“互聯網+”教育背景下工程訓練實踐課線上線下混合式教學的研究

黃嫦娥 廖維奇 孫昌迎

摘要：在“互聯網+”教育的背景下，積極探索機械工程訓練線上線下混合式實踐教學，是提升實踐課程教學實效性的重要嘗試，機械工程訓練課線上線下混合式教學遵循以教師為主導、學生為主體、線上線下翻轉的創新實訓模式。從內容和形式兩個維度對思政課教學進行改革創新，一方面重構教學內容體系，另一方面創新教學手段，增強機械工程訓練實踐課程的吸引力，提高學生的工程實踐能力和創新能力。

關鍵詞：互聯網+教育;實踐教學;線上線下混合式教學

前言

“互聯網+”教育時代，教學也在不斷的變革發展，作為工科專業基礎的實驗課程——機械工程訓練，同樣面臨著信息網絡時代的影響，如何順應新形勢，如何建設“互聯網+機械工程訓練教學”是改革的新方向[1]。因此積極探索機械工程訓練線上線下混合式實踐教學，是提升實踐課程教學實效性的重要嘗試。機械工程訓練課線上線下混合式教學遵循以教師為主導、學生為主體、線上線下翻轉的創新實訓模式，從內容和形式兩個維度對實訓課教學進行改革創新，一方面重構教學內容體系，另一方面創新教學手段[2]，線上網絡教學與線下課堂教學的有效融合，不但能夠達到課堂教學效果，而且能夠增強機械工程訓練實踐課程的吸引力，提高學生的工程實踐能力和創新能力[3]。

《機械工程訓練》在學生實習中的重要性決定了其不同于一般的實驗課和課程設計，它強調學生運用所學知識去完成一個實訓過程，講究生產工藝的整體性和實效性[4]，需要學生親自動手完成訓練。讓學生親身經歷產品設計、工藝設計、編寫加工程序、操作機床加工零件、裝配和調試的實訓過程，將為每個學生潛在創造力的培養提供更多機會，對培養高素質的綜合創新人才具有重要的促進作用，因此在網絡信息時代，如何進行工程訓練課程線上線下混合式教學，是急需解決的問題[5]。針對目前機械工程訓練存在的問題，需要進行機械工程訓練實踐教學資源的建設，需要從教學內容及教學手段出發兩個方面出發，探索出一條適合線上線下混合式教學的機械工程訓練教學的新方法。抓住“互聯網+”時代的發展契機，充分利用各種高新技術手段，以網絡為依托，通過豐富教學內容，制定課程安排，探索教學新方法，建設一種以教師為主導、學生為主體、線上線下翻轉的創新實訓模式，拓展單一課堂教學達到的教學成效，提升教師的教學水平和整體教學質量，增強機械工程訓練實踐課程的吸引力[6]。

根據機械工程訓練課程教學目標以及大學生自身發展的需求，以學生為中心、以實踐教學為舞臺、開展機械工程訓練線上線下混合式教學，形成“互聯網+”機械工程訓練教學新模式，拓展單一課堂教學達到的教學成效，提高學生的工程實踐能力和創新能力，培養具有高水平的綜合型現代化人才。

1、引入線上線下混合式教學，建立實訓教學新形式

根據教學計劃精心設計各時間段的教學內容和教學方法，以充分體現以教師為主導、學生為主體的教學思路，通過學生團隊合作、按時間段完成既定訓練任務來提高學生提出問題、分析問題和解決問題的能力與效率，在培養工程意識的同時提高學生的綜合創新能力，通過線上線下混合式教學、課堂翻轉的方法，解決由于實訓時間短，批次學生數多而導致的學生用于機床操作的工程技能訓練時間較短的問題[7]。

2、開展學生綜合實踐項目，更新實訓教學內容

機械工程訓練課程開展訓練方式四步走，從“導入認知”經“動手操作”到“綜合訓練”最后“融會貫通”，從淺入深，循序漸進培養和提高學生創新能力、分析和解決實際問題的能力，提高學生綜合訓練的動手能力，通過教學內容改革、教學方法的多樣，實現高效率的實習訓練。

3、完善教學資源和考核方式，引導學生向提高創新能力方向發展

針對工程訓練的教學方式、考核方式單一、學生疑問多等情況，提出以理論教學和現場輔導為主，多媒體教學、網絡教學、課堂討論等多種教學方式相結合的多元化教學方法，整合優化教學內容及安排，更好取得創新實訓的教學效果。同時實訓考核是對學生所掌握知識能力的檢驗，也是對實訓教學效果的檢驗。實訓成績必須如實反映學生的實訓情況，所以有必要進行管理機制和考評體系的建設和完善，在突出工藝知識、創新意識和工程意識的基礎上，引導學生向提高創新能力的方向發展。通過客觀的大數據分析挖掘，形成科學的統計報表，幫助學生找到學習的規律，建立起精準的、動態的學生評價體系，進而實現個性化學習，幫助機械工程訓練課程教學有效進行[8]。

4、融入現代制造技術、方法，促進繼承與創新、交叉與融合的實踐訓練

新形勢下，應把教學內容的前沿性、新穎性和實用性作為改革的主要目標，為此對于工程訓練課程來說，應該讓學生在學會傳統的機加工方法的基礎上，有時間了解、學習現代制造技術、先進加工方法，一方面讓學生掌握傳統加工方法，這一方面學生可以從傳統零件的加工操作進行掌握;另一方面讓學生掌握現代制造技術、先進加工方法，教師在教學過程中融入這些先進的制造技術的知識，讓學生發散思維，了解和掌握先進的制造技術，學生在掌握一定實用的專業技能、理論知識和工程實踐方法上，使其能夠在工程實踐中提高綜合能力，培養具有高水平的綜合型現代化人才，為后續進行創新創業的工作奠定基礎[9]。具體實施方案如下：

（1）融入先進制造技術，合理安排教學計劃，促進繼承與創新、交叉與融合的實踐訓練的發展

機械工程訓練一般的教學實施過程分為演示、制造、實踐、驗收等四個應用創新階段，而近年來中心新進了許多先進設備，因此將這些先進設備充分利用與課堂，并在演示、制造、實踐、驗收的四個階段融入現代制造技術、先進加工方法，促進繼承與創新、交叉與融合的實踐訓練的發展。首先加工樣例演示階段，采用新進的先進設備進行加工演示，引入先進加工技術的知識，在加工示范的過程激發學生的好奇心和學習興趣，引出傳統零件采用不同加工方法或是不同零件采用新進的設備加工的流程等，以興趣為導向進行教學，融入先進制造技術及先進加工方法，在輕松活躍的氣氛中將學生引入機械加工制造的新世界。加工制造階段，制造的過程中同時講解樣例的工藝及加工方法，強調加工制造方法在其中的作用及其制作流程，并對生活中使用該相似作品的場合進行相關知識的拓展講解，并引入工藝的關聯性，了解裝配的知識，發散創意到日常實際應用等不同角度。實踐階段，讓學生自己動手，加工零件。對于驗收階段，將對考核方式也進行了改革，課程總成績由平時成績和作品成績組成，整個教學設計注重工程訓練教學的更新和發展，能夠不斷提高學生的創新意識和創新實踐能力。

（2）建立機械工程訓練相關網絡資源，開展線上線下混合式教學，形成“互聯網+”機械工程訓練教學

工程訓練課程若要組織有序，需要創新管理機制、采取機動靈活的運作機制來確保工程實訓的目的及效果，同時需要精心設計實訓教學內容，形成一個規范化的、特色鮮明的工程實訓教學體系。因此需要加大資源整合、優化資源配置，促進機制改革，保證工程訓練教學安全有效進行。利用實踐虛擬仿真教學平臺與現場操作實訓環節相結合，加大工程實踐項目教學以及實踐環境和場所的改進力度，針對工程訓練的教學方式單一、學生疑問多等情況，提出以理論教學和現場輔導為主，整合多媒體教學資源、網絡教學資源、現場操作示范教學、線上線下混合、課堂翻轉、各工種實訓內容重難點做成小視頻，微課等方法相結合，整合優化教學內容及安排，更好取得創新實訓的教學效果。注重多方面相結合突出學生的實踐操作能力和自主設計能力的培養，資源合理配置，不斷提高學生的創新意識和創新實踐能力，實現資源有效利用。

（3）構建工藝聯系、綜合訓練、協同創新的工程訓練課程內容，有效開展機械工程訓練課程教學

新形勢下，教學內容及教學方法的完善更新勢在必行，通過教材或實訓指導書的編寫，設計活動型、擴展型教學內容，針對各專業的專業背景知識制定不同階段的不同教學內容。通過教學內容和教學方法的更新，增進學生對機械加工工藝和制造方法的感性認識，培養了學生的大工程意識。

（4）完善考核方式與評價體系，促進工程訓練課程教育教學有效發展

隨著課程內容與教學方式的改進和更新，需要對完善考核方式與評價體系進行改革完善，采用“互聯網+”機械工程訓練教學的方式，即通過客觀的大數據分析挖掘，形成科學的統計報表，建立起精準的、動態的學生評價體系，進而實現個性化學習。課程總成績由平時成績和作品成績組成，以學生自行評分、相互評分和教師評分形成新的評價機制，參考三者形成最后學生作品環節的成績。整合資源，通過客觀的大數據分析挖掘，形成科學的統計報表，幫助學生找到學習的規律，建立起精準的、動態的學生評價體系，進而實現個性化學習，幫助機械工程訓練課程教學有效進行[10]。

（5）翻轉課堂、實踐應用——構建大學生綜合實踐平臺

翻轉課堂學生在課外時間通過對機械工程訓練課程視頻及線上內容的學習，回到實訓場地，讓學生自己組隊，進行實物的制作，自愿參加競賽，實現自己新的創意作品，以此來進一步提高學生發散思維，增強動手實踐能力。這個過程依托學生創新基地，拓展當前工程訓練教育運行模式，建立了“學生主體、教師引導、項目驅動、競賽搭臺”的工程訓練教學運行模式，培養學生的綜合實踐能力。通過競賽的方式，讓學生在規定課程完成之后，鼓勵其自己組隊設計制作一個綜合性的作品，要求學生精誠團結，通過工程管理方案的分工高質、高效地完成的任務，培養學生大工程意識的團結協作精神和綜合實踐能力，促進學生綜合能力的培養。

結束語

在“互聯網+”教育的背景下，機械工程訓練課線上線下混合式教學遵循以教師為主導、學生為主體、線上線下翻轉的創新實訓模式。通過重構教學內容體系，創新教學手段，引入先進制造技術，合理安排課程內容，完善課程進度計劃和教育教學資源，開展線上線下混合式教學的方式，形成“互聯網+”機械工程訓練教學。整合相關資源，通過客觀的大數據分析挖掘，形成科學的統計報表，幫助學生找到學習的規律，建立起精準的、動態的學生評價體系，進而實現個性化學習，幫助機械工程訓練課程教學有效進行，實現合理和有效的進行工程訓練的課程教學，培養學生的工程意識，訓練基本技能，提高動手能力，拓寬知識面，并為后續課程的學習奠定基礎。

參考文獻：

[1]王利利，李衛國，賈翠玲，賈婧，曲寶福. 工程訓練課程教學體系的探索與實踐[J].內蒙古工業大學學報（社會科學版）.2015.（2）：89-91.

[2]于兆勤，吳福根，郭鐘寧，丁政，鄧海祥. 基于項目驅動的現代工程訓練方法研究[J]. 實驗室研究與探索.2012.（8）：131-133.

[3]吳志紅 劉學平.面向線上線下混合實驗教學模式的研究與實踐[J].遼寧大學自然科學版，2020.（47）：284-288.

[4]曹其新，李翠超，張培艷.中國特色的工程訓練教學模式與內容思考[J].實驗室研究與探索，2016，35（1）：129-131，160.

[5]王杜春.線上線下混合教學將是后疫情時代的主要教學模式[J].中國農業教育，2020，21（2）：30-35，54.

[6]孫康寧，傅水根，梁延德，等.淺論工程實踐教育中的問題、對策及通識教育屬性[J].中國大學教學，2011（9）： 17-20.

[7]陳海波，曾山，徐相華，等.工程訓練課程線上線下混合教學模式研究[J].湖南科技學院學報，2021.42（5）：110-113.

[8]戴明華，張紅哲，梁延德，等.線上線下混合式先進制造技術實訓教學探索[J].實驗室研究與探索，2021.40（6）：150-153.

[9]王 群，蔡立軍，劉彬彬，等.創新型工程訓練教學模式的探索[J].實驗室研究與探索，2020，39（8）：236-239.

[10]石端偉，廖冬梅，王忠華，等. 綜合性大學工程訓練與創新實踐教學體系研究與應用[J].實驗技術與管理，2019，36（7）：201-205.

基金項目：2021年桂林電子科技大學教育教學改革項目“互聯網+教育”的背景下機械工程訓練實踐教學的改革與實施”（JGS202137）的階段性研究成果。