非机类金工实习线上线下混合式教学探究

2023-11-09穆星宇王佳俊赵作福王俊生

辽宁工业大学学报(社会科学版) 2023年5期

穆星宇，王欣，王佳俊，陈翔，赵作福，王俊生

非机类金工实习线上线下混合式教学探究

穆星宇，王欣，王佳俊，陈翔，赵作福，王俊生

(辽宁工业大学工程训练中心，辽宁锦州 121001)

为了提高非机类金工实习教学质量、解决学生实习动力不足、培养目标不明确等问题，本文分析了辽宁工业大学工程训练中心非机类专业实习现状，基于OBE理念，细化课程目标，提升课程内涵，融入思政教育，将线上课程与课堂演练相结合，构建了有利于学生实践和创新能力培养的“课前线上学习、课堂演练、课后线上巩固”+“典型案例讲解、分组讨论、动手实操”+“基础操作训练、综合操作训练、创新设计”即“3+3+3”多层面教学模式，并提出了今后五年课程建设计划。

非机类；金工实习；教学模式；线上线下混合

金工实习是非机类专业学生必修的基础实践课，是培养学生综合工程实践能力必不可少的重要环节[1-4]。除机械类各专业外，辽宁工业大学（以下简称我校）工程训练中心面向全校5个学院近20个专业开设金工实习课程，课程包括传统加工工艺和现代加工工艺近十个工种。通过金工实习，可以使非机械类学生了解机械产品生产的一般过程，熟悉加工机械零件所用的设备、刀具、夹具、量具，掌握简单零件加工的工艺过程和加工方法，从而提高学生的工程实践能力、工程素质及创新思维[5-6]。强化应用型人才培养，实现学生从学校到企业的无缝连接，非机类金工实习课程的作用在应用型本科院校的人才培养中显得尤为重要[7-8]。

一、目前非机类金工实习存在的主要问题

自2014年以来，我校工程训练中心从教师队伍、实习设备、软硬件更新等诸多方面得到了加强，金工实习课程运行良好，教学效果显著。但当前工程技术发展对大学生工程实践能力提出新的要求，对比机械类专业我校非机类专业金工实习教学模式依然存在着一些问题。

（一）学生机械加工基础知识薄弱

机械类专业学生在金工实习之前学习过机械制图、机械工程导论、机械原理等相关课程，对将要实习的各个工种的加工特点都有一定的了解，课堂上不需要花费太多时间讲解理论知识。非机类学生金属工艺学知识比较欠缺，每个实习工种都需要安排相当的时间对本工种相关工艺学知识进行讲解，这就使得本就有限的实习时间更加捉襟见肘。

（二）学生实习动力不足

现有的金工实习内容与机械专业内涵联系紧密，各工种实习训练内容多为机械零件，机械类专业学生对此很感兴趣，学生实习热情高，操作意愿强，训练效果好。但非机类学生金属工艺学相关知识较为薄弱，对各种机械零件比较陌生，兴趣不高，接受程度也较差，仅靠课上讲解很难调动学生的实习热情，导致非机类学生在金工实习课程中学习主动性差，学习动力不足。

（三）培养目标不明确

培养目标与非机类学生所学专业联系不紧密，未能与学生个体特质、就业期望和社会需求有机结合。学生意识不到实习的重要作用，大部分学生在实习过程中存在应付心理，极大地影响了实习效果，也影响了学生工程实践质量。

（四）缺乏有力的评价体系

评定方式单一，缺乏有力的评价体系。评价体系应该涵盖评价对象的各个方面，包括知识、技能、态度、综合素质等，以全面客观反映评价对象的实际能力和水平。高效有力的评价体系可以推动学生实习顺利进行，评价同时又督促、鞭策学生做好每一个实习环节，达到培养高质量人才的目的。

二、非机类金工实习教学模式的改革

为了解决以上问题，我校工程训练中心成立的课题组（以下简称课题组）以学生为中心、产出为导向，细化课程目标，进而确定每个实践环节。在教学组织上建立了集“课前线上学习、课堂演练、课后线上巩固”+“典型案例讲解、分组讨论、动手实操”+“基础操作训练、综合操作训练、创新设计”的“3+3+3”线上线下相融合的多层面教学模式，如图1所示。

图1 非机类金工实习线上线下混合式教学模式

（一）线上课程资源建设

课题组自2020年开始建设基于企业微信的网络课程平台，主要包括各工种安全操作规程、基础理论知识和基本操作技能的授课视频和微课视频、课前线上预习题库建设、课中操作技能项目建设和课后线上巩固题库建设等内容。学生可以根据兴趣自主完成相关实习内容的学习。

（二）课前线上教学

针对非机类学生机械加工基础理论知识薄弱的问题，安全操作规程、理论知识由学生课前自学。

1. 启发式自主学习。各实习项目的安全操作规程、理论知识及基本操作，由学生自主安排时间线上学习。学生登录企业微信平台移动社区中的金工实习板块自主观看，如图2所示，可以根据需要对不理解的内容反复看、反复学。

这种启发式的自主线上学习，激发了学生的学习兴趣，同时节省了更多的宝贵课堂时间用于实践操作。

2. 密切监督严格考核。线上预习各部分内容都有观看时长设置，由平台记录学生学习时间。只有完成规定学时才能进入课前线上考核环节，直至考核成绩合格，方可进入线下实习环节，督促学生高质量地完成线上预习。增加安全教育考试内容，促进学生更加深入地理解安全操作规程和应急处理措施，增强安全责任感，为进入下一实习环节提供有力安全保障。

图2 线上教学基本操作环节

（三）课堂教学

关于学生实习动力不足和培养目标没有针对性的问题，课题组以学生能力产出为导向，增加项目教学和讨论式教学方式。教师在课堂上针对重点难点及学科专业相关的前沿领域典型工程案例进行操作讲解，学生经分组研讨后进行工件加工。采取“分级训练法”，所有学生都需完成基础操作训练，教师评定合格后可以进入综合操作训练，对于有余力的学生可以进行创新训练。评价时对评价对象采用可量化的指标和标准，使评价结果更加客观和精确。

1. 基础操作训练。这是学生均需完成的训练任务。根据培养计划，设计由浅入深的实习项目，以学生喜闻乐见感兴趣的生活物品作为加工对象，提高学生的实习兴趣。如图3所示，以数控车和加工中心实习为例：提前准备好工件，学生根据选取好的工件，测量绘制零件图，编制加工程序，加工出工件。选取零件涉及的指令简单、难度低，绝大多数学生都可以完成。通过基础操作训练，锻炼了学生的基本功，让其通过简单工件加工感受到实习的乐趣，从而获得成就感。

图3 基础操作实习作品

2. 综合操作训练。在完成简单工件加工的基础上因材施教，实施“多模块任务驱动”式实习规划，增加训练的难度和挑战性。该级别训练归纳了学生基础训练所获成果，融入自主设计理念，加工综合特征工件。综合训练可提升工件加工质量、改进加工工艺、对接企业加工产品，强化学生实践动手能力。以数控车和加工中心实习为例：给定命题，让学生根据企业需求和已掌握知识自行设计，完成零件图绘制、程序编写、工件加工。

图4为学生根据企业实际需求和已掌握知识自行设计的作品。

图4 综合操作实习作品

3. 创新能力训练。完成综合训练后，有意识地鼓励、引导学生以精益求精、认真负责的工匠精神，进行爱党、爱国、行业发展等主题作品的自主创新设计加工。创新层次教学侧重对创意作品、竞赛项目等成果的获得，实习作品往往涉及多个工种，强调创新性和独特性而不注重难易程度，如图5所示。在整个过程中，学生将加强合作协作，树立团队精神，同时也能够更好地理解和掌握复杂金工制造的技术要领和实际工作场景下的解决办法，更好地为工业生产技术服务。

图5 创新训练成果

（四）课后巩固

课堂教学结束后，学生可以通过企业微信平台上的课程资源对整个实习内容进行复习，巩固实习中学到的各项技能。为学生提供适当的课后巩固措施，有助于巩固他们在实习课程中获得的技能和知识，进一步提高他们的实践操作能力和应对复杂制造任务的能力。同时，引导学生明确机械加工技术在工业强国中的重要作用，培养学生追求卓越的科研态度和一丝不苟的工匠精神，保持对技能的巩固和深入学习的热情，并采取各种合适的方法和途径强化自己的实践操作能力，以适应未来复杂工业化场景中的生产制造，提高行业技术水平。

（五）考核评价方式

学生成绩由三部分组成：课前线上学习成果考核10%+课上操作能力考核80%+课后线上考核10%，见表1。

线上课前课后考核，由平台从课前预习题库中抽取，每人不同，系统直接打分；操作能力考核，由教师根据学生课上完成的优异程度和任务等级当场判定；课后巩固，考核各工种加工原理、操作重点，试题从线上课后巩固题库抽取，一人一卷，系统打分。

表1 综合评价体系

对实践操作的评价教师要细致观察，认真评判，跟踪学生整个操作过程，把各级训练成果和操作过程有机结合在一起，对学生实习作品现场打分。科学有效的评价将有力推动学生金工实习的顺利完成，让学生初步建立起现代制造工程概念，有效提高学生的工程实践能力。

（六）构建课内循环改进机制

每批次实习结束后，教师根据出现的问题进行反思和改进，促进教学改革的持续性，建立起良性的课内循环改进机制。通过不断反思和改进，大幅提升教学活动成效，使课程内容更贴近学生需求。

三、改革的成效

课题组将学校应用型本科院校的办学特色融入教学资源，以培养创新人才为目标，注重学以致用，将数字化教学优势资源最大化，将线上与线下、理论与实践有机融合。通过课前线上预习、课中演练、课后线上巩固，打造“课前+课中+课后”全方位的教学过程。通过经典案例法、分组讨论法、分级训练法等，打造知行合一课堂。

（一）打造线上线下多位一体的教学模式

基于OBE理念，细化课程目标，进而确定每个实践环节，提升课程内涵，融入思政教育，将线上课程与课堂演练相结合，构建有利于学生实践和创新能力培养的“课前线上学习、课堂演练、课后线上巩固”+“典型案例讲解、分组讨论、动手实操”+“基础操作训练、综合操作训练、创新设计”即“3+3+3”的多层面教学模式，集理论性、实践性、科研性、综合性为一体。