職業(yè)學(xué)校“智能制造體驗”通識教育課程建設(shè)初探

關(guān)向科　于洪波

引言

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

深圳市第三職業(yè)技術(shù)學(xué)校結(jié)合自身實際開設(shè)“智能制造體驗”通識教育課程，旨在讓不同專業(yè)背景的學(xué)生了解工業(yè)4.0與智能制造的基本含義、工業(yè)領(lǐng)域最新發(fā)展動態(tài)、智能制造相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)等，幫助學(xué)生開闊眼界，引導(dǎo)學(xué)生主動適應(yīng)未來工業(yè)發(fā)展的需要（李國偉，2022）。學(xué)校聯(lián)合萊茵公司完成了“中德工業(yè)4.0體驗中心”建設(shè)，整合應(yīng)用智能制造領(lǐng)域九大核心技術(shù)，為“智能制造體驗”通識教育課程建設(shè)提供了良好支撐。開課兩學(xué)期以來，課題組持續(xù)探索和優(yōu)化課程內(nèi)容和教學(xué)方式，建立了以學(xué)為中心的沉浸式體驗課堂，通過特定的情景設(shè)置激發(fā)學(xué)生的求知熱情，注重知識的遷移應(yīng)用，點滴滲透，育人無痕。

一、精選教學(xué)內(nèi)容

1.精選專題項目

智能制造本身具有跨專業(yè)、跨行業(yè)的特點，所涉及的知識面寬泛，知識點又有很強的專業(yè)性；而作為一門職業(yè)學(xué)校的通識教育課程，相關(guān)的專業(yè)書籍、資源等內(nèi)容繁雜，需要對其進(jìn)行整理、歸并和提煉。課題組結(jié)合我校學(xué)生實際和通識教育課程要求，與萊茵公司、重慶工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院聯(lián)合開發(fā)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(fā)展趨勢，在教學(xué)內(nèi)容的選擇上，結(jié)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(jìn)邏輯和各國對策，微觀分析其在不同層面的影響以擴展學(xué)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(shè)置引導(dǎo)啟示點，使學(xué)生在掌握基本知識的基礎(chǔ)上，思考智能制造前景；（3）設(shè)置討論題目，分小組討論匯報；（4）借助深圳市第三職業(yè)技術(shù)學(xué)校“中德工業(yè)4.0體驗中心”，使學(xué)生對智能制造有直觀的體驗和認(rèn)識，激發(fā)學(xué)生對智能制造領(lǐng)域科技前沿知識的興趣。深圳市第三職業(yè)技術(shù)學(xué)校2022-2023學(xué)年第一學(xué)期“帶的走的智能制造體驗”課程教學(xué)內(nèi)容如表1所示。

2.“柔性”個性化自主選題

突出學(xué)生在學(xué)習(xí)中的參與度，課題組在實際教學(xué)中引導(dǎo)和鼓勵學(xué)生圍繞智能制造、工業(yè)4.0相關(guān)內(nèi)容，結(jié)合生活案例、專業(yè)知識，經(jīng)過調(diào)研分析和討論形成報告，作為課程的授課內(nèi)容并由學(xué)生陳述講解。學(xué)生這種“柔性”個性化自主選題，使學(xué)生綜合素質(zhì)得到顯著提升。（1）課題組引導(dǎo)每組學(xué)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(dǎo)學(xué)生勤于思考、主動學(xué)習(xí)的習(xí)慣；（2）學(xué)生通過調(diào)查、訪談、查閱文獻(xiàn)等收集資料，鍛煉了學(xué)生的整理、分析能力；（3）學(xué)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(nóng)業(yè)現(xiàn)代化等，體現(xiàn)了學(xué)生對當(dāng)今智能化時代的認(rèn)識和深入思考；（4）學(xué)生的陳述、演講和回答提問，充分鍛煉了學(xué)生的表達(dá)能力和應(yīng)變能力；（5）不同專業(yè)背景的學(xué)生結(jié)組、討論，學(xué)生的分工協(xié)作能力和合作精神均得到提升。

二、以學(xué)為中心的沉浸式體驗課堂

構(gòu)建以學(xué)為中心，學(xué)生深度參與的沉浸式體驗課堂，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)意識、思考力和表達(dá)力，確保課程目標(biāo)的實現(xiàn)。結(jié)合職業(yè)教育和通識教育特點，課程目標(biāo)與課程實施方案如圖1所示。

（1）構(gòu)建多元化情境激發(fā)學(xué)生課堂介入意識。包括生活案例導(dǎo)入（如智慧路燈、物聯(lián)網(wǎng)、共享單車等）、問題導(dǎo)向式教學(xué)（如工業(yè)革命發(fā)生的歷程、智能制造技術(shù)的變遷等）、情景教學(xué)（如豐田整機汽車制造產(chǎn)線體驗等）。注重構(gòu)建討論式課堂。特定的教學(xué)內(nèi)容可采取特定的教學(xué)方法，如在虛擬現(xiàn)實和系統(tǒng)仿真教學(xué)過程中，課程組自制虛擬現(xiàn)實可視化的課件，用可視化的表現(xiàn)手法展現(xiàn)客觀世界中人眼不能直接觀察到的事物和現(xiàn)象等。

（2）充分發(fā)掘和利用“中德工業(yè)4.0體驗中心”，智能制造核心關(guān)鍵技術(shù)穿插到產(chǎn)線的運作過程中講解體驗，使學(xué)生充分感受科技的力量，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

（3）采用形成性評價的考核方式，在課堂學(xué)生自主選題實踐中，運用以學(xué)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(xué)生全面認(rèn)識自我，發(fā)現(xiàn)優(yōu)點，樹立自信，不斷自我完善；互評能端正學(xué)生的聽課態(tài)度，提高學(xué)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(dāng)、合適的語言，注重整體，尊重個性。

（4）注重課程反思，課程組構(gòu)建學(xué)生評教、督導(dǎo)評教、同行評議的評價反饋機制，從學(xué)生學(xué)習(xí)的角度，對教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)活動效果進(jìn)行價值判斷，反思教學(xué)各個環(huán)節(jié)，形成持續(xù)改進(jìn)。

三、結(jié)語

隨著課程建設(shè)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(xué)生眼界，逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槭箤W(xué)生意識問題、動手解決問題，最終實現(xiàn)知識構(gòu)建。通過項目化教學(xué)和學(xué)生“柔性”個性化自主選題的方式實現(xiàn)深度和廣度的結(jié)合，通過設(shè)置引導(dǎo)啟示點激發(fā)學(xué)生自主探究的學(xué)習(xí)興趣，通過課程反思促進(jìn)教學(xué)內(nèi)容迭代升級；構(gòu)建以學(xué)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(xué)環(huán)節(jié)，學(xué)生的思考能力、自主意識、表達(dá)和寫作能力得到提升。接下來，課程組還將持續(xù)努力，做好引導(dǎo)者，讓學(xué)生在課堂實踐中更加主動、活躍，充分展示學(xué)生的創(chuàng)造力。

[基金項目：深圳市教育科學(xué)規(guī)劃2020年度課題“職業(yè)學(xué)校開展混合式教學(xué)的影響因素研究——以信息技術(shù)類課程為例”（編號：YBFZ20068）；2021年廣東省中職教育教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程在線精品課程建設(shè)項目“Python程序設(shè)計”。]

責(zé)任編輯 何麗華