《理化测试》课程信息化建设的研究

程志东

(辽宁轨道交通职业学院机械工程系，辽宁 沈阳 110023)

伴随着5G等信息化技术的飞速发展，传统的教学模式不断受到地域及时间的限制，尤其是在新冠疫情期间，更是加速了课程的网络化发展，因此信息化课程建设迫在眉睫，甚至走上了边建设边实践的快速发展之路。

教育部发布的《教育信息化“十三五”规划》中指出：“职业教育要着力用现代信息技术改造传统教学，重点解决实训教学中“进不去、看不见、动不了、难再现”的难题，这也进一步强调了课程信息化建设的必要性。

因此，本文以《理化测试》课程为例，讨论了该课程的特点及信息化建设的需求，并较为详细的阐述了信息化资源如何来建设，以及信息化的教学的实施途径。

1 课程的特点及信息化需求

《理化测试》课程的主要研究内容是金属材料的物理、化学及力学性能的检测原理和方法。所有金属材料在制造和使用过程中都涉及到理化性能检测，而且材料的理化性能将直接影响产品的使用与寿命、是质量检测部门的重要依据。该课程不仅为学生学习专业知识提供必要的理论基础，更重要的是它是一门实践性很强的实训类课程。

在理论教学方面，由于受到传统教育观念的影响，仍然以教师为主，学生处于从属和被动的地位，“主体”地位已被剥夺，这样的话就有悖于新时代培养学生创新精神的要求。因此在理论教学上，对于信息化需求就凸显出来。

由于该课程的实践性较强，实训教学方面的需求迫在眉睫。但由于实训室建设成本超高，经过调研一般的学校很难拿出这么多的资金给予支持，因此在实训教学上，信息化需求更是迫切。

就《理化测试》课程来说，无论是理论教学还是实训教学，其对于信息化的需求可以归结为以下几方面。

1)理化测试课程涉及的知识面较广，如材料力学、材料物理、物理化学、机械基础等，相应的其信息化需求也将是多样化的，针对不同类型的知识点，需要提供相适应的信息化资源。

2)该课程涵盖了金相分析、物理性能测试、化学性能测试、力学性能测试等多种测试手段和方法，课程内容连贯性和系统性较差，而且各个方法和手段关联性很小。这给信息化建设带来了难度，既要满足信息化资源的碎片化需求，还要迎合信息化资源的系统化。

3)由于理化测试课程内容特别抽象难懂，比如各种不同的金相组织图片很难去理解它，如何使学生易于理解和记忆成为一个难题，这其实也对信息化资源提出了直观性的需求。

4)课程相关的多媒体教学资源不是很多，学起来枯燥，这样就造成学生的学习兴趣下降，本身不愿意去听，更不用说去理解，这也是信息化建设的紧迫性需求。

2 信息化教学资源建设

2.1 不同类型信息化资源的特点

文档资源是系统化学习不可获取的一类资源，主要以教案形式呈现，会把各个知识点系统化的展现给学生，使学生对相关模块有一个总体的了解。

课件也是系统化学习的另一类资源，主要是PPT形式的比较常见，它与教案配合使用，会更利于各个知识点的学习和理解。

图片是比较容易得到的一类教学资源，但因其具有直观性的特点，在信息化教学中的应用还是比较多的，好多知识点用语言描述起来很麻烦，而一张图片就可以清晰明了的呈现。

视频资源也是一类非常常用的信息化教学资源，尤其对于实训类的教学模块，更能发挥视频的优势，通过视频的回放功能可以避免教师一遍又一遍的重复演示，同时也可以节约大量的实训材料的消耗，而且因其直观性可重复性更利于学生掌握各个实训项目的操作。

微课资源是非常理想的一类适合于理实一体化知识点的信息化教学形式，微课中可以对实操相关理论做简要讲解或者强调，同时利用微课视频集成功能将实操的演示部分与理论部分完美结合，可以将一个知识点完整的呈现给学生。当然微课并不适合于所有教学模块，我们建议将一些难于理解和演示的知识点做成微课形式。

动画资源主要是针对一些抽象的知识点，无法用实物来展示，也无法用现场演示视频和现场图片来呈现，那么就可以考虑用动画的形式，将一些我们无法直观可见的事物做成动画信息化教学资源。

2.2 《理化测试》课程的信息化教学资源需求

该课程是一门典型的理实一体化专业课，既有理论教学部分，也有实训教学，而且各个教学模块相对独立并各具特点，因此对于信息化教学资源的需要也是多样的。

对于理论部分，信息化教学资源当以文档类和课件类为主线，将各个知识点串联起来，体现理论的系统性和完整性。在一些重点和难点上，可以搭配一些图片和动画教学资源，帮助学生在整体掌握的基础上，对于重难点上有一个更好的理解和把握。

对于实训教学，不同模块有着不同的信息化需要，我们将分别说明。化学成分分析模块中选取了钢的火花检验实训项目，该项目以操作为主，因此视频资源是最适合的，再配以典型牌号的火花图片资源，即可以完成该部分实训课程的学习。

宏观组织分析模块中选取了冷酸蚀检验实训项目，该项目仍然是以操作为主，因此依然是视频资源比较适合，同样需要配备常见宏观组织图谱，用来分析常用低倍组织。

金相试样制备实训项目是显微组织分析模块中的一个重要单元，因其在现场的使用率较高，且整个操作过程需要一定的技巧性，故微课资源特别适合该项目的实训教学。微课中既可以讲解操作过程强化操作细节，又可以用视频形式演示操作过程并可以在视频里圈点重点。

显微组织分析模块中另外一个实训项目是金相观察分析，金相组织不具备直观性，需要借助金相显微镜才可以观察到，因此显微分析设备的使用需要视频资源，而金相组织分析的话动画资源比较适合。可以将一些显微组织以动画形式给学生展示并说明，同时结合一定数量的显微组织金相图谱以及标准晶粒度谱图，来分析常用牌号的金相组织。

力学性能试验模块中选取的是布氏硬度试验实训项目，硬度试验在生产一线的使用量也是非常大的，因此整个测试过程的演示需要视频资源。但布氏硬度压痕测量需要在放大设备下完成，因此还需要借助于动画来辅助该部分操作的教学。

以上我们分析了《理化测试》课程实训部分各个模块中各个实训项目的信息化教学资源的需求。

3 实施信息化的途径

在实际的教学活动中，信息化教学平台需要与课程资源共同发展，仅仅依靠信息化教学平台缺乏丰富的课程资源，则会使信息教学沦为空架子，而只重视课程资源的丰富，忽视与信息化教学平台的有效对接，则难以达到理想的知识传播效果，因此有必要讨论一下信息化教学的实施途径。

3.1 各类信息化教学平台的特点

“互联网+”已经成为国家教育事业信息化发展的重要平台，尤其是近些年在线开放课程建设在各个高校得到积极发展，同时国内的MOOC平台也在不断发展。这些“互联网+”平台具有开放性、覆盖面广等优点，但对于高等职业院校而言，在课程建设还缺乏与之相应的融合性，不能很好的体现职业教育课程的特点和教学特色。

云班课和职教云等平台，应该说是为职业教育量身定做的信息化教学平台，充分考虑职业教育的特点，更适合于高等职业教育信息化需求。平台上的信息化资源发布非常便利，而且教学互动环节设置丰富，比如答疑讨论、头脑风暴、投票问卷，同时平台还提供了教学效果检验机制，如测试及作业环节，确保了信息化教学各个环节的闭环控制。

考虑到个别学生的居住地区及网络条件等限制，QQ和微信等即时通讯平台也是不可或缺的信息化教学平台。因其具有普及性及应用门槛较低的优势，可以作为信息化实施的辅助平台。

3.2 《理化测试》课程的信息化实施途径

就《理化测试》这门课而言，比较适合的信息化实施途径我们建议是云班课或者职教云等平台。在资源的发布和查阅的便利性的前提下，其对信息化资源的使用监控功能是其他平台无法比拟的，同时其丰富的交互活动也使得信息化教学资源更加丰富多样，利于学习者的学习和使用。

4 结论

综上，讨论了《理化测试》课程信息化建设的必要性，并提出了具体的信息化需求和实施途径：

1)结合《理化测试》课程特点，提出了信息化建设的必要性和需求。

2)信息化教学资源的分类建设，即理论教学建议以文档类和课件类信息化资源为主、实训类教学建议以视频类资源和微课类信息化教学资源为主。

3)信息化教学的实施途径就《理化测试》课程而言，建议采取云班课或职教云等平台。