新媒体背景下高职院校线上实训教学平台建设与创新教学方法研究

李双远，曹盛誉

(1.吉林化工学院 信息中心，吉林 吉林 132022；2.吉林化工学院 材料科学与工程学院，吉林 吉林 132022)

传统的高职院校实训室存在着实训教学平台内容覆盖不全面，自主创新实训能力不足、实训设备资源利用效率低、实训信息化程度不高和实训室管理水平低等方面问题。将新媒体技术应用于实训教学，开启线上线下融合的新模式，会不断推进高职院校教学和实训的水平提升，增强高校学生理论联系实际的能力，提高动手能力和新媒体时代下的学习能力，也是新时代发展的必然需求。将新媒体技术运用在实训教学，是实训教学发展的必然趋势[1]。

一、新媒体技术在高职院校实训教学中应用趋势分析

随着国际市场对从业人员综合素质要求的逐渐提高，欧美发达国家对职业教育极为重视，尤其注重学生实践操作能力的培养，因此，实训教学在发达国家职业教育中的地位也日趋上升。美国理工科大学在实训教学中投入大量时间去研究如何提高学生实训实践能力，他们的成功经验告诉我们，把学生放在学科与信息化集成度高的实训室中学习锻炼，学习的创新能力更强。国内有部分高职院校率先采用信息技术与传统教学实训相结合，尽可能调动同学们的积极性，但采用新媒体技术融入实训教学中还在探索阶段。

随着新媒体技术的迅速发展，充分发挥新媒体优势作用可以促进实训教学内容发挥到极致，并通过互联网技术与新媒体技术和学科实训有机结合，充分带动学生的兴趣和参与度，建立一个集多学科，多专业的集成实训基地，通过多学科之间的纵横交错加强新媒体技术与学科之间联系和交流，更好地培养学生创造力和创新实践能力[2]。

二、新媒体背景下高职院校线上实训教学平台的建设

基于新媒体技术的实训教学平台的设计与应用，促进实训教学的质量提升，实训课堂从传统的以教师为中心将会转变为以学生为中心，通过基于智慧校园的基础数据便捷登录到平台，平台同时支持微信服务号、微信小程序、WEB网页、App等平台，满足不同身份对不同功能的需求，实现网上预约、在线答疑、资源共享、对外开放、实训过程自媒体分享等功能。

本平台共分为“基础数据”“数据采集”“数据应用”和“用户交互”四个大的板块，见图1。“基础数据”模块包括用户数据、预约数据、设备数据、实训室数据、时间数据等；“数据采集”模块将通过计算机软件、手机扫描、实训结果汇报、视频采集、RFID采集等方式来进行数据的采集；“数据应用”模块将主要构建数据的各项处理与管理功能，主要搭架以下系统，并将其托管在Web服务器来完成云共享服务：实训模型数据系统、视频媒体数据系统、数据库管理系统；“用户交互”模块将实现用户最终的使用设计，平台最终的应用将有以下几种形式：B/S、C/S、App、微信公众平台(服务号、小程序)和自媒体形式，多种用户使用形式可以满足不同场景的实际需求，下面将具体展示各功能的设计方式[3]。

图1 新媒体背景下高职院校线上实训教学创新平台架构

(一)实训数据采集

在实际教学过程中，工科学生的实训多为以下三种：仿真实训平台类、机械类实训、数控类实训，根据不同的实训类型，将设置三种不同的数据采集方案见图2。

图2 实训数据采集模块功能架构

1.仿真实训平台类实训数据采集

通过对仿真实训平台进行云端部署和二次开发，实现学生在线仿真学习，二次开发后可以自动采集学生的在线学习时间、学习内容和学习进度，并以此进行数据统计、分析，便于教师掌握学生的学习进度数据。对学生实训成果数据展示界面的二次开发工作可以使学生的实训成果数据自动采集到数据库当中，并且采集的数据添加了验证机制，写入数据库之前对每一份数据进行真实性与重复性校验，杜绝数据造假及作弊现象的发生[4]。

2.机械类实训数据采集

机械类实训是学生实训的关键项目，其实训所用到的主要为玻璃仪器、传统机床等不可通过信息技术手段采集数据的设备，并且实训得到的数据往往不需要上机分析，故为了保证实训的安全性和数据采集的便捷性，平台将采取数据采集终端的形式进行数据采集。

此终端内将集成拍照、扫描、识别、身份核验、成果上传等功能。实训的负责教师需提前将采集数据需要的摄像头、传感器放置在指定位置并调试好角度，学生在实训开始前以人脸识别的方式登录终端、拍照签到、核查实训资格并确认开始实训，在实训过程中各项传感器将自动记录现场数据，摄像头将自动对实训全程进行录制，学生可以在实训的关键步骤通过按键或语音口令控制摄像头进行拍照，以此保留关键性实训数据；同时终端还会对摄像头所录制的视频进行AI人脸比对，确保实训由学生独立完成[5]。

实训结束后，学生需要将获得的实训数据在终端上进行扫描，终端会根据实训教师提前进行的设置自动OCR识别关键信息，学生确认识别结果准确无误后写入数据库并生成电子实训数据单，学生确认提交后数据单将发送到教师端，由教师进行评分，经教师确认无误后学生可以退出数据采集终端并离开实训场地。

3.数控类实训

针对数控类实训，平台将针对不同型号的数控设备开发数据采集模块，该模块将通过USB或COM接口与数控设备进行连接，学生在实训开始前使用微信或实训平台App扫描指定二维码与数据采集模块进行连接，确认实训开始后，数据采集模块将自动进入工作状态，采集学生的操作过程和编程文件并上传至平台，平台将根据上述信息生成可视化操作记录在学生的实训报告中[6]。

(二)实训成果数据分析与成绩管理

实训数据与成绩管理见图3。

图3 实训数据分析与成绩管理模块功能架构

1.实训成绩的生成与管理

平台在学生每次实训结束后，将根据学生的预习数据、教师对实训数据的打分、“查漏补缺”得分、“实训分享”得分和实训中采集的数据，根据教师设置的评分标准、评分比例，实验消耗的时间、熟练度、实验操作与标准操作的拟合度等多维度给出学生的本次实训成绩，本学段的全部实训计划完成后，平台将根据管理员提前设置的比例生成学生的实训成绩单并直接对接到学校的教务系统当中。

2.教学成果分析

平台将根据学生的预习情况、实训成果、课堂互动等数据，多维度进行分析，生成教师的实训课授课报告，报告将指出教师在实训课授课当中存在的各项问题，并呈现出学生理论知识所欠缺的地方，同时在学生端也设有查漏补缺功能，平台根据学生的操作过程和教师评分时的补充，将“知识库”中的数据引用到“查漏补缺”功能中，学生需要认真阅读并完成相关题目，方可获得该部分成绩。

(三)实训成果分享平台

实训成果分享平台见图4。

图4 实训成果分享模块功能架构

1.学生实训手账

在实训结束后，学生可以根据教师提前设置的实训大纲实训现场系统记录视频中选取对应片段、自行编写相关的操作说明、补充实训数据即可生成实训手账，学生可以选择将实训手账分享在成果分享平台当中，并以信息流的形式在页面挡住展示，其他学生可以进行点赞/评论，相关数据达到阈值时将由平台自动推荐到优秀案例当中，在其他学生进行实训预习的时候可以查看。阅读量和互动量等数据将进行计算，并以极低的比例统计到实训成绩当中[7]。

2.优秀实训成果展示

在实训结束后，教师可以根据学生自行整理的实训手账或学生实训数据和平台根据实训录像自动推荐的精彩片段来生成优秀实训成果，所生成的优秀实训成果在完成数据脱敏化处理后，自动以信息流的形式展示在专区中。

3.成果管理

实训教师可以对所负责的实训项目中的实训成果进行管理，包括删除、归档、下载、推荐为优秀实训成果、更新至预习大纲当中。

(四)知识科普平台

知识科普平台见图5。

图5 知识科普模块功能架构

1.知识科普平台管理后台

实训教师可以发布所负责实训的扩展资料、知识补充、原理解释、推荐文献；发布的形式可以为图文讲解，亦可以录制视频演示。

2.实训知识学习

浏览者可以登录平台查看已发布的内容，注册用户的浏览记录将会被平台自动记录，平台将定期统计学习时长排行榜并展示在页面当中。

3.知识速查手册

平台将根据已经发布的内容自动构建索引，生成知识图谱与导航，浏览者可以根据导航快速定位到需要查找的知识点与文章。

4.评论与互动

注册用户可以在每篇文章下面进行评论和提出疑惑，在提出疑惑时可以指定教师来回答；在建议专区中还可以写下自己希望了解但平台中不存在的知识点，建议和需求将同步到相关教师的代办事项当中。

(五)用户管理

用户管理见图6。

图6 用户角色模块功能架构

1.用户身份

平台将以“学校管理员”“学科管理员”“实训教师”“学生”“企业”“行业爱好者”和“游客”来对用户进行身份标识，其中“学校管理员”账户将由平台自动生成，“学科管理员”“实训教师”和“学生”账户将由“学校管理员”导入，“企业”和“行业爱好者”账户需用户自行注册，“游客”为未注册浏览者。

2.学校管理员

“学校管理员”身份将拥有系统在本校的最高管理权限，在添加师生时，可以将本平台与本校智慧校园统一身份认证系统相联动，一键导入本校指定师生。学校管理员可以在平台内进行配置已有实训设备、实训室、实训室开放时间、实训大类、生成实训课表和导出全校成绩等操作[8]。

3.学科管理员、实训教师

“学科管理员”和“实训教师”身份可以查看自己所负责的实训科目、课程、时间等，并在实训项目管理中创建实训操作大纲、编辑预习内容、绑定与配置实训终端、设置数据采集点、拍照点、创建实训数据记录表；在实训成果管理功能中进行批改学生所提交的实训数据、查看数据采集终端/模块所记录的数据，编辑优秀实训成果与成果推荐等操作；在成绩管理功能中进行学生成绩查看与汇总、教学成果分析、学生学习进度汇总等操作。

4.学生

学生使用学校智慧校园的统一身份认证系统完成登陆，完成登陆可以绑定自己的微信账号，完成授权操作后可以实现微信扫码免密登陆数据采集终端等功能；学生登陆平台后可以查看本学段内的实训计划，并在实训开始的一周前开放实训预习功能。

5.企业

企业用户功能主要面向各企业的HR等招聘人员，每个企业不限制账号注册数量，账号注册需要通过企业邮箱验证后方能通过使用。

企业用户可以在平台内查看优秀实训成果和学生的实训手账，并可以对意向学生发起站内信聊天，所发送的站内信将自动抄送至实训教师，避免学生没有及时登录系统查看导致错失机遇的现象发生。

6.行业爱好者

行业爱好者需自行注册成为平台用户，注册后仅可查看知识科普平台权限，根据自身业务需求，可发起站内信联系管理员，便于加强与校外人员合作交流和平台使用权限设置。

三、新媒体背景下高职院校线上实训教学平台的应用

本平台将以微信服务号、微信小程序、WEB网页、App和数据采集终端程序五种方式提供服务，将不同的平台侧重不同的用户角色，教师端因功能较多主要侧重于在网页上进行操作，而学生主要是各项功能的使用者，微信端的便携性将有效提升学生的使用效率，各服务平台具体的功能实现见图7。

图7 平台应用场景及预期功能

(一)微信服务号

微信服务号与微信订阅号不同，微信服务号因为其便捷的消息逻辑而被广泛应用于金融、交通、市政等领域，通过微信提供的API接口可以便捷地向用户推送消息，因此用户首次登陆本平台后，将会引导用户使用自己的微信扫码关注服务号，并进行授权绑定。授权后该微信账户ID将会与该账户进行绑定，后续用户登录或连接其他设备时直接扫码即可完成身份认证。

1.微信服务号课表查询与课程提醒

用户可以选择设置是否开启此项功能，开启此项功能后，师生可以通过回复关键词来查询其实训课的课程表，同时在每节实训课的前一周会收到预习(授课)提醒，课前会收到卡片消息提醒，提醒的内容包括实训科目、时间、地点、预习完成情况等信息。

2.成绩查询与通知

学生可以选择设置是否开启此项功能，在实训结束并且老师完成了实训数据打分后，学生的微信服务号中将会自动收到成绩通知，方便学生及时与老师进行沟通；学生通过微信服务号发送指定关键词也可以自动回复成绩信息，提升成绩查询的便利性。

3.站内信与通知接收

在学生登陆数据采集终端或扫码连接数据采集模块后，微信服务号将会自动推送消息，向学生反馈登陆与考勤状态；在实训数据采集完成和系统完成数据分析后，微信服务号也会自动向学生和实训教师发布消息，通知数据已经采集完成(有新的数据等待批改)；在优秀成果展示收到评论或知识分享平台中收到评论与回复时，平台也会将对应消息推送至用户的微信公众号中。

(二)微信小程序

与WEB网页版相比，在手机上使用微信小程序将更有利于提升用户的使用体验，绑定微信后的用户在使用微信小程序时同样可以使用用户的微信ID一键完成身份认证，无需反复输入登录信息。

1.实训的预习与数据处理

学生在小程序中可以完成实训的预习，使用微信小程序完成预习操作将更加有利于统计阅读时长，保存阅读进度等，同时也有效避免了作弊情况的发生。小程序通过调用摄像头，可以更轻松地将手写的实训数据用OCR技术进行识别，提升平台操作的便捷性。

2.查看优秀实训成果与实训手账

在如今多媒体时代，用户使用手机的时间远远多于使用电脑的时间，手机的阅读习惯也更多地影响着用户，故平台通过微信小程序将优秀实训成果和实训手账以信息流的形式向用户展示，使其更容易理解各按钮的实际功能，减少用户对于平台的学习成本。

(三)WEB网页端与App

WEB网页与App的开发有着充分的自主性，故可以实现平台的全部功能，但为了数据安全仍对App端校园管理员的功能进行了一定程度的限制；所有身份的用户都可以登录WEB网页端和App端，WEB端界面操作更加简单，尤其适合管理员和教师在配置各项功能和数据时使用，App端因其操作设备的便携性，尤其适合安装在平板电脑中，便于实训教师在实训过程中随时批改实训数据

(四)数据采集终端程序

在数据采集终端中，终端程序将控制传感器完成各项数据的采集与分析工作，减轻云端服务器的运算压力，同时兼顾记录学生的登录/退出时间，分析实训操作时操作员的面部信息，生成考勤信息。

四、创新教学方法的体现

本项目平台将新媒体技术与实训教学相结合，实现教学资源的共享、在线仿真、在线互动、在线学习等功能，并针对教学管理、教学方法、过程管理等进行了创新。

(一)优势突出的在线实训教学管理

从以教师为中心，转变为以学生为中心，通过基于智慧校园的基础数据便捷的登陆到平台，支持PC、手机端，实现网上预约、在线答疑、资源共享、对外开放、实训过程自媒体分享等功能。

(二)创新的实训教学方法

先进的教学方法需要将整个实训教学体系进行不断的优化改进。使原有分散型管理模式转为集中式管理，实现多模式的实训教学方法；采用新媒体短视频的教学方式，使学生更短的时间内，高效率学习更多的新知识。根据学生线上学习进行数据分析，结合学生自身特点，综合学生个体之间的差异，实现全面学习、全面提升；充分提高实训室利用率，提升实训教学地位，让更多学生走进实训室，从而得到充分的实践操作机会。

(三)智能化实训过程管理

教师将整个教学过程内容，如实训大纲、实训要求、教案、题库以及实训室管理制度、实训仪器设备、实训材料等信息发布到平台中，提供给学生，学生通过平台进行实训课程预习、自主学习、分享交流、自我测评等学习活动，学习活动各环节产生的数据平台都会记录，教师可根据实训课程评价体系对数据进行分析、对学生学习效果进行评价[9]。

五、结 语

实现新媒体技术与高校实训教学的深度融合是教育信息化发展的创新前沿。新媒体背景下高校实训教学平台建设重点体现在三个方面：实训教学新媒体信息化环境建设、实训教学信息化组织建设、实训教学新媒体资源建设[10]。在实训教学实践中，充分利用新媒体技术，可以延伸实训教学场景，高职院校实训教学作为培养学生动手实践能力的重要环节，在培养创新人才、应用型人才、复合型人才中发挥着重要的作用。目前，高职院校实训教学过程中仍存在不足，因此为了适应我国经济社会转型发展，为国家培养出合格的技术创新人才，需要高职院校在教学方法上不断创新，利用新媒体技术对实训教学管理并进行转型升级和跨越发展就是高职院校发展过程中的迫切任务。