劉文　劉風華

摘 要： 為培養(yǎng)新一代工科人才，有效提升學生的工程實踐能力，將互聯(lián)網(wǎng)與實踐教學相結(jié)合，采用“互聯(lián)網(wǎng)+教育”模式，開展以互聯(lián)網(wǎng)為平臺、微課為教學內(nèi)容、翻轉(zhuǎn)課堂為教學手段的實踐教學改革，實現(xiàn)了“線上知識學習，線下工程實踐”的有機結(jié)合，以滿足學生自主學習，個性化學習的需求。通過大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目計劃，有效提升了學生的綜合實踐能力和多領(lǐng)域知識技術(shù)組織整合能力。為培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和工程實踐能力的應用型人才提供了新思路。

關(guān)鍵詞： 工程實踐； 互聯(lián)網(wǎng)+； 微課； 翻轉(zhuǎn)課堂

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1006-8228（2017）12-90-04

Study on the engineering practice ability training of undergraduate

in “Internet plus education” mode

Liu Wen， Liu Fenghua

（Department of computer of Xinjiang Institute of Engineering， Urnmuqi， Xinjiang 830091， China）

Abstract： In order to train new generation of engineering talents and improve students' engineering practice ability， The practical teaching reform has being carried out by using the Internet as a platform， micro class as the teaching content， flipped classroom as the teaching method， and the organic combination of "online knowledge learning" and "offline engineering practice" are realized to meet the students' needs for autonomous learning and personalized learning. Through the project of innovation and entrepreneurship for college students， the comprehensive practice ability of students and the ability of integrating multi-field knowledge and technology are effectively promoted. It provides a new idea for the cultivation of applied talents with innovative spirit and engineering practice ability.

Key words： engineering practice； Internet plus； micro class； flipped classroom

0 引言

面對全球工業(yè)發(fā)展的新趨勢，黨的十六大提出“新型工業(yè)化”戰(zhàn)略，實施“一帶一路”“中國制造2025”“互聯(lián)網(wǎng)+”等重大戰(zhàn)略，以新技術(shù)、新業(yè)態(tài)、新模式、新產(chǎn)業(yè)為代表的新經(jīng)濟蓬勃發(fā)展，對工程科技人才提出了更高要求。新一代工程人才要有前瞻性視角和創(chuàng)新精神，具備良好的多領(lǐng)域知識技術(shù)組織整合能力、深厚文化底蘊和全球視野，更要有緊跟技術(shù)前沿的厚實理論基礎(chǔ)和豐富的實踐經(jīng)驗。

工程實踐是工科教育體系的重要組成部分，是理論聯(lián)系實際，培養(yǎng)和鍛煉學生實踐能力、創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)的重要環(huán)節(jié)。知識來源于實踐，能力來自于實踐，素質(zhì)更需要在實踐中養(yǎng)成；為培養(yǎng)新一代工程科技人才，深化工程教育改革，重視大學生的工程實踐能力培養(yǎng)具有重要意義[1]。

1 “互聯(lián)網(wǎng)+教育“模式及優(yōu)勢

隨著互聯(lián)網(wǎng)時代的到來，人們的生活、工作、學習方式也發(fā)生了一系列變化，自2011年以來，MOOC（Massive Open Online Course，大規(guī)模在線開放課程）作為開放教育領(lǐng)域出現(xiàn)的一種新課程模式，是面向社會公眾的免費開放式網(wǎng)絡課程，國際上主要有Course（斯坦福大學教授推出的在線大學課程平臺）、Udacity（斯坦福大學教授賽巴斯汀·索恩新成立的知識實驗室）、edX（哈佛大學和麻省理工學院在線課程平臺）面向全球提供免費優(yōu)質(zhì)開放式網(wǎng)絡課程[2]。

中國的“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的熱度從2012年開始發(fā)酵，2013年10月，發(fā)布了全球第一個基于edX開源代碼的中文MOOC平臺“學堂在線”，之后相繼建立了愛課程、華文慕課，好大學在線4個中文MOOC平臺[3]。MOOC實現(xiàn)在線優(yōu)質(zhì)課程共享，研究教與學的規(guī)律，促進先進計算和網(wǎng)絡技術(shù)與教育的融合，提升學生的學習質(zhì)量和學習效率，推動中國高校教學模式改革[4-5]。

2015年3月5日上午十二屆全國人大三次會議上，李克強總理在政府工作報告中首次提出“互聯(lián)網(wǎng)+”行動計劃?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”是把互聯(lián)網(wǎng)的創(chuàng)新成果與經(jīng)濟社會各領(lǐng)域深度融合，正對各國經(jīng)濟社會發(fā)展產(chǎn)生著戰(zhàn)略性和全局性的影響[6-7]。在“互聯(lián)網(wǎng)+教育”下，互聯(lián)網(wǎng)不僅僅是一種工具，而是一種新的知識生產(chǎn)、轉(zhuǎn)化、儲存和學習方式，更是一種新的教育形態(tài)和機制[8]。

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，學生的需求呈現(xiàn)出個性化和多樣化，每個個體的學習節(jié)奏和學習方式都不同，學習的興趣也不盡相同，表現(xiàn)在實踐教學中尤其突出，為了滿足學生自主學習，個性化學習的需求，采用互聯(lián)網(wǎng)+教育的模式，使實踐教學從被動實踐轉(zhuǎn)向主動實踐，從而達到提升學生綜合實踐能力的要求。

“互聯(lián)網(wǎng)+教育”模式對高等教育的作用主要體現(xiàn)在以下兩點。

⑴ 實現(xiàn)了充分融合的大教育；使得校內(nèi)教育與校外教育的、傳統(tǒng)教育與在線學習、正式學習與非正式學習的充分融合。

⑵ 實現(xiàn)了互聯(lián)互通的教與學；互聯(lián)網(wǎng)+教育提供了更加豐富、優(yōu)質(zhì)的教學資源和學習策略、個性化的學習服務、實現(xiàn)了充分的社會交互。

21世紀是以知識的創(chuàng)新和應用為主要特征的知識經(jīng)濟時代，同時也是以網(wǎng)絡為依托、以信息能力為中心的信息時代。開展“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的新模式，有利于實現(xiàn)有教無類和因材施教的結(jié)合，為每一個學生提供適合的教育，為社會培養(yǎng)更多的拔尖創(chuàng)新人才。

2 “互聯(lián)網(wǎng)+教育“模式下的工程實踐教學改革

目前，實踐教學的形式比較多，根據(jù)場地可以劃分為校內(nèi)實踐教學和校外工程實踐，本課題研究主要針對校內(nèi)實踐教學?；ヂ?lián)網(wǎng)與教育相融合的案例多用于理論教學，由于實踐教學需要依賴實驗場所、實驗器材，必須親自動手實踐的特點，無法完全被網(wǎng)絡所取代。如何將現(xiàn)代網(wǎng)絡技術(shù)與實踐教學相結(jié)合，成為工程實踐教學改革的研究重點。

2.1 工程實踐教學中存在的問題

培養(yǎng)工程技術(shù)人才的關(guān)鍵在于實踐，目前，基礎(chǔ)實踐教學中普遍存在著以下兩個突出問題。

⑴ 工程實踐教學環(huán)節(jié)中理論教學與實踐脫節(jié)，由于實驗經(jīng)費缺乏、儀器設(shè)備短缺、實驗人員不足導致實驗課時偏少、內(nèi)容和形式單一等問題突出。對儀器設(shè)備的構(gòu)造和工作原理缺乏了解；在依托大型儀器設(shè)備的工程實踐過程中，了解實驗儀器的結(jié)構(gòu)、工作原理是保證實驗成功的前提，然而，由于大型實驗儀器價格昂貴、精密度高，損壞后不易修復等特點，學生無法系統(tǒng)地理解實驗儀器的物理結(jié)構(gòu)及工作原理，對實驗儀器的工作只能是“知其然而不知其所以然”。

⑵ 綜合性實驗和設(shè)計性實驗欠缺。校內(nèi)開設(shè)的實踐課程多為驗證性實驗，設(shè)計性和綜合性實驗欠缺。實踐是分析、設(shè)計、研制與實施的一系列綜合活動，而不僅僅是簡單的模仿和驗證。在創(chuàng)意創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育成為我國高等教育改革和人才培養(yǎng)的主旋律的今天，作為未來社會的主力軍的大學生，沒有高質(zhì)量的實踐訓練，就不可能很好地解決實際問題，也不可能支撐創(chuàng)意創(chuàng)新乃至創(chuàng)業(yè)的實現(xiàn)。因此，在實踐教學中，需要更多設(shè)計性實驗和綜合性實驗來激發(fā)學生的自主探究能力和創(chuàng)造力，使學生通過對基礎(chǔ)知識的理解、分析和重構(gòu)的過程，提升解決實際問題的能力，進而為創(chuàng)意創(chuàng)新乃至創(chuàng)業(yè)打下堅實的基本功。

2.2 工程實踐教學改革方案

根據(jù)工程實踐教學中遇到的問題，針對基礎(chǔ)型實踐教學特點，將實驗原理、設(shè)備構(gòu)造、理論基礎(chǔ)等知識，設(shè)計為“微課”資源，學生在實驗之前通過觀看網(wǎng)絡短視頻、模擬動畫等提前學習并進行模擬操作，課上教師采用“翻轉(zhuǎn)課堂”的教學方法，進行知識點梳理，對重點、難點進行挖掘，講解并開展討論，調(diào)動學生探究學習的積極性；對實驗方案進行分析、設(shè)計并進行現(xiàn)場實施。

“互聯(lián)網(wǎng)+教育”將網(wǎng)絡教學的優(yōu)勢與實踐教學相結(jié)合，實現(xiàn)線上線下的有機融。通過分析SPOC平臺數(shù)據(jù)，做到對學生的學習行為實時跟蹤，實時反饋，從而指導教學改革。同時，利用基于大數(shù)據(jù)的學習分析，充分了解學習者的動態(tài)學習過程，進行學習行為的預測性分析，并建立學習的預警系統(tǒng)，為學習者提供有效的學習支持服務。“互聯(lián)網(wǎng)+教育”模式的工程實踐教學改革研究思路見圖1。

基于“互聯(lián)網(wǎng)+教育”模式的實踐教學改革，在我校的計算機工程系、機械工程系、物理教研室開展了試點教學，借助互聯(lián)網(wǎng)教學平臺，方便了學生利用手機開展移動學習，有效加強師生之間、學生之間的互動，學生既是學習者又是教授者，既是知識的受眾，又是傳播者和創(chuàng)造者，極大的激發(fā)了學生的學習熱情。圖2為學生網(wǎng)絡學習的效果圖。

2.3 工程實踐綜合能力培養(yǎng)

國家自實施“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”的發(fā)展戰(zhàn)略以來，為鼓勵大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)，自2015年起出臺了大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃，鼓勵大學生在完成課內(nèi)學習的同時，努力開展綜合性、探究性學習。我校作為一所工科院校，為了給學生提供一個良好的工程實戰(zhàn)環(huán)境，專門成立了創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)工作室，并為學生設(shè)立專項資金，申報研究型課題。在2015年到2017年間，我校大學生申報的大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃，累計立項192項，表1列出了三年內(nèi)自治區(qū)級和國家級項目的立項數(shù)目。

為方便學生開展工程實踐和保證項目的順利實施，項目組開發(fā)了工程實踐教學管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以完成實驗室預約，項目管理，多學科教學指導以及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)聯(lián)盟，為多學科融合、交叉開展實踐活動提供有利的網(wǎng)絡平臺。圖3為工程實踐教學管理系統(tǒng)界面圖。

3 結(jié)束語

將“互聯(lián)網(wǎng)+教育”應用于實踐教學，開展以互聯(lián)網(wǎng)為平臺、微課為教學內(nèi)容、翻轉(zhuǎn)課堂為教學手段的實踐教學改革，實現(xiàn)了“線上知識學習，線下工程實踐”有機結(jié)合，體現(xiàn)了在“做中學，學中做”的教學方法，有效提高了學生的綜合實踐能力，對培養(yǎng)出具有創(chuàng)新精神和工程實踐能力的應用型人才提供了新思路。

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