“互联网+”教育背景下工程训练实践课线上线下混合式教学的研究

黄嫦娥 廖维奇 孙昌迎

摘要：在“互联网+”教育的背景下，积极探索机械工程训练线上线下混合式实践教学，是提升实践课程教学实效性的重要尝试，机械工程训练课线上线下混合式教学遵循以教师为主导、学生为主体、线上线下翻转的创新实训模式。从内容和形式两个维度对思政课教学进行改革创新，一方面重构教学内容体系，另一方面创新教学手段，增强机械工程训练实践课程的吸引力，提高学生的工程实践能力和创新能力。

关键词：互联网+教育;实践教学;线上线下混合式教学

前言

“互联网+”教育时代，教学也在不断的变革发展，作为工科专业基础的实验课程——机械工程训练，同样面临着信息网络时代的影响，如何顺应新形势，如何建设“互联网+机械工程训练教学”是改革的新方向[1]。因此积极探索机械工程训练线上线下混合式实践教学，是提升实践课程教学实效性的重要尝试。机械工程训练课线上线下混合式教学遵循以教师为主导、学生为主体、线上线下翻转的创新实训模式，从内容和形式两个维度对实训课教学进行改革创新，一方面重构教学内容体系，另一方面创新教学手段[2]，线上网络教学与线下课堂教学的有效融合，不但能够达到课堂教学效果，而且能够增强机械工程训练实践课程的吸引力，提高学生的工程实践能力和创新能力[3]。

《机械工程训练》在学生实习中的重要性决定了其不同于一般的实验课和课程设计，它强调学生运用所学知识去完成一个实训过程，讲究生产工艺的整体性和实效性[4]，需要学生亲自动手完成训练。让学生亲身经历产品设计、工艺设计、编写加工程序、操作机床加工零件、装配和调试的实训过程，将为每个学生潜在创造力的培养提供更多机会，对培养高素质的综合创新人才具有重要的促进作用，因此在网络信息时代，如何进行工程训练课程线上线下混合式教学，是急需解决的问题[5]。针对目前机械工程训练存在的问题，需要进行机械工程训练实践教学资源的建设，需要从教学内容及教学手段出发两个方面出发，探索出一条适合线上线下混合式教学的机械工程训练教学的新方法。抓住“互联网+”时代的发展契机，充分利用各种高新技术手段，以网络为依托，通过丰富教学内容，制定课程安排，探索教学新方法，建设一种以教师为主导、学生为主体、线上线下翻转的创新实训模式，拓展单一课堂教学达到的教学成效，提升教师的教学水平和整体教学质量，增强机械工程训练实践课程的吸引力[6]。

根据机械工程训练课程教学目标以及大学生自身发展的需求，以学生为中心、以实践教学为舞台、开展机械工程训练线上线下混合式教学，形成“互联网+”机械工程训练教学新模式，拓展单一课堂教学达到的教学成效，提高学生的工程实践能力和创新能力，培养具有高水平的综合型现代化人才。

1、引入线上线下混合式教学，建立实训教学新形式

根据教学计划精心设计各时间段的教学内容和教学方法，以充分体现以教师为主导、学生为主体的教学思路，通过学生团队合作、按时间段完成既定训练任务来提高学生提出问题、分析问题和解决问题的能力与效率，在培养工程意识的同时提高学生的综合创新能力，通过线上线下混合式教学、课堂翻转的方法，解决由于实训时间短，批次学生数多而导致的学生用于机床操作的工程技能训练时间较短的问题[7]。

2、开展学生综合实践项目，更新实训教学内容

机械工程训练课程开展训练方式四步走，从“导入认知”经“动手操作”到“综合训练”最后“融会贯通”，从浅入深，循序渐进培养和提高学生创新能力、分析和解决实际问题的能力，提高学生综合训练的动手能力，通过教学内容改革、教学方法的多样，实现高效率的实习训练。

3、完善教学资源和考核方式，引导学生向提高创新能力方向发展

针对工程训练的教学方式、考核方式单一、学生疑问多等情况，提出以理论教学和现场辅导为主，多媒体教学、网络教学、课堂讨论等多种教学方式相结合的多元化教学方法，整合优化教学内容及安排，更好取得创新实训的教学效果。同时实训考核是对学生所掌握知识能力的检验，也是对实训教学效果的检验。实训成绩必须如实反映学生的实训情况，所以有必要进行管理机制和考评体系的建设和完善，在突出工艺知识、创新意識和工程意识的基础上，引导学生向提高创新能力的方向发展。通过客观的大数据分析挖掘，形成科学的统计报表，帮助学生找到学习的规律，建立起精准的、动态的学生评价体系，进而实现个性化学习，帮助机械工程训练课程教学有效进行[8]。

4、融入现代制造技术、方法，促进继承与创新、交叉与融合的实践训练

新形势下，应把教学内容的前沿性、新颖性和实用性作为改革的主要目标，为此对于工程训练课程来说，应该让学生在学会传统的机加工方法的基础上，有时间了解、学习现代制造技术、先进加工方法，一方面让学生掌握传统加工方法，这一方面学生可以从传统零件的加工操作进行掌握;另一方面让学生掌握现代制造技术、先进加工方法，教师在教学过程中融入这些先进的制造技术的知识，让学生发散思维，了解和掌握先进的制造技术，学生在掌握一定实用的专业技能、理论知识和工程实践方法上，使其能够在工程实践中提高综合能力，培养具有高水平的综合型现代化人才，为后续进行创新创业的工作奠定基础[9]。具体实施方案如下：

（1）融入先进制造技术，合理安排教学计划，促进继承与创新、交叉与融合的实践训练的发展

机械工程训练一般的教学实施过程分为演示、制造、实践、验收等四个应用创新阶段，而近年来中心新进了许多先进设备，因此将这些先进设备充分利用与课堂，并在演示、制造、实践、验收的四个阶段融入现代制造技术、先进加工方法，促进继承与创新、交叉与融合的实践训练的发展。首先加工样例演示阶段，采用新进的先进设备进行加工演示，引入先进加工技术的知识，在加工示范的过程激发学生的好奇心和学习兴趣，引出传统零件采用不同加工方法或是不同零件采用新进的设备加工的流程等，以兴趣为导向进行教学，融入先进制造技术及先进加工方法，在轻松活跃的气氛中将学生引入机械加工制造的新世界。加工制造阶段，制造的过程中同时讲解样例的工艺及加工方法，强调加工制造方法在其中的作用及其制作流程，并对生活中使用该相似作品的场合进行相关知识的拓展讲解，并引入工艺的关联性，了解装配的知识，发散创意到日常实际应用等不同角度。实践阶段，让学生自己动手，加工零件。对于验收阶段，将对考核方式也进行了改革，课程总成绩由平时成绩和作品成绩组成，整个教学设计注重工程训练教学的更新和发展，能够不断提高学生的创新意识和创新实践能力。

（2）建立机械工程训练相关网络资源，开展线上线下混合式教学，形成“互联网+”机械工程训练教学

工程训练课程若要组织有序，需要创新管理机制、采取机动灵活的运作机制来确保工程实训的目的及效果，同时需要精心设计实训教学内容，形成一个规范化的、特色鲜明的工程实训教学体系。因此需要加大资源整合、优化资源配置，促进机制改革，保证工程训练教学安全有效进行。利用实践虚拟仿真教学平台与现场操作实训环节相结合，加大工程实践项目教学以及实践环境和场所的改进力度，针对工程训练的教学方式单一、学生疑问多等情况，提出以理论教学和现场辅导为主，整合多媒体教学资源、网络教学资源、现场操作示范教学、线上线下混合、课堂翻转、各工种实训内容重难点做成小视频，微课等方法相结合，整合优化教学内容及安排，更好取得创新实训的教学效果。注重多方面相结合突出学生的实践操作能力和自主设计能力的培养，资源合理配置，不断提高学生的创新意识和创新实践能力，实现资源有效利用。

（3）构建工艺联系、综合训练、协同创新的工程训练课程内容，有效开展机械工程训练课程教学

新形势下，教学内容及教学方法的完善更新势在必行，通过教材或实训指导书的编写，设计活动型、扩展型教学内容，针对各专业的专业背景知识制定不同阶段的不同教学内容。通过教学内容和教学方法的更新，增进学生对机械加工工艺和制造方法的感性认识，培养了学生的大工程意识。

（4）完善考核方式与评价体系，促进工程训练课程教育教学有效发展

随着课程内容与教学方式的改进和更新，需要对完善考核方式与评价体系进行改革完善，采用“互联网+”机械工程训练教学的方式，即通过客观的大数据分析挖掘，形成科学的统计报表，建立起精准的、动态的学生评价体系，进而实现个性化学习。课程总成绩由平时成绩和作品成绩组成，以学生自行评分、相互评分和教师评分形成新的评价机制，参考三者形成最后学生作品环节的成绩。整合资源，通过客观的大数据分析挖掘，形成科学的统计报表，帮助学生找到学习的规律，建立起精准的、动态的学生评价体系，进而实现个性化学习，帮助机械工程训练课程教学有效进行[10]。

（5）翻转课堂、实践应用——构建大学生综合实践平台

翻转课堂学生在课外时间通过对机械工程训练课程视频及线上内容的学习，回到实训场地，让学生自己组队，进行实物的制作，自愿参加竞赛，实现自己新的创意作品，以此来进一步提高学生发散思维，增强动手实践能力。这个过程依托学生创新基地，拓展当前工程训练教育运行模式，建立了“学生主体、教师引导、项目驱动、竞赛搭台”的工程训练教学运行模式，培养学生的综合实践能力。通过竞赛的方式，让学生在规定课程完成之后，鼓励其自己组队设计制作一个综合性的作品，要求学生精诚团结，通过工程管理方案的分工高质、高效地完成的任务，培养学生大工程意识的团结协作精神和综合实践能力，促进学生综合能力的培养。

结束语

在“互联网+”教育的背景下，机械工程训练课线上线下混合式教学遵循以教师为主导、学生为主体、线上线下翻转的创新实训模式。通过重构教学内容体系，创新教学手段，引入先进制造技术，合理安排课程内容，完善课程进度计划和教育教学资源，开展线上线下混合式教学的方式，形成“互联网+”机械工程训练教学。整合相关资源，通过客观的大数据分析挖掘，形成科学的统计报表，帮助学生找到学习的规律，建立起精准的、动态的学生评价体系，进而实现个性化学习，帮助机械工程训练课程教学有效进行，实现合理和有效的进行工程训练的课程教学，培养学生的工程意识，训练基本技能，提高动手能力，拓宽知识面，并为后续课程的學习奠定基础。

参考文献：

[1]王利利，李卫国，贾翠玲，贾婧，曲宝福. 工程训练课程教学体系的探索与实践[J].内蒙古工业大学学报（社会科学版）.2015.（2）：89-91.

[2]于兆勤，吴福根，郭钟宁，丁政，邓海祥. 基于项目驱动的现代工程训练方法研究[J]. 实验室研究与探索.2012.（8）：131-133.

[3]吴志红 刘学平.面向线上线下混合实验教学模式的研究与实践[J].辽宁大学自然科学版，2020.（47）：284-288.

[4]曹其新，李翠超，张培艳.中国特色的工程训练教学模式与内容思考[J].实验室研究与探索，2016，35（1）：129-131，160.

[5]王杜春.线上线下混合教学将是后疫情时代的主要教学模式[J].中国农业教育，2020，21（2）：30-35，54.

[6]孙康宁，傅水根，梁延德，等.浅论工程实践教育中的问题、对策及通识教育属性[J].中国大学教学，2011（9）： 17-20.

[7]陈海波，曾山，徐相华，等.工程训练课程线上线下混合教学模式研究[J].湖南科技学院学报，2021.42（5）：110-113.

[8]戴明华，张红哲，梁延德，等.线上线下混合式先进制造技术实训教学探索[J].实验室研究与探索，2021.40（6）：150-153.

[9]王 群，蔡立军，刘彬彬，等.创新型工程训练教学模式的探索[J].实验室研究与探索，2020，39（8）：236-239.

[10]石端伟，廖冬梅，王忠华，等. 综合性大学工程训练与创新实践教学体系研究与应用[J].实验技术与管理，2019，36（7）：201-205.

基金项目：2021年桂林电子科技大学教育教学改革项目“互联网+教育”的背景下机械工程训练实践教学的改革与实施”（JGS202137）的阶段性研究成果。