一、實(shí)訓(xùn)教學(xué)輔助系統(tǒng)的定義
可視化實(shí)訓(xùn)教學(xué)輔助系統(tǒng),設(shè)計來源于中高職院校,專業(yè)實(shí)訓(xùn)課教學(xué)場景下的真實(shí)需求,系統(tǒng)從“備、演、練、評、考、賽”多個維度為實(shí)訓(xùn)教師、學(xué)生提供必要的教與學(xué)的支持,為教研提供輔助手段,提供多種教學(xué)管理方式。解決傳統(tǒng)圍觀式教學(xué)效率低、操作過程無存檔、重復(fù)指導(dǎo)輕度大等問題,并輔助實(shí)現(xiàn)勤練促學(xué)、研考促學(xué)、競賽促學(xué),最終提高學(xué)校教學(xué)效率,解決實(shí)際實(shí)訓(xùn)教學(xué)場景中的面臨的幾大核心問題。
系統(tǒng)借助學(xué)?,F(xiàn)有校園網(wǎng)絡(luò)、多媒體平臺及5G網(wǎng)絡(luò),通過先進(jìn)的視頻編解碼技術(shù)及傳輸技術(shù),將授課教師操作過程的特寫畫面、現(xiàn)場的全景畫面、課件畫面及外接輔助設(shè)備的畫面,實(shí)時無損的傳輸?shù)蕉嗝襟w教學(xué)平臺當(dāng)中進(jìn)行顯示,利于班內(nèi)所有學(xué)生的學(xué)習(xí)使用,同時,名借助5G網(wǎng)絡(luò)、校園有線/無線網(wǎng)絡(luò)將現(xiàn)場的畫面,實(shí)時傳播到互聯(lián)網(wǎng)當(dāng)中,便于不在現(xiàn)場的學(xué)生及教師,進(jìn)行遠(yuǎn)程的學(xué)習(xí),具備在線互動的功能。
二、系統(tǒng)解決哪些問題
1. 解決圍觀教學(xué)問題
傳統(tǒng)的職業(yè)教育存在著一種困境,即圍觀式教學(xué)。在這種情境下,學(xué)生常常難以清晰地觀看和聽到操作細(xì)節(jié)的示范,"看不見,聽不著",這迫使老師不得不反復(fù)進(jìn)行操作演示。
實(shí)訓(xùn)教學(xué)輔助系統(tǒng)專為應(yīng)對這一問題而設(shè)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(diǎn)強(qiáng)制投屏。突破了傳統(tǒng)空間限制,使教學(xué)更加便捷和高效。
2. 解決理實(shí)一體化教學(xué)面臨困境
傳統(tǒng)的理實(shí)一體化教學(xué)有兩種形式:課程一體化教學(xué)、教師一體化教學(xué)。
課程一體化由不同教師分別擔(dān)任理論性強(qiáng)的教學(xué)和實(shí)際操作要求高的教學(xué)。學(xué)生面臨著理論與實(shí)踐分裂的現(xiàn)實(shí)困境。理論教學(xué)時通常依賴于圖文材料或網(wǎng)絡(luò)視頻等資源,當(dāng)他們需要應(yīng)對復(fù)雜的大型操作設(shè)備時,往往陷入一種陌生的環(huán)境。而在實(shí)踐課程中,學(xué)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(yàn)和理解。
教師一體化教學(xué)即所有授課內(nèi)容均由一位教師擔(dān)任。教師一體化教學(xué)要求教師具備更高的綜合素質(zhì)和能力,不僅擁有堅實(shí)的學(xué)科知識和教育背景,還具備豐富的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)和教育技巧,能夠跨足理論與實(shí)踐的領(lǐng)域,雙師型教師在當(dāng)前教育體系中相對稀缺。
我們的產(chǎn)品可以應(yīng)對這些挑戰(zhàn),通過視頻結(jié)合的方式,將設(shè)備操作實(shí)景與理論P(yáng)PT結(jié)合展現(xiàn),實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐的無縫結(jié)合。它不僅有助于學(xué)生理解和應(yīng)用知識,還能為教師提供了強(qiáng)大的備課工具,提升了教學(xué)效果,有助于學(xué)校培養(yǎng)雙師型教師。
3. 解決實(shí)訓(xùn)小組教學(xué)的困境
傳統(tǒng)的小組教學(xué),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(dǎo)往往無法及時進(jìn)行。
我們的產(chǎn)品能夠?qū)崿F(xiàn)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(shí)時回退觀看學(xué)生操作中的錯誤問題,提供更及時和有效的指導(dǎo)。支持多種小組教學(xué)方式,對比教學(xué)、擂臺教學(xué)方式等。為老師提供了更全面和靈活的教學(xué)支持,有助于提高教學(xué)效果,提高了教學(xué)質(zhì)量。
4. 有助于學(xué)校教學(xué)資源建設(shè)與沉淀
我們的系統(tǒng)具備多路實(shí)時同錄功能,支持實(shí)時批注和錄制,支持課程中的實(shí)時分段管理,允許課中、課后點(diǎn)評和回看;可以實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源的實(shí)時積累,有助于教師更好地記錄和分享他們的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),有助于不斷完善校本教材、豐富校本資源,提高教育質(zhì)量。
5. 師資力量不足
實(shí)訓(xùn)專業(yè)的教師不僅需要具備扎實(shí)的理論知識,還需要具備豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和創(chuàng)新能力,但目前大部分中、高職院校的師資力量不足。
6. 實(shí)訓(xùn)專業(yè)教學(xué)資源不足
由于實(shí)訓(xùn)專業(yè)(尤其是智能制造、數(shù)控機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人、新能源汽修、高端焊接等專業(yè))需要大量的實(shí)踐操作,很多學(xué)校的教學(xué)設(shè)施和設(shè)備不完善,無法滿足學(xué)生的實(shí)踐需求。
7. 實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)薄弱
學(xué)生在校期間缺乏實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn),影響了畢業(yè)生的就業(yè)競爭力。
8. 傳統(tǒng)教學(xué)方法單一
傳統(tǒng)的實(shí)訓(xùn)教學(xué)方法主要依賴于課堂講授和示范操作,學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中缺乏實(shí)際操作的機(jī)會,難以掌握實(shí)際技能。
9. 評價體系不完善
目前,很多職校的實(shí)訓(xùn)專業(yè)的評價體系主要以考試成績?yōu)橹?,忽視了學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
10. 教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控不到位
老師很難同時兼顧多個學(xué)習(xí)小組的實(shí)操情況,難以保證教學(xué)效果和培養(yǎng)質(zhì)量。
三、實(shí)訓(xùn)教學(xué)輔助系統(tǒng)在教學(xué)當(dāng)中的優(yōu)勢
1. 優(yōu)勢:
> 技術(shù)優(yōu)勢:產(chǎn)品純國產(chǎn)化設(shè)計,技術(shù)完全自主可控,豐富的硬件平臺設(shè)計生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),多年軟件研發(fā)積累、并且具備未來AI拓展的條件,技術(shù)優(yōu)勢凸顯。
> 先發(fā)優(yōu)勢:目前市場上大部分廠家還是以常規(guī)實(shí)訓(xùn)錄課為主。而我們的產(chǎn)品已搶險認(rèn)識到多角度、隱蔽視覺等專業(yè)視頻展現(xiàn)的重要性,并且我們的技術(shù)方案天然支持這一點(diǎn),多路視頻的接入、編碼、傳輸、展現(xiàn)是目前很多同類產(chǎn)品不具備的。
> 教材深度結(jié)合優(yōu)勢:系統(tǒng)的設(shè)計理念源自于教材,對于行業(yè)、政策和職業(yè)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(yè)授課的細(xì)節(jié)和要點(diǎn),系統(tǒng)采用現(xiàn)代化的教育技術(shù)手段,使學(xué)生能夠在實(shí)際工作環(huán)境中獲得實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn),提高學(xué)生的實(shí)踐能力。
> 行業(yè)高度化認(rèn)知優(yōu)勢:系統(tǒng)設(shè)計緊密追隨政策導(dǎo)向,聚焦于數(shù)控機(jī)床專業(yè)、智能制造、航空航天新材料、機(jī)電制造、工業(yè)機(jī)器人和焊接等專業(yè)領(lǐng)域。這些領(lǐng)域可以最大程度地發(fā)揮我們產(chǎn)品的優(yōu)勢,同時樹立良好的產(chǎn)品品牌和口碑。
> 人員及服務(wù)優(yōu)勢:產(chǎn)品售后團(tuán)隊遍布全國,由一支高度專業(yè)和經(jīng)驗(yàn)豐富的團(tuán)隊組成。視翰的售后團(tuán)隊具備完整的解決方案交付能力,還能夠?yàn)榭蛻籼峁┤轿坏闹С趾头?wù)。
> 綜合成本優(yōu)勢:實(shí)訓(xùn)產(chǎn)品的研發(fā)基于前期比較穩(wěn)定的技術(shù),開發(fā)周期相對較短,研發(fā)綜合成本低?;诂F(xiàn)有的售后服務(wù)架構(gòu),人員團(tuán)隊部署成本低。從綜合來看,產(chǎn)品具備綜合成本優(yōu)勢。
2.對教學(xué)的幫助:
> 提高教學(xué)質(zhì)量:視頻實(shí)訓(xùn)教學(xué)系統(tǒng)的引入將有助于提高烹飪專業(yè)的教學(xué)質(zhì)量,使學(xué)生更好地掌握實(shí)際技能。
培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力:通過視頻實(shí)訓(xùn)教學(xué)系統(tǒng)的實(shí)踐環(huán)節(jié),學(xué)生可以在實(shí)際工作環(huán)境中獲得實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn),提高學(xué)生的實(shí)踐能力。
> 拓寬教學(xué)資源:視頻實(shí)訓(xùn)教學(xué)系統(tǒng)可以為教師提供豐富的教學(xué)資源,幫助教師更好地開展教學(xué)活動。
提高就業(yè)率:通過視頻實(shí)訓(xùn)教學(xué)系統(tǒng)的實(shí)踐環(huán)節(jié),學(xué)生在校期間可以獲得豐富的實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn),提高畢業(yè)生的就業(yè)競爭力。
四、專業(yè)場景下的設(shè)計
實(shí)訓(xùn)教學(xué)輔助系統(tǒng)主要的作用在于,輔助實(shí)訓(xùn)老師更好的進(jìn)行實(shí)操教學(xué),為教學(xué)方式的創(chuàng)新提供必要的手段,給學(xué)生提供高效的學(xué)習(xí)環(huán)境,為學(xué)生提供公平的學(xué)習(xí)方式。在不同的實(shí)訓(xùn)專業(yè)課的教學(xué)場景下,我們會提供不同的解決方案,以當(dāng)前各校較火的數(shù)控機(jī)床專業(yè)為例,我們通過與老師多次的交流及產(chǎn)品長期的運(yùn)行、優(yōu)化,針對數(shù)控機(jī)床專業(yè)方案進(jìn)行如下設(shè)計:
1、多視角畫面展現(xiàn):包含控制面板操作按鍵及鍵值的展現(xiàn)、按鍵操作后液晶屏幕上的數(shù)據(jù)及機(jī)床運(yùn)行狀態(tài)的展現(xiàn)、機(jī)床內(nèi)各軸向運(yùn)動加工畫面的展現(xiàn)、機(jī)床刀庫換刀畫面的展現(xiàn),單個加工中心(五軸機(jī)床)最少要將7個不同角度的畫面,根據(jù)教學(xué)需要任意的切換、錄制、直播給學(xué)生,以提升學(xué)生對重要知識點(diǎn)的掌握和認(rèn)知;
2、易操作:所有教學(xué)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(diǎn)選畫面的方式即可完成教學(xué)畫面的切換、展示操作;
3、軟件易用:系統(tǒng)提供時移回看、片斷截取、自定義打點(diǎn)批注的功能,讓老師在上課的過程中就完成對整個教學(xué)過程的編輯、標(biāo)注工作,生有有重要標(biāo)記的教學(xué)視頻資源,便于老師或?qū)W生進(jìn)行課后的學(xué)習(xí),提升學(xué)習(xí)的效率;
4、深度對接:機(jī)床運(yùn)行狀態(tài)、當(dāng)前操作、鍵值數(shù)據(jù)等畫面,并非通過攝像機(jī)進(jìn)行采集,為了達(dá)到更好的展示效果,我們與機(jī)床進(jìn)行了更深層次的對接,直接獲取機(jī)床運(yùn)行的數(shù)據(jù),并通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)綄?shí)訓(xùn)系統(tǒng)當(dāng)中進(jìn)行展示、錄制,展示畫面更清晰;
與數(shù)控機(jī)床進(jìn)行數(shù)據(jù)對接方面,目前我們已適配部分應(yīng)用西門子、華中數(shù)控等控制平臺的機(jī)床,在進(jìn)行底層對接時,一般采用NC-Link通過協(xié)議進(jìn)行對接,如不支持會采用MES的方式,或者機(jī)床廠家提供公有可開放的協(xié)議,我們按協(xié)議的需求方式進(jìn)行數(shù)據(jù)上的抓取和對接,將教學(xué)中需要學(xué)生清晰了解到的數(shù)據(jù)、鍵值、工作狀態(tài)、預(yù)警信息等內(nèi)容,實(shí)時同步的展現(xiàn)到多媒體大屏當(dāng)中并進(jìn)行錄制。
上面講了數(shù)控機(jī)床專業(yè),我們除多視解隱蔽畫面的展現(xiàn),還有更深層次的數(shù)據(jù)對接錄制,在其他的專業(yè)當(dāng)中,我們同樣進(jìn)行了更深入的了解及設(shè)計,如汽修專業(yè)我們對接了示教儀當(dāng)中的數(shù)據(jù),實(shí)時展現(xiàn)給學(xué)生進(jìn)行教學(xué);急救教學(xué)專業(yè),接入了模擬人的實(shí)時數(shù)據(jù)進(jìn)行教學(xué)展現(xiàn);高端焊接專業(yè),我們設(shè)計了專用攝像機(jī),可以清晰看清老師焊接操作的全部過程。
五、實(shí)訓(xùn)教學(xué)輔助系統(tǒng)適用的專業(yè)
系統(tǒng)適用于具備如下特征的實(shí)訓(xùn)教學(xué)專業(yè)
> 對動手能力要求高的實(shí)訓(xùn)專業(yè);
> 需要第一視角對手的動作進(jìn)行檢驗(yàn)控制的;
> 需要對多個教學(xué)視角進(jìn)行操作驗(yàn)證的;
> 要與教案、板書緊密結(jié)合,需要理論教學(xué)與實(shí)訓(xùn)操作相互印證的;
> 不通過第一視角,其他人無法學(xué)習(xí)的;
> 聚集教學(xué)可能擾亂教學(xué)秩序,存在安全隱患的;
> 原考試方法需要很多老師同時進(jìn)行考評的(監(jiān)堂、評估的)、考試組織難的、竟賽評估產(chǎn)生分歧的;
> 老師不好請的、老師常做教研的、學(xué)校常申報成果的、組織精品教案;
> 未來就業(yè)渠道廣泛、符合國家發(fā)展需要的
結(jié)合上述的特征,我們的產(chǎn)品可廣泛應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床專業(yè)、高端智能制造專業(yè)、機(jī)械加工專業(yè)、汽車維修專業(yè)、智能焊接專業(yè)、護(hù)理專業(yè)、急救教學(xué)專業(yè)及其他符合上述特征的專業(yè)。
六、部分場景案例
>>數(shù)控機(jī)床專業(yè)<<
>>汽修專業(yè)<<
>>烹飪專業(yè)<<
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