“互聯(lián)網(wǎng)+”時代應(yīng)用型本科《機械CAD/CAM技術(shù)》教學方式的探索與實踐

李 強，張明玉，胡學青

（宿州學院 機械與電子工程學院，安徽 宿州 234000）

《機械CAD/CAM技術(shù)》是機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的一門必修的專業(yè)核心課，涉及知識點多、理論性強，內(nèi)容繁多，任務(wù)量大，學生掌握難度大.目前國內(nèi)各大高校《機械CAD/CAM技術(shù)》的教學主要以課堂講授為主，教學方式單一、死板、落后，重在講解技術(shù)理論，缺乏實踐性，缺乏創(chuàng)造性，素材及案例陳舊，不能與時俱進，不符合現(xiàn)代“95后”網(wǎng)絡(luò)一代認識事物的特點，抓不住“95后”的學習興趣.需要從課程教學方法、方式改革入手，及時更新教學內(nèi)容，改革教學方法，創(chuàng)新教學方式，使學生易于接受和掌握，達到教學大綱要求，實現(xiàn)高水平創(chuàng)新應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標.

在“互聯(lián)網(wǎng)+”時代，“互聯(lián)網(wǎng)+教育”是未來教育發(fā)展的常態(tài)，是教育的發(fā)展大勢[1]，現(xiàn)行教育教學唯有順應(yīng)“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的發(fā)展，及時自我調(diào)整和改革，乘勢而為，協(xié)力推進教育教學方式的改革，創(chuàng)造適應(yīng)于“95后”網(wǎng)絡(luò)一代的教學方式，培養(yǎng)學生終身學習理念，養(yǎng)成突破時空的學習習慣等，才能贏得廣闊的發(fā)展空間，才能不被時代所淘汰，才能更好地適應(yīng)“互聯(lián)網(wǎng)+”時代青少年成長的需求、社會發(fā)展的需要.

1 “互聯(lián)網(wǎng)+”時代教育方式的改革勢在必行

1.1 “互聯(lián)網(wǎng)+”的時代內(nèi)涵

國務(wù)院印發(fā)的《關(guān)于積極推進“互聯(lián)網(wǎng)+”行動的指導意見》中明確指出：“互聯(lián)網(wǎng)+”是把互聯(lián)網(wǎng)的創(chuàng)新成果與經(jīng)濟社會各領(lǐng)域深度融合，推動技術(shù)進步、效率提升和組織變革，提升實體經(jīng)濟創(chuàng)新力和生產(chǎn)力，形成更廣泛的以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)設(shè)施和創(chuàng)新要素的經(jīng)濟社會發(fā)展新形態(tài).在全球新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革中，互聯(lián)網(wǎng)與各領(lǐng)域的融合發(fā)展具有廣闊前景和無限潛力，已成為不可阻擋的時代潮流，正對各國經(jīng)濟社會發(fā)展產(chǎn)生著戰(zhàn)略性和全局性的影響.

通俗來說，“互聯(lián)網(wǎng)+”就是“互聯(lián)網(wǎng)+各個傳統(tǒng)行業(yè)”，但這并不是簡單的兩者相加，而是利用信息通信技術(shù)以及互聯(lián)網(wǎng)平臺，讓互聯(lián)網(wǎng)與傳統(tǒng)行業(yè)進行深度融合，創(chuàng)造新的發(fā)展生態(tài)[2].即：“互聯(lián)網(wǎng)+”是用互聯(lián)網(wǎng)思維、技術(shù)對傳統(tǒng)行業(yè)進行改造，改造的結(jié)果是新行業(yè)形態(tài)的出現(xiàn)，表現(xiàn)為傳統(tǒng)行業(yè)經(jīng)歷或多或少的碎片化到重構(gòu)的過程.進一步，對于什么是“互聯(lián)網(wǎng)+”，通過現(xiàn)有的行業(yè)實例，可以幫助我們理解：互聯(lián)網(wǎng)+傳統(tǒng)集市，淘寶出現(xiàn)了；互聯(lián)網(wǎng)+傳統(tǒng)銀行，支付寶出現(xiàn)了；互聯(lián)網(wǎng)+傳統(tǒng)交通，滴滴打車出現(xiàn)了…….

1.2 “互聯(lián)網(wǎng)+教育”的特點

“互聯(lián)網(wǎng)+”時代，教育將完全突破時空限制，有網(wǎng)絡(luò)再加終端就可以鏈接到全世界的教育資源，無論何時何地，人們都可以利用碎片化的時間從互聯(lián)網(wǎng)獲得教育，是真正意義的“活到老，學到老”，“受教育年限”的概念將逐漸消失，全民教育和終身教育成為現(xiàn)實.在“互聯(lián)網(wǎng)+教育”下，互聯(lián)網(wǎng)不僅僅是一種工具，而是一種新的知識生產(chǎn)、轉(zhuǎn)化、儲存和學習方式，更是一種新的教育形態(tài)和機制[3].“互聯(lián)網(wǎng)+”時代，教育除以往網(wǎng)絡(luò)教育所具有的網(wǎng)絡(luò)化、多媒體化、跨時空等特點外，其個性化、移動化、社會化、數(shù)據(jù)化特點體現(xiàn)得更加明顯，這四點也成為“互聯(lián)網(wǎng)+”時代教育努力改變的方向和目標[4].

“互聯(lián)網(wǎng)+教育”不是簡單地把互聯(lián)網(wǎng)套在傳統(tǒng)教育的軀殼上，而是把互聯(lián)網(wǎng)的理念澆灌和滲透到教育的最深處，努力催生出新的教育方式和方法.

中國“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的熱度從2012年開始發(fā)酵，而且愈演愈烈.2014年12月國家相關(guān)部委聯(lián)合下發(fā)的《構(gòu)建利用信息化手段擴大優(yōu)質(zhì)教育資源覆蓋面有效機制的實施方案》提出，到2015年，全國基本實現(xiàn)各級各類學校互聯(lián)網(wǎng)全覆蓋；到2020年，全面完成教育規(guī)劃綱要和教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃提出的教育信息化目標任務(wù).

“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的結(jié)果，將會使未來的一切教與學活動都圍繞互聯(lián)網(wǎng)進行，老師在互聯(lián)網(wǎng)上教，學生在互聯(lián)網(wǎng)上學，信息在互聯(lián)網(wǎng)上流動，知識在互聯(lián)網(wǎng)上成型，線下活動成為線上活動的補充與拓展[5].

1.3 為適應(yīng)“互聯(lián)網(wǎng)+教育”，傳統(tǒng)教育方式改革勢在必行

“互聯(lián)網(wǎng)+”時代的到來，讓教育進入了一場基于信息化技術(shù)的偉大變革，延續(xù)了數(shù)百年的傳統(tǒng)教學模式正在被改變.而這種改變基于兩大特點的驅(qū)動勢在必行，這兩大特點：其一，為受教育群體特點；其二，為“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的發(fā)展.

受教育群體特點決定教育方式改革勢在必行.教育要面向?qū)ο螅F(xiàn)階段本科主要受眾為95后，生于1995年及之后的95后是伴隨中國互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)成長的一代，被稱為“網(wǎng)絡(luò)一代”[6].相關(guān)調(diào)查顯示[7]，95后上網(wǎng)方式和行為具有以下特點：一、近三分之二的95后依靠手機上網(wǎng)，另有超過30%的年輕人選擇手機和PC兼顧，真正堅守PC上網(wǎng)的僅3%；二、95后在社交網(wǎng)絡(luò)中發(fā)言比較主動，占比為31.71%，較95前的21.84%高出近10個百分點；三、95后對新鮮事物更為敏感，愿意討論和吐槽，泛娛樂化的信息是其關(guān)注的焦點；四、95后對社交平臺的接受度高，網(wǎng)絡(luò)社交是他們的日常必需品，在社交平臺上更愿意主動發(fā)言，對社交網(wǎng)絡(luò)的依賴度高；五、樂于在不同社交應(yīng)用上分配時間，有意識地將不同平臺區(qū)分開來，在其中進行不同的社交行為.基于95后網(wǎng)絡(luò)一代的愛上網(wǎng)及其上網(wǎng)行為的特點，傳統(tǒng)教育方式必須融入“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的相關(guān)元素，才能更容易地被95后所接受，才能不被時代所淘汰.

“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的發(fā)展推動傳統(tǒng)教育方式改革.“互聯(lián)網(wǎng)+教育”是未來教育發(fā)展的常態(tài)，必須順應(yīng)“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的發(fā)展，建立起以學生通過互聯(lián)網(wǎng)自主學習為核心的新的教育教學運行體制和機制，對教學方式及時進行自我調(diào)整和改革，才能贏得廣闊的發(fā)展空間.乘勢而為，協(xié)力推進教學方式的改革，才能使教育教學更好地適應(yīng)“互聯(lián)網(wǎng)+”時代青少年成長的需求、社會發(fā)展的需要.

2 傳統(tǒng)《機械CAD/CAM 技術(shù)》教學方式存在的問題

2.1 教師為主，內(nèi)容陳舊，缺乏啟發(fā)

《機械CAD/CAM技術(shù)》為機械專業(yè)核心課，在進行教學時，專業(yè)性是比較強的，涉及理論和內(nèi)容繁多.但是，目前國內(nèi)各大高校《機械CAD/CAM技術(shù)》的教學方式主要以課堂講授為主，素材及案例陳舊，教學方式單一、死板、落后、缺乏啟發(fā)性.以教師講授為主的話，必然會造成內(nèi)容很枯燥.比如，在對CAD/CAM系統(tǒng)常用軟件的開發(fā)方法、CAD/CAM系統(tǒng)的集成概念、計算機圖形處理技術(shù)等理論進行講解時，光靠語言來描述是乏力的，導致學生的感知認識不強，無法吸引學生的注意力，更不能增加他們的學習興趣，還可能會使學生出現(xiàn)厭學情緒.

盡管《機械CAD/CAM技術(shù)》為機械專業(yè)核心課程，內(nèi)容廣泛，并且具有很強的實踐性，但在實際的教學過程中，可用于選擇的教材書目卻較少，而且現(xiàn)有的教材部分內(nèi)容陳舊、過時、缺少案例支撐.比如：在講授計算機輔助設(shè)計應(yīng)用軟件時，Pro-E已經(jīng)發(fā)展到WildFire5.0版本，增加了交互式曲面設(shè)計、高級渲染、“直接建模”方式、操控板等一些新功能，而教材的敘述還是只基于WildFire2.0，太過陳舊.另外，機械CAD/CAM技術(shù)隨著新科技的應(yīng)用和新理念的出現(xiàn)，相關(guān)理論也在不斷的更新，比如：機械設(shè)計中的常規(guī)優(yōu)化方法現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展到粒子群算法及改進粒子群算法，而教材未提及該部分內(nèi)容.教材中相關(guān)理論部分缺乏案例支撐，比如：在涉及CAD/CAM系統(tǒng)的集成方案時，教材內(nèi)容只對四種方案進行了理論敘述，沒有支撐案例，盡管教師再怎么努力講授，學生聽起來依然會是“云里霧里”，無法感知四種方案的具體實施過程及其異同點.因此，光憑傳統(tǒng)教材內(nèi)容是無法獲知技術(shù)的最新發(fā)展狀況，會使課堂教學與實際應(yīng)用相脫節(jié).

2.2 學生被動學習，缺乏理論聯(lián)系實踐，教學效果不理想

教學方式多為灌輸式傳授，主要強調(diào)書本知識的傳授，以粉筆+黑板+陳列敘述式PPT為主，課堂內(nèi)容信息量有限，課堂氣氛死氣沉沉；課外的教學如上機、實驗等也都是由教師來組織教學的，依然是灌輸式教學，基本上還是圍繞幫助學生理解、掌握和鞏固書本知識而建立的，學生都是在被動學習，缺乏主觀主動性.這樣的教學方式所培養(yǎng)的學生其基礎(chǔ)知識可能會比較扎實，但知識面窄，自我獲取知識的能力差[8]，缺乏個性，缺乏思考，缺乏參與討論的意識，更缺乏分析與表達力和創(chuàng)新能力的綜合訓練與培養(yǎng)，最終導致學生不能用其所學理論去指導實踐，更無從談及在實踐中的創(chuàng)新，教學效果達不到課程教學大綱中關(guān)于創(chuàng)新能力的培養(yǎng)目標的要求，達不到高水平應(yīng)用創(chuàng)新型人才的專業(yè)培養(yǎng)目標的要求.

另外，盡管有些教師是有一定經(jīng)驗的，但是隨著課程的理論與技術(shù)的不斷發(fā)展，教學方式方面缺乏啟發(fā)、討論、互動、辯論等，不能有效的激發(fā)學生積極主動地去思考，教學上機(實驗)局限于課程基本原理的演示，是隨課程開設(shè)的，缺乏對學生實驗思路、實驗設(shè)計、實驗技術(shù)、思考能力、觀察能力的綜合訓練與培養(yǎng).因此，并不能很好的將理論與實踐相結(jié)合來教學生，最終不能保證課程的最佳教學效果.

3 適應(yīng)“互聯(lián)網(wǎng)+”時代教學方式的探索與實踐

建構(gòu)主義學習理論認為，學生在學習中應(yīng)處于主體地位，要充分發(fā)揮學生的自主性和能動性，主動發(fā)現(xiàn)、分析、解決問題[9].當前，在“互聯(lián)網(wǎng)+”時代的教育更不能與之相悖，要進一步深化這些理念并落實到教育中.因而，從建構(gòu)主義學習理論出發(fā)，基于“互聯(lián)網(wǎng)+”，探索形成獨特并合理的學生易于接受并積極主動參與的、有情境的教學方式，突出學生學習過程的主動性、社會性和情境性，是有積極意義的.

3.1 “互聯(lián)網(wǎng)+”教學方式的探索

結(jié)合建構(gòu)主義學習理論、聯(lián)結(jié)學習理論和認知學習理論等，聯(lián)系應(yīng)用型本科學校、學生實際，也為了更貼近學生學習過程和接受事物的特點，在遵循“循序漸進，逐步推進‘互聯(lián)網(wǎng)+教育’”的基本原則下，進行了“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的教學模式下的教學方式的具體探索，具體內(nèi)容如下：

3.1.1 基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的每日一點，每周一拓

依據(jù)聯(lián)結(jié)學習理論中對個體習得習慣重要性的闡述，利用現(xiàn)在學生每天晚上睡覺前都會使用智能手機瀏覽微信、微博、QQ空間等特點，將全課程知識分割成“碎片”但“不碎”的知識點，利用微博、微信、QQ空間等堅持每日發(fā)布一個知識點，每周拓展發(fā)布一個全球最新的CAD/CAM方面的精品應(yīng)用案例，做到充分利用學生課余時間，引導學生參與瀏覽學習或討論學習，于無形中提高學生知識面與專業(yè)素養(yǎng)，培養(yǎng)學生無時空獲取知識的習慣.

3.1.2 基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的最新案例教學

由目前現(xiàn)狀來看，在“互聯(lián)網(wǎng)+”時代的開端，課堂教學會依然存在，所以案例教學可以在課堂和互聯(lián)網(wǎng)上并列進行，基于“互聯(lián)網(wǎng)+”可以為相關(guān)內(nèi)容增色.基于“互聯(lián)網(wǎng)+”可以獲得全球最新的研究成果，能緊緊抓住日新月異的CAD/CAM技術(shù)，獲取最新最權(quán)威的應(yīng)用案例，及時更新教學內(nèi)容，培養(yǎng)賞析世界先進CAD/CAM案例的能力，使教學能跟上時代步伐；基于“互聯(lián)網(wǎng)+”能搜集到最新的教育資源，包括各大名校在《機械CAD/CAM技術(shù)》課程改革方面的成果，積極引入其中適合應(yīng)用型本科校情的最新成果，創(chuàng)新教學方式，形成教學方式動態(tài)變化機制.

3.1.3 提供學生基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的可重復無時空在線討論學習

根據(jù)認知學習理論中的單向灌輸不如互動對話的教學理念，將每一節(jié)課堂教學內(nèi)容都分割成4~5個知識群，并且都錄制成錄像，在全班同學QQ群、微信群內(nèi)轉(zhuǎn)發(fā)，方便學生自學和溫習；與學生全天候線上線下進行平等交流，保持平等對話、互動辯論，貼近并走進學生；潛移默化地幫助學生逐步養(yǎng)成討論與思辨的習慣，使全班全體學生都能夠參與到相關(guān)知識與案例的分析與討論中，使學生之間能夠互相了解，集思廣益；在對話和辯論中幫助學生整合知識、提升思維水平.

3.1.4 基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的考核方式，為教學方式執(zhí)行服務(wù)

依據(jù)過程考核優(yōu)于結(jié)果考核等研究成果，突出過程考核，建立學生參與“互聯(lián)網(wǎng)+”討論的激勵、獎勵與考核機制；做好參與情況記錄；寓教于考，突出整個學習過程的考核，為教學方式的執(zhí)行起到監(jiān)督與促進作用.為此，設(shè)計了“互聯(lián)網(wǎng)+”學習過程考核表，如表1所示.

表1中，參與時長、參與連續(xù)性、參與討論次數(shù)借助相關(guān)應(yīng)用軟件統(tǒng)計實施，減小人為因素的影響.案例分析實踐是對精品新穎案例的分析，分析過程中考查學生對案例中所涉及的知識的理解、能否提出改進方案與措施、改進措施的可行性、能否結(jié)合案例和實際進行創(chuàng)新性應(yīng)用、能否申報專利等.互動過程包括學生與學生之間的互動及學生與教師之間的互動，形式分為小組互動討論、全班集體互動討論等，互動過程中的有價言論主要考核深度與廣度、創(chuàng)新性、可行性等方面.學生與學生之間的互動過程中的有價言論由討論小組中的學生組長來考核與實施，學生與教師之間的互動、全班集體互動討論等由教師來考核與實施.整個考核過程為教學方式執(zhí)行服務(wù)，力爭為培養(yǎng)學生無時空學習習慣、終身學習理念創(chuàng)造條件.

表1 “互聯(lián)網(wǎng)+”學習過程考核表

3.2 “互聯(lián)網(wǎng)+”教學方式的實踐及其成果雛形

在實踐過程中，首先建立了班級QQ群，發(fā)現(xiàn)學生是喜歡交流和發(fā)表自己的想法的，幾乎天天都有學生在群里面討論問題并且發(fā)表自己的看法，很多問題他們也是及其希望教師能夠參與交流的.

在培養(yǎng)學生學習習慣方面，據(jù)統(tǒng)計顯示，只有極個別學生個別時間因手機故障不能及時瀏覽相關(guān)內(nèi)容不能參與相關(guān)討論外，其他學生(97%以上)基本上都能自覺參與，且參與時長符合要求，發(fā)表的有價言論較多.學生基本上養(yǎng)成了無時空獲取知識、積極參與“互聯(lián)網(wǎng)+”互動討論的習慣.

在案例分析實踐與互動討論方面，效果比較顯著.例如：在所發(fā)起的一次針對首屆三一工業(yè)設(shè)計大賽金獎作品《泥爪甲》的分析與討論中，學生意識到該案例中運用本門課程中的相關(guān)知識點達十多處，收集到有效改進措施與方案達60多條，評價200多條，班級每名學生都進行了有效的參與，發(fā)表了自己的看法.另有幾名同學受到此案例的啟發(fā)后，對現(xiàn)有挖掘機提出了改進措施，并已申報專利.

4 結(jié)語

針對“互聯(lián)網(wǎng)+”時代，結(jié)合“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的發(fā)展趨勢，分析了“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的特點，闡述了傳統(tǒng)教育方式的改革勢在必行，結(jié)合應(yīng)用型本科實際，聯(lián)系傳統(tǒng)《機械CAD/CAM技術(shù)》教學方式存在的問題，對“互聯(lián)網(wǎng)+”時代《機械CAD/CAM技術(shù)》的教學方式進行了探索與實踐，并取得了一定的實踐成果.

〔1〕劉宏森.互聯(lián)網(wǎng)時代的教育：困境和作為[J].中國青年研究，2015（07）.

〔2〕解繼麗.“互聯(lián)網(wǎng)+”引領(lǐng)教育改革新趨勢[J].楚雄師范學院學報，2015,30（2）:85-88.

〔3〕劉宏森.互聯(lián)網(wǎng)時代的教育：困境和作為[J].中國青年研究，2015（07）.

〔4〕潘娟.“互聯(lián)網(wǎng)+”時代的干部教育培訓[J].重慶行政(公共論壇),2015（03）:66-68.

〔5〕王竹立.“互聯(lián)網(wǎng)+教育”意味著什么[J].今日教育，2015（05）:01.

〔6〕中國的年輕人，究竟都玩哪些社交平臺？[EB/OL].神燈幫 幫 網(wǎng) .http://people.119tw.com/forum.php?mod =viewthread&tid=499366.

〔7〕95 后對社交網(wǎng)絡(luò)依賴度更高 近七成用手機上網(wǎng)[EB/OL].中國軟件資訊網(wǎng).http://www.cnsoftnews.com/news/201501/16664.html.

〔8〕葛文杰.機械基礎(chǔ)系列課程教學改革研究與實踐[J].西北工業(yè)大學學報(社會科學版),2003,23(3):83-85.

〔9〕鐘志賢.建構(gòu)主義學習理論與教學設(shè)計[J].電教化研究，2006（05）.