基于网络教学的“液压与气压传动”智慧课堂课程研究

王 兴 牛海侠 周金霞

（安徽三联学院机械工程学院 安徽 合肥 230601）

0.引言

从液压与气动传动技术特征来看，液压与气压传动设备具有造价低、装配简单、安装灵活、标准化程度高、控制精度高、运行稳定等特征，并在工程机械中实现了自动化和职能化，进一步促进了液压与气动传动技术快速发展。 所以“液压与气压传动”成为一门重要的必须课程，特别是是机电类专业和机械类专业。 由于“液压与气压传动”课程内容比较抽象，知识点繁多、元件结构复杂，在传统的课堂上很难提高学生学习兴趣和培养学生思维能力。虽然采用了多媒体CAI 教学模式，但是课件少、质量差、传统教学思维等各种因素的印象，教学质量大大降低。

网络技术的兴起，给教师提供不一定的教学模式，基于网络的“液压与气压传动”课程必定有众多优势，比如实时在线交流和解答、个性化学习、自由学习、在线练习和复习，提高学习效率。 但是也存在一定的弊端，比如如何激发学生学习兴趣，学生的思维能力该如何培养，所以本课题将结合智慧课堂，为学生提供不一样的网络教学环境，培养出新世纪需求的人才。

1.概述网络教学和智慧课堂

1.1 网络教学

在互联网社会环境下，网络已经成为信息化社会的基础，普遍性存在人类的各种活动中，尤其是在教育领域得到广泛渗透和运用。 网络教学的兴起，使教学工作和学生学习不再局限于课堂之上，彻底打破时空的限制，演变成全新的教学模式[1]。网络教学最大的优势在于学生学习时间和地点比较灵活，且教学信息快递较快，信息检索便利，在未来定会彻底替代传统教学模式。

与传统教学方式相比，网络教学具有明显的优势，比如提高教学的深度和广度，使教学系统与网络连接成一个整体，加速教学内容的传递；提高教学质量，教学内容有专业老师进行编写，然后在利用计算机软件的优势向学生展现不一样的教学内容， 激发学生的学习兴趣；加强师生之间的沟通与交流， 网络教学能够突破时间和地点的限制，学生可以根据自己的需求选择性学习，还能随时向教师请教自己的疑问，另外还能通过网络检查学生学习情况，并针对性提出学习建议；实现教学资源贡献，在网络教学环境下，教学资源不再属于哪所学校，只要有网络就能获取相应的教学资源，促进我国教学事业的发展。

1.2 智慧课堂

翻转课堂教学模式的兴起归根结底在于网络，属于基于网络教学平台的一种全新教学模式。所谓的智慧课堂，表现在于智慧二字，单纯分析智慧有两种含义，技术上成智能化为智慧，心理学上将聪明、谋略和见解为智慧。 所以智慧课堂彻底改变传统教学模式，改变知识传授的模式，利用智慧对学生进行综合素质培养，充分开发学生潜在的智慧；从信息化角度看，利用网络技术和计算机技术，丰富课堂教学环境，实现教学智能化和信息化[2]。本课题主要研究基于网络教学平台的智慧课堂，利用互联网、大数据和云计算等新型信息技术，在课件上、课前前后实现高效和智能课堂， 另外也是利用网络技术和计算机计算，创设具有探究、建构和富有智慧的课堂教学，提高教学过程中的课件传输、沟通与了解、评价与反馈和学生情况分析等能力，智慧课堂必能满足现代学生发展的基本需求。

2.基于网络的“液压与气压传动”课程实现方案

2.1 开发方案的确定

网络课程教学必须要拥有坚实的硬件基础，所以要对服务器和网络配置进行升级，然后不断提高网络的安全性和稳定性，目的是可以直接通过校园网直接进入网络教学系统。目前网络教学正处于快速发展时期，且教学方式也在不断变化。 根据“液压与气压传动”课程的特征，然后与结合智慧课堂相结合，不断完善网络教学系统。

目前网络课件开发工具主要使用ASP、CGI、JAVA 语言和HTML制作工具，网络课程的开发建立在网页上，并在网页上实现课件的跳转学习，同时增加声音效果和网页的动态效果，更能实现服务器与浏览器的交互功能[3]。 但是这种网络课件开发具有一定的难度，对计算机专业知识点要求较高，且程序维护困难，开发周期长和困难等各种问题。

结合“液压与气压传动”专业的特征和适应性，使用课件开发和网站开发，课件开发利用多媒体技术，把课件内容打包成网上发布的课件；网站开发利用网络数据库和HTML 制作工具开发，在网站上实现与课件内容的管理和交互学习。

2.2 专业多媒体工作的选择

Author ware、Director、Tool book 是目前最具有代表性的多媒体开发工具。Author ware 最大的优势在于操作方便，制作简单，为教师节省更多的时间，可在屏幕编辑上时间进行修改参数和填写参数，另外还能提高教师的多媒体作品。Director 主要作用在于演示，利用声音和动画方式将枯燥乏味的知识制作成动画效果， 提高学生的理解能力。Tool book 能够把整个课件划分为各个层次和不同部分的总体框架，完全适合“液压与气动传动”课程专业性要求。

2.3 网络开发工具的选择

网站实现系统结构具体包括：学生用户端、教师用户端、网络服务器、JSP 程序和后台数据库。 工作原理是学生用户端通过浏览器发出请求， 然后网络服务器进行处理， 并调出JSP 程序，JSP 程序在利用JDBC 调出数据库，并把学生需求内容通过浏览器发送给学生，最终在学生客户端上展现出来。

实现网站系统结构还需要各种工具和技术， 比如Front page、JSP技术以及SQL 数据库管理系统，Front page 用于编写HTML 语言，这样可在浏览器上显示，且具有极大的方便性，满足各种页面需求的编写。 JSP 技术是根据脚本语句执行运算处理、变量输出和子过程调用的作用，SQL 数据库管理系统内包括各种课件知识。

2.4 “液压与气压传动”网络设计实现的基本功能

开发网络“液压与气压传动”课程后，还需要在网页上设计出几个重要功能项目：学生管理、课件学习、问题解答、查询、练习和模拟考试等[4]。学生管理是对每个学生的注册和确认等各方面进行管理；课件学习是在网页上为学生提供课件学习内容，这样可根据学生的兴趣爱好选择合适的课件内容；问题解答就是学生在学习过程中会遇到一些疑问，可直接通过网页向系统提交疑问，这是需要教师对其进行解答；学生的所有疑问和解答都放在数据库中，学生可以通过查询功能，查找自己的答案，查询方式：时间顺序、关键词、专业符号图以及专业名词等各种方式进行查询；学习和模拟考试功能是为了帮助学生在每学完一节课时，针对性进行练习和自我测试，不断巩固自己专业知识。

3.“液压与气压传动”课件开发

3.1 “液压与气压传动”课件网络开发

“液压与气压传动”课件完成后，然后嵌入到网页中供学生学习，所以课件开发必须能在网上发布。 比如在学习液压传动概述章节时，大量开发各种图形，利用动画形式演示液压泵的工作过程，这样学生在学习时就会更容易理解工作原理和机构。 利用Author ware 工具进行开发单机板课件和网络课件，单机板课件可将程序打包后直接进行跳转；而网络课件需要网络课件打包到网络程序内，然后嵌入到网页中，章节之间实现跳转。

网络课件主要是放在网络服务器上，只有在连接网络的情况下才能进入服务器，并通过浏览器的方式展现出具体课件内容，但是浏览速度会受到网速和计算机配置所影响， 这样必定会影响到学生的学习。 而单机板的浏览速度直接由移动设备所影响，且显示方式比较多样，主要以过渡显示方式为主，能够增加课堂教学质量，调动学生的积极性[5]。但是网络课件的浏览速度会影响到学习效果，所以必须采取直接过渡方式显示。

单机板课件主要包括图形和文件， 然后以外部链接方式进行浏览，这样就能根据程序自动找到相应的知识点，且在修改时也比较方便，只需要修改图形和内容即可。 而网络课件，需要把所有程序、图形和文件放在服务器上，在浏览时必定会影响到速度，所以在网络课件开发时尽快分割打包放在服务器上。

3.2 开发设计在线练习

在线练习对于学生来说什么重要，目的是提高学生对知识点的理解，及时发现自己的不足，巩固专业知识点。那么在线练习要包括三大功能：题目、常见习题解析和答案及分析报告。题目包括类型、数量、顺序和答题时间等等，在“液压与气压传动”课程中，具有较多的专业符号和公式，这时题目就应该以选择题和判断题为主；对题目顺序要求不高，也可以自由选择不同的题目进行练习；在学生完成练习题后要对学生练习结果进行反馈，可以及时反馈也可以综合反馈，都是帮助学生纠正错误，提高学生对知识点的理解，所以要根据学生学习情况决定。常见习题解析是帮助学生清楚了解正确答题方式，供学生学习。解答结果分析就是在练习题目后确认自己的解答结果，并出具详细的分析报告，需要根据学生的实际情况选择不同的分析报告：即时反馈和综合反馈。

4.“液压与气动传动”智慧课堂教学目标及方案设计

网络教学平台课堂资源为智慧课堂教学提供了基础，可在课堂上实现讨论、抢答、互动和信息检索等功能，利用网络课程，在课前做好充分的准备工作，不断优化教学方案，更是实现以学定教的教学目的，通过对教学内容进行优化，呈现出立体化和人性化的教学内容，激发学生学习兴趣； 另外课后可显现批改学生作业并解答学生的疑问，帮助学生养成良好的学习习惯。所以必须要将网络教学平台与智慧课堂相互结合[6]。

4.1 预设“液压与气动传动”课程目标和教学目标

在实施智慧课堂教学前必须要设定教学目标。在新课程改革方案中，首先要确定三维一体课程目标，包括价值观和情感态度、过程与方案、知识与能力等三维目标。必须要始终遵守三维一体课程目标，并在智慧课堂中加以实现。 然后，将课程目标转变为教学目标。 由于“液压与气动传动”专业知识较强且复杂程度高，所以不需要在一节课上全部涉及到相关内容，但是要涉及到三维。 另外教师还需要根据每节专业知识特点，利用网络平台，设计出符合目前教师教学和学生学习目标，然后分别将三维课程目标分别引入到智慧课堂教学环境中。

4.2 便于学情分析

基于网络的智慧课堂教学为教师提供了便利， 还提供了便利的学情分析网络平台。 这样能够直接全面了解学生的学习情况以及其它情况，包括学生学习状态、学习心理以及基础知识水平。智慧课堂坚持了以学生为中心的教学模式，所以在教学前，根据学生的实际情况进行全面分析，目的是为了让教学活动与学生实际情况相符合，并充分发挥教师的作用[7]。为了全面了解学生的实际情况，必须要对学生的学习状况和学生特征建立相应的资料库。基于网络的智慧课堂更是提供了便利的管理和维护功能， 通过计算机技术就可以直接统计分析学生各种情况，然后针对性提出建设性教学意见，使教学课程设计更加充实完善。

4.3 进行预习设计

根据课程目标和教学目标，然后结合学生学情的分析，为学生提供针对性预习内容，制作预习资料，供学生课前进行预习。预习设计的基本要求包括教学与学习目标、教学内容、知识点、过程和预习练习题。所以预习资料制作必须要重点对待，一定要让预习内容足够丰富，满足学生的基本需求。 其中包括微课、富媒体和练习题。

微课是建立在网络平台之上，教师把重点知识点以视频的方式供学生预习，微课视频要重点突出某个教学知识点，且时间不可超过8分钟，这样能帮助学生更好的学习理解某个知识点[8]。在制作微课时要遵守新知识点讲授、难知识点解析、练习评测基本要求，微课制作利用网络课程进行制作教学视频，也可以放在网络课程上供学生学习。

富媒体资源就是通过网络平台向学生提供各种各样的学习资料，更是智慧课堂教学的基本资料， 在使用富媒体资源时要遵守两个要点，首先在资源内容选择必须要合理，智慧课堂教学内容基本上主要来源于富媒体资源，比如网络课件、网络课程、练习题、教学案例和习题解析等等，资源的选择要根据学生专业知识点的需求选择，而不是盲目选择所有资源。 富媒体资源推动方式最好使用网络平台，将教师制作好的网络课件直接发送给学生，可以进行整理归类然后放在网络课程平台上，学生根据关键词就能搜索到。

前面在开发设计在线练习小节进行阐述，而在智慧课堂上，同样需要设计出预习练习题，这里的练习题在课前练习而不是课后，预习练习题设计也需要满足学生的需求，坚持目的性和主体性，满足学生对专业知识点的需求，更是贴近学生的实际学习情况。 智慧课堂最大作用在于帮助学生自主构建知识体系，所以预习练习题要有一定的难度，还要分层次，激发学生学习的兴趣，由于网络课程无法输入专业的符合和公式，所以尽量以判断题和选择题为主，并增加课堂上教师进行批阅和分析学生练习题答题情况。

4.4 实施预习测评与交流

课前预习练习题完成后， 利用网络课程平台上传到评价信息系统内，然后对学生答题情况进行分析和评价，将评价结果自动输出，以图形或者是表格形式表示出来， 这样有利于教师准备下一步工作，还有利于通过智慧课堂加强师生之间、学生之间沟通、交流和讨论[9]。 另外需要对练习题的结果进行针对性教学，如果是普遍性存在的问题需要在课堂上进行讲解， 如果是个别问题只需要针对性进行指导即可。

4.5 设计教学方案

把课前准备的内容升华升课堂教学方案。在设计教学方案时要根据学生对“液压与气动传动”知识点了解状况和学生的兴趣爱好进行设计，教学要素要科学合理安排，必须按照教学目标、内容、方法、手段、步骤和时间各大要求素质为基础，形成有效的教学方案。 “液压与气动传动”智慧课堂教学方案设计，是根据教学目的设计教学方案，然后根据学生专业知识点的理解程度和学习兴趣设计教学方式，基于网络课程实现教学过程，所以必须要充分将智慧课堂与网络教学相互结合，把握重点要素进行设计和安排。

5.结论

在网络时代环境下，网络教学优势日益突显出来，本文主要以网络技术和计算机技术为基础，结合“液压与气压传动”课程专业专业知识，开发网络教学课件，供学生进行网上学习，充分发挥网络教学的作用。 然后结合智慧课堂教学模式，针对“液压与气压传动”设计教学目标及方案，不断优化教学体系，实现专业化教学和因材施教，培养学生对“液压与气压传动”课程学习兴趣，提高学生专业技能，帮助学生全面形成智慧知识体系。

由于初次在网络教学平台上实施智慧课堂，在实施过程存在很多不足和需要完善的地方，今后在教育过程中还需要重点关注，针对性解决，不断深入研究全新的教学模式，推动教学事业的发展。