基于线上线下混合式教学的实践研究

王立 高亚丽 黄飞

摘  要：文章在新工科建设的背景下，以工程训练教学为例，对线上+线下混合式教学模式进行了研究。以现有的教学资源库和线上教学媒体为主题构建线上教学模式，通过课前预习和课后延伸为途径实施。以分类教学和项目教学为主体构建线下教学模式，通过划分不同专业和科技竞赛途径实施。结合线上和线下混合教学模式推进教学，旨在提高学生的实践能力、工程意识和创新能力。

关键词：混合式教学;工程训练;教学资源库;项目教学

中图分类号：TP39;G434                文献标识码：A文章编号：2096-4706（2021）19-0196-03

Practical Research Based on Online and Offline Blended Teaching

—Take Engineering Training Teaching as an Example

WANG Li1， GAO Yali2， HUANG Fei1

（1.Engineering Training Teaching Center， Northeast Electric Power University， Jilin  132012， China; 2. School of Mechanical Engineering， Northeast ElectricPower University， Jilin  132012， China）

Abstract： Under the background of new engineering construction， taking engineering training teaching as an example， this paper studies the online + offline blended teaching mode. Take the existing teaching resource database and online teaching media as the theme to build an online teaching model， which is implemented through pre class preview and after class extension. Take classified teaching and project teaching as the main body to construct offline teaching mode， and implement it by dividing different majors and scientific and technological competitions. Combining online and offline blended teaching mode to promote teaching， aiming to improve students practical ability， engineering awareness， innovation ability.

Keywords： blended teaching; engineering training; teaching resource library; project teaching

0  引  言

以习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神为指导，教育部提出写好高等教育“奋进之笔”，打好提升质量、推进公平、创新人才培养机制攻坚战的重要举措：新工科建设。“新工科”概念是由吴爱华等人在《加快发展和建设新工科主动适应和引领新经济》一文正式提出[1]。工程训练是高校教学的一个方面，通过实训使理论与实践相结合，提高了学生实际解决问题的能力和专业水平，作为高校新工科建设中必不可少的环节，必须紧跟时代要求[2]。工程训练要以培养学生实践能力、创新意识为己任，通过优化教学过程，达到工程实践教育、工业制造了解、工业文化体验逐级递进的培养目标。

工程训练在传统的金工实习基础上，融合了先进制造技术，从而对教学理念、教学手段、教学平台提出了更高的要求。2015年4月印发《教育部关于加强高等学校在线开放课程建设应用与管理的意见》，我国将采取“高校主体、政府支持、社会参与”的方式，构建具有中国特色在线开放课程体系和公共服务平台[3]。教育部在《教育信息化十年发展规划》（2011—2020年）中提出：“基本形成具有国际先进水平、信息术与教育融合创新发展的中国特色教育信息化发展路子”的发展目标。可见“互联网+”信息化时代，线上+线下的混合教学模式必将在高校教育中逐渐占据主流地位。在工程训练中引入虚拟仿真教学，能够大大提升教学的整体性、互动性和便利性。随着科技的发展，大数据、数据挖掘以及学习分析方面的技术支持使得线教育实现了学习方式、教学模式、呈现方式的全方位转变[4]。

综上所述，构建针对工程训练多层次、混合式教学模式具有重要的意义，通过构建有效的逐层递进的工程训练线上教学模式、突破传统的线下教学模式以及将二者有机融合，能够在一定程度上达到提升教学质量，培养学生的工程实践能力和创新意识的目的。

1  工程训练混合式教学研究现状

2017年以来，教育部积极推进新工科建设，工程训练教学具有特殊的实践教学场景化要求，必須不断改革教育理念、创新教学方法。查阅相关资料发现，工程训练实践教学目前存在主要集中在以下几方面：一是必须课前预习，提前进行安全预警，消除安全隐患;二是理论知识（主要包括设备构造、加工工艺、刀具知识等）讲解占用时间较长，导致实践操作时间相对不足;三是相关知识无法延伸，各工种之间无法有效衔接，不能充分满足学生个性化需求，导致学生积极性与参与度不高。在中国知网数据库检索关键词“线上+线下混合式教学”，可查到相关文献1 900余篇，但搜索与工程训练教学相关的线上线下混合式教学文献却寥寥无几。所以，根据新工科建设要求，依托工程训练线上线下混合式教学对学生的实践创新能力进行培养目前尚属空白。出现这种情况，一方面说明了工程训练教学在教学改革方面相对于其他专业学科的滞后性，另一方面也说明了工程训练教学采用“线上+线下”混合式教学对现有的授课指导教师而言是机遇与挑战并存。由此可见，积极探索能够全面适应新时代发展、适合学生创新实践能力培养、适合工程训练教学的线上线下混合式教学模式的迫切性和重要性。

2  “线上+线下”混合式工程训练教学模式的构建

2.1  分析框架

根据本项目所达最终目标：构建符合新工科建设要求的“线上+线下”混合式工程训练教学模式，在对工程训练中心原有教学内容及资源系统整合的基础上进行创新改革，为学生搭建多角度、个性化、延伸性的综合能力训练平台，具体框架如图1所示。

2.2.  构建工程训练线上教学模式

2.2.1  线上教学模式设计思路

具体设计思路为：

（1）根据工程训练教学实践操作性强及教学场景关联性特点要求，择优选择超星系统或者雨课堂在线教育平台，能够支持直播、录课、在线答疑等多元化的授课形式，能够提供强大的电子图书资源及影像资源[5]。

（2）工程训练教学中心在线教育平台分为课程授课进度计划、实践教学环境内容介绍、授课课件及视频、机床操作示范视频、学生学习任务及要求、习题测验及拓展资源等若干部分，在保证全校各专业学生工程训练知识获取的同时，也满足了全校学生根据自己的兴趣爱好和自身发展的需求进行个性化的选择。

2.2.2  现有线上教学平台资源

我校工程训练教学中心目前线上教学平台的主体是网络教学资源库，该教学资源库列于网站主页的课程资源中，其构成如图2所示。该教学资源库由8大模块构成，主要包含涵盖各工种（车工、钳工、铣工、数控车、数控铣、特种加工、焊接、铸造、锻造）课程大纲12项，电子教案10项，网络课件12项，课堂教学视频12部（12学时），网络加工视频案例51部，同时配备数控加工仿真软件1个（可供学生下载单机会用），加工练习案例8个，常见加工问题及解答37个。所有上述模块内容学生既可以在线浏览，同时支持下载，极大地方便了学生学习。该资源库定期更新和调整内容，以满足学生不同学习需求。

2.2.3  线上教学模式实施方式

充分利用中心现有网络教学资源并整合网上教学资源，目前，我校线上教学实施方式主要通过课前预习与课后延伸两大部分：

（1）课前预习：要求学生使用手机或电脑进入在线教学平台（超星系统或雨课堂，正在逐渐完善），完成相应知识学习。教师可以通过查看相关资源浏览详情，及时掌握了解学生课前预习完成度，在规定时间内可以通过在线测试检查学生的知识掌握情况。线上课程预习及时互动模式可以充分调动学生对工程训练的好奇心，为实习做好充分的准备。

（2）课后延伸：在实践操作课后进行，可有效打破线下教学在授课时间、场地、设备方面的局限性，提供良好的课程知识拓展，学生可根据专业需要及兴趣进行个性化学习，真正满足学生的学习热情，有效提高学生知识获取能力及工程实践能力。

2.3  构建工程训练线下教学模式

2.3.1  线下教学实施方式

线下教学实施方式主要有以下两点：

（1）采用项目教学法，以各种创新竞赛的参赛过程为项目目标，以创新竞赛小组为组织形式，建立相应的教学工作任务，从而达到：1）改进工程训练教学方式方法，推进构建应用型高校实践教学体系的目标。2）将创新竞赛的整体过程设计成项目目标，总结出针对参赛学生的“自主学习、目标培养、提升能力”的工程训练教学管理模式，将项目教学法与工程训练有机结合，从而使教学过程更符合现代教学观念、使学生真正获益。

（2）配合工程认证需求，根据专业学科特点，提出分类教学理念。将全校现有参加工程训练实践的专业按照学科背景、训练需求进行划分，开展多工种相融合的模块化分类教学。考量学生个性化需求，安排教学资源合理化，优化教学效果[6]。

2.3.2  现有线下教学实施情况

工程训练教学中心现有线下教学情况主要依据项目教学法和学科分类模式实施。首先通过大量走访企业、高校、专家进行调研，依据学科教学要求将课堂教学内容进行改革和调整，课程开展按照机械类、材料类、近机类、非机类四个类别划分，教学学时和教学模块都不同。其次，目前的项目法教学主要依靠全国各类大学生科技竞赛为开展平台，基于工程训练教学为基础，组成科技竞赛小组，以赛促学，以学领赛，达到学习与实践相结合目的，截至目前已经取得良好的教学效果。同时，为了促进项目教学法的推进，我校工程训练中心成立了基础3个创新室：工程基础创新室、智能+创新室、3D打印创新室，均已投入使用，并有新老成员100余人，为构建线下教学平台提供了强大的支撑。

2.4  构建线上加线下混合式教学实践模式

线上教学提前细化安全防范措施，杜绝安全隐患;引入现场实践教学、机械加工工艺知识讲解、机床设备结构介绍等相关视频，使学生进行课前预习，激发学习兴趣，提高学习效率。

线下教学，坚持以人为本的理念，注重个性化差异，开展分类教学，提高培养效果和教学效率。加强实践操作环节，注重工种间教学的交叉融合，通过设置综合性、创新性项目，使学生更系统、全面了解不同工种的差异与联系。

回到线上，作为线下实践课程的深化和延伸，充分利用互联网优势，将机械加工现场操作实例、工程现场场景图片、國内外先进制造加工技术等网络资源引入，丰富教学内容，开阔学生视野、增强学生专业自豪感。将工训中心教师指导学生参加各类科技创新竞赛的获奖成果作为在线课程资源展示给学生，充分激发学生的创新意识、创业意识。

线上+线下混合教学模式的建立已经取得初步实践效果，加入创新实践团队的学生比上一年增加40%，学习工程训练知识的积极性显著提高，该部分同学该科期末考试平均成绩比全校该科平均成绩高出11分，同时2021年创新室学生获得科技竞赛奖项数量比上一年增加30%。但目前存在的问题是创新室空间有限，所以创新实践小组数量受到限制，如何解决这一问题和优化配置教学资源也是后续本项目实施过程一个重点研究问题。

3  结  论

综上，通过本次教学实践研究，旨在从根本上打破工程训练实践教学中传统的“老师教、学生跟着练”实训模式，坚持以满足学生专业对工程训练教学内容要求的多样化、满足学生学习程度差异化为本，引进线上+线下的混合式教学模式，使学生能够做到课前有目标，课上有实践，课后有延伸，理论知识与实践操作结合，进而达到学生主动参与、主动实践的自主学习的教学效果。实现构建高阶性、创新性和高质量的工程训练教学模式，促进学生实践动手能力、工程意识、创新能力全面发展。

参考文献：

[1] 高育森.新工科背景下金工实习改革与实践探索 [J].农业开发与装备，2018（12）：141-142.

[2] 李天鹏，张秋燕.高校金工实习教学中存在的问题及其对策 [J].西部素质教育，2018，4（12）：177.

[3] 中华人民共和国教育部.关于加强高等学校在线开放课程建设应用与管理的意见 [EB/OL].[2021-07-18].http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A08/s7056/201910/t20191011_402759.html.

[4] 张又琳，杨科可，王吉.国内在线教育的研究热点与发展趋势分析 [J].宁夏师范学院学报，2020，41（11）：73-78.

[5] 李鸿梅，王建武，徐立业，等.基于雨课堂的金工实习普车课程建设及教学改革 [J].中国冶金教育，2020（5）：80-82.

[6] 黄飞，邢健，蔡文辉，等.基于“工程认证”理念的工程训练教学体系研究与实践 [J].中国管理信息化，2021，24（4）：213-214.

作者简介：王立（1982—），女，汉族，吉林吉林人，实验师，硕士，研究方向：机械结构的可靠性设计;高亚丽（1978—），女，汉族，吉林吉林人，副教授，博士，研究方向：镁合金激光加工;黄飞（1980—），男，汉族，吉林吉林人，副教授，博士，研究方向：金属材料表面工程及焊接技术。