曾樹華 張靈芝

摘 要：機床電氣維修作為一門專業(yè)核心實操課程，在傳統(tǒng)教學模式下存在表達形式抽象，理解困難;初學者易犯各種各樣的錯誤，損壞設備;容易誤操作，造成人身傷害等問題。據(jù)此，教師設計了交互式仿真實訓包、機床仿真動畫、基本控制電路原理演示動畫，利用云平臺延伸教學的時空，合理地進行線上線下結合的教學形式，部分化解教學難點，提高了學生的實訓效果。

關鍵詞：云平臺;機床電氣維修;實訓教學

中圖分類號：G64 ? ? ? ? ?文獻標識碼：A

文章編號：1673-9132（2019）32-0010-02

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2019.32.005

隨著教育信息化的深入發(fā)展，教育部出臺的《教育信息化“十三五”規(guī)劃》提出2020年基本實現(xiàn)“人人皆學、處處能學、時時可學”信息化教育建設目標。隨之，以“智慧職教”等為代表的各種教育云平臺紛紛涌現(xiàn)，各種基于云平臺的教育實踐和研究紛紛開展。教育部分別于2017年首次認定490門和2018年再次認定801門基于云平臺的國家精品在線開發(fā)課程，“互聯(lián)網(wǎng)+教育”也成為我國職教研究的一個熱點方向之一。

觀基于云平臺的教育實踐改革方向，主要就是兩個方面的改革：一是教學資源建設的改革，利用虛擬現(xiàn)實技術將實訓基地的設備虛擬到云平臺，突破實際設備數(shù)量不足，教學存在疑點難點的問題;二是教學方法的改革，將優(yōu)質(zhì)教學資源由線下搬到線上，再基于在線課程的特征進行教學方法的改革，以達到優(yōu)質(zhì)師資共享，延伸教學時空。

一、機床電氣維修實訓課程介紹

機床電氣維修是電氣自動化專業(yè)的一門要求綜合能力很強的核心課程，主要講授的是各種常用機床的電氣維修，要求學生有較扎實的電路分析能力，能根據(jù)電氣故障現(xiàn)象確定故障區(qū)域，并正確選擇儀器儀表確定故障點，最后使用合適方法排除電氣故障。在以往的教學實踐中，存在以下幾個弊端。

1.機床電氣維修實訓室是非安全用電，電壓高達380V，這對處于學習階段的學生來說是存在巨大安全隱患的。

2.傳統(tǒng)的實訓室只能布置在固定的地點，要求學生定點定時實訓，不利于學生把主動性、積極性、創(chuàng)造性較充分地發(fā)揮出來。

3.投入大，設備耗損大，更新速度要求快，以致很多院校的實訓室種類不齊，數(shù)目不足，嚴重影響了教學質(zhì)量的提高。

4.傳統(tǒng)實訓室是實際機床電氣控制柜，不可能做到遠程教學和資源共享。

5.機床電氣控制柜只有電路部分，沒有機械部分，對于機電配合實現(xiàn)的控制只能依靠口述，形象性很差，學生難以理解掌握。

基于以上弊端，可以對機床電氣維修實訓課程開發(fā)數(shù)字實訓包，并利用云平臺開展線上線下結合的教學改革。

二、基于云平臺的機床電氣維修實訓課程設計

機床電氣維修課程性質(zhì)決定該課程不能完全用信息化教學替代現(xiàn)實實操訓練。信息化教學設計是利用信息化手段，突出該課程的重點，化解該課程的難點。故本課程信息化設計主要包括兩方面：一是利用信息化手段，突出重點，化解難點。該課程對電路工作原理要求較高，可將基本控制電路的工作原理做好動畫，以紅色線段沿導線延伸代表電路通電部分，把抽象問題具體化，讓學生直觀了解電路控制過程的微觀世界;將這個機床做成交互式虛擬操作系統(tǒng)，學生在真實操作前可反復操作，部分消除學生的錯誤，減少誤操作對實際設備的損耗。二是利用信息化手段對課程進行組織，包括課前教學任務發(fā)布、操作示范、成果展示及知識點強化。

如上所述，設計了機床電氣維修云平臺教學資源五大模塊，分別是基本信息模塊，對學生的選修課程及學生信息進行協(xié)助管理;網(wǎng)絡學習模塊，包括五種常見機床電氣維修的交互式仿真實訓包（只含電氣部分）、機床仿真動畫（含機械部分），基本控制電路原理演示動畫，基本儀器儀表使用演示視頻;學習管理模塊，根據(jù)學生的個體差異，制訂合適的教學目標，形成學習任務單;評價與展示模塊，教師可以根據(jù)課堂表現(xiàn)對學生進行過程性評價，同時，學生相互之間可根據(jù)展示的作品進行互評，結合網(wǎng)上測試形成最終評價;作業(yè)與討論模塊，布置課前和課后作業(yè)，并解答學生的疑問。

三、基于線上線下的機床電氣維修實訓課程組織實施

1.課前預習。教師通過云平臺發(fā)布教學任務單，明確該型號機床電氣維修的任務要求，并對任務的重點知識點進行剖析，列出知識點清單和素材鏈接地址。如Z3040鉆床電路維修需要直接啟動電路、正轉反控制電路、萬用表測電壓方法等知識點，并給出萬用表的使用等操作視頻鏈接，學生對尚未掌握的知識點可以通過反復觀看視頻和動畫，基本理解電路工作原理，掌握儀表操作步驟。

教師通過云平臺的交互式虛擬機床設置故障，學生通過電腦進行模擬故障排查，有利于學生綜合理解機床運動過程并基本掌握機床電氣維修步驟。教師能通過平臺記錄掌握學生學習情況，對存在問題的學生再進行輔導。

2.課中實操。教師通過平臺記錄，掌握學生預習情況，對學生的問題和難點知識點了然于胸，在課中可有選擇地講解和示范。學生結合教師的操作演示，進行排故的實操練習。

3.課后總結和成果展現(xiàn)。學生把自己的操作過程通過視頻拍攝下來，上傳到評價與展示區(qū)，對個人遇到的問題可以反復討論，在實踐的基礎上進行理論升華。同時，學生個人優(yōu)秀作品的展示是對學生努力學習的一種肯定和表揚，通過這樣的展示，激發(fā)學生的學習積極性和自豪感。

4.教學評價。通過實操視頻的作品評價、網(wǎng)上在線理論、綜合討論答疑，對學生的學習能力、學習態(tài)度進行綜合評定，設定分值以作品60%，網(wǎng)上在線測試20%，綜合討論表現(xiàn)20%為宜。綜合討論答疑有利于促進師生之間、學生之間進行問題交流和協(xié)作學習。這個評價體系改變了以往以結果為評價的唯一標準，更全面地考慮學生的學習態(tài)度和能力差異。

四、教學實驗及分析

將上述資源在兩個基礎類似的電氣自動化班級進行教學實驗，其中一班人數(shù)37人，采用基于云平臺的線上線下結合的教學方式，二班人數(shù)36人，采用傳統(tǒng)教學模式。從教師反饋情況來看，一班的教師需要在線上進行組織和答疑，教學工作量有所上升;一班的課堂活躍度比二班好。采用同樣的考核模式，結果如下：一班優(yōu)秀10人，占27%，良好15人，占40.5%，及格10人，占27%，不及格2人，占5.4%;二班優(yōu)秀6人，占16.7%，良好15人，占41.7%，及格14人，占38.9%，不及格2人，占5.6%。結果分析：基于云平臺的線上線下結合的教學模式對優(yōu)秀學生的提升效果明顯，證明在學生有積極性的情況下，能化解教學難點;良好等級比例和及格等級比例沒有明顯差異，但考慮優(yōu)秀率大幅上升而良好率未出現(xiàn)下降，表明該模式能提高一般學生的學習積極性;不及格率兩者沒有明顯區(qū)別，表明對于后進生的吸引力不明顯。

綜上所述，基于云平臺的機床電氣維修實訓教學能化解教學難點，并提高了學生的學習積極性。但機床電氣維修實訓課程不能完全依靠信息化教學手段，必須進行線上和線下教學的結合;該課程的難點化解效果與虛擬實訓平臺的質(zhì)量聯(lián)系緊密，而虛擬平臺的建設對教師的現(xiàn)代教育技術要求較高，對教師能力提出很大挑戰(zhàn)。

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[責任編輯 李愛莉]

作者簡介：曾樹華（1980.7— ），男，漢族，湖南衡陽人，副教授，研究方向：職業(yè)教育。

張靈芝（1981.7— ），女，漢族，湖南衡陽人，副教授，研究方向：職業(yè)教育。

課題項目：本文系株洲市教育規(guī)劃課題《基于云空間的機床電氣維修數(shù)字實訓資源的建設與應用研究》（編號：ZJGH18B066）階段性研究成果，課題主持人：曾樹華;2016年度湖南省職業(yè)院校教育教學改革研究項目《培養(yǎng)“工匠精神”的中高職鐵道供電專業(yè)課程體系銜接的研究》（編號：ZJGB2016173）階段性研究成果，課題主持人：張靈芝。