混合學習在工程訓練基礎教學中的應用研究

重慶理工大學工程訓練與經管實驗中心 劉敬露

工程訓練是我國特有的工程實踐教育方式，經過多年發展，已從一種單一的以金工實習為主要內容的實踐教學方式拓展成一種實踐教育方式，成為高等工程教育的重要組成部分。但由于場地、設備、課時、師資等多方面因素的制約，現行工程訓練教學仍長期存在教學內容滯后于科技和產業發展需求、教學模式相對單一、教學平臺與教學資源建設不足等一系列問題，難以適應現代科技革命和教育發展的增量需求。

一、混合學習

網絡化學習在培養學習者信息搜集、篩選等信息素養方面優勢明顯，在時空上給予了學習者更大的自由度，能夠更好地體現學習者作為學習主體的主動性、積極性，且資源更新較快、形式多樣、非線性關聯性強，可更好地支持個性化學習需求。但同時存在實施過程中教學監控難度較大、相對忽視了教師主導作用等問題。鑒于傳統課堂面對面教學和網絡化教學各有利弊，一種新的“互聯網+”教學模式——混合學習（B-Learning）走入大眾視野。混合學習的核心思想是根據不同的學習目標，采用不同的媒體與信息傳遞方式進行學習，既發揮教師引導、啟發、監控教學過程的主導作用，又充分體現學生作為過程主體的主動性、積極性與創造性。同時，從廣義上來說，混合學習也指可根據學習需求采用各種學習方法、利用各種學習資源。

二、工程訓練基礎教學改革

（一）問題分析

現行工程訓練能力培養體系中受眾面最廣的“認知”和“基礎”層面，即面向低年級開放的工程訓練認知及基礎實訓環節，由于學生專業知識掌握較少甚至完全沒有接觸，教師授課前期往往需要花費一定的課時進行適當的補充。教學組織大多以班級為單位實施，多采用“一講二練三考核”的傳統課堂講授形式，教學活動以教師為主導、學生被動學習為主，難以培養學生發現問題、分析問題、解決問題的綜合工程實踐能力，創新意識啟發教學效果整體較差。

（二）改革思路

工程訓練作為高等工程實踐課程，可通過“大規模在線開放實驗”平臺及豐富的數字化教學資源建設，將部分教學內容轉移到“線上”進行，從一定程度上突破課堂、實訓室的時空局限，有效緩解課時及生師比問題。

此外，目前使用的工程實踐類仿真系統，大多需要進行大量的數據處理及計算，難以實現BS（Browser/Server）網絡構架，在很大程度上也限制了在線虛擬實訓項目的建設。傳統的“線下”教學對于目前的工程訓練而言還是必不可少的，“虛實結合”才是工程訓練教學的正確姿態。

綜合各種矛盾，混合學習逐漸成為工程訓練教學改革路上一個切實可行的研究方向。通過合理的教學設計，充分利用“線上”網絡學習和“線下”課堂教學各自的優勢，解決課時及生師比矛盾的同時，兼顧工程實踐能力及創新意識的培養，豐富教學內容，提升教學質量。

三、基于混合學習的工程訓練基礎教學

（一）數字化教學資源建設

豐富的數字化教學資源是支撐教學模式轉變的必備基礎。數字化教學資源種類繁多，常見的包括課件、微視頻、動畫、互動動畫等。其中，優質的微視頻等資源更容易吸引學生的注意力，有利于提升學習興趣和學習質量。但涉及影視制作、動畫制作等相關專業領域，教師獨立制作難度大，且成品效果往往不盡如人意。因此，相關數字化教學資源建設宜采用“校企協同”形式進行。

1.定制：教師擔任“導演”角色，依據課程教學需要制定“腳本”，配合專業制作人員進行相關數字化資源的制作開發。

2.重組：教師將已有模塊化的專業素材依據教學需求進行“項目式重組”，形成系統性資源。

（二）進行合理的教學設計

1.優化課程內容體系。以工程實踐能力及創新意識培養為核心，依據新時代產業發展需求，在兼顧傳統操作技能訓練的基礎上，適當將課程重心向數控、機器人等先進制造技術傾斜。

2.優化教學設計。將相關產業概述、安全知識等前序性、擴展性教學內容盡可能實施于在線學習，并通過實習報告或在線答題等形式進行相關知識點的考核評價；將產品生產加工等“實踐性”內容和環節實施于“線下”課堂面對面教學。教學設計的合理性重點體現在以下兩個方面：（1）線上—線下教學內容的合理劃分：哪些教學內容是適合線上的，哪些是必須線下進行的。（2）線上—線下課時比例的合理劃分：原則上可適當擴展線上教學交互的時間，從而變相增加線下實踐教學的課時，提升整體培養質量。

3.更新教學方法。以項目為驅動實施教學的同時在各知識點設置不同難度系數的“分級式”任務，針對實訓對象的個體差異實施個性化教學（如下圖所示）。考慮設備及生師比問題，分組實施項目式教學，在培養個體基本技能、工程能力的過程中，注重團隊協作能力、語言表述能力等綜合素質的訓練。

項目中不同難度任務設置示例

（三）更新考核評價方式

課程的考核評價由傳統以實操結果為主，轉變為“422”考核評價模式，即：4 個要素（實訓態度20%+實習報告20%+現場問答30%+實操質量30%）、2 個層面（過程50%+結果50%）、2 個主體（小組50%+個人50%）。

通過“現場問答”要素及“過程”層面，有意識地加強學生發現問題、分析問題、解決問題的工程實踐能力的培養，調動學生自主思考的積極性。2 個主體則關注學生在工程實踐過程中團隊意識、合作溝通能力的培養和考察。

綜上所述，工程訓練基礎教學模式單一等問題很大程度上是由課時和生師比的矛盾導致的。而基于混合學習的工程訓練教學則將部分課堂教學內容以“項目—任務”的形式，通過系統性的數字化資源建設，轉移到網絡平臺上，開展“互聯網+”工程訓練實踐教學。這在一定程度上緩解了課時、生師比的教學矛盾，給予任課教師更大的教學自由度，對學生綜合工程實踐能力及創新意識的培養都有著積極的作用。