周 華

(溧陽(yáng)市天目湖中等專業(yè)學(xué)校，江蘇 溧陽(yáng) 213300)

0 引言

國(guó)務(wù)院于2017年出臺(tái)《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》(以下簡(jiǎn)稱《規(guī)劃》)明確了未來(lái)十年內(nèi)我國(guó)人工智能發(fā)展的方向、指導(dǎo)思想和戰(zhàn)略目標(biāo)。人工智能將會(huì)給教育行業(yè)帶來(lái)巨大的沖擊，重構(gòu)教與學(xué)的模式。不僅如此，《規(guī)劃》還為我國(guó)教育的信息化問(wèn)題指明方向，這意味著新一輪的教育信息化進(jìn)程即將開(kāi)始，而新一輪教育信息化實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵在于智慧課堂。

中職學(xué)校開(kāi)設(shè)的數(shù)控車(chē)工實(shí)操課程不僅對(duì)學(xué)生的動(dòng)手能力有要求，也要求學(xué)生具有一定的理解能力。數(shù)控理論不易理解，且大多中職學(xué)校的學(xué)生理解能力不高，因此中職教師在進(jìn)行實(shí)操演練時(shí)，會(huì)將大量授課時(shí)間放在理論講解上，導(dǎo)致學(xué)生動(dòng)手、研究和創(chuàng)新的機(jī)會(huì)減少。而智慧課堂的出現(xiàn)，可在一定程度上緩解上述問(wèn)題。智慧課堂能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，豐富教學(xué)模式，還能夠打造網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)平臺(tái)，教師的教學(xué)管理、學(xué)生的考試和學(xué)校的比賽都可在平臺(tái)完成。因此，利用智慧課堂開(kāi)展中職數(shù)控車(chē)實(shí)訓(xùn)教學(xué)十分必要。

1 智慧課堂簡(jiǎn)介

1.1 智慧課堂簡(jiǎn)介

智慧課堂是指依托前沿性技術(shù)與媒體，以軟硬件為載體，使用ipad、電腦等移動(dòng)客戶端，利用學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)下的大數(shù)據(jù)分析，實(shí)現(xiàn)學(xué)科學(xué)習(xí)與現(xiàn)代化信息技術(shù)有機(jī)結(jié)合[1]。智慧課堂模式下教師可參照學(xué)生學(xué)習(xí)需求與特征，運(yùn)用數(shù)據(jù)資源庫(kù)打造線上課程及學(xué)習(xí)資源，實(shí)現(xiàn)線上教學(xué)、溝通及評(píng)價(jià)等；學(xué)生能夠借助移動(dòng)客戶端進(jìn)行線上學(xué)習(xí)、檢測(cè)、疑問(wèn)解答與評(píng)價(jià)等?？傊?，中職教師與學(xué)生能夠借助移動(dòng)端強(qiáng)化交流互動(dòng)，及時(shí)反饋數(shù)據(jù)信息，達(dá)到最佳的教學(xué)成效。

1.2 智慧課堂的組成

智慧課堂依托通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)互聯(lián)與高效傳輸，并借助軟件系統(tǒng)與計(jì)算設(shè)施挖掘數(shù)據(jù)與處理信息，實(shí)時(shí)把控、動(dòng)態(tài)管理教室教學(xué)，制定科學(xué)合理的教學(xué)決策，推動(dòng)教學(xué)工作有序開(kāi)展[2]。智慧課堂主要包含以下組成部分。

一是課堂多屏互動(dòng)系統(tǒng)。課堂多屏互動(dòng)系統(tǒng)通過(guò)智慧課堂互動(dòng)教學(xué)軟件與多屏交互解決方案，實(shí)現(xiàn)了主機(jī)與教室現(xiàn)行網(wǎng)絡(luò)與顯示設(shè)備的良好融合，借助優(yōu)化“教學(xué)互動(dòng)”與多元化投屏模式，智能同步展示小組活動(dòng)與多屏信息，在實(shí)踐應(yīng)用過(guò)程中多向融合傳送教師主屏、小組分屏及學(xué)生小屏的高清畫(huà)面，從而開(kāi)展立體化、互動(dòng)化教學(xué)，取得良好的教學(xué)效果。

二是智慧課堂系統(tǒng)。智慧課堂系統(tǒng)依托人工智能、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等前沿性技術(shù)，采用豐富多元教學(xué)評(píng)價(jià)方法與伴隨式動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)分析，秉持“以學(xué)定教、轉(zhuǎn)識(shí)成智”的原則，重新創(chuàng)造教學(xué)流程，達(dá)到最大的課堂容量，讓智慧的教與學(xué)自然發(fā)生，滿足學(xué)生全面成長(zhǎng)與針對(duì)性學(xué)習(xí)需求，持續(xù)優(yōu)化提升教學(xué)與學(xué)習(xí)成效。

三是學(xué)情分析系統(tǒng)。學(xué)情分析系統(tǒng)能夠以課堂為核心，對(duì)教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生的互動(dòng)情況進(jìn)行全過(guò)程記錄；并對(duì)教學(xué)環(huán)節(jié)形成的學(xué)生、班級(jí)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)記錄存儲(chǔ)與管理分析。幫助教師對(duì)班級(jí)整體學(xué)習(xí)情況精準(zhǔn)、高效了解把握，形成系統(tǒng)完整的課堂互動(dòng)動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)，提供給學(xué)生更具針對(duì)性的學(xué)習(xí)方法。此外，學(xué)情分析系統(tǒng)可根據(jù)教師備課、教授、批改、引導(dǎo)及考評(píng)等情況，建立教與學(xué)全面融合的數(shù)據(jù)系統(tǒng)，以此為依據(jù)推動(dòng)教師能力提升。

2 構(gòu)建中職實(shí)訓(xùn)智慧課堂的必要性

智慧課堂通過(guò)構(gòu)建技術(shù)融合的生態(tài)化學(xué)習(xí)環(huán)境，借助人機(jī)協(xié)同作用，優(yōu)化教學(xué)過(guò)程、促進(jìn)學(xué)生智慧發(fā)展，其核心在于利用信息化手段，改進(jìn)課堂教學(xué)模式，給學(xué)習(xí)者提供個(gè)性化學(xué)習(xí)體驗(yàn)，獲得更好的學(xué)習(xí)效果，進(jìn)行因材施教[3]。

中職學(xué)生的特點(diǎn)是思維較為活躍，實(shí)操能力相對(duì)較好，也有相對(duì)的自主性，但欠缺較好的學(xué)習(xí)習(xí)慣和恰當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)方法，好奇心較弱，注意力集中時(shí)間短。因此，以教師講解為主的課堂模式不適合現(xiàn)在的中職學(xué)生，教學(xué)的有效性也很難提高。不過(guò)，中職學(xué)校的學(xué)生的思維特點(diǎn)類似于藝術(shù)類學(xué)生，也就是形象思維好于抽象思維，且思維較為發(fā)散，學(xué)習(xí)狀態(tài)更容易受情緒影響，更喜歡新媒體教學(xué)模式，例如，以平板電腦、投影儀等工具為輔助的教學(xué)模式，在多媒體營(yíng)造的氛圍下，職校生的學(xué)習(xí)效果更好。

2.1 智慧課堂能夠進(jìn)一步提高職校生的實(shí)操能力

對(duì)于中職學(xué)生而言，實(shí)操環(huán)節(jié)是檢驗(yàn)平時(shí)所學(xué)理論的過(guò)程，也是提升實(shí)操能力的機(jī)會(huì)，對(duì)于中職學(xué)校而言，實(shí)操環(huán)節(jié)是校方落實(shí)教學(xué)任務(wù)的重要環(huán)節(jié)。所以，中職學(xué)校都會(huì)建設(shè)專門(mén)的實(shí)操場(chǎng)地，并按需采購(gòu)、更新和維護(hù)相關(guān)設(shè)備。以往的實(shí)操環(huán)節(jié)中，通常由一到兩位教師進(jìn)行巡場(chǎng)、指導(dǎo)，很難照看到所有學(xué)生，不能滿足教學(xué)需求。而智慧課堂能夠在很大程度上緩解這個(gè)問(wèn)題，智慧課堂具有多方位的捕捉系統(tǒng)和多個(gè)展示屏幕，不僅能讓學(xué)生從多角度看到教師的實(shí)操過(guò)程，還能讓教師同時(shí)看到多名學(xué)生的實(shí)操動(dòng)作，在此基礎(chǔ)上，智慧課堂系統(tǒng)還具有即時(shí)提問(wèn)功能，能提高課堂問(wèn)答的效率[4]。

2.2 普及智慧課堂，培養(yǎng)中職教師信息化意識(shí)

作為上課環(huán)節(jié)的組織者和引導(dǎo)者，教師只有認(rèn)識(shí)到信息化教學(xué)的重要性，并具有一定的信息化教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，方能使智慧課堂更好落地。教師可以運(yùn)用現(xiàn)有科學(xué)技術(shù)整合多元化教育資源，改善以往教學(xué)模式中實(shí)操環(huán)節(jié)存在的問(wèn)題，將演示環(huán)節(jié)變得更明晰，有效激發(fā)職校生興致。

2.3 智慧平臺(tái)及教學(xué)資源的建設(shè)

教師與學(xué)生依托移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)教學(xué)示范中心，能夠?qū)崿F(xiàn)全面互聯(lián)、便于實(shí)踐操作，然而教師若期望借助該環(huán)境系統(tǒng)收集分析課堂數(shù)據(jù)，施行多元化教學(xué)模式，必須強(qiáng)化智慧課堂互動(dòng)教學(xué)系統(tǒng)運(yùn)用。

2.3.1 課程支持平臺(tái)

中職學(xué)校要積極響應(yīng)教育部所提出的“一生一空間、生生有特色”教學(xué)建議，全面推廣運(yùn)用 “學(xué)習(xí)通APP”網(wǎng)絡(luò)教學(xué)空間。在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)空間環(huán)節(jié)，教師可采用教學(xué)團(tuán)隊(duì)方式，以課程教師團(tuán)隊(duì)為整體，參與到課堂網(wǎng)絡(luò)教學(xué)空間中，充分發(fā)揮自身主講或助教身份優(yōu)勢(shì)。軟件后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)中事先錄入在校學(xué)生班級(jí)、個(gè)人信息，學(xué)生僅需按要求下載手機(jī)客戶端，錄入真實(shí)學(xué)號(hào)信息進(jìn)行注冊(cè)；教師設(shè)置課堂所匹配班級(jí)，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)空間中課程所匹配班級(jí)會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)入班級(jí)內(nèi)全部學(xué)生信息。教師在課堂教授環(huán)節(jié)應(yīng)借助具有優(yōu)良互動(dòng)性能的智慧學(xué)習(xí)平臺(tái)，提升教學(xué)效率與成效。

2.3.2 課程教學(xué)資源建設(shè)

教學(xué)資源是指為有序高效開(kāi)展教學(xué)而提供的教材、課件、影像，以及教師教育、教學(xué)設(shè)施等可供使用的素材資源。溧陽(yáng)市天目湖中等專業(yè)學(xué)校所建設(shè)打造的市級(jí)精品課程為數(shù)控機(jī)床裝調(diào)維修技術(shù)課程，現(xiàn)在已經(jīng)形成了豐富完整的教學(xué)資源。在提供多媒體配套課件、課程教材的基礎(chǔ)上，課程教授過(guò)程還提供了典型教學(xué)案例數(shù)據(jù)庫(kù)、技能操作模塊作業(yè)庫(kù)、微課等資源。中職學(xué)?？梢耘c機(jī)電公司、軟件工程公司合作開(kāi)發(fā)CNC數(shù)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控軟件、數(shù)控機(jī)床裝調(diào)維修技術(shù)課程等配套教學(xué)軟件，用于教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)開(kāi)展。

3 中職數(shù)控車(chē)工實(shí)訓(xùn)智慧課堂的實(shí)施

智慧課堂互動(dòng)教學(xué)系統(tǒng)為學(xué)校的廣大師生創(chuàng)造了一個(gè)智慧、高效的教學(xué)環(huán)境，在很大程度上為教育、教學(xué)提供了有力支撐[5]。想要有效落實(shí)智慧課堂，就要準(zhǔn)備好相關(guān)軟件和硬件。相關(guān)軟件主要指網(wǎng)絡(luò)教學(xué)應(yīng)用平臺(tái)的搭建，以便實(shí)現(xiàn)教學(xué)的個(gè)性化、可視化、數(shù)據(jù)化和網(wǎng)絡(luò)化。而相關(guān)硬件主要包括多方位監(jiān)控、大型一體化電子屏幕和平板電腦等設(shè)備的安置。計(jì)劃中的智慧課堂教學(xué)環(huán)節(jié)包括課前、課中和課后三個(gè)方面。以數(shù)控專業(yè)課程中的“確認(rèn)并解決刀架電氣故障”作為案例，詳述智慧課堂的實(shí)施情況。

3.1 課前自主學(xué)習(xí)，以學(xué)定教

智慧課堂的特點(diǎn)類似于教育界熱門(mén)的顛倒課堂，并在此基礎(chǔ)上改善了顛倒課堂中存在的一些問(wèn)題。不過(guò)，數(shù)控實(shí)操課程與普通課程不同，不能將內(nèi)容全部顛倒，有不少內(nèi)容需要在課上動(dòng)手完成。上課前，教師在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)應(yīng)用平臺(tái)上告知學(xué)生本節(jié)課的任務(wù)，即如何利用電壓法和萬(wàn)用表排除故障，并上傳教學(xué)短視頻，督促學(xué)生提前學(xué)習(xí)。學(xué)生觀看教學(xué)短視頻后，可以完成課后自動(dòng)彈出的線上測(cè)試，完成所有測(cè)試后，平臺(tái)自動(dòng)刷新每個(gè)學(xué)生的測(cè)試成績(jī)。教師可以在后臺(tái)看到成績(jī)數(shù)據(jù)，了解學(xué)生預(yù)習(xí)情況，明確學(xué)生遇到的問(wèn)題，并在備課時(shí)加以注意。

3.2 課中師生互動(dòng)，虛實(shí)一體

一是設(shè)置課堂情境。中職教師開(kāi)始講課時(shí)，可以利用視頻導(dǎo)入課程，并聘請(qǐng)工廠一線師傅復(fù)述、演示刀架相關(guān)問(wèn)題，通過(guò)此環(huán)節(jié)讓學(xué)生想象自己是專業(yè)維護(hù)人員，在工廠車(chē)間工作。

二是教師與學(xué)生一起研究、探討。在基礎(chǔ)理論講解后，教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生溝通時(shí)，教師可以布置三個(gè)問(wèn)題，讓學(xué)生自己找組員，通過(guò)合作解決刀架電氣問(wèn)題，并通過(guò)系統(tǒng)給分，將分?jǐn)?shù)計(jì)入學(xué)生的綜合評(píng)價(jià)中。

三是銜接理論知識(shí)點(diǎn)。本節(jié)新課的理論部分是關(guān)于刀架電氣問(wèn)題的確認(rèn)和排除，在實(shí)操課上，學(xué)生利用數(shù)控教學(xué)軟件中的三維仿真功能進(jìn)行練習(xí)，教學(xué)軟件還有提示、糾錯(cuò)功能，能輔助學(xué)生多次、高效率地練習(xí)。

四是實(shí)操環(huán)節(jié)。在此環(huán)節(jié)中，學(xué)生可使用亞龍系統(tǒng)，通過(guò)系統(tǒng)中批量設(shè)置的功能，對(duì)刀架電氣線路進(jìn)行問(wèn)題設(shè)置，之后可自行組隊(duì)，以小組比賽的形式開(kāi)始練習(xí)，最后，撰寫(xiě)問(wèn)題報(bào)告。在該實(shí)操環(huán)節(jié)，數(shù)控機(jī)器上都裝有高清監(jiān)控設(shè)備，能夠同時(shí)將學(xué)生的操作流程、細(xì)節(jié)甚至問(wèn)題傳至教師屏幕上，教師能夠及時(shí)對(duì)學(xué)生進(jìn)行個(gè)性化的指導(dǎo)。實(shí)操完畢，亞龍系統(tǒng)會(huì)參照學(xué)生表現(xiàn)，計(jì)算出實(shí)操成績(jī)，同時(shí)傳至教師端和學(xué)生端。

五是綜合評(píng)價(jià)。教師會(huì)參照學(xué)生的課前測(cè)試分?jǐn)?shù)、上課表現(xiàn)分?jǐn)?shù)和實(shí)操時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算的分?jǐn)?shù)，綜合以上三個(gè)分?jǐn)?shù)得出總成績(jī)，并將所有學(xué)生的成績(jī)錄入EXCEL表格，將統(tǒng)計(jì)結(jié)果形成圖表，圖表便于教師直觀了解全班學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，以便更客觀地進(jìn)行評(píng)價(jià)。教師還可以利用系統(tǒng)中的課程打分功能，了解學(xué)生對(duì)課程的滿意度，并據(jù)此進(jìn)行總結(jié)、反思和提升。

3.3 課后答疑解惑，反思總結(jié)

下課后，中職數(shù)控教師可以在平臺(tái)上布置課后任務(wù)，同時(shí)明確任務(wù)完成時(shí)限。教師可將兩個(gè)獨(dú)立的任務(wù)設(shè)置成一個(gè)綜合性任務(wù)，即將PMC程序故障和電氣線路故障合二為一，讓學(xué)生在教學(xué)系統(tǒng)中完成任務(wù)。在此過(guò)程中，學(xué)生之間可以探討、合作，也可以在關(guān)鍵的問(wèn)題上咨詢教師，不僅能提升學(xué)生完成任務(wù)的速度，還可以鍛煉其合理解決問(wèn)題的能力。

4 結(jié)語(yǔ)

智慧課堂通過(guò)“線上—線下—線上、課前—課中—課后、學(xué)習(xí)—實(shí)踐—再學(xué)習(xí)”等階段教學(xué)過(guò)程，改變了教學(xué)方式，拓展了學(xué)習(xí)空間。智慧課堂區(qū)別于以往的教學(xué)模式，打造的學(xué)習(xí)平臺(tái)更關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程，這不僅增加了學(xué)生與平臺(tái)的互動(dòng)，還能培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)的意識(shí)，激起學(xué)生的興致，做到了將課堂還給學(xué)生，學(xué)生在與智慧課堂系統(tǒng)互動(dòng)時(shí)，就完成了教與學(xué)。相信，在今后智慧課堂的功能會(huì)進(jìn)一步完善，會(huì)有愈來(lái)愈多的教師、學(xué)生認(rèn)可并使用智慧課堂。