機工實踐教學信息化建設探究＊

于曉龍 ，張希斌 ，張 慧

（1.鄭州鐵路職業技術學院，河南 鄭州 450000；2.河南輕工職業學院，河南 鄭州 450000）

在黨中央的高度重視以及全國人民的共同努力下，我國新冠疫情得以控制，但在疫情期間高校教學工作仍不可避免地受到了沖擊。面對教學條件的制約，各學校積極響應教育部“停課不停學”號召，堅持做到學校不停課、教師不停教、學生不停學，網絡在線教學成為疫情期間教學工作的唯一選擇，信息化教學得以快速發展[1]。

機工技能實踐課程是工科類院校工科專業重要的生產性技能實訓課程，課程突出以“學生能力為本位”的教學理念，注重學生實踐動手能力、創新能力、創業意識、團結協作能力的培養，往往是機電、電氣、機車車輛等專業的必修課，在疫情和教育信息化大背景下，對于如何推動機工實踐教學信息化建設，筆者在此提出以下幾點建議。

1 機工實踐教學信息化平臺的搭建

目前，存在多種用于線上教學的信息化平臺，此類平臺多用于理論課教學，包含教學的各個環節例如課前準備、課堂教學、課后安排、課堂評價等內容，但此類平臺仍無法滿足實踐教學要求，特定教學模塊需要進一步完善。

1.1 完善機工實訓安全準入模塊

機工實踐教學借助車床大型設備開展教學，機械加工過程中安全保障是第一要素，實訓安全準入是保障實踐教學有序開展的重要前提。每次開展實踐教學前應基于實踐教學信息化平臺進行實訓安全考核，考核不合格者需重新進行安全教育，直到考核合格。

1.2 完善機工實訓示范教學模塊

機工實踐教學目前采用“教、學、做”一體化的教學方式，線下主要教學流程為：教師講解并示范、學生自主練習、教師巡回指導。線上信息化教學缺少實時細節化示范展示，基于實踐教學信息化平臺的示范教學模塊需要進一步完善，真正意義上實現線上線下實訓示范同步教學。

1.3 完善機工實訓練習操作模塊

機工實踐教學中學生動手練習是過程性操作，操作過程的規范性直接決定了目標工件加工質量。目前，在練習操作環節中缺乏實時狀態記錄，無法精確對標操作規范性，從而無法控制目標工件的加工質量。因此，機工實訓練習操作要基于實踐教學信息化平臺實現線上線下同步實時記錄，合理完善實訓練習操作模塊。

1.4 完善機工實訓過程分析模塊

在完善實訓練習操作實時記錄的同時，要基于機工實踐教學信息化平臺進一步對記錄的結果進行實時分析，能夠將機工實訓過程以數據和圖表等直觀化形式展現出來，對機工實踐教學進行科學反饋。

如圖1所示，通過完善機工實訓安全準入、機工實訓示范教學、機工實訓練習操作、機工實訓過程分析等模塊，借助機工實踐教學信息化平臺能夠將教師與學生有機融合在一起，同時將機工實踐線上和線下教學無縫銜接，憑借智能信息化手段將機工實踐教學各個環節科學配置、合理銜接，有效推進機工實踐教學信息化發展。

圖1 機工實踐教學信息化平臺搭建

2 機工實踐教學虛擬仿真教學工具的開發

目前，機工實踐教學信息化建設需要解決的突出問題是實踐條件對教學的約束，教師不便于異地開展線上示范教學，學生無法異地進行線上動手操作，實訓設備受空間限制無法發揮其教學作用，教師示范教學與學生動手操作被剝離開來。

基于機工實踐教學信息化平臺開發線上虛擬仿真實踐教學工具，其優勢有：1）提升操作便捷性，虛擬仿真實踐教學工具將實訓設備從教室搬入網絡，由實物變為模塊工具，每位學生都能實時操作，大大弱化實訓設備局限性；2）實現實踐真實性，虛擬仿真實踐教學工具能最大限度地還原實訓過程，教學過程中讓學生感覺身臨其境，有效提高學生學習效率；3）提高實訓安全系數，借助虛擬仿真優勢，增強了實踐操作容錯率，同時也降低了實訓成本，使實踐耗材量大幅度較少。

為了確保虛擬仿真實踐教學工具科學合理運用在教學中，需要做到以下幾方面。

1）建設虛擬仿真實踐教學隊伍。需要打造一支高水平的實踐教學隊伍，要求能夠熟練運用虛擬仿真等信息化技術。這就需要鼓勵青年教師參與其中，定期開展虛擬仿真信息化培訓，更多地到相關企業掛職鍛煉、深入一線，并邀請企業專家參與虛擬仿真實踐教學，更好地讓虛擬仿真實踐教學落地生根。

2）配合虛擬仿真設備開展教學。在機工實踐教學中運用目前市場現有的VR頭盔、VR眼鏡等虛擬仿真設備，依托3D實景化教學場景，采用所開發的虛擬仿真實踐教學工具，全方位立體化地還原機工實踐真實環境，讓實踐教學的虛擬化和現實化不再是“兩張皮”，真正提升實踐教學信息化水平。

3）開發虛擬仿真實踐教學配套教材。將虛擬仿真技術轉化為機加工實踐知識，將原有的傳統教材優化升級，結合虛擬仿真技術豐富知識結構，重新構建知識構架。教材可以不拘泥于課本形式，更加豐富多樣，例如設計為項目化手冊等形式，讓學生有新鮮感的同時，也大大提升可操作性，促進機工實踐教學信息化發展。

虛擬仿真實踐教學工具能夠提升學生實訓參與熱情和動手操作積極性，借助特定教學模塊，補充和擴展線下實訓教學，能夠較好地提高示范教學與動手操作結合度，提升學生項目實踐動手能力，很好滿足實踐教學信息化要求[2-3]。

3 機工實踐教學的科學評價

對于實踐教學而言，課堂教學效果怎么樣，學生學習成效怎么樣，直接決定了教學質量的好與壞。教學評價一方面能夠反映課程的教學效果，另一方面能夠反饋學生學習程度，從而為實踐教學質量的科學評判提供參考依據，機工實踐教學評價機制堅持多元化原則，從評價的主體、方式、渠道、標準等層面進行多元化評價。

1）主體多元化。機工實踐教學按照主體不同分別設置教師單向、學生單向、師生雙向評價，教師方在課程結束后結合課堂情況，針對自身進行客觀評價，從而開展教學反思，學生方在課程完成后根據學習效果，對自己本次課的學習情況進行評價。除了自我單向評價之外，教師方和學生方還要開展雙向客觀評價，并提出合理化建議，最后綜合以上評價經科學性處理得出最終評價結果。

2）方式多元化。基于機工實踐教學信息化平臺為各個特色模塊設置評價權限，教師與學生都可登錄進行評價，為各個模塊科學分配權重，合理設置成績比重，通過長期數據采集和分析，及時調整分配比例，力求將不同的評價方式規劃得更加科學合理。

3）渠道多元化。打通線上線下評價雙渠道，借助機工實踐教學信息化平臺鼓勵師生開展線上評價，線上評價便于統計收集，同時能實現實時分析，且借助信息化手段更具科學性、快速性和準確性，線下教學中依據教學情況分環節開展科學評價，在課前、課中、課后等各個教學環節開放評價機制，做好評價記錄，定期匯總分析，再將線上線下評價結果對比分析，得到更加科學有效的評價信息。

4）標準多元化。針對學生共有特性制定統一標準，將盡可能多的特征點納入標準范圍，以此提升標準的規范性。同時也要認識到學生的個體差異性，根據學生個體情況制定差異標準，真正在實踐教學中實現因人施教，統一標準和差異標準在制定過程中要堅持相輔相成原則，依據多元化標準能夠給予學生更加科學規范的評價，標準多元化能夠更加全面地評價實踐教學[4]。

多元化評價原則為機工實踐教學各個環節的科學評價提供依據，實現機工實踐教學全過程的科學評價，真實反映教師的教學效果和學生的學習成效，同時教師與學生能夠共同參與教學反思，加強師生良性溝通，有利推進實踐教學可持續發展。

4 機工實踐教學資源庫建設

基于機工實踐教學信息化平臺建設機工實踐教學資源庫，通過建立項目化教學內容、立體化教材、碎片化教學資源，構建信息化實踐教學框架，要做到以下幾點：1）持續更新內容，及時更新資源庫中機加工前沿知識，尤其是熱點創新技術要及時吸收；2）提升交互性，利用資源庫加強師生交互，促進師生良性溝通；3）提高利用率，營造良好的資源利用氛圍，改善資源可讀性和便捷性，讓資源動起來，以此提升資源庫的利用率。

建設機工實踐教學資源庫，首先，有利于提升機工實踐信息化教學水平，實踐教學從經驗化逐步實現數據化，教學資源更加立體豐富，教學手段更加科學規范，教學形式更加直觀簡潔，其次，有助于提升教師的機工實踐教學能力，豐富教師教學思維，提高實踐教學質量，最后，有利于激發學生學習機加工知識興趣，活躍學生學習思維，提升學生學習積極性，能夠實現隨時隨地學習知識[5]。

5 結束語

通過機工實踐教學信息化平臺搭建，完整呈現機工實踐教學各個環節，合理開發機工實踐教學虛擬工具，將示范教學和動手操作有機融合。并針對機工實踐教學采用科學化評價，促進師生良性溝通，建設機工實踐教學資源庫，推進實踐教學數據化，將機工實踐線上與線下教學無縫銜接，不斷推進機工實踐教學信息化建設。