一、實訓教學輔助系統的定義
可視化實訓教學輔助系統,設計來源于中高職院校,專業實訓課教學場景下的真實需求,系統從“備、演、練、評、考、賽”多個維度為實訓教師、學生提供必要的教與學的支持,為教研提供輔助手段,提供多種教學管理方式。解決傳統圍觀式教學效率低、操作過程無存檔、重復指導輕度大等問題,并輔助實現勤練促學、研考促學、競賽促學,最終提高學校教學效率,解決實際實訓教學場景中的面臨的幾大核心問題。
系統借助學校現有校園網絡、多媒體平臺及5G網絡,通過先進的視頻編解碼技術及傳輸技術,將授課教師操作過程的特寫畫面、現場的全景畫面、課件畫面及外接輔助設備的畫面,實時無損的傳輸到多媒體教學平臺當中進行顯示,利于班內所有學生的學習使用,同時,名借助5G網絡、校園有線/無線網絡將現場的畫面,實時傳播到互聯網當中,便于不在現場的學生及教師,進行遠程的學習,具備在線互動的功能。
二、系統解決哪些問題
1. 解決圍觀教學問題
傳統的職業教育存在著一種困境,即圍觀式教學。在這種情境下,學生常常難以清晰地觀看和聽到操作細節的示范,"看不見,聽不著",這迫使老師不得不反復進行操作演示。
實訓教學輔助系統專為應對這一問題而設計,采用多軸多角度攝像頭和靈活的支架方案,同時支持一鍵無線多點強制投屏。突破了傳統空間限制,使教學更加便捷和高效。
2. 解決理實一體化教學面臨困境
傳統的理實一體化教學有兩種形式:課程一體化教學、教師一體化教學。
課程一體化由不同教師分別擔任理論性強的教學和實際操作要求高的教學。學生面臨著理論與實踐分裂的現實困境。理論教學時通常依賴于圖文材料或網絡視頻等資源,當他們需要應對復雜的大型操作設備時,往往陷入一種陌生的環境。而在實踐課程中,學生可能由于對理論知識的理解不足或者遺忘,盲目地跟隨老師的操作步驟,不能真正理解操作背后的原理,缺乏深刻的體驗和理解。
教師一體化教學即所有授課內容均由一位教師擔任。教師一體化教學要求教師具備更高的綜合素質和能力,不僅擁有堅實的學科知識和教育背景,還具備豐富的實際經驗和教育技巧,能夠跨足理論與實踐的領域,雙師型教師在當前教育體系中相對稀缺。
我們的產品可以應對這些挑戰,通過視頻結合的方式,將設備操作實景與理論PPT結合展現,實現理論與實踐的無縫結合。它不僅有助于學生理解和應用知識,還能為教師提供了強大的備課工具,提升了教學效果,有助于學校培養雙師型教師。
3. 解決實訓小組教學的困境
傳統的小組教學,老師在課堂上需要長時間在組間行走,同時需要高聲講解。由于無法及時的看清所有小組的操作情況,指導往往無法及時進行。
我們的產品能夠實現老師在大屏幕前觀看所有小組的操作流程,同時支持老師實時回退觀看學生操作中的錯誤問題,提供更及時和有效的指導。支持多種小組教學方式,對比教學、擂臺教學方式等。為老師提供了更全面和靈活的教學支持,有助于提高教學效果,提高了教學質量。
4. 有助于學校教學資源建設與沉淀
我們的系統具備多路實時同錄功能,支持實時批注和錄制,支持課程中的實時分段管理,允許課中、課后點評和回看;可以實現教學資源的實時積累,有助于教師更好地記錄和分享他們的教學經驗,有助于不斷完善校本教材、豐富校本資源,提高教育質量。
5. 師資力量不足
實訓專業的教師不僅需要具備扎實的理論知識,還需要具備豐富的實踐經驗和創新能力,但目前大部分中、高職院校的師資力量不足。
6. 實訓專業教學資源不足
由于實訓專業(尤其是智能制造、數控機床、工業機器人、新能源汽修、高端焊接等專業)需要大量的實踐操作,很多學校的教學設施和設備不完善,無法滿足學生的實踐需求。
7. 實踐教學環節薄弱
學生在校期間缺乏實際操作經驗,影響了畢業生的就業競爭力。
8. 傳統教學方法單一
傳統的實訓教學方法主要依賴于課堂講授和示范操作,學生在學習過程中缺乏實際操作的機會,難以掌握實際技能。
9. 評價體系不完善
目前,很多職校的實訓專業的評價體系主要以考試成績為主,忽視了學生的實踐能力和創新能力的培養。
10. 教學質量監控不到位
老師很難同時兼顧多個學習小組的實操情況,難以保證教學效果和培養質量。
三、實訓教學輔助系統在教學當中的優勢
1. 優勢:
> 技術優勢:產品純國產化設計,技術完全自主可控,豐富的硬件平臺設計生產經驗,多年軟件研發積累、并且具備未來AI拓展的條件,技術優勢凸顯。
> 先發優勢:目前市場上大部分廠家還是以常規實訓錄課為主。而我們的產品已搶險認識到多角度、隱蔽視覺等專業視頻展現的重要性,并且我們的技術方案天然支持這一點,多路視頻的接入、編碼、傳輸、展現是目前很多同類產品不具備的。
> 教材深度結合優勢:系統的設計理念源自于教材,對于行業、政策和職業教育深入研究,與教研主任與教師深度交流探討到特定專業授課的細節和要點,系統采用現代化的教育技術手段,使學生能夠在實際工作環境中獲得實際操作經驗,提高學生的實踐能力。
> 行業高度化認知優勢:系統設計緊密追隨政策導向,聚焦于數控機床專業、智能制造、航空航天新材料、機電制造、工業機器人和焊接等專業領域。這些領域可以最大程度地發揮我們產品的優勢,同時樹立良好的產品品牌和口碑。
> 人員及服務優勢:產品售后團隊遍布全國,由一支高度專業和經驗豐富的團隊組成。視翰的售后團隊具備完整的解決方案交付能力,還能夠為客戶提供全方位的支持和服務。
> 綜合成本優勢:實訓產品的研發基于前期比較穩定的技術,開發周期相對較短,研發綜合成本低。基于現有的售后服務架構,人員團隊部署成本低。從綜合來看,產品具備綜合成本優勢。
2.對教學的幫助:
> 提高教學質量:視頻實訓教學系統的引入將有助于提高烹飪專業的教學質量,使學生更好地掌握實際技能。
培養學生的實踐能力:通過視頻實訓教學系統的實踐環節,學生可以在實際工作環境中獲得實際操作經驗,提高學生的實踐能力。
> 拓寬教學資源:視頻實訓教學系統可以為教師提供豐富的教學資源,幫助教師更好地開展教學活動。
提高就業率:通過視頻實訓教學系統的實踐環節,學生在校期間可以獲得豐富的實際操作經驗,提高畢業生的就業競爭力。
四、專業場景下的設計
實訓教學輔助系統主要的作用在于,輔助實訓老師更好的進行實操教學,為教學方式的創新提供必要的手段,給學生提供高效的學習環境,為學生提供公平的學習方式。在不同的實訓專業課的教學場景下,我們會提供不同的解決方案,以當前各校較火的數控機床專業為例,我們通過與老師多次的交流及產品長期的運行、優化,針對數控機床專業方案進行如下設計:
1、多視角畫面展現:包含控制面板操作按鍵及鍵值的展現、按鍵操作后液晶屏幕上的數據及機床運行狀態的展現、機床內各軸向運動加工畫面的展現、機床刀庫換刀畫面的展現,單個加工中心(五軸機床)最少要將7個不同角度的畫面,根據教學需要任意的切換、錄制、直播給學生,以提升學生對重要知識點的掌握和認知;
2、易操作:所有教學需要的畫面,均采用固定攝像采集的方式,無需人為操作,老師只需通過點選畫面的方式即可完成教學畫面的切換、展示操作;
3、軟件易用:系統提供時移回看、片斷截取、自定義打點批注的功能,讓老師在上課的過程中就完成對整個教學過程的編輯、標注工作,生有有重要標記的教學視頻資源,便于老師或學生進行課后的學習,提升學習的效率;
4、深度對接:機床運行狀態、當前操作、鍵值數據等畫面,并非通過攝像機進行采集,為了達到更好的展示效果,我們與機床進行了更深層次的對接,直接獲取機床運行的數據,并通過網絡傳輸到實訓系統當中進行展示、錄制,展示畫面更清晰;
與數控機床進行數據對接方面,目前我們已適配部分應用西門子、華中數控等控制平臺的機床,在進行底層對接時,一般采用NC-Link通過協議進行對接,如不支持會采用MES的方式,或者機床廠家提供公有可開放的協議,我們按協議的需求方式進行數據上的抓取和對接,將教學中需要學生清晰了解到的數據、鍵值、工作狀態、預警信息等內容,實時同步的展現到多媒體大屏當中并進行錄制。
上面講了數控機床專業,我們除多視解隱蔽畫面的展現,還有更深層次的數據對接錄制,在其他的專業當中,我們同樣進行了更深入的了解及設計,如汽修專業我們對接了示教儀當中的數據,實時展現給學生進行教學;急救教學專業,接入了模擬人的實時數據進行教學展現;高端焊接專業,我們設計了專用攝像機,可以清晰看清老師焊接操作的全部過程。
五、實訓教學輔助系統適用的專業
系統適用于具備如下特征的實訓教學專業
> 對動手能力要求高的實訓專業;
> 需要第一視角對手的動作進行檢驗控制的;
> 需要對多個教學視角進行操作驗證的;
> 要與教案、板書緊密結合,需要理論教學與實訓操作相互印證的;
> 不通過第一視角,其他人無法學習的;
> 聚集教學可能擾亂教學秩序,存在安全隱患的;
> 原考試方法需要很多老師同時進行考評的(監堂、評估的)、考試組織難的、竟賽評估產生分歧的;
> 老師不好請的、老師常做教研的、學校常申報成果的、組織精品教案;
> 未來就業渠道廣泛、符合國家發展需要的
結合上述的特征,我們的產品可廣泛應用于數控機床專業、高端智能制造專業、機械加工專業、汽車維修專業、智能焊接專業、護理專業、急救教學專業及其他符合上述特征的專業。
六、部分場景案例
>>數控機床專業<<
>>汽修專業<<
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