基于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的“液壓與氣壓傳動”智慧課堂課程研究

王 興 牛海俠 周金霞

（安徽三聯(lián)學(xué)院機械工程學(xué)院 安徽 合肥 230601）

0.引言

從液壓與氣動傳動技術(shù)特征來看，液壓與氣壓傳動設(shè)備具有造價低、裝配簡單、安裝靈活、標(biāo)準(zhǔn)化程度高、控制精度高、運行穩(wěn)定等特征，并在工程機械中實現(xiàn)了自動化和職能化，進一步促進了液壓與氣動傳動技術(shù)快速發(fā)展。 所以“液壓與氣壓傳動”成為一門重要的必須課程，特別是是機電類專業(yè)和機械類專業(yè)。 由于“液壓與氣壓傳動”課程內(nèi)容比較抽象，知識點繁多、元件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在傳統(tǒng)的課堂上很難提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和培養(yǎng)學(xué)生思維能力。雖然采用了多媒體CAI 教學(xué)模式，但是課件少、質(zhì)量差、傳統(tǒng)教學(xué)思維等各種因素的印象，教學(xué)質(zhì)量大大降低。

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的興起，給教師提供不一定的教學(xué)模式，基于網(wǎng)絡(luò)的“液壓與氣壓傳動”課程必定有眾多優(yōu)勢，比如實時在線交流和解答、個性化學(xué)習(xí)、自由學(xué)習(xí)、在線練習(xí)和復(fù)習(xí)，提高學(xué)習(xí)效率。 但是也存在一定的弊端，比如如何激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生的思維能力該如何培養(yǎng)，所以本課題將結(jié)合智慧課堂，為學(xué)生提供不一樣的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境，培養(yǎng)出新世紀(jì)需求的人才。

1.概述網(wǎng)絡(luò)教學(xué)和智慧課堂

1.1 網(wǎng)絡(luò)教學(xué)

在互聯(lián)網(wǎng)社會環(huán)境下，網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為信息化社會的基礎(chǔ)，普遍性存在人類的各種活動中，尤其是在教育領(lǐng)域得到廣泛滲透和運用。 網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的興起，使教學(xué)工作和學(xué)生學(xué)習(xí)不再局限于課堂之上，徹底打破時空的限制，演變成全新的教學(xué)模式[1]。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)最大的優(yōu)勢在于學(xué)生學(xué)習(xí)時間和地點比較靈活，且教學(xué)信息快遞較快，信息檢索便利，在未來定會徹底替代傳統(tǒng)教學(xué)模式。

與傳統(tǒng)教學(xué)方式相比，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)具有明顯的優(yōu)勢，比如提高教學(xué)的深度和廣度，使教學(xué)系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)連接成一個整體，加速教學(xué)內(nèi)容的傳遞；提高教學(xué)質(zhì)量，教學(xué)內(nèi)容有專業(yè)老師進行編寫，然后在利用計算機軟件的優(yōu)勢向?qū)W生展現(xiàn)不一樣的教學(xué)內(nèi)容， 激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；加強師生之間的溝通與交流， 網(wǎng)絡(luò)教學(xué)能夠突破時間和地點的限制，學(xué)生可以根據(jù)自己的需求選擇性學(xué)習(xí)，還能隨時向教師請教自己的疑問，另外還能通過網(wǎng)絡(luò)檢查學(xué)生學(xué)習(xí)情況，并針對性提出學(xué)習(xí)建議；實現(xiàn)教學(xué)資源貢獻，在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境下，教學(xué)資源不再屬于哪所學(xué)校，只要有網(wǎng)絡(luò)就能獲取相應(yīng)的教學(xué)資源，促進我國教學(xué)事業(yè)的發(fā)展。

1.2 智慧課堂

翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的興起歸根結(jié)底在于網(wǎng)絡(luò)，屬于基于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的一種全新教學(xué)模式。所謂的智慧課堂，表現(xiàn)在于智慧二字，單純分析智慧有兩種含義，技術(shù)上成智能化為智慧，心理學(xué)上將聰明、謀略和見解為智慧。 所以智慧課堂徹底改變傳統(tǒng)教學(xué)模式，改變知識傳授的模式，利用智慧對學(xué)生進行綜合素質(zhì)培養(yǎng)，充分開發(fā)學(xué)生潛在的智慧；從信息化角度看，利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和計算機技術(shù)，豐富課堂教學(xué)環(huán)境，實現(xiàn)教學(xué)智能化和信息化[2]。本課題主要研究基于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的智慧課堂，利用互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和云計算等新型信息技術(shù)，在課件上、課前前后實現(xiàn)高效和智能課堂， 另外也是利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和計算機計算，創(chuàng)設(shè)具有探究、建構(gòu)和富有智慧的課堂教學(xué)，提高教學(xué)過程中的課件傳輸、溝通與了解、評價與反饋和學(xué)生情況分析等能力，智慧課堂必能滿足現(xiàn)代學(xué)生發(fā)展的基本需求。

2.基于網(wǎng)絡(luò)的“液壓與氣壓傳動”課程實現(xiàn)方案

2.1 開發(fā)方案的確定

網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)必須要擁有堅實的硬件基礎(chǔ)，所以要對服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)配置進行升級，然后不斷提高網(wǎng)絡(luò)的安全性和穩(wěn)定性，目的是可以直接通過校園網(wǎng)直接進入網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)。目前網(wǎng)絡(luò)教學(xué)正處于快速發(fā)展時期，且教學(xué)方式也在不斷變化。 根據(jù)“液壓與氣壓傳動”課程的特征，然后與結(jié)合智慧課堂相結(jié)合，不斷完善網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)。

目前網(wǎng)絡(luò)課件開發(fā)工具主要使用ASP、CGI、JAVA 語言和HTML制作工具，網(wǎng)絡(luò)課程的開發(fā)建立在網(wǎng)頁上，并在網(wǎng)頁上實現(xiàn)課件的跳轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)，同時增加聲音效果和網(wǎng)頁的動態(tài)效果，更能實現(xiàn)服務(wù)器與瀏覽器的交互功能[3]。 但是這種網(wǎng)絡(luò)課件開發(fā)具有一定的難度，對計算機專業(yè)知識點要求較高，且程序維護困難，開發(fā)周期長和困難等各種問題。

結(jié)合“液壓與氣壓傳動”專業(yè)的特征和適應(yīng)性，使用課件開發(fā)和網(wǎng)站開發(fā)，課件開發(fā)利用多媒體技術(shù)，把課件內(nèi)容打包成網(wǎng)上發(fā)布的課件；網(wǎng)站開發(fā)利用網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫和HTML 制作工具開發(fā)，在網(wǎng)站上實現(xiàn)與課件內(nèi)容的管理和交互學(xué)習(xí)。

2.2 專業(yè)多媒體工作的選擇

Author ware、Director、Tool book 是目前最具有代表性的多媒體開發(fā)工具。Author ware 最大的優(yōu)勢在于操作方便，制作簡單，為教師節(jié)省更多的時間，可在屏幕編輯上時間進行修改參數(shù)和填寫參數(shù)，另外還能提高教師的多媒體作品。Director 主要作用在于演示，利用聲音和動畫方式將枯燥乏味的知識制作成動畫效果， 提高學(xué)生的理解能力。Tool book 能夠把整個課件劃分為各個層次和不同部分的總體框架，完全適合“液壓與氣動傳動”課程專業(yè)性要求。

2.3 網(wǎng)絡(luò)開發(fā)工具的選擇

網(wǎng)站實現(xiàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)具體包括：學(xué)生用戶端、教師用戶端、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、JSP 程序和后臺數(shù)據(jù)庫。 工作原理是學(xué)生用戶端通過瀏覽器發(fā)出請求， 然后網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器進行處理， 并調(diào)出JSP 程序，JSP 程序在利用JDBC 調(diào)出數(shù)據(jù)庫，并把學(xué)生需求內(nèi)容通過瀏覽器發(fā)送給學(xué)生，最終在學(xué)生客戶端上展現(xiàn)出來。

實現(xiàn)網(wǎng)站系統(tǒng)結(jié)構(gòu)還需要各種工具和技術(shù)， 比如Front page、JSP技術(shù)以及SQL 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，F(xiàn)ront page 用于編寫HTML 語言，這樣可在瀏覽器上顯示，且具有極大的方便性，滿足各種頁面需求的編寫。 JSP 技術(shù)是根據(jù)腳本語句執(zhí)行運算處理、變量輸出和子過程調(diào)用的作用，SQL 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)內(nèi)包括各種課件知識。

2.4 “液壓與氣壓傳動”網(wǎng)絡(luò)設(shè)計實現(xiàn)的基本功能

開發(fā)網(wǎng)絡(luò)“液壓與氣壓傳動”課程后，還需要在網(wǎng)頁上設(shè)計出幾個重要功能項目：學(xué)生管理、課件學(xué)習(xí)、問題解答、查詢、練習(xí)和模擬考試等[4]。學(xué)生管理是對每個學(xué)生的注冊和確認(rèn)等各方面進行管理；課件學(xué)習(xí)是在網(wǎng)頁上為學(xué)生提供課件學(xué)習(xí)內(nèi)容，這樣可根據(jù)學(xué)生的興趣愛好選擇合適的課件內(nèi)容；問題解答就是學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中會遇到一些疑問，可直接通過網(wǎng)頁向系統(tǒng)提交疑問，這是需要教師對其進行解答；學(xué)生的所有疑問和解答都放在數(shù)據(jù)庫中，學(xué)生可以通過查詢功能，查找自己的答案，查詢方式：時間順序、關(guān)鍵詞、專業(yè)符號圖以及專業(yè)名詞等各種方式進行查詢；學(xué)習(xí)和模擬考試功能是為了幫助學(xué)生在每學(xué)完一節(jié)課時，針對性進行練習(xí)和自我測試，不斷鞏固自己專業(yè)知識。

3.“液壓與氣壓傳動”課件開發(fā)

3.1 “液壓與氣壓傳動”課件網(wǎng)絡(luò)開發(fā)

“液壓與氣壓傳動”課件完成后，然后嵌入到網(wǎng)頁中供學(xué)生學(xué)習(xí)，所以課件開發(fā)必須能在網(wǎng)上發(fā)布。 比如在學(xué)習(xí)液壓傳動概述章節(jié)時，大量開發(fā)各種圖形，利用動畫形式演示液壓泵的工作過程，這樣學(xué)生在學(xué)習(xí)時就會更容易理解工作原理和機構(gòu)。 利用Author ware 工具進行開發(fā)單機板課件和網(wǎng)絡(luò)課件，單機板課件可將程序打包后直接進行跳轉(zhuǎn)；而網(wǎng)絡(luò)課件需要網(wǎng)絡(luò)課件打包到網(wǎng)絡(luò)程序內(nèi)，然后嵌入到網(wǎng)頁中，章節(jié)之間實現(xiàn)跳轉(zhuǎn)。

網(wǎng)絡(luò)課件主要是放在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器上，只有在連接網(wǎng)絡(luò)的情況下才能進入服務(wù)器，并通過瀏覽器的方式展現(xiàn)出具體課件內(nèi)容，但是瀏覽速度會受到網(wǎng)速和計算機配置所影響， 這樣必定會影響到學(xué)生的學(xué)習(xí)。 而單機板的瀏覽速度直接由移動設(shè)備所影響，且顯示方式比較多樣，主要以過渡顯示方式為主，能夠增加課堂教學(xué)質(zhì)量，調(diào)動學(xué)生的積極性[5]。但是網(wǎng)絡(luò)課件的瀏覽速度會影響到學(xué)習(xí)效果，所以必須采取直接過渡方式顯示。

單機板課件主要包括圖形和文件， 然后以外部鏈接方式進行瀏覽，這樣就能根據(jù)程序自動找到相應(yīng)的知識點，且在修改時也比較方便，只需要修改圖形和內(nèi)容即可。 而網(wǎng)絡(luò)課件，需要把所有程序、圖形和文件放在服務(wù)器上，在瀏覽時必定會影響到速度，所以在網(wǎng)絡(luò)課件開發(fā)時盡快分割打包放在服務(wù)器上。

3.2 開發(fā)設(shè)計在線練習(xí)

在線練習(xí)對于學(xué)生來說什么重要，目的是提高學(xué)生對知識點的理解，及時發(fā)現(xiàn)自己的不足，鞏固專業(yè)知識點。那么在線練習(xí)要包括三大功能：題目、常見習(xí)題解析和答案及分析報告。題目包括類型、數(shù)量、順序和答題時間等等，在“液壓與氣壓傳動”課程中，具有較多的專業(yè)符號和公式，這時題目就應(yīng)該以選擇題和判斷題為主；對題目順序要求不高，也可以自由選擇不同的題目進行練習(xí)；在學(xué)生完成練習(xí)題后要對學(xué)生練習(xí)結(jié)果進行反饋，可以及時反饋也可以綜合反饋，都是幫助學(xué)生糾正錯誤，提高學(xué)生對知識點的理解，所以要根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)情況決定。常見習(xí)題解析是幫助學(xué)生清楚了解正確答題方式，供學(xué)生學(xué)習(xí)。解答結(jié)果分析就是在練習(xí)題目后確認(rèn)自己的解答結(jié)果，并出具詳細的分析報告，需要根據(jù)學(xué)生的實際情況選擇不同的分析報告：即時反饋和綜合反饋。

4.“液壓與氣動傳動”智慧課堂教學(xué)目標(biāo)及方案設(shè)計

網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺課堂資源為智慧課堂教學(xué)提供了基礎(chǔ)，可在課堂上實現(xiàn)討論、搶答、互動和信息檢索等功能，利用網(wǎng)絡(luò)課程，在課前做好充分的準(zhǔn)備工作，不斷優(yōu)化教學(xué)方案，更是實現(xiàn)以學(xué)定教的教學(xué)目的，通過對教學(xué)內(nèi)容進行優(yōu)化，呈現(xiàn)出立體化和人性化的教學(xué)內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣； 另外課后可顯現(xiàn)批改學(xué)生作業(yè)并解答學(xué)生的疑問，幫助學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。所以必須要將網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺與智慧課堂相互結(jié)合[6]。

4.1 預(yù)設(shè)“液壓與氣動傳動”課程目標(biāo)和教學(xué)目標(biāo)

在實施智慧課堂教學(xué)前必須要設(shè)定教學(xué)目標(biāo)。在新課程改革方案中，首先要確定三維一體課程目標(biāo)，包括價值觀和情感態(tài)度、過程與方案、知識與能力等三維目標(biāo)。必須要始終遵守三維一體課程目標(biāo)，并在智慧課堂中加以實現(xiàn)。 然后，將課程目標(biāo)轉(zhuǎn)變?yōu)榻虒W(xué)目標(biāo)。 由于“液壓與氣動傳動”專業(yè)知識較強且復(fù)雜程度高，所以不需要在一節(jié)課上全部涉及到相關(guān)內(nèi)容，但是要涉及到三維。 另外教師還需要根據(jù)每節(jié)專業(yè)知識特點，利用網(wǎng)絡(luò)平臺，設(shè)計出符合目前教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)，然后分別將三維課程目標(biāo)分別引入到智慧課堂教學(xué)環(huán)境中。

4.2 便于學(xué)情分析

基于網(wǎng)絡(luò)的智慧課堂教學(xué)為教師提供了便利， 還提供了便利的學(xué)情分析網(wǎng)絡(luò)平臺。 這樣能夠直接全面了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況以及其它情況，包括學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)、學(xué)習(xí)心理以及基礎(chǔ)知識水平。智慧課堂堅持了以學(xué)生為中心的教學(xué)模式，所以在教學(xué)前，根據(jù)學(xué)生的實際情況進行全面分析，目的是為了讓教學(xué)活動與學(xué)生實際情況相符合，并充分發(fā)揮教師的作用[7]。為了全面了解學(xué)生的實際情況，必須要對學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況和學(xué)生特征建立相應(yīng)的資料庫。基于網(wǎng)絡(luò)的智慧課堂更是提供了便利的管理和維護功能， 通過計算機技術(shù)就可以直接統(tǒng)計分析學(xué)生各種情況，然后針對性提出建設(shè)性教學(xué)意見，使教學(xué)課程設(shè)計更加充實完善。

4.3 進行預(yù)習(xí)設(shè)計

根據(jù)課程目標(biāo)和教學(xué)目標(biāo)，然后結(jié)合學(xué)生學(xué)情的分析，為學(xué)生提供針對性預(yù)習(xí)內(nèi)容，制作預(yù)習(xí)資料，供學(xué)生課前進行預(yù)習(xí)。預(yù)習(xí)設(shè)計的基本要求包括教學(xué)與學(xué)習(xí)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、知識點、過程和預(yù)習(xí)練習(xí)題。所以預(yù)習(xí)資料制作必須要重點對待，一定要讓預(yù)習(xí)內(nèi)容足夠豐富，滿足學(xué)生的基本需求。 其中包括微課、富媒體和練習(xí)題。

微課是建立在網(wǎng)絡(luò)平臺之上，教師把重點知識點以視頻的方式供學(xué)生預(yù)習(xí)，微課視頻要重點突出某個教學(xué)知識點，且時間不可超過8分鐘，這樣能幫助學(xué)生更好的學(xué)習(xí)理解某個知識點[8]。在制作微課時要遵守新知識點講授、難知識點解析、練習(xí)評測基本要求，微課制作利用網(wǎng)絡(luò)課程進行制作教學(xué)視頻，也可以放在網(wǎng)絡(luò)課程上供學(xué)生學(xué)習(xí)。

富媒體資源就是通過網(wǎng)絡(luò)平臺向?qū)W生提供各種各樣的學(xué)習(xí)資料，更是智慧課堂教學(xué)的基本資料， 在使用富媒體資源時要遵守兩個要點，首先在資源內(nèi)容選擇必須要合理，智慧課堂教學(xué)內(nèi)容基本上主要來源于富媒體資源，比如網(wǎng)絡(luò)課件、網(wǎng)絡(luò)課程、練習(xí)題、教學(xué)案例和習(xí)題解析等等，資源的選擇要根據(jù)學(xué)生專業(yè)知識點的需求選擇，而不是盲目選擇所有資源。 富媒體資源推動方式最好使用網(wǎng)絡(luò)平臺，將教師制作好的網(wǎng)絡(luò)課件直接發(fā)送給學(xué)生，可以進行整理歸類然后放在網(wǎng)絡(luò)課程平臺上，學(xué)生根據(jù)關(guān)鍵詞就能搜索到。

前面在開發(fā)設(shè)計在線練習(xí)小節(jié)進行闡述，而在智慧課堂上，同樣需要設(shè)計出預(yù)習(xí)練習(xí)題，這里的練習(xí)題在課前練習(xí)而不是課后，預(yù)習(xí)練習(xí)題設(shè)計也需要滿足學(xué)生的需求，堅持目的性和主體性，滿足學(xué)生對專業(yè)知識點的需求，更是貼近學(xué)生的實際學(xué)習(xí)情況。 智慧課堂最大作用在于幫助學(xué)生自主構(gòu)建知識體系，所以預(yù)習(xí)練習(xí)題要有一定的難度，還要分層次，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，由于網(wǎng)絡(luò)課程無法輸入專業(yè)的符合和公式，所以盡量以判斷題和選擇題為主，并增加課堂上教師進行批閱和分析學(xué)生練習(xí)題答題情況。

4.4 實施預(yù)習(xí)測評與交流

課前預(yù)習(xí)練習(xí)題完成后， 利用網(wǎng)絡(luò)課程平臺上傳到評價信息系統(tǒng)內(nèi)，然后對學(xué)生答題情況進行分析和評價，將評價結(jié)果自動輸出，以圖形或者是表格形式表示出來， 這樣有利于教師準(zhǔn)備下一步工作，還有利于通過智慧課堂加強師生之間、學(xué)生之間溝通、交流和討論[9]。 另外需要對練習(xí)題的結(jié)果進行針對性教學(xué)，如果是普遍性存在的問題需要在課堂上進行講解， 如果是個別問題只需要針對性進行指導(dǎo)即可。

4.5 設(shè)計教學(xué)方案

把課前準(zhǔn)備的內(nèi)容升華升課堂教學(xué)方案。在設(shè)計教學(xué)方案時要根據(jù)學(xué)生對“液壓與氣動傳動”知識點了解狀況和學(xué)生的興趣愛好進行設(shè)計，教學(xué)要素要科學(xué)合理安排，必須按照教學(xué)目標(biāo)、內(nèi)容、方法、手段、步驟和時間各大要求素質(zhì)為基礎(chǔ)，形成有效的教學(xué)方案。 “液壓與氣動傳動”智慧課堂教學(xué)方案設(shè)計，是根據(jù)教學(xué)目的設(shè)計教學(xué)方案，然后根據(jù)學(xué)生專業(yè)知識點的理解程度和學(xué)習(xí)興趣設(shè)計教學(xué)方式，基于網(wǎng)絡(luò)課程實現(xiàn)教學(xué)過程，所以必須要充分將智慧課堂與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)相互結(jié)合，把握重點要素進行設(shè)計和安排。

5.結(jié)論

在網(wǎng)絡(luò)時代環(huán)境下，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)優(yōu)勢日益突顯出來，本文主要以網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和計算機技術(shù)為基礎(chǔ)，結(jié)合“液壓與氣壓傳動”課程專業(yè)專業(yè)知識，開發(fā)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)課件，供學(xué)生進行網(wǎng)上學(xué)習(xí)，充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的作用。 然后結(jié)合智慧課堂教學(xué)模式，針對“液壓與氣壓傳動”設(shè)計教學(xué)目標(biāo)及方案，不斷優(yōu)化教學(xué)體系，實現(xiàn)專業(yè)化教學(xué)和因材施教，培養(yǎng)學(xué)生對“液壓與氣壓傳動”課程學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生專業(yè)技能，幫助學(xué)生全面形成智慧知識體系。

由于初次在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺上實施智慧課堂，在實施過程存在很多不足和需要完善的地方，今后在教育過程中還需要重點關(guān)注，針對性解決，不斷深入研究全新的教學(xué)模式，推動教學(xué)事業(yè)的發(fā)展。