“一帶一路”背景下的高職《數(shù)控技術(shù)》課程信息化教學(xué)改革

張靜雙 楊繼華

摘要：信息化教學(xué)方法是當(dāng)代高等職業(yè)教育發(fā)展的重要組成因素。文章聚焦《數(shù)控技術(shù)》課程教學(xué)，明確該課程信息化改革的意義及目前主要存在的問題。并結(jié)合具體的問題，提出利用信息技術(shù)推進(jìn)信息化教學(xué)改革的具體實(shí)施措施和途徑。

關(guān)鍵詞：信息化教學(xué); 課程教學(xué)改革; 《數(shù)控技術(shù)》課程

一、信息化教學(xué)改革的意義及現(xiàn)狀分析

（一）改革的意義

2012年教育部公開發(fā)布《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011-2020年）》，文件指出：“信息技術(shù)對(duì)教育發(fā)展具有重大影響”，并且將"信息技術(shù)與教育融合發(fā)展的水平提升”作為未來發(fā)展的重點(diǎn)目標(biāo)之一?！耙粠б宦贰毕蚪逃由?，教育信息化推進(jìn)加強(qiáng)應(yīng)用。2016年教育部與多省市簽署“一帶一路”教育行動(dòng)合作備忘錄，將統(tǒng)籌協(xié)調(diào)國內(nèi)外優(yōu)質(zhì)資源，大力開展國際教育合作交流，努力形成“一帶一路”教育體系國際合作的新局面;第四次全國基礎(chǔ)教育信息化應(yīng)用會(huì)議在湖北省武漢市召開，教育部副部長李曉紅提出，要探索建立完善教師應(yīng)用信息化教學(xué)方法的激勵(lì)機(jī)制，使他們“會(huì)用、樂用、常用”;要建立完善基礎(chǔ)教育信息化應(yīng)用方法的保障機(jī)制，明確政府在教育信息化中的主體作用，建立多元化投入機(jī)制等。

因此要運(yùn)用信息技術(shù)進(jìn)行啟發(fā)式、探究、討論式教學(xué)，鼓勵(lì)發(fā)展性評(píng)價(jià)，探究以學(xué)生為中心的教學(xué)新模式，使傳統(tǒng)的以教師為中心的課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)發(fā)生根本性改變，轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為本的教學(xué)結(jié)構(gòu)。實(shí)現(xiàn)“線上”與“線下”混合式教學(xué)，對(duì)課前課中課后的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)過程行為觀察、實(shí)時(shí)反饋的結(jié)果，實(shí)現(xiàn)“知識(shí)技能-職業(yè)素養(yǎng)”的綜合教學(xué)改革目標(biāo)。

在當(dāng)前職業(yè)教育的環(huán)境下，職業(yè)教育已經(jīng)慢慢地遠(yuǎn)離信息化時(shí)代，主要表現(xiàn)在：職業(yè)教育的教學(xué)內(nèi)容已不能更好地滿足職業(yè)人才發(fā)展的需要，職業(yè)院校畢業(yè)生的大部分不能直接在企業(yè)上崗，需要很長一段時(shí)間培訓(xùn)才能進(jìn)入工作崗位。

在此形勢(shì)下，學(xué)院推進(jìn)了一系列的教學(xué)改革和課程改革?！笆濉笔痉缎＝ㄔO(shè)期間，數(shù)控技術(shù)專業(yè)《數(shù)控技術(shù)》課程完成了以職業(yè)崗位為載體的課程標(biāo)準(zhǔn)制定，開發(fā)了教材并已出版（使用3屆），建設(shè)了實(shí)訓(xùn)室，開發(fā)了微課資源，搭建了校內(nèi)信息化平臺(tái)。建設(shè)后，課程理論與實(shí)踐緊密結(jié)合，在培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和專業(yè)素養(yǎng)方面取得了一些成果。但沒有把學(xué)生學(xué)習(xí)的創(chuàng)造性、主動(dòng)性、積極性充分地發(fā)揮出來，為此“十三五”優(yōu)質(zhì)校建設(shè)期間，學(xué)院進(jìn)行信息化課程建設(shè)。

（二）目前主要存在的問題

1.教師隊(duì)伍應(yīng)用信息技術(shù)水平低。課程改革的執(zhí)行者是教師，要對(duì)新手段、新方法、新技術(shù)進(jìn)行學(xué)習(xí)和適應(yīng)，熟練的程度也需要經(jīng)過時(shí)間的檢驗(yàn)。

2.信息化教學(xué)環(huán)境尚未完全成熟。信息教學(xué)方法的進(jìn)步不能脫離環(huán)境的支持。雖然學(xué)校已經(jīng)進(jìn)行了網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、信息網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)建設(shè)和教學(xué)應(yīng)用基礎(chǔ)系統(tǒng)建設(shè)，但都處于發(fā)展建設(shè)的初級(jí)階段，需要進(jìn)一步完善。

3.信息化技術(shù)與課程內(nèi)容綜合處理方法和途徑不合理。由于本課程涵蓋的內(nèi)容比較豐富，只有利用新的信息技術(shù)方法合理地整合資源，才能使課程知識(shí)系統(tǒng)性有機(jī)融合起來。

4.新形勢(shì)下信息化教學(xué)模式與傳統(tǒng)的教學(xué)模式不能有機(jī)融合。在不斷發(fā)展的信息技術(shù)背景下，教學(xué)模式有助于學(xué)生有意識(shí)地參與學(xué)習(xí)。然而，對(duì)于一些基礎(chǔ)薄弱、自我控制能力差的學(xué)生，自主學(xué)習(xí)的能力較差，新的信息化教學(xué)模式不能充分發(fā)揮優(yōu)勢(shì)。因此，有必要將傳統(tǒng)的教學(xué)模式與新的信息化教學(xué)模式相結(jié)合。

5.信息化背景下的考核機(jī)制還沒有完善，必須為新的教學(xué)模式制定與之匹配的考核評(píng)價(jià)方法。

（三）可行性分析

在學(xué)院優(yōu)質(zhì)校建設(shè)的基礎(chǔ)上，推進(jìn)信息化教學(xué)方式的創(chuàng)新，必須突破《數(shù)控技術(shù)》課程的傳統(tǒng)教學(xué)方法。針對(duì)《數(shù)控技術(shù)》課程的特點(diǎn)，在信息化背景下，結(jié)合信息教學(xué)中的各種影響因素，進(jìn)行教學(xué)模式、教學(xué)方法和教學(xué)手段的創(chuàng)新?！稊?shù)控技術(shù)》課程信息化教學(xué)改革具備合理、可行的措施，符合良好的教學(xué)策略、教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容，與學(xué)校真正的教學(xué)環(huán)境和學(xué)生本身具體情況緊密結(jié)合，充分發(fā)揮信息化教學(xué)的改革作用，提高課程的教育教學(xué)水平，培養(yǎng)高水平一線技能人才。

二、實(shí)施方法及途徑

為增強(qiáng)學(xué)生就業(yè)和創(chuàng)業(yè)能力，改變傳統(tǒng)的教學(xué)形式，需將信息化與課程的教學(xué)內(nèi)容有機(jī)整合，必須找到有成效的措施和方法。因此，研究合理有效的途徑和方法是推進(jìn)《數(shù)控技術(shù)》信息化教學(xué)的重點(diǎn)。

（一）加快教師信息技術(shù)培訓(xùn)，提高團(tuán)隊(duì)整體素質(zhì)

對(duì)教師的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用能力進(jìn)行全面培訓(xùn)，要求參加各級(jí)單位組織的同步直播培訓(xùn)課程和在線培訓(xùn)課程。培養(yǎng)業(yè)務(wù)合格，結(jié)構(gòu)合理的信息化教師隊(duì)伍，為《數(shù)控技術(shù)》課程的信息化提供人才。例如，選擇教師進(jìn)行現(xiàn)場培訓(xùn)和網(wǎng)絡(luò)培訓(xùn)，制作微課程、動(dòng)畫等培訓(xùn)。

（二）建立全方位的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，創(chuàng)建符合產(chǎn)業(yè)發(fā)展的信息化教學(xué)環(huán)境

完善的信息教學(xué)環(huán)境是有效開展信息技術(shù)教學(xué)的前提。因此，數(shù)控技術(shù)課程群借助學(xué)校信息平臺(tái)為《數(shù)控技術(shù)》課程創(chuàng)造現(xiàn)代化的教學(xué)環(huán)境，建立和完善《數(shù)控技術(shù)》優(yōu)秀課程網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，滿足師生的在線教學(xué)、在線討論、在線測(cè)試和資源共享需求。

（三）以信息化技術(shù)為依據(jù)，開辟“產(chǎn)教融合、校企一體”的辦學(xué)模式，建設(shè)《數(shù)控技術(shù)》課程立體化教學(xué)資源

我校與天津汽車模具股份有限公司簽訂了合作培訓(xùn)協(xié)議，共同培養(yǎng)數(shù)控行業(yè)的高技能人才。該企業(yè)的高級(jí)工程師參與教學(xué)設(shè)計(jì)和實(shí)施，以確保專業(yè)課程與專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)相一致。利用信息技術(shù)整合企業(yè)真實(shí)工作場景、數(shù)控技術(shù)專業(yè)優(yōu)秀課程和高級(jí)課程的在線資源，形成《數(shù)控技術(shù)》課程“理、實(shí)、虛”一體化的教學(xué)資源。

教學(xué)資源按照課程本身的重要知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行分模塊構(gòu)建，利用"知識(shí)—技能—職業(yè)素養(yǎng)”的培養(yǎng)模式，進(jìn)行7大模塊的構(gòu)建。即數(shù)控系統(tǒng)概述、計(jì)算機(jī)硬件軟件、數(shù)控系統(tǒng)CNC參數(shù)、位置檢測(cè)元件，伺服系統(tǒng)、數(shù)控機(jī)床電氣控制與PLC、數(shù)控系統(tǒng)故障診斷。先根據(jù)知識(shí)點(diǎn)將學(xué)生的學(xué)習(xí)任務(wù)分解成片段，然后整合片段資源，形成“知識(shí)教學(xué)模塊+企業(yè)虛擬場模塊+技能操作模塊”的多元化三維課程資源系統(tǒng)。該系統(tǒng)涵蓋教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)課件、教學(xué)視頻、在線學(xué)習(xí)討論和自我測(cè)試，教學(xué)資源的應(yīng)用靈活多樣，交互性強(qiáng)，突破之前教學(xué)的時(shí)空限制。教師和學(xué)生可以使用手機(jī)、電腦等智能終端隨時(shí)隨地進(jìn)行交流和互動(dòng)，構(gòu)建超越時(shí)空的三維教學(xué)資源，使學(xué)生的知識(shí)能力、實(shí)踐技能和專業(yè)素質(zhì)顯著提高，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)學(xué)生精神、道德、技能的培養(yǎng)。

（四）利用信息技術(shù)，使新的教學(xué)模式與傳統(tǒng)的教學(xué)模式相結(jié)合

借助改善校園信息化平臺(tái)的機(jī)遇，構(gòu)建“信息化、開放性、多元化”的教學(xué)模式，探索“線上線下教學(xué)”與“傳統(tǒng)教學(xué)”的結(jié)合。鑒于學(xué)生自身水平和基礎(chǔ)薄弱，學(xué)習(xí)任務(wù)應(yīng)在課前安排，并在預(yù)先指導(dǎo)中注明與數(shù)字控制技術(shù)課程內(nèi)容和其他專業(yè)課程有關(guān)的問題，然后學(xué)生可以進(jìn)行在線學(xué)習(xí);在課堂上，教師可以先總結(jié)和梳理學(xué)生自主學(xué)習(xí)的問題，然后有針對(duì)性地解釋，進(jìn)一步擴(kuò)大具體的關(guān)鍵和難點(diǎn)問題。在制定具體的教學(xué)策略時(shí)，要保持一定的靈活性和創(chuàng)造性，新型教學(xué)模式與傳統(tǒng)的教學(xué)模式相結(jié)合，更好地培養(yǎng)學(xué)生自主探究的學(xué)習(xí)能力。

（五）依托信息網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，建立綜合評(píng)價(jià)體系

在信息化的背景下，《數(shù)控技術(shù)》課程構(gòu)建了多元化混合的教學(xué)模式，必將帶來評(píng)估與評(píng)價(jià)體系的改革，評(píng)價(jià)內(nèi)容、評(píng)價(jià)方法和學(xué)科也相應(yīng)發(fā)生變化。在改進(jìn)校園信息化平臺(tái)的基礎(chǔ)上，除了傳統(tǒng)的紙質(zhì)評(píng)估方法外，還增加了在線評(píng)估。評(píng)價(jià)主體包括系統(tǒng)、教師、同學(xué)和自我評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)內(nèi)容包括課后作業(yè)、問答、課堂學(xué)習(xí)效果等。同時(shí)，建立自我測(cè)試平臺(tái)，使學(xué)生能夠檢查他們的學(xué)習(xí)效果。新的評(píng)估系統(tǒng)是對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的全面和多角度評(píng)估。

三、信息化教學(xué)改革內(nèi)容

（一）微課等資源開發(fā)

《數(shù)控技術(shù)》在課程教學(xué)項(xiàng)目中，所有微課程的制作和虛擬現(xiàn)實(shí)的發(fā)展，都極大地提高了教師的應(yīng)用現(xiàn)代技術(shù)水平。

（二）資源上傳平臺(tái)

在學(xué)校信息化政策的支持下，完善《數(shù)控技術(shù)》課程信息化平臺(tái)，上傳全部的微課資源和課程虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)資料，形成多元化的教學(xué)資源，實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源共享。建立《數(shù)控技術(shù)》課程學(xué)習(xí)和研討平臺(tái)，隨時(shí)討論和交流學(xué)生課程學(xué)習(xí)過程中存在的問題，使教學(xué)方法更加靈活方便，打破了時(shí)空的界限。

（三）構(gòu)建新的教學(xué)設(shè)計(jì)

《數(shù)控技術(shù)》整個(gè)教學(xué)設(shè)計(jì)采用“傳統(tǒng)課堂教學(xué)”與“線上線下課堂教學(xué)”相結(jié)合的教學(xué)方式，運(yùn)用現(xiàn)代技術(shù)手段培養(yǎng)創(chuàng)新人才。課前助學(xué)階段：通過課程信息化平臺(tái)為學(xué)生提供豐富的自主學(xué)習(xí)資源，同時(shí)通過信息平臺(tái)發(fā)布學(xué)習(xí)任務(wù)，學(xué)生可以隨時(shí)隨地查看學(xué)習(xí)任務(wù)并完成課前預(yù)習(xí)作業(yè)。課中導(dǎo)學(xué)：教師通過結(jié)合教學(xué)資源、學(xué)習(xí)系統(tǒng)和討論平臺(tái)，解釋具體的教學(xué)任務(wù)。采用學(xué)一學(xué)、練一練，找一找、練一練，講一講、練一練，評(píng)一評(píng)、練一練的模式進(jìn)行，使學(xué)生的學(xué)習(xí)效果明顯好轉(zhuǎn)。課后知識(shí)拓展：教師發(fā)布課后作業(yè)及課后拓展問答，鞏固課堂所學(xué)，發(fā)散學(xué)生思維。

（四）構(gòu)建《數(shù)控技術(shù)》課程全方位的考核評(píng)價(jià)體系

實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)上、課堂上、試卷上一體化的評(píng)價(jià)體系，使《數(shù)控技術(shù)》課程的考核評(píng)價(jià)更加科學(xué)化和公平化。該評(píng)價(jià)體系將在學(xué)校數(shù)控技術(shù)專業(yè)2018級(jí)的《數(shù)控技術(shù)》課程中實(shí)施。

四、初步取得效果

在信息化環(huán)境下，充分發(fā)揮現(xiàn)代信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，使學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力得到顯著提高，使教師的教學(xué)方法和教學(xué)模式不斷創(chuàng)新。

（一）學(xué)生可以通過信息化教學(xué)平臺(tái)很好地完成課前預(yù)習(xí);課中通過游戲、動(dòng)畫、虛擬仿真等資源，使教學(xué)形式多樣化，學(xué)生接受起來更加直觀;課后通過資源平臺(tái)上傳作業(yè)，下載課上實(shí)時(shí)錄播的學(xué)生操作及教師操作示范，鞏固所學(xué)。信息化教學(xué)手段的使用，學(xué)生可以根據(jù)自己的知識(shí)水平選擇所需的學(xué)習(xí)內(nèi)容，解決“學(xué)什么”或“學(xué)多少”的問題。

（二）借助信息化手段，通過反復(fù)的“學(xué)、練”“找、練”“講、練”“評(píng)、練”模式，使學(xué)生實(shí)訓(xùn)技能由以前的60%提高到80%，結(jié)合組內(nèi)指導(dǎo)、錄播回放，90%以上的學(xué)生能達(dá)到教學(xué)要求，達(dá)到省時(shí)省力的目的。

（三）信息技術(shù)改變了傳統(tǒng)教學(xué)，在信息化技術(shù)支撐下，學(xué)生變成了學(xué)習(xí)主體，激發(fā)了自主學(xué)習(xí)興趣，提高了學(xué)習(xí)效率。

五、特色與創(chuàng)新

（一）課程虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）開發(fā)

充分利用不同學(xué)校和企業(yè)的教育資源和環(huán)境，將課上理論學(xué)習(xí)任務(wù)與企業(yè)的實(shí)際工作緊密結(jié)合起來。通過模擬任務(wù)環(huán)境，學(xué)生將具有沉浸式的企業(yè)現(xiàn)場工作感，這可以解決“工學(xué)結(jié)合”培訓(xùn)模式中出現(xiàn)的問題。例如，學(xué)校的實(shí)際培訓(xùn)設(shè)備落后，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不符合現(xiàn)代企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)要求，由于安全方面考慮，不能進(jìn)入企業(yè)培訓(xùn);現(xiàn)代生產(chǎn)工序復(fù)雜，學(xué)生不能進(jìn)行實(shí)際操作;學(xué)生的實(shí)踐訓(xùn)練會(huì)影響企業(yè)的正常生產(chǎn)。

借助網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以根據(jù)自己的需要隨時(shí)隨地選擇培訓(xùn)對(duì)象，使培訓(xùn)更具針對(duì)性和個(gè)性化。模擬訓(xùn)練系統(tǒng)采用人機(jī)交互，可根據(jù)學(xué)生的特點(diǎn)進(jìn)行訓(xùn)練，并可根據(jù)學(xué)生自身的時(shí)間安排進(jìn)行專門訓(xùn)練。在培訓(xùn)活動(dòng)中，學(xué)生可以發(fā)揮積極作用，達(dá)到最佳的知識(shí)吸收效果。

虛擬綜合高效的過程評(píng)估系統(tǒng)將監(jiān)控每個(gè)階段的學(xué)生培訓(xùn)并記錄評(píng)估結(jié)果。根據(jù)學(xué)生的具體學(xué)習(xí)情況，控制培訓(xùn)的進(jìn)度，并調(diào)整培訓(xùn)的難度，提出進(jìn)一步的培訓(xùn)建議。同時(shí)，系統(tǒng)提供了多種測(cè)試手段，學(xué)生可以測(cè)試自己對(duì)培訓(xùn)內(nèi)容的掌握深淺程度，教師也可以根據(jù)測(cè)試的情況及時(shí)調(diào)整組織和管理培訓(xùn)的進(jìn)度。整個(gè)培訓(xùn)過程形成一個(gè)良性循環(huán)。學(xué)生可以將被動(dòng)轉(zhuǎn)化為主動(dòng)，及時(shí)控制學(xué)習(xí)進(jìn)度和難度，知道如何掌握他們需要學(xué)習(xí)的知識(shí)和技能，并促進(jìn)他們調(diào)整學(xué)習(xí)過程。同時(shí)，系統(tǒng)可以根據(jù)受眾的調(diào)整重新整合培訓(xùn)計(jì)劃。

（二）課堂采用實(shí)時(shí)錄播

在校內(nèi)的多個(gè)教室安裝網(wǎng)絡(luò)直播實(shí)錄系統(tǒng)，為教師和學(xué)生營造了一個(gè)網(wǎng)絡(luò)教與學(xué)的環(huán)境。將教學(xué)實(shí)況記錄到服務(wù)器中，學(xué)生可以在任意時(shí)間任何地點(diǎn)點(diǎn)播任意一堂課的課堂記錄，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上自主復(fù)習(xí)，自主糾錯(cuò)。

（三）微課、慕課碎片式資源整合為多元、立體化的課程資源體系

將知識(shí)點(diǎn)打成碎片，再整合碎片資源形成“基礎(chǔ)知識(shí)教學(xué)模塊+實(shí)踐技能操作模塊+課程虛擬現(xiàn)實(shí)操作模塊”多元、立體化的課程教學(xué)資源體系。整個(gè)框架體系涵蓋了教學(xué)體系的設(shè)計(jì)、教學(xué)課件開發(fā)、微課程開發(fā)、在線學(xué)習(xí)討論和自我測(cè)試等一系列內(nèi)容。

（四）“互聯(lián)網(wǎng)+”下的線上線下混合式教學(xué)模式

學(xué)生可以利用數(shù)字化信息平臺(tái)、云課堂等信息化手段，完成課前知識(shí)預(yù)習(xí)及課后知識(shí)鞏固，實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地的“自主學(xué)習(xí)”。利用課程虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）、闖關(guān)游戲、思維導(dǎo)圖等教學(xué)手段，構(gòu)建理、實(shí)、虛三位一體的“多維課堂”。教師作為輔助者，鼓勵(lì)學(xué)生通過自主探究，小組合作，在項(xiàng)目中實(shí)現(xiàn)以強(qiáng)帶弱，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，共同進(jìn)步，實(shí)現(xiàn)學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容“高效吸收”。通過信息化平臺(tái)實(shí)現(xiàn)線上線下混合式教學(xué)，將課前-課中-課后的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行全程質(zhì)量監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)過程行為觀察、結(jié)果實(shí)時(shí)反饋的模式，實(shí)現(xiàn)知識(shí)、技能和專業(yè)化的綜合教學(xué)改革目標(biāo)。

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