互联网信息技术研究生在线课程

　　针对研究生课程中教与学上存在的问题，在信息技术与人工智能技术的支撑下，笔者提出了基于互联网信息技术的研究生在线课程改革。基于互联网信息技术的研究生在线课程，能够将《柔性制造系统》课程中传统的教师、教材、教室的知识传递结构转换为基于互联网信息技术的教学模式，利用线上微课、慕课资源构建线上线下混合教学的《柔性制造系统》课程教学资源和教学平台，以学生、问题、互动为中心，能够有效提升研究生学习的主动性和个体的创新能力。

　　关键词：互联网;微课;慕课;翻转课堂

　　随着人类社会跨入大数据时代，社会的发展需要越来越多的创新人才。我国高层次人才培养的核心为研究生教育，其培养质量至关重要。西安工程大学机械工程一级学科以培养德、智、体全面发展，能够从事与机械工程领域相关的科学研究、技术研发、教学、管理等方面的高层次人才作为研究生的培养目标[1-4]。根据这个目标，制订了研究生的培养方案，设置了学位与非学位课程。但是在课程的教与学上还存在以下问题，教的方面体现为：①教师的知识储备更新少，缺乏与实际问题相关联;②多媒体教学采用“计算机+大屏幕投影”，缺乏互动交流。学的方面主要体现为：①学生接受式学习，疲于应付教师的多媒体式、灌输式的信息轰炸教学;②学生参与度不高，被动地紧跟教学进度。这种教与学的方式既不能激发研究生学习的自主性，又导致教师过于依赖已有知识，难以创新。基于现代课程论，教学是不断变化、持续进行的课程开发过程。课程教学是教师和研究生共同参与而产生的，教师和研究生都是课程的开发者。在课程教学中，教师、研究生、课程知识体系三者构建成一个整体，相互联系，从而形成相互合作与对话，当前的研究生课堂课程教学迫切需要从被动学习转向主动交流对话过渡。由于信息技术与人工智能技术的快速发展，研究生课程的教与学要紧跟信息化时代的步伐，将传统的教师、教材、教室的知识传递结构转换为基于互联网信息技术的教学模式，利用线上教学资源和教学平台，构建以学生、问题、互动为中心的教学模式。教师在研究生课程教学中应积极转变教学理念，探索更有效的教学方式，以有效提升研究生学习的主动性和个体的创新能力。

　　1课程改革的目标

　　1.1提升教学深度

　　通过线上教学资源和平台构建研究生课程线上资源，提升教学深度。由于研究生具有较强的自主学习能力，在课下依托线上课程教学资源学习相关知识点，能够提高探索知识的能力。

　　1.2差异化引导

　　“以学生为本”的思想引导课程教学要关注每个研究生个体，通过线上大数据了解每名研究生的学习需求，关注领域，满足其个性化需求，使研究生培养符合教育规律，顺应时代潮流。

　　1.3提高综合能力

　　研究生培养不仅使其具备专业知识与素养，还应具有学习能力、表达能力、信息检索能力、数据分析能力、协同合作能力等综合能力。通过课上与课下的综合训练，使其在掌握专业知识的同时，在其他方面也能够得到提升，具备综合能力素质[5-8]。

　　2《柔性制造系统》课程在线教学的措施

　　2.1课程内容

　　《柔性制造系统》课程作为非学位课面向机械工程各方向的研究生开放，柔性制造系统的定义为：一个制造系统由至少两台数控机床与物料输送系统组成，实现从上料直至卸料全过程的高度自动化，管理此系统的计算机只需更换一些软件就能使系统制造多种工件。从定义来看，其内容涵盖了机加工装备、工业机器人、数字化工装夹具、计算机系统集成及物联网等相关技术，面向多品种中小批量产品的生产方式，具有高度的自动化和智能化，是智能工厂或无人工厂的基本单元;具有很强的柔性制造能力，能够减少在制品和工人的数量，提高劳动生产率。该系统在数控机床加工的基础上发展起来，但是与数控机床的差别在于自动化程度和生产柔性化功能的不同，体现在内容广泛的加工功能、工件及夹具的搬运和存储功能、完备的辅助功能、测量和监视功能、管理和控制功能、与其他系统的接口功能。

　　2.2构建微课

　　《柔性制造系统》课程中所用到的技术领域较多，因此丰富的微课在线资源能够准确地对知识点进行解读，因此可以通过智慧树、超星等在线平台为研究生的自主学习提供良好的资源，但是平台资源都是针对机器人技术、数控加工、计算机控制等单一的课程来构建，缺乏系统的组织。由于《柔性制造系统》课程的对象为机械工程的研究生，其研究方向包括控制、检测、模拟仿真等多个领域，因此微课的标准和内容也应依据研究生培养目标及所需掌握的知识体系来确定，要在某个研究方向上有一定的深度，因此在录制微课时要与研究生导师充分沟通、联合把关，导师作为第一责任人要严格把关[9]。微课的知识点多，内容丰富，因此不是某个教师所能完成的，因此需要结合研究生课程的特点，组成课程小组，采取“一标多本”的原则，广泛收集校内外、国内外的课程知识点资源，博采众长。《柔性制造系统》课程将不同技术的在线资源进行整合，分模块打包汇总，通过不同领域中的柔性制造的典型案例引出知识点，使研究生能借鉴并吸收微课的知识内涵，在明白知识点的同时，强化知识运用，再通过解答问题的达到学而致用。

　　2.3跨学科慕课

　　研究生与本科生有很大的区别，研究生通过3年的专业学习已经具备了本专业的基本知识，在此基础上还应掌握解决实际问题的能力。在解决实际问题时，单一学科的专业知识就需要与其他学科专业领域的知识进行交叉融合。多学科知识融合正是《柔性制造系统》所需要的，将数控机床、物流输送、自动存储、机器人及计算机集成技术有机地融合，在计算机集成控制系统下，通过若干个软件来实现各自的功能，既可以在线监控硬件的状态，又可以进行信息交互，从而实现了无人或少人的柔性加工目标。因此，在慕课教学平台上根据知识储备的需要，为研究生提供与机械工程学科知识相融合的其他学科专业的知识，包括《柔性制造系统》所需要的数控机床控制与加工、工业机器人的应用、物流系统的装备与控制、故障诊断及人工智能技术等都可以作为该课程的模块引入在线课程中。作为研究生跨学科教学的有效途径，既可以丰富研究生的专业知识，又能够提高研究生的分析问题、解决问题的能力。

　　2.4翻转课堂教学

　　翻转课堂使教师和研究生的教角色互换，以学生为中心，实现了少教多学，提升研究生的自主学习能力。课堂教学由灌输式向“少教多学”式转变，让研究生成为主角，课堂的重心由教师向研究生转换。通过在线平台的课程模块，研究生在每一节课程开始之前通过在线学习相关知识，在课堂教学中教师以本节知识点内容的应用引入课程，让研究生通过在线课程对所学的知识进行分析、解答。这样课堂教学便由原来的以教师为中心的灌输式教学向以研究生为中心的方向转换。教学内容方面由单一的知识讲授向多重的能力培养转变，从而促使研究生自主地扩展相关知识，主动获取。《柔性制造系统》课程的教学内容由汽车工业、纺织领域、航空航天等不同领域的应用模块构成，每一节课一个主题，涵盖了所讲授的知识点，其技术也包括多种应用技术，使研究生获得多重分析、解决问题的能力。教学场所也不再拘泥于课堂、教室，依托互联网可以根据知识内容来选取实验室、图书馆、工训中心等教学场所，将线上资源与实体资源相结合，使研究生获取知识与技能。通过将线上线下资源的结合，教师在讲授数控机床控制与加工及工业机器人的应用等课程内容时，可以借助学校和学院的实验室进行现场教学，使学生以实际操作、控制、算法编译等实操来进一步理解知识点、了解装备的性能特点及安全注意事项，达到提升实践能力的目的。教学考核由知识考核逐渐向能力与知识双重考核过渡，将试卷这种单纯考核知识点的考试向无标准答案的解决问题能力考核转变。研究生课程考试的形式多样，主要以解决问题、掌握知识、提高能力为主，通过查阅文献、撰写技术综述、学术论文等方式进行课程考核，结果评定中主要以问题的分析与解决过程为主。通过《柔性制造系统》在线平台构建微课、选取慕课内容，使得研究生在课前能够根据课程要求自主安排学习，从而能够有效提升学习效率。翻转课堂上教师可以根据研究生的个体差异，有针对性地答疑解惑，开展差异化指导，并在讨论交流中把握课程的主导思想，引导研究生深入思维与主动学习。

　　3结语

　　借助信息化时代的在线课程资源，构建适应于研究生在线课程的教学新模式，在《柔性制造系统》课程中通过在线资源建立微课、慕课，将多种资源融合在一起，能够在课前使研究生按照教师的教学目的自主安排学习时间，选择适合自己特点的学习方式，主动完成课前知识储备。通过翻转课堂的面对面教学，教师针对每个人的差异化需求进行答疑解惑，因材施教。因此探索出基于互联网信息技术的研究生课程新模式，有效调动研究生自主学习的积极性，是当前研究的重点。

　　参考文献

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　　[3]代劲,刘歆.面向移动互联网的研究生在线教学模式研究与实践[J].教育现代化,2019,6(19):68-70.

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　　[6]桂淑华.机械类全日制专业学位研究生实践教学方法探析[J].吉首大学学报:社会科学版,2018,39(1):217-218.

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　　[8]郑国强,范慧,孙友敏,等.慕课对研究生教学模式的影响及改革对策研究——以山东建筑大学为例[J].山东建筑大学学报,2019,34(2):90-94.

　　[9]李桂丹,孙雨耕,余晓丹,等.在线研究生课程建设及翻转课堂初探[J].电气电子教学学报,2018,40(3):17-20.

　　作者：金守峰 郭飞飞 唐文斌 刘学婧