工程材料与热加工课程混合式教学改革与实践

张翔 游文明 孔纪兰

[摘           要]  针对工程材料与热加工的教学内容及特点，在MOOC应用背景下，从混合式教学模式设计、构建混合式教学模式的教学资源、建立多元化学习评价体系等方面對课程进行了教学改革。经过建设国家精品在线开放课程、开发微信公众号和出版新形态一体化教材等实践，建立过程性评价机制、教考真正分离、重视过程和实践、开展混合式考核评价等，有效提高了人才培养质量，并为其他相关专业课程实施混合式教学改革提供有益参考。

[关    键   词]  工程材料与热加工;混合式教学;MOOC;微信公众号;学习评价

[中图分类号]  G712                   [文献标志码]  A                 [文章编号]  2096-0603（2021）41-0036-02

一、前言

工程材料与热加工是高职装备制造大类的一门专业基础课，着重讲述工程领域中金属材料的性能、毛坯成形、选材和其热处理改性等内容，以及铸造、压力加工、焊接的工艺基础知识。该课程理论抽象、枯燥，知识点繁杂零碎、内容多且关联度低，其内容可谓是“难、杂、广”[1-2]，学生学习起来比较吃力，有畏难情绪，从而影响到学习效果和教学质量。

随着互联网技术的发展，混合学习将传统学习方式与网络化学习的优势结合起来，既发挥了教师引导、启发、监控教学过程的主导作用，又充分体现学生作为学习过程主体的主动性、积极性与创造性[3]。结合工程材料与热加工课程的内容及特点，对其进行混合式教学改革与实践，对推动MOOC背景下教学模式创新、提高人才培养质量具有重要的理论意义和应用价值。

二、混合式教学模式设计

设计出一个混合式教学改革模式（如图1所示），该模式符合机械装备制造类专业课程的教学要求，并具有实际意义和可操作性，呈现出简单到复杂，能将理论专业知识和企业岗位技能紧密结合的特点。既突出在线开放课程教师主导，又突出以学习者为中心、师生互动的特点，将理论教学、课程标准、实验实训、习题测试、反馈交流等有机地结合起来，提高学生的学习自主性和团队合作精神，从而全面提升教学质量和学习效果。

（一）教学设计

基于互联网教育背景下开展新型教学设计。主要依托中国大学MOOC平台和超星泛雅教学平台，要求学生课前预习，完成规定的知识点学习任务;根据学生线上预习情况，在课堂上针对重点、难点内容进行讲授[4]，同时布置虚拟仿真或实际案例，要求学生分组研讨;最后在线下完成章节练习、课后测验和实验实践报告，进一步巩固理论知识和提高技术技能。

（二）教学方式

开展“课堂工场化、工场课堂化”的双化教学方法改革，通过“理论教学—实验教学—企业实践”的理实一体化教学，注重理论知识的应用性，培养学生的实际动手能力，增强学生的工程素养。教学内容突出生产内容，课堂案例即企业真实生产问题，专兼职教师经验丰富，学生能学以致用，能够合理选用工程材料、热处理和零件毛坯，分析、解决工程实际问题的能力有明显提升。

（三）教法和学法

不能采用“填鸭式”教学方法，教师应采用多种教学手段，引导学生开展自主学习，随时检查任务完成情况，把控整个教学进度和过程。学生要明确学习目标和需要突破的疑惑点开展自主学习，通过小组讨论和探究式学习，抓住重点和攻克难点，并且通过小组展示点评，进行知识总结和强化认知，提高应用能力和增强职业素养。

三、构建混合式教学模式的教学资源

（一）建设国家精品在线开放课程

面向高校学生和社会学习者，在中国大学MOOC平台上建设工程材料与热加工课程，已获批2018年国家精品在线开放课程。该课程可为学习者提供学分认证或技能考核，具体包括行业企业标准、理论和实验教案、微课视频、实验演示视频、PPT课件、模拟动画、习题库等混合学习资源。学生可以在线观看教师的理论教学和演示视频，可以在线完成测验和作业，开展自评和互评，可下载学习资料，参加线上讨论、网上作业提交和批改、网上社区讨论等。

（二）开发微信公众号

建设“工程材料与热加工YZPC”微信公众号，并且将其介入教学活动的全部环节。该微信公众号有效整合了课前预习、课堂教学和课后复习三者的联系，将理论知识讲授与实验实践训练有效融合，利用碎片化时间进行师生互动、生生交流[5]。学生可以随时查阅专业知识、课程标准、教学资料和技术前沿，提供问题讨论和答疑等自主参与功能，课堂有效学习时间得以外延，促进师生之间、学生之间进行资源共享、问题交流和开展协作学习，进一步提高混合式教学模式的效率。

（三）出版新形态一体化教材

高等教育出版社出版了《工程材料与热加工》新形态一体化教材，该教材是国家精品在线开放课程的配套教材;《金属材料实验技术——金相分析与检验》作为配套实验教材，已在北京航空航天大学出版社出版。其设计精美，随扫随学，素材丰富，资源立体。上述教材突出了理论和实践一体化，选取案例真实，图片、表格丰富，注重职业核心技能的培养，内容具有针对性和实用性，支持线上线下教学模式，通过平台教学资源支撑，在教学中轻松实现课堂翻转。

四、建立多元化学习评价体系

（一）建立过程性评价机制

在平台系统上，教师可提取学生在线学习时间、测试情况、参加讨论、完成作业、讨论活跃次数等相关数据，跟踪学生学习全过程。教师根据学生回答、操作练习、平时测试、投票调查、思考讨论等数据，充分实现师生反馈、生生互动，促进学生自主性学习、过程性学习和体验式学习，在一定程度上改善了教学内容和质量。

（二）教考真正分离，重视过程和实践

从2009年至今，本课程一直是學院的统考科目，一直是教考分离;注重学生在线上的实际自学学时和线下的课堂完成情况，不搞“一刀切”，学生可以通过参加专业技能竞赛、创新创业活动等取得的成绩进行学分替代。灵活采用笔试、口试、现场操作、技能竞赛等方法，充分发挥学生的主动性和创造力，注重考核学生实际操作技能，检验学生获取信息的能力[6]，运用知识综合解决实际问题的职业能力及水平。

（三）开展混合式考核评价

课程成绩按照课堂交流、在线课程、实验操作与课后作业综合评价。总评成绩计算方法为：学生总成绩由平时成绩（60%）和期末测试成绩两部分（40%）构成，其中平时成绩含出勤率10%、课堂表现10%、作业10%、实验成绩10%和在线开放课程成绩20%等，避免了期末考试一张试卷评定学生最终成绩的情况出现。

五、结语

通过对近十年的成绩分析来看，实施教改后的学生学习成绩比之前平均提高了18.5%，有力提升了学生的自主学习能力、解决实际问题能力和团队合作能力，培养学生选好材料、用好材料的知识和技能，学生对该课程的教学改革比较认可，给予了较高评价。

参考文献：

[1]王振玲，于玉城，孙青竹.《金属学与热处理》混合式网络教学课程建设探索[J].教育现代化，2019，6（30）：103-105.

[2]赵晓云.SPOC模式下《工程材料及热加工工艺》课程混合式教学方法探究[J].科技视界，2019（11）：109-110.

[3]李波，张从阳，王文浩，等.基于慕课背景下混合教学模式研究与探索：以《机械工程材料》课程为例[J].教育教学论坛，2017（15）：180-181.

[4]胡雪，魏敏，夏博，等.基于“互联网+”的《工程材料》课程混合式教学实践与改革探索[J].高教学刊，2021（2）：124-128.

[5]倪利勇，李博，卢满怀，等.移动学习与传统学习的混合学习模式实证研究：以“工程材料与材料成型”课程群为例[J].中国信息技术教育，2016（11）：90-93，106.

[6]王丽洁，林鑫鑫，高鹤，等.线上线下混合教学模式在工程材料课程中的应用[J].科技经济导刊，2020，28（31）：131-132.

◎编辑 栗国花