新工科背景下高職“零件表面處理技術”課程混合式教學研究與實踐*

任水平 ，郭紀斌 ，余光群

（湖南信息職業技術學院，湖南 長沙 410200）

0 引言

2017年以來，教育部積極推進新工科建設，以產業需求為導向，將互聯網等新技術融入專業發展，注重學科建設的交叉融合，培養具有工程實踐能力、創新能力、跨界能力、國際競爭力的復合型人才，旨在抓住新技術創新和新產業發展的機遇，實現我國從工程教育大國走向工程教育強國的目標。隨著各高校相繼開展新工科的研究與探索，打造了工程人才培育的新工科模式[1-2]。高職院校作為培養職業技術人才的主戰場，在著重培養學生實踐能力、職業技術的同時也有了新時代的新思考、新方向，需要在新形勢下以培養新技術、新業態、新產業、新模式的創新型工程技術人才為培養目標，為國家建設制造強國和創新型強國提供人才支持[3-4]。

隨著移動互聯技術的迅速發展，MOOC、SPOC等在線課程逐漸興起，以學習通、雨課堂等為載體的互聯網智慧課堂[5-6]成為教學改革的關注點。2018年以來，教育部多次強調要打造“金課”、淘汰“水課”。打造“金課”就要考慮學生在新時代的實際變化，打造以學生為中心的新型教學模式，PBL、TBL、CBE、OBE等新型教學理念與方法為這種教學模式的實現提供了途徑[7-8]。

在新時代背景下，如何創新教育的手段與方法，提高學生的創新能力、自主能動性，培養滿足市場要求的綜合型人才，成為高職院校教育工作者需要思考的問題。傳統的工科專業課程教學以教師為中心，難以滿足新工科提倡的以產出為導向的人才培養目標。因此，將移動智慧課堂、“PBL+TBL”等教學手段引入現代教學課程，探索線上線下混合式教學，對于打造以學生為中心的“金課”、培養現代卓越工程職業技術人才具有重要的意義?；诖耍n題組以高職院?！傲慵砻嫣幚砑夹g”課程為例，通過分析課程特點與教學現狀，結合新工科建設要求，提出以學生為中心的基于“PBL+TBL”的線上線下混合式教學模型SCBPT（student-centered blended teaching model based on PBL and TBL），以探索混合式教學實踐方案。

1 課程特點與教學現狀

1.1 課程特點

“零件表面處理技術”是數控和機械專業的一門重要的專業基礎課和必修課，開設在第4個學期，共15次課，30個課時。通過該課程的學習，學生了解和熟悉零件表面處理的工藝方法、技術要點，了解和熟悉表面改性技術、鍍層技術等技術應用。該課程前后銜接課程較多，同時課程內容量大且較為抽象，概念術語多，涉及面廣，單元模塊多且相互間沒有明顯順承關系；且由于相關技術實踐具有一定的危險性，也需要投入較大的成本，所以無法直接進行操作實踐，只能間接通過案例分析來開展工程實踐學習，這對教師和學生都提出了一定的要求。

1.2 教學現狀

由于“零件表面處理技術”授課時間緊、內容多，教學仍以課堂授課為主，因此存在以下幾方面的問題。

1）教學模式單一，學生參與度較低。教學主要采用講授法，由教師在講堂上進行教學PPT及案例視頻的展示，結合提問、作業布置等手段進行互動，學生則被動地接受知識。教學進度主要由教師進行推進，忽視了學生的及時參與與反饋，不利于培養學生的創新能力、協作能力、問題解決能力及自主學習能力。

2）教學內容注重理論，學生學習熱情不高。由于課時限制，課程知識點繁雜且抽象，目前教學內容側重于理論內容的講解，使學生的學習熱情大打折扣。且由于缺乏足夠的實踐環節，學生不知道如何用所學知識解決專業實際問題，覺得學習內容枯燥無味，學生學習興趣不高，存在學后即忘現象。

3）考核評價不足，缺乏全過程反饋與激勵。現有考核評價體系由過程考核與綜合考核兩部分組成，考核范疇包括過程案例分析、理論考試等，項目較為有限且單一，部分學生存在臨時突擊即可通過的現象，不利于學生創造性的培養，且考核過程局限在課堂，無法針對學生進行全過程的反饋與激勵。

1.3 “PBL+TBL”教學模式的優勢與實施要點

PBL（Problem-based Learning），即基于問題的學習，是通過對問題的探究來組織學習內容的教育理念，強調學習者主導的學習原則[9]。TBL（Teambased Learning），即基于團隊的集體學習，以團隊協作為基礎，強調學生與學生之間的溝通與協作[10]。“PBL+TBL”教學模式改變了傳統的“教師先教、學生后學”“僅跟隨教材進行機械理解”“被動學習”等學習現象，集自主學習、團隊協作、輸出強化等特性于一體，教師由教學主體變為教學引導者、促進者。

在實際教學過程中，教師要合理設計教學實施過程，避免偏離教學目標。1）教師在充分熟悉教學目標、教學體系的基礎上，合理制定授課進度與準備案例，系統規劃授課環節。2）授課前，教師對學生有初步的了解，根據學情進行合適的分組，保證每個小組有較好的學習氛圍。3）發布案例時，設置好相應的展示時間，考慮學生的學習進度和吸收效果，與相關知識點有序銜接。4）在課堂分享互動時，進行深入點評，既要言之有物，又要避免漫無邊界。5）借助課堂與在線學習交流平臺，進行課程交流與疑難解惑，并及時調整課程內容。

2 構建基于“PBL+TBL”的線上線下混合式教學模型SCBPT

以學生為中心的基于“PBL+TBL”的線上線下混合式教學模型如圖1所示。SCBPT教學模型以超星學習通為載體，建立引導學生主動學習、提高創新力及工程實踐能力的教學模式。在此過程中，教師變成了教學活動的設計者、引導者、促進者，學生變成了教學活動的主體。

圖1 以學生為中心的基于“PBL+TBL”的線上線下混合式教學模型

2.1 線上教學與交流反饋

線上教學與交流反饋主要是在課前準備相關的教學資源、學習團隊資源，為后續智慧課堂奠定基礎，并在課后分析學生的學習情況，與學生進行交流反饋。

混合式教學模型需要根據專業及課程目標進行系統的線上課程建設，圍繞數控、機械專業“零件表面處理技術”課程標準及教學目標，對知識點進行模塊化設計，制作課件，搜尋準備合適的教學視頻和工程案例，并將資料上傳至學習平臺，同時創建相應的學習通活動；在提前了解學生的基礎上，根據學生的特點進行分組，準備合適的小組課題和案例，在實踐操作中，設計小組數量，指定小組長，創建分組任務；根據相應的授課計劃，發布相關的通知、調查問卷、主題討論，提醒學生預習，同時搜集學生喜歡的學習形式，提前調整教學設計。

利用移動智慧平臺拓寬學生的學習空間，通過學習通平臺發布課后作業、分組討論作業等，幫助學生及時鞏固當日所學知識。在學生提交作業后，教師及時對作業進行評判，給出評判理由和參考答案，對于敷衍了事的作業，打回給學生重做；鼓勵引導學生小組進行課后交流，并對于小組的有關疑問進行有效解答。

2.2 線下教學互動與分享

此模塊聚焦于線下智慧教學，教師由傳統的教學中心變為教學的引導者，關注重難點知識講解，并通過學習通的搶答、選人、隨堂練習、主題討論、分組任務等形式進行有效互動，激發學生的學習熱情，通過學習通平臺的大數據統計對學生學習的薄弱點進行鞏固。

采用“PBL+TBL”教學方式，基于小組發布課題任務和案例分析任務，要求定期進行展示分享，并進行針對性點評。設定展示分享的具體時間，通過小組協作與展示，激發學生的自主學習熱情，營造開放分享的學習氛圍，通過具體的案例分析加強學生的工程實踐能力、創新能力。發布的小組課題任務如表1所示，相應的小組案例任務如表2所示。

表1 小組課題任務

表2 小組案例任務

2.3 小組溝通與協作

小組溝通與協作關注學生小組的課后溝通與協作，組內人員進行合理分工，根據教師發布的課題和案例要求，進行相應的資料查找和報告資料撰寫，在此過程中提升小組的協作能力和創新創造能力。同時，完成相應的課后作業，在小組中進行交流討論，對疑難點進行自我消化。

2.4 多元立體的考核評價體系

借助超星學習通的統計功能，建立“零件表面處理技術”課程的全過程考核體系，如表3所示。讓不同特點的學生能在不同的階段展示自我，得到相應的加分獎勵。系統設計教學活動的分值系統，將線上線下、課前、課中、課后的主要環節與得分關聯起來，杜絕隨意賦分等現象的發生。通過學習通自動賦分、人工現場加分等方式及時給予學生得分獎勵，提高學生學習熱情。

表3 “零件表面處理技術”課程的全過程考核體系

3 教學改革試驗分析與啟示思考

針對基于SCBPT模型的混合式教學改革效果，課題組進行了初步的教學試驗探索。選取數控2001班、機械2001班進行試驗對照，對數控2001班采取基于SCBPT模型的混合式教學模式，對機械2001班采取傳統教學方式。將兩個班的綜合考核成績與總成績進行對比，采取如下計算公式：

教學試驗結果統計如表4所示。從表4可以看出，采用混合式教學的數控2001班，均值更高，標準差更小，分值分布更均勻，說明采用此方法可以較為明顯地提升學生的學習效果。

表4 教學試驗結果統計

4 結束語

課題組對“零件表面處理技術”的課程特點和教學現狀進行了分析，結合新工科建設背景，進行了混合式教學探索，并基于超星學習通平臺，進行了線上線下混合式教學改革試驗，驗證了該教學模式的有效性，并取得了較好的教學效果，為下 一步的教學改革提供了啟示與參考。