非機類金工實習線上線下混合式教學探究

穆星宇，王 欣，王佳俊，陳 翔，趙作福，王俊生

非機類金工實習線上線下混合式教學探究

穆星宇，王 欣，王佳俊，陳 翔，趙作福，王俊生

(遼寧工業(yè)大學 工程訓練中心，遼寧 錦州 121001)

為了提高非機類金工實習教學質(zhì)量、解決學生實習動力不足、培養(yǎng)目標不明確等問題，本文分析了遼寧工業(yè)大學工程訓練中心非機類專業(yè)實習現(xiàn)狀，基于OBE理念，細化課程目標，提升課程內(nèi)涵，融入思政教育，將線上課程與課堂演練相結合，構建了有利于學生實踐和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的“課前線上學習、課堂演練、課后線上鞏固”+“典型案例講解、分組討論、動手實操”+“基礎操作訓練、綜合操作訓練、創(chuàng)新設計”即“3+3+3”多層面教學模式，并提出了今后五年課程建設計劃。

非機類；金工實習；教學模式；線上線下混合

金工實習是非機類專業(yè)學生必修的基礎實踐課，是培養(yǎng)學生綜合工程實踐能力必不可少的重要環(huán)節(jié)[1-4]。除機械類各專業(yè)外，遼寧工業(yè)大學（以下簡稱我校）工程訓練中心面向全校5個學院近20個專業(yè)開設金工實習課程，課程包括傳統(tǒng)加工工藝和現(xiàn)代加工工藝近十個工種。通過金工實習，可以使非機械類學生了解機械產(chǎn)品生產(chǎn)的一般過程，熟悉加工機械零件所用的設備、刀具、夾具、量具，掌握簡單零件加工的工藝過程和加工方法，從而提高學生的工程實踐能力、工程素質(zhì)及創(chuàng)新思維[5-6]。強化應用型人才培養(yǎng)，實現(xiàn)學生從學校到企業(yè)的無縫連接，非機類金工實習課程的作用在應用型本科院校的人才培養(yǎng)中顯得尤為重要[7-8]。

一、目前非機類金工實習存在的主要問題

自2014年以來，我校工程訓練中心從教師隊伍、實習設備、軟硬件更新等諸多方面得到了加強，金工實習課程運行良好，教學效果顯著。但當前工程技術發(fā)展對大學生工程實踐能力提出新的要求，對比機械類專業(yè)我校非機類專業(yè)金工實習教學模式依然存在著一些問題。

（一）學生機械加工基礎知識薄弱

機械類專業(yè)學生在金工實習之前學習過機械制圖、機械工程導論、機械原理等相關課程，對將要實習的各個工種的加工特點都有一定的了解，課堂上不需要花費太多時間講解理論知識。非機類學生金屬工藝學知識比較欠缺，每個實習工種都需要安排相當?shù)臅r間對本工種相關工藝學知識進行講解，這就使得本就有限的實習時間更加捉襟見肘。

（二）學生實習動力不足

現(xiàn)有的金工實習內(nèi)容與機械專業(yè)內(nèi)涵聯(lián)系緊密，各工種實習訓練內(nèi)容多為機械零件，機械類專業(yè)學生對此很感興趣，學生實習熱情高，操作意愿強，訓練效果好。但非機類學生金屬工藝學相關知識較為薄弱，對各種機械零件比較陌生，興趣不高，接受程度也較差，僅靠課上講解很難調(diào)動學生的實習熱情，導致非機類學生在金工實習課程中學習主動性差，學習動力不足。

（三）培養(yǎng)目標不明確

培養(yǎng)目標與非機類學生所學專業(yè)聯(lián)系不緊密，未能與學生個體特質(zhì)、就業(yè)期望和社會需求有機結合。學生意識不到實習的重要作用，大部分學生在實習過程中存在應付心理，極大地影響了實習效果，也影響了學生工程實踐質(zhì)量。

（四）缺乏有力的評價體系

評定方式單一，缺乏有力的評價體系。評價體系應該涵蓋評價對象的各個方面，包括知識、技能、態(tài)度、綜合素質(zhì)等，以全面客觀反映評價對象的實際能力和水平。高效有力的評價體系可以推動學生實習順利進行，評價同時又督促、鞭策學生做好每一個實習環(huán)節(jié)，達到培養(yǎng)高質(zhì)量人才的目的。

二、非機類金工實習教學模式的改革

為了解決以上問題，我校工程訓練中心成立的課題組（以下簡稱課題組）以學生為中心、產(chǎn)出為導向，細化課程目標，進而確定每個實踐環(huán)節(jié)。在教學組織上建立了集“課前線上學習、課堂演練、課后線上鞏固”+“典型案例講解、分組討論、動手實操”+“基礎操作訓練、綜合操作訓練、創(chuàng)新設計”的“3+3+3”線上線下相融合的多層面教學模式，如圖1所示。

圖1 非機類金工實習線上線下混合式教學模式

（一）線上課程資源建設

課題組自2020年開始建設基于企業(yè)微信的網(wǎng)絡課程平臺，主要包括各工種安全操作規(guī)程、基礎理論知識和基本操作技能的授課視頻和微課視頻、課前線上預習題庫建設、課中操作技能項目建設和課后線上鞏固題庫建設等內(nèi)容。學生可以根據(jù)興趣自主完成相關實習內(nèi)容的學習。

（二）課前線上教學

針對非機類學生機械加工基礎理論知識薄弱的問題，安全操作規(guī)程、理論知識由學生課前自學。

1. 啟發(fā)式自主學習。各實習項目的安全操作規(guī)程、理論知識及基本操作，由學生自主安排時間線上學習。學生登錄企業(yè)微信平臺移動社區(qū)中的金工實習板塊自主觀看，如圖2所示，可以根據(jù)需要對不理解的內(nèi)容反復看、反復學。

這種啟發(fā)式的自主線上學習，激發(fā)了學生的學習興趣，同時節(jié)省了更多的寶貴課堂時間用于實踐操作。

2. 密切監(jiān)督嚴格考核。線上預習各部分內(nèi)容都有觀看時長設置，由平臺記錄學生學習時間。只有完成規(guī)定學時才能進入課前線上考核環(huán)節(jié)，直至考核成績合格，方可進入線下實習環(huán)節(jié)，督促學生高質(zhì)量地完成線上預習。增加安全教育考試內(nèi)容，促進學生更加深入地理解安全操作規(guī)程和應急處理措施，增強安全責任感，為進入下一實習環(huán)節(jié)提供有力安全保障。

圖2 線上教學基本操作環(huán)節(jié)

（三）課堂教學

關于學生實習動力不足和培養(yǎng)目標沒有針對性的問題，課題組以學生能力產(chǎn)出為導向，增加項目教學和討論式教學方式。教師在課堂上針對重點難點及學科專業(yè)相關的前沿領域典型工程案例進行操作講解，學生經(jīng)分組研討后進行工件加工。采取“分級訓練法”，所有學生都需完成基礎操作訓練，教師評定合格后可以進入綜合操作訓練，對于有余力的學生可以進行創(chuàng)新訓練。評價時對評價對象采用可量化的指標和標準，使評價結果更加客觀和精確。

1. 基礎操作訓練。這是學生均需完成的訓練任務。根據(jù)培養(yǎng)計劃，設計由淺入深的實習項目，以學生喜聞樂見感興趣的生活物品作為加工對象，提高學生的實習興趣。如圖3所示，以數(shù)控車和加工中心實習為例：提前準備好工件，學生根據(jù)選取好的工件，測量繪制零件圖，編制加工程序，加工出工件。選取零件涉及的指令簡單、難度低，絕大多數(shù)學生都可以完成。通過基礎操作訓練，鍛煉了學生的基本功，讓其通過簡單工件加工感受到實習的樂趣，從而獲得成就感。

圖3 基礎操作實習作品

2. 綜合操作訓練。在完成簡單工件加工的基礎上因材施教，實施“多模塊任務驅動”式實習規(guī)劃，增加訓練的難度和挑戰(zhàn)性。該級別訓練歸納了學生基礎訓練所獲成果，融入自主設計理念，加工綜合特征工件。綜合訓練可提升工件加工質(zhì)量、改進加工工藝、對接企業(yè)加工產(chǎn)品，強化學生實踐動手能力。以數(shù)控車和加工中心實習為例：給定命題，讓學生根據(jù)企業(yè)需求和已掌握知識自行設計，完成零件圖繪制、程序編寫、工件加工。

圖4為學生根據(jù)企業(yè)實際需求和已掌握知識自行設計的作品。

圖4 綜合操作實習作品

3. 創(chuàng)新能力訓練。完成綜合訓練后，有意識地鼓勵、引導學生以精益求精、認真負責的工匠精神，進行愛黨、愛國、行業(yè)發(fā)展等主題作品的自主創(chuàng)新設計加工。創(chuàng)新層次教學側重對創(chuàng)意作品、競賽項目等成果的獲得，實習作品往往涉及多個工種，強調(diào)創(chuàng)新性和獨特性而不注重難易程度，如圖5所示。在整個過程中，學生將加強合作協(xié)作，樹立團隊精神，同時也能夠更好地理解和掌握復雜金工制造的技術要領和實際工作場景下的解決辦法，更好地為工業(yè)生產(chǎn)技術服務。

圖5 創(chuàng)新訓練成果

（四）課后鞏固

課堂教學結束后，學生可以通過企業(yè)微信平臺上的課程資源對整個實習內(nèi)容進行復習，鞏固實習中學到的各項技能。為學生提供適當?shù)恼n后鞏固措施，有助于鞏固他們在實習課程中獲得的技能和知識，進一步提高他們的實踐操作能力和應對復雜制造任務的能力。同時，引導學生明確機械加工技術在工業(yè)強國中的重要作用，培養(yǎng)學生追求卓越的科研態(tài)度和一絲不茍的工匠精神，保持對技能的鞏固和深入學習的熱情，并采取各種合適的方法和途徑強化自己的實踐操作能力，以適應未來復雜工業(yè)化場景中的生產(chǎn)制造，提高行業(yè)技術水平。

（五）考核評價方式

學生成績由三部分組成：課前線上學習成果考核10%+課上操作能力考核80%+課后線上考核10%，見表1。

線上課前課后考核，由平臺從課前預習題庫中抽取，每人不同，系統(tǒng)直接打分；操作能力考核，由教師根據(jù)學生課上完成的優(yōu)異程度和任務等級當場判定；課后鞏固，考核各工種加工原理、操作重點，試題從線上課后鞏固題庫抽取，一人一卷，系統(tǒng)打分。

表1 綜合評價體系

對實踐操作的評價教師要細致觀察，認真評判，跟蹤學生整個操作過程，把各級訓練成果和操作過程有機結合在一起，對學生實習作品現(xiàn)場打分?？茖W有效的評價將有力推動學生金工實習的順利完成，讓學生初步建立起現(xiàn)代制造工程概念，有效提高學生的工程實踐能力。

（六）構建課內(nèi)循環(huán)改進機制

每批次實習結束后，教師根據(jù)出現(xiàn)的問題進行反思和改進，促進教學改革的持續(xù)性，建立起良性的課內(nèi)循環(huán)改進機制。通過不斷反思和改進，大幅提升教學活動成效，使課程內(nèi)容更貼近學生需求。

三、改革的成效

課題組將學校應用型本科院校的辦學特色融入教學資源，以培養(yǎng)創(chuàng)新人才為目標，注重學以致用，將數(shù)字化教學優(yōu)勢資源最大化，將線上與線下、理論與實踐有機融合。通過課前線上預習、課中演練、課后線上鞏固，打造“課前+課中+課后”全方位的教學過程。通過經(jīng)典案例法、分組討論法、分級訓練法等，打造知行合一課堂。

（一）打造線上線下多位一體的教學模式

基于OBE理念，細化課程目標，進而確定每個實踐環(huán)節(jié)，提升課程內(nèi)涵，融入思政教育，將線上課程與課堂演練相結合，構建有利于學生實踐和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的“課前線上學習、課堂演練、課后線上鞏固”+“典型案例講解、分組討論、動手實操”+“基礎操作訓練、綜合操作訓練、創(chuàng)新設計”即“3+3+3”的多層面教學模式，集理論性、實踐性、科研性、綜合性為一體。

（二）注重引導學生自主學習

改變了傳統(tǒng)以教師為中心的教學模式，更加注重引導學生自主學習，堅持以學習效果為導向，采用“分級任務教學法”，在有限的時間內(nèi)有質(zhì)量地完成典型工件設計、工藝定制、加工操作等各個實習環(huán)節(jié)。引導學生開展創(chuàng)新設計，有力銜接理論教學與實習教學環(huán)節(jié)，激發(fā)學生的創(chuàng)新設計能力和自主研發(fā)能力。

（三）過程評價體系貫穿全程，構建課內(nèi)循環(huán)改進機制

制定了融合課前線上學習成果考核+課上操作能力考核+課后線上考核多種考核方式于一體的過程性評價體系。學期末，根據(jù)考核成績和調(diào)查問卷分析課程目標達成度，基于課程評價結果提出改進措施，構建課內(nèi)循環(huán)改進機制。

四、今后五年課程建設計劃

（一）因材施教，持續(xù)完善教學內(nèi)容

在經(jīng)典金工實習實訓科目基礎上，注重知識先進性，順應現(xiàn)代數(shù)字化技術的不斷發(fā)展。在應用型人才培養(yǎng)的背景下讓學生掌握先進制造技術，適應社會發(fā)展需要，提高自身競爭力。因材施教，完善教學設計。建立基于OBE教學理念的項目驅動式教學，實現(xiàn)項目與課堂融合、項目與專業(yè)融合、項目與就業(yè)背景融合。

（二）開展新形態(tài)教材建設，逐步完善網(wǎng)絡教學系統(tǒng)

在現(xiàn)有教材基礎上，開展新形態(tài)教材建設，兼顧各類學習者需要，及時更新知識，豐富內(nèi)容，打造數(shù)字化、課程及課堂教學一體化的教材。開發(fā)線上學習系統(tǒng)，持續(xù)更新線上學習資源，在現(xiàn)有課程基礎上實現(xiàn)互動答疑、模擬仿真等功能，讓學生可以根據(jù)各自專業(yè)特點和個人興趣，利用各種碎片時間隨時隨地完成課程線上學習。

（三）注重素質(zhì)目標培養(yǎng)

突出課程中的思政元素，讓學生明確以工業(yè)現(xiàn)代化推進強國建設的重要作用，培養(yǎng)學生臻于至善的科研態(tài)度和細致嚴謹、精益求精的工匠精神。

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：10.15916/j.issn1674-327x.2023.05.033

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B

1674-327X (2023)05-0126-04

2023-01-27

遼寧省普通高等教育本科教學改革研究項目(444)；遼寧省教育科學規(guī)劃課題一般項目(JG21DB280)

穆星宇(1980-)，女(滿族)，遼寧錦州人，高級工程師。

(責任編輯：付春玲)