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摘要：针对数控技术课程的教学需要，提出基于混合教学的数控技术网络化教学框架，给出在该框架下进行教学设计的基本原则，并设计基于混合教学的数控技术网络化教学的教学流程与实施方式，为数控技术课程教学改革提供一种新的思路。
关键词：混合教学；数控技术；网络化教学
1 引言
信息技术的迅速发展和应用推广正改变着大学生学习知识的途径和手段。这种加快了交流和传播速度的信息爆炸现象在不断推动着教育方法与手段的改变，尤其是对作为教学“第一现场”的课堂教学活动产生了剧烈的冲击。从上世纪90年代以幻灯投影为主的电子化教学形式的出现和广泛应用开始，到近几年受到广泛关注和应用的微课、慕课教学，课堂教学过程的目标、形式和手段都在发生变化。时代的改变促使教育工作者必须改革传统课堂教学模式，应用混合网络化以迎接信息时代的挑战[1-5]。
虽然随着我国专业认证工作在全国各大高校的工科高等教育中开展，以及教育部为推动工程教育改革提出的新工科人才培养模式，都给当前专业教学改革提出了更高的要求[6-8]。如何实现学生“在做中学、在学中做”，提高学生的学习兴趣、学习效率和学习效果，在目前课时量不断被压缩而授课内容不断推陈出新的情况下，传统的教法和单一的新型教学模式都难以保证教学质量的提升。通过基于混合教学的数控技术网络化教学，可以将教学过程的重点从教师课堂面授转向学生课内外自主学习，从而调动学生学习的主动性；把教师从不断重复的教学过程中解放出来，通过不断研究教学的形式与过程，改进教学方式和手段，增强教学效果。本文以高等工科专业教学中的数控技术课程为研究对象，探讨该课程基于混合教学的网络化教学设计原则和实施方法，并给出课程的教学设计方案，为该课程的教学改革尝试提供依据。
2 基于混合教学的数控技术网络化教学框架
在混合教学活动中学生通过获取在网上发布教学视频等教学资源，可以在课外自主学习，并通过网络上的自测资源评估自己的学习效果。这样课堂教学时间可以被解放出来，通过案例研讨、难点答疑和协作任务等新型课堂交互教学形式，解决学生自主学习中的的困难，并加深学生的学习深度。这个教学模式受到广大学生和学校的欢迎，受到全球教育界的广泛关注。
这种教学模式的重点是将教学过程从传统的教师传授转换为学生自主学习，这样将教学过程的推动力由教师变为学生，更容易激发学生的学习热情。但是由于不同学生的学习能力不同；众多教学资源的制作、组织、发布和教学过程的管理仍然由习惯于传统教学方法的教师来完成，因此，混合教学中开展网络化教学的实施方法是其进一步得到推广和发展的关键。
基于混合教学的网络化教学的关键是充分利用信息技术手段，构建信息化的网络教学资源和教学环境；并通过重新规划和设计课前、课内、课后的各种学习活动过程，提高学生的学习效率和质量。与传统常规授课方法不同，基于混合教学的网络化教学的网络学习内容常用以讲授单一知识点或某个教学问题，因此网络学习内容的阅览时间很短，一般应该控制在学生知识接收的生理极限内，更便于学生自主安排的学习过程，保持学习兴趣，充分利用零散时间，从而使学习效果可以得到最佳化。
进行基于混合教学的数控技术网络化教学设计，首先要构建课程实施的教学体系框架，如图1所示。与传统教学方式不同，基于混合教学的数控技术网络化教学中教师的大部分教学活动需要在课堂之外进行，教师进行知识传授的方式也要从面对面直接传授的课堂教学模式，改为借助网络教学资源与教学环境，进行教学过程的监控与推进。首先，在课堂教学之前增加教学资源的制作与发布环节；并且在网络上发布的网络教学资料与传统的多媒体教学课件不同，需要更符合学生自主学习使用，便于学生认知和掌握课程的知识要点，并方便学生利用网络教学环境进行专业技能练习；在传统教学中占主导地位的课堂教学将被改变，课堂教学课时变少，教学目的和方式发生改变。教师在教学过程中主要起到引导、答疑和评估的作用从，台前的主导工作变为幕后的辅助工作，帮助学生提高学习效率和质量。
3基于混合教学的数控技术网络化教学设计原则
由于基于混合教学的网络化教学特点，在教学设计时需要注意以下的设计原则。
1）课程知识点碎片化
基于混合教学的网络化教学设计上要遵循人们在认知和学习上的自然规律。研究表明，人们在知识获取过程中学习效率最高的持续时间一般在6～7分钟，超出这个时长，学习和记忆效率会迅速下降。因此，需要基于该规律对课程的知识点进行分解，对课程网络学习视频等资源的制作要注意时长的控制。
2）教学资源的组织和管理便于自主学习
基于混合教学的网络化教学中，学生是学习的主体，需要能够自主把握学习进程。因此教学资源的组织和发布必须保证教学内容的完整性和连贯性，使不同学习能力的学生都可以方便地把握自己的学习进度，更好地理解和掌握课程知识要点。同时在教学资源中要有充分的指导内容，指导学生顺利、高效地开展自主学习。设计足够的考核节点，帮助学生在自主学习中进行自我检查和评估。
3）教师在混合教学效果评估与改进中的主导地位
基于混合教学的网络化教学中，教师在教学过程中影响教学的手段因为学习方法和过程的改变而改变。教师除了传统的通过考核把握教学过程外，还应通过教學内容的设计、组织和教学过程的指导来引导教学。同时，教师还应注意在教学过程中通过相关的学习效果检查和学习过程信息的采集及时了解学生的学习效率和效果，在教学过程中通过网络论坛、微信等通信手段加以及时的指导和改进，增强教学效果。
4 基于混合教学的数控技术网络化教学课程设计
数控技术课程是机电专业的一门专业核心课程，前导课程涉及机械、电子、检测、计算机、控制等多专业的相关课程，要求学生具有扎实的专业基础、宽广的专业知识面，学生需全面理解课程知识点，掌握机械加工工艺和机电一体化技术的应用，并能够灵活应用，才能较好地达到课程学习要求。下面介绍基于混合教学的数控技术网络化教学模式中课程的教学流程及实施过程设计。 1）课程教学内容的分解与学习进度规划
教师在课程教学资源制作之前，首先，要根据专业培养目标和本课程教学大纲确定课程教学所涉及的全部知识点，并根据教学经验找出学习过程中的难点、重点。数控技术涉及机械结构、加工工艺、电子检测、计算机、控制、驱动等众多知识内容，因此，教学内容分解就需要在明确教学目标基础上细化知识点，并注意与其前导课程的教学内容衔接。其次，制定各知识点网络教学资源的表达手段和制作方案，比如：三维动画能够更好地展示机械结构的工作原理；插补算法需要将工作原理动画与算法公式推导相结合才方便学生的理解和掌握。
为学生提供学习进度规划指导书也是课程教学设计的重要内容，通过它引导学生制订学习计划，开展自主学习。学习进度规划指导书中需要帮助学生确定自主学习过程中的作业练习、评估点和学习内容的分支结构，从而帮助学生建立本课程的知识体系，并能够及时得充分的能力训练，了解自己对课程知识点的掌握程度。
2）教学资源的制作与发布
目前网络上的专业教学资源非常丰富，充分利用这些资源可以提高教师教学资源制作的工作效率、降低教学成本。但这些教学资源往往是针对不同学校的不同课程，因此要根据教学需求进行适当的修改和完善。同时要想增强基于混合教学的网络化教学效果，还需要根据学生知识接受的生理限制和爱好，将教学内容碎片化。
除了教学资源的制作与发布，网络化教学还需要进行网络教学综合平台的建设。网络教学综合平台的建设既要考虑对教学资料发布与访问权限的控制，还要考虑学生通过该平台能够进行课程能力的练习与知识点掌握程度的测试，从而方便学生进行自主学习与教师的教学过程管理。学生可以通过多种信息终端自主观看教学资源进行学习，也可以在该平台上讨论问题，分享学习体会，进行自我测试。
3）课堂教学
在基于混合教学的数控技术网络化教学模式中，学习过程与传统教学模式不同被分成了两个部分：课堂教学和课外学习。其中的课堂教学与传统课堂教学不同，重点不再是教师对知识的讲授，而是用来完成对学生自主学习的答疑、课程知识的深化学习、课程学习效果的考核。因此，课堂教学活动的形式将变得更加多样化。教师在课堂教学时需要及时指出并纠正学生自主学习中出现的问题，将从网络上收集到的学生学习反馈进行集中性解答和处理。课堂教学将变成一种深化学习，通过课前在网络上布置的研究案例，让学生以小组为单位进行课前准备，在课堂上组织学生进行交流讨论。从而锻炼学生活用知识和团结协作的能力，以及学生在交流讨论过程中的表达与沟通能力。教师通过适时引导和点评，帮助学生领会课程知识的灵活应用。根据课程的知识领域设置里程碑式的课程节点，通过课堂检测和讲评进行阶段性学习进度和效果的检查，促进学生进行学习进度的把握。
4）课外自习
教学模式的变化将给学生留出足够的时间进行自主学习，为此课堂教学的课时会被削减，以课外自习的形式交由学生自主安排。课外自习成为该模式下引入的新型教学环节。课外自习主要是通过网络，由学生自主完成，因此网络化教学平台的建设是课外自习的基础。在网络化教学平台上学生可以自主学习课程知识点，通过网络作业进行课程技能的练习，利用课程节点测试检验自己对知识点的掌握程度，针对自学过程中遇到的困难和课堂上没有解决的问题向教师进行询问，这样能够保障学生在平台上顺利完成所有的课外自习的学习活动。在课外自习中，教师将成为幕后英雄。他要监控学生的学习进度，及时指导学生克服学习中遇到的困难，根据学生线上表现和测试结果，及时调整教学内容的安排，不断改进教学手段与方法，帮助学生提高学习效率与质量。
5 总结
通过基于混合教学的数控技术网络化教学方法的研究，进行了基于混合教学的数控技术网络化教学模式的实践探索。改变了传统课堂教学以教师讲授为核心的教学活动组织形式，变为以学生自主学习为核心，采用移动互联设备充分利用碎片化时间进行学习，可以极大地提高学生学习的自主性，并将教师从繁重、重复的课堂教学中解放出来，更多地关注课程教学的方法与教学的效果。这样必将推动数控技术课程改革的进展，提高机电一体化课程的学习深度和效率，对于新环境下的大学专业课程教学改革具有实践指导意义。
参考文献：
[1]李志超，余宏亮. 基于混合教学的知识习得与路径建构研究. 教育发展研究，2016，36（z2）：76-80.
[2]李響，皇甫大恩. 混合教学模式研究. 中国教育技术装备 2016，23（24）：149，152.
[3]黄朝兵，杨杰，郭志强，郑林，王昱. 基于网络教学平台的混合教学模式设计与实践. 计算机教育，2017，15（11）：134-137
[4]王旭仁，冯安然，熊子晗. 智能机器人技术及其仿真课程混合式教学实践与效果评估. 计算机教育，2018，16（10）：173-174.
[5]刘姣娣，许洪振，温宝琴，袁昌富. 机械制图混合式教学模式改革与探索. 科技资讯，2018，15（8）：33-37
[6]赵继，谢寅波. 新工科建设与工程教育创新. 高等工程教育研究，2017，35（5）：13-18
[7]张海生. 跨界融合：“互联网+”背景下“新工科”的发展逻辑与建设目标. 应用型高等教育研究，2017，2（3）：13-18
[8]马万征，谢越，李孝良等. 新工科背景下符合专业认证的环境类专业人才培养方案的研究. 高教学刊，2018，3（21）：155-157
作者简介：张帆，扬州大学机械工程学院讲师，博士，研究方向为机电一体化技术、数控技术等。
关键词：混合教学；数控技术；网络化教学
1 引言
信息技术的迅速发展和应用推广正改变着大学生学习知识的途径和手段。这种加快了交流和传播速度的信息爆炸现象在不断推动着教育方法与手段的改变，尤其是对作为教学“第一现场”的课堂教学活动产生了剧烈的冲击。从上世纪90年代以幻灯投影为主的电子化教学形式的出现和广泛应用开始，到近几年受到广泛关注和应用的微课、慕课教学，课堂教学过程的目标、形式和手段都在发生变化。时代的改变促使教育工作者必须改革传统课堂教学模式，应用混合网络化以迎接信息时代的挑战[1-5]。
虽然随着我国专业认证工作在全国各大高校的工科高等教育中开展，以及教育部为推动工程教育改革提出的新工科人才培养模式，都给当前专业教学改革提出了更高的要求[6-8]。如何实现学生“在做中学、在学中做”，提高学生的学习兴趣、学习效率和学习效果，在目前课时量不断被压缩而授课内容不断推陈出新的情况下，传统的教法和单一的新型教学模式都难以保证教学质量的提升。通过基于混合教学的数控技术网络化教学，可以将教学过程的重点从教师课堂面授转向学生课内外自主学习，从而调动学生学习的主动性；把教师从不断重复的教学过程中解放出来，通过不断研究教学的形式与过程，改进教学方式和手段，增强教学效果。本文以高等工科专业教学中的数控技术课程为研究对象，探讨该课程基于混合教学的网络化教学设计原则和实施方法，并给出课程的教学设计方案，为该课程的教学改革尝试提供依据。
2 基于混合教学的数控技术网络化教学框架
在混合教学活动中学生通过获取在网上发布教学视频等教学资源，可以在课外自主学习，并通过网络上的自测资源评估自己的学习效果。这样课堂教学时间可以被解放出来，通过案例研讨、难点答疑和协作任务等新型课堂交互教学形式，解决学生自主学习中的的困难，并加深学生的学习深度。这个教学模式受到广大学生和学校的欢迎，受到全球教育界的广泛关注。
这种教学模式的重点是将教学过程从传统的教师传授转换为学生自主学习，这样将教学过程的推动力由教师变为学生，更容易激发学生的学习热情。但是由于不同学生的学习能力不同；众多教学资源的制作、组织、发布和教学过程的管理仍然由习惯于传统教学方法的教师来完成，因此，混合教学中开展网络化教学的实施方法是其进一步得到推广和发展的关键。
基于混合教学的网络化教学的关键是充分利用信息技术手段，构建信息化的网络教学资源和教学环境；并通过重新规划和设计课前、课内、课后的各种学习活动过程，提高学生的学习效率和质量。与传统常规授课方法不同，基于混合教学的网络化教学的网络学习内容常用以讲授单一知识点或某个教学问题，因此网络学习内容的阅览时间很短，一般应该控制在学生知识接收的生理极限内，更便于学生自主安排的学习过程，保持学习兴趣，充分利用零散时间，从而使学习效果可以得到最佳化。
进行基于混合教学的数控技术网络化教学设计，首先要构建课程实施的教学体系框架，如图1所示。与传统教学方式不同，基于混合教学的数控技术网络化教学中教师的大部分教学活动需要在课堂之外进行，教师进行知识传授的方式也要从面对面直接传授的课堂教学模式，改为借助网络教学资源与教学环境，进行教学过程的监控与推进。首先，在课堂教学之前增加教学资源的制作与发布环节；并且在网络上发布的网络教学资料与传统的多媒体教学课件不同，需要更符合学生自主学习使用，便于学生认知和掌握课程的知识要点，并方便学生利用网络教学环境进行专业技能练习；在传统教学中占主导地位的课堂教学将被改变，课堂教学课时变少，教学目的和方式发生改变。教师在教学过程中主要起到引导、答疑和评估的作用从，台前的主导工作变为幕后的辅助工作，帮助学生提高学习效率和质量。
3基于混合教学的数控技术网络化教学设计原则
由于基于混合教学的网络化教学特点，在教学设计时需要注意以下的设计原则。
1）课程知识点碎片化
基于混合教学的网络化教学设计上要遵循人们在认知和学习上的自然规律。研究表明，人们在知识获取过程中学习效率最高的持续时间一般在6～7分钟，超出这个时长，学习和记忆效率会迅速下降。因此，需要基于该规律对课程的知识点进行分解，对课程网络学习视频等资源的制作要注意时长的控制。
2）教学资源的组织和管理便于自主学习
基于混合教学的网络化教学中，学生是学习的主体，需要能够自主把握学习进程。因此教学资源的组织和发布必须保证教学内容的完整性和连贯性，使不同学习能力的学生都可以方便地把握自己的学习进度，更好地理解和掌握课程知识要点。同时在教学资源中要有充分的指导内容，指导学生顺利、高效地开展自主学习。设计足够的考核节点，帮助学生在自主学习中进行自我检查和评估。
3）教师在混合教学效果评估与改进中的主导地位
基于混合教学的网络化教学中，教师在教学过程中影响教学的手段因为学习方法和过程的改变而改变。教师除了传统的通过考核把握教学过程外，还应通过教學内容的设计、组织和教学过程的指导来引导教学。同时，教师还应注意在教学过程中通过相关的学习效果检查和学习过程信息的采集及时了解学生的学习效率和效果，在教学过程中通过网络论坛、微信等通信手段加以及时的指导和改进，增强教学效果。
4 基于混合教学的数控技术网络化教学课程设计
数控技术课程是机电专业的一门专业核心课程，前导课程涉及机械、电子、检测、计算机、控制等多专业的相关课程，要求学生具有扎实的专业基础、宽广的专业知识面，学生需全面理解课程知识点，掌握机械加工工艺和机电一体化技术的应用，并能够灵活应用，才能较好地达到课程学习要求。下面介绍基于混合教学的数控技术网络化教学模式中课程的教学流程及实施过程设计。 1）课程教学内容的分解与学习进度规划
教师在课程教学资源制作之前，首先，要根据专业培养目标和本课程教学大纲确定课程教学所涉及的全部知识点，并根据教学经验找出学习过程中的难点、重点。数控技术涉及机械结构、加工工艺、电子检测、计算机、控制、驱动等众多知识内容，因此，教学内容分解就需要在明确教学目标基础上细化知识点，并注意与其前导课程的教学内容衔接。其次，制定各知识点网络教学资源的表达手段和制作方案，比如：三维动画能够更好地展示机械结构的工作原理；插补算法需要将工作原理动画与算法公式推导相结合才方便学生的理解和掌握。
为学生提供学习进度规划指导书也是课程教学设计的重要内容，通过它引导学生制订学习计划，开展自主学习。学习进度规划指导书中需要帮助学生确定自主学习过程中的作业练习、评估点和学习内容的分支结构，从而帮助学生建立本课程的知识体系，并能够及时得充分的能力训练，了解自己对课程知识点的掌握程度。
2）教学资源的制作与发布
目前网络上的专业教学资源非常丰富，充分利用这些资源可以提高教师教学资源制作的工作效率、降低教学成本。但这些教学资源往往是针对不同学校的不同课程，因此要根据教学需求进行适当的修改和完善。同时要想增强基于混合教学的网络化教学效果，还需要根据学生知识接受的生理限制和爱好，将教学内容碎片化。
除了教学资源的制作与发布，网络化教学还需要进行网络教学综合平台的建设。网络教学综合平台的建设既要考虑对教学资料发布与访问权限的控制，还要考虑学生通过该平台能够进行课程能力的练习与知识点掌握程度的测试，从而方便学生进行自主学习与教师的教学过程管理。学生可以通过多种信息终端自主观看教学资源进行学习，也可以在该平台上讨论问题，分享学习体会，进行自我测试。
3）课堂教学
在基于混合教学的数控技术网络化教学模式中，学习过程与传统教学模式不同被分成了两个部分：课堂教学和课外学习。其中的课堂教学与传统课堂教学不同，重点不再是教师对知识的讲授，而是用来完成对学生自主学习的答疑、课程知识的深化学习、课程学习效果的考核。因此，课堂教学活动的形式将变得更加多样化。教师在课堂教学时需要及时指出并纠正学生自主学习中出现的问题，将从网络上收集到的学生学习反馈进行集中性解答和处理。课堂教学将变成一种深化学习，通过课前在网络上布置的研究案例，让学生以小组为单位进行课前准备，在课堂上组织学生进行交流讨论。从而锻炼学生活用知识和团结协作的能力，以及学生在交流讨论过程中的表达与沟通能力。教师通过适时引导和点评，帮助学生领会课程知识的灵活应用。根据课程的知识领域设置里程碑式的课程节点，通过课堂检测和讲评进行阶段性学习进度和效果的检查，促进学生进行学习进度的把握。
4）课外自习
教学模式的变化将给学生留出足够的时间进行自主学习，为此课堂教学的课时会被削减，以课外自习的形式交由学生自主安排。课外自习成为该模式下引入的新型教学环节。课外自习主要是通过网络，由学生自主完成，因此网络化教学平台的建设是课外自习的基础。在网络化教学平台上学生可以自主学习课程知识点，通过网络作业进行课程技能的练习，利用课程节点测试检验自己对知识点的掌握程度，针对自学过程中遇到的困难和课堂上没有解决的问题向教师进行询问，这样能够保障学生在平台上顺利完成所有的课外自习的学习活动。在课外自习中，教师将成为幕后英雄。他要监控学生的学习进度，及时指导学生克服学习中遇到的困难，根据学生线上表现和测试结果，及时调整教学内容的安排，不断改进教学手段与方法，帮助学生提高学习效率与质量。
5 总结
通过基于混合教学的数控技术网络化教学方法的研究，进行了基于混合教学的数控技术网络化教学模式的实践探索。改变了传统课堂教学以教师讲授为核心的教学活动组织形式，变为以学生自主学习为核心，采用移动互联设备充分利用碎片化时间进行学习，可以极大地提高学生学习的自主性，并将教师从繁重、重复的课堂教学中解放出来，更多地关注课程教学的方法与教学的效果。这样必将推动数控技术课程改革的进展，提高机电一体化课程的学习深度和效率，对于新环境下的大学专业课程教学改革具有实践指导意义。
参考文献：
[1]李志超，余宏亮. 基于混合教学的知识习得与路径建构研究. 教育发展研究，2016，36（z2）：76-80.
[2]李響，皇甫大恩. 混合教学模式研究. 中国教育技术装备 2016，23（24）：149，152.
[3]黄朝兵，杨杰，郭志强，郑林，王昱. 基于网络教学平台的混合教学模式设计与实践. 计算机教育，2017，15（11）：134-137
[4]王旭仁，冯安然，熊子晗. 智能机器人技术及其仿真课程混合式教学实践与效果评估. 计算机教育，2018，16（10）：173-174.
[5]刘姣娣，许洪振，温宝琴，袁昌富. 机械制图混合式教学模式改革与探索. 科技资讯，2018，15（8）：33-37
[6]赵继，谢寅波. 新工科建设与工程教育创新. 高等工程教育研究，2017，35（5）：13-18
[7]张海生. 跨界融合：“互联网+”背景下“新工科”的发展逻辑与建设目标. 应用型高等教育研究，2017，2（3）：13-18
[8]马万征，谢越，李孝良等. 新工科背景下符合专业认证的环境类专业人才培养方案的研究. 高教学刊，2018，3（21）：155-157
作者简介：张帆，扬州大学机械工程学院讲师，博士，研究方向为机电一体化技术、数控技术等。