基于移動終端的實訓條件信息化建設的探索與實踐

姜留濤

摘要：移動互聯網的迅猛發展正在推動職業教育產生新的變革。文章以陜西鐵路工程職業技術學院隧道實訓基地的信息化建設為例，對隧道實訓基地信息化建設的平臺、途徑和現狀進行了分析，對隧道實訓基地信息化教學組織模式進行了實踐和研究，探討了基于移動終端的實訓條件信息化建設的文化內涵和技術關鍵。對實訓條件信息化教學的難點和不足進行了總結，并給出了實訓條件信息化的參考路徑，對實訓條件信息化建設有一定的探索意義。

關鍵詞：實訓條件; 信息化; 實踐教學

一、研究背景

隨著大數據和移動互聯時代到來，以現代教學理念為指導，以信息技術為支持的信息化教學是主流趨勢，大規模在線開放課程（MOOC）、翻轉課堂、微課程以及專業教學資源庫建設對傳統教學帶來新的沖擊，信息化教學環境、信息化教學模式在激發學生動機、提高教學效率等方面，其重要性和普及性日益凸顯。

信息化教學中，要求觀念、組織、內容、模式、技術、評價、環境等一系列因素都要進行信息化。然而，實踐實訓類課程信息化元素如何融入、實訓課程信息化教學如何組織、實訓條件建設如何加強信息化是現階段需要探索和研究的關鍵。

土木工程類實踐教學因施工項目流動性強、施工進程與教學進程不易匹配、施工安全、施工項目條件等特殊原因，導致土木工程類專業實踐類課程難以組織開展，而成型的工程項目又因無法了解施工工藝和施工流程也不能滿足實踐教學。故而，在校內建設開發實訓基地是土木工程類實踐教學的必要途徑。下面以陜西鐵路工程職業技術學院（以下簡稱陜鐵院）高速鐵路隧道實訓基地為例，論述開展土木工程類實踐教學的難點和突破點。

二、高速鐵路隧道實訓基地概況

陜鐵院高速鐵路隧道實訓由中央財政、陜西省財政支持建設，高速鐵路隧道實訓基地是按時速200km鐵路單線隧道斷面標準設計，隧道建筑長度為100m，高度11.27m，占地面積3200㎡。該基地是全國首座真實的隧道施工技術教育教學實訓基地，基地內再現了一個真實的隧道施工場景，展現了隧道施工各個環節，實現了工地現場化;包含隧道施工的完整工序和施工工藝流程，能夠完成不同施工階段的實習實訓任務，有效解決了校外實訓基地實習費用高、項目流動性大、施工全過程教學不現實、實訓安全事故偶發、實訓效果不明顯等難題，具有工序完整、工法全面、設計巧妙、內涵豐富、理實一體、校企共建、實訓方便等突出特點。

基地分為成洞展示區、鋼筋綁扎區、監控量測區、工法展示區、養護維修區等13個大功能區，可以開展隧道地質超前預報、隧道斷面測量放樣、隧道開挖、隧道支護、監控量測、病害檢查等110多項實訓項目，配置了地質雷達、紅外探水儀、激光斷面檢測儀等儀器設備，服務于校內地下與隧道工程技術、城市軌道交通工程技術、道路橋梁工程技術、鐵道工程技術等多個專業。

三、隧道實訓基地信息化建設的途徑

（一） 建立網絡在線實訓項目手冊

通過對高速鐵路隧道實訓基地實訓項目進行系統化設計，開發了包括開挖斷面放樣等35個經典實訓項目，編寫了實訓指導書、任務書，制作了相關課件，并收集了相關施工錄像，編寫了網絡實訓手冊。該手冊可作為引導文發給學生課前預習、實訓中及時學習相關知識點，同時也可作為復習資料，實現學生隨時隨地可學。

（二） 開發隧道施工虛擬仿真平臺

開發了隧道施工虛擬仿真系統，包含隧道漫游、虛擬項目部、游戲闖關等部分，初步實現了學生在校內認識隧道結構、熟悉隧道施工作業流程、開展隧道施工虛擬仿真模擬訓練以及隧道施工作業能力自我測試等功能。

學生以隧道施工員角色進入系統，按照真實工程施工圖和施工組織設計，以游戲過關方式，模擬完成施工過程中的各項工作。教師根據工程項目的施工進度，實時掌握學生的學習進度和知識掌握程度。系統兼科學性、趣味性、實戰性，通過游戲反復學習訓練，提升學習興趣和效果。

制定了《隧道實訓基地管理辦法》等管理和運行制度，通過相關配套軟件的建設，使基地運行具備更多支撐和制度保障，育人效果明顯，作用發揮更充分。

（三） 建設地下與隧道工程技術專業國家級教學資源庫

地下與隧道工程技術專業教學資源庫聯合16所高職院校、3所本科院校、2所中職院校、13家企業、2家出版社、2種專業期刊、1家軟件公司及5家行業協會（學會），共計45家單位共同建設。聯建單位覆蓋全國17個省（直轄市），集中了國內地下與隧道工程領域一流企業與示范院校力量，匯聚國內外一流資源，強強聯合，共同參與建設，該項目先后獲得省級、國家級立項。該資源庫在實訓課程和技能鑒定方面設置專門課程進行建設，很大程度上促進了實訓條件信息化建設。

地下與隧道工程技術專業教學資源庫面向地下空間開發的迫切人才需求，順應“互聯網+”發展趨勢，依據專業特點和職教規律，緊抓地下工程開發與城市軌道交通建設兩大機遇，服務四類學習者，聯合優秀企業與院校，組建“名師+專家”為主體的開發團隊，按照“一體化設計、結構化課程、顆粒化資源”的邏輯，制定資源建設標準，整合優質資源，以崗位能力培養為目標，貫徹產學融合及崗位、課程、證書融通，融入職業標準，建設專業、課程、素材三個層級專業教學資源庫;追蹤行業發展前沿技術，運用先進的多媒體技術，開發微課、動畫、三維仿真、游戲打關式能力訓練系統，創建輕松愉快的學習環境。建設開放共享的資源庫運行平臺，支持在線學習、互動、測試及評價，支持移動終端訪問，便于隨時隨地學習;建立共建共享機制，促使資源持續建設與有效使用。

地下與隧道工程技術專業教學資源庫聯合地下與隧道工程領域世界500強企業、著名學府、示范院校、優秀期刊等行業企業，匯聚國內外專業建設的一流資源，遵循“能學、輔教”功能與“便捷、成效、促用”原則，采用先進的網絡信息和資源開發技術，建成教學理念新、工程技術先進、表現形式豐富、學習交流便捷的國內一流的地下與隧道工程技術專業教學資源庫。加快信息技術應用和優質教學資源共享，推動人才培養模式改革，完成教學組織模式和學習方式轉變，總體提升專業建設水平，達到輻射引領作用，培養一線優秀的技術技能人才，服務地下空間開發、高鐵“走出去”及“一帶一路”國家戰略。

地下與隧道工程技術專業根據建設指南、人才培養標準、課程建設標準，重點建設隧道施工、地鐵施工、隧道施工質量檢測、地下工程監控量測、地下工程施工安全管理、隧道施工養護與維修、工程地質應用、工程力學應用、施工測量、工程識圖與CAD、土木工程材料試驗與檢測、地基與基礎工程、橋梁施工等共計13門系統化課程，《隧道工》等6門資格認證課程，《盾構施工技術》等7門新技術培訓課程，《隧道檢測》等8門實訓課程。

課程體系結構化、系統化，課程實施方案可操作。每門課程建設有完整課程實施方案，包括教學設計、教學情境、教學組織、數字化教材、教學課件、習題庫、試題庫、企業案例、在線測試、在線互動等;每個教學單元包含專業相對應的職業標準、技術規范、施工流程、施工視頻、圖片等;圍繞各知識點或技能點建設講義、課件、微課、企業案例、動畫、三維仿真等學習資源。建成顆粒化資源總數12000條以上，其中文本/圖片類資源小于50%;視頻類和動畫類資源超過3600條;微課資源數量超過1000條;收集企業案例200個;完成隧道工程、地鐵盾構工程、橋梁工程的虛擬仿真系統10套。

（四） 制作實訓項目二維碼

對已有資源和項目進行梳理，制作了實訓二維碼，并與微信公眾號和網絡空間進行關聯，實現移動微學習，便于學習者隨時隨地進行學習。學生們可通過掃描二維碼及微信平臺互動的方式進入學習平臺，看到自己感興趣的內容，可以培養學生獨立學習、獨立思考的良好習慣。通過網絡信息平臺的學習，學生可以更全面、透徹地了解施工工藝及檢測要點。高速鐵路隧道實訓基地微信公眾平臺可以實現線上、線下教學相結合，課內課外教學內容相互補充，并具有體系化、信息化、內容豐富等特點。

（五） 實訓課堂組織信息化

實訓課堂采用“藍墨云”“云課堂”等APP進行簽到，同時，平臺以教師在云端創建的班群和班課空間為基礎，為學生提供移動設備上的課程訂閱、消息推送、作業、課件、視頻和資料服務。教師能夠在任何移動設備上輕松管理自己的實訓課堂，管理學生、發送通知、分享資源、布置批改作業、組織討論答疑、開展教學互動等等，也可以隨即開展投票問卷、頭腦風暴、作品分享、即時答題等互動教學活動。

“藍墨云”班課等APP能解決手機進實訓課堂的問題，如點名、簽到、討論、分享、記錄等，既能在不安裝大功率路由器的情況下開展手機分享，還能夠讓手機里的內容直接在實訓課堂屏幕上顯示。

四、總結和前瞻

基于移動終端的隧道實訓基地信息化教學模式在激發學生學習動力、提高學生實訓參與度、提高教學效率、提高教學質量等方面確有效果。利用計算機、多媒體、虛擬仿真等信息化技術，將實訓基地的各類學習資源信息化管理，充分發揮實訓基地教學資源的使用效益。隨著現代信息技術逐漸向高等教育領域滲透，信息化已是實踐教學基地建設的發展趨勢，是實現資源開放共享和提高實踐教學水平的必要條件。

但是，移動終端的實訓實踐信息化教學改革的探索和實踐還存在很多困難和不足，比如，如何引入和加強過程性、開放性和發展性等特征的動態課程資源？如何提升教師信息化教學能力和水平？如何認識和防止信息化帶來的負面評價和信息等等。

總之，隨著學生學習方式轉變及“教學做”一體化教學方式的轉變，實訓條件信息化將是大勢所趨，是新型微學習的必要條件，進一步擴展教育平臺，進一步開發資源，繼續豐富實訓條件內涵建設，開發APP并連線施工現場以強化學習效果等將是我們必須做到的。

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