機(jī)工實(shí)踐教學(xué)信息化建設(shè)探究＊

于曉龍 ，張希斌 ，張 慧

（1.鄭州鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 鄭州 450000；2.河南輕工職業(yè)學(xué)院，河南 鄭州 450000）

在黨中央的高度重視以及全國(guó)人民的共同努力下，我國(guó)新冠疫情得以控制，但在疫情期間高校教學(xué)工作仍不可避免地受到了沖擊。面對(duì)教學(xué)條件的制約，各學(xué)校積極響應(yīng)教育部“停課不停學(xué)”號(hào)召，堅(jiān)持做到學(xué)校不停課、教師不停教、學(xué)生不停學(xué)，網(wǎng)絡(luò)在線教學(xué)成為疫情期間教學(xué)工作的唯一選擇，信息化教學(xué)得以快速發(fā)展[1]。

機(jī)工技能實(shí)踐課程是工科類院校工科專業(yè)重要的生產(chǎn)性技能實(shí)訓(xùn)課程，課程突出以“學(xué)生能力為本位”的教學(xué)理念，注重學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力、創(chuàng)業(yè)意識(shí)、團(tuán)結(jié)協(xié)作能力的培養(yǎng)，往往是機(jī)電、電氣、機(jī)車車輛等專業(yè)的必修課，在疫情和教育信息化大背景下，對(duì)于如何推動(dòng)機(jī)工實(shí)踐教學(xué)信息化建設(shè)，筆者在此提出以下幾點(diǎn)建議。

1 機(jī)工實(shí)踐教學(xué)信息化平臺(tái)的搭建

目前，存在多種用于線上教學(xué)的信息化平臺(tái)，此類平臺(tái)多用于理論課教學(xué)，包含教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)例如課前準(zhǔn)備、課堂教學(xué)、課后安排、課堂評(píng)價(jià)等內(nèi)容，但此類平臺(tái)仍無法滿足實(shí)踐教學(xué)要求，特定教學(xué)模塊需要進(jìn)一步完善。

1.1 完善機(jī)工實(shí)訓(xùn)安全準(zhǔn)入模塊

機(jī)工實(shí)踐教學(xué)借助車床大型設(shè)備開展教學(xué)，機(jī)械加工過程中安全保障是第一要素，實(shí)訓(xùn)安全準(zhǔn)入是保障實(shí)踐教學(xué)有序開展的重要前提。每次開展實(shí)踐教學(xué)前應(yīng)基于實(shí)踐教學(xué)信息化平臺(tái)進(jìn)行實(shí)訓(xùn)安全考核，考核不合格者需重新進(jìn)行安全教育，直到考核合格。

1.2 完善機(jī)工實(shí)訓(xùn)示范教學(xué)模塊

機(jī)工實(shí)踐教學(xué)目前采用“教、學(xué)、做”一體化的教學(xué)方式，線下主要教學(xué)流程為：教師講解并示范、學(xué)生自主練習(xí)、教師巡回指導(dǎo)。線上信息化教學(xué)缺少實(shí)時(shí)細(xì)節(jié)化示范展示，基于實(shí)踐教學(xué)信息化平臺(tái)的示范教學(xué)模塊需要進(jìn)一步完善，真正意義上實(shí)現(xiàn)線上線下實(shí)訓(xùn)示范同步教學(xué)。

1.3 完善機(jī)工實(shí)訓(xùn)練習(xí)操作模塊

機(jī)工實(shí)踐教學(xué)中學(xué)生動(dòng)手練習(xí)是過程性操作，操作過程的規(guī)范性直接決定了目標(biāo)工件加工質(zhì)量。目前，在練習(xí)操作環(huán)節(jié)中缺乏實(shí)時(shí)狀態(tài)記錄，無法精確對(duì)標(biāo)操作規(guī)范性，從而無法控制目標(biāo)工件的加工質(zhì)量。因此，機(jī)工實(shí)訓(xùn)練習(xí)操作要基于實(shí)踐教學(xué)信息化平臺(tái)實(shí)現(xiàn)線上線下同步實(shí)時(shí)記錄，合理完善實(shí)訓(xùn)練習(xí)操作模塊。

1.4 完善機(jī)工實(shí)訓(xùn)過程分析模塊

在完善實(shí)訓(xùn)練習(xí)操作實(shí)時(shí)記錄的同時(shí)，要基于機(jī)工實(shí)踐教學(xué)信息化平臺(tái)進(jìn)一步對(duì)記錄的結(jié)果進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，能夠?qū)C(jī)工實(shí)訓(xùn)過程以數(shù)據(jù)和圖表等直觀化形式展現(xiàn)出來，對(duì)機(jī)工實(shí)踐教學(xué)進(jìn)行科學(xué)反饋。

如圖1所示，通過完善機(jī)工實(shí)訓(xùn)安全準(zhǔn)入、機(jī)工實(shí)訓(xùn)示范教學(xué)、機(jī)工實(shí)訓(xùn)練習(xí)操作、機(jī)工實(shí)訓(xùn)過程分析等模塊，借助機(jī)工實(shí)踐教學(xué)信息化平臺(tái)能夠?qū)⒔處熍c學(xué)生有機(jī)融合在一起，同時(shí)將機(jī)工實(shí)踐線上和線下教學(xué)無縫銜接，憑借智能信息化手段將機(jī)工實(shí)踐教學(xué)各個(gè)環(huán)節(jié)科學(xué)配置、合理銜接，有效推進(jìn)機(jī)工實(shí)踐教學(xué)信息化發(fā)展。

圖1 機(jī)工實(shí)踐教學(xué)信息化平臺(tái)搭建

2 機(jī)工實(shí)踐教學(xué)虛擬仿真教學(xué)工具的開發(fā)

目前，機(jī)工實(shí)踐教學(xué)信息化建設(shè)需要解決的突出問題是實(shí)踐條件對(duì)教學(xué)的約束，教師不便于異地開展線上示范教學(xué)，學(xué)生無法異地進(jìn)行線上動(dòng)手操作，實(shí)訓(xùn)設(shè)備受空間限制無法發(fā)揮其教學(xué)作用，教師示范教學(xué)與學(xué)生動(dòng)手操作被剝離開來。

基于機(jī)工實(shí)踐教學(xué)信息化平臺(tái)開發(fā)線上虛擬仿真實(shí)踐教學(xué)工具，其優(yōu)勢(shì)有：1）提升操作便捷性，虛擬仿真實(shí)踐教學(xué)工具將實(shí)訓(xùn)設(shè)備從教室搬入網(wǎng)絡(luò)，由實(shí)物變?yōu)槟K工具，每位學(xué)生都能實(shí)時(shí)操作，大大弱化實(shí)訓(xùn)設(shè)備局限性；2）實(shí)現(xiàn)實(shí)踐真實(shí)性，虛擬仿真實(shí)踐教學(xué)工具能最大限度地還原實(shí)訓(xùn)過程，教學(xué)過程中讓學(xué)生感覺身臨其境，有效提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率；3）提高實(shí)訓(xùn)安全系數(shù)，借助虛擬仿真優(yōu)勢(shì)，增強(qiáng)了實(shí)踐操作容錯(cuò)率，同時(shí)也降低了實(shí)訓(xùn)成本，使實(shí)踐耗材量大幅度較少。

為了確保虛擬仿真實(shí)踐教學(xué)工具科學(xué)合理運(yùn)用在教學(xué)中，需要做到以下幾方面。

1）建設(shè)虛擬仿真實(shí)踐教學(xué)隊(duì)伍。需要打造一支高水平的實(shí)踐教學(xué)隊(duì)伍，要求能夠熟練運(yùn)用虛擬仿真等信息化技術(shù)。這就需要鼓勵(lì)青年教師參與其中，定期開展虛擬仿真信息化培訓(xùn)，更多地到相關(guān)企業(yè)掛職鍛煉、深入一線，并邀請(qǐng)企業(yè)專家參與虛擬仿真實(shí)踐教學(xué)，更好地讓虛擬仿真實(shí)踐教學(xué)落地生根。

2）配合虛擬仿真設(shè)備開展教學(xué)。在機(jī)工實(shí)踐教學(xué)中運(yùn)用目前市場(chǎng)現(xiàn)有的VR頭盔、VR眼鏡等虛擬仿真設(shè)備，依托3D實(shí)景化教學(xué)場(chǎng)景，采用所開發(fā)的虛擬仿真實(shí)踐教學(xué)工具，全方位立體化地還原機(jī)工實(shí)踐真實(shí)環(huán)境，讓實(shí)踐教學(xué)的虛擬化和現(xiàn)實(shí)化不再是“兩張皮”，真正提升實(shí)踐教學(xué)信息化水平。

3）開發(fā)虛擬仿真實(shí)踐教學(xué)配套教材。將虛擬仿真技術(shù)轉(zhuǎn)化為機(jī)加工實(shí)踐知識(shí)，將原有的傳統(tǒng)教材優(yōu)化升級(jí)，結(jié)合虛擬仿真技術(shù)豐富知識(shí)結(jié)構(gòu)，重新構(gòu)建知識(shí)構(gòu)架。教材可以不拘泥于課本形式，更加豐富多樣，例如設(shè)計(jì)為項(xiàng)目化手冊(cè)等形式，讓學(xué)生有新鮮感的同時(shí)，也大大提升可操作性，促進(jìn)機(jī)工實(shí)踐教學(xué)信息化發(fā)展。

虛擬仿真實(shí)踐教學(xué)工具能夠提升學(xué)生實(shí)訓(xùn)參與熱情和動(dòng)手操作積極性，借助特定教學(xué)模塊，補(bǔ)充和擴(kuò)展線下實(shí)訓(xùn)教學(xué)，能夠較好地提高示范教學(xué)與動(dòng)手操作結(jié)合度，提升學(xué)生項(xiàng)目實(shí)踐動(dòng)手能力，很好滿足實(shí)踐教學(xué)信息化要求[2-3]。

3 機(jī)工實(shí)踐教學(xué)的科學(xué)評(píng)價(jià)

對(duì)于實(shí)踐教學(xué)而言，課堂教學(xué)效果怎么樣，學(xué)生學(xué)習(xí)成效怎么樣，直接決定了教學(xué)質(zhì)量的好與壞。教學(xué)評(píng)價(jià)一方面能夠反映課程的教學(xué)效果，另一方面能夠反饋學(xué)生學(xué)習(xí)程度，從而為實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量的科學(xué)評(píng)判提供參考依據(jù)，機(jī)工實(shí)踐教學(xué)評(píng)價(jià)機(jī)制堅(jiān)持多元化原則，從評(píng)價(jià)的主體、方式、渠道、標(biāo)準(zhǔn)等層面進(jìn)行多元化評(píng)價(jià)。

1）主體多元化。機(jī)工實(shí)踐教學(xué)按照主體不同分別設(shè)置教師單向、學(xué)生單向、師生雙向評(píng)價(jià)，教師方在課程結(jié)束后結(jié)合課堂情況，針對(duì)自身進(jìn)行客觀評(píng)價(jià)，從而開展教學(xué)反思，學(xué)生方在課程完成后根據(jù)學(xué)習(xí)效果，對(duì)自己本次課的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行評(píng)價(jià)。除了自我單向評(píng)價(jià)之外，教師方和學(xué)生方還要開展雙向客觀評(píng)價(jià)，并提出合理化建議，最后綜合以上評(píng)價(jià)經(jīng)科學(xué)性處理得出最終評(píng)價(jià)結(jié)果。

2）方式多元化?；跈C(jī)工實(shí)踐教學(xué)信息化平臺(tái)為各個(gè)特色模塊設(shè)置評(píng)價(jià)權(quán)限，教師與學(xué)生都可登錄進(jìn)行評(píng)價(jià)，為各個(gè)模塊科學(xué)分配權(quán)重，合理設(shè)置成績(jī)比重，通過長(zhǎng)期數(shù)據(jù)采集和分析，及時(shí)調(diào)整分配比例，力求將不同的評(píng)價(jià)方式規(guī)劃得更加科學(xué)合理。

3）渠道多元化。打通線上線下評(píng)價(jià)雙渠道，借助機(jī)工實(shí)踐教學(xué)信息化平臺(tái)鼓勵(lì)師生開展線上評(píng)價(jià)，線上評(píng)價(jià)便于統(tǒng)計(jì)收集，同時(shí)能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)分析，且借助信息化手段更具科學(xué)性、快速性和準(zhǔn)確性，線下教學(xué)中依據(jù)教學(xué)情況分環(huán)節(jié)開展科學(xué)評(píng)價(jià)，在課前、課中、課后等各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)開放評(píng)價(jià)機(jī)制，做好評(píng)價(jià)記錄，定期匯總分析，再將線上線下評(píng)價(jià)結(jié)果對(duì)比分析，得到更加科學(xué)有效的評(píng)價(jià)信息。

4）標(biāo)準(zhǔn)多元化。針對(duì)學(xué)生共有特性制定統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，將盡可能多的特征點(diǎn)納入標(biāo)準(zhǔn)范圍，以此提升標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范性。同時(shí)也要認(rèn)識(shí)到學(xué)生的個(gè)體差異性，根據(jù)學(xué)生個(gè)體情況制定差異標(biāo)準(zhǔn)，真正在實(shí)踐教學(xué)中實(shí)現(xiàn)因人施教，統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和差異標(biāo)準(zhǔn)在制定過程中要堅(jiān)持相輔相成原則，依據(jù)多元化標(biāo)準(zhǔn)能夠給予學(xué)生更加科學(xué)規(guī)范的評(píng)價(jià)，標(biāo)準(zhǔn)多元化能夠更加全面地評(píng)價(jià)實(shí)踐教學(xué)[4]。

多元化評(píng)價(jià)原則為機(jī)工實(shí)踐教學(xué)各個(gè)環(huán)節(jié)的科學(xué)評(píng)價(jià)提供依據(jù)，實(shí)現(xiàn)機(jī)工實(shí)踐教學(xué)全過程的科學(xué)評(píng)價(jià)，真實(shí)反映教師的教學(xué)效果和學(xué)生的學(xué)習(xí)成效，同時(shí)教師與學(xué)生能夠共同參與教學(xué)反思，加強(qiáng)師生良性溝通，有利推進(jìn)實(shí)踐教學(xué)可持續(xù)發(fā)展。

4 機(jī)工實(shí)踐教學(xué)資源庫(kù)建設(shè)

基于機(jī)工實(shí)踐教學(xué)信息化平臺(tái)建設(shè)機(jī)工實(shí)踐教學(xué)資源庫(kù)，通過建立項(xiàng)目化教學(xué)內(nèi)容、立體化教材、碎片化教學(xué)資源，構(gòu)建信息化實(shí)踐教學(xué)框架，要做到以下幾點(diǎn)：1）持續(xù)更新內(nèi)容，及時(shí)更新資源庫(kù)中機(jī)加工前沿知識(shí)，尤其是熱點(diǎn)創(chuàng)新技術(shù)要及時(shí)吸收；2）提升交互性，利用資源庫(kù)加強(qiáng)師生交互，促進(jìn)師生良性溝通；3）提高利用率，營(yíng)造良好的資源利用氛圍，改善資源可讀性和便捷性，讓資源動(dòng)起來，以此提升資源庫(kù)的利用率。

建設(shè)機(jī)工實(shí)踐教學(xué)資源庫(kù)，首先，有利于提升機(jī)工實(shí)踐信息化教學(xué)水平，實(shí)踐教學(xué)從經(jīng)驗(yàn)化逐步實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)化，教學(xué)資源更加立體豐富，教學(xué)手段更加科學(xué)規(guī)范，教學(xué)形式更加直觀簡(jiǎn)潔，其次，有助于提升教師的機(jī)工實(shí)踐教學(xué)能力，豐富教師教學(xué)思維，提高實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量，最后，有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)機(jī)加工知識(shí)興趣，活躍學(xué)生學(xué)習(xí)思維，提升學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，能夠?qū)崿F(xiàn)隨時(shí)隨地學(xué)習(xí)知識(shí)[5]。

5 結(jié)束語

通過機(jī)工實(shí)踐教學(xué)信息化平臺(tái)搭建，完整呈現(xiàn)機(jī)工實(shí)踐教學(xué)各個(gè)環(huán)節(jié)，合理開發(fā)機(jī)工實(shí)踐教學(xué)虛擬工具，將示范教學(xué)和動(dòng)手操作有機(jī)融合。并針對(duì)機(jī)工實(shí)踐教學(xué)采用科學(xué)化評(píng)價(jià)，促進(jìn)師生良性溝通，建設(shè)機(jī)工實(shí)踐教學(xué)資源庫(kù)，推進(jìn)實(shí)踐教學(xué)數(shù)據(jù)化，將機(jī)工實(shí)踐線上與線下教學(xué)無縫銜接，不斷推進(jìn)機(jī)工實(shí)踐教學(xué)信息化建設(shè)。