混合学习在工程训练基础教学中的应用研究

重庆理工大学工程训练与经管实验中心 刘敬露

工程训练是我国特有的工程实践教育方式，经过多年发展，已从一种单一的以金工实习为主要内容的实践教学方式拓展成一种实践教育方式，成为高等工程教育的重要组成部分。但由于场地、设备、课时、师资等多方面因素的制约，现行工程训练教学仍长期存在教学内容滞后于科技和产业发展需求、教学模式相对单一、教学平台与教学资源建设不足等一系列问题，难以适应现代科技革命和教育发展的增量需求。

一、混合学习

网络化学习在培养学习者信息搜集、筛选等信息素养方面优势明显，在时空上给予了学习者更大的自由度，能够更好地体现学习者作为学习主体的主动性、积极性，且资源更新较快、形式多样、非线性关联性强，可更好地支持个性化学习需求。但同时存在实施过程中教学监控难度较大、相对忽视了教师主导作用等问题。鉴于传统课堂面对面教学和网络化教学各有利弊，一种新的“互联网+”教学模式——混合学习（B-Learning）走入大众视野。混合学习的核心思想是根据不同的学习目标，采用不同的媒体与信息传递方式进行学习，既发挥教师引导、启发、监控教学过程的主导作用，又充分体现学生作为过程主体的主动性、积极性与创造性。同时，从广义上来说，混合学习也指可根据学习需求采用各种学习方法、利用各种学习资源。

二、工程训练基础教学改革

（一）问题分析

现行工程训练能力培养体系中受众面最广的“认知”和“基础”层面，即面向低年级开放的工程训练认知及基础实训环节，由于学生专业知识掌握较少甚至完全没有接触，教师授课前期往往需要花费一定的课时进行适当的补充。教学组织大多以班级为单位实施，多采用“一讲二练三考核”的传统课堂讲授形式，教学活动以教师为主导、学生被动学习为主，难以培养学生发现问题、分析问题、解决问题的综合工程实践能力，创新意识启发教学效果整体较差。

（二）改革思路

工程训练作为高等工程实践课程，可通过“大规模在线开放实验”平台及丰富的数字化教学资源建设，将部分教学内容转移到“线上”进行，从一定程度上突破课堂、实训室的时空局限，有效缓解课时及生师比问题。

此外，目前使用的工程实践类仿真系统，大多需要进行大量的数据处理及计算，难以实现BS（Browser/Server）网络构架，在很大程度上也限制了在线虚拟实训项目的建设。传统的“线下”教学对于目前的工程训练而言还是必不可少的，“虚实结合”才是工程训练教学的正确姿态。

综合各种矛盾，混合学习逐渐成为工程训练教学改革路上一个切实可行的研究方向。通过合理的教学设计，充分利用“线上”网络学习和“线下”课堂教学各自的优势，解决课时及生师比矛盾的同时，兼顾工程实践能力及创新意识的培养，丰富教学内容，提升教学质量。

三、基于混合学习的工程训练基础教学

（一）数字化教学资源建设

丰富的数字化教学资源是支撑教学模式转变的必备基础。数字化教学资源种类繁多，常见的包括课件、微视频、动画、互动动画等。其中，优质的微视频等资源更容易吸引学生的注意力，有利于提升学习兴趣和学习质量。但涉及影视制作、动画制作等相关专业领域，教师独立制作难度大，且成品效果往往不尽如人意。因此，相关数字化教学资源建设宜采用“校企协同”形式进行。

1.定制：教师担任“导演”角色，依据课程教学需要制定“脚本”，配合专业制作人员进行相关数字化资源的制作开发。

2.重组：教师将已有模块化的专业素材依据教学需求进行“项目式重组”，形成系统性资源。

（二）进行合理的教学设计

1.优化课程内容体系。以工程实践能力及创新意识培养为核心，依据新时代产业发展需求，在兼顾传统操作技能训练的基础上，适当将课程重心向数控、机器人等先进制造技术倾斜。

2.优化教学设计。将相关产业概述、安全知识等前序性、扩展性教学内容尽可能实施于在线学习，并通过实习报告或在线答题等形式进行相关知识点的考核评价；将产品生产加工等“实践性”内容和环节实施于“线下”课堂面对面教学。教学设计的合理性重点体现在以下两个方面：（1）线上—线下教学内容的合理划分：哪些教学内容是适合线上的，哪些是必须线下进行的。（2）线上—线下课时比例的合理划分：原则上可适当扩展线上教学交互的时间，从而变相增加线下实践教学的课时，提升整体培养质量。

3.更新教学方法。以项目为驱动实施教学的同时在各知识点设置不同难度系数的“分级式”任务，针对实训对象的个体差异实施个性化教学（如下图所示）。考虑设备及生师比问题，分组实施项目式教学，在培养个体基本技能、工程能力的过程中，注重团队协作能力、语言表述能力等综合素质的训练。

项目中不同难度任务设置示例

（三）更新考核评价方式

课程的考核评价由传统以实操结果为主，转变为“422”考核评价模式，即：4 个要素（实训态度20%+实习报告20%+现场问答30%+实操质量30%）、2 个层面（过程50%+结果50%）、2 个主体（小组50%+个人50%）。

通过“现场问答”要素及“过程”层面，有意识地加强学生发现问题、分析问题、解决问题的工程实践能力的培养，调动学生自主思考的积极性。2 个主体则关注学生在工程实践过程中团队意识、合作沟通能力的培养和考察。

综上所述，工程训练基础教学模式单一等问题很大程度上是由课时和生师比的矛盾导致的。而基于混合学习的工程训练教学则将部分课堂教学内容以“项目—任务”的形式，通过系统性的数字化资源建设，转移到网络平台上，开展“互联网+”工程训练实践教学。这在一定程度上缓解了课时、生师比的教学矛盾，给予任课教师更大的教学自由度，对学生综合工程实践能力及创新意识的培养都有着积极的作用。