“互聯(lián)網(wǎng)+”教育背景下工程訓(xùn)練實(shí)踐課線上線下混合式教學(xué)的研究

黃嫦娥 廖維奇 孫昌迎

摘要：在“互聯(lián)網(wǎng)+”教育的背景下，積極探索機(jī)械工程訓(xùn)練線上線下混合式實(shí)踐教學(xué)，是提升實(shí)踐課程教學(xué)實(shí)效性的重要嘗試，機(jī)械工程訓(xùn)練課線上線下混合式教學(xué)遵循以教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體、線上線下翻轉(zhuǎn)的創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)模式。從內(nèi)容和形式兩個(gè)維度對(duì)思政課教學(xué)進(jìn)行改革創(chuàng)新，一方面重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容體系，另一方面創(chuàng)新教學(xué)手段，增強(qiáng)機(jī)械工程訓(xùn)練實(shí)踐課程的吸引力，提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。

關(guān)鍵詞：互聯(lián)網(wǎng)+教育;實(shí)踐教學(xué);線上線下混合式教學(xué)

前言

“互聯(lián)網(wǎng)+”教育時(shí)代，教學(xué)也在不斷的變革發(fā)展，作為工科專業(yè)基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)課程——機(jī)械工程訓(xùn)練，同樣面臨著信息網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的影響，如何順應(yīng)新形勢(shì)，如何建設(shè)“互聯(lián)網(wǎng)+機(jī)械工程訓(xùn)練教學(xué)”是改革的新方向[1]。因此積極探索機(jī)械工程訓(xùn)練線上線下混合式實(shí)踐教學(xué)，是提升實(shí)踐課程教學(xué)實(shí)效性的重要嘗試。機(jī)械工程訓(xùn)練課線上線下混合式教學(xué)遵循以教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體、線上線下翻轉(zhuǎn)的創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)模式，從內(nèi)容和形式兩個(gè)維度對(duì)實(shí)訓(xùn)課教學(xué)進(jìn)行改革創(chuàng)新，一方面重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容體系，另一方面創(chuàng)新教學(xué)手段[2]，線上網(wǎng)絡(luò)教學(xué)與線下課堂教學(xué)的有效融合，不但能夠達(dá)到課堂教學(xué)效果，而且能夠增強(qiáng)機(jī)械工程訓(xùn)練實(shí)踐課程的吸引力，提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力[3]。

《機(jī)械工程訓(xùn)練》在學(xué)生實(shí)習(xí)中的重要性決定了其不同于一般的實(shí)驗(yàn)課和課程設(shè)計(jì)，它強(qiáng)調(diào)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)去完成一個(gè)實(shí)訓(xùn)過(guò)程，講究生產(chǎn)工藝的整體性和實(shí)效性[4]，需要學(xué)生親自動(dòng)手完成訓(xùn)練。讓學(xué)生親身經(jīng)歷產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、編寫加工程序、操作機(jī)床加工零件、裝配和調(diào)試的實(shí)訓(xùn)過(guò)程，將為每個(gè)學(xué)生潛在創(chuàng)造力的培養(yǎng)提供更多機(jī)會(huì)，對(duì)培養(yǎng)高素質(zhì)的綜合創(chuàng)新人才具有重要的促進(jìn)作用，因此在網(wǎng)絡(luò)信息時(shí)代，如何進(jìn)行工程訓(xùn)練課程線上線下混合式教學(xué)，是急需解決的問(wèn)題[5]。針對(duì)目前機(jī)械工程訓(xùn)練存在的問(wèn)題，需要進(jìn)行機(jī)械工程訓(xùn)練實(shí)踐教學(xué)資源的建設(shè)，需要從教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)手段出發(fā)兩個(gè)方面出發(fā)，探索出一條適合線上線下混合式教學(xué)的機(jī)械工程訓(xùn)練教學(xué)的新方法。抓住“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代的發(fā)展契機(jī)，充分利用各種高新技術(shù)手段，以網(wǎng)絡(luò)為依托，通過(guò)豐富教學(xué)內(nèi)容，制定課程安排，探索教學(xué)新方法，建設(shè)一種以教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體、線上線下翻轉(zhuǎn)的創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)模式，拓展單一課堂教學(xué)達(dá)到的教學(xué)成效，提升教師的教學(xué)水平和整體教學(xué)質(zhì)量，增強(qiáng)機(jī)械工程訓(xùn)練實(shí)踐課程的吸引力[6]。

根據(jù)機(jī)械工程訓(xùn)練課程教學(xué)目標(biāo)以及大學(xué)生自身發(fā)展的需求，以學(xué)生為中心、以實(shí)踐教學(xué)為舞臺(tái)、開展機(jī)械工程訓(xùn)練線上線下混合式教學(xué)，形成“互聯(lián)網(wǎng)+”機(jī)械工程訓(xùn)練教學(xué)新模式，拓展單一課堂教學(xué)達(dá)到的教學(xué)成效，提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，培養(yǎng)具有高水平的綜合型現(xiàn)代化人才。

1、引入線上線下混合式教學(xué)，建立實(shí)訓(xùn)教學(xué)新形式

根據(jù)教學(xué)計(jì)劃精心設(shè)計(jì)各時(shí)間段的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法，以充分體現(xiàn)以教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的教學(xué)思路，通過(guò)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作、按時(shí)間段完成既定訓(xùn)練任務(wù)來(lái)提高學(xué)生提出問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力與效率，在培養(yǎng)工程意識(shí)的同時(shí)提高學(xué)生的綜合創(chuàng)新能力，通過(guò)線上線下混合式教學(xué)、課堂翻轉(zhuǎn)的方法，解決由于實(shí)訓(xùn)時(shí)間短，批次學(xué)生數(shù)多而導(dǎo)致的學(xué)生用于機(jī)床操作的工程技能訓(xùn)練時(shí)間較短的問(wèn)題[7]。

2、開展學(xué)生綜合實(shí)踐項(xiàng)目，更新實(shí)訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容

機(jī)械工程訓(xùn)練課程開展訓(xùn)練方式四步走，從“導(dǎo)入認(rèn)知”經(jīng)“動(dòng)手操作”到“綜合訓(xùn)練”最后“融會(huì)貫通”，從淺入深，循序漸進(jìn)培養(yǎng)和提高學(xué)生創(chuàng)新能力、分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力，提高學(xué)生綜合訓(xùn)練的動(dòng)手能力，通過(guò)教學(xué)內(nèi)容改革、教學(xué)方法的多樣，實(shí)現(xiàn)高效率的實(shí)習(xí)訓(xùn)練。

3、完善教學(xué)資源和考核方式，引導(dǎo)學(xué)生向提高創(chuàng)新能力方向發(fā)展

針對(duì)工程訓(xùn)練的教學(xué)方式、考核方式單一、學(xué)生疑問(wèn)多等情況，提出以理論教學(xué)和現(xiàn)場(chǎng)輔導(dǎo)為主，多媒體教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、課堂討論等多種教學(xué)方式相結(jié)合的多元化教學(xué)方法，整合優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容及安排，更好取得創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)的教學(xué)效果。同時(shí)實(shí)訓(xùn)考核是對(duì)學(xué)生所掌握知識(shí)能力的檢驗(yàn)，也是對(duì)實(shí)訓(xùn)教學(xué)效果的檢驗(yàn)。實(shí)訓(xùn)成績(jī)必須如實(shí)反映學(xué)生的實(shí)訓(xùn)情況，所以有必要進(jìn)行管理機(jī)制和考評(píng)體系的建設(shè)和完善，在突出工藝知識(shí)、創(chuàng)新意識(shí)和工程意識(shí)的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生向提高創(chuàng)新能力的方向發(fā)展。通過(guò)客觀的大數(shù)據(jù)分析挖掘，形成科學(xué)的統(tǒng)計(jì)報(bào)表，幫助學(xué)生找到學(xué)習(xí)的規(guī)律，建立起精準(zhǔn)的、動(dòng)態(tài)的學(xué)生評(píng)價(jià)體系，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)個(gè)性化學(xué)習(xí)，幫助機(jī)械工程訓(xùn)練課程教學(xué)有效進(jìn)行[8]。

4、融入現(xiàn)代制造技術(shù)、方法，促進(jìn)繼承與創(chuàng)新、交叉與融合的實(shí)踐訓(xùn)練

新形勢(shì)下，應(yīng)把教學(xué)內(nèi)容的前沿性、新穎性和實(shí)用性作為改革的主要目標(biāo)，為此對(duì)于工程訓(xùn)練課程來(lái)說(shuō)，應(yīng)該讓學(xué)生在學(xué)會(huì)傳統(tǒng)的機(jī)加工方法的基礎(chǔ)上，有時(shí)間了解、學(xué)習(xí)現(xiàn)代制造技術(shù)、先進(jìn)加工方法，一方面讓學(xué)生掌握傳統(tǒng)加工方法，這一方面學(xué)生可以從傳統(tǒng)零件的加工操作進(jìn)行掌握;另一方面讓學(xué)生掌握現(xiàn)代制造技術(shù)、先進(jìn)加工方法，教師在教學(xué)過(guò)程中融入這些先進(jìn)的制造技術(shù)的知識(shí)，讓學(xué)生發(fā)散思維，了解和掌握先進(jìn)的制造技術(shù)，學(xué)生在掌握一定實(shí)用的專業(yè)技能、理論知識(shí)和工程實(shí)踐方法上，使其能夠在工程實(shí)踐中提高綜合能力，培養(yǎng)具有高水平的綜合型現(xiàn)代化人才，為后續(xù)進(jìn)行創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的工作奠定基礎(chǔ)[9]。具體實(shí)施方案如下：

（1）融入先進(jìn)制造技術(shù)，合理安排教學(xué)計(jì)劃，促進(jìn)繼承與創(chuàng)新、交叉與融合的實(shí)踐訓(xùn)練的發(fā)展

機(jī)械工程訓(xùn)練一般的教學(xué)實(shí)施過(guò)程分為演示、制造、實(shí)踐、驗(yàn)收等四個(gè)應(yīng)用創(chuàng)新階段，而近年來(lái)中心新進(jìn)了許多先進(jìn)設(shè)備，因此將這些先進(jìn)設(shè)備充分利用與課堂，并在演示、制造、實(shí)踐、驗(yàn)收的四個(gè)階段融入現(xiàn)代制造技術(shù)、先進(jìn)加工方法，促進(jìn)繼承與創(chuàng)新、交叉與融合的實(shí)踐訓(xùn)練的發(fā)展。首先加工樣例演示階段，采用新進(jìn)的先進(jìn)設(shè)備進(jìn)行加工演示，引入先進(jìn)加工技術(shù)的知識(shí)，在加工示范的過(guò)程激發(fā)學(xué)生的好奇心和學(xué)習(xí)興趣，引出傳統(tǒng)零件采用不同加工方法或是不同零件采用新進(jìn)的設(shè)備加工的流程等，以興趣為導(dǎo)向進(jìn)行教學(xué)，融入先進(jìn)制造技術(shù)及先進(jìn)加工方法，在輕松活躍的氣氛中將學(xué)生引入機(jī)械加工制造的新世界。加工制造階段，制造的過(guò)程中同時(shí)講解樣例的工藝及加工方法，強(qiáng)調(diào)加工制造方法在其中的作用及其制作流程，并對(duì)生活中使用該相似作品的場(chǎng)合進(jìn)行相關(guān)知識(shí)的拓展講解，并引入工藝的關(guān)聯(lián)性，了解裝配的知識(shí)，發(fā)散創(chuàng)意到日常實(shí)際應(yīng)用等不同角度。實(shí)踐階段，讓學(xué)生自己動(dòng)手，加工零件。對(duì)于驗(yàn)收階段，將對(duì)考核方式也進(jìn)行了改革，課程總成績(jī)由平時(shí)成績(jī)和作品成績(jī)組成，整個(gè)教學(xué)設(shè)計(jì)注重工程訓(xùn)練教學(xué)的更新和發(fā)展，能夠不斷提高學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新實(shí)踐能力。

（2）建立機(jī)械工程訓(xùn)練相關(guān)網(wǎng)絡(luò)資源，開展線上線下混合式教學(xué)，形成“互聯(lián)網(wǎng)+”機(jī)械工程訓(xùn)練教學(xué)

工程訓(xùn)練課程若要組織有序，需要?jiǎng)?chuàng)新管理機(jī)制、采取機(jī)動(dòng)靈活的運(yùn)作機(jī)制來(lái)確保工程實(shí)訓(xùn)的目的及效果，同時(shí)需要精心設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容，形成一個(gè)規(guī)范化的、特色鮮明的工程實(shí)訓(xùn)教學(xué)體系。因此需要加大資源整合、優(yōu)化資源配置，促進(jìn)機(jī)制改革，保證工程訓(xùn)練教學(xué)安全有效進(jìn)行。利用實(shí)踐虛擬仿真教學(xué)平臺(tái)與現(xiàn)場(chǎng)操作實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)相結(jié)合，加大工程實(shí)踐項(xiàng)目教學(xué)以及實(shí)踐環(huán)境和場(chǎng)所的改進(jìn)力度，針對(duì)工程訓(xùn)練的教學(xué)方式單一、學(xué)生疑問(wèn)多等情況，提出以理論教學(xué)和現(xiàn)場(chǎng)輔導(dǎo)為主，整合多媒體教學(xué)資源、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源、現(xiàn)場(chǎng)操作示范教學(xué)、線上線下混合、課堂翻轉(zhuǎn)、各工種實(shí)訓(xùn)內(nèi)容重難點(diǎn)做成小視頻，微課等方法相結(jié)合，整合優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容及安排，更好取得創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)的教學(xué)效果。注重多方面相結(jié)合突出學(xué)生的實(shí)踐操作能力和自主設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)，資源合理配置，不斷提高學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新實(shí)踐能力，實(shí)現(xiàn)資源有效利用。

（3）構(gòu)建工藝聯(lián)系、綜合訓(xùn)練、協(xié)同創(chuàng)新的工程訓(xùn)練課程內(nèi)容，有效開展機(jī)械工程訓(xùn)練課程教學(xué)

新形勢(shì)下，教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方法的完善更新勢(shì)在必行，通過(guò)教材或?qū)嵱?xùn)指導(dǎo)書的編寫，設(shè)計(jì)活動(dòng)型、擴(kuò)展型教學(xué)內(nèi)容，針對(duì)各專業(yè)的專業(yè)背景知識(shí)制定不同階段的不同教學(xué)內(nèi)容。通過(guò)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的更新，增進(jìn)學(xué)生對(duì)機(jī)械加工工藝和制造方法的感性認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)了學(xué)生的大工程意識(shí)。

（4）完善考核方式與評(píng)價(jià)體系，促進(jìn)工程訓(xùn)練課程教育教學(xué)有效發(fā)展

隨著課程內(nèi)容與教學(xué)方式的改進(jìn)和更新，需要對(duì)完善考核方式與評(píng)價(jià)體系進(jìn)行改革完善，采用“互聯(lián)網(wǎng)+”機(jī)械工程訓(xùn)練教學(xué)的方式，即通過(guò)客觀的大數(shù)據(jù)分析挖掘，形成科學(xué)的統(tǒng)計(jì)報(bào)表，建立起精準(zhǔn)的、動(dòng)態(tài)的學(xué)生評(píng)價(jià)體系，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)個(gè)性化學(xué)習(xí)。課程總成績(jī)由平時(shí)成績(jī)和作品成績(jī)組成，以學(xué)生自行評(píng)分、相互評(píng)分和教師評(píng)分形成新的評(píng)價(jià)機(jī)制，參考三者形成最后學(xué)生作品環(huán)節(jié)的成績(jī)。整合資源，通過(guò)客觀的大數(shù)據(jù)分析挖掘，形成科學(xué)的統(tǒng)計(jì)報(bào)表，幫助學(xué)生找到學(xué)習(xí)的規(guī)律，建立起精準(zhǔn)的、動(dòng)態(tài)的學(xué)生評(píng)價(jià)體系，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)個(gè)性化學(xué)習(xí)，幫助機(jī)械工程訓(xùn)練課程教學(xué)有效進(jìn)行[10]。

（5）翻轉(zhuǎn)課堂、實(shí)踐應(yīng)用——構(gòu)建大學(xué)生綜合實(shí)踐平臺(tái)

翻轉(zhuǎn)課堂學(xué)生在課外時(shí)間通過(guò)對(duì)機(jī)械工程訓(xùn)練課程視頻及線上內(nèi)容的學(xué)習(xí)，回到實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地，讓學(xué)生自己組隊(duì)，進(jìn)行實(shí)物的制作，自愿參加競(jìng)賽，實(shí)現(xiàn)自己新的創(chuàng)意作品，以此來(lái)進(jìn)一步提高學(xué)生發(fā)散思維，增強(qiáng)動(dòng)手實(shí)踐能力。這個(gè)過(guò)程依托學(xué)生創(chuàng)新基地，拓展當(dāng)前工程訓(xùn)練教育運(yùn)行模式，建立了“學(xué)生主體、教師引導(dǎo)、項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)、競(jìng)賽搭臺(tái)”的工程訓(xùn)練教學(xué)運(yùn)行模式，培養(yǎng)學(xué)生的綜合實(shí)踐能力。通過(guò)競(jìng)賽的方式，讓學(xué)生在規(guī)定課程完成之后，鼓勵(lì)其自己組隊(duì)設(shè)計(jì)制作一個(gè)綜合性的作品，要求學(xué)生精誠(chéng)團(tuán)結(jié)，通過(guò)工程管理方案的分工高質(zhì)、高效地完成的任務(wù)，培養(yǎng)學(xué)生大工程意識(shí)的團(tuán)結(jié)協(xié)作精神和綜合實(shí)踐能力，促進(jìn)學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)。

結(jié)束語(yǔ)

在“互聯(lián)網(wǎng)+”教育的背景下，機(jī)械工程訓(xùn)練課線上線下混合式教學(xué)遵循以教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體、線上線下翻轉(zhuǎn)的創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)模式。通過(guò)重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容體系，創(chuàng)新教學(xué)手段，引入先進(jìn)制造技術(shù)，合理安排課程內(nèi)容，完善課程進(jìn)度計(jì)劃和教育教學(xué)資源，開展線上線下混合式教學(xué)的方式，形成“互聯(lián)網(wǎng)+”機(jī)械工程訓(xùn)練教學(xué)。整合相關(guān)資源，通過(guò)客觀的大數(shù)據(jù)分析挖掘，形成科學(xué)的統(tǒng)計(jì)報(bào)表，幫助學(xué)生找到學(xué)習(xí)的規(guī)律，建立起精準(zhǔn)的、動(dòng)態(tài)的學(xué)生評(píng)價(jià)體系，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)個(gè)性化學(xué)習(xí)，幫助機(jī)械工程訓(xùn)練課程教學(xué)有效進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)合理和有效的進(jìn)行工程訓(xùn)練的課程教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)，訓(xùn)練基本技能，提高動(dòng)手能力，拓寬知識(shí)面，并為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。

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基金項(xiàng)目：2021年桂林電子科技大學(xué)教育教學(xué)改革項(xiàng)目“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的背景下機(jī)械工程訓(xùn)練實(shí)踐教學(xué)的改革與實(shí)施”（JGS202137）的階段性研究成果。