“一带一路”背景下的高职《数控技术》课程信息化教学改革

张静双 杨继华

摘要：信息化教学方法是当代高等职业教育发展的重要组成因素。文章聚焦《数控技术》课程教学，明确该课程信息化改革的意义及目前主要存在的问题。并结合具体的问题，提出利用信息技术推进信息化教学改革的具体实施措施和途径。

关键词：信息化教学; 课程教学改革; 《数控技术》课程

一、信息化教学改革的意义及现状分析

（一）改革的意义

2012年教育部公开发布《教育信息化十年发展规划（2011-2020年）》，文件指出：“信息技术对教育发展具有重大影响”，并且将"信息技术与教育融合发展的水平提升”作为未来发展的重点目标之一。“一带一路”向教育延伸，教育信息化推进加强应用。2016年教育部与多省市签署“一带一路”教育行动合作备忘录，将统筹协调国内外优质资源，大力开展国际教育合作交流，努力形成“一带一路”教育体系国际合作的新局面;第四次全国基础教育信息化应用会议在湖北省武汉市召开，教育部副部长李晓红提出，要探索建立完善教师应用信息化教學方法的激励机制，使他们“会用、乐用、常用”;要建立完善基础教育信息化应用方法的保障机制，明确政府在教育信息化中的主体作用，建立多元化投入机制等。

因此要运用信息技术进行启发式、探究、讨论式教学，鼓励发展性评价，探究以学生为中心的教学新模式，使传统的以教师为中心的课堂教学结构发生根本性改变，转变为以学生为本的教学结构。实现“线上”与“线下”混合式教学，对课前课中课后的教学内容进行监控，实现过程行为观察、实时反馈的结果，实现“知识技能-职业素养”的综合教学改革目标。

在当前职业教育的环境下，职业教育已经慢慢地远离信息化时代，主要表现在：职业教育的教学内容已不能更好地满足职业人才发展的需要，职业院校毕业生的大部分不能直接在企业上岗，需要很长一段时间培训才能进入工作岗位。

在此形势下，学院推进了一系列的教学改革和课程改革。“十二五”示范校建设期间，数控技术专业《数控技术》课程完成了以职业岗位为载体的课程标准制定，开发了教材并已出版（使用3届），建设了实训室，开发了微课资源，搭建了校内信息化平台。建设后，课程理论与实践紧密结合，在培养学生实践能力和专业素养方面取得了一些成果。但没有把学生学习的创造性、主动性、积极性充分地发挥出来，为此“十三五”优质校建设期间，学院进行信息化课程建设。

（二）目前主要存在的问题

1.教师队伍应用信息技术水平低。课程改革的执行者是教师，要对新手段、新方法、新技术进行学习和适应，熟练的程度也需要经过时间的检验。

2.信息化教学环境尚未完全成熟。信息教学方法的进步不能脱离环境的支持。虽然学校已经进行了网络基础设施建设、信息网络平台建设和教学应用基础系统建设，但都处于发展建设的初级阶段，需要进一步完善。

3.信息化技术与课程内容综合处理方法和途径不合理。由于本课程涵盖的内容比较丰富，只有利用新的信息技术方法合理地整合资源，才能使课程知识系统性有机融合起来。

4.新形势下信息化教学模式与传统的教学模式不能有机融合。在不断发展的信息技术背景下，教学模式有助于学生有意识地参与学习。然而，对于一些基础薄弱、自我控制能力差的学生，自主学习的能力较差，新的信息化教学模式不能充分发挥优势。因此，有必要将传统的教学模式与新的信息化教学模式相结合。

5.信息化背景下的考核机制还没有完善，必须为新的教学模式制定与之匹配的考核评价方法。

（三）可行性分析

在学院优质校建设的基础上，推进信息化教学方式的创新，必须突破《数控技术》课程的传统教学方法。针对《数控技术》课程的特点，在信息化背景下，结合信息教学中的各种影响因素，进行教学模式、教学方法和教学手段的创新。《数控技术》课程信息化教学改革具备合理、可行的措施，符合良好的教学策略、教学目标和教学内容，与学校真正的教学环境和学生本身具体情况紧密结合，充分发挥信息化教学的改革作用，提高课程的教育教学水平，培养高水平一线技能人才。

二、实施方法及途径

为增强学生就业和创业能力，改变传统的教学形式，需将信息化与课程的教学内容有机整合，必须找到有成效的措施和方法。因此，研究合理有效的途径和方法是推进《数控技术》信息化教学的重点。

（一）加快教师信息技术培训，提高团队整体素质

对教师的网络技术应用能力进行全面培训，要求参加各级单位组织的同步直播培训课程和在线培训课程。培养业务合格，结构合理的信息化教师队伍，为《数控技术》课程的信息化提供人才。例如，选择教师进行现场培训和网络培训，制作微课程、动画等培训。

（二）建立全方位的网络平台，创建符合产业发展的信息化教学环境

完善的信息教学环境是有效开展信息技术教学的前提。因此，数控技术课程群借助学校信息平台为《数控技术》课程创造现代化的教学环境，建立和完善《数控技术》优秀课程网络平台，满足师生的在线教学、在线讨论、在线测试和资源共享需求。

（三）以信息化技术为依据，开辟“产教融合、校企一体”的办学模式，建设《数控技术》课程立体化教学资源

我校与天津汽车模具股份有限公司签订了合作培训协议，共同培养数控行业的高技能人才。该企业的高级工程师参与教学设计和实施，以确保专业课程与专业标准相一致。利用信息技术整合企业真实工作场景、数控技术专业优秀课程和高级课程的在线资源，形成《数控技术》课程“理、实、虚”一体化的教学资源。

教学资源按照课程本身的重要知识点进行分模块构建，利用"知识—技能—职业素养”的培养模式，进行7大模块的构建。即数控系统概述、计算机硬件软件、数控系统CNC参数、位置检测元件，伺服系统、数控机床电气控制与PLC、数控系统故障诊断。先根据知识点将学生的学习任务分解成片段，然后整合片段资源，形成“知识教学模块+企业虚拟场模块+技能操作模块”的多元化三维课程资源系统。该系统涵盖教学设计、教学课件、教学视频、在线学习讨论和自我测试，教学资源的应用灵活多样，交互性强，突破之前教学的时空限制。教师和学生可以使用手机、电脑等智能终端随时随地进行交流和互动，构建超越时空的三维教学资源，使学生的知识能力、实践技能和专业素质显著提高，从而实现了对学生精神、道德、技能的培养。

（四）利用信息技术，使新的教学模式与传统的教学模式相结合

借助改善校园信息化平台的机遇，构建“信息化、开放性、多元化”的教学模式，探索“线上线下教学”与“传统教学”的结合。鉴于学生自身水平和基础薄弱，学习任务应在课前安排，并在预先指导中注明与数字控制技术课程内容和其他专业课程有关的问题，然后学生可以进行在线学习;在课堂上，教师可以先总结和梳理学生自主学习的问题，然后有针对性地解释，进一步扩大具体的关键和难点问题。在制定具体的教学策略时，要保持一定的灵活性和创造性，新型教学模式与传统的教学模式相结合，更好地培养学生自主探究的学习能力。

（五）依托信息网络平台，建立综合评价体系

在信息化的背景下，《数控技术》课程构建了多元化混合的教学模式，必将带来评估与评价体系的改革，评价内容、评价方法和学科也相应发生变化。在改进校园信息化平台的基础上，除了传统的纸质评估方法外，还增加了在线评估。评价主体包括系统、教师、同学和自我评价，评价内容包括课后作业、问答、课堂学习效果等。同时，建立自我测试平台，使学生能够检查他们的学习效果。新的评估系统是对学生学习效果的全面和多角度评估。

三、信息化教学改革内容

（一）微课等资源開发

《数控技术》在课程教学项目中，所有微课程的制作和虚拟现实的发展，都极大地提高了教师的应用现代技术水平。

（二）资源上传平台

在学校信息化政策的支持下，完善《数控技术》课程信息化平台，上传全部的微课资源和课程虚拟现实教学资料，形成多元化的教学资源，实现教学资源共享。建立《数控技术》课程学习和研讨平台，随时讨论和交流学生课程学习过程中存在的问题，使教学方法更加灵活方便，打破了时空的界限。

（三）构建新的教学设计

《数控技术》整个教学设计采用“传统课堂教学”与“线上线下课堂教学”相结合的教学方式，运用现代技术手段培养创新人才。课前助学阶段：通过课程信息化平台为学生提供丰富的自主学习资源，同时通过信息平台发布学习任务，学生可以随时随地查看学习任务并完成课前预习作业。课中导学：教师通过结合教学资源、学习系统和讨论平台，解释具体的教学任务。采用学一学、练一练，找一找、练一练，讲一讲、练一练，评一评、练一练的模式进行，使学生的学习效果明显好转。课后知识拓展：教师发布课后作业及课后拓展问答，巩固课堂所学，发散学生思维。

（四）构建《数控技术》课程全方位的考核评价体系

实现网络上、课堂上、试卷上一体化的评价体系，使《数控技术》课程的考核评价更加科学化和公平化。该评价体系将在学校数控技术专业2018级的《数控技术》课程中实施。

四、初步取得效果

在信息化环境下，充分发挥现代信息技术的优势，使学生的自主学习能力得到显著提高，使教师的教学方法和教学模式不断创新。

（一）学生可以通过信息化教学平台很好地完成课前预习;课中通过游戏、动画、虚拟仿真等资源，使教学形式多样化，学生接受起来更加直观;课后通过资源平台上传作业，下载课上实时录播的学生操作及教师操作示范，巩固所学。信息化教学手段的使用，学生可以根据自己的知识水平选择所需的学习内容，解决“学什么”或“学多少”的问题。

（二）借助信息化手段，通过反复的“学、练”“找、练”“讲、练”“评、练”模式，使学生实训技能由以前的60%提高到80%，结合组内指导、录播回放，90%以上的学生能达到教学要求，达到省时省力的目的。

（三）信息技术改变了传统教学，在信息化技术支撑下，学生变成了学习主体，激发了自主学习兴趣，提高了学习效率。

五、特色与创新

（一）课程虚拟现实（VR）开发

充分利用不同学校和企业的教育资源和环境，将课上理论学习任务与企业的实际工作紧密结合起来。通过模拟任务环境，学生将具有沉浸式的企业现场工作感，这可以解决“工学结合”培训模式中出现的问题。例如，学校的实际培训设备落后，远远不符合现代企业的实际生产要求，由于安全方面考虑，不能进入企业培训;现代生产工序复杂，学生不能进行实际操作;学生的实践训练会影响企业的正常生产。

借助网络技术，虚拟现实技术可以根据自己的需要随时随地选择培训对象，使培训更具针对性和个性化。模拟训练系统采用人机交互，可根据学生的特点进行训练，并可根据学生自身的时间安排进行专门训练。在培训活动中，学生可以发挥积极作用，达到最佳的知识吸收效果。

虚拟综合高效的过程评估系统将监控每个阶段的学生培训并记录评估结果。根据学生的具体学习情况，控制培训的进度，并调整培训的难度，提出进一步的培训建议。同时，系统提供了多种测试手段，学生可以测试自己对培训内容的掌握深浅程度，教师也可以根据测试的情况及时调整组织和管理培训的进度。整个培训过程形成一个良性循环。学生可以将被动转化为主动，及时控制学习进度和难度，知道如何掌握他们需要学习的知识和技能，并促进他们调整学习过程。同时，系统可以根据受众的调整重新整合培训计划。

（二）课堂采用实时录播

在校内的多个教室安装网络直播实录系统，为教师和学生营造了一个网络教与学的环境。将教学实况记录到服务器中，学生可以在任意时间任何地点点播任意一堂课的课堂记录，实现网上自主复习，自主纠错。

（三）微课、慕课碎片式资源整合为多元、立体化的课程资源体系

将知识点打成碎片，再整合碎片资源形成“基础知识教学模块+实践技能操作模块+课程虚拟现实操作模块”多元、立体化的课程教学资源体系。整个框架体系涵盖了教学体系的设计、教学课件开发、微课程开发、在线学习讨论和自我测试等一系列内容。

（四）“互联网+”下的线上线下混合式教学模式

学生可以利用数字化信息平台、云课堂等信息化手段，完成课前知识预习及课后知识巩固，实现随时随地的“自主学习”。利用课程虚拟现实（VR）、闯关游戏、思维导图等教学手段，构建理、实、虚三位一体的“多维课堂”。教师作为辅助者，鼓励学生通过自主探究，小组合作，在项目中实现以强带弱，优势互补，共同进步，实现学生对所学内容“高效吸收”。通过信息化平台实现线上线下混合式教学，将课前-课中-课后的教学内容进行全程质量监控，实现过程行为观察、结果实时反馈的模式，实现知识、技能和专业化的综合教学改革目标。

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