智慧實(shí)訓(xùn)課堂案例研究

沈潔 沈丁琦 凌紅英

摘? 要 隨著“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的飛速發(fā)展，智慧課堂正以嶄新的智慧教育理念進(jìn)入人們的視野。對(duì)于職業(yè)教育來(lái)說(shuō)，智慧實(shí)訓(xùn)課堂的研究與實(shí)踐是職業(yè)學(xué)校課堂信息化改革發(fā)展的需要和方向。以實(shí)驗(yàn)校五年制高職數(shù)控機(jī)床裝調(diào)維修技術(shù)課程為例，分析智慧實(shí)訓(xùn)課堂構(gòu)建的可行性和必要性，并從課前、課中、課后三個(gè)階段來(lái)具體探索智慧實(shí)訓(xùn)課堂的教學(xué)活動(dòng)模式。

關(guān)鍵詞 教育信息化;智慧課堂;智慧實(shí)訓(xùn)課堂;教學(xué)資源;數(shù)控機(jī)床裝調(diào)維修技術(shù);課堂派;網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái);翻轉(zhuǎn)課堂

中圖分類號(hào)：G712? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2019）09-0122-03

1 引言

《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革與發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）》中強(qiáng)調(diào)：“信息技術(shù)對(duì)教育發(fā)展具有革命性影響?！边@就確立了教育信息化在整個(gè)教育發(fā)展中的關(guān)鍵戰(zhàn)略地位。教育部印發(fā)的《2017年教育信息化工作要點(diǎn)》指出，要促進(jìn)信息技術(shù)與教育教學(xué)的融合發(fā)展，推進(jìn)信息技術(shù)在教學(xué)中的深入普遍應(yīng)用，推動(dòng)“互聯(lián)網(wǎng)+智慧教育”的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)建設(shè)，繼續(xù)推進(jìn)職業(yè)教育資源建設(shè)。

由以上政策可以看出，無(wú)論是國(guó)家的長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)還是短時(shí)目標(biāo)，信息技術(shù)與教學(xué)深度融合是推動(dòng)教育信息化進(jìn)程的一個(gè)核心研究?jī)?nèi)容，而課堂教學(xué)是教育信息化的主戰(zhàn)場(chǎng)。對(duì)于職業(yè)教育來(lái)說(shuō)，運(yùn)用信息技術(shù)構(gòu)建智慧課堂，其教學(xué)模式能否創(chuàng)新，能否落到實(shí)處，將直接決定職業(yè)教育改革的成敗。隨著云平臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間、大數(shù)據(jù)等先進(jìn)技術(shù)的飛速發(fā)展，信息技術(shù)環(huán)境下智慧實(shí)訓(xùn)課堂的構(gòu)建也因此出現(xiàn)新的契機(jī)。

2 智慧實(shí)訓(xùn)課堂構(gòu)建的可行性和必要性

智慧實(shí)訓(xùn)課堂構(gòu)建的可行性分析? 職校生思維活躍，動(dòng)手能力強(qiáng)，雖具備一定的自主學(xué)習(xí)能力，但缺乏正確的學(xué)習(xí)方法和主動(dòng)學(xué)習(xí)的習(xí)慣，求知欲不強(qiáng)，課堂注意力不易集中。正因如此，傳統(tǒng)的講授式實(shí)訓(xùn)課堂教學(xué)方式很難被學(xué)生肯定與接受，教與學(xué)分離的現(xiàn)象普遍存在，教學(xué)效果往往不盡如人意。然而，職校生形象思維、發(fā)散性思維較強(qiáng)，情感愛好特征明顯，思維容易受到教師的引導(dǎo)與影響，對(duì)于手機(jī)、PAD等信息化通信工具輔助的互動(dòng)式教學(xué)方式很感興趣，課堂氣氛活躍，教學(xué)效果良好。

本文以實(shí)驗(yàn)校五年制高職數(shù)控機(jī)床裝調(diào)維修技術(shù)課程為例，進(jìn)行智慧實(shí)訓(xùn)課堂的案例研究。數(shù)控機(jī)床裝調(diào)維修技術(shù)是為實(shí)驗(yàn)校五年制高職數(shù)控設(shè)備應(yīng)用與維護(hù)專業(yè)學(xué)生開設(shè)的一門實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)技能訓(xùn)練課程，是機(jī)、電技術(shù)的綜合應(yīng)用，是培養(yǎng)高層次、高技術(shù)水平數(shù)控機(jī)床安裝、調(diào)試、維修人才的必修課，是該專業(yè)的主干課程。為此，實(shí)驗(yàn)校正鋪設(shè)集數(shù)控機(jī)床實(shí)訓(xùn)設(shè)備、PAD、一體化電子大屏、全方位視頻監(jiān)控等于一體的智慧實(shí)訓(xùn)環(huán)境，為后續(xù)智慧課堂教學(xué)創(chuàng)造先決硬件條件。

智慧實(shí)訓(xùn)課堂構(gòu)建的必要性分析

1）智慧實(shí)訓(xùn)課堂的構(gòu)建提高了實(shí)訓(xùn)課堂的教學(xué)效率。技能教學(xué)是職業(yè)學(xué)校教學(xué)業(yè)務(wù)開展中重要的組成部分，是將理論講授應(yīng)用于實(shí)踐練習(xí)的重要過(guò)程，也是學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力鍛煉的必不可少的環(huán)節(jié)。因此，服務(wù)于技能教學(xué)的各個(gè)實(shí)訓(xùn)場(chǎng)所基本都會(huì)安置較多的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備、器材及工量具。在傳統(tǒng)的實(shí)訓(xùn)課堂實(shí)操練習(xí)過(guò)程中，即使是兩位實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)教師同時(shí)巡視和指導(dǎo)，也無(wú)法很好地兼顧及響應(yīng)眾多學(xué)生同時(shí)操作可能出現(xiàn)的狀況。然而，智慧實(shí)訓(xùn)課堂的出現(xiàn)較好地解決了這種局面，全方位多角度的視頻捕捉系統(tǒng)和實(shí)訓(xùn)室中多個(gè)電子懸掛大屏，使得教師的演示操作以及學(xué)生的訓(xùn)練過(guò)程都能清晰地得以展現(xiàn)，配合以信息化教學(xué)工具的實(shí)時(shí)舉手提問(wèn)功能，能讓教師第一時(shí)間響應(yīng)學(xué)生的需要，提高課堂教學(xué)效率。

2）智慧實(shí)訓(xùn)課堂的構(gòu)建提高了教師的信息化素養(yǎng)和教學(xué)能力。教師是課堂教學(xué)的組織者，要使智慧實(shí)訓(xùn)課堂能順利推進(jìn)，首要的就是要提高教師的信息化素養(yǎng)和教學(xué)能力，促使其更新教育理念，對(duì)信息化教學(xué)形成理性認(rèn)識(shí)。這樣一來(lái)，教師通過(guò)多種軟硬件信息技術(shù)將各種優(yōu)質(zhì)教育資源加以整合，才能改變傳統(tǒng)實(shí)訓(xùn)教學(xué)單一的不足，使教學(xué)過(guò)程更加直觀生動(dòng)，進(jìn)而提高職校學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

3）智慧實(shí)訓(xùn)課堂的構(gòu)建是職業(yè)學(xué)校信息化課堂教學(xué)改革與發(fā)展的需要。智慧實(shí)訓(xùn)課堂是傳統(tǒng)實(shí)訓(xùn)課堂與互聯(lián)網(wǎng)深度融合的產(chǎn)物，在新一代信息技術(shù)的支持下，實(shí)現(xiàn)了實(shí)訓(xùn)教學(xué)的可視化、在線化、數(shù)據(jù)化和個(gè)性化。在此過(guò)程中，學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)技能和創(chuàng)新學(xué)習(xí)技能必將得到培養(yǎng)，從而提高綜合素質(zhì)和崗位適應(yīng)能力。智慧實(shí)訓(xùn)課堂的出現(xiàn)符合社會(huì)發(fā)展對(duì)職業(yè)教育提出的新要求，體現(xiàn)了職業(yè)學(xué)校信息化課堂教學(xué)改革的理念和發(fā)展的方向。

3 課程平臺(tái)及教學(xué)資源建設(shè)

課程支持平臺(tái)? 實(shí)驗(yàn)校目前已在全校范圍內(nèi)對(duì)北京世紀(jì)超星信息技術(shù)發(fā)展有限責(zé)任公司開發(fā)的學(xué)習(xí)通APP這一網(wǎng)絡(luò)教學(xué)空間進(jìn)行了推廣使用，響應(yīng)了教育部對(duì)于“一生一空間、生生有特色”的號(hào)召。教師可以以教學(xué)團(tuán)隊(duì)的形式，以課程為單位建立網(wǎng)絡(luò)教學(xué)空間，每位教師都可以以主講或助教的身份同時(shí)加入若干課程的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)空間。在校學(xué)生的班級(jí)及個(gè)人信息事先已錄入軟件后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)中，學(xué)生只需在手機(jī)端下載并以真實(shí)學(xué)號(hào)注冊(cè)即可;教師只需要添加課程對(duì)應(yīng)的班級(jí)，此時(shí)全班學(xué)生信息即會(huì)自動(dòng)加入該課程所對(duì)應(yīng)的班級(jí)中。

然而超星學(xué)習(xí)通目前的課堂實(shí)時(shí)互動(dòng)模塊功能尚未開發(fā)完全，體驗(yàn)不佳。因此，建議教師利用一些互動(dòng)性好的智慧學(xué)習(xí)平臺(tái)服務(wù)于課堂，增強(qiáng)教學(xué)效果。隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”的快速發(fā)展，越來(lái)越多個(gè)性化的、開放的、智能化的移動(dòng)終端學(xué)習(xí)平臺(tái)不斷涌現(xiàn)，平臺(tái)功能不斷完善，往往能集學(xué)生簽到、發(fā)布任務(wù)、師生互動(dòng)、實(shí)時(shí)批改、投票、實(shí)時(shí)評(píng)價(jià)等功能于一體，如藍(lán)墨云班課、雨課堂、課堂派、微助教等。本文以課堂派為例加以說(shuō)明。

課程教學(xué)資源建設(shè)? 教學(xué)資源是為教學(xué)有效開展提供的素材等各種可被利用的條件，通常包括教材、案例、影視、圖片、課件等，也包括教師資源、教具、基礎(chǔ)設(shè)施等。實(shí)驗(yàn)校五年制高職數(shù)控機(jī)床裝調(diào)維修技術(shù)課程作為市級(jí)精品課程，已具有較為完善的教學(xué)資源。除了通常的教材、多媒體配套課件外，課程還建設(shè)有系列微課、典型教學(xué)案例庫(kù)、理論試題庫(kù)、技能操作模塊作業(yè)庫(kù)等資源。與北京發(fā)那科機(jī)電有限公司合作開發(fā)的CNC數(shù)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控軟件，以及與上海宇龍軟件工程有限公司合作開發(fā)的數(shù)控機(jī)床裝調(diào)維修技術(shù)課程配套教學(xué)軟件也已基本籌備和制作完成，正處在調(diào)試中，隨時(shí)準(zhǔn)備試運(yùn)行。

4 智慧實(shí)訓(xùn)課堂的實(shí)施過(guò)程

智慧實(shí)訓(xùn)課堂實(shí)施的必要支撐條件有兩個(gè)：其一是硬件條件，即集PAD、一體化電子大屏、全方位視頻監(jiān)控等于一體的智慧實(shí)訓(xùn)環(huán)境的鋪設(shè);其二是軟件條件，即實(shí)現(xiàn)教學(xué)在線化、數(shù)據(jù)化、可視化和個(gè)性化的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的準(zhǔn)備。智慧實(shí)訓(xùn)課堂教學(xué)模式的最終目標(biāo)是促進(jìn)學(xué)生智慧能力培養(yǎng)。整個(gè)課堂教學(xué)的實(shí)施過(guò)程如圖1所示，分為課前、課中、課后三個(gè)階段。

下面將以數(shù)控機(jī)床裝調(diào)維修技術(shù)課程中“刀架電氣故障的診斷與排除”任務(wù)為例，介紹具體的實(shí)施過(guò)程。

課前：自主學(xué)習(xí)，以學(xué)定教? 智慧實(shí)訓(xùn)課堂教學(xué)模式在一定程度上是對(duì)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的重塑和升級(jí)，但鑒于實(shí)訓(xùn)類課程的獨(dú)特性質(zhì)，也只能是部分翻轉(zhuǎn)，剩下的內(nèi)容必須留在課堂中進(jìn)行實(shí)際操作訓(xùn)練。

課前，通過(guò)課程派課堂管理平臺(tái)，下發(fā)電子工作任務(wù)書至學(xué)生微信端，讓學(xué)生提前了解本次任務(wù)的工作內(nèi)容，并推送微課視頻，學(xué)習(xí)利用萬(wàn)用表進(jìn)行電壓法排故的方法，為課堂教學(xué)做好知識(shí)鋪墊。當(dāng)視頻看完后，會(huì)自動(dòng)出現(xiàn)下一環(huán)節(jié)的在線測(cè)評(píng)題目，用來(lái)檢測(cè)學(xué)生的自學(xué)成效。只有完成該環(huán)節(jié)測(cè)試，系統(tǒng)才會(huì)生成課前預(yù)習(xí)成績(jī)，同時(shí)讓教師較為直觀地看到學(xué)生自學(xué)難以理解的地方所在，做到以學(xué)定教。

課中：師生互動(dòng)，虛實(shí)一體

1）情境創(chuàng)設(shè)。首先播放視頻，通過(guò)請(qǐng)企業(yè)師傅復(fù)現(xiàn)以往遇到的刀架實(shí)際故障來(lái)創(chuàng)設(shè)情境，將實(shí)訓(xùn)室模擬成實(shí)際的車間，將學(xué)生角色轉(zhuǎn)變成企業(yè)維修人員。

2）探究分析，師生互動(dòng)。這里主要通過(guò)課堂派互動(dòng)環(huán)節(jié)，分發(fā)三個(gè)小任務(wù)，讓學(xué)生以自主探究的方式梳理出刀架電氣故障的診斷流程，同時(shí)系統(tǒng)給出實(shí)時(shí)得分，作為對(duì)學(xué)生評(píng)價(jià)的一部分。

3）知識(shí)鏈接。刀架電氣故障診斷與排除的思路是本次課新知學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)的知識(shí)鏈接階段，可以借助數(shù)控機(jī)床裝調(diào)維修課程教學(xué)軟件中的三維排故仿真功能，采用虛擬仿真法，利用軟件自帶的糾錯(cuò)和提示功能，讓學(xué)生在自主練習(xí)中摸索和總結(jié)診斷。

4）實(shí)踐練習(xí)。這里利用亞龍智能實(shí)訓(xùn)考核系統(tǒng)批量設(shè)置刀架電氣線路的硬件故障，并以小組合作、組間PK的方式進(jìn)行練習(xí)，同時(shí)完成故障診斷報(bào)告。在整個(gè)實(shí)踐操作過(guò)程中，每臺(tái)數(shù)控機(jī)床實(shí)訓(xùn)設(shè)備上的前后高清雙向攝像頭都可實(shí)時(shí)捕捉學(xué)生的診斷細(xì)節(jié)，并及時(shí)反饋到教師端電腦以及電子大屏上，教師可以有針對(duì)性地對(duì)各組學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)和點(diǎn)撥。該環(huán)節(jié)結(jié)束后，智能實(shí)訓(xùn)考核系統(tǒng)也會(huì)根據(jù)答題情況，自動(dòng)給出實(shí)踐練習(xí)的成績(jī)。

5）點(diǎn)評(píng)內(nèi)化。至此，結(jié)合課前在線測(cè)評(píng)成績(jī)、課中互動(dòng)成績(jī)以及最后的智能考核成績(jī)這三個(gè)部分，課程派可以給出每個(gè)學(xué)生最終的成績(jī)，并對(duì)全班學(xué)生的成績(jī)以圖表的形式給出統(tǒng)計(jì)結(jié)果，便于教師較為客觀地衡量和點(diǎn)評(píng)學(xué)生整堂課的表現(xiàn)。同時(shí)，為測(cè)試學(xué)生對(duì)該堂課的滿意程度，教師還可在課堂派中發(fā)起實(shí)時(shí)投票，把學(xué)生的投票結(jié)果作為教師反思總結(jié)的依據(jù)。

課后：答疑解惑，反思總結(jié)? 課后，在課堂派中發(fā)布拓展任務(wù)并設(shè)置截止時(shí)間，把刀架的電氣線路故障和PMC程序故障融合在一起，請(qǐng)學(xué)生自行在課程教學(xué)軟件的排故模塊中進(jìn)行練習(xí)，鍛煉學(xué)生的知識(shí)綜合運(yùn)用能力。此環(huán)節(jié)，學(xué)生可以在平臺(tái)上相互探討學(xué)習(xí)，也可以單獨(dú)請(qǐng)教師為其答疑解惑，兼顧學(xué)生的個(gè)體差異。

5 結(jié)語(yǔ)

智慧課堂是當(dāng)前教育信息化研究的熱點(diǎn)。對(duì)于職業(yè)教育來(lái)說(shuō)，智慧實(shí)訓(xùn)課堂的研究與實(shí)踐是職業(yè)學(xué)校課堂信息化改革發(fā)展的需要和必然。針對(duì)實(shí)驗(yàn)校五年制高職數(shù)控機(jī)床裝調(diào)維修技術(shù)課程案例，從傳統(tǒng)實(shí)訓(xùn)課堂到智慧課堂實(shí)訓(xùn)環(huán)境，課堂環(huán)境從教學(xué)內(nèi)容、師生互動(dòng)、學(xué)習(xí)行為、技術(shù)支持四個(gè)方面都發(fā)生質(zhì)的變化。同時(shí)，借鑒翻轉(zhuǎn)課堂的成功經(jīng)驗(yàn)，在新一代信息技術(shù)的支持下，使互聯(lián)網(wǎng)與課堂教學(xué)深度融合，實(shí)現(xiàn)教學(xué)的在線化、數(shù)據(jù)化、可視化和個(gè)性化，有效促進(jìn)學(xué)生智慧能力的培養(yǎng)。

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