“互聯(lián)網(wǎng)+”時代下教學模式探究
——以“數(shù)控加工技術(shù)”課程為例

楊延華，李逸仙，董桂華

（西安航空學院 機械工程學院，陜西 西安 710077）

一、概論

“互聯(lián)網(wǎng)+教育”是一種新型教育形態(tài)，是互聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)與教育的深度融合［1］。隨著經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)在各行各業(yè)中都產(chǎn)生了深遠的影響。在高校教育教學中，應用“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的模式來培養(yǎng)高素質(zhì)人才越來越廣泛［2］。雖然部分高校已經(jīng)開始使用“互聯(lián)網(wǎng)+”來授課，但在實際教學過程中，依然存在很多現(xiàn)實問題［3］。

（一）網(wǎng)上教學的教學設計缺乏創(chuàng)新性

在應用互聯(lián)網(wǎng)教學過程中，許多教師對信息化教學方式的認知比較陳舊，缺乏一定的創(chuàng)新性，不具備信息整合技術(shù)。在授課過程中，沒有將互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢發(fā)揮出來，仍與線下教學形式一樣，只是傳統(tǒng)的PPT課件的播放、講解，課程內(nèi)容死板、形式單調(diào)，教師沒有接收到學生的課上反饋，只是按進度進行授課。整個教學過程中，教師的關(guān)注點只是課程的講解進度，并非學生的掌握情況，對課堂效果則無暇顧及。而課程的內(nèi)容也是提前計劃好的，并沒有根據(jù)學生的個體差異及不同需求，采用相應的教學方法。這就導致課程在“互聯(lián)網(wǎng)+”應用時，仍停留在較低層次上采用的“滿堂灌”教學方式，學生在課堂上的積極性不高，學習效果達不到教師的預期要求，整體教學過程也難以達到“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的預期效果。

（二）培養(yǎng)對象難以實現(xiàn)個性教育需求

當前網(wǎng)絡課堂教學行為方式大多還體現(xiàn)在班級授課制，學生在整個課程的學習過程中，學習的內(nèi)容、方式都是教師統(tǒng)一按照班級情況制定的，學生幾乎沒有選擇的機會，只能被動接受信息。在這種狀態(tài)下，大多學生缺乏學習的自主性，對知識的認知循規(guī)蹈矩，缺乏創(chuàng)新性，實踐能力也不足。學生實際掌握的課程內(nèi)容的廣度和深度遠遠沒有達到教師的要求。這使得學習能力強的學生的需求得不到有效的滿足。這種授課方式難以實現(xiàn)個性教育的需要。

（三）對培養(yǎng)對象的評價體系單一

傳統(tǒng)教學方式下的課程評價體系是“一刀切”式的期末統(tǒng)一考試，這種考核方式使學生只是臨近考試才開始進行課程復習，這種復習只是應付試卷可能出現(xiàn)的考試內(nèi)容，復習時間短、目的性強，與整個課程的系統(tǒng)性掌握要求有一定的差距，這種考核方式無法激發(fā)學生平時學習的主動性，學生只關(guān)注最終考試成績的高低，忽略了自身創(chuàng)新能力、實踐能力的提升。

“數(shù)控加工技術(shù)”是機械類專業(yè)的一門核心課程，該課程的要求是通過數(shù)控加工的學習，讓學生掌握數(shù)控車、數(shù)控銑的加工過程，能進行數(shù)控程序編制，從而培養(yǎng)學生利用數(shù)控知識解決復雜機械工程問題的能力。在“互聯(lián)網(wǎng)+教育”時代，上述問題使傳統(tǒng)教學模式培養(yǎng)出的學生無法很好地滿足應用型本科教育對學生實際工程應用能力的要求。因此，“數(shù)控加工技術(shù)”等課程的改革迫在眉睫，有必要通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來對該類課程進行課程體系建設，對學生推行試點教學，對“互聯(lián)網(wǎng)+教育”方式進行探索，逐步增強學生的自主學習能力、創(chuàng)新能力與實踐能力，以實現(xiàn)信息技術(shù)與教育教學的有效融合，為“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的常態(tài)化應用打下基礎(chǔ)。

二、研究思路的意義

在本校機械設計及其自動化專業(yè)的培養(yǎng)目標中，學生的創(chuàng)新能力和實踐能力的培養(yǎng)是主要目標之一。在“數(shù)控加工技術(shù)”課程中，創(chuàng)新能力培養(yǎng)體現(xiàn)在學生利用掌握的基礎(chǔ)知識，能夠?qū)α慵梅抡孳浖M行仿真，模擬實際機床加工，能夠使學生學會運用數(shù)控知識解決實際生產(chǎn)遇到的工程問題。學生的實踐能力體現(xiàn)在其對實際加工的掌握，能在解決實際工程問題過程中融合運用所需要的知識。這些僅僅依靠傳統(tǒng)的課堂講授是不夠的，學生要想能舉一反三、觸類旁通，就必須有自主學習的能力，以及提出問題、解決問題的能力。通過多學科知識的融合應用，來提高學生的創(chuàng)新能力。

另外，由于學生的接受能力不同，不同學生在學習本課程內(nèi)容時需要掌握的內(nèi)容也存在差異，學習能力一般的學生只需要掌握大綱中規(guī)定的基本內(nèi)容即可；學習能力好一些的學生能夠掌握給定的復雜車銑零件進行工藝和程序編制，有一定的實際工程問題的解決能力；學習能力強的高需求學生不僅僅是要掌握這些，還要涉獵自動編程或者宏程序等拓展內(nèi)容，有較好的實際工程問題的解決能力。學生需要根據(jù)自身能力的高低、學習習慣與學習需求的不同，由教師引導，在“互聯(lián)網(wǎng)+”中制訂適合自己的學習計劃，利用互聯(lián)網(wǎng)中相關(guān)的知識來進行個性化學習，利用互聯(lián)網(wǎng)加強學習進度的可控性，并及時進行學習反饋，在適應網(wǎng)絡學習方式變化的過程中，增強終身學習的意識與能力，使“互聯(lián)網(wǎng)+教育”能夠真正為學生所用，增強學生的學習能力與學習效果［4］，達到專業(yè)培養(yǎng)目標要求，促進應用型人才的培養(yǎng)。

三、措施

（一）教學資源多元化

“互聯(lián)網(wǎng)+教育”教學不僅是線上線下教學的簡單交集，而是更多元的有機動態(tài)融合體系［5］。本研究內(nèi)容的本質(zhì)是把課內(nèi)數(shù)控加工知識、課外加工操作知識、拓展的自動編程知識，以及跨學科的管理、檢測等知識相融合，構(gòu)建全方位知識體系。為本專業(yè)應用型人才培養(yǎng)能力提升提供有力支撐。

基礎(chǔ)知識條理化。利用思維導圖對課程的基礎(chǔ)知識如數(shù)控車、數(shù)控銑進行歸納、總結(jié)，將零散的知識點用形象的圖表聯(lián)系起來，利用多種圖形將相互聯(lián)系的知識層級關(guān)系圖展現(xiàn)給學生，這種形象直觀的教學方式比傳統(tǒng)的純文字的講授方式更能有效地刺激感官，可使學生加深印象，幫助學生理解和記憶，激發(fā)和提高學生的學習興趣［6］。圖1為固定循環(huán)知識點的思維導圖，將孔類加工工藝、六個動作、三個平面、兩個指令的概念與關(guān)系用圖表現(xiàn)出來。學生通過思維導圖，系統(tǒng)化認識這些碎片的知識點，對彼此之間的關(guān)系也一目了然，通過這種方式可加強學生對課程內(nèi)容的理解和記憶。

圖1 固定循環(huán)知識點思維導圖

利用網(wǎng)絡平臺，加強知識點的掌握，將重點、難點的內(nèi)容做成練習，通過網(wǎng)絡平臺發(fā)送給學生，學生可以根據(jù)自己的不足，隨時隨地進行練習，而且網(wǎng)絡練習較為方便、快捷，教師批閱方便。雖然“數(shù)控加工技術(shù)”課程知識點多，但平臺仍可對每名學生的練習情況進行統(tǒng)計，這可使學生了解自己對基礎(chǔ)知識的掌握情況，查漏補缺。教師也可以通過平臺的統(tǒng)計，了解每名學生的掌握程度，了解整體的掌握情況，并及時調(diào)整教學進度及教學設計。

資料查找也是互聯(lián)網(wǎng)的一大優(yōu)勢。再優(yōu)秀的教材也不可能將所有的知識點都囊括進去，教師根據(jù)不同層次學生的需求，給出相應的學習建議，學生根據(jù)自己的學習層次與自己的需求，在網(wǎng)絡上查找自己所需要的資源。在數(shù)控部分的拓展內(nèi)容中，如宏程序，在教材中只有一節(jié)的內(nèi)容，只是最基本知識的介紹，而學生學習相關(guān)內(nèi)容時，如果要想獨立解決相關(guān)的工程問題，就要查閱相關(guān)的知識，系統(tǒng)地了解宏程序的變量、賦值、編程的規(guī)則。這些相關(guān)的知識可通過網(wǎng)絡資料來進行補充。

課堂問題討論也可以在教學平臺上進行。在教學平臺討論區(qū)，學生可以不受時間、地點等的限制，將自己的觀點呈現(xiàn)在討論區(qū)。不同層次學生的討論內(nèi)容可以有所區(qū)別，學生可以針對自己感興趣的討論題目發(fā)表觀點，而且可以隨時閱覽其他同學的發(fā)言。平臺的討論具有長期有效性，可以無限次地回訪。

教師的教學資料也可以放置在教學平臺上，這樣學生可以隨時查閱與課程相關(guān)的課件、動畫、視頻、練習、討論等，不僅在課程授課期間內(nèi)有效，在后期相關(guān)課程的授課中也可以作為參考知識。

在“數(shù)控加工技術(shù)”課程的實踐知識學習中，需要有實踐操作。受客觀因素的影響，實際機床的提供并不能滿足所有學生的要求，因此采用仿真加工來解決這一問題。可利用斯沃等軟件進行仿真加工操作，學生在軟件中仿真加工，仿真加工過程可以保存，操作過程視頻與操作結(jié)果可利用網(wǎng)絡來進行文件提交、交流。利用網(wǎng)絡，不僅可以進行學生與教師之間、學生與學生之間的技術(shù)交流，也可以進行社會化交流，與有實際工作經(jīng)驗的專業(yè)技術(shù)人員交流，通過交流來發(fā)現(xiàn)自己的不足，增長見識，提高實踐水平。

（二）教學方式多樣化

在教學方式上，可以根據(jù)教學內(nèi)容特點，采用適合的教學方法，達到最優(yōu)的教學效果。

對于理論性較強的內(nèi)容，可通過講授使學生理解，如笛卡爾右手直角坐標系中X/Z軸的相關(guān)知識，對于一些發(fā)散性的知識點，可以以問題的形式提出，讓學生來進行討論，在討論的過程中，學生要明確自己的觀點，觀點的論據(jù)要有說服力，在不同的觀點論述中掌握學科知識。比如，針對數(shù)控車的編程特點這一部分，學生可以討論車銑不同的加工方式。對于實踐性較強的內(nèi)容，學生可以應用仿真軟件進行實踐模擬，如給定工程零件，進行程序編寫，并把程序在斯沃或者其他軟件中進行仿真加工，來驗證程序的正確性，了解加工過程，熟悉實際生產(chǎn)流程。對于簡單的內(nèi)容，讓學生提前自學，在課堂上讓學生根據(jù)自己的理解發(fā)表自己的觀點。對于拓展的內(nèi)容，學生可以根據(jù)自己的學習能力進行自學，也可以以小組為單位進行討論、探究。

教學方式的多樣化可提高學生的學習積極性，督促學生進行自主學習，培養(yǎng)學生解決復雜問題的綜合能力和高級思維。

（三）評價方式多層化

對于分層次的教學方式，其對學生的評價也應是多層化的，期末的最終考試成績只是對所有學生所學理論內(nèi)容掌握程度的考核，這只是對學生評價的一部分。除此之外，平時的自學、討論、實踐模擬、拓展學習等也是評價學生學習成績的依據(jù)，這部分考核，不是采用考試的方法，而是結(jié)合教學平臺上的討論、提交的實踐、自學作業(yè)與日常表現(xiàn)等，對學生進行的綜合評價。對學習能力不同的學生，其考核內(nèi)容也有所區(qū)別，針對學習能力較強的學生，考核內(nèi)容就比較多；而學習能力較弱的學生，有一些內(nèi)容可能就不進行考核。但有一點是貫穿始終的，就是考核的主旨是調(diào)動學生的參與積極性，引導學生的學習主動性，培養(yǎng)學生的自學能力和創(chuàng)新能力。

結(jié)語

以“數(shù)控加工技術(shù)”課程為例，以“互聯(lián)網(wǎng)+教育”為依托，根據(jù)不同層次的學生進行不同的教學設計，在教學過程中，開展多種教學方式，并制定多層次的評價標準來考核學生。通過這一方式，建立了基于學生個性需求的信息化教學模式，從而適應學生個性化教育需求，學生的自主學習能力、創(chuàng)新能力和實踐能力得到了一定程度的提高，進一步促進了應用型人才培養(yǎng)能力的提升。