智慧实训课堂案例研究

    沈洁 沈丁琦 凌红英

    

    摘? 要 随着“互联网+教育”的飞速发展，智慧课堂正以崭新的智慧教育理念进入人们的视野。对于职业教育来说，智慧实训课堂的研究与实践是职业学校课堂信息化改革发展的需要和方向。以实验校五年制高职数控机床装调维修技术课程为例，分析智慧实训课堂构建的可行性和必要性，并从课前、课中、课后三个阶段来具体探索智慧实训课堂的教学活动模式。

    关键词 教育信息化;智慧课堂;智慧实训课堂;教学资源;数控机床装调维修技术;课堂派;网络教学平台;翻转课堂

    中图分类号：G712? ? 文献标识码：B

    文章编号：1671-489X（2019）09-0122-03

    1 引言

    《国家中长期教育改革与发展规划纲要（2010—2020年）》中强调：“信息技术对教育发展具有革命性影响。”这就确立了教育信息化在整个教育发展中的关键战略地位。教育部印发的《2017年教育信息化工作要点》指出，要促进信息技术与教育教学的融合发展，推进信息技术在教学中的深入普遍应用，推动“互联网+智慧教育”的实验实训平台建设，继续推进职业教育资源建设。

    由以上政策可以看出，无论是国家的长远目标还是短时目标，信息技术与教学深度融合是推动教育信息化进程的一个核心研究内容，而课堂教学是教育信息化的主战场。对于职业教育来说，运用信息技术构建智慧课堂，其教学模式能否创新，能否落到实处，将直接决定职业教育改革的成败。随着云平台、网络学习空间、大数据等先进技术的飞速发展，信息技术环境下智慧实训课堂的构建也因此出现新的契机。

    2 智慧实训课堂构建的可行性和必要性

    智慧实训课堂构建的可行性分析? 职校生思维活跃，动手能力强，虽具备一定的自主学习能力，但缺乏正确的学习方法和主动学习的习惯，求知欲不强，课堂注意力不易集中。正因如此，传统的讲授式实训课堂教学方式很难被学生肯定与接受，教与学分离的现象普遍存在，教学效果往往不尽如人意。然而，职校生形象思维、发散性思维较强，情感爱好特征明显，思维容易受到教师的引导与影响，对于手机、PAD等信息化通信工具辅助的互动式教学方式很感兴趣，课堂气氛活跃，教学效果良好。

    本文以实验校五年制高职数控机床装调维修技术课程为例，进行智慧实训课堂的案例研究。数控机床装调维修技术是为实验校五年制高职数控设备应用与维护专业学生开设的一门实践性很强的专业技能训练课程，是机、电技术的综合应用，是培养高层次、高技术水平数控机床安装、调试、维修人才的必修课，是该专业的主干课程。为此，实验校正铺设集数控机床实训设备、PAD、一体化电子大屏、全方位视频监控等于一体的智慧实训环境，为后续智慧课堂教学创造先决硬件条件。

    智慧实训课堂构建的必要性分析

    1）智慧实训课堂的构建提高了实训课堂的教学效率。技能教学是职业学校教学业务开展中重要的组成部分，是将理论讲授应用于实践练习的重要过程，也是学生实践动手能力锻炼的必不可少的环节。因此，服务于技能教学的各个实训场所基本都会安置较多的实验实训设备、器材及工量具。在传统的实训课堂实操练习过程中，即使是两位实训指导教师同时巡视和指导，也无法很好地兼顾及响应众多学生同时操作可能出现的状况。然而，智慧实训课堂的出现较好地解决了这种局面，全方位多角度的视频捕捉系统和实训室中多个电子悬挂大屏，使得教师的演示操作以及学生的训练过程都能清晰地得以展现，配合以信息化教学工具的实时举手提问功能，能让教师第一时间响应学生的需要，提高课堂教学效率。

    2）智慧实训课堂的构建提高了教师的信息化素养和教学能力。教师是课堂教学的组织者，要使智慧实训课堂能顺利推进，首要的就是要提高教师的信息化素养和教学能力，促使其更新教育理念，对信息化教学形成理性认识。这样一来，教师通过多种软硬件信息技术将各种优质教育资源加以整合，才能改变传统实训教学单一的不足，使教学过程更加直观生动，进而提高职校学生的学习兴趣。

    3）智慧实训课堂的构建是职业学校信息化课堂教学改革与发展的需要。智慧实训课堂是传统实训课堂与互联网深度融合的产物，在新一代信息技术的支持下，实现了实训教学的可视化、在线化、数据化和个性化。在此过程中，学生的职业素养技能和创新学习技能必将得到培养，从而提高综合素质和岗位适应能力。智慧实训课堂的出现符合社会发展对职业教育提出的新要求，体现了职业学校信息化课堂教学改革的理念和发展的方向。

    3 课程平台及教学资源建设

    课程支持平台? 实验校目前已在全校范围内对北京世纪超星信息技术发展有限责任公司开发的学习通APP这一网络教学空间进行了推广使用，响应了教育部对于“一生一空间、生生有特色”的号召。教师可以以教学团队的形式，以课程为单位建立网络教学空间，每位教师都可以以主讲或助教的身份同时加入若干课程的网络教学空间。在校学生的班级及个人信息事先已录入软件后台数据库中，学生只需在手机端下载并以真实学号注册即可;教师只需要添加课程对应的班级，此时全班学生信息即会自动加入该课程所对应的班级中。

    然而超星学习通目前的课堂实时互动模块功能尚未开发完全，体验不佳。因此，建议教师利用一些互动性好的智慧学习平台服务于课堂，增强教学效果。随着“互联网+”的快速发展，越来越多个性化的、开放的、智能化的移动终端学习平台不断涌现，平台功能不断完善，往往能集学生签到、发布任务、师生互动、实时批改、投票、实时评价等功能于一体，如蓝墨云班课、雨课堂、课堂派、微助教等。本文以课堂派为例加以说明。

    课程教学资源建设? 教学资源是为教学有效开展提供的素材等各种可被利用的条件，通常包括教材、案例、影视、图片、课件等，也包括教师资源、教具、基础设施等。实验校五年制高职数控机床装调维修技术课程作为市级精品课程，已具有较为完善的教学资源。除了通常的教材、多媒体配套课件外，课程还建设有系列微课、典型教学案例库、理论试题库、技能操作模块作业库等资源。与北京发那科机电有限公司合作开发的CNC数控系统实时监控软件，以及与上海宇龙软件工程有限公司合作开发的数控机床装调维修技术课程配套教学软件也已基本筹备和制作完成，正处在调试中，随时准备试運行。

    4 智慧实训课堂的实施过程

    智慧实训课堂实施的必要支撑条件有两个：其一是硬件条件，即集PAD、一体化电子大屏、全方位视频监控等于一体的智慧实训环境的铺设;其二是软件条件，即实现教学在线化、数据化、可视化和个性化的网络教学平台的准备。智慧实训课堂教学模式的最终目标是促进学生智慧能力培养。整个课堂教学的实施过程如图1所示，分为课前、课中、课后三个阶段。

    下面将以数控机床装调维修技术课程中“刀架电气故障的诊断与排除”任务为例，介绍具体的实施过程。

    课前：自主学习，以学定教? 智慧实训课堂教学模式在一定程度上是对翻转课堂教学模式的重塑和升级，但鉴于实训类课程的独特性质，也只能是部分翻转，剩下的内容必须留在课堂中进行实际操作训练。

    课前，通过课程派课堂管理平台，下发电子工作任务书至学生微信端，让学生提前了解本次任务的工作内容，并推送微课视频，学习利用万用表进行电压法排故的方法，为课堂教学做好知识铺垫。当视频看完后，会自动出现下一环节的在线测评题目，用来检测学生的自学成效。只有完成该环节测试，系统才会生成课前预习成绩，同时让教师较为直观地看到学生自学难以理解的地方所在，做到以学定教。

    课中：师生互动，虚实一体

    1）情境创设。首先播放视频，通过请企业师傅复现以往遇到的刀架实际故障来创设情境，将实训室模拟成实际的车间，将学生角色转变成企业维修人员。

    2）探究分析，师生互动。这里主要通过课堂派互动环节，分发三个小任务，让学生以自主探究的方式梳理出刀架电气故障的診断流程，同时系统给出实时得分，作为对学生评价的一部分。

    3）知识链接。刀架电气故障诊断与排除的思路是本次课新知学习环节的知识链接阶段，可以借助数控机床装调维修课程教学软件中的三维排故仿真功能，采用虚拟仿真法，利用软件自带的纠错和提示功能，让学生在自主练习中摸索和总结诊断。

    4）实践练习。这里利用亚龙智能实训考核系统批量设置刀架电气线路的硬件故障，并以小组合作、组间PK的方式进行练习，同时完成故障诊断报告。在整个实践操作过程中，每台数控机床实训设备上的前后高清双向摄像头都可实时捕捉学生的诊断细节，并及时反馈到教师端电脑以及电子大屏上，教师可以有针对性地对各组学生进行指导和点拨。该环节结束后，智能实训考核系统也会根据答题情况，自动给出实践练习的成绩。

    5）点评内化。至此，结合课前在线测评成绩、课中互动成绩以及最后的智能考核成绩这三个部分，课程派可以给出每个学生最终的成绩，并对全班学生的成绩以图表的形式给出统计结果，便于教师较为客观地衡量和点评学生整堂课的表现。同时，为测试学生对该堂课的满意程度，教师还可在课堂派中发起实时投票，把学生的投票结果作为教师反思总结的依据。

    课后：答疑解惑，反思总结? 课后，在课堂派中发布拓展任务并设置截止时间，把刀架的电气线路故障和PMC程序故障融合在一起，请学生自行在课程教学软件的排故模块中进行练习，锻炼学生的知识综合运用能力。此环节，学生可以在平台上相互探讨学习，也可以单独请教师为其答疑解惑，兼顾学生的个体差异。

    5 结语

    智慧课堂是当前教育信息化研究的热点。对于职业教育来说，智慧实训课堂的研究与实践是职业学校课堂信息化改革发展的需要和必然。针对实验校五年制高职数控机床装调维修技术课程案例，从传统实训课堂到智慧课堂实训环境，课堂环境从教学内容、师生互动、学习行为、技术支持四个方面都发生质的变化。同时，借鉴翻转课堂的成功经验，在新一代信息技术的支持下，使互联网与课堂教学深度融合，实现教学的在线化、数据化、可视化和个性化，有效促进学生智慧能力的培养。

    参考文献

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