《皮革生产实习》线上线下混合式教学模式探索与实践

何秀，张金伟，周建飞，曾运航，张春晓，税科林，程海明

（四川大学轻工科学与工程学院，四川 成都 610065）

引言

我国传统轻工行业历史悠久、技术体系完善，对国民经济的发展和人民生活水平的提高发挥着重要的作用[1]。为满足轻工行业科技发展和人才培养的需求，我国高校设立了轻化工程专业，主要包括制浆造纸工程、皮革工程、染整工程等方向，具有学科交叉明显、实践性强的特点[2]。轻化工程专业培养的学生不但需要掌握扎实的理论知识，还需要将理论知识和实践相融合，并有效运用于解决实际生产问题[3]。生产实习作为理论知识转化为实践的桥梁，不仅让轻化工程专业本科生在亲自参与过程中巩固并加深所学理论知识，还有助于提高学生的动手能力和解决实际生产问题的能力，在高校培养实用型和复合型人才的过程中发挥着不可替代的作用[4]。

生产实习由于具有实践性强的特点，一般采用线下教学模式。以四川大学轻化工程专业《皮革生产实习》为例，线下教学方式一般为：在生产实习开课前进行安全教育和实习动员，明确生产实习的目的和意义，讲解每日具体安排及考评标准等；实习过程以制革生产流程为主线开展，每日指导老师会根据当天的实践内容讲解具体的制革工艺过程及注意事项等，学生以小组为单位，在老师的指导下相互配合完成生产实习任务；在完成当天的实习任务后，学生需要根据当天的实验现象或实验数据撰写实习日记和实习报告；在课程结束前，学生以小组为单位进行工作总结，展示劳动成果，同时每人均需提交总结汇报方能完成整个生产实习。通过线下教学完成生产实习可以让学生对皮革生产过程有直观的认识和亲身体验，为已学课程知识的巩固和后续课程的学习提供一线经验。然而，由于生产实习过程涉及的工艺流程多且复杂，涉及制革化学与工艺学、鞣制化学、皮革化工材料等多门专业课程知识，学生课前通过单一课本预习往往不能达到很理想的效果，很难将抽象的理论转化为实际操作过程；同时，教师短时间内向学生传授大量知识点，有些学生并不能很好的理解并吸收，而授课人数在80 人左右，教师通过抽问等方式只能了解部分学生掌握情况；此外，制革工艺过程由于周期长，具有不可逆性，如果学生没有理解相应的操作步骤，进行生产实习后的复盘可能止步不前，这在一定程度上影响学生学习的积极性。综合上述分析，急需对皮革生产实习的传统线下教学模式进行改革。近年来，随着科技水平的快速发展，互联网+、短视频、虚拟仿真等新形式信息化教育技术手段不断提出并应用于教学实践，同时新冠疫情进一步促进了实践类课程由传统线下教学向线上与线下混合教学模式的转变[5-7]。本文以《皮革生产实习》课程为例，总结实践类课程在线上与线下融合的教学改革中取得的经验和进一步反思，以期为本课程后续教学及其它实践类课程的改革、实践提供借鉴。

1 线上线下混合式教学模式设计

对于皮革生产实习这类实践性强的课程，应以学生为中心，设法激发学生的学习兴趣和内在学习动力，充分发挥学生的主观能动性，引导学生带着问题探索知识，通过老师和学生之间、学生和学生之间的沟通和协作巩固所学理论知识并应用于指导实践[8-9]。基于上述考虑，教学模式的改革应立足于以学生为主体、教师为主导的教育理念，该理念以及前人对实践类课程改革的经验指导着《皮革生产实习》线上线下混合教学模式的设计，具体思路见图1。探索的教学模式把课程划分为3个阶段：第一阶段是课前预习阶段。在该阶段学生通过线上观看教师推送的视频进行课前预习，在预习过程中遇到的问题若不能通过查找资料的方式解决则及时反馈给教师，从而建立对皮革生产实习的基本认识；第二阶段是课中交互教学阶段。在该阶段教师讲解重难点知识，探讨学生预习阶段整理的问题，并在指导学生生产实习操作中进一步解决学生遇到的问题，或鼓励学生通过相互探讨的方式找到问题答案，从而搭建理论与实践之间扎实的桥梁；第三阶段是课后总结阶段。在该阶段，学生根据实验现象和实验数据撰写实验报告并完成课后思考题，在总结复盘过程中，对于不会的知识点在线上和教师随时沟通交流。通过稳扎稳打的教学让学生在皮革生产实习过程中真正做到心到、眼到、口到、手到，从而促进学生综合素质和理论联系实践能力的提高。

图1 《皮革生产实习》线上线下混合式教学设计Fig.1 Combined online and offline teaching design for the course of leather production practice

1.1 课前预习

在传统的生产实习预习中，学生一般只能通过教材了解实习相关知识，然而学生通过教材的阅读较难掌握实习的关键点，难以对制革加工过程留下具体印象，预习后形成的记忆不够深刻，并不能很好的指导接下来的实习操作。相较静态的文字而言，形式多样的动态视频更能让学生理解并留下深刻印象，所以如何制作课程视频或利用现有的在线资源成了影响课前预习效果的关键。

研究表明，当录制的视频只针对一个知识点进行讲授且视频时长小于10 min 时，学生能取得更好的学习效果[10]。基于此，在皮革生产实习视频的准备过程中，课程组老师将每一个工艺节点录制成一个个单独的短视频，例如转鼓的使用、原料皮的修边、脱灰切口观察、酸皮观察、提碱过程、蓝湿革削匀、绷板干燥等，将从预浸水、去肉、主浸水、脱毛浸灰、剖层、预脱灰、脱灰软化、浸酸、铬鞣、提碱、修边、称重、漂洗、铬复鞣、提碱、中和、填充、加脂、挤水伸展、真空干燥、振荡拉软、绷板到涂饰工段的操作步骤转换成了单个短视频。视频中除了讲授工艺过程相关知识外，还与同学们时时分享皮在经过化学品、温度和机械共同作用后，粒面、切口、手感、颜色和气味的变化，让同学们感受“看皮做皮以及根据皮的状态实时调整工艺参数的必要性”。此外，在录制视频过程中，还会针对一些实验现象进行提问，比如为什么有些化料从鼓轴加，而有些化料可以从鼓门加，从鼓门加料要注意什么？从而让学生带着问题在接下来的生产实习中进行验证。皮革生产实习包括从原料皮到成品革的完整制革工艺过程以及无铵脱灰、无盐浸酸等清洁生产小实验，经过后期剪辑共分解成100 余个短视频，这些短视频在开课前会分享在课程QQ 群中。如果学生在观看过程中有任何疑问，可以通过线上和教师展开及时的讨论，或者在线下生产实习过程中和教师进一步沟通探讨。

除了录制短视频外，利用已有的虚拟仿真实验资源进行线上教学也能将静态的文字可视化。学生通过虚拟仿真实验身临其境的融入到复杂的制革操作过程中，最终实现虚实并存、优势互补的效果[11-12]。四川大学制革清洁技术国家工程实验室在实验空间-国家虚拟仿真实验教学项目共享平台建立了国家级一流本科课程《制革脱毛生产实训及脱毛效果可视化监测虚拟仿真实验》和《珍贵裘皮高值化染色工艺虚拟仿真实验》。虚拟仿真实验由演示操作、学生自己操作练习和设计清洁制革工艺三部分组成，学生在进入考核模式前可以通过演示模式反复学习，对于不懂的地方及时和老师、同学沟通交流，在牢固掌握相关知识后再进入考核模式完成考核任务。

1.2 课堂教学

课堂教学是生产实习教学过程中最重要的教学环节，按“教师讲解以及学生完成生产实习任务”两个步骤进行。在预习视频中对于皮革生产实习用的化料进行了详细的介绍，这部分内容在课堂中不需要进行重复讲解。同时，由于有了课前预习的铺垫，教师在讲解过程中也不需要对工艺流程进行按部就班的讲解，节约出的课堂宝贵时间不但可以对重难点展开更深入的交流，同时可以和学生探讨预习中遇到的疑问以及抛出一些问题引导学生进行探讨，比如怎么认识牛皮的头和尾，修边的原则，波美度在预浸水的变化规律以及为什么会呈现这样的变化规律，浴液和皮在各个工段的变化，复鞣的主要作用有哪些等。由于进行了主动思考，学生掌握了学习主动权，从以教师为中心的教学变成了以学生为主体的教学。此外，在正式开课前，教师开启腾讯会议的录制模式，方便同学们课后随时复习，学生也可以在腾讯会议中和教师时时互动，表述他对某问题的见解。这种带着问题进行听课的模式，在一定程度上改变了教师在课堂中唱“独角戏”的状态，课堂中的互动更多的是一步步启发学生思考并对生产实习现象进行预判，让学生在接下来的生产实习中通过自己的观察验证自己的猜测。

皮革生产实习任务包括生产型实习任务和清洁创新型实验任务。生产型实习将学生分成多组，每组7～9 人，小组中又涉及分工合作。比如在称制革所需化料时，一部分同学负责计算所需化学品的重量，另一部分同学负责称皮和各个工段所需化学品，还有一部分同学复核计算和称量的准确性；设计的清洁创新型实验则由2 个同学为一组共同完成，这在一定程度上确保了每个人都能动手参与制革生产过程，也鼓励同学们以小组为单位展开小组内部讨论。参与课程的7 名老师分散在生产实习车间的天平区和转鼓区，一方面指出学生在生产实习操作中的错误和不足，另一方面和同学们及时探讨工艺过程中浴液和皮的变化。为了让同学们感受皮在制革过程中的变化，在各个工段进行中和结束时，教师均会从转鼓中取出皮，教同学们眼观、手摸，言传身教过程中加深教师和同学的感情。同时，受课堂中讨论氛围的影响，在实验过程中，越来越多的学生参与到沟通交流，教师在这个过程中鼓励学生说出自己的理解，然后结合学生的表述进行更正、补充说明和总结，从而形成理论到实践的闭环。

1.3 课后复盘

对于课堂上没有消化的知识点，学生课后可以利用分享的课件、视频资源以及录制的课程进行查缺补漏或复习，并可通过微信、QQ 等线上方式与教师交流，同时完成课后作业，作业包括实验报告和虚拟仿真练习。完整制革生产实习过程需要提交3 个报告，分别是鞣前准备及鞣制工段、鞣后湿加工工段和整饰工段，每个报告均包括实习目的、生产流程、实验材料和设备、操作步骤和现象记录、分析讨论和总结五个部分；清洁小实验报告包括实验目的和要求、实验基本原理、主要仪器及材料、实验关键步骤、原始数据记录及结果分析和思考题六个部分。完成作业过程中，学生可以进一步发现自己掌握较薄弱的知识点，从而针对性的复习。在批改作业的过程中，教师通过课程QQ群分享某些同学的优秀报告，并针对报告进行点评，让同学察觉自己需要精进的地方，激发他们探索知识的兴趣。总结而言，通过完整系统的实验报告和虚拟仿真练习以及和教师的反复探讨，学生持续消化和理解知识点；通过复盘生产实习过程以及回顾教师发布的线上学习资源，学生巩固所学理论知识，将所学知识点连成知识宫殿。除了学生成长外，每次教学过程都是“教学相长”过程，教师根据学生的反馈进行及时的总结和复盘，不断优化教学模式设计，以期学生有更好的学习体验。

2 线上线下混合式教学模式实践效果

线上线下混合教学模式应用在皮革生产实习中，受到了学生的好评，该教学模式通过录制课程视频、引入虚拟仿真实验以及穿插在整个课程中的交流讨论，让学生有更多独立思考的时间，提高了学生对生产实习的兴趣，加强了学生将理论知识和实践的联系，培养了学生解决实际问题的能力，为生产实习的教学提供了新思路。

2.1 构建了以学生为主体的教学模式，提升了学生参与度

线上和线下结合的课堂，学生在班级QQ 群和小组群进行了非常热烈的讨论。通过课前、课中和课后与学生的互动交流，教师能更准确的把握学生的薄弱环节，从而优化教学目标，根据班级整体情况因材施教，或者针对某些学生进行个性化指导。这相比于传统填鸭式的枯燥教学模式而言，学生由被动学习变为主动学习，且学生的想法被认真倾听时，学生对于课程的兴趣得到大幅度提高，因此更愿意主动参与到课堂和生产实习中。这种教师引导、学生为主体的齐头并进的教学方式，提高了学生参与度，当越来越多的学生主动参与到课程中时，这种氛围可以感染周围的同学，从而带动更多同学融入生产实习课程中，最终实现了每一位学生综合能力的提高。

2.2 拓宽了教与学的空间，提高了学生自主学习能力

由于学生不用依赖传统教学场所在固定的时间学习，而是可以利用移动终端在碎片化的时间进行预习或复习，因此，学习安排完全取决于学生的理解能力和相关知识储备。若要赶着同一个节奏完成知识点的吸收，学生可能会产生畏难情绪而放弃对某些知识点的攻克。据学生反馈，教师分享可以追溯或复盘的学习资料，使得他们对于知识的渴求不单单是知其然而是知其所以然，他们可以安排时间慢慢攻克，直至打开知识点的一个缺口后，带着倍增的信心继续往深了挖，去探寻皮革生产工艺背后的逻辑。在单一线下教学时，学生没有掌握的知识点可能就留在那儿成为知识盲区，而线上和线下教学的结合能弥补常规教学中的不足，让学生通过抽丝剥茧的学习提高自主学习能力。

2.3 建立了以安全为前提的生产实习，强化了安全意识

在制革生产实习中，涉及到了包括转鼓、挤水伸展机、剖层机、去肉机等大型机械设备，虽然在生产实习动员启动会上会进行安全教育，比如生产实习期间不能穿拖鞋、不能披头散发、不能带食物进实验室、不能在没有老师陪同的情况下随意开关设备等，在线下课堂讲授中也会持续请大家注意安全，但对于仪器的操作安全不如视频介绍直观。在视频中，教师会明确告诉学生哪些设备可以在老师的陪同下独立操作，哪些设备由学生辅助操作，同时为学生示范如何辅助操作，比如在剖层时，学生要如何分工接头层皮和二层皮。涉及到安全相关的视频首先会要求学生在预习时务必认真看；在上课过程中教师再次播放相关视频，播放后再进一步强调需要注意的安全事项，并列举工厂中出现的安全事故；最后，在仪器开机操作前再次跟同学们强调安全，确保安全意识贯彻在生产实习的整个周期中，同时将安全意识形成条件反射，带到未来的工作生活中。

3 线上线下混合式教学反思

再次回顾近几年皮革生产实习的线上线下混合教学，虽然打磨的越来越成熟，但相较于线下教学，线上教学还处于探索和优化阶段。随着现代信息化的快速发展以及在校00 后学生对于线上资源的兴趣，使得教学团队对于进一步完善与丰富线上教学资源、强化过程考核方法有了更深刻的理解和认识。

3.1 优化线上教学资源

教学团队在制作课程视频时，更注重内容是否对应教学目标，缺少了对趣味性的关注，可以根据现在学生的喜好增加一些更有趣且更具有启发性的素材，提升学生的兴趣。同时，视频增加字幕使得理解更有准确性。此外，在视频拍摄过程中增加跟学生互动的环节，提出问题后刻意留下一段思考的时间，待学生思考后再揭晓答案；也可以增加线上自测题，通过自测，学生可以更好的发现自己的薄弱环节，也方便老师评估学生的预习情况，为因材施教做更充足的铺垫。通过以上点滴小细节的精进，可进一步夯实《皮革生产实习》课程的教学基础。

3.2 强化过程考核及评价方法

通过考核，教师可以评估教学效果以及学生对知识的掌握程度，考核的评价内容也在一定程度上影响着学生的学习态度。目前《皮革生产实习》课程的考核仍以实验报告为主要考核依据，这种考核方式会让学生更注重结果而忽视过程，不利于教师综合评判学生对知识的掌握程度。随着《皮革生产实习》课程线上线下教学方式的改革，对学生的评价也应该更全面且更加多元化，从而实现多维度的教学效果反馈。在改革后的教学过程中，一直鼓励学生课前认真预习并且在整个实习阶段多思考、多讨论，因此，课前预习（包括查阅资料以及视频学习）情况以及课堂和班级群的讨论也应该成为考核指标的一部分。在整个生产实习过程中，小组内和同学间的讨论贯彻始终，可以增加学生互评作为考核评价内容之一。按照实习日程安排，在每次生产实习的最后一天，同学们以小组为单位进行经验交流和总结分享，在分享后可以请同学们进行整个生产实习的互评。除了对学生进行评价外，利用问卷调查的方式对教师教学方式、授课内容等方面进行评价，有利于教师收集学生的意见和建议，在后续教学中进一步完善。通过过程性评价内容的细化（具体见表1）以及学生和教师间的互评，不但能更客观真实地反映学生的整体学习情况，也能更好地发挥线上线下混合式教学的优势。

表1《皮革生产实习》综合评价体系Tab.1 Comprehensive evaluation system for the course of leather production practice

4 结语

四川大学轻化工程专业皮革生产实习教学团队对课程进行了“以教师为主导，学生为主体”的教学改革，形成了基于“预习视频、虚拟仿真实验、腾讯会议录制、课程QQ 群和组内交流”的线上线下混合教学模式。这种教学模式打破了传统教学中受时间和空间的限制，拉近了教师和学生之间的距离，活跃了课堂氛围，极大地激发了学生学习热情，有助于培养学生自主学习能力、独立思考能力和实践能力，为他们接下来的科研或走向工作岗位奠定基础。今后教学中，教学团队将进一步完善线上教学资源和教学过程，做好线上教学和线下教学的融合，力争将皮革生产实习打造成金课。