新媒體背景下高職院校線上實訓教學平臺建設與創新教學方法研究

李雙遠，曹盛譽

(1.吉林化工學院 信息中心，吉林 吉林 132022；2.吉林化工學院 材料科學與工程學院，吉林 吉林 132022)

傳統的高職院校實訓室存在著實訓教學平臺內容覆蓋不全面，自主創新實訓能力不足、實訓設備資源利用效率低、實訓信息化程度不高和實訓室管理水平低等方面問題。將新媒體技術應用于實訓教學，開啟線上線下融合的新模式，會不斷推進高職院校教學和實訓的水平提升，增強高校學生理論聯系實際的能力，提高動手能力和新媒體時代下的學習能力，也是新時代發展的必然需求。將新媒體技術運用在實訓教學，是實訓教學發展的必然趨勢[1]。

一、新媒體技術在高職院校實訓教學中應用趨勢分析

隨著國際市場對從業人員綜合素質要求的逐漸提高，歐美發達國家對職業教育極為重視，尤其注重學生實踐操作能力的培養，因此，實訓教學在發達國家職業教育中的地位也日趨上升。美國理工科大學在實訓教學中投入大量時間去研究如何提高學生實訓實踐能力，他們的成功經驗告訴我們，把學生放在學科與信息化集成度高的實訓室中學習鍛煉，學習的創新能力更強。國內有部分高職院校率先采用信息技術與傳統教學實訓相結合，盡可能調動同學們的積極性，但采用新媒體技術融入實訓教學中還在探索階段。

隨著新媒體技術的迅速發展，充分發揮新媒體優勢作用可以促進實訓教學內容發揮到極致，并通過互聯網技術與新媒體技術和學科實訓有機結合，充分帶動學生的興趣和參與度，建立一個集多學科，多專業的集成實訓基地，通過多學科之間的縱橫交錯加強新媒體技術與學科之間聯系和交流，更好地培養學生創造力和創新實踐能力[2]。

二、新媒體背景下高職院校線上實訓教學平臺的建設

基于新媒體技術的實訓教學平臺的設計與應用，促進實訓教學的質量提升，實訓課堂從傳統的以教師為中心將會轉變為以學生為中心，通過基于智慧校園的基礎數據便捷登錄到平臺，平臺同時支持微信服務號、微信小程序、WEB網頁、App等平臺，滿足不同身份對不同功能的需求，實現網上預約、在線答疑、資源共享、對外開放、實訓過程自媒體分享等功能。

本平臺共分為“基礎數據”“數據采集”“數據應用”和“用戶交互”四個大的板塊，見圖1。“基礎數據”模塊包括用戶數據、預約數據、設備數據、實訓室數據、時間數據等；“數據采集”模塊將通過計算機軟件、手機掃描、實訓結果匯報、視頻采集、RFID采集等方式來進行數據的采集；“數據應用”模塊將主要構建數據的各項處理與管理功能，主要搭架以下系統，并將其托管在Web服務器來完成云共享服務：實訓模型數據系統、視頻媒體數據系統、數據庫管理系統；“用戶交互”模塊將實現用戶最終的使用設計，平臺最終的應用將有以下幾種形式：B/S、C/S、App、微信公眾平臺(服務號、小程序)和自媒體形式，多種用戶使用形式可以滿足不同場景的實際需求，下面將具體展示各功能的設計方式[3]。

圖1 新媒體背景下高職院校線上實訓教學創新平臺架構

(一)實訓數據采集

在實際教學過程中，工科學生的實訓多為以下三種：仿真實訓平臺類、機械類實訓、數控類實訓，根據不同的實訓類型，將設置三種不同的數據采集方案見圖2。

圖2 實訓數據采集模塊功能架構

1.仿真實訓平臺類實訓數據采集

通過對仿真實訓平臺進行云端部署和二次開發，實現學生在線仿真學習，二次開發后可以自動采集學生的在線學習時間、學習內容和學習進度，并以此進行數據統計、分析，便于教師掌握學生的學習進度數據。對學生實訓成果數據展示界面的二次開發工作可以使學生的實訓成果數據自動采集到數據庫當中，并且采集的數據添加了驗證機制，寫入數據庫之前對每一份數據進行真實性與重復性校驗，杜絕數據造假及作弊現象的發生[4]。

2.機械類實訓數據采集

機械類實訓是學生實訓的關鍵項目，其實訓所用到的主要為玻璃儀器、傳統機床等不可通過信息技術手段采集數據的設備，并且實訓得到的數據往往不需要上機分析，故為了保證實訓的安全性和數據采集的便捷性，平臺將采取數據采集終端的形式進行數據采集。

此終端內將集成拍照、掃描、識別、身份核驗、成果上傳等功能。實訓的負責教師需提前將采集數據需要的攝像頭、傳感器放置在指定位置并調試好角度，學生在實訓開始前以人臉識別的方式登錄終端、拍照簽到、核查實訓資格并確認開始實訓，在實訓過程中各項傳感器將自動記錄現場數據，攝像頭將自動對實訓全程進行錄制，學生可以在實訓的關鍵步驟通過按鍵或語音口令控制攝像頭進行拍照，以此保留關鍵性實訓數據；同時終端還會對攝像頭所錄制的視頻進行AI人臉比對，確保實訓由學生獨立完成[5]。

實訓結束后，學生需要將獲得的實訓數據在終端上進行掃描，終端會根據實訓教師提前進行的設置自動OCR識別關鍵信息，學生確認識別結果準確無誤后寫入數據庫并生成電子實訓數據單，學生確認提交后數據單將發送到教師端，由教師進行評分，經教師確認無誤后學生可以退出數據采集終端并離開實訓場地。

3.數控類實訓

針對數控類實訓，平臺將針對不同型號的數控設備開發數據采集模塊，該模塊將通過USB或COM接口與數控設備進行連接，學生在實訓開始前使用微信或實訓平臺App掃描指定二維碼與數據采集模塊進行連接，確認實訓開始后，數據采集模塊將自動進入工作狀態，采集學生的操作過程和編程文件并上傳至平臺，平臺將根據上述信息生成可視化操作記錄在學生的實訓報告中[6]。

(二)實訓成果數據分析與成績管理

實訓數據與成績管理見圖3。

圖3 實訓數據分析與成績管理模塊功能架構

1.實訓成績的生成與管理

平臺在學生每次實訓結束后，將根據學生的預習數據、教師對實訓數據的打分、“查漏補缺”得分、“實訓分享”得分和實訓中采集的數據，根據教師設置的評分標準、評分比例，實驗消耗的時間、熟練度、實驗操作與標準操作的擬合度等多維度給出學生的本次實訓成績，本學段的全部實訓計劃完成后，平臺將根據管理員提前設置的比例生成學生的實訓成績單并直接對接到學校的教務系統當中。

2.教學成果分析

平臺將根據學生的預習情況、實訓成果、課堂互動等數據，多維度進行分析，生成教師的實訓課授課報告，報告將指出教師在實訓課授課當中存在的各項問題，并呈現出學生理論知識所欠缺的地方，同時在學生端也設有查漏補缺功能，平臺根據學生的操作過程和教師評分時的補充，將“知識庫”中的數據引用到“查漏補缺”功能中，學生需要認真閱讀并完成相關題目，方可獲得該部分成績。

(三)實訓成果分享平臺

實訓成果分享平臺見圖4。

圖4 實訓成果分享模塊功能架構

1.學生實訓手賬

在實訓結束后，學生可以根據教師提前設置的實訓大綱實訓現場系統記錄視頻中選取對應片段、自行編寫相關的操作說明、補充實訓數據即可生成實訓手賬，學生可以選擇將實訓手賬分享在成果分享平臺當中，并以信息流的形式在頁面擋住展示，其他學生可以進行點贊/評論，相關數據達到閾值時將由平臺自動推薦到優秀案例當中，在其他學生進行實訓預習的時候可以查看。閱讀量和互動量等數據將進行計算，并以極低的比例統計到實訓成績當中[7]。

2.優秀實訓成果展示

在實訓結束后，教師可以根據學生自行整理的實訓手賬或學生實訓數據和平臺根據實訓錄像自動推薦的精彩片段來生成優秀實訓成果，所生成的優秀實訓成果在完成數據脫敏化處理后，自動以信息流的形式展示在專區中。

3.成果管理

實訓教師可以對所負責的實訓項目中的實訓成果進行管理，包括刪除、歸檔、下載、推薦為優秀實訓成果、更新至預習大綱當中。

(四)知識科普平臺

知識科普平臺見圖5。

圖5 知識科普模塊功能架構

1.知識科普平臺管理后臺

實訓教師可以發布所負責實訓的擴展資料、知識補充、原理解釋、推薦文獻；發布的形式可以為圖文講解，亦可以錄制視頻演示。

2.實訓知識學習

瀏覽者可以登錄平臺查看已發布的內容，注冊用戶的瀏覽記錄將會被平臺自動記錄，平臺將定期統計學習時長排行榜并展示在頁面當中。

3.知識速查手冊

平臺將根據已經發布的內容自動構建索引，生成知識圖譜與導航，瀏覽者可以根據導航快速定位到需要查找的知識點與文章。

4.評論與互動

注冊用戶可以在每篇文章下面進行評論和提出疑惑，在提出疑惑時可以指定教師來回答；在建議專區中還可以寫下自己希望了解但平臺中不存在的知識點，建議和需求將同步到相關教師的代辦事項當中。

(五)用戶管理

用戶管理見圖6。

圖6 用戶角色模塊功能架構

1.用戶身份

平臺將以“學校管理員”“學科管理員”“實訓教師”“學生”“企業”“行業愛好者”和“游客”來對用戶進行身份標識，其中“學校管理員”賬戶將由平臺自動生成，“學科管理員”“實訓教師”和“學生”賬戶將由“學校管理員”導入，“企業”和“行業愛好者”賬戶需用戶自行注冊，“游客”為未注冊瀏覽者。

2.學校管理員

“學校管理員”身份將擁有系統在本校的最高管理權限，在添加師生時，可以將本平臺與本校智慧校園統一身份認證系統相聯動，一鍵導入本校指定師生。學校管理員可以在平臺內進行配置已有實訓設備、實訓室、實訓室開放時間、實訓大類、生成實訓課表和導出全校成績等操作[8]。

3.學科管理員、實訓教師

“學科管理員”和“實訓教師”身份可以查看自己所負責的實訓科目、課程、時間等，并在實訓項目管理中創建實訓操作大綱、編輯預習內容、綁定與配置實訓終端、設置數據采集點、拍照點、創建實訓數據記錄表；在實訓成果管理功能中進行批改學生所提交的實訓數據、查看數據采集終端/模塊所記錄的數據，編輯優秀實訓成果與成果推薦等操作；在成績管理功能中進行學生成績查看與匯總、教學成果分析、學生學習進度匯總等操作。

4.學生

學生使用學校智慧校園的統一身份認證系統完成登陸，完成登陸可以綁定自己的微信賬號，完成授權操作后可以實現微信掃碼免密登陸數據采集終端等功能；學生登陸平臺后可以查看本學段內的實訓計劃，并在實訓開始的一周前開放實訓預習功能。

5.企業

企業用戶功能主要面向各企業的HR等招聘人員，每個企業不限制賬號注冊數量，賬號注冊需要通過企業郵箱驗證后方能通過使用。

企業用戶可以在平臺內查看優秀實訓成果和學生的實訓手賬，并可以對意向學生發起站內信聊天，所發送的站內信將自動抄送至實訓教師，避免學生沒有及時登錄系統查看導致錯失機遇的現象發生。

6.行業愛好者

行業愛好者需自行注冊成為平臺用戶，注冊后僅可查看知識科普平臺權限，根據自身業務需求，可發起站內信聯系管理員，便于加強與校外人員合作交流和平臺使用權限設置。

三、新媒體背景下高職院校線上實訓教學平臺的應用

本平臺將以微信服務號、微信小程序、WEB網頁、App和數據采集終端程序五種方式提供服務，將不同的平臺側重不同的用戶角色，教師端因功能較多主要側重于在網頁上進行操作，而學生主要是各項功能的使用者，微信端的便攜性將有效提升學生的使用效率，各服務平臺具體的功能實現見圖7。

圖7 平臺應用場景及預期功能

(一)微信服務號

微信服務號與微信訂閱號不同，微信服務號因為其便捷的消息邏輯而被廣泛應用于金融、交通、市政等領域，通過微信提供的API接口可以便捷地向用戶推送消息，因此用戶首次登陸本平臺后，將會引導用戶使用自己的微信掃碼關注服務號，并進行授權綁定。授權后該微信賬戶ID將會與該賬戶進行綁定，后續用戶登錄或連接其他設備時直接掃碼即可完成身份認證。

1.微信服務號課表查詢與課程提醒

用戶可以選擇設置是否開啟此項功能，開啟此項功能后，師生可以通過回復關鍵詞來查詢其實訓課的課程表，同時在每節實訓課的前一周會收到預習(授課)提醒，課前會收到卡片消息提醒，提醒的內容包括實訓科目、時間、地點、預習完成情況等信息。

2.成績查詢與通知

學生可以選擇設置是否開啟此項功能，在實訓結束并且老師完成了實訓數據打分后，學生的微信服務號中將會自動收到成績通知，方便學生及時與老師進行溝通；學生通過微信服務號發送指定關鍵詞也可以自動回復成績信息，提升成績查詢的便利性。

3.站內信與通知接收

在學生登陸數據采集終端或掃碼連接數據采集模塊后，微信服務號將會自動推送消息，向學生反饋登陸與考勤狀態；在實訓數據采集完成和系統完成數據分析后，微信服務號也會自動向學生和實訓教師發布消息，通知數據已經采集完成(有新的數據等待批改)；在優秀成果展示收到評論或知識分享平臺中收到評論與回復時，平臺也會將對應消息推送至用戶的微信公眾號中。

(二)微信小程序

與WEB網頁版相比，在手機上使用微信小程序將更有利于提升用戶的使用體驗，綁定微信后的用戶在使用微信小程序時同樣可以使用用戶的微信ID一鍵完成身份認證，無需反復輸入登錄信息。

1.實訓的預習與數據處理

學生在小程序中可以完成實訓的預習，使用微信小程序完成預習操作將更加有利于統計閱讀時長，保存閱讀進度等，同時也有效避免了作弊情況的發生。小程序通過調用攝像頭，可以更輕松地將手寫的實訓數據用OCR技術進行識別，提升平臺操作的便捷性。

2.查看優秀實訓成果與實訓手賬

在如今多媒體時代，用戶使用手機的時間遠遠多于使用電腦的時間，手機的閱讀習慣也更多地影響著用戶，故平臺通過微信小程序將優秀實訓成果和實訓手賬以信息流的形式向用戶展示，使其更容易理解各按鈕的實際功能，減少用戶對于平臺的學習成本。

(三)WEB網頁端與App

WEB網頁與App的開發有著充分的自主性，故可以實現平臺的全部功能，但為了數據安全仍對App端校園管理員的功能進行了一定程度的限制；所有身份的用戶都可以登錄WEB網頁端和App端，WEB端界面操作更加簡單，尤其適合管理員和教師在配置各項功能和數據時使用，App端因其操作設備的便攜性，尤其適合安裝在平板電腦中，便于實訓教師在實訓過程中隨時批改實訓數據

(四)數據采集終端程序

在數據采集終端中，終端程序將控制傳感器完成各項數據的采集與分析工作，減輕云端服務器的運算壓力，同時兼顧記錄學生的登錄/退出時間，分析實訓操作時操作員的面部信息，生成考勤信息。

四、創新教學方法的體現

本項目平臺將新媒體技術與實訓教學相結合，實現教學資源的共享、在線仿真、在線互動、在線學習等功能，并針對教學管理、教學方法、過程管理等進行了創新。

(一)優勢突出的在線實訓教學管理

從以教師為中心，轉變為以學生為中心，通過基于智慧校園的基礎數據便捷的登陸到平臺，支持PC、手機端，實現網上預約、在線答疑、資源共享、對外開放、實訓過程自媒體分享等功能。

(二)創新的實訓教學方法

先進的教學方法需要將整個實訓教學體系進行不斷的優化改進。使原有分散型管理模式轉為集中式管理，實現多模式的實訓教學方法；采用新媒體短視頻的教學方式，使學生更短的時間內，高效率學習更多的新知識。根據學生線上學習進行數據分析，結合學生自身特點，綜合學生個體之間的差異，實現全面學習、全面提升；充分提高實訓室利用率，提升實訓教學地位，讓更多學生走進實訓室，從而得到充分的實踐操作機會。

(三)智能化實訓過程管理

教師將整個教學過程內容，如實訓大綱、實訓要求、教案、題庫以及實訓室管理制度、實訓儀器設備、實訓材料等信息發布到平臺中，提供給學生，學生通過平臺進行實訓課程預習、自主學習、分享交流、自我測評等學習活動，學習活動各環節產生的數據平臺都會記錄，教師可根據實訓課程評價體系對數據進行分析、對學生學習效果進行評價[9]。

五、結 語

實現新媒體技術與高校實訓教學的深度融合是教育信息化發展的創新前沿。新媒體背景下高校實訓教學平臺建設重點體現在三個方面：實訓教學新媒體信息化環境建設、實訓教學信息化組織建設、實訓教學新媒體資源建設[10]。在實訓教學實踐中，充分利用新媒體技術，可以延伸實訓教學場景，高職院校實訓教學作為培養學生動手實踐能力的重要環節，在培養創新人才、應用型人才、復合型人才中發揮著重要的作用。目前，高職院校實訓教學過程中仍存在不足，因此為了適應我國經濟社會轉型發展，為國家培養出合格的技術創新人才，需要高職院校在教學方法上不斷創新，利用新媒體技術對實訓教學管理并進行轉型升級和跨越發展就是高職院校發展過程中的迫切任務。