職業學?！爸悄苤圃祗w驗”通識教育課程建設初探

文/深圳市第三職業技術學校 關向科 于洪波

引言

隨著計算機、人工智能、互聯網技術的不斷發展和在制造業中的應用,智能制造受到世界各國越來越多的關注。很多國家也都推出一系列智能制造支持政策和發展計劃,如歐盟的7個研發框架計劃和德國的工業4.0戰略計劃、美國的國家科學基金智能制造項目和先進制造業國家戰略計劃、日本的智能制造研究10年計劃和機器人新戰略等。我國政府提出了兩化深層次融合、互聯網+、中國制造2025等一系列行動計劃,用以指導中國智能制造的發展(劉文輝,2020)。

深圳市第三職業技術學校結合自身實際開設“智能制造體驗”通識教育課程,旨在讓不同專業背景的學生了解工業4.0與智能制造的基本含義、工業領域最新發展動態、智能制造相關關鍵技術等,幫助學生開闊眼界,引導學生主動適應未來工業發展的需要(李國偉,2022)。學校聯合萊茵公司完成了“中德工業4.0體驗中心”建設,整合應用智能制造領域九大核心技術,為“智能制造體驗”通識教育課程建設提供了良好支撐。開課兩學期以來,課題組持續探索和優化課程內容和教學方式,建立了以學為中心的沉浸式體驗課堂,通過特定的情景設置激發學生的求知熱情,注重知識的遷移應用,點滴滲透,育人無痕。

一、精選教學內容

1.精選專題項目

智能制造本身具有跨專業、跨行業的特點,所涉及的知識面寬泛,知識點又有很強的專業性;而作為一門職業學校的通識教育課程,相關的專業書籍、資源等內容繁雜,需要對其進行整理、歸并和提煉。課題組結合我校學生實際和通識教育課程要求,與萊茵公司、重慶工程職業技術學院聯合開發了活頁式校本教材。該教材精選專題,以項目化的方式組織,緊跟科技發展趨勢,在教學內容的選擇上,結合宏觀講述和微觀分析,采用貼近實際又融入特色的方式。(1)宏觀講述智能制造歷史演進邏輯和各國對策,微觀分析其在不同層面的影響以擴展學生的思維寬度和廣度(李國偉,2022);(2)注重從實際社會生活中尋找熱點問題,在專題中設置引導啟示點,使學生在掌握基本知識的基礎上,思考智能制造前景;(3)設置討論題目,分小組討論匯報;(4)借助深圳市第三職業技術學?！爸械鹿I4.0體驗中心”,使學生對智能制造有直觀的體驗和認識,激發學生對智能制造領域科技前沿知識的興趣。深圳市第三職業技術學校2022-2023學年第一學期“帶的走的智能制造體驗”課程教學內容如表1所示。

表1 2022-2023學年第一學期“帶的走的智能制造體驗”課程教學內容

(續表1)

2.“柔性”個性化自主選題

突出學生在學習中的參與度,課題組在實際教學中引導和鼓勵學生圍繞智能制造、工業4.0相關內容,結合生活案例、專業知識,經過調研分析和討論形成報告,作為課程的授課內容并由學生陳述講解。學生這種“柔性”個性化自主選題,使學生綜合素質得到顯著提升。(1)課題組引導每組學生自主選題、制作課件或報告、演講陳述和回答提問等,通過自主選題,引導學生勤于思考、主動學習的習慣;(2)學生通過調查、訪談、查閱文獻等收集資料,鍛煉了學生的整理、分析能力;(3)學生的選題,如智能寫作機器人、智慧路燈、智能公安、智能碼頭、賦能農業現代化等,體現了學生對當今智能化時代的認識和深入思考;(4)學生的陳述、演講和回答提問,充分鍛煉了學生的表達能力和應變能力;(5)不同專業背景的學生結組、討論,學生的分工協作能力和合作精神均得到提升。

二、以學為中心的沉浸式體驗課堂

構建以學為中心,學生深度參與的沉浸式體驗課堂,培養學生自主學習意識、思考力和表達力,確保課程目標的實現。結合職業教育和通識教育特點,課程目標與課程實施方案如圖1所示。

圖1 課程目標與課程實施方案

(1)構建多元化情境激發學生課堂介入意識。包括生活案例導入(如智慧路燈、物聯網、共享單車等)、問題導向式教學(如工業革命發生的歷程、智能制造技術的變遷等)、情景教學(如豐田整機汽車制造產線體驗等)。注重構建討論式課堂。特定的教學內容可采取特定的教學方法,如在虛擬現實和系統仿真教學過程中,課程組自制虛擬現實可視化的課件,用可視化的表現手法展現客觀世界中人眼不能直接觀察到的事物和現象等。

(2)充分發掘和利用“中德工業4.0體驗中心”,智能制造核心關鍵技術穿插到產線的運作過程中講解體驗,使學生充分感受科技的力量,激發學生的學習熱情。

(3)采用形成性評價的考核方式,在課堂學生自主選題實踐中,運用以學生自評和互評為主(胡愛明等,2015),教師點評為輔的評價方式。自評能讓學生全面認識自我,發現優點,樹立自信,不斷自我完善;互評能端正學生的聽課態度,提高學生的課堂介入意識和辨別判斷能力,活躍課堂氣氛;教師在點評過程中,選擇恰當、合適的語言,注重整體,尊重個性。

(4)注重課程反思,課程組構建學生評教、督導評教、同行評議的評價反饋機制,從學生學習的角度,對教學內容和教學活動效果進行價值判斷,反思教學各個環節,形成持續改進。

三、結語

隨著課程建設和實踐的深入,“智能制造體驗”通識教育課程的功能從傳授知識開闊學生眼界,逐漸轉變為使學生意識問題、動手解決問題,最終實現知識構建。通過項目化教學和學生“柔性”個性化自主選題的方式實現深度和廣度的結合,通過設置引導啟示點激發學生自主探究的學習興趣,通過課程反思促進教學內容迭代升級;構建以學為中心的沉浸式體驗課堂,形成討論分享、主題報告、實驗演示、自評和互評等教學環節,學生的思考能力、自主意識、表達和寫作能力得到提升。接下來,課程組還將持續努力,做好引導者,讓學生在課堂實踐中更加主動、活躍,充分展示學生的創造力。