基于“互联网+”的“理实一体化”混合式教学平台建设的研究

 
摘  要：本校进行的“数控技术理实一体化”教学改革取得了很大成功，明显感受到通过理论与实践真正意义上的相结合教学，大大激发了学生的学习兴趣，快速提升了学生的逻辑思维能力和动手能力。在发展这种教学模式的新形势下，以“数控技术理实一体化化”为例，教学过程中仍然发现存在一些问题，提出互联网+的理实一体化混合式教学平台建设的研究的一些待解决的问题，能够更加深入地推动这项教学改革。
关键词：互联网+；混合式教学；理实一体化；网络教学平台
 
2015年3月5日，李克强在全国两会上作《政府工作报告》时首次提出“中国制造2025”的宏大计划。报告中提出中国制造业近景和远景目标：到2025年，制造业整体素质大幅提升，创新能力显著增强，全员劳动生产率明显提高，两化（工业化和信息化）融合迈上新台阶。重点行业单位工业增加值能耗、物耗及污染物排放达到世界先进水平。形成一批具有较强国际竞争力的跨国公司和产业集群，在全球产业分工和价值链中的地位明显提升。并通过“三步走”的一个战略，大体上每一步用十年左右的时间来实现中国从制造业大国向制造业强国转变的目标。
高等院校正担负着培养“强国梦”人才的重要使命，工科院校成为为国家输送制造业人才的主阵地。在这种背景下，相关专业必须要及时改进完善培养方案，积极推进教育教学改革，使学校培养与时代发展完美对接，输送合格的人才，让人才有用武之地。“理实一体化”教学可以把讲堂放在实践场合，边教边学边做，讲授理论与实践操作融于一体，同步提升学生的理论程度和实践操作能力，这是省内外各院校近些年来开展比较多的模式。本专业在学校及学院的大力支持下，2014年开始进行的“数控技术理实一体化”教学改革取得了很大成功，主要将原先的数控技术、数控加工工艺、MasterCAM自动编程、故障诊断、系统二次开发、伺服控制技术等相关的多门专业课程进行合理整合，制定了十大项目法教学过程。在实施的这几年，明显感受到通过理论与实践真正意义上的相结合教学，大大激发了学生的学习兴趣，快速提升了学生的逻辑思维能力和动手能力。目前，机械学院其他专业正在以此为借鉴，积极推进“理实一体化教学”改革的步伐，全面优化学院专业课程体系。
在发展这种教学模式的新形势下，以“数控技术理实一体化化”为例，教学过程中仍然发现存在一些问题，具体表现在以下几个方面：
（1）进行整合后的理实一体化教学总学时有限，与专业强相关课程课时压缩，实践教学背景下，学生核心课程基础不牢固，课程结束后遗忘率很高；
（2）在实践教学现场，教学条件有限，学生单次操作机器的时间和提供给他们加工的原材料也有限，在进行实际操作过程中，不容易让学生更多地接触和解决可能出现的各种工艺、材料、刀具及加工等问题；
（3）理实一体化涉及的课程及项目众多，随着行业知识和技术的飞速发展，课程体系中理论知识日新月异，必须要及时做出调整；对于实践部分，操作的机器和软件很难紧跟时代发展的步伐，如果不对变化及发展进行及时跟踪，学生仍然不能成为企业需要的应用型人才。这样，不利于综合素质的提高，实践能力的培养，社会竞争力的增强。
总之，随着理实一体化教学模式的发展，传统教学模式被打破，在取得进展的同时，新的问题逐渐凸显，这些问题在现在或将来肯定会影响理实一体化教学效果。为此，希望对现有的实践模式进一步研究与改革，完善一体化体系，加强一体化建设，提高教学质量。
需要具体研究的对象和内容如下：
（1）混合式教学的研究。混合式教学模式是利用网络在线教学的优势来增强学生的学习效果。对于“理实一体化”教学来说，它主要包括学习理论的混合、学习资源的混合、学习环境的混合、学习方式的混合、实践操作手段的混合。理实一体化教学的混合式教学平台建设将以此为主要思路，结合理论教学与实践教学，研究完善相关模式。
（2）网络教学平台的研究。高效的混合式教学需要把握网络与实际教学中的关键点，而这个关键点就是如何将互联网技术与教学过程进行无缝对接，很好地渗透到学习中。比如“云课堂”，它是基于云计算技术的一种高效、便捷、实时互动的远程教学课堂形式。使用者只需要通过互联网界面，进行简单易用的操作，便可快速高效地与全球各地学生、教师、家长等不同用户同步分享语音、视频及数据文件，而课堂中数据的传输、处理等复杂技术由云课堂服务商帮助使用者进行操作；比如 “Moodle”，它是一个基于网络、开源、免费的课程管理系统。Moodle支持各种多媒体资源，如视频、音频、Flash、电子文档和图片等，这些资源使网络课程及教学内容的呈现形式多样化，同时Moodle提供了多种形式的教学活动，包含WIKI、讨论区、在线作业、程序教学、测验和互动评价等，这些活动为网络课程提供了在线交流、协作共建、师生互动和即时评价等功能。在课程管理方面，利用Moodle角色管理功能可以为教师和学生委派角色，从而控制教师和学生在不同的活动模块中的访问权限；同时在网络课程中可以进行分组教学和成绩管理等。再比如“微课”，它是指基于教学设计思想，使用多媒体技术在五分钟左右时间就一个知识点进行针对性讲解的一段音频或视频。 在教育教学中，微课所讲授的内容呈点状、碎片化，这些知识点，可以是教材解读、题型精讲、考点归纳；也可以是方法传授、教学经验等技能方面的知识讲解和展示。微课是课堂教学的有效补充形式，微课不仅适合于移动学习时代知识的传播、也适合学习者个性化、深度学习的需求。
互联网的发展正在引发一场教育风暴，它使学习者能够获得前所未有的海量信息，许多高校也逐渐在研究及利用云课堂、Moodle、微课等各种手段的网络教育。但是仅仅只是把各种课程视频放在网上，让学生单方向地机械接受。这种学习资源太过丰富的情况，对于涉及课程众多的理实一体化的学习来说，针对性不强、学习重点也不突出，只会让学生似懂非懂，并没有形成有效的教学和学习，更缺乏个性化的授课提示与思考反馈。如何为不同专业定制不同教学内容，如何进行师生互动，如何有效地和理论教学紧密结合，如何选择和制定远程虚拟操作等是进行网络教学平台的研究主要考虑的问题。解决这些问题，有利于今后指导教师掌握教学环节，实施教学。
（3）混合式教学主要服务于理实一体化课程体系，深入探讨实训基地可持续化发展的建设。
（4）“互联网＋理实一体化”管理方法的研究。
（5）建立“混合式教学”的效果评价体系，以保障实践教学质量。
这些相关方面的研究最终应该达到以下目标：
（1）建立完善的“互联网＋理实一体化”模式，包括网络资源利用指导、教学环节的实施、过程的管理、课程效果的评价，最后能实际推广、运用到本校所有工科类专业理实一体化教学中。
（2）通过“互联网＋理实一体化”的模式，可以弥补高校专业实验设备和装置不足的局面；能够加强学生资源利用、增强专业素质和动手能力，提高创新能力；为企业输送合格的毕业生；建立一种可持续发展的授课模式。
拟解决的主要问题：
（1）网络飞速发展的时代，混合教学中互联网＋理实一体化教学的最佳模式。
（2）理实一体化相关课程体系、资源体系、教学流程体系与互联网学习平台的匹配；课程考核多元化评价体系的制定。
在理实一体化教学改革成果的基础上继续提出“互联网+”的新实训模式，即“互联网+理实一体化”实习模式。建立新模式下的线上线下学习平台，完善新的课程体系，实现实时交互。
（3）实训基地可持续性发展的建设。在理实一体化实践环节，配合原有基地条件，探讨结合网络资源的可持续发展的建设。探讨实现学校、学生、企业三赢的发展模式。
这个时代是网络的时代，也是信息大爆炸的时代。实际上，教学资源如同信息一样，已经是随处可得。对于学生而言，苦于不知道怎样选择与专业相关的学习内容，不清楚什么样的学习内容能很好地为理实一体化课程来服务。所以，简单地将课堂上的知识内容搬到互联网上，只是突破了教育资源呈现的时空局限，并未做到真正的“以学生为中心”和因材施教。因此建立“互联网+理实一体化”的教学模式，进行有针对性的课程体系建设，建立可持续性发展的实训基地，才能真正提高目前有理实一体化教学改革的工科专业学生的实践能力，提高学生的竞争力。这种改革能真正建立起一种有效的理论与实践相结合的模式，这种模式能真正提升工科专业学生实践能力，使学生在实践中教育自己，掌握就业所需知识和职业技能。同时，可推广到学校已经进行理论与实践相结合的课程教学实践工作中，并能全面提升本校学生质量。