构建网络环境下教师远程培训平台的关键技术研究*<br/>——以职业教育教师培训网络平台开发为例

构建网络环境下教师远程培训平台的关键技术研究*
——以职业教育教师培训网络平台开发为例

2014-05-24袁南辉杨改学

中国远程教育 2014年7期

□ 袁南辉杨改学

构建网络环境下教师远程培训平台的关键技术研究*
——以职业教育教师培训网络平台开发为例

□ 袁南辉杨改学

随着信息技术的迅速发展与日益普及，教育方式与方法都发生了很大变化。信息技术中的网络、通讯、移动、智能等技术在远程教育领域的应用，使得基于网络的职教师资远程培训成为可能。本文探讨了网络环境下提升职教师资教学能力的双师型师资培训平台的构建，通过对双师型师资培训平台中关键技术的研究，阐述了远程教育对提升职教师资教学能力所发挥的重要作用。

网络环境；培训平台；职教师资；关键技术

一、引言

从目前我国从事职业技术教育的师资来看，其来源渠道主要有以下几个：（1）来自普通高校和师范院校的毕业生；（2）来自企业的工程师或高级工程师；（3）留校从教的职业院校优秀毕业生；（4）从其他行业调入从教的人员。职业院校这种多渠道的师资来源，以及各校的人才引进标准的差异性，造成了职教师资水平的良莠不齐。为了提高职教师资的整体水平，近十年教育部有关部门先后派遣数以千计的职教精英远赴德国、美国和澳大利亚等职业教育发达的国家学习和交流；同时，也在全国许多中心城市布点，开展了职业院校骨干教师培训。但从国内目前开展的职业院校骨干教师培训的内容、方法与结果看，普遍存在重考取技能等级证书、忽视一线生产技能训练，重专业学习、忽视师范技能训练，重国外职业教育发展介绍、忽视体现职业教育的教学方法训练，重大多数受训学员学习的共性需求、忽视不同受训者的个性化需求等问题。

随着信息技术的迅猛发展，远程教育的方式与方法发生了许多变化。随着基于虚拟情景的探究学习培训、基于网络小组的协作学习培训、基于案例分析的自主学习培训，以及个性化学习平台的建立等先后实现，使得网络环境下职教师资的远程培训成为可能。本文就职教师资网络培训平台的构建、职教师资教学能力提升与拓展等方面展开分析和研究。

二、职教师资教学能力分析

在职业院校任职的教师，除了要掌握课堂教学技能外，还要具备在实验室、实训室，甚至生产线上开展实践教学的能力。此外，随着信息技术的迅速发展，信息化教育应用能力也成为职教师资不可或缺的重要能力之一。根据职教师资在开展各类教学过程中的基本职能和实际需求，以及行业工种的职业技能需求，我们将职教师资的教学能力归纳为三个方面：一是课堂教学技能应用能力，即教师在教学设计、教材编写、授课技能、教学评价与反馈、说课等方面的能力水平；二是信息化教育应用能力，即教师熟练开展CAI教学，通过形象化的教学手段展示概念原理、演示操作步骤，并能引导学生利用多媒体技术来创设虚拟教学情景，开展虚拟探究学习，提高教学质量和效率的能力水平；三是职业教育教学方法应用能力，即教师自行设计体现职业工种、项目特色的教学方案，以及灵活应用行动导向法（项目教学法、案例教学法、情景教学法、角色扮演法等）、任务驱动法等实践教学方法开展教学的能力水平。

三、双师型师资培训平台的构建

依据对职教师资教学能力的分析，我们将职教师资培训平台划分为八大模块，主要包括教师教学模块、学生远程自主学习模块，以及六个教学资源类模块（如图1所示）。

图1 双师型师资培训平台构建示意图

（1）课堂教学技能提升模块

主要培训内容包括导入技能、提问技能、组织技能、讲解技能、强化技能、演示技能、板书技能、结课技能等。

（2）信息化教育应用能力提升模块

主要培训内容包括多媒体组合教学能力、多媒体教学软件设计与制作能力、精品课程规划设计与建设能力、教学资源库的规划设计与制作能力、网络环境下开展教学与实施辅导的能力、基于虚拟仿真技术的教学应用能力、移动技术教学应用能力等。

（3）基于职业情境的职业教学法提升模块

主要培训内容包括头脑风暴法、卡片展示法、角色扮演法、案例教学法、项目教学法、引导文法、探索研究法、小组协同法等。

（4）教学设计能力提升模块

主要培训内容包括现代教学理论的认识、教学对象与教学环境的分析能力、教学目标认知与设计能力、突出教学重点与化解教学难点的能力、合理采用教学策略与教学方法的能力、教学评价能力、说课与教学反思能力等。

（5）行业工种技能提升模块

主要培训内容包括电工电子、网络工程、家用电器、制冷空调等专业工种。

（6）远程自主学习与训练模块

主要包括身份识别、在线学习监控与记录、学习与训练成果上传展示、协同学习与交流评价等内容。

（7）教师教学模块

主要包括教师开展职教师资培训用的教学大纲、电子教案、教学课件、教学视频等教学资源，以及课后作业布置、平时作业点评与成绩发布等内容。

（8）教学研究模块

主要包括与职教师资培训内容相关的研究论文、研究课题、说课研究等内容，以及师生优秀作品的展示。

四、建设双师型师资培训平台的关键技术

1.在线学习监控技术

对于远程培训来说，如何客观、公正地评价学员的参与情况，是实现过程性评价的一个关键的问题。只有对学员进行较为全面、公正的评价，才能促进学习者的参与热情，才能有利于远程培训的开展。根据学习者在网络环境中的行为活动方式，可以将在线学习行为分为四大类：

（1）浏览点击

在这一类活动中，学习者点击登录网络平台，浏览网络课程，浏览讨论区发帖，浏览课程公告栏等，这类在线学习的参与度可以通过对学习者所建立的标签记录、数据统计分析获得。

（2）创建回复

在这类活动中，学习者回复他人的帖子，或者是自己发起新的话题，网络平台数据库对于学习者回复和发帖情况存有纪录，从而可以通过纪录对学习者的回帖和发帖进行数据统计。

（3）完成与提交

在这一类活动中，主要包括完成调查问卷、完成作业、完成学习任务、完成测试等，这类活动的数据也可以通过学习者提交的作业数量、所得分数等进行统计，从而获得其参与度。

（4）贡献与分享

主要包括学习者的各类学习成果展示和作品分享，以及学员之间进行互动评价和作品的点评等活动。这一部分的参与度可以通过网络日志进行数据统计获得。

2.小组学习协同技术

学习者利用职教师资培训平台可以开展自主式的个性化学习和小组协作学习。

（1）QQ群

QQ群的建立，实现了真正意义上的协作学习。QQ群使得协作学习小组更具活力。学员们的学习问题在QQ群中得到解答，遇到学员自己无法解决的问题，责任教师将参与讨论。QQ群一般采用小组长负责制，学员推举有责任心的同学组建QQ群并担任组长，实行学员自主管理。

（2）Wiki

通过Wiki，可以促进师生交流。在Wiki站点，每个人都可以自由发表意见，对共同的专题进行探讨，不同教育者的教学经验和教学思想可以被分享，能进一步完善教学内容和相关教学资源。

3.虚拟现实技术

目前，在职业技术教育中，常常在以下三类教学与训练中应用虚拟仿真技术：

（1）用于实现真实教学或实验中不具备或难以完成的教学功能。例如，通过实施“基于EONStudio的交互式虚拟装配”训练项目，让学生使用EON Studio构建若干个汽车变速器工作原理虚拟教学系统，可以在虚拟环境下观察汽车变速器的主要内部结构、工作过程和装配过程。学生能够在虚拟环境下操作各构件，并在拆卸的状态下观察变速器内部零件的运动过程，能有效避免拆装真实变速器可能出现的危险。这是在现实中无法实现的。

（2）在涉及高危或极端环境、不可及或不可逆的操作。例如，在数控加工训练过程中，应用“CZK数控加工仿真训练与智能化考核系统”开展面向实际生产过程的机床仿真加工训练，以解决因数控设备高成本和学生误操作带来的危险性。学生先在虚拟平台上进行数控加工操作，建立对数控加工的感性认识，再在虚拟平台上训练并考试合格后才能在真实的机床上进行实操训练，从而有效地节约实训成本，降低危险性。又如，采用Proteus电子仿真平台开发“三相桥式全控整流电路”和“非隔离型AC-DC变换器”等虚实结合的实训项目。学生首先在仿真平台上构建电路并施加电源，利用虚拟仪器测试电路的性能，反复改变参数以观察理解电路行为和背后的工作原理，以及在过压、过流等极端故障情况下保护电路的工作原理，在此基础上再完成实操训练。通过虚拟仿真教学大大降低了由于学生不理解电路原理而遭受电击的危险，并大大减少了实验仪器损坏和材料消耗。

（3）在高成本、高消耗、大型或综合等情况下的项目训练。例如，在“虚拟演播室应用”实验项目中，利用虚拟演播室软、硬件系统对学生进行电视节目制作技能的综合训练；在“虚拟场景制作”实验项目中，训练学生按照虚拟演播室的技术指标进行虚拟场景的设计与制作。这两个项目可以实现用非常经济的手段来实现丰富多彩的演播室场景，解决了高成本、高消耗的训练问题。又如，基于Automod物流三维模拟仿真平台开展的“物流仿真实训”，可以解决高成本、难以重复受气候条件和场所限制的问题。

在虚拟与仿真环境下，通过情景构建、问题引入、项目导向等形式，应用现代教育思想和理念，开展探究式学习、自主学习和个性化学习，促进教师教学能力的提高。利用虚拟现实技术创设开放式虚拟学习平台，还能够支持职教师资的自主探究学习。

4.视音频远程点播与流媒体技术的应用

课堂教学视频案例研究用视频技术手段记录课堂教学中的典型事件，并对其进行全息分析和研究。课堂视频案例与现场观课、传统录像课和文本案例相比，可以记录课堂教学活动过程、教师的教学设计思路与实际教学行为、学生的课堂学习状况与反应，利于教师从多种角度反复获取所要观察的信息，进行深入的教学反思，从而促进教师的专业成长。

流媒体技术可以帮助我们有效地解决当前远程教育中存在的一些问题。利用流媒体技术可以很方便地将上课时教师和学生的图像、声音等进行互传。此外，还可以模拟出学校课堂教育，建立“虚拟教室”，模拟出班级，以加强学习者之间的交流。另外，还可以方便地获得世界上丰富的多媒体学习资源，帮助学习者学习。

5.人工智能技术

人工智能是计算机科学的一个分支，是一门研究运用计算机模拟和延伸人脑功能的综合性学科。人工智能技术应用于计算机辅助教学（CAI），就形成了智能计算机辅助教学系统(ICAI)。目前，人工智能技术在网络教学中的应用主要包括以下几个方面：（1）根据学生认知模型提供的信息，通过智能系统的搜索与推理，动态生成适合于个别化教学的内容与策略；（2）通过智能诊断机制判断学生的学习水平，分析学生产生错误的原因，同时向学生提出更改建议以及进一步学习的建议；（3）通过对全体学生出现的错误进行分布统计，智能诊断机制将向教师提供教学重点和方式以及测试重点和题型的建议；（4）为教师提供友好的教学内容、测试内容维护界面，无需改变软件的结构即可调整教学策略；（5）通过对学生认知模型、教学内容、测试结果的智能分析，向教学督导人员提供对任课教师教学业绩评价的参考意见。

以家用电器故障检测智能化考核系统为例，该智能考核系统由教师主控机、学生终端机、家用电器控制电路、智能嵌入式控制器、系统控制软件、培训与考务管理系统、家电原理仿真软件和题库等几大部分组成。其内部结构有三个特点：（1）主从式的网络结构。系统由信息化管理系统与仿真培训系统以主从方式构成，采取调用的方式为用户服务；（2）故障内嵌式设计结构。系统由智能化管理系统和仿真培训系统相互嵌入构成，两个模块相互调用；（3）并列式的管理与调用。由专家系统、知识工程、智能指导系统与仿真培训系统在各层次、各方面既独立又协同工作，协同器对两个系统进行调度管理并提供通信服务。根据培训与考核内容的不同，家用电器故障检测智能化考核系统提供了三种家用电器控制电路考核板：彩色电视机控制电路、DVD机控制电路和洗衣机控制电路。这三种电路均由服务器软件以智能化方式来设置各种故障点，其中，彩色电视机设置了28个故障点，DVD机设置了28个故障点，洗衣机设置了24个故障点，以满足不同等级的技术培训与考核使用。系统设置了两类网络版试题库：一类是针对家用电器控制电路板设置的培训与考核应会试题库；另一类是根据国家劳动部有关制冷设备相应职业技能等级设置的应知考试题库。学生在终端机上可以进行上述两种类型试题库的培训与考核。

五、结束语

网络环境下双师型师资培训平台的设计与实现涉及多方面的理论、方法和技术。该培训平台的设计以提升职业技术教育中教师的实际教学能力和行业工种技能为目标，从课堂教学基本技能、基于职业情境的职业教育教学方法应用能力、信息化教育应用能力、教学设计能力、行业工种技能等多个方面展开培训设计。通过应用在线监控技术、小组协同技术、虚拟仿真技术、流媒体技术、人工智能技术等关键技术，保障了远程教育培训平台下双师型职教师资在教学能力与行业工种技能两方面的有效提高与拓展。

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杨改学，教授，博士生导师，西北师范大学（730070）。

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