劉文　劉風(fēng)華

摘 要： 為培養(yǎng)新一代工科人才，有效提升學(xué)生的工程實(shí)踐能力，將互聯(lián)網(wǎng)與實(shí)踐教學(xué)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(xué)內(nèi)容、翻轉(zhuǎn)課堂為教學(xué)手段的實(shí)踐教學(xué)改革，實(shí)現(xiàn)了“線上知識學(xué)習(xí)，線下工程實(shí)踐”的有機(jī)結(jié)合，以滿足學(xué)生自主學(xué)習(xí)，個性化學(xué)習(xí)的需求。通過大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目計劃，有效提升了學(xué)生的綜合實(shí)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(shí)踐能力的應(yīng)用型人才提供了新思路。

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

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)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(shí)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(jì)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(yùn)和全球視野，更要有緊跟技術(shù)前沿的厚實(shí)理論基礎(chǔ)和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

工程實(shí)踐是工科教育體系的重要組成部分，是理論聯(lián)系實(shí)際，培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生實(shí)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(shí)踐，能力來自于實(shí)踐，素質(zhì)更需要在實(shí)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(xué)生的工程實(shí)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(xué)習(xí)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(fèi)開放式網(wǎng)絡(luò)課程，國際上主要有Course（斯坦福大學(xué)教授推出的在線大學(xué)課程平臺）、Udacity（斯坦福大學(xué)教授賽巴斯汀·索恩新成立的知識實(shí)驗(yàn)室）、edX（哈佛大學(xué)和麻省理工學(xué)院在線課程平臺）面向全球提供免費(fèi)優(yōu)質(zhì)開放式網(wǎng)絡(luò)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(xué)堂在線”，之后相繼建立了愛課程、華文慕課，好大學(xué)在線4個中文MOOC平臺[3]。MOOC實(shí)現(xiàn)在線優(yōu)質(zhì)課程共享，研究教與學(xué)的規(guī)律，促進(jìn)先進(jìn)計算和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與教育的融合，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量和學(xué)習(xí)效率，推動中國高校教學(xué)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(qiáng)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(jì)社會各領(lǐng)域深度融合，正對各國經(jīng)濟(jì)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(xué)習(xí)方式，更是一種新的教育形態(tài)和機(jī)制[8]。

隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，學(xué)生的需求呈現(xiàn)出個性化和多樣化，每個個體的學(xué)習(xí)節(jié)奏和學(xué)習(xí)方式都不同，學(xué)習(xí)的興趣也不盡相同，表現(xiàn)在實(shí)踐教學(xué)中尤其突出，為了滿足學(xué)生自主學(xué)習(xí)，個性化學(xué)習(xí)的需求，采用互聯(lián)網(wǎng)+教育的模式，使實(shí)踐教學(xué)從被動實(shí)踐轉(zhuǎn)向主動實(shí)踐，從而達(dá)到提升學(xué)生綜合實(shí)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(diǎn)。

⑴ 實(shí)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(xué)習(xí)、正式學(xué)習(xí)與非正式學(xué)習(xí)的充分融合。

⑵ 實(shí)現(xiàn)了互聯(lián)互通的教與學(xué)；互聯(lián)網(wǎng)+教育提供了更加豐富、優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源和學(xué)習(xí)策略、個性化的學(xué)習(xí)服務(wù)、實(shí)現(xiàn)了充分的社會交互。

21世紀(jì)是以知識的創(chuàng)新和應(yīng)用為主要特征的知識經(jīng)濟(jì)時代，同時也是以網(wǎng)絡(luò)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(shí)現(xiàn)有教無類和因材施教的結(jié)合，為每一個學(xué)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(shí)踐教學(xué)改革

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

2.1 工程實(shí)踐教學(xué)中存在的問題

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

⑴ 工程實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中理論教學(xué)與實(shí)踐脫節(jié)，由于實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)缺乏、儀器設(shè)備短缺、實(shí)驗(yàn)人員不足導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)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(shí)踐過程中，了解實(shí)驗(yàn)儀器的結(jié)構(gòu)、工作原理是保證實(shí)驗(yàn)成功的前提，然而，由于大型實(shí)驗(yàn)儀器價格昂貴、精密度高，損壞后不易修復(fù)等特點(diǎn)，學(xué)生無法系統(tǒng)地理解實(shí)驗(yàn)儀器的物理結(jié)構(gòu)及工作原理，對實(shí)驗(yàn)儀器的工作只能是“知其然而不知其所以然”。

⑵ 綜合性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計性實(shí)驗(yàn)欠缺。校內(nèi)開設(shè)的實(shí)踐課程多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，設(shè)計性和綜合性實(shí)驗(yàn)欠缺。實(shí)踐是分析、設(shè)計、研制與實(shí)施的一系列綜合活動，而不僅僅是簡單的模仿和驗(yàn)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(xué)生，沒有高質(zhì)量的實(shí)踐訓(xùn)練，就不可能很好地解決實(shí)際問題，也不可能支撐創(chuàng)意創(chuàng)新乃至創(chuàng)業(yè)的實(shí)現(xiàn)。因此，在實(shí)踐教學(xué)中，需要更多設(shè)計性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)來激發(fā)學(xué)生的自主探究能力和創(chuàng)造力，使學(xué)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(shí)際問題的能力，進(jìn)而為創(chuàng)意創(chuàng)新乃至創(chuàng)業(yè)打下堅實(shí)的基本功。

2.2 工程實(shí)踐教學(xué)改革方案

根據(jù)工程實(shí)踐教學(xué)中遇到的問題，針對基礎(chǔ)型實(shí)踐教學(xué)特點(diǎn)，將實(shí)驗(yàn)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(xué)生在實(shí)驗(yàn)之前通過觀看網(wǎng)絡(luò)短視頻、模擬動畫等提前學(xué)習(xí)并進(jìn)行模擬操作，課上教師采用“翻轉(zhuǎn)課堂”的教學(xué)方法，進(jìn)行知識點(diǎn)梳理，對重點(diǎn)、難點(diǎn)進(jìn)行挖掘，講解并開展討論，調(diào)動學(xué)生探究學(xué)習(xí)的積極性；對實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行分析、設(shè)計并進(jìn)行現(xiàn)場實(shí)施。

“互聯(lián)網(wǎng)+教育”將網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的優(yōu)勢與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)線上線下的有機(jī)融。通過分析SPOC平臺數(shù)據(jù)，做到對學(xué)生的學(xué)習(xí)行為實(shí)時跟蹤，實(shí)時反饋，從而指導(dǎo)教學(xué)改革。同時，利用基于大數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)分析，充分了解學(xué)習(xí)者的動態(tài)學(xué)習(xí)過程，進(jìn)行學(xué)習(xí)行為的預(yù)測性分析，并建立學(xué)習(xí)的預(yù)警系統(tǒng)，為學(xué)習(xí)者提供有效的學(xué)習(xí)支持服務(wù)?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+教育”模式的工程實(shí)踐教學(xué)改革研究思路見圖1。

基于“互聯(lián)網(wǎng)+教育”模式的實(shí)踐教學(xué)改革，在我校的計算機(jī)工程系、機(jī)械工程系、物理教研室開展了試點(diǎn)教學(xué)，借助互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)平臺，方便了學(xué)生利用手機(jī)開展移動學(xué)習(xí)，有效加強(qiáng)師生之間、學(xué)生之間的互動，學(xué)生既是學(xué)習(xí)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(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。圖2為學(xué)生網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的效果圖。

2.3 工程實(shí)踐綜合能力培養(yǎng)

國家自實(shí)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(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)，自2015年起出臺了大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃，鼓勵大學(xué)生在完成課內(nèi)學(xué)習(xí)的同時，努力開展綜合性、探究性學(xué)習(xí)。我校作為一所工科院校，為了給學(xué)生提供一個良好的工程實(shí)戰(zhàn)環(huán)境，專門成立了創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)工作室，并為學(xué)生設(shè)立專項(xiàng)資金，申報研究型課題。在2015年到2017年間，我校大學(xué)生申報的大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃，累計立項(xiàng)192項(xiàng)，表1列出了三年內(nèi)自治區(qū)級和國家級項(xiàng)目的立項(xiàng)數(shù)目。

為方便學(xué)生開展工程實(shí)踐和保證項(xiàng)目的順利實(shí)施，項(xiàng)目組開發(fā)了工程實(shí)踐教學(xué)管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以完成實(shí)驗(yàn)室預(yù)約，項(xiàng)目管理，多學(xué)科教學(xué)指導(dǎo)以及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)聯(lián)盟，為多學(xué)科融合、交叉開展實(shí)踐活動提供有利的網(wǎng)絡(luò)平臺。圖3為工程實(shí)踐教學(xué)管理系統(tǒng)界面圖。

3 結(jié)束語

將“互聯(lián)網(wǎng)+教育”應(yīng)用于實(shí)踐教學(xué)，開展以互聯(lián)網(wǎng)為平臺、微課為教學(xué)內(nèi)容、翻轉(zhuǎn)課堂為教學(xué)手段的實(shí)踐教學(xué)改革，實(shí)現(xiàn)了“線上知識學(xué)習(xí)，線下工程實(shí)踐”有機(jī)結(jié)合，體現(xiàn)了在“做中學(xué)，學(xué)中做”的教學(xué)方法，有效提高了學(xué)生的綜合實(shí)踐能力，對培養(yǎng)出具有創(chuàng)新精神和工程實(shí)踐能力的應(yīng)用型人才提供了新思路。

參考文獻(xiàn)（References）：

[1] 劉明貴，向梅梅.基于實(shí)踐教學(xué)改革的人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新[J].

中國大學(xué)教學(xué)，2009.2.

[2] 解繼麗.“互聯(lián)網(wǎng)+”引領(lǐng)教育改革新趨勢[J].楚雄師范學(xué)院學(xué)

報，2015.30（2）：85-88

[3] 李曼麗.MOOCs的特征及其教學(xué)設(shè)計原理探析[J].清華大學(xué)

教育研究，2013.8：14-23

[4] 劉楊，黃振中等.中國MOOCs學(xué)習(xí)者參與情況調(diào)查報告[J].

清華大學(xué)教育研究，2013.8：27-36

[5] 汪瓊.MOOCs與現(xiàn)行高校教學(xué)融合模式舉例[J].中國教育信

息化，2013.11：14-15

[6] 馬化騰.互聯(lián)網(wǎng)+國家戰(zhàn)略行動路線圖[M].中信出版社，

2015.

[7] 趙國慶.“互聯(lián)網(wǎng)+教育”：機(jī)遇、挑戰(zhàn)與應(yīng)對[N].光明日報，

2015-06-09（14）.

[8] 劉宏森.互聯(lián)網(wǎng)時代的教育：困境和作為[J].中國青年研究，

2015.7.