混合式教学模式在工程实训教学中的应用

赵成龙 刘科明 石南辉 李派霞

摘 要：随着教育信息化的不断深入，混合式教学模式作为新世纪的产物，突破了传统教学模式的不足。以线上线下混合式教学方法为切入点，对工程实训课程理论教学、实训教学、考核评价环节进行改革与设计，通过对比观察显示，这种教学方法可以明显地提高教学质量，同时它也存在一定的不足需要完善与改进。

关键词：混合式教学;线上线下;实训教学

基金项目：2019年北部湾大学高等教育本科教学改革项目“互联网+虚拟现实技术在工程实训教学中的研究与应用——以北部湾大学为例”（项目编号：19JGYB27）;2019年北部湾大学高等教育本科教学改革项目“全英文授课背景下留学生工程训练课程的教学研究与实践——以北部湾大学为例”（项目编号：19JGYB10）

作者简介：赵成龙，男，北部湾大学工程训练中心助理实验师，主要研究方向为机械加工制造、机械维修及检测;刘科明，男，北部湾大学工程训练中心高级技师，工程师，主要研究方向为机械加工制造;石南辉，男，北部湾大学工程训练中心副教授，高级工程师，主要研究方向为焊接技术;李派霞，女，北部湾大学工程训练中心讲师，主要研究方向为机械制造、液压与气压传动。

中图分类号：G712              文献标识码：A              文章编号：1674-7747（2020）08-0090-07

随着网络技术的迅速普及，面临即将迎来的5G时代，人们越来越关注信息技术对社会发展的影响，并将其融入到现代化的教学管理与科研中，如现如今各高校普遍采用了以计算机、多媒体、大数据、人工智能及网络通讯为基础的现代信息技术。在信息化革命背景下，为深化教育改革，提高教学质量，教育部于2018年4月13日正式发布了《教育信息化2.0行动计划》，为全面深入地利用现代技术加快推动人才培养模式改革指明了方向。随着教育信息化的深入，传统的面对面单向传输式学习已经不能满足学生的需求，因此传统教学模式与网络在线学习相结合的混合式教学模式便应运而生，通过在各个学科领域的研究实践，取得了良好的成效[1]。但笔者通过对现有资料的查阅发现，混合式教学在工程实训教学中的应用案例或研究性论文少之又少，因此急需加强对这类课题的分析和研究。在现实中，高等工科院校开展传统实训教学又遇到了诸多的压力与困境，利用线上线下混合式教学模式对其进行深化改革，可以改变教师传统的教学观念与方法，增强学生自主学习与分析解决问题能力，实现数字教育资源的开放、交互与共享。

一、混合式教学模式概述

传统的课堂教学模式以教师的讲授为主，教师将整本书的各个章节分成若干个知识点，然后每节课分别对其中一个或几个知识点进行有计划地讲解，最后到临近学期末教师“划重点”，又称“画重点”，导致学生越来越懒惰，上课玩手机、睡觉，甚至逃课的现象越来越普遍。而混合式教学模式高度重视以信息化为手段，能够实现“线上”网络教学与“线下”面授教学的相互结合，从而能够提高教学质量，优化学生学习效果。

（一）基于MOOC的混合式教学

网络改变教育，智能创新教育。2019年4月9日至10日，中国慕课大会在京召开并发表了《中国慕课行动宣言》。该宣言指出，慕课在我国已有六年时间的发展历程，实现了从无到有、从小到大、从弱到强的蜕变。目前，我国已有1 000余所高校开设慕课，12 500门慕课上线，其中200余门优质慕课先后登陆美国、英国、法国、西班牙、韩国等国的著名课程平台;拥有超过2亿人次的学习者，其中6 500万人次获得了慕课学分。MOOC作为大型开放式网络课程，面向全球学习者免费开放，其教学过程全部在线上展开，学生基本以独立自主学习为主，当然MOOC也设有讨论区域，但因为学生数量众多，且来自不同的时区与地域，交流互动起来还存在一定的困难。由于MOOC全部为线上教学资源，对学生的约束能力较差，教师一般自己或团体录制课程，或直接采用他人的优秀MOOC视频，让学生先课下在线学习，然后课上进行面对面的讨论、答疑等，最后线下期末考核，从而实现教学的混合。

（二）基于SPOC的混合式教學

如果说MOOC只是传统课堂的视频集，那么SPOC的在线学习已经跳出了复制课堂课程阶段，产生了更为明显的学习效果[2]。SPOC即小规模限制性在线课程，其中Small和Private是相对于MOOC中的Massive和Open而言，其服务规模变小，主要针对在校注册学生所开展并需收取一定的费用。纳入SPOC课程后，学生也不单单是只需在线观看，必须要保证学习时间和学习强度，并且需在线留言讨论，发表观点和疑问，同时完成相应的课程任务，成绩合格后会获取相关的证书，进而可持续性有所提高。MOOC平台的学习，由于没有门槛设置，学生学习差距较大，在一定程度上会挫伤学习稍差的学生，从而降低学生学习积极性;而SPOC可满足不同学生的能力需求，学生可根据自身学习与对知识的掌握情况，有针对性、选择性地观看学习内容，教师也可以根据学生的实际进行“因材施教”。SPOC作为MOOC的一种补充形式，融合了MOOC的优点，弥补了MOOC的不足，将丰富的教学资源与传统课堂教学深度混合，真正做到了线上与线下、网络与面授的有效结合。

二、工程实训教学现状分析

工程实训中心作为工程教育的实践教学平台，在全国各工科类高校都有建立，一般面向全校学生展开，教学规模大，受众学生多，主要培养学生的动手实践能力和创新意识，根据学生所学专业的不同，又分为通识教育和专业必修;分别安排有不同的学时数量，其中，文史类学生学习时长为1周，理工类学生学习时长为2～3周;实训项目主要设有车工、钳工、焊接、3D打印、激光切割等，教学环节主要设有理论教学、实训教学及其考核评价。

（一）理论教学

工程实训课程多以实践课为主，但理论课也是必要的教学环节，不容忽视，尤其是针对文科类学生没有相关的机械设计、工程制图等专业课基础，且女生较多，若直接到车间实践，学生对知识很难掌握，并存在很大的安全隐患。为增加学生的动手实践机会，理论课一般设有4～8个学时，以大班授课为主，主要对学生进行安全教育、介绍各工种实训内容与传授简单的专业知识。但由于班级内学生数量众多，教师无法人人兼顾，且理论课较为枯燥无味，学生积极性难以调动，教学质量较差。教师在理论课上已讲过的知识点或多次强调的内容，往往在实训课上仍需另加重复，浪费时间与精力。

（二）实训教学

实训课在整个工程实训教学环节中占有重要的比例。根据各工种的不同又分为：传统加工制造，如车工、钳工、焊接等;先进加工制造，如数控车、数控铣、加工中心等;特种加工制造，如线切割、电火花、激光切割等，除此之外，个别高校还设有机械手臂、柔性单元、3D打印、铸造锻造等工种。不同工种在学时分配上也稍有不同，传统加工制造一般有8～12个学时，先进加工制造一般有4～8个学时，特种加工制造一般有2～4个学时。

传统加工制造对学生动手实践能力要求较高、危险系数较大，因此所占课时比例较多。首先，教师利用1～2个学时进行安全教育与理论讲解，要求学生签署《安全责任承诺书》，其实该环节在理论课上已有强调，此处多为重复;其次，教师再利用2～4个学时进行操作演示，包括机床的操作使用、工件刀具的装夹、游标卡尺的识读、零件的加工技巧等;最后，学生真正动手实践的时间约为5～6个学时，这期间还包括对机床的维护保养与教师的归纳总结。

先进加工制造、特种加工制造主要受实训设备、师资力量等条件的制约，所占课时比例较少，往往以熟悉了解为主。其中，教师利用1～2个学时进行理论讲解、操作演示，学生利用1～2个学时进行独立创作或者编程，学生再利用2～4个学时开展上机模拟仿真或实际加工。

（三）考核评价

根据工程实训教学环节安排，期末成绩主要构成为：平时成绩占10%、实训报告占10%、理论考试占40%、技能操作占40%。平时成绩主要通过学生的出勤情况和课堂表现进行评定。实训报告主要由学生课下完成，是对整个实训过程的总结，其成绩评定的随机性较大。理论考试采取开卷的形式，内容以《工程训练》教材为主，这种考核方式会导致学生几乎无法养成课前预习、课后复习的习惯，教材也成为了摆设，变成应对考试的工具。技能考试采取抽签的形式，以班级为单位，进行单一工种的实操考核，其它工种的掌握情况则无法评判。

三、混合式教学模式在工程实训教学中的应用

鉴于传统实训教学模式存在的诸多不足，学校如果采用结合线上线下的互联网信息技术，则可以打破实训设备、实训场地等条件的制约，实现实训教学资源的共享，利用有限的课时量，丰富学生的知识来源，提高学生的动手能力，从而达成培养高素质、高技能应用型人才的教学目标。

（一）理论教学

1.课前预习。教师可根据课程安排，提前一周联系将上课的班级，发布教学任务。学生可观看线上教学资源，如微课、MOOC视频、PPT课件等，其内容主要为安全生产须知、工程制图、机械设计基础、工程实训的意义等，通过自主学习完成在线测评，将该成绩计入期末考核中。除此之外，学生还需在留言评论区发表言论，与教师和其他同学进行交流互动，并截图保存，该项也算入期末成绩。最后，学生结合所预习知识，整理出重难点、疑惑点，列出学习大纲。

2.课堂讲解。教师通过缩短課堂时间来提高课堂效率与质量，将原来的4学时减少为2学时，其中：1学时为讨论答疑，学生可按照学号或其它方式组成相应的小组，首先小组成员可将线上学习所遇到的问题提出，由内部互相商讨解决，然后进行汇总，再由小组之间讨论，最后把实在无法解决的问题列出，由教师负责解答;另外1学时将重点放于安全教育，教师像学生讲解实训过程中所要的注意事项。在条件允许的情况下，教师也可借助虚拟仿真技术，模拟一些机械作业安全事故的案例，让学生可以直观的感受到因操作不当带来的机械伤害、气焊爆炸等教训[3]。

3.课后复习。学生课后主要根据课表安排，针对将要学习的工种，结合《工程训练》教材自主学习，可通过在线平台题库答题先进行自我检测，随后的理论考核将改为闭卷形式，这样可提高学生学习的积极主动性。

（二）实训教学

1.课前预习。学生在每个工种上课前，观看线上教学资源，每个工种的专任教师需提前制作或指定相关的课件，其内容主要为课上理论知识的内容，如普车中车刀的认识、车床的机械结构原理、工件刀具的装夹等，学生通过观看规范化操作视频，完成在线自主测评与留言互动。针对机械、自动化等相关专业类的学生，可要求大家课下结合“CAXA数控车”“CAXA制造工程师”“斯沃数控仿真系统”等软件进行虚拟仿真实验，设计加工工艺流程、制作加工工艺卡。

2.课堂讲解。课上首先进行讨论答疑，时长为1学时，其类型同理论教学环节，主要分为内部讨论、小组讨论、教师讲解几部分，然后教师操作演示。传统的演示环节，全班学生围观一位教师、一台设备，有超过70%的学生根本看不到，即使可以看到，因没有任何基础，老师所讲内容也是似懂非懂。为改变这种现状，每小组可派一位代表，结合课前所观看视频与实物，先听老师讲解，然后向小组成员进行演示。由于学生已有课前学习的基础，该环节可缩减为1学时。

3.实践操作。由于留有的实践学时增长，各工种可适当的增加作品制作的复杂程度，给学生更多的锻炼机会。在学生进行加工操作的过程中，教师根据各组实际情况，进行规范性演示教育，同时渗透6S管理理念。最后，学生上交加工作品，对设备进行维护保养，然后现场完成对实训报告的填写。

（三）考核评价

首先，因为采取了线上线下混合式教学模式，所以线上学习环节也将纳入学生期末考核成绩，其主要包括视频学习、自主测评、交流讨论三个部分;其次，实训报告改为课上完成，改变原有的自由发挥模式，教师结合各工种讲授内容，增加选择、填空、判断、现象描述等类型题目;最后，理论考试变为闭卷形式，技能操作为多工种结合。例如，教师可给机床设置故障，由机械故障与线路故障两部分构成，学生加工前需先排故、调整机床，然后再操作加工，这样就实现了对电工、装调修、机械拆装、车工四个工种的考核，具有一定的综合性，实现了工种之间的交叉互融。

为了更加直观地显示混合式教学比传统教学更具优势，现从特种加工、先进制造、传统制造三大教学模块中，任意抽取一工种，分别以2学时、4学时、8学时教学为例，针对理论教学与实训教学环节，即可形成混合式教学与传统教学的鲜明对比（见表1）。由此可见，混合式教学模式更加丰富了教学内容、优化了课程结构，缩减了教师理论讲解时间，将更多的动手实践机会留给学生，进而可以提高教学质量。

四、混合式教学模式对不同学生群体的延伸

上述教学环节的设计与应用主要针对应用型普通高校本科在校学生展开，结合混合式教学模式的优势，可根据不同学生群体学习的现状进行延伸。

（一）针对拔尖学生

每位学生对所学知识点的理解与掌握水平存在差异，对于学习成绩较为优异，学习积极主动性较高的学生，应鼓励其利用假期时间，通过线上教学资源，完成相关的课件学习，并且自主测评达到合格要求，有不懂之处可评论留言，教师集中时间统一答疑。开学初学校可先对这部分学生进行理论考核，然后安排实训教学，完成技能考核。这样可以更好地协调配置现有的教学资源，缓解课上教学压力，让拔尖学生能够灵活地掌握所学课程与进度，后面既可继续对工程实训课程进行深入学习，也可留有更多的时间精力对其专业课程进行钻研突破。

（二）针对重修学生

每学期、每个专业、每个班级都或多或少有学生因为种种原因无法通过期末考核，出现挂科现象。由于工程训练课程的特殊性，一般需要拿出1周或2周的时间连续上课，那么很容易跟新学期课程发生冲突，特别是大三的学生，时间紧迫，还需准备实习、论文等，因此时间很难错开;另外，工程实训课多以团队协作为主，新生插入班级，短时间很难融入，不利于课程的进行。结合线上教学资源，重修学生可先进行自主学习，完成相关的学习任务，教师只需集中时间对大家进行理论考核、技能培训测试即可。

（三）针对选修学生

学生的知识摄取是局限在某一专业的纵向发展，但决定学生事业维度和人生维度的，往往不是一个人纵向知识的深度，而是横向知识的广度，公选课是学生了解不同学科与专业知识的最佳途径。公选课一般安排在晚上教学，不占用白天设备资源，另外，公选课学时相对较长，一般可针对某一工种开设32学时。学生可先通过线上教学视频，与教师和其他同学进行交流互动，了解自己感兴趣或有需求的公选课程，然后报名，再进行系统地学习与实践，既修完了学校规定的学分要求，又提高了工训中心的设备使用率，同时实现了各学科之间的交叉互融。

（四）针对国外留学生

近年来，来华留学生数量增长显著，例如北部湾大学秉承开放办学理念，积极推进国际化办学进程，与越南、泰国、马来西亚、波兰、英国、美国等20多个国家和地区的40多所高校建立了交流合作关系，面向亚洲、非洲、大洋洲40多个国家和地区招收留学生约600人。因此，工程实训课程的教学不仅仅只针对国内本科生开展，同时还面向留学生开设工程训练全英文授课，但留学生来源广泛，英语口语水平参差不齐，教师的专业英语技能也非常有限，从而导致课堂气氛沉闷，学生学习兴趣与教学质量都不高[4]。结合混合式教学模式，教师可提前制作好全英文课件、录制英文讲解视频上传网络，留学生可实现线上学习测试，不懂之处师生可在线交流互动，然后组织留学生进行技能学习。

五、混合式教学模式的完善与改进

混合式教学模式在工程实训教学中的应用具有一些明显的优势，打破了学习的时空限制，相比传统的教学，学生的学习时间更加灵活自由，改善了实训教学环境，实现了实训资源的开放共享。但混合式教学仍处于摸索阶段，在高校工程实训中的教学应用并未得到广泛推广，在使用过程中面临各式各样的问题需要进一步完善与改进。

（一）合理分配线上与线下教学时间

混合式教学模式提倡采用现代化、信息化教学手段，但不能忽视教师的指导地位。教师应根据课程、工种的需求，制订一套合适的授课教案，合理的分配线上与线下的教学时间，坚持“课堂为主、电脑为辅”的原则。学生面对互联网中各种诱惑信息，往往很难建立屏障隔绝，将大量的时间花费在网游上面，这样混合式教学不仅没能提高学习的主动性，反而降低了学习的积极性。同时，学生长时间的地面对电脑，对个人的身体与心理，也会产生不良的影响。因此，教师需加强网络监制，减少学生的网络依赖，使其合理利用网络资源，将更多的时间用于课堂实践中。

（二）加强师生间的沟通与交流

教育的成功取决于多种因素，其中一个重要的因素就是教师与学生之间的沟通质量。混合式教学过度强调学生的主体性，给学生更多自主学习的机会，但却降低了师生之间的情感关联，缺少了情感交流，从而产生了距离感，教师不能及时获知学生的心理动态，不利于学生的身心发展。因此，教师应按时在线与学生留言互动，也可建立微信群、QQ群等，通过多样化的交流渠道，保证师生能够实时联系、实时沟通，并在课上设有师生讨论答疑环节，促进师生关系的融洽，增强实训教学效果[5]。

（三）构建学生合适的教学模式

混合式教学模式伴随着信息技术的发展而产生，作为一种全新的教学方式，其实践与应用尚处于起步阶段，被广大师生所容纳接受还需一定的时间历程，教师的教学经验，学生的学习方法，都要发生转变，还需要更多的时间去探索、去适应、去过渡。各高校应结合本校的实际教学情况、设备设施资源，构建学生合适的教学模式，不能一味的追求混合。另外，混合式教学并不是对传统教学模式的替代，教师应根据学生的实际学习情况，正确引导学生在混合式教学模式下学习。除此之外，教师应实時对学生进行调查，征集学生反馈意见，及时对教学方法进行调整与完善，直到被学生所接受。

总之，混合式教学模式顺应了时代的潮流，运用在工程实训教学中具有明显的优势，实现了在线课程与课堂教学的优势互补，突破了传统实训教学模式的不足，丰富了课堂内容，优化了课程结构，提高了教学质量。同时，混合式教学在发展过程中也存在一定的不足，教师应合理的利用网络信息资源，加强与学生的交流互动，为高校混合式教学的改革与完善开辟新的道路。

参考文献：

[1]朱雪梅，雷颉.混合式教学：“互联网+”时代的教学变革[J].中小学数字化教学，2018（4）：4-7.

[2]王盛.基于翻转课堂的高校SPOC模式构建[J].现代教育技术，2016（10）：100-106.

[3]赵成龙，刘科明，刘树胜.VR虚拟现实技术在工程实训教学中的应用探析——以机械装调与维修实训课程为例[J].广西职业技术学院学报，2018（4）：80-84.

[4]邹佳静，王宇鑫.留学生课堂教学的现状与对策[J].教育现代化，2018（13）：180-181，188.

[5]冯川钧.高校混合式教学存在的问题及对策分析[J].中国成人教育，2017（21）：82-85.

[責任编辑    秦   涛]

Research on the Application of Mixed Teaching Mode in

Engineering Practice Teaching

ZHAO Chenglong， LIU Keming， SHI Nanhui， LI Paixia

Abstract： With the deepening of educational informationization， mixed teaching mode， as the product of the new century， breaks through the deficiency of traditional teaching mode. Taking the on-line and off-line hybrid teaching method as the breakthrough point， this paper reformed and designed the theoretical teaching， practical training teaching， assessment and evaluation of engineering training course. Through comparative observation， it showed that this teaching method can significantly improve the teaching quality， but it also has some shortcomings， which need to be improved.

Key words： blended teaching; online and offline; practice teaching