基于OBE的《塑料成型工藝與模具設(shè)計》課程混合式教學(xué)實踐

0 引言

2020年由于疫情的原因，我國開展的高等教育在線教學(xué)不僅有效應(yīng)對了疫情沖擊、保障了師生健康和生命安全，而且推動了信息技術(shù)與教育教學(xué)的深度融合

。線上線下混合式教學(xué)已經(jīng)成為高等學(xué)校教學(xué)的新常態(tài)，但如何構(gòu)建與混合式教學(xué)模式相符的課程內(nèi)容以實現(xiàn)知識的前沿性和應(yīng)用性，如何切實做到以學(xué)生為中心的個性化教學(xué)，實現(xiàn)課程的兩性一度——“高階性、創(chuàng)新性、挑戰(zhàn)度”，值得深入探索和研究。隨著2016年6月我國成為本科工程教育互認協(xié)議《華盛頓協(xié)議》的成員以來，高等院校已經(jīng)將工程教育專業(yè)認證作為教育改革和教學(xué)質(zhì)量提升的重點方向，并以此為契機深刻融入工程認證理念,積極推動各工程專業(yè)開展教育認證

。對于應(yīng)用型本科院校，工科專業(yè)認證已迫在眉睫。課程是通向教育目標的跑道，課程改革是教育教學(xué)改革的最根本問題，也是教育教學(xué)能否成功的關(guān)鍵。在線上線下混合式教學(xué)模式常態(tài)化的背景下，基于OBE教學(xué)理念，開展了《塑料成型工藝與模具設(shè)計》線上線下混合式教學(xué)模式、授課方式和課程內(nèi)容等方面的改革探索，以期有所突破。

1 存在的問題

1.1 課程現(xiàn)狀

由于歷史沿革和辦學(xué)側(cè)重的不同，各院校的《塑料成型工藝與模具設(shè)計》課程發(fā)展方向各有側(cè)重。該課程主要涵蓋高分子材料和機械設(shè)計2個學(xué)科，包括高分子材料的物化性能、注射模典型結(jié)構(gòu)、擠出模典型結(jié)構(gòu)、模具設(shè)計流程等內(nèi)容。行業(yè)細分領(lǐng)域（醫(yī)療衛(wèi)材、光學(xué)制品、汽車零件等）較多且行業(yè)技術(shù)發(fā)展較快，學(xué)科研究熱點（翹曲變形、玻纖取向、擠出脹形等）眾多，如何突破課程和課程設(shè)計的界限，實現(xiàn)課程的高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度值得探究。

1.2 教學(xué)模式

“單聲道”課堂采用簡單的會不會、懂不懂進行低階次的互動，忽略課程的主體——學(xué)生的主觀能動性，課堂活躍性不夠，且課程的可重復(fù)性差，分層次教學(xué)無法實現(xiàn)，更談不上創(chuàng)新性和批判性思維的培養(yǎng)。另一方面是學(xué)情的轉(zhuǎn)變，學(xué)生知識信息來源渠道日益廣泛，其學(xué)習(xí)途徑和學(xué)習(xí)方式日趨多元化，學(xué)習(xí)時間碎片化。因此，教師必須進行教學(xué)模式創(chuàng)新，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提升學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)質(zhì)量，讓課堂教學(xué)活躍。

2 教學(xué)模式探索

2.1 混合式教學(xué)模式

傳統(tǒng)課堂教學(xué)與現(xiàn)代信息技術(shù)融入的在線教學(xué)將長期共存并深度融合，這種融合催生了線上線下混合式教學(xué)等新的教育形態(tài)和新的人才培養(yǎng)方式

。基于現(xiàn)代信息技術(shù)的線上線下混合式教學(xué)模式將在線教學(xué)和傳統(tǒng)教學(xué)的優(yōu)勢結(jié)合

，基于網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)平臺，使線上課程成為融合課件、動畫、視頻、習(xí)題、任務(wù)單、典型案例等資源的開放性資源庫，讓學(xué)生不受時間和空間的限制展開自主學(xué)習(xí)，在一定意義上實現(xiàn)了課程的可重復(fù)性。但線下碎片化的學(xué)習(xí)會導(dǎo)致學(xué)科知識體系的不完整，使學(xué)生缺乏整體性的工程意識，對工程應(yīng)用及創(chuàng)新不利，因此必須結(jié)合具有針對性、靈活性的線下課堂教學(xué)，同時盡量選擇綜合性實踐性強的教學(xué)項目，以確保學(xué)科體系和工程體系的完整性。

2.2 教學(xué)方式

基于OBE教育理念的工程認證標準十二條（問題分析、設(shè)計/開發(fā)解決方案、研究、使用現(xiàn)代工具等）的關(guān)鍵點是如何有效地幫助學(xué)生取得這些學(xué)習(xí)成果及如何知道學(xué)生是否已經(jīng)取得了這些學(xué)習(xí)成果。國際訓(xùn)練實驗室學(xué)習(xí)專家愛德加戴爾提出了學(xué)習(xí)成效金字塔理論，不同學(xué)習(xí)方法下2周后學(xué)習(xí)保持率最高的是學(xué)中做、做中學(xué)

。翻轉(zhuǎn)課堂可以實現(xiàn)角色的轉(zhuǎn)變——讓學(xué)生成為課堂的主角，教師成為課堂的導(dǎo)演，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、學(xué)會學(xué)習(xí)、終身學(xué)習(xí)。故“翻轉(zhuǎn)課堂”符合OBE教育理念及學(xué)習(xí)成效金字塔理論，顛覆了傳統(tǒng)課堂先教后做的流程，首先引導(dǎo)督促學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)平臺自主學(xué)習(xí)，然后通過課堂頭腦風(fēng)暴研究討論、典型案例分析等高階次的互動完成知識和技能的內(nèi)化，最后通過課后作業(yè)完成知識和技能運用水平的提升，這種教學(xué)模式使學(xué)生成為教學(xué)的中心、學(xué)習(xí)的主體。采用翻轉(zhuǎn)課堂的項目化教學(xué)一方面激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提升了學(xué)生學(xué)習(xí)效果，實現(xiàn)了課堂教學(xué)的“雙聲道”；另一方面符合學(xué)生新的學(xué)習(xí)需求，為實現(xiàn)課程的兩性一度奠定了堅實的基礎(chǔ)。

[8] 匡增軍、蔣中亮：《俄羅斯與波羅的海鄰國的海洋劃界爭端解決》，《俄羅斯中亞東歐研究》2013年第6期，第75-77頁。

3 課堂改革實施

3.1 課程構(gòu)建

課程的構(gòu)建堅持線上線下相結(jié)合，按照認知邏輯和知識體系螺旋型搭建課程框架體系，教學(xué)任務(wù)和課時分配如表1所示。線上課程構(gòu)建：低階性、概述性的知識通過圖片、ppt和視頻等形式放到線上學(xué)習(xí)平臺，以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為主。線下課程構(gòu)建：對于高階性、創(chuàng)新性的知識點和技能點如關(guān)鍵性的理論和定理，要講清來龍去脈，同時理論結(jié)合工程實踐突出課程的應(yīng)用性，避免學(xué)生知識體系的碎片化，為知識和技能的應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。采用工程項目引導(dǎo)學(xué)生自主分析討論，學(xué)會問題的歸納和解決，促進學(xué)生對關(guān)鍵知識點和技能點的掌握和運用，形成自身的綜合素質(zhì)。課程內(nèi)容采用螺旋式構(gòu)建，具體是指課程內(nèi)容設(shè)計按認知規(guī)律分階段，使學(xué)生體驗不同層次的工程項目的訓(xùn)練，強調(diào)知識、能力、素質(zhì)和技能的有機融合，確保課程的邏輯性、應(yīng)用性和可操作性。初期以激發(fā)學(xué)習(xí)興趣作為課程設(shè)計目標，此時的問題廣度大、深度淺、趣味性強；中期以培養(yǎng)學(xué)生的知識拓展能力、文獻檢索能力、邏輯推導(dǎo)能力及工程設(shè)計能力為目標展開不同的單項或綜合性訓(xùn)練項目；后期以知識和技能的綜合運用能力、創(chuàng)新能力為目標，采用行業(yè)企業(yè)先進的真實的項目進行綜合性訓(xùn)練。

為了更好地開展教學(xué)，一方面將各種典型的產(chǎn)品、模型模具、成型設(shè)備及計算機整合打造了理實一體化教室，另一方面積極開展虛擬實驗平臺項目建設(shè)，為學(xué)生典型結(jié)構(gòu)的認知、成型工藝方案的擬定及成果制作提供了虛實結(jié)合的工作場景。

3.2 課程實施

（3）課后總結(jié)提高。課后學(xué)生在教師幫助下自主完成作業(yè)并提交，并以此作為評判學(xué)生學(xué)習(xí)效果的重要依據(jù)，對學(xué)生進行過程化評價；教師通過微信、QQ群進行線上答疑解惑，并依據(jù)學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)平臺、課堂及作業(yè)完成情況不斷優(yōu)化完善教學(xué)設(shè)計和教學(xué)內(nèi)容。

（1）課前線上自學(xué)。該環(huán)節(jié)教師主要活動為構(gòu)建學(xué)習(xí)任務(wù)單，制作并發(fā)布相關(guān)教學(xué)課件和視頻，收集學(xué)生反饋問題，做好課堂教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計；學(xué)生主要教學(xué)活動為線上自主學(xué)習(xí)，查閱資料完成學(xué)習(xí)任務(wù)單，并將自己的疑惑反饋給教師。

三、我國獸醫(yī)管理體制改革的建議機構(gòu)不健全、基層動物防疫體系薄弱，缺乏專業(yè)人才，法律不完善、等問題，嚴重影響了動物疫病防治能力和動物產(chǎn)品質(zhì)量安全水平的提高。加之目前國際上特別是我周邊國家重大動物疫病時有發(fā)生，甚至出現(xiàn)局部蔓延，對我國防控重大動物疫病形成較大壓力。因此，改革獸醫(yī)管理體制已經(jīng)成為當前十分緊迫的任務(wù)。

實際上，在因子表法中這種l、d、u元素的替代除可簡化對F陣元素前代計算過程和對X陣元素回代計算過程的視覺效果外，沒有實用意義。

（2）課上知識內(nèi)化。第一階段采用翻轉(zhuǎn)課堂形式組織學(xué)生以小組為單位展現(xiàn)任務(wù)單的完成情況，引導(dǎo)學(xué)生對該問題發(fā)表見解，最后教師進行總結(jié)。這樣一方面通過翻轉(zhuǎn)課堂調(diào)動學(xué)生自主學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)興趣,另一方面對學(xué)生的學(xué)習(xí)效果進行有效的監(jiān)控。第二階段教師講解本次課程的知識點和技能點，并布置課堂任務(wù)，學(xué)生以小組形式制定解決方案，組內(nèi)討論實施步驟，并以小組形式發(fā)布方案，學(xué)生互評、教師點評確定最終項目方案。布置課后任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生完成知識和技能的內(nèi)化。

課程由線上導(dǎo)學(xué)、課堂教學(xué)、課后測試三階段組成，如圖1所示。線上導(dǎo)學(xué)細化知識點和技能點以滿足學(xué)生碎片化學(xué)習(xí)的需求；課堂教學(xué)通過改變教學(xué)方法不斷調(diào)整課堂節(jié)奏，采用高頻率的有效溝通，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提升學(xué)習(xí)效果；課后通過不斷的測試對授課內(nèi)容和授課方式進行閉環(huán)控制及優(yōu)化修訂。

如澆注系統(tǒng)的講解：發(fā)放不同塑件澆注系統(tǒng)設(shè)計的任務(wù)單、三維圖檔；學(xué)生線上自主學(xué)習(xí)澆口類型特點及應(yīng)用，并用UG繪制不同的澆注系統(tǒng)，制定模具結(jié)構(gòu)方案。課堂討論形成最終方案，課后將繪制好的澆注系統(tǒng)導(dǎo)入MoldFlow中進行澆注系統(tǒng)平衡檢驗，并查閱相關(guān)文獻明確其內(nèi)部機理，實現(xiàn)理論和實踐相驗證。

3.3 課程考核方式

成果導(dǎo)向教育強調(diào)學(xué)生最終掌握了哪些知識，獲得了哪些技能，培養(yǎng)了哪些能力，所以課程考核要突出體現(xiàn)能力和技能的考核與評價。由于混合式教學(xué)模式是基于現(xiàn)代信息技術(shù)的教學(xué)模式，課程的評價既要體現(xiàn)傳統(tǒng)意義上知識、能力、技能的測試，又要體現(xiàn)學(xué)生主體地位，所以其考核由過程性評價和結(jié)果性評價兩部分組成。過程性評價一方面避免了突擊背書的現(xiàn)象，另一方面為教師提供學(xué)生的實時學(xué)習(xí)狀態(tài)和學(xué)習(xí)效果的信息。結(jié)果性評價主要是通過期中考試和期末考試給予評定分數(shù)。《塑料成型工藝與模具設(shè)計》課程的考核主要由線上學(xué)習(xí)情況、項目完成情況、課堂表現(xiàn)以及考試評價四部分組成，其比例為2∶2∶2∶4。

3.交流式建筑學(xué)專業(yè)教室與工作室模式的教學(xué)空間類型相似，具有通透靈活的空間特點和專用式安靜、封閉的空間特征，是一種混合式的教學(xué)功能空間。

4 結(jié)束語

《塑料成型工藝與模具設(shè)計》理論性和實踐性較強，開展基于OBE的線上線下混合教學(xué)模式改革,將工程教育理念融入專業(yè)課程教學(xué)中，突出學(xué)生的中心地位，將創(chuàng)新能力培養(yǎng)作為首要任務(wù)，對教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容及考核評價體系進行改革，取得較好的效果。隨著課程改革的深入,需要進一步結(jié)合專業(yè)前沿將課程內(nèi)容進一步完善細化，不斷擴展課程資源，提升課程的高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度，以期實現(xiàn)更好的教學(xué)效果。

[1]劉 暢.教育部:教育部新聞發(fā)布會介紹2021年春季學(xué)期學(xué)校疫情防控等[EB/OL].(2021-02-21)[2021-09-20].http://www.gov.cn/xinwen/2021-02/24/content_5588564.htm.

[2]鄒國享,趙彩霞.基于工程教育專業(yè)認證背景下混合式教學(xué)模式的實踐——以《高分子材料成型工藝學(xué)》為例[J].高分子通報,2019(9):98-103.

[3]教育部高等教育司司長吳巖.以學(xué)習(xí)革命推動質(zhì)量革命[EB/OL].(2021-4-29).http://www.cqie.edu.cn/html/28/content/20/04/29722.shtml.

[4]姚 煒.基于ADDIE模型的《塑料成型工藝與模具設(shè)計》課程混合式教學(xué)研究[J].模具工業(yè),2019,45(11):79-84.

[5]姜艷玲,徐 彤.學(xué)習(xí)成效金字塔理論在翻轉(zhuǎn)課堂中的應(yīng)用與實踐[J].中國電化教育,2014(7):133-138.