基于“互聯網+”的增材制造理論課程教學改革分析

趙廣輝 程萬勝 王欣怡

1.遼寧科技大學機械工程與自動化學院，遼寧 鞍山 114051；2.遼寧科技大學電子與信息工程學院，遼寧 鞍山 114051

增材制造是先進制造業生產發展中的一項代表性技術，在增材制造產業不斷發展過程中增材制造技術也得到更好的應用發展，進而為高校相關科學研究和專業發展改革帶來更高的推動力［1］。所以，為推動高校增材制造理論課程教學的改革創新，提高課程教學質量與實效性，還應充分利用“互聯網+”背景，有效借助多樣先進技術方法，對課程教學內容、方法等進行優化完善，以促進理論課程教學與互聯網有機融合，進一步提升教學水平，幫助學生掌握更多知識技能，實現全面發展，有效達成人才培育目標。

一、增材制造理論課程教學存在的問題分析

（一）教學方式固定單一

增材制造理論課程知識內容較多，且很多知識具有較強的抽象性，理解難度偏高，同時該課程知識還與工程應用聯系緊密，知識結構更新速度較快，所以整體學習難度較大。但以往教學中，教師所采取的教學方式存在較強的固定單一性，主要為講授式教學，以教師單方面進行理論講解為主，這種情況下不僅課堂互動性不強，學生主體地位不明顯，還會大幅度降低學生的學習興趣，甚至出現上課溜號、曠課等情況［2］。這種固定單一的教學方式長期實施，會導致課程教學質量無法提高，還會促進學生形成錯誤認知，將課程學習當作“任務”。

（二）教學實踐性不足

增材制造技術是一種涉及多學科、多材料、多技術的廣義技術稱呼，是相對于傳統的削銑減材的新技術，在課程開展階段應通過有效的實踐教學，幫助學生真正掌握技術要點，提高知識技能水平［3］。但理論課程實踐教學過程中需要配備完善的實驗場所、齊全的實驗器材設備，學生通過現場操作練習以逐步掌握技能，提高技術操作能力。可目前由于試驗場所的建立及試驗器材設備的配備需耗費較多資金成本，使得很多高校并未能有效開展實踐教學工作，導致學生缺少動手操作練習的機會。此外，增材制造理論課程知識點較多，教師會將更多的重心放在課堂理論講解上，對實踐部分缺乏關注，不僅實訓教學效果不佳，日常的實踐學習活動也難以得到有效開展。

（三）課程教材不統一

市面上增材制造課程教材類型較多，很多高校并未對該課程教材的選擇制定硬性規則要求，主要以教師自身情況而定，這種情況下一些新入職教師會選擇理論知識多、實踐內容少，或內容寬泛、專業性較強的課程教材［4］。若所選的課程材料不符合教學實際要求，也不滿足學生的發展需求，則會對教學質量和學生學習效果產生負面影響。

（四）教學評價不完善

教學評價是課程教學工作開展中十分重要的環節，其能夠對教學效果進行評價，對學生的學習發展水平進行評估，同時教學評價結果也能作為后續教學改進的參考依據［5］。但現階段很多教師易忽略教學評價環節，且在評價過程中更多關注學生的課堂作業及學期測驗成績，對學生的學習表現、創新創造能力、實踐操作能力等缺少評價，整體評價標準單一，評價內容缺少全面完善性。同時評價主體更多為教師，學生并未參與教學評價，教師難以通過學生自評、學生互評等對學生的自我認知、實際需求等進行了解，且評價缺少時效性。在課程教學改革創新階段，教師還需重視評價環節，重新優化改進教學評價工作。

二、“互聯網+”背景下增材制造理論課程教學改革有效策略

（一）了解學生實際情況，優化理論課程內容

素質教育背景下教學開展應以學生為主體對象，所設計的課程內容、采取的教學方法應符合學生的實際能力和發展需求。所以，在運用互聯網技術創新課程教學之前，教師應先了解學生的實際情況［6］。首先，教師可利用大數據等技術，對班級學生的測驗成績等整合分析，自動形成相應的成績走勢圖，以評估班級學生的能力水平，以及課程學習中較為薄弱的地方。其次，教師可針對課程教學進度、知識學習難度、學生日常學習安排、興趣愛好等方面制作電子調查問卷，發送至微信班級群中，要求學生進行線上填寫，這樣不僅可提高調查效率，還能避免問卷丟失等情況，教師根據學生所填寫的問卷內容進行分析，以獲取學生對課程教學的看法、學習想法，以及學生個體興趣需求等。最后，教師根據所了解的學生情況，對現有的課程教學內容進行優化調整，運用互聯網技術，制定多樣合理的教學方法［7］。此外，在課程教材的選擇方面應由高校統一規定安排，結合素質教育要求和教學改革發展需求等，對課程內容作出深入調整完善。

（二）創新課程教學模式，突出學生主體地位

因為課堂時間有限，為更好地將增材制造理論課程融入學生的學習生活中，教師應利用互聯網技術，實施“線上+線下”的教學模式，這樣不僅突顯學生主體地位，給予學生更多學習發展的機會，還能解決教學時長不夠、學生理解不到位等問題。首先，教師可根據課程章節內容提取出重難點知識，制作微課視頻或課件資料，于課前將視頻資料發送至微信群或線上學習平臺，同時按分組原則將學生分為多個小組，以學習小組的方式課前開展自主合作學習活動，通過觀看視頻、閱讀資料等方式先了解章節知識，進行互動交流。在課前合作過程中學生還可針對知識點提出相關問題，在內部思考探究的基礎上反饋給教師，由教師進行整理，在課堂上與學生共同討論解決。相比教師直接教學來說，課前線上學習使得學生的學習不受空間和時間的限制，且能夠激發學生思維、鍛煉學生自學能力，幫助學生打好基礎，更好地融入課堂學習。其次，課堂中教師可運用多媒體課件進行深入全面講解，提高教學效率。最后，在課后教師也可利用慕課、網易公開課等多類優秀的網絡資源，對課堂教學進行有效延伸，指導學生通過線上鞏固復習的方式對知識進行充分掌握理解，以構建完善的知識體系。同時網絡資源更新速度快，學生可利用互聯網及時了解增材制造領域最新的理論研究和技術應用，以拓展學生知識面，提高學習效果［8］。

（三）借助人工智能工具，提高課程教學質量

在課程教學改革創新過程中，教師應有效利用人工智能工具，以不斷提高教學的先進性、高效性和多樣性。比如，在課堂教學中采取藍墨云班課智能教學平臺，教師可借助該平臺完成線上點名簽到、線上知識講解、線上習題指導講解、線上點名提問，以及運用其軟件技術對學生的出勤率、答題正確率等，進行自動統計分析。這樣能夠全面記錄課堂教學過程，有利于教師后期進行教學分析和研究。而該軟件的使用，還能將課堂教學環節與課后環節進行有機連接，教師可在線上平臺對學生的課后作業練習情況等進行實時了解指導，且學生也能通過線上平臺及時與教師進行溝通交流，增強教學交互性。而在此過程中所產生的各類數據信息都能被保存，教師可通過分析教學數據信息的方式不斷對教學過程進行優化調整，以切實提高課程教學質量。

（四）開展仿真實驗教學，提升學生能力水平

增材制造技術作為材料成形的重要方式，其是基于離散堆積原理，通過零件的三維數據驅動直接制造零件的一種先進制造工藝［9］。在科技快速發展中，該技術也得到更好的發展與應用，所以針對增材制造理論課程來說，其理論知識與實踐部分都十分重要，教師需做好實踐部分的教學工作。首先，高校應加大資金投入，對實訓場所、實驗器材設備進行完善建設配備，構建良好的實踐教學環境。其次，積極運用互聯網、虛擬仿真技術等先進模式，開展仿真實驗教學，促進學生在先進技術支持下更高效地進行實踐操作練習，將知識轉化為實際能力，提高學生的綜合能力水平。最后，高校及教師在日常教育教學階段，還應開展多樣的實踐學習活動，如技能競賽活動等，給予學生更多自主發展的機會，更好地達成人才培養目標。

（五）構建線上學習環境，豐富學生學習生活

教師應充分利用互聯網環境，使用更多先進軟件，構建良好的線上學習環境，這樣不僅可以豐富學生學習生活，還能提高學生學習的時效性、多樣性。首先，高?？蛇\用技術軟件建立全面的資源庫，以便于教師和學生日常搜集了解更多資源信息。其次，教師可使用微信、QQ 等社交軟件，與學生搭建實時溝通機制，這樣學生在課下學習中產生的問題、想法，既能與同學進行線上交流，也可及時與教師溝通，同時教師也能將一些學習資料、課程教學安排等發送至群中，保證教學工作的順利開展，也能幫助學生了解到更多知識。最后，高?？蓜摻ú⒗梦⑿殴娞?、微博賬號，將增材制造領域新知識技能及時告知學生，以及推送有關該課程的相關資料、活動比賽等，感興趣的學生可及時了解到最新消息通知，為自己的學習生活制定合理的計劃，為學生綜合能力提升和個體發展提供推力。此外，教師也應鼓勵學生在日常學習生活中提高對互聯網技術的利用率，如積極在微信公眾號、貼吧論壇中發表自己的看法，與大家交流討論。通過表達交流、知識經驗共享的方式，不斷完善學生的課程知識體系。

（六）完善課程教學評價，推動學生全面發展

首先，對課程評價標準進行改進，不應以評價學生的測驗成績為單一標準，應更多關注學生綜合能力的發展情況，了解學生的真實需求。其次，在教學評價過程中，教師可利用互聯網、線上教學平臺對學生的自學情況、知識理解深度、作業完成情況、實踐學習成果等多方面進行了解評估，既要關注學生的整體學習成果，也要關注學生的學習過程表現情況，保證教學評價的全面性。同時評價主體應多元化，教師指導學生參與自評、互評等評價工作，以全面了解學生的真實想法需求，也可鍛煉學生的自我反思能力。評價可通過填寫電子評價表格的方式完成，以便于教師整理分析。最后，教師需將所有的評價結果進行整合，借助大數據等技術獲得全面準確的評價數據信息，并開展全面分析和教學反思工作，以評估學生的學習能力和整體發展水平，了解學生的實際需求，以及教學存在的不足。之后以評價結果為參考依據，對增材制造理論課程教學做出進一步調整創新，為課程教學質量提高、學生專業素養提升提供推力保障。

綜上所述，在“互聯網+”背景下，高校應對課程教學方法、內容等進行優化調整，借助互聯網等先進技術推動課程教學改革創新。所以，高校及教師應了解互聯網的優勢作用，分析增材制造理論課程教學目前存在的不足，以形成正確教學觀念，能夠提高對互聯網的關注度，通過優化課程內容，采取“線上+線下”教學模式，利用人工智能工具，開展仿真實驗教學，構建線上學習環境，完善課程教學評價等方式，切實提高課程教學實效性，促進增材制造理論課程教學加快改革發展，為學生高效學習與全面發展提供有效推力，以達成創新應用型人才培養目標。