“生產(chǎn)實習(xí)”線上線下一體化教學(xué)探討

周海萍 韓寶坤 張弘斌 秦升學(xué) 韓善靈

[摘 要] 實踐類課程對培養(yǎng)創(chuàng)新型人才起著至關(guān)重要的作用，而全球新冠肺炎疫情背景下大量在線課程的開展，也為實踐類課程帶來了新的發(fā)展機(jī)遇和挑戰(zhàn)?！吧a(chǎn)實習(xí)”是材料成型及控制工程專業(yè)的重要實踐課程，是學(xué)生近距離了解材料成型及控制技術(shù)的重要方式。通過分析材料成型及控制工程專業(yè)生產(chǎn)實習(xí)存在的一些共性問題，提出了“生產(chǎn)實習(xí)”線上線下一體化教學(xué)的具體措施，探討了實習(xí)管理與教師團(tuán)隊建設(shè)等響應(yīng)的改革方式，以期進(jìn)一步提升學(xué)生的創(chuàng)新意識與實踐能力。

[關(guān)鍵詞] 材料成型及控制工程專業(yè);生產(chǎn)實習(xí);線上線下一體化

[基金項目] 2020年度山東科技大學(xué)優(yōu)秀教學(xué)團(tuán)隊培育計劃項目資助“機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)教學(xué)團(tuán)隊”（TD20200502）;2020年度教育部產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項目“三維數(shù)字化設(shè)計與增材制造創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式探索”（202002276009）

[作者簡介] 周海萍（1987—），女，山東濰坊人，博士，山東科技大學(xué)機(jī)械電子工程學(xué)院副教授，主要從事材料成型專業(yè)的理論研究。

[中圖分類號] G642 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1674-9324（2022）20-0036-04 [收稿日期] 2021-08-10

近年來，新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革正在孕育興起，這些變革迫切要求我國培養(yǎng)一大批的高素質(zhì)創(chuàng)新人才。習(xí)近平總書記在兩院院士大會中國科協(xié)第十次全國代表大會上強(qiáng)調(diào)，我國要實現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng)，歸根結(jié)底要靠高水平創(chuàng)新人才，培養(yǎng)創(chuàng)新型人才是國家、民族長遠(yuǎn)發(fā)展的大計[1]。高等院校是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的重要力量，而實踐類課程在高等教育、創(chuàng)新人才培養(yǎng)過程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

材料成型及控制工程專業(yè)是一個融合了機(jī)械、材料、熱處理和自動控制技術(shù)領(lǐng)域的專業(yè)，需要與鑄造、鍛造、模具和焊接技術(shù)等實際生產(chǎn)發(fā)展緊密結(jié)合。“生產(chǎn)實習(xí)”是材料成型及控制工程專業(yè)的重要實踐課程，是學(xué)生近距離了解材料成型及控制技術(shù)的重要方式，其任務(wù)是鞏固和擴(kuò)大學(xué)生理論聯(lián)系實際、分析問題和解決問題的能力，使其了解鑄造、沖壓、焊接、注塑等工藝的特點及主要設(shè)備和配套工藝裝備，明了相關(guān)的切削加工、下料、熱處理、裝配等工藝過程。生產(chǎn)實習(xí)在提高學(xué)生綜合素質(zhì)、強(qiáng)化實踐和創(chuàng)新能力等方面有著不可替代的作用，可以為其將來走上專業(yè)相關(guān)崗位提供感性認(rèn)知和實踐經(jīng)驗[2-4]。

2020年以來，全球的新冠疫情對我國高等教育帶來不少沖擊，尤其是很多需現(xiàn)場教學(xué)的實踐課程無法正常開展[5]。我校材料成型及控制工程專業(yè)，在嚴(yán)把疫情防控關(guān)的基礎(chǔ)上，認(rèn)真探索“生產(chǎn)實習(xí)”線上線下一體化教學(xué)方法，借助各種網(wǎng)絡(luò)資源，有效地保證了疫情期間生產(chǎn)實習(xí)的教學(xué)質(zhì)量。筆者結(jié)合近年來“生產(chǎn)實習(xí)”教學(xué)的心得體會，系統(tǒng)總結(jié)了實習(xí)過程中的經(jīng)驗與存在的普遍問題，對“生產(chǎn)實習(xí)”線上線下一體化教學(xué)了進(jìn)行探討。

一、“生產(chǎn)實習(xí)”課程概況

“生產(chǎn)實習(xí)”是材料成型及控制工程專業(yè)的一門重要的實踐性課程[6]。其主要內(nèi)容及方式是：選擇具有代表性和相當(dāng)生產(chǎn)規(guī)模的知名材料加工與制造企業(yè)作為實習(xí)教學(xué)單位，采取入廠教育、車間參觀、實際操作、現(xiàn)場討論交流、聽取現(xiàn)場技術(shù)人員報告和講座等方式，了解材料成型工藝與產(chǎn)品制造的全過程，即從零件原材料的選擇、毛坯的制造、材料加工、熱處理、到部件、裝配，以至檢驗、測試等材料成型整個過程所涉及基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識[7]。其主要目的是：使學(xué)生密切聯(lián)系生產(chǎn)實際，培養(yǎng)學(xué)生綜合利用所學(xué)知識，提出問題、分析問題和解決問題的能力，以及他們的工程實踐能力和創(chuàng)新精神;使學(xué)生了解現(xiàn)代企業(yè)的生產(chǎn)組織結(jié)構(gòu)以及管理模式，建立起工程技術(shù)、市場、經(jīng)濟(jì)、質(zhì)量、成本、社會、安全等工程意識，提高學(xué)生的實踐工程素質(zhì);同時學(xué)習(xí)工人師傅們的敬業(yè)、忘我工作的主人翁精神，為后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)與畢業(yè)設(shè)計、為將來走上工作崗位，熱愛本職工作打下堅實的基礎(chǔ)。

二、傳統(tǒng)生產(chǎn)實習(xí)中存在的問題

傳統(tǒng)的生產(chǎn)實習(xí)以現(xiàn)場實習(xí)為主，存在的主要問題如下。

（一）實習(xí)形式較為單一

傳統(tǒng)的生產(chǎn)實習(xí)以在企業(yè)現(xiàn)場實習(xí)和教學(xué)為主要手段，但是，與在學(xué)校進(jìn)行的課堂教學(xué)相比，在企業(yè)現(xiàn)場進(jìn)行的生產(chǎn)實習(xí)受企業(yè)實際的生產(chǎn)情況影響較大。例如，受疫情防控或者企業(yè)自身生產(chǎn)計劃等因素的影響，均可能造成企業(yè)在生產(chǎn)實習(xí)期間停工停產(chǎn)，從而直接打亂原有的實習(xí)計劃。此外，企業(yè)車間的噪音往往較大，在學(xué)生人數(shù)較多的集中實習(xí)時，很難保證每個學(xué)生良好的實習(xí)效果。而且，許多企業(yè)出于安全考慮，僅能讓學(xué)生在安全黃線以內(nèi)遠(yuǎn)遠(yuǎn)參觀，使學(xué)生很難進(jìn)一步了解成型設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與運行操作等細(xì)節(jié)知識[8，9]。

（二）實習(xí)效率整體偏低

材料成型及控制工程專業(yè)的生產(chǎn)實習(xí)內(nèi)容較多，主要包括沖壓、注塑、鑄造、焊接、機(jī)械加工及熱處理等十多種成型工藝，涵蓋了模具制造、軌道交通、高端裝備、家用電器等多個制造領(lǐng)域。可是，由于市場化的整體環(huán)境細(xì)化了企業(yè)的具體分工，單個企業(yè)很難囊括所有的成型工藝與相關(guān)產(chǎn)品。同時，不同企業(yè)分布較為分散，很多有效的教學(xué)時間被浪費在了廠區(qū)間的奔波中，且長途行車容易消磨學(xué)生積極性，使其疲于應(yīng)付，從而造成實習(xí)效率整體偏低。

（三）現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)在實習(xí)中的應(yīng)用偏少

在現(xiàn)代教育過程中，全面地運用以計算機(jī)、多媒體和網(wǎng)絡(luò)通信為基礎(chǔ)的現(xiàn)代信息技術(shù)，對于促進(jìn)教育改革，從而適應(yīng)正在到來的信息化社會提出的新要求，對深化教育改革，全面實施素質(zhì)教育，具有重大的意義[10]。然而，目前現(xiàn)代信息技術(shù)多用于課題教學(xué)或?qū)嶒灲虒W(xué)中，而在實習(xí)過程中的應(yīng)用很少。因此，加大現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)在生產(chǎn)實習(xí)中的應(yīng)用力度，不僅可以進(jìn)一步提升學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力，而且對培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)的全面發(fā)展起到重要作用。

三、線上線下一體化實習(xí)教學(xué)的探討

（一）實習(xí)模式多元化

2020年以來，新冠疫情對與許多需要現(xiàn)場教學(xué)的實踐類課程影響極大，因此，我校材料成型及控制工程專業(yè)，在嚴(yán)把疫情防控關(guān)的基礎(chǔ)上，認(rèn)真探索多元化的實習(xí)模式，借助各種網(wǎng)絡(luò)資源，有效地保證了疫情期間生產(chǎn)實習(xí)的效果。采取的主要措施如下。

1.搭建線上實習(xí)平臺。線上實習(xí)平臺主要包括以下三方面：（1）依據(jù)“生產(chǎn)實習(xí)”的教學(xué)目標(biāo)，在企業(yè)現(xiàn)場錄制各典型工藝流程視頻，涵蓋沖壓、注塑、鑄造、焊接、機(jī)械加工及熱處理等。通過后期處理，在這些視頻中加入相關(guān)配音教學(xué)，作為重要的線上實習(xí)資源供學(xué)生學(xué)習(xí)。學(xué)生在觀看視頻過程中，對于自己感興趣的加工過程或者未看懂的工藝流程，可以反復(fù)觀看，由此加深學(xué)生對于實習(xí)過程的認(rèn)識和理解，避免了學(xué)生在現(xiàn)場實習(xí)時出現(xiàn)走過場的情況，也保證了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果;（2）采用騰訊會議，釘釘?shù)绕脚_進(jìn)行在線生產(chǎn)實習(xí)直播，使學(xué)生既可以跟隨技術(shù)人員實時在線的參觀實習(xí)廠區(qū)，也可以通過留言與技術(shù)人員進(jìn)行有效的交流互動。直播課程中，還可以由授課老師提出問題，由學(xué)生在平臺中在線發(fā)言交流討論，并由此來檢查學(xué)生的實習(xí)效果。采取這種在線直播的方式進(jìn)行生產(chǎn)實習(xí)，不僅可以節(jié)約許多浪費在廠區(qū)之間的交通時間，大大提高實習(xí)效率，而且可以提升學(xué)生互動參與程度，提升整體教學(xué)效果，同時，實習(xí)過程中并沒有學(xué)生實際在工廠中參觀，也不會對工廠的正常生產(chǎn)產(chǎn)生很大的影響，最大程度地保證了企業(yè)的日常生產(chǎn)計劃;（3）借助計算機(jī)模擬仿真技術(shù)，開展虛擬實習(xí)，讓學(xué)生在了解相關(guān)的材料成型及控制過程的同時，切實體會材料加工過程中常會遇到的一些實際問題，模擬操作典型的材料加工設(shè)備，提升學(xué)生的實踐動手能力。

2.集中與分散相結(jié)合的實習(xí)模式探討。傳統(tǒng)的線下“生產(chǎn)實習(xí)”過程中，通常采用的是集中實習(xí)的模式，它可以方便帶隊教師對實習(xí)學(xué)生的有效監(jiān)督與管理，也可以在統(tǒng)一監(jiān)管中防止發(fā)生安全等方面的問題。然而，這種集中實習(xí)模式，忽視了學(xué)生實習(xí)過程中的個性化學(xué)習(xí)需求，學(xué)生處于被動學(xué)習(xí)的地位，導(dǎo)致部分學(xué)生出現(xiàn)“隨大流”“打醬油”等消極實習(xí)現(xiàn)象。因此，如果能在集中實習(xí)的基礎(chǔ)上，適當(dāng)添加分散實習(xí)環(huán)節(jié)，實現(xiàn)集中與分散相結(jié)合的實習(xí)模式，則有望進(jìn)一步調(diào)動學(xué)生的實習(xí)積極性，充分發(fā)揮在學(xué)生實習(xí)過程中的主觀能動性。其中，分散實習(xí)一方面要求建設(shè)更多的材料加工相關(guān)實習(xí)實踐基地，為學(xué)生生產(chǎn)實習(xí)提供更多穩(wěn)定優(yōu)質(zhì)的選擇，另一方面，也可以充分利用線上實習(xí)的模式，使學(xué)生、帶隊教師與實習(xí)企業(yè)展開分組在線實習(xí)教學(xué)，通過網(wǎng)絡(luò)平臺實現(xiàn)不同實習(xí)內(nèi)容的分散學(xué)習(xí)與交互式討論，最大限度地滿足學(xué)生的興趣要求，提升生產(chǎn)實習(xí)的教學(xué)質(zhì)量與效果。

3.研究性實習(xí)改革探討。在保證學(xué)生通過生產(chǎn)實習(xí)熟悉沖壓、注塑、鑄造、焊接、機(jī)械加工及熱處理等基本工藝的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生獨立開展線上線下相結(jié)合的研究性實習(xí)，更有利于激發(fā)學(xué)生的實習(xí)熱情，提高他們的實踐創(chuàng)新能力。在研究性實習(xí)過程中，指導(dǎo)教師可以依據(jù)材料成型及控制工程領(lǐng)域當(dāng)前熱點研究方向，結(jié)合校內(nèi)及校外實踐基地的軟、硬件實際條件，為學(xué)生制訂多個研究性的實習(xí)課題供學(xué)生選擇。學(xué)生則可以分組選題，借助各種網(wǎng)絡(luò)資源、線下硬件資源等條件，針對自己感興趣的課題開展研究性實習(xí)。甚至是，可以積極為學(xué)生創(chuàng)造更好的實習(xí)條件，使其完全可以在專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)自主選擇創(chuàng)新性實習(xí)課題，自主制定計劃，開展研究性實習(xí)課題，大大提升學(xué)生自身的實踐動手能力與創(chuàng)新能力。

（二）生產(chǎn)實習(xí)管理現(xiàn)代化和綜合評價

生產(chǎn)實習(xí)組織過程中對學(xué)生的有效管理，不僅可以防止實習(xí)時，尤其是在廠區(qū)現(xiàn)場實習(xí)時，出現(xiàn)安全問題等不良事故，還可以保障教師對學(xué)生實時實習(xí)狀態(tài)進(jìn)行準(zhǔn)確的掌控。然而，在傳統(tǒng)的“生產(chǎn)實習(xí)”過程中，對學(xué)生的管理主要依賴帶隊教師的現(xiàn)場督導(dǎo)，很難保證對每個學(xué)生實施全流程實時有效管理。針對這一問題，我校在實習(xí)過程中應(yīng)用“校友邦”管理軟件，大大提升了本專業(yè)生產(chǎn)實習(xí)過程的管理效率。該軟件將參與人員分為教務(wù)管理員、實習(xí)負(fù)責(zé)人、實習(xí)指導(dǎo)教師、學(xué)生四類。實習(xí)開始前，相關(guān)基礎(chǔ)信息和實習(xí)計劃已經(jīng)導(dǎo)入，實習(xí)負(fù)責(zé)人完善實習(xí)計劃、實踐基地并和指導(dǎo)教師關(guān)聯(lián)，實習(xí)指導(dǎo)教師可審核實習(xí)崗位和報名信息等，學(xué)生可及時查看并提交實習(xí)崗位，實習(xí)期間，教師可以通過手機(jī)客戶端實時了解學(xué)生的實習(xí)動態(tài)，并可完成輔助實習(xí)資料的在線發(fā)布，而學(xué)生也可按照軟件要求完成實習(xí)打卡、周日志、實習(xí)報告的撰寫、調(diào)查問卷等。

生產(chǎn)實習(xí)結(jié)束后，依據(jù)“校友邦”中的調(diào)查問卷，教師團(tuán)隊總結(jié)實習(xí)過程中集中出現(xiàn)的焦點問題，及時與學(xué)生進(jìn)行溝通交流，積累經(jīng)驗并為以后的生產(chǎn)實習(xí)提供更好的改革思路。結(jié)合“校友邦”中的打卡統(tǒng)計、周日志以及實習(xí)報告等完成情況，考查學(xué)生線下廠區(qū)參觀表現(xiàn)、典型零件加工工藝規(guī)程分析總結(jié)、線上與技術(shù)人員交流表現(xiàn)、加工成本分析、對企業(yè)組織方式的了解等情況，綜合評價學(xué)生的整體生產(chǎn)實習(xí)情況。

（三）強(qiáng)化生產(chǎn)實習(xí)教師團(tuán)隊建設(shè)

生產(chǎn)實習(xí)教師團(tuán)隊的建設(shè)，對實習(xí)能否順利開展、提升學(xué)生實習(xí)效果有著重要作用，而年齡結(jié)構(gòu)合理的生產(chǎn)實習(xí)教學(xué)梯隊，是教師團(tuán)隊建設(shè)的關(guān)鍵[11]。青年教師是教師團(tuán)隊的新鮮血液，近年來引入的青年教師，尤其是具有海外留學(xué)經(jīng)歷的青年教師，可以在生產(chǎn)實習(xí)過程中拓展學(xué)生國際化視野，為學(xué)生講解更多的前沿方向。然而，“生產(chǎn)實習(xí)”是實踐課程，需要指導(dǎo)教師具有一定的實踐經(jīng)驗，新進(jìn)青年教師雖然基礎(chǔ)理論知識扎實，但是在生產(chǎn)一線的實踐經(jīng)驗較少。因此，鼓勵新進(jìn)青年教師到企業(yè)掛職鍛煉，并與業(yè)務(wù)能力、實踐經(jīng)驗豐富的老教師一起配合完成各項實習(xí)工作，不斷提升青年教師實踐經(jīng)驗與工程意識。

結(jié)語

針對材料成型及控制工程專業(yè)“生產(chǎn)實習(xí)”存在的問題，提出了線上線下一體化教學(xué)，借助視頻錄制、在線直播、虛擬實習(xí)等現(xiàn)代化技術(shù)手段，搭建線上實習(xí)平臺，實施集中與分散相結(jié)合的實習(xí)模式，嘗試線上線下相結(jié)合的研究性實習(xí)，實現(xiàn)實習(xí)模式多元化，最大限度地調(diào)動學(xué)生實習(xí)積極性，提升學(xué)生的創(chuàng)新意識與能力。同時，借助“校友邦”等現(xiàn)代化實習(xí)管理軟件，提升生產(chǎn)實習(xí)管理效率，強(qiáng)化教師與學(xué)生間線上線下的動態(tài)交流，便于綜合評價學(xué)生的生產(chǎn)實習(xí)效果。

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Exploration on Online and Offline Integrated Teaching of Production Practice： Taking Material Forming and Control Engineering as an Example

ZHOU Hai-ping， HAN Bao-kun， ZHANG Hong-bin， QIN Sheng-xue， HAN Shan-ling

（College of Mechanical and Electronic Engineering， Shandong University of Science and Technology， Qingdao， Shandong 266590， China）

Abstract： Practical courses play an important role in cultivating innovative talents in China. The development of a large number of online courses under the background of COVID-19 has brought new opportunities and challenges for practical courses. Production Practice is an important practical course for students majoring in material forming and control engineering. It is an important way for students to understand material forming and control technology in close range. Some common problems existing in the production practice of material forming and control engineering specialty are analyzed in this paper. The specific measures of online and offline integrated teaching of Production Practice are put forward， and discussions on the reform methods of practice management and teacher team construction are carried out， so as to further enhance the students’ innovative consciousness and practical ability.

Key words： material forming and control engineering; Production Practice; online and offline integrated teaching