职业院校信息化教学环境构建与教学改革研究

蔡臻+李锋

一、引言

信息化教学是以培养学生自主学习和创新能力为目的，以现代教育理论和观念为指导，充分运用信息技术开发教学资源，优化教学过程的教育方式。相对传统教学而言，信息化教学以其形象性、主动性和创造性等优点，为培养学生思维、提高动手能力和实践水平、掌握科学研究方法和学习方法等方面发挥着重要作用。

目前国内著名高校和科研机构正积极投入信息化教学环境的构建。如中国科学技术大学《光学物理》课程在信息化教学环境构建中建立“几何光学实验设计平台”，将信息技术与光学物理有效结合；海军航空工程学院开发的“单片机虚拟实验室”，利用汇编语言模拟设备调试和安装过程，利用信息技术取代传统仪器设备；清华大学《汽车检修》课程构建发动机模拟检修系统，学生藉此快速定位故障设备、评估受损程度，更换机械器件。

在教育中，由于我国信息化研究起步较晚，在构建信息化教学过程中存在以下问题：第一，如何利用信息技术更新教学理念，转变教学模式，企业如何参与和促进信息化教学改革缺乏清晰思路和实践经验；第二，技术水平较低，信息化教学环节简单，缺少人与仿真设备的互动过程；第三，信息化教学环节缺少行业企业参与，不基于真实工作过程，培养的学生难以适应社会高速的技术革新；第四，信息化教学环境开放共享的范围和深度不高，难以满足学生自主学习和自我实践需求。

有鉴于此，文章以我院《网络设备配置与管理》课程为例，将教学过程融合于信息化教学环境构建之中，并利用信息化技术创建虚拟化教学环境，扩大共享范围和受众深度，充分发挥课程在信息化教学中的示范性和辐射作用。

二、信息技术与教学过程的整合

每个国家对“信息技术”定义并不完全一致。在我国，“信息技术”泛指用于管理和处理信息所采用的各种技术的总称，主要是指利用计算机科学和虚拟技术设计和开发的信息系统及应用软件。“整合”是指协调不同系统之间的功能和要素，扬长避短，并获得新的属性和功能。基于上述定义，文章将信息化和教学之间的“整合“理定义如下，信息化教学是以各种教学系统整体为协调，构建相互渗透和彼此关联的信息化教学环境和教学环节，以发挥教学过程的最大效益，并产生新的教学理念和教学方法，从而转变教学模式，改革教学方式。

信息技术与教学的整合，不是被动地纳入，而是主动地适应和变革过程。在教学过程中，整合不是简单地利用信息技术演示教学过程，更不是将信息技术作为辅助学习的工具，而是要将信息技术与教学过程的有机融合，实现网络虚拟显示与实际教学之间的融合，既将信息技术既作为教学内容，又作为一种教学方法和手段贯穿教学主线，还要将信息技术作为一种资源整合方式实现教师教学与学生自主实践的融合。从这个角度来说，“信息技术”不能使学生更聪明，也不能使学生更勤奋，更不能自然而然引发教学改革。但信息技术与教学的整合却为教育改革提供有利条件，才诞生了新的教学方法和教学手段，才促进信息化教学资源的共建共享，高职院校才步入信息化教学的新时代。

三、信息技术教学环境整合方式与手段

1.翻转课堂

随着现代教育技术革新，网络教学已成为信息技术应用的核心，各类教学网站和资源蓬勃兴起，“以教为中心”的传统课堂正演变发展为“以学为中心”的远程教学设计，称为翻转课堂。翻转课堂已成为传统教学的有益补充，不但可以促进教学资源均衡配置，还可以解决传统教学的时空限制。在翻转课堂教学环境构建中，教师、教学内容和教学设备等都不是真实存在的，教师和学生双方地位和作用也发生明显变化。学生不再是课堂的旁听者，也不是知识的灌输对象，更不是停留在对教师演示的机械模仿和重复，而是做为实际的参与者主动地与教学环境和课程资源展开的互动，成为知识的探索者和实践的履行者。翻转课堂为学生提供图文音像并茂的超文本连接知识库，激发学习兴趣，符合认知规律，优势明显。

（1）翻转课堂整合信息技术与传统课堂优点，信息技术的发展为传统教学注入新的生机，为教学环境构建提供物理媒介和系统平台，丰富了教学方法，改变了教学手段和教学资源配置方式。

（2）翻转课堂使教育享有真正的公平和平等。在翻转课堂教学环境中，所有学生处于同样的虚拟环境，享用同样的教学资源，接受相同的教师指导，大大降低高职院校因办学条件和师资水平的差异，学生享有真正的教育平等。

（3）传统课堂形式单一，内容枯燥，知识传授基本依靠教师语言描述和示范演示。在翻转课堂中，教学可以通过动画、视频等方式模拟理论原理，再现实验过程，提供教学过程的生动性和交互性，切实提高学习效果。

2.虚拟实验

虚拟实验是基于网络技术和虚拟现实构建的开放式网络化虚拟实验教学环境。随着信息技术发展应用，虚拟实验以其形象、廉价的知识获取和技能培养方式，为教学开辟了新的领域。虚拟实验器材采用与现场设备相同的配置过程，学生以近似真实方式通过网络方便快捷地进行实验配置，再现实验过程，从而打破传统实验受时间、地点和设备条件等诸多限制。虚拟实验技术先进，手段多样，具体表现如下：

（1）虚拟实验为动态实验而设计，根据教学实践过程中产生的新现象、新问题和新规律，实现学生与教学、实践与环境的互动。

（2）虚拟实验为动态控制而设计，模拟实验步骤，控制实验过程。

（3）虚拟实验为动态结果而设计。实验结果会因为具体实验环境、器材和实验过程等因素变化而改变，虚拟实验在结果分析、处理时必须针对不同情况计算实验数据和结果。

3.虚拟图书馆

虚拟图书馆利用信息化手段将现实书籍数字化，检索过程程序化，浏览模式仿真化，从根本上改变文化信息保存、管理、传播、使用的传统方式和手段。在教学过程中利用信息技术创建虚拟图书馆，可以将不同高职院校、行业企业之间的图书资源和文化积累集中规范化管理，提高资源的组织性、共享性和利用率，促进资源合理分配，发挥资源最大效益。

4.虚拟社区

信息技术为教学过程创造虚拟化、平等化和个性化的网络自主学习平台，使虚拟社区成为一种崭新的教育方式和手段，能够最大程度地利用和共享教育资源、节约教育成本。从此学生进入社区不再依靠双脚，而是通过双手寄以文字表达，根据学科领域和企业需求自由地选择所需知识，自主地安排学习时间。虚拟社区将传统教学方式的单向性转变为交互式，把传统教学手段的单一性转变为多元化，利于网络的传输和信息的反馈加深知识理论的横向扩展和纵向深入。通过信息技术打造虚拟社区，系统平台是社区建立和发展的土壤，内容资源是社区存在和发展的供给，社区交往与师生互动是社区的生命和灵魂，三者共同缔造网上虚拟社区的情感和归属感。

5.微课程

微课程是指根据教学目标、课程特点、学生情况，组织教学内容及资源，设置教学情境，形成围绕知识点和技能点展开的短视频。微课程具有极大的自主性，通过网络再现教师课堂授课情景，简洁方便，形象生动，成为信息化教学过程不可缺少的组成部分。微课程视频资源信息量大，形象直观，具有很强的真实感，既可以弥补传统教学方式的缺欠与不足，又可以避免传统文本资源直观性缺点。

四、信息技术教学方法与革新

以我院《网络设备配置与管理》课程为例，将教学过程融合于信息化教学环境构建之中，提出“虚拟仿真、实物结合、实践验证”三步学习法和“分组实施、制定方案、实践论证”三步实践法。

（1）通过“虚拟仿真、实物结合、实践验证”三步学习法引导学生思考，提高认知水平。

网络设备运行机制和工作原理以程序固化，如交换机生成树收敛过程、路由选举机制等。学生对程序看不见、摸不着、想不透，即使学会对设备配置后只知其能，不尽其然。在教学过程中利用信息技术把晦涩理论以生动形象的多媒体动画展现出来，仿真网络运行机制，阐述设备工作原理，将复杂拓扑简单化，抽象理论具体化，配合实物讲解和演示教学，边讲边练，边练边讲，再现配置过程，验证实践结果，既丰富了课程内容，又加深了对知识难点的理解，提高认知水平。

（2）结合“分组实施、制定方案、实践论证”三步实践法开发学生创新思维，提高实践动手能力。

在信息化教学过程中结合分组实施、制定方案、实践论证”三步实践法开发学生创新思维，提高实践动手能力。课程根据具体工作任务实施分组教学，鼓励学生通过小组讨论、分工合作、角色交替方式共同制定解决方案，论证网络规划，最后通过虚拟网络组建和虚拟实验检验方案的可行性，得出实践结论。让学生知道在解决实际工程问题中，答案没有最好的，方案不是唯一的，以此扩展学生思维，培养学生分析问题和解决问题的能力。

五、结语

信息化教学是一种全新的教学模式，充分发挥学生主观集约、理性实践和客观显化主体作用。课程通过科学的实践方法、先进的技术手段、革新的教学模式和多维的教学方法，在启发学生多元思维、提高自主实践水平、培养创新性人才上起到重要作用。

[基金项目：2014年广东省高等职业教育教学改革项目（项目编号：201401115）；广东省高等职业技术教育研究会2015年重点课题（项目编号：GDGZ15Z007）；广东省职业技术教育学会科研规划项目（项目编号：201503Y52）；全国交通运输职业教育教学指导委员会2015年交通运输职业教育科研项目（项目编号：2015B21）。]

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