《工程材料與成形技術基礎》課程線上線下混合式教學模式的思考與實踐

楊躍輝 劉彩霞 李 敬 孫秀偉 苑少強

（1.河北省智能裝備數字化設計及過程仿真重點實驗室唐山學院 河北·唐山 063000；2.唐山工業職業技術學院 河北·唐山 063299）

近些年，慕課、微課等網絡教學資源日益豐富和普及，在線學習已經成為當代大學生學習的一種必然選擇與有效補充[1,2]，推動了人才培養模式的不斷更新。同時，公共衛生事件的出現以及常態化發展對高等院校傳統教學模式也產生了很大的沖擊，迫使各院校不斷地調整教學模式，因此強調線上線下融合的混合式教學日益成為人們關注的熱點。

《工程材料與成形技術基礎》是材料成型及控制工程專業學生必修的一門專業基礎課程，對于本專業學生知識體系的構建具有重要的作用，主要講授常用的工程材料及其成形工藝方法，涉及選材、工藝路線制定以及成形工藝方案的設計等，課程內容多、概念多、抽象不易理解，學生在學習過程中常感到所學內容散、雜、亂，較為枯燥，而且學習內容與實際脫節，授課效果差。因此，探索混合式教學模式具有重要的意義。

1 當前教學模式存在的問題

1.1 授課內容多而學時較少

該課程講授內容涉及金屬學基礎、液態成型、金屬塑性成型、焊接以及金屬切削加工等多個領域，重點和難點繁多，但課時較少，學時為40學時或48學時，教師為了完成授課內容，課堂上多以講授為主。

1.2 課程內容和教學形式陳舊

此課程為學生所接觸的第一門專業課程，要求學生了解本專業涉及的技術門類，因此教學內容涉及的專業領域較多，這導致課程深度較淺，內容均為各專業領域中最基礎的知識點，缺少對新工藝與新技術的介紹，對學生的吸引力較低。

1.3 實踐性較強

課程的實踐性要求較高，但學生不具備實踐經歷，僅通過有限的課堂講授很難深入理解相關知識點，導致部分學生學習的積極性和主動性不高。

1.4 考核方式單一

課程主要通過期末考試的方式進行考核，期末考試占總評成績比重較大，無法真正反映學生的綜合能力。

2 混合式教學模式的特征與優勢

混合式教學真正做到“以學生為中心”，教師在教學過程主要起到啟發、引導與監控的作用[3]。此種方式靈活性更強，學生參與教學活動的程度更深，學習體驗更加個性化，易于激發學生學習的主動性、積極性以及自身創造性，因此教學效果更佳。

隨著互聯網信息技術的發展，混合式教學模式已轉向“基于移動通信設備、網絡學習環境與課堂討論相結合的教學情境”[4]。此種模式強調線上線教學與線下教學融合，利用先進的教育信息技術，綜合多種教學手段，將課堂教學與網絡教學深度融合。線下教學在課堂完成，為教師面授，學習空間和時間較為固定。線上教學則由學生在電腦、手機等多種終端設備上完成，學習空間和時間相對靈活，提高了學生的學習效率，但在此過程中需要教師有針對性地對網絡資源進行選擇、整合讓學生進行學習，才能更好的對課堂教學進行拓展與補充。

3 線上線下融合混合式教學的設計

3.1 教學平臺的選擇

學習平臺選擇超星學習通，該平臺是基于移動互聯網的教學輔助工具，學生可通過手機端或電腦進行訪問。教師可以在平臺上上傳教學文檔、視頻資料、習題等學習資源，也可以創建各種活動，開展簽到、搶答、測驗、在線討論等活動。系統能夠全面記錄每個學生的學習活動，具有強大的分析統計功能，能夠讓教師及時掌握學生的學習動態，便于教師實時調整教學計劃。

3.2 線上線下混合式教學設計

所設計的教學模式分為課前預習、課堂面授、課后復習、考核評價四個部分，其中課前預習、課后復習即為線上階段，學生自主完成；課堂授課為線下部分，由教師主導完成，學生深度參與；考核評價同樣在線上進行，由平臺根據學生對學習任務的完成情況綜合分析而成，主要內容見圖1。

圖1：線上線下融合的混合式教學模式

預習階段：教師將課程教學日歷、多媒體課件、微視頻、習題等教學相關資料進行發布，根據課程教學進度安排實時對學生開放，學生在線上觀看教學視頻資料，了解下次課的學習內容，對重要知識點進行提前學習，帶著問題聽課。

課堂教學過程：教師通過演示、討論、提問搶答等多種方式完成相關知識點的講解，對學生自主學習內容進行梳理，解答線上學習時所遇到的問題，并完成教學項目的討論與交流，提髙學生對所學知識的理解，增強知識遷移與應用能力[5]。通過多種形式的互動提高學生參與課堂教學的積極性，逐步培養學生分析問題、解決問題的能力，同時也在一定程度上緩解了學時少的問題。

課后復習：學生需完成線上測試，觀看作業成績及教師評價。同時，每章內容結束后安排線上測驗，題型主要為單選題和判斷題，主要考查學生對重點知識的掌握程度。同時，開展項目式教學，根據教學進度適時發放單元作業，要求學生在理解課程內容并查閱課外文獻資料的基礎上，自主撰寫大作業，并采取互評的方式，讓學生通過互相查漏補缺，加深對知識點的理解。例如，在課堂教學中學生對金屬熱處理原理及應用認識不夠深入，無法根據產品質量控制及加工工藝要求選擇合適的熱處理工藝。針對這一情況，通過網絡給學生發放典型的機械零件及其技術要求，讓學生制定出完整的工藝路線，并在各加工環節選擇合適的熱處理工藝，并詳細闡述理由，有利于學生運用課堂所學知識分析并解決問題。

對于實踐教學環節，充分利用線上現有的教學資源，注重挖掘其他院校已公開的實驗課視頻資料，用于學生課前的預習，以達到事半功倍的效果[6]。通過線上視頻資料的學習，使學生在上課之前了解實驗過程、所要達到的目的以及操作注意事項，提高學習效果。同時，也要重視仿真實驗室、虛擬實驗平臺的應用。例如，北京科技大學材料國家級實驗教學示范中心開發的虛擬實驗項目“金屬材料成分、工藝、組織和性能一體化設計虛擬仿真實驗”可以讓學生在線學習并掌握金相制樣實驗技能，在使用中考查學生對理論知識及實驗操作技能的掌握情況，后臺記錄并給出成績，是實驗教學的新途徑。

考核評價：更佳注重過程考核，突出評價指標的多元化、考核內容的全面化及評價方式的多樣化[7]。其中，視頻觀看占課程總評成績的10%，線上測試、搶答、討論等課堂表現占40%，線下考核占50%，包括期末成績和課程實驗。其中，線下期末考試重點考核學生解決工程問題能力，適當加大主觀題的比重。

4 結語

新的形勢導致新的問題不斷出現，這要求高校教師積極探尋新的教學模式，提高教學效果。本文以工程材料與成形技術基礎課程的教學為例，分析了該門課程在教學過程中存在的主要問題，并對其線上線下混合式教學活動的內容及開展形式進行了思考。在教學過程中應將線上教學與線下教學活動更深程度的融合，使之成為一個有機的系統，充分發揮各自優勢，滿足線上線下混合式教學的要求，更好地促進教學質量的提升。