王红尧 杨克虎 程红

摘要：本文分析了传统教学模式存在的不足，在研究“互联网+”技术在其他行业领域应用的基础上，提出了“互联网+”实践教学模式的改革方案，并以具体实例说明了“互联网+”教学改革的重要性。结果表明，“互联网+”教学改革方法能真正实现“教”与“学”的互动，“教、学、做”一体化激发了学生的学习兴趣与主动性，对提高学生综合应用实训技能水平和就业竞争力都有很大的促进作用。

关键词：“互联网+”；实践教学；虚拟平台

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）23-0094-03

培养与社会发展接轨、掌握信息技术、符合企业用人需求的高素质工程技术人才，建设综合性一流科技大学，一直是重点高校的责任和致力追求的目标，但部分学校现有的教学定位、教学手段和企业需求之间还存在一定的差距。许多刚毕业的大学生走上工作岗位后，理论知识掌握得很好，实践动手能力常常不足，如一些计算机相关专业毕业的学生不会安装操作系统，计算机出现简单故障不会自行排除，信息工程等电类相关专业毕业的学生不会设计电路，不会编写单片机控制程序，不会绘制印刷电路板，甚至不会使用电烙铁焊接元器件，等等。这其中一个重要原因是：长期以来理论教学一直是学校的重点，实践教学作为理论教学的补充。这样，学生在基础薄弱的条件下仅通过在实验室几个学时的实验操作难以较好的理解并掌握实验内容，致使他们做实验时，不是出于学知识的目的，而是为了应付测验与检查，这就使得常常出现某个学生把实验完成后，在微信里共享实验结果，其他同学抄袭该同学实验报告的情况。而要解决这些问题，一方面可以通过重视实验教学，强化实践育人，增加实验课所占的比例，或者设置专门的实验考核课程；另一方面，可以通过借助“互联网+”、物物相连、互联互通技术，搭建面向学生和教师的虚拟开放实验环境，打破传统的课堂纯理论教学模式，把理论与实际操作有机地结合起来，做到全方位和开放式的教与学，“教、学、练”一体化激发了学生的学习兴趣与主动性。在此背景下，本文提出基于“互联网+”的IT专业学生实验教学改革与探讨。

一、传统实践教学方法有待完善

实践动手能力是提高就业竞争力的敲门砖，而现有的实践教学方法还存在一定不足，有待进一步完善，表现在以下几个方面。

1.实践和理论教学缺乏融合。传统的实践教学方法通常是理论课教师先讲授理论，实验课教师后续再指导学生做实验。理论和实验课程的学习基本是完全独立进行的，在理论课和实验课教师沟通不及时的情况下，容易出现实验课程内容超过了理论课程内容，或者理论课程内容讲过了很长时间，实验课程内容还没有开始，甚至出现理论课程讲授内容与实验课程内容前后顺序不一致的情况。理论和实验没有做到很好的配合，学生不清楚为什么要做这个实验，对做过的实验往往印象不深刻，没有起到通过实验加深对理论的认识作用，也就不能激发学生的学习兴趣与主动性。

2.实践教学课时量不足。长期以来，实验课一直被当作是理论课程的附属环节，实验课伴随着理论课开设，如某校电类相关专业一门56—64学时的课程，理论教学可能占到48—56学时，实验学时仅有8—16学时[1]。而对于一门应用实践性较强的课程，仅通过上实验课期间8—16个学时的操作练习是很难深入掌握这门课程的基本内容的，更谈不上在基础内容之上的创新。这也是为什么对于已经做过的实验，教师变个方式改为一个综合性的课程设计或毕业设计问题，部分学生就不知道从那里着手解决的原因。可见，对实验课的学习，需要同理论课学习一样，不仅在课前要花一定的时间预习，而且课后也需要花大量的时间进行训练，这样才能熟悉、理解并掌握实验内容，提高实践动手能力。而现有的实验条件和传统实践教学方法难以满足这些需要。

3.实践教学考核评价方法有待改进。传统实验课程的考核方法通常是将其作为理论课程考核的一部分，占较少的比例。由于实验课程缺少像理论课或国家计算机等级考试那样专门的闭卷考核方式，学生们的重视程度自然就不够，也不会像对待理论课考试那样在课前去花大量的时间进行准备，更不用说课后去认真复习和训练了。而且，现有实验课程考核一般是根据学生的出勤率和实验报告结果进行评价的。由于绝大部分学生都能按时出勤，且大部分实验做的都是验证性实验，学生们最终都能根据实验步骤得到结果，最终完成实验报告，因此实验课最后给出的成绩基本呈平均分布。这种方式不能激发学生的学习主动性和学习兴趣，也不能提高学生的实践创新能力。

二、“互联网+”为实践教学提供了新的技术途径

“互联网+”是信息化时代的一门新兴信息技术，它的提出打破了传统的理论教学和实践教学完全分开的思维，为传统实践教学提供了新的途径和方法。它通过移动互联网、云计算、大数据、物联网等信息通信技术和互联网平台，按照约定的协议，实现人员与人员之间以及人员与设备之间在任何时间、任何地点的互连，进行信息交换和通讯，实现智能化识别、定位、监控和管理。

“互联网+”的基本内涵是“互联网+”与各个传统行业的融合，增强各行业的创新能力，提升产业发展水平。目前，“互联网+”技术已在各个行业得到了广泛应用，为各行业的发展创造了新的机遇。如，基于“互联网+”的汽车、家电等行业，通过移动信息互联技术，生产厂家可以在产品上增加网络数据接口，可以方便实现用户远程控制、数据自动采集分析等功能，极大地改善了产品的使用体验；基于“互联网+”的金融服务行业，通过二维码识别、网络互联与安全防护技术，可以实现在线理财、支付、网上银行等功能，为客户节约了大量的人力、时间成本；基于“互联网+”的网上购票、网上叫车、地图导航等系统，通过大数据、云计算、移动互联等技术，给人们的出行带来了极大的便利。

目前，“互联网+”技術在理论教学活动方面的应用刚起步，如翻转课堂与在线开放课程MOOC的研究提出正在引发高校的改革与创新，微课、微视频、小规模限制性在线课程正在推动学校的教学模式由传统教学模式向网络化方向转变[2]。随着“互联网+”技术的不断进步与完善，也将会使实践课程的教与学借助互联网络进行，信息和知识在网络上互联互通，“互联网+”技术的发展与实践教学将深度融合，使教师组织教学的方式更加灵活，学生的“动手能力”也可以得到培养，最终达到“教”与“学”的互动和一体化发展，激发学生的创造力和学习兴趣。

三、“互联网+”实践教学模式改革

1.开放式实践教学。基于“互联网+”技术，可以把学生仅利用实验课堂的时间跟着教师的指导进行实验学习转变为以学生为中心，课前预习，课中、课后针对疑惑的问题、难题以攻克为目的驱动的主动性、探究性学习。通过“互联网+”和虚拟仿真技术，可以建设虚拟仿真型开放实验室。登录用户通过用户名、密码和网络配置就可以进入该开放实验室。

教师可以通过互联网预先把实验课程的教学计划、实验内容以及与实验相关的资料上传到网络平台上，学生在课前可以通过手机、iPad或笔记本随时随地进行预习，并通过虚拟平台进行预实验。课堂上，教师可以采用示范式、讨论式等灵活的方式，组织学生分组讨论课前学习内容，分享实验学习心得，进行实体实验操作，并对预实验和现场实验中存在的疑难点进行点拨解答，提高学生的学习效率和效果。课后学生还可以利用虚拟平台对实验课程内容进行复习巩固，同时通过平台，学生有了什么创新的想法都可以与教师交流，并随时在网络平台上进行探索研究。

2.实践与理论教学相结合。通过“互联网+”技术，可以把理论教学与实践教学更好的有机结合起来。在一些IT专业理论课程中，有时难以把一个概念讲清楚、讲透彻，但如果讲解过程中配合一定的实践操作，问题就很容易理解了。但把实验室里的示波器、实验箱、信号发生器等硬件设备带入课堂进行实体操作演示是不可行的，而通过“互联网+”技术，就可以在网络上实现这些实验的远程虚拟操作，且实验效果能形象、直观地呈现在学生面前，吸引学生的注意力，提高授课效果。同时，学生通过理论和实验的同步学习，也能清楚的明白实验课中的实验与理论课中的理论的对应关系，也能理解为什么要做这些实验，加深对实验课的认识和实验内容的理解。如，在通信原理的基带传输编译码技术中，单凭课堂讲解AMI码的编译规则不能激发学生的学习兴趣，学生们的理解不一定透彻，印象也不深刻，但如果借助网络虚拟技术，搭建AMI码型变换实验平台（如图1所示），基于该虚拟仿真平台的编码结果对比（如图2所示），从图2（a）中可以看出，待编码的输入数字信号为01111001（其中白色条形带代表0，红色条形带代表1），该数字信号对应的波形如图2（b）中的1通道波形图所示，经AMI编码后的波形如图2（b）中的2通道波形图所示。从图中容易直观地看出AMI编码规则是遇到0输出0，遇到1则交替输出+1和-1。

AMI编码输入的数据和译码输出的数据对比如图3所示，从图中可以看出，AMI译码只需将所有的±1变为1、0变为0即可。

3.实践教学评价。通过“互联网+”技术，将传统的“出勤率+提交实验报告结果”的考核评价方法变成课前进行网上在线预习，并对实验进行初步仿真测试，课中进行实体操作练习，结果讨论，课后进行实验的总结与提升，各个实验课程结束后进行专门的实验课虚拟和实体操作考试等一体化综合性评价方法，这样有助于激发学生的学习动力，加深对实验内容的认知和理解。同时，学生在课后的归纳与总结过程中还容易产生一些创新性的想法，学生可以借助平台将这些思路进行验证，从而提高学生的实践创新能力与水平。另外，借助互联网平台，还可以监测学生课前网上在线预习的情况，对没有提前预习准备或者在线学习时间达不到要求的学生，可以设置权限使其不能进行实驗课程，同时不能参加最后的课程考试，确保网络管理下的诚信学习，进一步提高学生对实践教学的重视程度，提升学生的实践能力。

四、结语

“互联网+”技术为实践教学带来了新的途径，将传统的需要进入实验室依靠实体仪器设备才能完成的实践教与学，变成了在宿舍、课堂教室、自习室、家里都可以随时进行学习和实践的新型结构模式。同时，学生有了创新性的想法，通过网络登录虚拟实验室就可以随时进行实验的设计与测试，从而能有效提高学生的自主学习能力、学习的积极主动性以及学生综合应用及创新创业实验实训技能水平。对培养能系统地掌握相关理论、方法和技能，具备通信技术、计算机通信与网络技术、传感技术等信息领域宽广的IT专业知识高级工程技术人才有重要的现实意义。

参考文献：

[1]唐源，万春霆.嵌入式系统技术实践教学改革与探讨[J].教育现代化，2017，（13）：52-53.

[2]刘邦奇.“互联网+”时代智慧课堂教学设计与实施策略研究[J].中国电化教育，2016，（10）：51-56，73.