疫情背景下的金工网络教学模式探析与实践

林森　潘旭东　刘佳男　刘路　王滨生

摘  要：文章阐述了新冠肺炎疫情下金工网络教学的新模式新方法，并从教学理念、更换授课软件、授课方式、学科交叉融合、共享资源库等方面提出了建议和想法，为保质保量地完成金工教学任务和人才培养目标提供参考。

关键词：网络教学;金工;融合;人才培养

中图分类号：G642       文献标志码：A         文章编号：2096-000X（2021）16-0038-04

Abstract： This paper expounds the new mode and new method of metalworking network teaching under the epidemic situation of new coronary pneumonia， and puts forward some suggestions and ideas from the aspects of teaching concept， replacement of teaching software， teaching mode， interdisciplinary fusion， shared resource pool， etc.， in order to provide the reference for completing the metalworking teaching task and the goal of cultivating the talents withquality and quantity.

Keywords： network teaching; metalworking; integration; personnel training

面对2020年新型冠状病毒肺炎疫情的突然侵袭，按照教育部整体要求和学校制定的“延迟开学不停教、不停学”的网上教学方案[1]，哈尔滨工业大学工程创新实践中心（以下简称“工创中心”）全体教師同舟共济、共克时艰，以疫情防控为契机，积极学习网络信息化技术新技能，推进网络教学与传统金工教学的深度融合，对构建优质教学资源、提高教学质量都有着重要而深远的意义[2]。

一、打造新模式教学

工创中心本着面向一线教学，经过认真研究、合理安排、统筹规划、分级实施，推进技术信息化与教学成果深度融合的原则，确保疫情防控期间中心整体教学工作高效率、高质量的推进。因此，哈工大工创中心基于原有金工课程教学体系和MOOC教学经验，整合教学资源，重新组建了由工创中心教学办公室、金工教研室、一线授课教师和在线教育平台联手组成的线上、线下整体联动体系，旨在高效有序地推进各学科、各工种的网络教学任务的顺利展开。

（一）创新教学理念

工创中心始终秉承以“教学”为中心，着重培养学生的思考、学习、创新、实践能力，在此过程中教师仅作为载体，对学生在学习方面起到引领者、督导者、监控者和评价者的作用;在疫情期间，工创中心教师坚持在不利因素中育新机，在网络教学领域中求创新，结合先进的教学方法、利用信息资源、运用技术平台来不断探索新的教学方法与手段，进一步完善金工网络教学体系建设。

教学中，坚持以“能力培养”“问题解决”“创新思维”作为理论基础和实践操作的主线，注重“创新、融合、协作”，在相关的有具体意义的情境中确定和教授学习方法与技能;这种教学理念不仅存在于教师与学生之间、学生与学生之间，更应深入贯彻于教师与教师之间，形成具备跨学科、跨工种、跨专业的综合体系，强调针对学习过程和学习资源的评价;强调基于主题或者单元开展教学设计[3]，让金工专业理论以更加规范化、条理化、系统化的形式传递给学生。

（二）在线开放课程整体架构

工创中心从实际出发，明确教学任务，建立合理的科学的教学大纲，将工训网上教学课程规划为“1+2+X”的模式，即1个共享优质资源数据库、2套线上教学措施（课前录播+线上直播）如图1、多种网络平台选择[4]，这样一来，不仅节约了课程教学资源建设费用，使得学生可以反复对重点、难点知识进行学习，也能择优而用，从而提高教学质量和学习的积极性。同时，工创中心还不断探索对外推广与引进，充分利用国家精品资源并创新制作符合自身的在线开放课程，如MOOC、金工精品课程、微课、短视频等，旨在给学生提供更多样、更全面、更系统的学习体验，从而对工程训练产生浓厚兴趣。

图1 授课形式

（三）以高标准重塑网络课程

网络授课规划的合理性形成“主干”，课程知识点分布形成“枝叶”，通过将两者合理、充分的交叉融合，才能形成一套完整的网课教学体系。金工训练作为机械类及近机械类的实践必修课，由于涉及的工种多，知识点繁杂，合理安排课程结构、教学重点、理论与实践融合就显得极为重要，这对各授课教师也提出了新的要求，工创中心充分发挥青年教师的优势，并结合老教师的实践经验，全面梳理课程体系，在编写的新版网络课程教学大纲中，依据教学培养计划及课程的支撑，要求每位一线授课教师都要为自己讲授的课程设定预期教学目标和成果[5]。

工创中心根据教学任务要求，充分考虑到网络授课对实践操作的局限性、学生的课业负担重、学生的个体差异等问题，合理规划，布局，分配，共计开设4大类（数字制造、先进制造、基础加工、电工电子），20个相关工种，每工种安排2节课（理论教学+仿真实践）共100分钟内容，如图2，采用分专业划分小组，集中授课的方式，每天8节课，每批次每周一次课程，共5周完成金工教学任务。

（四）建设共享资源库

工创中心根据教学要求，建立金工教学数据资源库，以开放、共享为宗旨，普及优质教学资源为目的，体现出现代教育思想和教学规律，展示教师先进的教学理念和教学方法，弥补教学领域的不足，服务学习者自主学习[6]。资源库包括有各工种的基础概念理论，操作章程，规范，注意事项，操作视频，更将现有的先进设备、先进工艺、先进方法进行整理，归类划分。各工种授课教师课件PPT、MOOC、微课、各工种课堂实时录屏视频材料等（如图3），通过编辑对工种重点、难点的知识点进行着重划分，以工种名称建立文件夹，上传共享资源库，学生可以凭借学号认证，随时登陆查找资料及课程讲解，让学生随时随地的享受在线学习的便捷与高效，使得知识获取渠道变得更具灵活性与多样化，更可以使学生在课前充分的预习，课后对不理解的、没听懂的知识点进行复习，加深印象。

图3 整合课堂视频

（五）构建虚拟+实操训练平台

建设适用于金工虚拟仿真实践课程体系，为学生工训实践课程的实习提供“先导式”教学内容，学生利用虚拟仿真教学平台，对金工各工种实践操作流程进行模拟操作，完成金工实践课程操作部分的模拟教学任务[7]。工创中心针对金工实训操作及网络教学的特点，充分运用虚拟仿真技术及数控CNC模拟操作体系，重新构建适合工创中心的网络虚拟实操仿真平台，将数字化的信息整合到现有网络教学平台，如H2-VR（如图4）、数控加工模拟、虚拟焊接训练、AR准现场装配等，将线下的技术运用到线上，使用虚拟仿真的技术模拟各种类机床加工过程，在系统平台中立体地展现出来，学生通过系统平台进行数据分析，程序编程，虚拟加工，虚拟装配等实践操作，在线完成各工种的训练要求的同时，提高对金工的认知度，增强课堂趣味性，使网络授课不拘泥于纯理论知识教学，这样一来有助于提高学生学习的效率和对金工训练的透彻认识，更能够有效地解决学生不能现场操作的问题[8]。

二、建立科学合理的考核机制

金工实训不同于其他课程，多注重于实践动手能力，理论基础做辅助，而全部采用网络授课，学生无法对各工种特点、设备实用、操作流程形成立体直观的概念，容易造成走马观花的学习效果，学生对金工实训达不到深层次的了解，因此如何建立全新的适合金工实训网络教学的体系，工创中心率先做出了大胆的尝试。

（一）网络教学平台应用

网上教学主要采用混合式的教学模式，如视频课件播放、在线互动学习和问题实时答疑等多种形式结合而成，较为常用的平台和工具包括：腾讯会议、bilibili、腾讯群课堂、学习通平台和长江雨课堂平台等[9]，同时，考虑到上课的人数，网络信号质量等因素影响，授课教师做两套方案准备，当一个平台出现延迟、卡顿等问题，及时通知上课学生更换其他网络平台，以保证课堂教学的连贯性。课后，在组建的QQ群及微信群里，工创中心合理安排时间段，学生可以与授课教师进行实时交互、在线答疑、问题讨论等（如图5），及时解决学生遇到的困难，提高学习效率。

（二）课堂签到方式

网络授课不同于传统课堂授课，通过名单点名或点人数就可以掌握学生上课情况，工创中心服务机械类及近机械类相关专业，工种多，上课人数多，点名会浪费更多的时间。

工创中心课程监控采用三种方法：一是授课时间段随机抽取学生进行视频通话，进行课堂互动，利用平台发布课堂“提问”“小测验”等活动[10]，要求规定时间内回答，正确可获得工创中心自制的小奖品，以此提升学生课堂积极性;二是采用QQ群接龙形式，在学习群内由管理教师在课间休息时间发出邀请并设定时间，学生在系统内进行签到接龙，根据签到姓名及人数对缺席的学生一目了然，实时监控学生是否在线学习;三是学生课前通过扫描发布在微信群中二维码或网址链接的形式，在平台实名进行统一签到，并提交，管理员在后台即可获得课堂信息，同时学生还可以在平台随时就课堂知识点的难易度，课程进度快慢等，填写意见，管理员会及时反映给授课教师，做出调整。

（三）分数设定及成绩考核方式

1. 成绩构成

工创中心经过研究分析，各工种成绩采用“课堂网络签到+工种基础作业（在线仿真加工）+深度思维拓展”三部分组成。

因学生网课大多在家里上课，受网络局限性、稳定性等诸多因素影响，签到分数不宜过重，起到一定的督促作用即可，分数比例设定为40%较为合理;学生通过课堂学习、教师对知识点的讲解，可以对该工种有大致地了解，在仿真平台进行模拟加工操作，对知识点、操作流程进一步加深，基本上完成该工种的学习任务，分数比例设定为35%;安排创新分数占25%，旨在工种学习的基础上，激发兴趣，开阔视野，发散思维。鼓励学生文献查阅，多知识点融合，提高学生创新思维，锻炼发现问题，解决问题的综合能力。

2. 作业内容

一是基础作业驱动：根据每个实习工种知识重点、难点，工种特点等布置相应的作业，布置的内容应包含该工种基本构成、结构特点、加工特点及线模拟样件等，要求在五天内完成并交给班长，统一整理后发送到指定邮箱，如果有学生在课堂不用心或没有上课的现象，老师通过作业的批改，很容易发现并扣除相应的分数。

二是在线虚拟仿真：根据所实习的工种特点，系统从数据库中随机分配课后作业，学生利用虚拟仿真平台，自主编辑程序，编辑所需刀具、工件及加工路径，完成作业上传到系统平台，授课教师在后台就可以根据完成度、尺寸大小、参数选择等数据，给出相应分数。

三是思维拓展：要求学生通过查阅相关资料，结合已有的思路，创新思维拓展。根据所学的基础理论结合当前先进的加工技术、加工设备、加工方法，举一反三对所学工种进行深层次了解，结合其他工种长处规避该工种弊端及加工短板，综合思考出新想法、新思路，提出自己的观点。教师则根据可行性、创新性、独特性，给出综合分数。

三、结束语

受新冠肺炎疫情防控的影响，给传統形式的课堂教育教学模式提出了新的思考和问题，与此同时，全国各高校纷纷开展“空中课堂”“在线课堂”“云课堂”等全新教学模式，网络教学俨然为各学校的教学提供了新出路。信息化技术成为教学方式改革的强大助推力，运用信息技术创新德育工作，使教师的信息技术素养普遍加强、学校的教育信息化水平进一步提升，全新的模式改变了教育教学理念和思维，网络教学一定会成为今后工训教学体系中不可或缺的教学手段，也一定能让我们的教育朝着更好的方向发展。

参考文献：

[1]教育部.延期开学后，孩子“宅家”咋学习？教育部：利用网络平台，“停课不停学”[EB/OL].http：//www.moe.gov.cn/jyb_xwfb/gzdt_gzdt/s5987/202001/t20200129_416993.html.

[2]公艳艳.基于MOOCs的远程开放教育存在的问题及对策[J].陕西广播电视大学学报，2017，19（4）：18-21.

[3]张千锋，鲁娟，杨尔慧，等.以学生为中心的混合式教学的研究与实践[J].轻工科技，2020，36（8）：164-165+167.

[4]杜芳.黄群飞，刘秀清，等.以疫情防控为契机推动学校教育信息化水平提升[J].创新人才教育，2020（2）：83-87.

[5]龚蕾.计算机网络课程中的应用型金课建设研究[J].电脑知识与技术，2020，16（13）：168-169.

[6]王春明.在线开放课程建设与发展历程[J].湖北水利水电职业技术学院学报，2020，16（2）：23-25.

[7]赵新伟，敖键，张俊敏，等.基于虚拟仿真技术的金工实践课程研究[J].高校实验室科学技术，2019（3）：50-51.

[8]何剑飞，郑丁科，张具武，等.虚拟仿真技术在金工实习中的应用[J].教育教学论坛，2012（21）：153-155.

[9]焦建利，周晓清，陈泽璇.疫情防控背景下“停课不停学”在线教学案例研究[J].中国电化教育，2020（3）：106-113.

[10]王建明.基于超星泛雅平台的在线开放课程建设与实践[J].中国教育信息化，2020（14）：78-80.