職業院校信息化教學環境構建與教學改革研究

蔡臻+李鋒

一、引言

信息化教學是以培養學生自主學習和創新能力為目的，以現代教育理論和觀念為指導，充分運用信息技術開發教學資源，優化教學過程的教育方式。相對傳統教學而言，信息化教學以其形象性、主動性和創造性等優點，為培養學生思維、提高動手能力和實踐水平、掌握科學研究方法和學習方法等方面發揮著重要作用。

目前國內著名高校和科研機構正積極投入信息化教學環境的構建。如中國科學技術大學《光學物理》課程在信息化教學環境構建中建立“幾何光學實驗設計平臺”，將信息技術與光學物理有效結合；海軍航空工程學院開發的“單片機虛擬實驗室”，利用匯編語言模擬設備調試和安裝過程，利用信息技術取代傳統儀器設備；清華大學《汽車檢修》課程構建發動機模擬檢修系統，學生藉此快速定位故障設備、評估受損程度，更換機械器件。

在教育中，由于我國信息化研究起步較晚，在構建信息化教學過程中存在以下問題：第一，如何利用信息技術更新教學理念，轉變教學模式，企業如何參與和促進信息化教學改革缺乏清晰思路和實踐經驗；第二，技術水平較低，信息化教學環節簡單，缺少人與仿真設備的互動過程；第三，信息化教學環節缺少行業企業參與，不基于真實工作過程，培養的學生難以適應社會高速的技術革新；第四，信息化教學環境開放共享的范圍和深度不高，難以滿足學生自主學習和自我實踐需求。

有鑒于此，文章以我院《網絡設備配置與管理》課程為例，將教學過程融合于信息化教學環境構建之中，并利用信息化技術創建虛擬化教學環境，擴大共享范圍和受眾深度，充分發揮課程在信息化教學中的示范性和輻射作用。

二、信息技術與教學過程的整合

每個國家對“信息技術”定義并不完全一致。在我國，“信息技術”泛指用于管理和處理信息所采用的各種技術的總稱，主要是指利用計算機科學和虛擬技術設計和開發的信息系統及應用軟件?！罢稀笔侵竻f調不同系統之間的功能和要素，揚長避短，并獲得新的屬性和功能?；谏鲜龆x，文章將信息化和教學之間的“整合“理定義如下，信息化教學是以各種教學系統整體為協調，構建相互滲透和彼此關聯的信息化教學環境和教學環節，以發揮教學過程的最大效益，并產生新的教學理念和教學方法，從而轉變教學模式，改革教學方式。

信息技術與教學的整合，不是被動地納入，而是主動地適應和變革過程。在教學過程中，整合不是簡單地利用信息技術演示教學過程，更不是將信息技術作為輔助學習的工具，而是要將信息技術與教學過程的有機融合，實現網絡虛擬顯示與實際教學之間的融合，既將信息技術既作為教學內容，又作為一種教學方法和手段貫穿教學主線，還要將信息技術作為一種資源整合方式實現教師教學與學生自主實踐的融合。從這個角度來說，“信息技術”不能使學生更聰明，也不能使學生更勤奮，更不能自然而然引發教學改革。但信息技術與教學的整合卻為教育改革提供有利條件，才誕生了新的教學方法和教學手段，才促進信息化教學資源的共建共享，高職院校才步入信息化教學的新時代。

三、信息技術教學環境整合方式與手段

1.翻轉課堂

隨著現代教育技術革新，網絡教學已成為信息技術應用的核心，各類教學網站和資源蓬勃興起，“以教為中心”的傳統課堂正演變發展為“以學為中心”的遠程教學設計，稱為翻轉課堂。翻轉課堂已成為傳統教學的有益補充，不但可以促進教學資源均衡配置，還可以解決傳統教學的時空限制。在翻轉課堂教學環境構建中，教師、教學內容和教學設備等都不是真實存在的，教師和學生雙方地位和作用也發生明顯變化。學生不再是課堂的旁聽者，也不是知識的灌輸對象，更不是停留在對教師演示的機械模仿和重復，而是做為實際的參與者主動地與教學環境和課程資源展開的互動，成為知識的探索者和實踐的履行者。翻轉課堂為學生提供圖文音像并茂的超文本連接知識庫，激發學習興趣，符合認知規律，優勢明顯。

（1）翻轉課堂整合信息技術與傳統課堂優點，信息技術的發展為傳統教學注入新的生機，為教學環境構建提供物理媒介和系統平臺，豐富了教學方法，改變了教學手段和教學資源配置方式。

（2）翻轉課堂使教育享有真正的公平和平等。在翻轉課堂教學環境中，所有學生處于同樣的虛擬環境，享用同樣的教學資源，接受相同的教師指導，大大降低高職院校因辦學條件和師資水平的差異，學生享有真正的教育平等。

（3）傳統課堂形式單一，內容枯燥，知識傳授基本依靠教師語言描述和示范演示。在翻轉課堂中，教學可以通過動畫、視頻等方式模擬理論原理，再現實驗過程，提供教學過程的生動性和交互性，切實提高學習效果。

2.虛擬實驗

虛擬實驗是基于網絡技術和虛擬現實構建的開放式網絡化虛擬實驗教學環境。隨著信息技術發展應用，虛擬實驗以其形象、廉價的知識獲取和技能培養方式，為教學開辟了新的領域。虛擬實驗器材采用與現場設備相同的配置過程，學生以近似真實方式通過網絡方便快捷地進行實驗配置，再現實驗過程，從而打破傳統實驗受時間、地點和設備條件等諸多限制。虛擬實驗技術先進，手段多樣，具體表現如下：

（1）虛擬實驗為動態實驗而設計，根據教學實踐過程中產生的新現象、新問題和新規律，實現學生與教學、實踐與環境的互動。

（2）虛擬實驗為動態控制而設計，模擬實驗步驟，控制實驗過程。

（3）虛擬實驗為動態結果而設計。實驗結果會因為具體實驗環境、器材和實驗過程等因素變化而改變，虛擬實驗在結果分析、處理時必須針對不同情況計算實驗數據和結果。

3.虛擬圖書館

虛擬圖書館利用信息化手段將現實書籍數字化，檢索過程程序化，瀏覽模式仿真化，從根本上改變文化信息保存、管理、傳播、使用的傳統方式和手段。在教學過程中利用信息技術創建虛擬圖書館，可以將不同高職院校、行業企業之間的圖書資源和文化積累集中規范化管理，提高資源的組織性、共享性和利用率，促進資源合理分配，發揮資源最大效益。

4.虛擬社區

信息技術為教學過程創造虛擬化、平等化和個性化的網絡自主學習平臺，使虛擬社區成為一種嶄新的教育方式和手段，能夠最大程度地利用和共享教育資源、節約教育成本。從此學生進入社區不再依靠雙腳，而是通過雙手寄以文字表達，根據學科領域和企業需求自由地選擇所需知識，自主地安排學習時間。虛擬社區將傳統教學方式的單向性轉變為交互式，把傳統教學手段的單一性轉變為多元化，利于網絡的傳輸和信息的反饋加深知識理論的橫向擴展和縱向深入。通過信息技術打造虛擬社區，系統平臺是社區建立和發展的土壤，內容資源是社區存在和發展的供給，社區交往與師生互動是社區的生命和靈魂，三者共同締造網上虛擬社區的情感和歸屬感。

5.微課程

微課程是指根據教學目標、課程特點、學生情況，組織教學內容及資源，設置教學情境，形成圍繞知識點和技能點展開的短視頻。微課程具有極大的自主性，通過網絡再現教師課堂授課情景，簡潔方便，形象生動，成為信息化教學過程不可缺少的組成部分。微課程視頻資源信息量大，形象直觀，具有很強的真實感，既可以彌補傳統教學方式的缺欠與不足，又可以避免傳統文本資源直觀性缺點。

四、信息技術教學方法與革新

以我院《網絡設備配置與管理》課程為例，將教學過程融合于信息化教學環境構建之中，提出“虛擬仿真、實物結合、實踐驗證”三步學習法和“分組實施、制定方案、實踐論證”三步實踐法。

（1）通過“虛擬仿真、實物結合、實踐驗證”三步學習法引導學生思考，提高認知水平。

網絡設備運行機制和工作原理以程序固化，如交換機生成樹收斂過程、路由選舉機制等。學生對程序看不見、摸不著、想不透，即使學會對設備配置后只知其能，不盡其然。在教學過程中利用信息技術把晦澀理論以生動形象的多媒體動畫展現出來，仿真網絡運行機制，闡述設備工作原理，將復雜拓撲簡單化，抽象理論具體化，配合實物講解和演示教學，邊講邊練，邊練邊講，再現配置過程，驗證實踐結果，既豐富了課程內容，又加深了對知識難點的理解，提高認知水平。

（2）結合“分組實施、制定方案、實踐論證”三步實踐法開發學生創新思維，提高實踐動手能力。

在信息化教學過程中結合分組實施、制定方案、實踐論證”三步實踐法開發學生創新思維，提高實踐動手能力。課程根據具體工作任務實施分組教學，鼓勵學生通過小組討論、分工合作、角色交替方式共同制定解決方案，論證網絡規劃，最后通過虛擬網絡組建和虛擬實驗檢驗方案的可行性，得出實踐結論。讓學生知道在解決實際工程問題中，答案沒有最好的，方案不是唯一的，以此擴展學生思維，培養學生分析問題和解決問題的能力。

五、結語

信息化教學是一種全新的教學模式，充分發揮學生主觀集約、理性實踐和客觀顯化主體作用。課程通過科學的實踐方法、先進的技術手段、革新的教學模式和多維的教學方法，在啟發學生多元思維、提高自主實踐水平、培養創新性人才上起到重要作用。

[基金項目：2014年廣東省高等職業教育教學改革項目（項目編號：201401115）；廣東省高等職業技術教育研究會2015年重點課題（項目編號：GDGZ15Z007）；廣東省職業技術教育學會科研規劃項目（項目編號：201503Y52）；全國交通運輸職業教育教學指導委員會2015年交通運輸職業教育科研項目（項目編號：2015B21）。]

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