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        個(gè)性化工程訓(xùn)練教學(xué)服務(wù)平臺(tái)設(shè)計(jì)

        2016-11-16 20:12:29王蕾夏緒輝劉翔龔園曹建華周幼慶
        大學(xué)教育 2016年11期
        關(guān)鍵詞:必要性

        王蕾+夏緒輝+劉翔+龔園+曹建華+周幼慶

        [摘 要]培養(yǎng)具有工程素質(zhì)和創(chuàng)新能力的高素質(zhì)工程技術(shù)人才是高等院校工科專業(yè)教育的主要目標(biāo)。根據(jù)“線上認(rèn)知,線下實(shí)踐”實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式的需求,可以提出一種工程訓(xùn)練教學(xué)服務(wù)平臺(tái)框架設(shè)計(jì)方案,該平臺(tái)框架包括工程訓(xùn)練教學(xué)服務(wù)平臺(tái)、虛擬仿真教學(xué)平臺(tái)、手機(jī)微平臺(tái)以及服務(wù)平臺(tái)管理系統(tǒng)四大子系統(tǒng),分為用戶層、功能層、網(wǎng)絡(luò)層和數(shù)據(jù)庫(kù)層四個(gè)層面。該平臺(tái)將幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)自主網(wǎng)上學(xué)習(xí)、自主選訓(xùn)練模塊、自主預(yù)約實(shí)踐時(shí)間、網(wǎng)上交流答疑等一系列自助學(xué)習(xí)過(guò)程,為工程訓(xùn)練教學(xué)服務(wù)平臺(tái)的實(shí)現(xiàn)提供了一種可借鑒的思路。

        [關(guān)鍵詞]個(gè)性化;工程訓(xùn)練;教學(xué)服務(wù)平臺(tái);必要性;框架設(shè)計(jì)

        [中圖分類號(hào)] G642.0 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437(2016)11-0116-02

        培養(yǎng)具有工程素質(zhì)和創(chuàng)新能力的高素質(zhì)工程技術(shù)人才是高等院校工科專業(yè)教育的主要目標(biāo)。[1]工程訓(xùn)練是高校工科專業(yè)重要的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),是為制造業(yè)培養(yǎng)高級(jí)工程人才進(jìn)行的預(yù)備性教育。[2]近年來(lái),隨著制造企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí),其對(duì)工科大學(xué)生工程實(shí)踐能力的要求不斷提升,許多高等院校在傳統(tǒng)金工實(shí)訓(xùn)所包含的制造實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的基礎(chǔ)上,不斷引入了數(shù)控加工、3D打印、柔性制造系統(tǒng)等一批先進(jìn)制造設(shè)備與技術(shù),形成了先進(jìn)制造技術(shù)與傳統(tǒng)加工工藝相結(jié)合的工程訓(xùn)練模式。然而,要培養(yǎng)符合不同專業(yè)需求的工程實(shí)踐能力,僅增加工程訓(xùn)練的硬件投入和盲目增設(shè)課程內(nèi)容,是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的?!秶?guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》明確指出:“注重因材施教。關(guān)注學(xué)生不同特點(diǎn)和個(gè)性差異,發(fā)展每一個(gè)學(xué)生的優(yōu)勢(shì)潛能。推進(jìn)分層教學(xué)、走班制、學(xué)分制、導(dǎo)師制等教學(xué)管理制度改革?!笨梢?,工程訓(xùn)練在注重提升學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力的前提下,更應(yīng)該關(guān)注學(xué)生的個(gè)體差異,進(jìn)行個(gè)性化的培養(yǎng)。因此,如何在有限的時(shí)間和師資隊(duì)伍的條件下,盡可能多地滿足不同學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)需求和最大可能地增加實(shí)踐操作的時(shí)間,以更好提升學(xué)生個(gè)性化實(shí)踐操作能力,是每個(gè)高校工程訓(xùn)練環(huán)節(jié)所面臨的重大課題。為解決上述問(wèn)題,我校工程訓(xùn)練中心在學(xué)校多校區(qū)辦學(xué)和學(xué)分制改革的背景下,開始嘗試基于信息平臺(tái)的“線上認(rèn)知,線下實(shí)踐”實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式和個(gè)性化工程訓(xùn)練教學(xué)服務(wù)平臺(tái)構(gòu)建。

        一、地方高校工程訓(xùn)練現(xiàn)狀分析

        地方高校的工程訓(xùn)練在訓(xùn)練模式、訓(xùn)練內(nèi)容、訓(xùn)練資源和訓(xùn)練平臺(tái)上存在如下特點(diǎn):

        訓(xùn)練模式上,以集中受訓(xùn)、灌入式為主,缺乏對(duì)因材施教,對(duì)學(xué)生工程訓(xùn)練個(gè)性化發(fā)展培養(yǎng)體系與創(chuàng)新能力培養(yǎng)不足。

        訓(xùn)練內(nèi)容上,以理論為主,與實(shí)踐脫節(jié),以模擬性訓(xùn)練為主,缺乏學(xué)生能動(dòng)性發(fā)揮及創(chuàng)新意識(shí)培養(yǎng)。

        訓(xùn)練資源上,廣義上的訓(xùn)練資源不應(yīng)局限于工程訓(xùn)練中心內(nèi)部資源,還應(yīng)包括校內(nèi)其他實(shí)驗(yàn)中心及企業(yè)實(shí)習(xí)基地的資源,而這些資源往往是跨校區(qū)、跨院系的,實(shí)際運(yùn)行中這些資源壁壘往往很難打破。

        訓(xùn)練平臺(tái)上,局限于傳統(tǒng)意義上的排課階段,沒(méi)有做到時(shí)間、空間上的開放式訓(xùn)練。

        二、個(gè)性化工程訓(xùn)練教學(xué)服務(wù)平臺(tái)構(gòu)建的必要性

        搭建個(gè)性化工程訓(xùn)練教學(xué)服務(wù)平臺(tái),推行個(gè)性化實(shí)訓(xùn)教學(xué)的管理和運(yùn)行模式,實(shí)行統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一建設(shè)、統(tǒng)一管理、資源共享,是高等教育信息化的必然趨勢(shì),是學(xué)生個(gè)性化工程訓(xùn)練的內(nèi)在需求,更是實(shí)現(xiàn)“線上認(rèn)知”即在線視頻教學(xué)等的基礎(chǔ)。

        (一)滿足學(xué)生個(gè)體差異需求

        構(gòu)建個(gè)性化工程訓(xùn)練教學(xué)服務(wù)平臺(tái),推動(dòng)“線上認(rèn)知”與“線下實(shí)踐”相結(jié)合的實(shí)訓(xùn)模式,可以滿足不同學(xué)生的興趣需求,調(diào)動(dòng)更多學(xué)生的積極性和主動(dòng)性。[3]同時(shí),個(gè)性化工程訓(xùn)練教學(xué)服務(wù)平臺(tái)可以根據(jù)受訓(xùn)學(xué)生的特征差異及需求,提供基于基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)的項(xiàng)目式綜合創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)命題[4],引導(dǎo)學(xué)生圍繞命題進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì),并在設(shè)計(jì)可行的情況下制訂“線下實(shí)踐”工藝方案,幫助學(xué)生完成從設(shè)計(jì)到制造的完整項(xiàng)目訓(xùn)練。

        (二)發(fā)揮學(xué)生能動(dòng)性

        構(gòu)建個(gè)性化工程訓(xùn)練教學(xué)服務(wù)平臺(tái),可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生自主能動(dòng)性,增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)主體意識(shí),強(qiáng)化學(xué)生的創(chuàng)新精神,最終提高大學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力以及獨(dú)立思考問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

        (三)提高訓(xùn)練場(chǎng)地物理利用率

        個(gè)性化工程訓(xùn)練教學(xué)服務(wù)平臺(tái)的構(gòu)建,可推進(jìn)“線下實(shí)踐”教學(xué)。按學(xué)生網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)興趣偏好分組組織,從而明確學(xué)生分組個(gè)性化實(shí)訓(xùn)目標(biāo),也極大提升了有限物理空間和實(shí)訓(xùn)設(shè)備的利用率,使學(xué)生有充分的時(shí)間和空間進(jìn)行自由發(fā)揮。

        (四)實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源高效共享

        借助個(gè)性化工程訓(xùn)練教學(xué)服務(wù)平臺(tái),可嘗試資源豐富、功能多樣的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)及管理手段,共享的教學(xué)資源,可很大程度地豐富教學(xué)內(nèi)容,開拓學(xué)生視野。

        (五)工程訓(xùn)練時(shí)間開放化

        個(gè)性化工程訓(xùn)練教學(xué)服務(wù)平臺(tái)的應(yīng)用將為實(shí)現(xiàn)工程訓(xùn)練中心訓(xùn)練室的預(yù)約開放提供平臺(tái),工程訓(xùn)練中心通過(guò)門禁系統(tǒng)和遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)硬件資源全天開放,學(xué)生可以自由到場(chǎng)訓(xùn)練,增加課堂外創(chuàng)新項(xiàng)目訓(xùn)練時(shí)間,真正做到實(shí)訓(xùn)資源在時(shí)間、內(nèi)容及空間上的共享。[5]

        三、個(gè)性化工程訓(xùn)練教學(xué)服務(wù)平臺(tái)框架設(shè)計(jì)

        工程訓(xùn)練核心目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力和工程創(chuàng)新能力。個(gè)性化工程訓(xùn)練教學(xué)服務(wù)平臺(tái)的構(gòu)建,是為了利用信息化技術(shù)手段,打造開放式教學(xué)服務(wù)平臺(tái),打破原有的時(shí)間、場(chǎng)所限制,實(shí)現(xiàn)“線上認(rèn)知,線下實(shí)踐”,“虛實(shí)結(jié)合”全天候的以學(xué)生為主導(dǎo)的自由學(xué)習(xí)模式。個(gè)性化工程訓(xùn)練教學(xué)服務(wù)平臺(tái)設(shè)計(jì)是借鑒已有教學(xué)平臺(tái)的設(shè)計(jì)思想,結(jié)合工程訓(xùn)練的服務(wù)型特色,提出工程訓(xùn)練教學(xué)服務(wù)平臺(tái)、虛擬仿真教學(xué)平臺(tái)、手機(jī)微平臺(tái)以及服務(wù)平臺(tái)管理系統(tǒng)四大子系統(tǒng)相融合的工程訓(xùn)練教學(xué)服務(wù)平臺(tái)設(shè)計(jì)框架,如圖1所示。

        個(gè)性化工程訓(xùn)練教學(xué)服務(wù)平臺(tái),分為用戶層、功能層、網(wǎng)絡(luò)層和知識(shí)庫(kù)層四個(gè)層面。

        用戶層主要為人機(jī)交互web門戶,用于為教學(xué)平臺(tái)用戶提供網(wǎng)絡(luò)瀏覽器登錄門戶,并完成需求描述,系統(tǒng)按照不同需求類型對(duì)教學(xué)服務(wù)資源進(jìn)行分類檢索,并利用交互式人機(jī)界面告訴用戶解決這些問(wèn)題需要輸入哪些相關(guān)信息。

        功能層主要為系統(tǒng)平臺(tái),負(fù)責(zé)對(duì)用戶的操作需求進(jìn)行解析,依據(jù)教學(xué)知識(shí)檢索需求調(diào)用系統(tǒng)模塊進(jìn)行推理分析,如需求匹配模塊,用于從知識(shí)庫(kù)中調(diào)用相應(yīng)視頻等描述參數(shù)與需求描述參數(shù)進(jìn)行匹配分析運(yùn)算,并將匹配排序結(jié)果對(duì)應(yīng)的視頻、文檔等資料排序后通過(guò)人機(jī)交互WEB門戶反饋給用戶。

        網(wǎng)絡(luò)層主要用于系統(tǒng)知識(shí)共享傳輸。

        知識(shí)庫(kù)層由基礎(chǔ)知識(shí)庫(kù)、教學(xué)視頻庫(kù)、試題庫(kù)等組成,用于分類存儲(chǔ)工程訓(xùn)練教學(xué)知識(shí)資源。

        個(gè)性化工程訓(xùn)練教學(xué)服務(wù)平臺(tái)能充分體現(xiàn)并滿足學(xué)生個(gè)性化需求,學(xué)生能實(shí)現(xiàn)自主網(wǎng)上學(xué)習(xí)、自主選訓(xùn)練模塊、自主預(yù)約實(shí)踐時(shí)間、網(wǎng)上交流答疑等一系列學(xué)習(xí)過(guò)程。

        四、結(jié)論

        根據(jù)地方高校的工程訓(xùn)練在訓(xùn)練模式、訓(xùn)練內(nèi)容、訓(xùn)練資源和訓(xùn)練平臺(tái)上存在的不足,從滿足學(xué)生個(gè)體差異需求、發(fā)揮學(xué)生能動(dòng)性、提高訓(xùn)練場(chǎng)地物理利用率、實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源高效共享、工程訓(xùn)練時(shí)間開放化等多角度分析了個(gè)性化工程訓(xùn)練教學(xué)服務(wù)平臺(tái)構(gòu)建的必要性。根據(jù)“線上認(rèn)知,線下實(shí)踐”實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式的需求,提出了一種工程訓(xùn)練教學(xué)服務(wù)平臺(tái)框架設(shè)計(jì)方案,該平臺(tái)框架包括工程訓(xùn)練教學(xué)服務(wù)平臺(tái)、虛擬仿真教學(xué)平臺(tái)、手機(jī)微平臺(tái)、以及服務(wù)平臺(tái)管理系統(tǒng)四大子系統(tǒng),分為用戶層、功能層、網(wǎng)絡(luò)層和數(shù)據(jù)庫(kù)層四個(gè)層面,該平臺(tái)將幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)自主網(wǎng)上學(xué)習(xí)、自主選訓(xùn)練模塊、自主預(yù)約實(shí)踐時(shí)間、網(wǎng)上交流答疑等一系列自助學(xué)習(xí)過(guò)程,為工程訓(xùn)練教學(xué)服務(wù)平臺(tái)的實(shí)現(xiàn)提供了一種可借鑒的思路。

        [ 參 考 文 獻(xiàn) ]

        [1] 周梓榮,周建宇.構(gòu)建新型工程訓(xùn)練體系培養(yǎng)實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神[J].湖南工程學(xué)院學(xué)報(bào),2009(4):91-94.

        [2] 劉翔,王蕾,劉長(zhǎng)生,周幼慶,明俊.學(xué)分制下工程訓(xùn)練教學(xué)體系設(shè)計(jì)與思考[J].大學(xué)教育,2014(15):113-114.

        [3] 傅麗凌,楊平,駱德淵,寇化瑜,李國(guó)慶,熊壽林.探索工程訓(xùn)練新模式實(shí)施大學(xué)生個(gè)性化層次化培養(yǎng)[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2013(1):85-87.

        [4] 王蕾,夏緒輝,劉翔等.構(gòu)建大工程觀下開放式機(jī)電綜合工程訓(xùn)練體系的思考[J].實(shí)驗(yàn)室科學(xué),2013(6):176-179.

        [5] 陸天煒等.構(gòu)建個(gè)性化實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái),促進(jìn)創(chuàng)新能力及工程實(shí)踐能力培養(yǎng)[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2008(8):129-131.

        [責(zé)任編輯:劉鳳華]

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