《智能制造概論》線上教學模式與實踐

朱雷 陽若寧 丁妍

（湖南開放大學 湖南長沙 410000）

1 教學平臺及內容的學生需求分析

1.1 學生喜歡什么樣的平臺

在正式開課前，通過問卷調查，研究了相關班級對MOOC、雨課堂、騰訊課堂、騰訊會議、釘釘、學習通等線上課程平臺喜愛情況，最終學習通以“59%”的喜愛率占據第一位（見圖1），最主要的理由有以下幾點。（1）本校在學習通中學習有很多經驗，學生已習慣相關模式。（2）學生之前的學習經驗表明，課程中，線上會經常出現網絡擠兌的現象及偏遠地區的學生網絡掉線等問題，學習通可以保證學生在任何時候都能即時回放學習。

圖1 學生平臺喜愛程度調查

故而，在上述調研的基礎上，考慮到學生反映線上教學普遍存在以下問題：網絡不穩定，會出現卡頓延遲，影響聽課效果，長時間面對手機（電腦）屏幕容易產生疲憊感、注意力不集中、出現眼睛不適等情況［1］，因此，本教學設計形成了“學習通平臺+騰訊課堂（總結抽查答疑）+QQ群（及時溝通）”三位一體的教學模式。

1.1.1 QQ群的建立

考慮相關公告的發布、班級管理、課后的及時溝通，為每個班級的每門課程建立QQ群。

1.1.2 學習通平臺的建立

在學習通中創建《智能制造概論》課程體系，使得學生在任何時候都能即時回放學習。學習通平臺目錄如圖2所示。

圖2 學習通平臺目錄

（1）為避免學生在觀看的過程中難以長時間集中注意力，每個知識點的錄制為10～30min左右。

（2）為了避免學生由于種種原因可能存在“走馬觀花”“過于散漫”等情況，在課程要求中也動了一點“小心思”，禁止拖動、快進、切換窗口等，所有課程設置任務點，并且可以使用“彈幕”提高趣味性。

（3）為保證學生課堂內外的學習質量、學習寬度及學習深度，在每節課都設計配套測試、配套討論、配套例分析、配套課外擴展閱讀資料及補充習題等（見圖3、圖4）。

圖3 隨堂作業

圖4 隨堂討論

1.1.3 騰訊課堂答疑

在學生完成自主學習之后，需要利用騰訊課堂對當天學習內容進行總結、抽查與答疑，提高答疑效率及與學生的互動性。

1.2 學生對《智能制造概論》內容有什么期待

在正式開課前，通過問卷調查，研究了學生對《智能制造概論》的相關章節的期待情況，表明學生更注重“知識寬度”及“易懂性”。

1.2.1 “學科性質”決定了主題

由于智能制造概論課程涉科的技術非常多［2］，結合“拓展學生知識寬度及前沿”這一調研需求，本教學設計旨在學生可以提高自己的科技文化素養及科技文化興趣，故而在課程安排中偏向重點簡述5G、人工智能、大數據、PID控制、云計算、量子論等有趣且基礎的內容［3］。

1.2.2 “學生基本情況+線上上課客觀條件”決定了內容

鑒于大部分學生表明作為高職學生基礎理論不扎實，并且網上上課容易走神的這一現象，故而本課程并不重點講述概念、定義及特征之類的內容，而是設計過程全程使用“是什么？為什么？怎么來？”這樣的以點帶面的講述方式，使得學生可以理解課程主題，并且可以通過學生自己簡單的推演抓住技術的本質，最終在深入淺出中學到知識（見圖5、圖6）。

圖5 “大數據”的“以點帶面”講述方式

圖6 P ID 控制過程“口算”推演

1.2.3 “科學技術的本質”決定了貫穿“課堂思政”的方式

課程思政建設是落實立德樹人根本任務的重要舉措，是將社會主義核心價值觀融入教育教學全過程的重要手段（見圖7）。科學技術是國家未來的一個極其重要的高地，而本門課恰好是一個愛國教育的重要切入點［4］，使得學生可以正確認知當前我國的科技的發展水平，例如，半導體技術使得學生能夠直面當前我國科技的不足，建立為國爭光的決心，而超算技術使得學生能夠明白我國科技的榮光，建立起國家科技自信。此外，利用科技的求真精神可助力學生建立正確的人生觀。

圖7 課堂思政的貫穿方式

2 課前學生需求分析及設計

2.1 學生提前明白本節課堂的流程嗎？——提前發布上課流程并固定化

只有學生提前明白每節課的流程，學生才能有的放矢，做到心中有數，所以，在每節課前，都應該在QQ群中發布上課流程公告，使得學生每節課都知道什么時候應該做什么事，此外，本教學設計在實踐過程中，盡量保證流程固定化，使得學生能夠更快適應上課方式（見圖8）。

圖8 上課流程的提前發布

2.2 學生提前明白本節課的重難點和知識點要求等級嗎？——提前發布課程導學

課堂的知識是有層次的，重要程度不同，易難程度不同，要求等級不同，只有和學生提前明確相關內容，學生才能在一節課中把有限的精力放在關鍵的地方，所以，教學設計中，需在每節課前發布當節課的重難點、關鍵知識點及課程內容的邏輯結構（見圖9）。

圖9 課程重難點等級說明

3 課中學生需求分析及設計

3.1 學生如何才能讓集中精力？——邊記邊學

“好記性不如爛筆頭”“筆記是上課思考的一種重要方式”，為了讓學生邊學邊想，特別是線上更容易分心的情況下，疫情期間純線上教學與平時課堂教學相比更有必要記筆記。但是調查數據顯示，疫情前，21.35%的學生很少或不記筆記；疫情期間，很少或不記筆記情況則高達36.77%［5］。故而要求學生上課對關鍵地方記錄筆記及心得，從而使得每個學生都集中精力于所講述的內容，不懂的地方也可以隨時暫停反復學習。此外，本設計在實踐過程中，讓筆者比較欣慰的是，發現部分學生的字也越來越工整、好看了。

3.2 每個學生都有參與感嗎？——“在線隨機數”+“鼓勵為主”的教學心理機制

考慮線上學習部分學生沒有參與感，只有一部分學生主動提出疑問，并且有部分學生可能比較害羞不敢表達，所以需要任課教師去主動提問，提問過程中保持“公平”“刺激”，故而一般本設計在實踐過程中選擇在線隨機數，隨著數字的跳動來吸引學生的注意力，確保每個學生都有可能被抽查。與此同時，本設計在實踐過程中，本著“鼓勵為主”的教學心理機制，學生不要擔心問錯了，也不要擔心回答錯了，要勇于表達、思考（見圖10）。

圖10 趣味在線隨機數

3.3 學生長期面對手機對視力有影響，怎么辦？——課間眼睛保健操

后疫情時代，全國各地高校展開線上教學，科學信息技術的發展使得云端課程打破了教育的圍墻。然而，新冠肺炎疫情線上教學帶來的新一輪近視率上升問題，國家高度重視青少年近視防控工作，作為學生成長和發展的引導者，學校和家長在防控近視工作中具有義不容辭的責任和極其重要的作用［6］。隨著網課的持續開展，學生接觸電子設備的時間明顯增加，嚴重影響了學生的視力，故而在課間需加強引導學生做眼保健操。

4 課后學生需求及分析

4.1 學生了解自己本節課的表現嗎？——透明上課評價機制

“反饋”無論在工作和學習中都很重要，對教師是如此，對于學生也一樣，所以，本設計在實踐過程中，每節課都給每個學生反饋他們的表現情況，這樣學生知道任課教師的上課評價機制，了解自己的表現不足的地方，從而使得他們找到自己改進的方向（見圖11）。

圖11 透明的評分機制

4.2 學生課外有什么恰當的知識去延伸呢？——課外延伸閱讀+討論

由于課堂內容是面向全體學生，故而是力求“基礎+入門”，從而使得每個學生都可以聽得懂，都可以明白其中的原理。但是畢竟學生之間有著一些認知的差異性，特別是在科技突飛猛進的今天，社會對智能制造的要求越來越高，因此，僅僅依靠教師講授為主的課堂教學這一傳統教學模式已經無法滿足學生的學習需求。本課程模式通過教師在學習通平臺推薦一些基于本次課上課的基礎的課外延伸閱讀，以其提高學生的學習深度與寬度［7］（見圖12）。

圖12 智能制造概論課外延伸閱讀實踐

5 教學反思

我國著名心理學家林崇德教授曾提出“優秀教師=教學過程+反思”的成長模式，葉瀾教授也曾說過：“一個教師寫一輩子教案不一定成為名師，如果一個教師寫三年的教學反思，有可能成為名師。”任何教學設計的實踐過程中一定要進行教學反思，教學反思可以激活教師的教學智慧，教師反思可以通過“學生、同事、自我、管理者”談話式咨詢，咨詢之后，可知自己存在的不足，任課教師需要在不斷自我反思的過程中優化教學設計。教學反思是教師專業持續發展的動力，是高校提高教育教學水平的前提，是實現教育教學改革的必經途徑。因此，加強自我反思，進而提高教育教學效果、提升教師教學能力，是教師教育的重要目標之一（見圖13）。

圖13 課后的自我反思