吳江 歐啟忠
【摘 要】結合師范院校開辦工科職師專業(yè)的現(xiàn)狀特點,通過網(wǎng)絡和視頻、音頻設備組建校際實踐教學交流平臺。該平臺主要用于機械工程職師專業(yè)的見習實踐,使學生能夠“參與”到遠程的實踐教學課堂中,對零件的設計加工過程進行遠程的交流討論。這套遠程見習系統(tǒng)對本科低年級的試行效果令人滿意,基本實現(xiàn)了在滿足見習教學目標的前提下,減少學校購置大型機床設備的投入。
【關鍵詞】校際實踐教學交流平臺 機械職師專業(yè) 遠程見習系統(tǒng)
【中圖分類號】 G 【文獻標識碼】 A
【文章編號】0450-9889(2015)04C-0181-02
機械職師本科專業(yè)是近年來由高等院校開辦的一個新興專業(yè),肩負著為社會培養(yǎng)“雙師型”人才、為中職學校培養(yǎng)數(shù)控技術專業(yè)職教師資的重任。作為師范院校,開設職業(yè)師資專業(yè)存在許多優(yōu)勢,但和傳統(tǒng)的工科院校相比,師范院校無論是從師資力量、教學水準還是實驗室條件等方面都存在很大的差距。如科研與工程實踐的項目不多、實訓基地缺乏,在很大程度上造成工科職師專業(yè)的學生缺乏動手能力與創(chuàng)新能力,缺少的工程實踐經(jīng)驗。為了完成培養(yǎng)目標,師范院校充分利用自身師范教育與理論教學的優(yōu)勢,同時整合職業(yè)學校和企業(yè)的優(yōu)勢資源,走合作辦學的道路。
專業(yè)見習是實踐教學中非常重要的一環(huán),能拓展學生的視野,讓學生領略理論在實踐中的應用、技術在生產(chǎn)中的運用。見習能顯著提高學生的學習積極性,激發(fā)學生的學習興趣。而興趣是提高學習質量的關鍵因素,決定了學生日后的創(chuàng)新與實踐能力的發(fā)展。為此,廣西師范學院與廣西機電工業(yè)學校共同組建了一個學校間的教學交流平臺,其首要目標就是服務于機械工程職師的專業(yè)見習。
一、校際實踐教學交流平臺的構建
(一)遠程見習系統(tǒng)的優(yōu)勢。較之于傳統(tǒng)的見習方式,遠程見習系統(tǒng)有著自己的優(yōu)勢:
1.辦學前期的設備投入經(jīng)費較低,遠程見習設備維護成本低。若自行購買5~10臺較先進的數(shù)控機床約需要200~400萬,加上前期的設備場地的基建投入,后期的廠房維護費用、設備的運行成本和維護保養(yǎng)費,總的花費將是一個很大的數(shù)字。遠程見習系統(tǒng)所需的網(wǎng)絡和視頻、音頻軟硬件成本在5萬左右,系統(tǒng)維護成本大約為1萬/年。相比之下,遠程見習系統(tǒng)前期的投入很低。然后進行分期分批地投資購買機床設備,大大緩解了機械職師專業(yè)辦學初期的資金壓力。
2.見習組織協(xié)調(diào)費用低,足不出校就可以參觀見習。以往到外單位參觀見習,需要提前許多天做好籌劃,包括與幾個部門溝通協(xié)調(diào)、租車事宜、外出的食宿安排、學生的安全教育問題。而遠程見習系統(tǒng)無需外出,在校內(nèi)就可以完成見習,其組織協(xié)調(diào)則快速簡便。尤其是外出實習的安全問題:近年來高校有一項活動開展的次數(shù)越來越少,即組織學生到外單位觀摩學習。這一遺憾可以通過遠程見習系統(tǒng)來彌補,因為它有效避免了因在校外活動而導致的安全事故,解除了路途交通事故的后顧之憂。
3.突破了見習的時間和空間的限制,使學習更自由自主。遠程見習系統(tǒng)具有直播加錄播功能。錄播使學習更自由,直播的時候不必精神緊張地一直關注著大屏幕。某些不感興趣而沒認真聽的,或一時走神而錯過的部分內(nèi)容,也可以通過看錄像來補回該學的內(nèi)容。
(二)校際實踐教學交流平臺建設。我們構建的這套系統(tǒng)是在兩個客戶終端之間能夠實現(xiàn)人員的交流與互動的網(wǎng)絡直播/錄播平臺,后來稱之為“校際實踐教學交流平臺”。因為該平臺除了實現(xiàn)遠程見習外,還可以實現(xiàn)其他的一些實踐與教學的交流活動,包括遠程教學觀摩、遠程互動教學、教學經(jīng)驗交流、科研與技術經(jīng)驗交流、遠程協(xié)同設計制作等。
該平臺的具體實現(xiàn)是在兩校各有一個用戶終端,并通過網(wǎng)絡互聯(lián)。兩個終端都配備攝像頭、麥克風、音箱、投影儀等設備。在廣西機電工業(yè)學校的“現(xiàn)代制造技術中心”的某臺數(shù)控機床上固定安裝了4組攝像頭,從不同方位拍攝機床的動作;在廣西師范學院長崗校區(qū)理綜樓707室則裝有1組攝像頭,采集學生的學習時的表情和動作畫面。該平臺采集的聲音和圖像信息在20M的寬帶網(wǎng)絡上實時傳播,以實現(xiàn)兩端的交流互動。為便于學校的統(tǒng)一管理,該網(wǎng)絡平臺被整合在廣西師范學院的校園網(wǎng)云錄播平臺上。
校際實踐教學交流平臺的軟件使用起來較為方便,軟件的界面看起來較為友好和舒適,操作也簡單。采用的“分屏技術”讓用戶在觀看另一個終端的多個方位的動態(tài)的同時,還能進行語言交流,其使用效果既像監(jiān)控又像視頻會話。
二、平臺用于專業(yè)見習的評價
(一)能較好地完成本科低年級的專業(yè)見習目標。廣西師范學院機械職師專業(yè)本科的一、二、四年級在2013年度使用平臺開展見習教學,對收回的調(diào)查問卷進行統(tǒng)計分析,匯總結果見表1、表2。
從表1可以看出高年級(四年級)只有21%的人對見習系統(tǒng)的學習效果較滿意,也就是大多數(shù)人(79%)認為沒有幫助,并覺得繼續(xù)使用該系統(tǒng)進行遠程見習是沒有必要的。低年級(一年級)的絕大多數(shù)人(94%)對見習系統(tǒng)的學習效果較滿意,并且提出一些評論和可行的改進建議。
這一調(diào)查結果與預想的差不多。低年級的同學還未進行金工實習和專業(yè)實訓,一般動手能力較弱,還沒有自己去動手操作的強烈意愿。他們對新鮮的事物有好奇心,急切希望能弄明白是怎么回事,顯得非常有興趣、也期望進一步了解。為此紛紛提出更多的訴求,比如,希望多開展此類活動,期望畫面更清晰、畫面質量更高,期望講解更細致等。
而高年級的同學動手意識更強,他們不滿足于被動地觀看一些基本的機床操作,其需求轉變?yōu)椋号c其他人交流操作技術經(jīng)驗、分享他人解決實際問題的思路與過程、提出自己的解決方案并期望獲得他人贊賞等。他們的訴求已不再是普通意義上的見習能夠滿足的,由于他們對深層次的交流合作需求沒有被滿足,導致他們的興趣越來越淡。
(二)校際實踐教學交流平臺用于見習的特色。校際實踐教學交流平臺一方面是出于緩解實驗資源不足的初衷,卻很好了規(guī)避了學生外出見習的安全風險問題,彌補的傳統(tǒng)見習方式的不足;另一方面增強了學生學習交流的靈活性,輕松自主地選擇性學習,也符合現(xiàn)代教育的發(fā)展趨勢。其特色主要有:(1)平臺軟硬件所需的投入少,安裝維護方便。(2)遠程見習的組織協(xié)調(diào)工作便利、組織費用低。(3)直播加錄播功能讓學習不帶心理負擔,可以現(xiàn)場學習,也可以看錄像回放來學習,讓學生輕松自由地聽課。(4)遠程見習能使同學自然順利地跨過心理障礙,如某些靦腆同學當老師的面不敢發(fā)言,但敢于對著大屏幕向遠程的老師提問。(5)平臺也可以用于教學觀摩、遠程教學互動、教學經(jīng)驗交流、技術交流等。
三、平臺存在問題及改進措施
第一,畫面、聲音質量不高,網(wǎng)絡不夠流暢是當前平臺的關鍵不足,亟須通過提升和優(yōu)化軟硬件性能來解決。
第二,軟件界面中無法移動攝像頭和調(diào)整畫面,只能通過遙控器或手工掰動攝像頭到不同的方位。需改進軟件以實現(xiàn)在軟件界面中對攝像頭動作的控制。
第三,拖動課堂錄像進度條的方式找某部分內(nèi)容的效率太低??砂唁浵穹殖鲈S多時間節(jié)點,添加概覽和內(nèi)容標簽,學生就能夠輕松地找到自己感興趣的內(nèi)容,給學習帶來便利。
第四,遠處聲音小而聽不清,而機床的嗡嗡聲較大。解決措施是:平臺軟件引入智能音頻處理程序,如去掉機床刺耳的噪聲,放大后排同學發(fā)言的聲音。
第五,一些關鍵的細節(jié),比如程序字母顯示不夠清晰。改進方向是:軟件能實現(xiàn)自動讓攝像頭定位和調(diào)焦,還能智能地追蹤操作人員的動作。
第六,該平臺缺少動手操作和實驗,對操作技能的訓練益處甚少。對策是購置機床設備,開展必要的實踐實訓。
四、結論
第一,作為一個非常重要的實踐教學環(huán)節(jié),見習能使機械職師專業(yè)同學的學習積極性顯著提高。如無現(xiàn)場見習條件,建立遠程實踐教學交流平臺用于專業(yè)見習是可行且有效的。
第二,跨單位的遠程實踐教學交流平臺,應用于低年級的機械職師專業(yè)見習活動,已經(jīng)收到較好的實效。還應該在平臺上開展其他方面的實踐與研究:遠程教學互動、教學經(jīng)驗交流、技術交流等。
第三,校際實踐教學交流平臺的未來建設的方向是:提升硬件性能以獲得較高質量的畫面和聲音;加強軟硬件支持來保證交流互動的效果,如引入視頻、音頻智能控制技術。不斷使用先進的技術手段改進該平臺,使之更好地為專業(yè)見習和其他的實踐教學交流活動服務。
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【作者簡介】吳 江(1984- ),男,碩士,廣西師范學院,研究方向:機械CAD/CAM,虛擬樣機技術的應用與研究工作。
(責編 黎 原)