房楠　朱亞男

摘 要：隨著“三教改革”的不斷深入以及《“教育信息化2.0”行動計劃》的具體要求，進一步推動了高職院校教育模式向信息化、智能化、個性化、現(xiàn)代化方向發(fā)展。作為高職教師要積極主動順應(yīng)時代的潮流，開拓信息化教學(xué)能力，提升教師專業(yè)素養(yǎng)。本文以《鐵道機車車輛無損檢測技術(shù)》課程為例，從課前、課中、課后三個教學(xué)必備環(huán)節(jié)入手，探索符合高職生源特征的數(shù)字化教學(xué)體系構(gòu)建和數(shù)字化資源開發(fā)思路。

關(guān)鍵詞：鐵道機車車輛無損檢測 信息化教學(xué)資源 數(shù)字化改造 資源開發(fā)

1 引言

信息技術(shù)的飛速發(fā)展為各行各業(yè)帶來了巨大的機遇和便利，信息時代下的高職教育也不再局限于傳統(tǒng)的課堂教學(xué)。面對新時代背景下全員、全過程、全方位育人（簡稱“三全育人”）的新要求，探索實現(xiàn)“三全育人”的教育新模式和新方法已成為職業(yè)教育的新任務(wù)。

無損檢測技術(shù)在鐵路領(lǐng)域的應(yīng)用大大提高了鐵路車輛運行的可靠性，其憑借著安全、快速、無損傷等特點，被廣泛應(yīng)用于鐵道機車車輛各零部件的探傷檢測及檢查中?！惰F道機車車輛無損檢測技術(shù)及應(yīng)用》課程是鐵道機車車輛制造與維護專業(yè)核心課程，內(nèi)容主要介紹當(dāng)前軌道交通行業(yè)主流無損檢測方法的原理及在軌道交通裝備檢測上的應(yīng)用。無損檢測行業(yè)的快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用造成了較大的專業(yè)技能人才缺口，而實習(xí)實訓(xùn)設(shè)備的不足和信息化教學(xué)資源的缺乏很大程度上限制了人才培養(yǎng)質(zhì)量，特別是在信息時代大背景下，憑借信息化手段和信息化資源彌補傳統(tǒng)教學(xué)劣勢，提高教育教學(xué)質(zhì)量也迫在眉睫。

2 教學(xué)現(xiàn)狀

《鐵道機車車輛無損檢測技術(shù)及應(yīng)用》課程開設(shè)于大一年級第二學(xué)期，共68學(xué)時，分為六大模塊，主要內(nèi)容介紹磁粉、超聲、渦流、滲透、射線、目視等常規(guī)無損檢測手段，還配套開展了軌道交通裝備無損檢測1+X證書考核。主要教學(xué)現(xiàn)狀如下：

2.1 實訓(xùn)設(shè)備不足

由于課程開展1+X證書考核，其應(yīng)用性、實踐性、操作性均較強，且要求較高，學(xué)生對實踐技能的掌握程度很大程度取決于練習(xí)次數(shù)，然而檢測設(shè)備數(shù)量不充足是目前實踐類課程的教學(xué)困境之一。特別是以技能培訓(xùn)為主的高職教育，設(shè)備不足會導(dǎo)致學(xué)生訓(xùn)練時大量時間花在排隊等待上，累計總練習(xí)時長大打折扣，使教學(xué)質(zhì)量無法保證。若再面對學(xué)生或老師因各種原因無法到校的困境，對實訓(xùn)教學(xué)效果更是雪上加霜。

2.2 信息化教學(xué)資源缺乏

針對擴招后高職生源的特點以及職業(yè)教育發(fā)展趨勢，在各類相關(guān)課程的教學(xué)當(dāng)中發(fā)現(xiàn)，僅憑傳統(tǒng)的教育教學(xué)方法授課無法調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，特別是在信息化與教學(xué)密切結(jié)合的現(xiàn)代教育大環(huán)境下，無損檢測技術(shù)相關(guān)的信息化教學(xué)資源的缺乏也一定程度制約了相關(guān)知識技能的教學(xué)質(zhì)量。教育資源數(shù)字化改造成為各高職院校教育教學(xué)改革的重點和難點。

2.3 教師資源開發(fā)能力有限

目前大多數(shù)教師對信息化教學(xué)資源的建設(shè)還僅限于簡單素材類資源制作，如電子版教案、電子授課計劃、授課PPT、圖片或視頻資源拍攝等，更高要求或更復(fù)雜的資源制作還需借助專業(yè)廣告公司，但專業(yè)廣告公司一方面報價不菲，另一方面不具備課程知識基礎(chǔ)，做出來的資源不符合授課實際，并且后期無法隨著內(nèi)容調(diào)整。

信息化改造對一線教師的職業(yè)能力也提出了更高的要求，一方面要求教師熟知所授課程知識內(nèi)容和知識框架，能夠根據(jù)不同層次的學(xué)生學(xué)情做出內(nèi)容調(diào)整重構(gòu)，另一方面，要求教師掌握更多的信息化教學(xué)手段。一線教師作為數(shù)字化改造的主力，才能構(gòu)建出更適合本校學(xué)生學(xué)情和課程實際的課程資源。

以上三點原因?qū)е铝诵聲r代下“三全育人”教學(xué)開展受限，授課教學(xué)僅限于在校生無法實現(xiàn)“全員育人”，授課行為僅限于課堂無法實現(xiàn)“全過程育人”，實踐設(shè)備不足甚至缺乏導(dǎo)致無法實現(xiàn)“全方位育人”。因此開發(fā)各類型線上學(xué)習(xí)資源有助于解決此困境，相關(guān)數(shù)字化教學(xué)資源能一定程度上緩解設(shè)備不足導(dǎo)致的教學(xué)質(zhì)量受限等客觀問題，破解教學(xué)重難點，同時在資源開發(fā)過程中使一線教師運用和開發(fā)信息化資源能力得到提升，這是新時代高等職業(yè)教育培養(yǎng)高技術(shù)技能人才的必然需求。

3 內(nèi)容開發(fā)策略

課程資源建設(shè)從學(xué)校教學(xué)實際出發(fā)，結(jié)合國家教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)、《鐵道機車車輛無損檢測技術(shù)及應(yīng)用》課程標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)重構(gòu)后的教學(xué)內(nèi)容進行系統(tǒng)規(guī)劃和頂層設(shè)計，針對課前、課中、課后的不同要求和側(cè)重點分類進行資源建設(shè)。

（1）課前——學(xué)情分析、內(nèi)容重構(gòu)

了解當(dāng)前班級內(nèi)生源構(gòu)成和文理科學(xué)生比例，教師利用線上授課平臺發(fā)布課前的學(xué)情調(diào)查問卷和前導(dǎo)性學(xué)習(xí)任務(wù)。通過問卷答案統(tǒng)計分析、前導(dǎo)性學(xué)習(xí)任務(wù)完成情況和前序課程成績等方式分析統(tǒng)計學(xué)生前導(dǎo)性知識水平、學(xué)習(xí)偏好、學(xué)習(xí)特長等（如圖1）。如超聲波無損探傷模塊，課前發(fā)布學(xué)習(xí)任務(wù)包括學(xué)生對波形基礎(chǔ)知識、物理基礎(chǔ)、傳感器課程相關(guān)內(nèi)容，根據(jù)任務(wù)完成情況及前序知識點掌握情況，將學(xué)生分為：創(chuàng)新類、提升類、鞏固類三類。分析學(xué)生學(xué)情，針對學(xué)情，做出課程引入任務(wù)的調(diào)整：第一，創(chuàng)新類學(xué)生內(nèi)容發(fā)布傾向于較難知識點或創(chuàng)新應(yīng)用類內(nèi)容，重在創(chuàng)新能力和創(chuàng)新思維的開發(fā)，如超聲波探傷儀的應(yīng)用方法場景的探索等；第二，提升類學(xué)生針對性發(fā)布課堂計劃范圍內(nèi)的知識點和技能點，重在提升課內(nèi)內(nèi)容掌握及內(nèi)容深化理解，適當(dāng)加強知識運用，如超聲波探傷在鐵路方面的應(yīng)用場景及操作手法；第三，對于鞏固類學(xué)生，由于知識基礎(chǔ)較薄弱，內(nèi)容發(fā)布可向60%的基礎(chǔ)性內(nèi)容傾斜，以基礎(chǔ)性知識和基本操作技能的掌握為主，如認(rèn)識超聲波探傷儀，了解超聲波探傷的基本原理，能夠?qū)崿F(xiàn)其基本功能等。

在課前，根據(jù)實際鐵路無損檢測的工作過程和典型維修作業(yè)項目的工作任務(wù)進行課程內(nèi)容的重構(gòu)，將學(xué)習(xí)內(nèi)容分為分16個項目和39個任務(wù)。

（2）課中——內(nèi)容翻轉(zhuǎn)、多途徑增效

授課過程中借助教學(xué)平臺內(nèi)的多種功能開展日常翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)，如小組討論，頭腦風(fēng)暴，在線討論等。根據(jù)教學(xué)任務(wù)要求以及重難點，教師自編挑戰(zhàn)答題軟件鞏固記憶性知識點，編寫互動小程序，模擬操作軟件等強化學(xué)習(xí)實踐操作類知識點，根據(jù)軟件后臺數(shù)據(jù)情況實時調(diào)整軟件學(xué)習(xí)內(nèi)容，實施重難點動態(tài)調(diào)整突破，在增強學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時強化知識的理解。

如超聲波檢測項目部分，大多數(shù)情況下學(xué)生只識得缺陷波波形，卻無法“刻畫”出缺陷具體形態(tài)。為了突破學(xué)生無法理解超聲波探傷工作原理這一難點，針對性制作了超聲波工作原理微課（如圖2），通過微課形式講解工作原理，增加趣味性。原理講解部分加入自編軟件——超聲波探傷一階模擬探傷（如圖3），通過互動反饋式的操作小程序，增加學(xué)生學(xué)習(xí)的參與感，直接觀察缺陷波波形產(chǎn)生的內(nèi)部原因。為了說明工件內(nèi)部缺陷和超聲波波形的對應(yīng)關(guān)系，編寫了二階模擬探傷程序（如圖4），增加實際探傷不可能存在的“工件透視”功能，直觀感受缺陷波與缺陷之間的對應(yīng)關(guān)系。在磁粉探傷部分主要難點為磁粉設(shè)備的操作步驟，為了加深記憶，采取互動挑戰(zhàn)答題，操作步驟連線游戲，模擬探傷（如圖5）等。

操作模擬軟件完成知識點的學(xué)習(xí)及技能的訓(xùn)練，打破實際實訓(xùn)教學(xué)對場地、設(shè)備的限制，實現(xiàn)隨時隨地強化技能的目的。同時實踐操作環(huán)節(jié)采取“先模擬后實操”以及“分級分類施教”的方式，極大程度解決設(shè)備不足的限制。

（3）課后——創(chuàng)新提升、多元評價

創(chuàng)新類學(xué)生課后鼓勵其參與技能競賽和創(chuàng)新比賽，按照比賽成績和參與度等指標(biāo)換算課程成績，同時參與到課程資源的制作中，以學(xué)生視角提供修改意見；提升類學(xué)生重點考察課內(nèi)重難點知識掌握情況，在精力和時間允許的情況下參與創(chuàng)新類活動；鞏固類學(xué)生在考察內(nèi)容掌握基礎(chǔ)上還需重點關(guān)注學(xué)生的參與積極性以及學(xué)生的自我提升情況。以多元化評價指標(biāo)助力全方位育人。

信息化資源的開發(fā)必須與合理的評價模式相匹配，本方案從人才培養(yǎng)方案和課程標(biāo)準(zhǔn)出發(fā)，通過全過程、全方位、全員的多維度的評價體系，對學(xué)生行為進行搜集并對軟件后臺數(shù)據(jù)有效分析，將分析結(jié)果反饋回教學(xué)設(shè)計，動態(tài)調(diào)整教學(xué)策略和學(xué)生分類情況。基于數(shù)據(jù)分析結(jié)果對學(xué)生合理分類，因材施教，實現(xiàn)“三全育人”目標(biāo)。如課程內(nèi)容中的超聲波探傷任務(wù)評價指標(biāo)（如圖5）和磁粉探傷任務(wù)評價指標(biāo)（如圖6）。

4 結(jié)語

基于互聯(lián)網(wǎng)＋的虛擬軟件設(shè)計，可通過移動端掃碼或者點擊鏈接進入軟件，操作模擬軟件完成知識點的學(xué)習(xí)及技能的訓(xùn)練，打破了實際實訓(xùn)對場地、設(shè)備的限制，實現(xiàn)隨時隨地強化技能的全程育人；通過線上學(xué)習(xí)平臺發(fā)布，可以使已畢業(yè)離校的往屆畢業(yè)生、企業(yè)員工及有學(xué)習(xí)需求的社會人員按需學(xué)習(xí)、鞏固操作要點，實現(xiàn)了除在校生外的全員育人。加入思政元素，在解決知識原理講解，重要技能點訓(xùn)練強化的同時融入素質(zhì)培養(yǎng)，完成知識、技能和素質(zhì)的全面提升，實現(xiàn)全方位育人。

綜上所述，基于移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的鐵道機車車輛無損檢測技術(shù)信息化教學(xué)資源開發(fā)，是立足“三全育人”目標(biāo)，從教學(xué)實際出發(fā)，結(jié)合當(dāng)前企業(yè)崗位作業(yè)任務(wù)和企業(yè)用人需求，對接“軌道交通裝備無損檢測1+X證書”的考核要求，通過數(shù)字化手段解決教學(xué)中資源不足的難題，提升了教師的科研能力。教學(xué)過程融入信息化手段，夯實了理論知識，強化了實踐操作，提升教學(xué)質(zhì)量。

【2022年度陜西省職業(yè)技術(shù)教育學(xué)會課題“鐵道機車車輛無損檢測技術(shù)信息化教學(xué)資源開發(fā)”（2022SZX501）】。

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