漫步“云”端 智慧“实训”——基于“互联网+”的电子“云实训”系统开发与实践

宣 琪，陈 磊

（杭州市电子信息职业学校,浙江 杭州310021）

一、问题与源起

自2014年起，浙江省中职学校电子专业高考内容进行改革，学生专业课除了理论考试以外，还要考技能。受此变化影响，学校电子实训课的教学质量受到了空前的关注，实训课的教学效果关系着学生专业技能水平，对学校的高考也会有明显的影响。但在现实中，学校电子专业实训课还存在着很多问题，一直对教学质量有影响，具体表现在以下四个方面：

1.教师实训教学指导面受限

电子技术应用专业技能操作性较强，在班级规模较大的背景下，一对多的现实使得教学指导教师很难面面俱到，常常顾此失彼，致使学生课堂问题不能及时获得解决，问题像滚雪球似的增长，最后导致学生厌学，严重影响教学质量。

2.学校实训教学资源分散以及利用率低下

教师以备课组的形式各自为战，资源虽多但是分散、参差不齐，没有很好的平台将其整合与共享，从而使得资源的利用率大大下降，资源之间没有一个对比，没有优胜劣汰机制，教学资源优化就很难实现。

3.过去式、碎片化的教学反馈、评价低质低效

目前的实训环境很难实现对每个学生实训操作过程的监控、记录及评价，评价往往只能是对个别学生、个别环节进行，很多实训结果的评价需要在课后完成，及时性很差。

4.教学管理粗放，因材施教难以实现

现有的条件下，规模化教学势必很难实现精细化、个性化的教学管理。在中职学生层次相差较大的情况下，每个学生对于教学要求的理解程度是有差异的，现有教学形式导致两极分化越发严重。

二、破题与思路

基于以上这些情况，笔者认为：改进电子专业实训模式，整合资源，提升教学效率势在必行。解决问题的主要思路归纳起来就是两个字：“融”与“创”。

1.“融“合现有装备

实训中出现的问题，主要是一个字：“散”。

课堂里学生多了，教师抓实训教学质量，力不从心——课堂散；

教师资源存放在个人电脑、U盘里，无法有效利用——资源散；

教学反馈滞后，每个学生的实训评价无法准时到位——评价散；

教学管理粗放，每个学生的实训需求无法同时满足——管理散。

要克服上述问题，必须对现有的实训设备做革命性的改进，设计融合现有设备的各自优点，新的实训台把原来独立的实训电子仪表、多媒体设备整合到一个新的工作台上。

2.“创”新使用技术

为了能更好地实现设备、资源的整合，有必要采用“互联网+”新思路建设新的实训系统，实现软硬件的跨界融合。通过基于“互联网+”的电职数字校园对新实训系统的学生账号实现统一用户登录，方便又快捷；学生通过数字校园个人学习空间，可以在互联网上学习教师发布在数字资源平台上的资源，实现在“云”上的便捷学习[1]。

三、开发与实践

1.“云实训”系统的开发

根据前面所提及的“融”、“创”的解决思路进行系统开发，将按照以下几个部分来进行。

（1）开发“云实训”硬件系统，打造一体化、可视化、通用型实训工位

为了解决技能教学中四点问题，学校开发了“云实训”硬件平台（见图1、图2）。硬件主要包括操作平台、计算机、监控设备、仪器设备、网络设备。

图2 “云实训”硬件平台（教师桌）

图1、2中1.学生桌2.教师桌3.摄像头，4.显示器，5.信号发生器，6.交流电源，7.直流电源，8.电源分配器，9.数字式示波器，10.恒温焊台，11.高清摄像头，12.围板，13.散热孔。

硬件设计时，在每个实训工位前安装了摄像头，摄像头是由学习系统进行控制的，在讲台上则安装了监控中心。这样，教师坐在讲台前面，便可轻松地掌握每位学生的技能操作情况，发现有操作问题时及时地予以提醒，问题严重时，教师会直接走到学生面前进行指导。

“云实训”硬件平台几乎集成了电子技术应用专业所需要用到的所有教学仪器，同时计算机的引入可以将电子专业所有的专业软件应用起来，这样一来可以实现电子专业所有的技能教学，并达到理虚实一体化的教学[2]。

（2）开发“云实训”数字化教学资源库，打造数字化、共享化、智能化教学平台

“云实训”资源库平台如图3所示，是数字化资源的载体，是把资源、硬件、教学结合在一起组成一个系统的关键，“云实训”模式下，平台建设需涵盖数字校园用户统一身份认证登录、资源发布上传下载修改、实时视频图像传输、实时评价反馈、数据统计汇总五大功能模块。

图3 “云实训”资源库平台

这五大块功能，对自主学习难问题提供了途径、对“三难”问题提供了软件保障、对技能授课标准不一提供了一致性模板、对资源共享难问题提供了共建共享的平台。

（3）配建现代多媒体系统，打造直观化、交互型教学媒介

为保证能有效开展“云实训”，配合硬件、资源库这两个平台使用，需要有一个现代的多媒体平台。平台包括无线同频器、电子白板、Pad、无线音箱系统、视频摄录系统。无线同频器的作用就是可以将手持式智能终端上的画面传递到投影上，教师可以抓拍教学过程的每一个瞬间及时反馈给所有学生，电子白板的引入能够有效的在讲解过程中加入批注，并能很好的保存起来，存放到资源库平台中去。

（4）实践云实训系统，打造“导助促”三位一体的技能教学模式

实训工单从操作步骤、操作对象、方法和评价标准等维度，图文并茂地对操作过程进行了详细描述，学生根据工单导学完成相应的工作任务，在过程中遇到问题可以在数字资源库中查询相应资源助学，解决相应问题，最后学生将完成阶段性成果及最终结果进行自评、互评、师评等评价，从而实现教学及能力提升，实现平台促学，实现了具有个性化特质的教学。

2.云实训系统的教学实践

通过几年来“云实训”系统的应用与实践探索，逐步形成了工单导学、资源助学、平台促学三位一体的教学模式，三者环环相扣构成了完整体系。同时精细化管理也保证了系统的正常有序运行。经过多年实践大大提高了学生技能学习的效率和质量。

（1）工单导学让学生在实训时有清晰的操作指南

工单导学是“云实训”系统应用的一个小助手，是连接学生和系统的一个纽带。利用图文并茂的工单导学，让学生在操作步骤、操作数字化资源链接、操作对象、方法和评价标准等维度有据可依，以工作任务为线索引导学生自主学习。如图4所示《三人表决器》项目的实训工单部分内容。

图4实训工单

（2）资源助学为学生能够个性化自主学习提供途径

资源助学是在教学过程中很好的应用云实训资源平台中的数字化教学资源，教师针对某一个具体的实训项目开发了相应的数字化教学资源，其中包括技能操作微视频、常见错误解读、理论分析以及上一次课学生的一些典型的操作。学生能够根据自己掌握情况利用资源平台的资源搜索和帮助提示功能，选取自己所需要的知识点、技能点进行学习、操作。这样能够很好的实现因材施教，让教学尊重学生的个性，让学生能更自主的学习[3]。

3.平台促学为学生技能提升提供了通道

平台促学是应用了“云实训”平台及时评价反馈功能，教师可借助平台监控轻松地掌握每位学生的技能操作情况，并及时地予以指导、反馈、评价。同时借助系统开发时带的广播系统，能够将教学过程中的视频图像以大屏幕投影及系统广播的形式反馈到每个学生终端。这种及时反馈大大提高了学生解决问题的效率，对学生的技能提高有着极大的促进作用。如图5所示。

图5教师利用“云实训”资源库平台实时评价反馈

当学生技能操作发生错误时，教师便可一边纠正操作问题，一边点击按钮扣除对应指标的成绩，临下课时便可轻松地得到一张实训效果评价柱状图，直观地反映出技能训练的成果与不足，实现了实时评价和反馈。同步录制每位学生的操作过程，这不仅为教师评价学生技能提供了可视依据，而且为学校分析、研究学生的技能学习过程积累了大数据。

4.精细化管理为系统的有序运行提供了保障

系统使用便捷在于后台管理精细化，首先是及时有效的培训体制，建立了校本培训机制，让教师很好的掌握系统使用的方法。其次是精细化的实训室管理制度，以7S的要求来做好设施、设备、环境的维护。最后是数字化资源的整理和整合，资源是系统的核心，有序有效的资源管理非常重要，系统以项目来分割整个资源，跟某一项目相关的资源都存放在该项目的目录下面，同时提出资源点击排名，实现优胜劣汰[4]。

四、成果与创新

1.成果

（1）国内首创中职电子专业新型实训系统

该系统获得两项国家专利，其中“云实训”硬件平台获得了国家实用新型发明专利，专利号为201320586340.8，“云实训”软件平台获得国家软件著作权，著作权编号2014SR031613。

（2）构建了一个“云实训”教学资源平台

云实训平台形成了校企互联、家校互通、师生互动，各方资源共建共享一种可持续发展的教育生态系统。经过4年多的共同开发与应用，建成了5个云实训系统的实训室，建成5门数字化核心课程，50多个实训项目，1000余项数字化教学资源，10多个经典案例的资源平台，学校被评为浙江省首批资源库建设示范学校。

（3）形成了“云实训”技能教学新模式

借助云实训平台，通过工单导学的教学形式，帮助学生实现自主学习，在此基础上，教师借助视频与网络实时查看、帮助及评价学生的课堂学习过程，借助于云服务器对学生的学习过程、结果等数据进行存储、统计、分析和评价，在平等的课堂教学资源环境中，初步形成大数据背景下兼具个性与高效特质的教学模式。

2.创新

（1）基于教材的共性化教学将向基于资源的个性化教学转变

“云实训”采用先进互联网技术手段，将数字化教学资源作为教学内容，教师提出教学任务并对学生实训过程进行及时评价、反馈，学生根据学习任务及个性的需求选用相应的资源，并根据教师的反馈对操作进行修正，最终达到技能教学目标。学生既是资源的使用者，又是资源的生产者，学生在进行资源成长体验式学习，这意味着基于教材的共性化教学将向基于资源的个性化教学转变。

（2）教学资源架构实现了从分散化向系统化的转变

“云实训”系统是将技能操作工位、信息化教学手段、教学过程监控、教学过程评价、教学资源使用、生成、理论教学、虚拟仿真，实际实践整合到一起的完整的可持续发展的实训教学生态系统。

（3）教学指导、反馈、评价分时性、局部性向实时性、大数据化转变

借助大数据手段对学生完整学习状态的分析，其中包括理论知识掌握程度，用科学数据对学生进行研究。利用云监控实现技能教学留痕、利用云计算实现学生操作数据分析、结果数据统计分析，为教学研究提供了数据支持及科学性保证。

（4）教学无痕向教学留痕转变

“云实训”系统能够把教学的整个过程完整的记录下来，将原来物质化实物化的教学资源以数字化的文字、图片、视频等形式存储起来，大大节省了存储空间，同时可以利用检索的方式方便使用者查询相关的数据。

（5）推广应用的专门化向可移植化转变

本成果是以电子技术应用专业为例的，专业不同但是系统架构都是一致的，只要结合自身专业建设自己的硬件平台，再配套上本专业的数字化教学资源就可以很好的开展教学。

五、成效与推广

经过4年多的共同开发与应用，建成了5个云实训系统的实训室，目前所有实训室都投入了使用，学生覆盖面为整个电子专业部近1000人，每周“云实训”环境实训室课时达20学时/间，几年下来成效显著。

1.学生学习兴趣、自主性、技能水平大幅提升

通过各年级的调查问卷、座谈会及收集到学生的体会及多方听课后评课反馈，听课率、参与率达95%以上。近几年学生荣获全国技能大赛金牌1枚、银牌2枚、铜牌2枚，省赛金牌3枚、银牌3枚。首届高职考技能考中，我校211名学生参加考试（全省最多）平均分137.3，为杭州市第一，省内前三。

2.专业教师技能及教学科研水平大幅提升

各级各类竞赛成绩显著，其中获国赛一等奖共2项、二等奖1项，省赛一等奖2项、二等奖2项。市级论文评比一等奖5篇以上，杭州市课题1项。各级各类杂志发表文章10余篇，编写教材10余本。多本教材被浙江省评为规划教材推广使用。

3.专业内涵质量得到了深化

在现有的教学模式下，增加了信息化教学的形式，实现了专业教材本位的教学传统向以数字化资源为基础的教学形式的初步转变，向教学信息化、智慧教育转型升级。

“云实训”系统在本校实践的同时，成果也辐射到了教仪企业及兄弟学校，推广效应显著。

4.成果转化，促进企业转型升级

成果获得了两项国家专利授权，相关成果转化为教仪公司技术革新、理念转变提供了范本，到目前为止，已有4家企业前来洽谈专利授权转让事宜。如浙江亚龙教育装备有限公司结合“云实训”系统，应用到浙江省高职技能考试设备中。

5.成果推荐，争做教改示范

在此期间，省级层面的讲座达5次以上，各类省级骨干教师培训类项目3次以上，公开课达6次以上，各类参观10余次,对省内专业建设、实训室建设、数字化资源库建设、教育教学改革起到很好的示范作用。

6.成果实践应用，获得社会认同

华东师范大学徐国庆教授听过“云实训”系统公开课后，在《职教论谈》卷首语中发表了《一堂印象深刻的公开课》，大幅肯定了学校的努力，成果还在《杭州职教》、《杭州日报》上都有相关报道，2014年入选中国电子商务博览会，并在智慧教育展区展出，传播了智慧教育理念，赢得社会的认同。

基于“互联网+”的电子“云实训”系统是电职教师教学智慧与最新信息技术结合的产物，其高度的智能化使教师在电职电子专业上实训课更加轻松，师生之间分享教学资源也变得十分方便。其理念符合电子专业建设的发展方向，可以说电子“云实训”系统的建设与应用体现了电职智慧教育不断深入的趋势，是一个具有创时代意义的发展。

[1]梁文鑫.大数据时代——课堂教学将迎来真正的变革[J].北京教育学院学报(自然科学版),2013(1)：14-16.

[2]黄允千.构建电工电子实验中心的新模式[J].实验技术与管理,2005(3).

[3]王立臣.谈提高学生实践技能方法[J].职教论坛,2004(12).

[4]戴元富.论在中职电子电工技能教学中乐学理念的构建[J].成才之路,2009(17).