基于移動(dòng)終端的實(shí)訓(xùn)條件信息化建設(shè)的探索與實(shí)踐
——以陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院隧道實(shí)訓(xùn)基地為例

姜留濤

（陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西 渭南 714099）

基于移動(dòng)終端的實(shí)訓(xùn)條件信息化建設(shè)的探索與實(shí)踐
——以陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院隧道實(shí)訓(xùn)基地為例

姜留濤

（陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西 渭南 714099）

移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展正在推動(dòng)職業(yè)教育產(chǎn)生新的變革。文章以陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院隧道實(shí)訓(xùn)基地的信息化建設(shè)為例，對(duì)隧道實(shí)訓(xùn)基地信息化建設(shè)的平臺(tái)、途徑和現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，對(duì)隧道實(shí)訓(xùn)基地信息化教學(xué)組織模式進(jìn)行了實(shí)踐和研究，探討了基于移動(dòng)終端的實(shí)訓(xùn)條件信息化建設(shè)的文化內(nèi)涵和技術(shù)關(guān)鍵。對(duì)實(shí)訓(xùn)條件信息化教學(xué)的難點(diǎn)和不足進(jìn)行了總結(jié)，并給出了實(shí)訓(xùn)條件信息化的參考路徑，對(duì)實(shí)訓(xùn)條件信息化建設(shè)有一定的探索意義。

實(shí)訓(xùn)條件；信息化；實(shí)踐教學(xué)

一、研究背景

隨著大數(shù)據(jù)和移動(dòng)互聯(lián)時(shí)代到來，以現(xiàn)代教學(xué)理念為指導(dǎo)，以信息技術(shù)為支持的信息化教學(xué)是主流趨勢，大規(guī)模在線開放課程（MOOC）、翻轉(zhuǎn)課堂、微課程以及專業(yè)教學(xué)資源庫建設(shè)對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)帶來新的沖擊，信息化教學(xué)環(huán)境、信息化教學(xué)模式在激發(fā)學(xué)生動(dòng)機(jī)、提高教學(xué)效率等方面，其重要性和普及性日益凸顯。

信息化教學(xué)中，要求觀念、組織、內(nèi)容、模式、技術(shù)、評(píng)價(jià)、環(huán)境等一系列因素都要進(jìn)行信息化。然而，實(shí)踐實(shí)訓(xùn)類課程信息化元素如何融入、實(shí)訓(xùn)課程信息化教學(xué)如何組織、實(shí)訓(xùn)條件建設(shè)如何加強(qiáng)信息化是現(xiàn)階段需要探索和研究的關(guān)鍵。

土木工程類實(shí)踐教學(xué)因施工項(xiàng)目流動(dòng)性強(qiáng)、施工進(jìn)程與教學(xué)進(jìn)程不易匹配、施工安全、施工項(xiàng)目條件等特殊原因，導(dǎo)致土木工程類專業(yè)實(shí)踐類課程難以組織開展，而成型的工程項(xiàng)目又因無法了解施工工藝和施工流程也不能滿足實(shí)踐教學(xué)。故而，在校內(nèi)建設(shè)開發(fā)實(shí)訓(xùn)基地是土木工程類實(shí)踐教學(xué)的必要途徑。下面以陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院（以下簡稱陜鐵院）高速鐵路隧道實(shí)訓(xùn)基地為例，論述開展土木工程類實(shí)踐教學(xué)的難點(diǎn)和突破點(diǎn)。

二、高速鐵路隧道實(shí)訓(xùn)基地概況

陜鐵院高速鐵路隧道實(shí)訓(xùn)由中央財(cái)政、陜西省財(cái)政支持建設(shè)，高速鐵路隧道實(shí)訓(xùn)基地是按時(shí)速200km鐵路單線隧道斷面標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，隧道建筑長度為100m，高度11.27m，占地面積3200㎡。該基地是全國首座真實(shí)的隧道施工技術(shù)教育教學(xué)實(shí)訓(xùn)基地，基地內(nèi)再現(xiàn)了一個(gè)真實(shí)的隧道施工場景，展現(xiàn)了隧道施工各個(gè)環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了工地現(xiàn)場化；包含隧道施工的完整工序和施工工藝流程，能夠完成不同施工階段的實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)任務(wù)，有效解決了校外實(shí)訓(xùn)基地實(shí)習(xí)費(fèi)用高、項(xiàng)目流動(dòng)性大、施工全過程教學(xué)不現(xiàn)實(shí)、實(shí)訓(xùn)安全事故偶發(fā)、實(shí)訓(xùn)效果不明顯等難題，具有工序完整、工法全面、設(shè)計(jì)巧妙、內(nèi)涵豐富、理實(shí)一體、校企共建、實(shí)訓(xùn)方便等突出特點(diǎn)。

基地分為成洞展示區(qū)、鋼筋綁扎區(qū)、監(jiān)控量測區(qū)、工法展示區(qū)、養(yǎng)護(hù)維修區(qū)等13個(gè)大功能區(qū)，可以開展隧道地質(zhì)超前預(yù)報(bào)、隧道斷面測量放樣、隧道開挖、隧道支護(hù)、監(jiān)控量測、病害檢查等110多項(xiàng)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，配置了地質(zhì)雷達(dá)、紅外探水儀、激光斷面檢測儀等儀器設(shè)備，服務(wù)于校內(nèi)地下與隧道工程技術(shù)、城市軌道交通工程技術(shù)、道路橋梁工程技術(shù)、鐵道工程技術(shù)等多個(gè)專業(yè)。

三、隧道實(shí)訓(xùn)基地信息化建設(shè)的途徑

（一）建立網(wǎng)絡(luò)在線實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目手冊(cè)

通過對(duì)高速鐵路隧道實(shí)訓(xùn)基地實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目進(jìn)行系統(tǒng)化設(shè)計(jì)，開發(fā)了包括開挖斷面放樣等35個(gè)經(jīng)典實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，編寫了實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書、任務(wù)書，制作了相關(guān)課件，并收集了相關(guān)施工錄像，編寫了網(wǎng)絡(luò)實(shí)訓(xùn)手冊(cè)。該手冊(cè)可作為引導(dǎo)文發(fā)給學(xué)生課前預(yù)習(xí)、實(shí)訓(xùn)中及時(shí)學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，同時(shí)也可作為復(fù)習(xí)資料，實(shí)現(xiàn)學(xué)生隨時(shí)隨地可學(xué)。

（二）開發(fā)隧道施工虛擬仿真平臺(tái)

開發(fā)了隧道施工虛擬仿真系統(tǒng)，包含隧道漫游、虛擬項(xiàng)目部、游戲闖關(guān)等部分，初步實(shí)現(xiàn)了學(xué)生在校內(nèi)認(rèn)識(shí)隧道結(jié)構(gòu)、熟悉隧道施工作業(yè)流程、開展隧道施工虛擬仿真模擬訓(xùn)練以及隧道施工作業(yè)能力自我測試等功能。

學(xué)生以隧道施工員角色進(jìn)入系統(tǒng)，按照真實(shí)工程施工圖和施工組織設(shè)計(jì)，以游戲過關(guān)方式，模擬完成施工過程中的各項(xiàng)工作。教師根據(jù)工程項(xiàng)目的施工進(jìn)度，實(shí)時(shí)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度和知識(shí)掌握程度。系統(tǒng)兼科學(xué)性、趣味性、實(shí)戰(zhàn)性，通過游戲反復(fù)學(xué)習(xí)訓(xùn)練，提升學(xué)習(xí)興趣和效果。

制定了《隧道實(shí)訓(xùn)基地管理辦法》等管理和運(yùn)行制度，通過相關(guān)配套軟件的建設(shè)，使基地運(yùn)行具備更多支撐和制度保障，育人效果明顯，作用發(fā)揮更充分。

（三）建設(shè)地下與隧道工程技術(shù)專業(yè)國家級(jí)教學(xué)資源庫

地下與隧道工程技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫聯(lián)合16所高職院校、3所本科院校、2所中職院校、13家企業(yè)、2家出版社、2種專業(yè)期刊、1家軟件公司及5家行業(yè)協(xié)會(huì)（學(xué)會(huì)），共計(jì)45家單位共同建設(shè)。聯(lián)建單位覆蓋全國17個(gè)省（直轄市），集中了國內(nèi)地下與隧道工程領(lǐng)域一流企業(yè)與示范院校力量，匯聚國內(nèi)外一流資源，強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，共同參與建設(shè)，該項(xiàng)目先后獲得省級(jí)、國家級(jí)立項(xiàng)。該資源庫在實(shí)訓(xùn)課程和技能鑒定方面設(shè)置專門課程進(jìn)行建設(shè)，很大程度上促進(jìn)了實(shí)訓(xùn)條件信息化建設(shè)。

表1 高速鐵路隧道實(shí)訓(xùn)基地實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目一覽表(部分)

地下與隧道工程技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫面向地下空間開發(fā)的迫切人才需求，順應(yīng)“互聯(lián)網(wǎng)+”發(fā)展趨勢，依據(jù)專業(yè)特點(diǎn)和職教規(guī)律，緊抓地下工程開發(fā)與城市軌道交通建設(shè)兩大機(jī)遇，服務(wù)四類學(xué)習(xí)者，聯(lián)合優(yōu)秀企業(yè)與院校，組建“名師+專家”為主體的開發(fā)團(tuán)隊(duì)，按照“一體化設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)化課程、顆?；Y源”的邏輯，制定資源建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，整合優(yōu)質(zhì)資源，以崗位能力培養(yǎng)為目標(biāo)，貫徹產(chǎn)學(xué)融合及崗位、課程、證書融通，融入職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，建設(shè)專業(yè)、課程、素材三個(gè)層級(jí)專業(yè)教學(xué)資源庫；追蹤行業(yè)發(fā)展前沿技術(shù)，運(yùn)用先進(jìn)的多媒體技術(shù)，開發(fā)微課、動(dòng)畫、三維仿真、游戲打關(guān)式能力訓(xùn)練系統(tǒng)，創(chuàng)建輕松愉快的學(xué)習(xí)環(huán)境。建設(shè)開放共享的資源庫運(yùn)行平臺(tái)，支持在線學(xué)習(xí)、互動(dòng)、測試及評(píng)價(jià)，支持移動(dòng)終端訪問，便于隨時(shí)隨地學(xué)習(xí)；建立共建共享機(jī)制，促使資源持續(xù)建設(shè)與有效使用。

地下與隧道工程技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫聯(lián)合地下與隧道工程領(lǐng)域世界500強(qiáng)企業(yè)、著名學(xué)府、示范院校、優(yōu)秀期刊等行業(yè)企業(yè)，匯聚國內(nèi)外專業(yè)建設(shè)的一流資源，遵循“能學(xué)、輔教”功能與“便捷、成效、促用”原則，采用先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)信息和資源開發(fā)技術(shù)，建成教學(xué)理念新、工程技術(shù)先進(jìn)、表現(xiàn)形式豐富、學(xué)習(xí)交流便捷的國內(nèi)一流的地下與隧道工程技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫。加快信息技術(shù)應(yīng)用和優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源共享，推動(dòng)人才培養(yǎng)模式改革，完成教學(xué)組織模式和學(xué)習(xí)方式轉(zhuǎn)變，總體提升專業(yè)建設(shè)水平，達(dá)到輻射引領(lǐng)作用，培養(yǎng)一線優(yōu)秀的技術(shù)技能人才，服務(wù)地下空間開發(fā)、高鐵“走出去”及“一帶一路”國家戰(zhàn)略。

地下與隧道工程技術(shù)專業(yè)根據(jù)建設(shè)指南、人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)、課程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，重點(diǎn)建設(shè)隧道施工、地鐵施工、隧道施工質(zhì)量檢測、地下工程監(jiān)控量測、地下工程施工安全管理、隧道施工養(yǎng)護(hù)與維修、工程地質(zhì)應(yīng)用、工程力學(xué)應(yīng)用、施工測量、工程識(shí)圖與CAD、土木工程材料試驗(yàn)與檢測、地基與基礎(chǔ)工程、橋梁施工等共計(jì)13門系統(tǒng)化課程，《隧道工》等6門資格認(rèn)證課程，《盾構(gòu)施工技術(shù)》等7門新技術(shù)培訓(xùn)課程，《隧道檢測》等8門實(shí)訓(xùn)課程。

課程體系結(jié)構(gòu)化、系統(tǒng)化，課程實(shí)施方案可操作。每門課程建設(shè)有完整課程實(shí)施方案，包括教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)情境、教學(xué)組織、數(shù)字化教材、教學(xué)課件、習(xí)題庫、試題庫、企業(yè)案例、在線測試、在線互動(dòng)等；每個(gè)教學(xué)單元包含專業(yè)相對(duì)應(yīng)的職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)規(guī)范、施工流程、施工視頻、圖片等；圍繞各知識(shí)點(diǎn)或技能點(diǎn)建設(shè)講義、課件、微課、企業(yè)案例、動(dòng)畫、三維仿真等學(xué)習(xí)資源。建成顆粒化資源總數(shù)12000條以上，其中文本/圖片類資源小于50%；視頻類和動(dòng)畫類資源超過3600條；微課資源數(shù)量超過1000條；收集企業(yè)案例200個(gè)；完成隧道工程、地鐵盾構(gòu)工程、橋梁工程的虛擬仿真系統(tǒng)10套。

（四）制作實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目二維碼

對(duì)已有資源和項(xiàng)目進(jìn)行梳理，制作了實(shí)訓(xùn)二維碼，并與微信公眾號(hào)和網(wǎng)絡(luò)空間進(jìn)行關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)微學(xué)習(xí)，便于學(xué)習(xí)者隨時(shí)隨地進(jìn)行學(xué)習(xí)。學(xué)生們可通過掃描二維碼及微信平臺(tái)互動(dòng)的方式進(jìn)入學(xué)習(xí)平臺(tái)，看到自己感興趣的內(nèi)容，可以培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立學(xué)習(xí)、獨(dú)立思考的良好習(xí)慣。通過網(wǎng)絡(luò)信息平臺(tái)的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以更全面、透徹地了解施工工藝及檢測要點(diǎn)。高速鐵路隧道實(shí)訓(xùn)基地微信公眾平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)線上、線下教學(xué)相結(jié)合，課內(nèi)課外教學(xué)內(nèi)容相互補(bǔ)充，并具有體系化、信息化、內(nèi)容豐富等特點(diǎn)。

（五）實(shí)訓(xùn)課堂組織信息化

實(shí)訓(xùn)課堂采用“藍(lán)墨云”“云課堂”等APP進(jìn)行簽到，同時(shí)，平臺(tái)以教師在云端創(chuàng)建的班群和班課空間為基礎(chǔ)，為學(xué)生提供移動(dòng)設(shè)備上的課程訂閱、消息推送、作業(yè)、課件、視頻和資料服務(wù)。教師能夠在任何移動(dòng)設(shè)備上輕松管理自己的實(shí)訓(xùn)課堂，管理學(xué)生、發(fā)送通知、分享資源、布置批改作業(yè)、組織討論答疑、開展教學(xué)互動(dòng)等等，也可以隨即開展投票問卷、頭腦風(fēng)暴、作品分享、即時(shí)答題等互動(dòng)教學(xué)活動(dòng)。

“藍(lán)墨云”班課等APP能解決手機(jī)進(jìn)實(shí)訓(xùn)課堂的問題，如點(diǎn)名、簽到、討論、分享、記錄等，既能在不安裝大功率路由器的情況下開展手機(jī)分享，還能夠讓手機(jī)里的內(nèi)容直接在實(shí)訓(xùn)課堂屏幕上顯示。

四、總結(jié)和前瞻

基于移動(dòng)終端的隧道實(shí)訓(xùn)基地信息化教學(xué)模式在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)力、提高學(xué)生實(shí)訓(xùn)參與度、提高教學(xué)效率、提高教學(xué)質(zhì)量等方面確有效果。利用計(jì)算機(jī)、多媒體、虛擬仿真等信息化技術(shù)，將實(shí)訓(xùn)基地的各類學(xué)習(xí)資源信息化管理，充分發(fā)揮實(shí)訓(xùn)基地教學(xué)資源的使用效益。隨著現(xiàn)代信息技術(shù)逐漸向高等教育領(lǐng)域滲透，信息化已是實(shí)踐教學(xué)基地建設(shè)的發(fā)展趨勢，是實(shí)現(xiàn)資源開放共享和提高實(shí)踐教學(xué)水平的必要條件。

但是，移動(dòng)終端的實(shí)訓(xùn)實(shí)踐信息化教學(xué)改革的探索和實(shí)踐還存在很多困難和不足，比如，如何引入和加強(qiáng)過程性、開放性和發(fā)展性等特征的動(dòng)態(tài)課程資源？如何提升教師信息化教學(xué)能力和水平？如何認(rèn)識(shí)和防止信息化帶來的負(fù)面評(píng)價(jià)和信息等等。

總之，隨著學(xué)生學(xué)習(xí)方式轉(zhuǎn)變及“教學(xué)做”一體化教學(xué)方式的轉(zhuǎn)變，實(shí)訓(xùn)條件信息化將是大勢所趨，是新型微學(xué)習(xí)的必要條件，進(jìn)一步擴(kuò)展教育平臺(tái)，進(jìn)一步開發(fā)資源，繼續(xù)豐富實(shí)訓(xùn)條件內(nèi)涵建設(shè)，開發(fā)APP并連線施工現(xiàn)場以強(qiáng)化學(xué)習(xí)效果等將是我們必須做到的。

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2017-09-11

陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院教學(xué)改革基金項(xiàng)目（2015JG-33）

姜留濤（1982-），男，陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院軌道工程系黨總支書記，國家注冊(cè)測繪師，工學(xué)碩士，研究方向：從事測繪工程、隧道施工等教學(xué)工作。