基于“腾讯会议+QQ群”的《智能制造》线上教学模式研究

发表时间:2021/7/13   来源:《中国教师》2021年3月第8期   作者: 黄福,李俊杰,赵崇杰,张国泉,刘大维,杨勇
[导读] 腾讯会议+QQ群的线上教学模式在疫情期间得到广泛应用。
        黄福,李俊杰,赵崇杰,张国泉,刘大维,杨勇
        广东技术师范大学机电学院,广东广州 510635
        摘要: 腾讯会议+QQ群的线上教学模式在疫情期间得到广泛应用。本文针对线上教学师生互动交流不充分、学生课堂参与度不高、课堂管理不到位、导致教学效果不尽人意等问题,以《智能制造》线上教学为例,突出以学生为中心的教学理念,采用腾讯会议+QQ群的教学方式,融合案例教学法、分组讨论法等教学方法开展线上教学模式。实践表明,“腾讯会议+QQ群”的线上教学模式能较好地提高学生的学习积极性,能够有效保证教学质量,可为线上教学模式的改革提供一定参考。
关键词:线上教学模式;腾讯会议;QQ群;智能制造
一、引言       
        随着高端信息技术的快速发展和应用,传统制造转型升级为智能制造的趋势日渐明显,智能制造方面人才的培养也日渐突显紧迫。《智能制造》课程是从智能制造的概述、发展现状及趋势、关键技术和应用案例4个层面探究基于新一代信息通信技术与先进制造技术深度融合的新型生产方式,揭示智能制造技术创新及应用贯穿制造业的全过程,是新工科智能制造工程和机器人工程应用型本科生、职业技术教育(加工制造方向)专业硕士研究生的专业课程之一,对新时代职业教育“双师型”人才培养具有前瞻性引领作用。本课程要求本科生、研究生清晰掌握智能制造的内涵、特色等基本概念,掌握智能制造中人工智能、物联网、工业机器人、无人机等多种新一代信息技术的运用,从而能针对智能制造业转型升级过程中出现的问题提出相应的优化策略3个层次的目标。
        “互联网+”作为教育信息化的新动力,为新型学习方式的实现提供了手段支撑,为现代学习环境的构建提供了技术支持[1]。突破陈旧的教学内容和传统教学模式,多方位开展“互联网+教育”教学的实践与探索,充分发挥“互联网+”优势促进《智能制造》课程线上教学创新,为打造高素质“双师型”人才提供有力的教学保障。
二、《智能制造》课程教学理念
        线上教学因为地域空间的差异,容易出现教学过程中学生学习主体能动性的缺失,可能导致教学效果不佳的局面。为此,本课程以学生为中心,以拓展学生的思维,扩大学生的视野为重点,紧跟当前智能制造的技术前沿,开展智能制造课程的教学。
        在核心内容教学开始前,师生围绕智能制造的相关主题展开学习研讨,重点讨论智能制造十个关键领域及其对职业技术教育专业人才培养目标的影响。在课后,教师布置研究生查阅并了解与智能制造密切相关的信息物理系统(CPS)最新前沿技术,建构对智能制造核心技术的认识基础,同时提醒研究生密切关注与职教师资“职业技术教育加工制造方向专业”人才培养的热点和难点问题。
三、《智能制造》课程线上教学模式设计
        在线上教学活动中,由于师生身处不同地域,课堂管理相对于线下教学而言相对较弱,学生更需要教师的引导、推动和帮助。因此,在教学设计中,需更加突出教师与学生的多样化互动交流,采用任务驱动、研讨、问题导向等方法,师生之间重点围绕智能制造技术与系统的相关主题、工业智能制造应用典型案例开展学习研讨,结合中职智能制造专业职教师资人才培养需求,分析新时代背景下中职智能制造专业师资应具备的技术与技能,将智能制造课程教学与职教师资培养有机关联,增强智能制造课程教学的针对性和特色性。通过问题以及典型案例应用引发学生的思考,激活学生的思维,加强与学生的互动,转变学生的学习方式,使学生从被动接受转变为主动学习,提高学生的学习能动性,利于学生知识点巩固和拓展。
        同时,课前的微课自学、在线测学两环节在自主学习环境中进行,课中的研讨答疑、巩固迁移两环节在直播学习环境中进行。教师充分利用QQ群发布课前学习任务与教学资料,学生据此展开翻转式的学习,通过在课前查阅教师共享的教学资源完成预习活动,并且还可以利用网上部分的学习资源拓宽思路。然后在腾讯会议的线上课堂上进行学生与学生、学生与教师的交流研讨。课后,学生及时吸收课堂新知,完成课后作业,遇到问题还可以通过QQ群进行交流反思,从而得到提高升华,具体如图1所示。
        
        图1教学模式
(1)课前准备
        为了加强师生间的互动。在线上开课之前,根据线上教学的特点以及要求,本课程采用腾讯会议作为直播教学平台,同时采用QQ群为辅助教学平台,实施包括签到、抢答、主题讨论等多种互动形式的教学。并针对在线上教学中可能出现网络不稳、延时等突发情况,选录屏软件EV Capture、课后辅导等作为保证线上教学质量的重要手段。在整个课堂教学过程中,突出以学生为中心的教学理念。课前将电子版教材、PPT、微视频、习题等教学资源共享到QQ群内,同时提前制定学习任务、小组讨论议题、学习情况安排、设计相关问题等供学生课前研习,以便开展线上课堂教学,有效营造融洽的线上教学氛围,如图2、图3所示。课前十分钟由教师在QQ群发起签到接龙,提醒学生做好课前准备。例如,检查网络是否通畅、设备是否齐全以及其他相关事宜。对于未按时完成签到的学生,则通过微信、电话等了解学生的具体情况。课后师生也可在QQ群内进行交流讨论,充分发挥师生互动的桥梁作用。


(2)课中讨论
        教师在课前已经给学生提供了学习任务单,将相关的定义、内涵等课程资料发送给学生提前预习了解。课中采用智能制造生产实际应用企业的案例,对生产执行过程管理、加工中心与生产线、生产控制中心、仓储管理、成本构成等进行小组讨论以及相关知识点讲解答疑。如图4所示,在研讨过程中,围绕智能制造相关技术的重点难点,对不同的智能制造案例展开丰富的比较与分析,提取核心知识点,并将这些知识点进行串联讲解,使学生对智能制造有整体的认识,并以此为起点,指导学生在智能制造未来技术等方面进行独立创新思考。同时,根据智能制造新技术的发展方向,对比分析“工业4.0”[3-5]与“中国制造2025”[6-8]的区别,结合中职智能制造专业职教师资人才培养需求,分析了新时代背景下中职智能制造专业师资应具备的技术与技能,给学生指明了未来的研究方向以及职业教育的发展空间。为了使学生尽快理解并掌握智能制造核心技术,创新采用思维导图教学法来讲解智能制造课程核心内容。

图5课间学习探讨
(3)课后反思
        教师通过QQ群发布课后作业,并对有疑惑的学生解答。通过课堂交互式讨论教学方式,结合课后的作业,能够很好的检查学生学习效果。课后作业结合智能制造技术和职教应用型人才需求以及智能制造十大领域,要求学生采用启发式教学方法,重点讲解“工业4.0”和“中国智能制造2025”的重要性、关键领域、战略举措以及发展趋势等,突出加工制造职教师资培养的迫切性和针对性,让学生对智能制造的核心技术和人才培养进行思考。
四、结语
        疫情的突袭带来了教育方式的转变。随着线上教学的不断展开,教师日渐熟悉新环境下的线上教学,也日渐发现其在职教师资人才培养方面具有重要的应用推广价值。课后通过对学生的教学效果访谈发现,《智能制造》线上教学的优势体现在始终贯穿以学生为中心的教学理念,能在很大程度上发挥学生学习的自主性、积极性和创造性;其次,各种社交媒体的使用加深了教师与学生的交流。学生逐渐习惯通过腾讯会议、QQ群的方式提问,突破传统课堂害羞、不敢提问等交流障碍。当学习上产生疑惑时,学生可随时通过QQ群与教师取得联系,有助于进一步打造和谐师生关系。
        总而言之,对于多数高校教师而言,线上教学是一次教育形式的新尝试,一次教学技术的新挑战。从传统讲台教师到网络课堂教育者的身份转变,需要我们不断适应,不断探索,不断变革,在“用”中学,学中“变”,变中“胜”,承担起新时代新形势下教书育人的重任。
参考文献:
[1]黄荣怀,刘德建,刘晓琳,徐晶晶.互联网促进教育变革的基本格局[J].中国电化教育,2017(01):7-16.
[2]闫纪红,李柏林.智能制造研究热点及趋势分析[J].科学通报,2020,65(08):684-694.
[3]唐林伟,黄思蕾.从“机器换人”到“人机共舞”——工业4.0进程中工程技术人才角色定位与教育形塑[J].高等工程教育研究,2020(04):75-82.
[4]鄢彩玲.关于工业4.0时代职业教育课程建设的思考[J].职教论坛,2020,36(06):58-62.
[5]谢青松,许玲.人工智能时代的职业技能失配:特征解析与应对策略[J].职业技术教育,2019,40(28):6-11.
[6]郑阳平.“智能+”在制造业转型升级中的应用综述[J].机床与液压,2020,48(11):185-188.
[7]刘骞,沈言锦,黎修良.“中国制造2025”背景下的职业教育课程体系重构研究[J].成人教育,2020,40(05):74-78.
[8]朱立达,巩亚东,于天彪.新工科视域下机械类创新人才培养模式探索与思考[J].高教学刊,2020(15):31-36.
基金项目:
2020年教育部人文社会科学研究专项(高校辅导员专项)(项目编号:20JDSZ3041)“新工科视域下工匠精神融入大学生核心技能培养的行动研究”;广东省教育科学“十三五”规划党建研究项目课题(项目编号: 2019JKDJ045)“新时代高校党建工作与学生管理深度融合机制分析”;广东省自然科学基金项目(项目编号:2016A030313730)“非线性水液压驱动机械手建模与鲁棒控制研究”;广东省科技创新战略专项资金“攀登计划”专项资金项目(项目编号:pdjh2020a0330)“基于物联网的智慧路灯关键技术研究与应用”;广东省教育科学“十三五”规划高校哲社专项研究项目(项目号:2019GXJK111)“广府民俗文化的译介及影响研究—以《粤讴》为例”。
作者简介:
黄福(1994-),男,硕士,主要研究方向为智能机电系统和智能控制、职业技术教育(加工制造方向)。
通讯作者:杨勇(1968-),男,教授,博士,硕士生导师,主要研究方向为智能机电系统和智能装备、职业技术教育(加工制造方向)。
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