李賢義，張學昌，李賢華，張 健，何 平，盛 剛

（1.浙大寧波理工學院機電與能源工程學院，浙江 寧波 315100；2.中通客車股份有限公司，山東 聊城 252000）

工程訓練是高校機械、能源、自動化等理工科專業(yè)學生必修的實踐性很強的技術基礎課程，是人才綜合素質和實踐能力培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)[1]。國內許多高校都非常重視工程實踐教學，并建立了成熟的工程訓練中心用于工程訓練實踐教學[2]。清華大學基礎工業(yè)訓練中心、浙江大學工程訓練中心、上海交通大學創(chuàng)新中心、大連理工大學工程訓練中心等建成了國家級示范中心。我校自2001年建校就創(chuàng)建了工程訓練中心，2010年我校機電與能源實驗中心（含工程訓練中心）獲批立項浙江省實驗教學示范中心建設點，2015通過驗收成為浙江省實驗教學示范中心。

隨著信息技術的發(fā)展，《國務院關于積極推進“互聯(lián)網+”行動的指導意見》中明確提出要通過互聯(lián)網推廣網絡學習模式、推動教育資源共享、加快高等教育服務模式變革[3]。其中，全新的先進的教學工具和教學理念是決定改革成敗的關鍵[4]。2019年末，突發(fā)公共衛(wèi)生事件使各大高校不能正常開學，不得不采用錄播授課或者網絡授課，讓學生即使在家也能學習[5]。然而以實踐為主的實驗實踐課程，顯然無法全部在線上完成。于是探索線上線下混合教學的模式。學生在線上學習理論內容，并進行模擬仿真訓練，返校后進行實踐訓練。

1 現(xiàn)有教學模式存在的不足

近年來，隨著工業(yè)技術的發(fā)展，涌現(xiàn)出了諸多先進制造技術，這些技術逐步被納入工程訓練實訓教學中，包括：數(shù)控技術、電加工技術、激光加工技術、3D打印技術、機器人技術、智能制造技術等。先進制造技術發(fā)展較快，采用常規(guī)的教學模式已經不能滿足實訓教學的需要。常規(guī)實訓教學采用老師現(xiàn)場講解，學生現(xiàn)場操作的模式進行，實訓往往存在以下問題：

（1）課堂教學時間較長、學時不足。工程訓練作為一門實踐課程，學生面向的是機床設備，傳統(tǒng)的教學中，學生對機床設備操作進行學習，同時完成作品設計、編寫程序、現(xiàn)場加工等內容，導致學生在課堂時間過長，在規(guī)定時間段很難完成相應任務。

（2）教學設備數(shù)量有限。由于工程訓練中心大部分實訓設備昂貴，故數(shù)控銑床、數(shù)控車床、激光切割、3D打印等設備無法滿足1人1臺設備的需求，甚至有些設備5-10人一臺。這樣學生不能每人進行操作學習。

（3）學習形式較為死板。傳統(tǒng)的課堂學習方式受時間和空間的限制，只能上課時間進行學習，學生對不能聽懂的部分無法回看學習。對不懂的只能老師解答或者向同學請教。

在線下教學模式下，工程訓練受學時安排的限制，不能對多種設備進行操作演示和培訓，教師只能設計統(tǒng)一的教學內容，在一定程度上限制了學生的創(chuàng)新空間。而同類型先進制造技術的設備種類較多，在創(chuàng)新教育背景下，應根據(jù)學生專業(yè)和興趣的不同，基于多種設備資源開展多樣化、個性化、綜合性的教學，充分激發(fā)學生的創(chuàng)作熱情和創(chuàng)新精神，實現(xiàn)因材施教，在一定程度上也緩解了教學設備不足的問題。

2 工程訓練線上線下混合式教學可行性分析

線上課程具有教學視頻內容精煉、碎片化教學、線上互動方便、輔助教學信息化等特點，這些特點與實踐性課程實訓教學契合度較高[6]。

（1）工程訓練實訓項目所對應的實訓內容各知識點相互獨立，與碎片化教學特點的線上課程相吻合。

（2）實訓教學過程中需要廣泛的互動。在學生動手實訓時，需要操作設備完成作品的加工制作，對遇到的問題要與教師溝通或相互交流，與線上課程方便互動的特點吻合。

（3）實訓教學的主要目標是讓學生動手操作，要求理論講解的內容簡潔，把理論知識、設備介紹、設備操作步驟等內容制作成視頻，讓學生進行線上學習，這樣可以課堂留出充足的時間進行交流討論。

3 工程訓練線上線下混合式教學模式構建

線上線下混合式教學中，創(chuàng)建線上課程是建設的關鍵。工程訓練實訓課程包含：緒論、鑄造、鍛壓、焊接、熱處理、車工、銑工、刨工、磨工、鉗工、數(shù)控車、數(shù)控銑、3D打印、激光切割、三坐標測量、工業(yè)機器人等實訓項目。

線上課程采用超星學習通平臺，學生不僅可以在超星學習通學習相應內容，而且老師可以在后臺看到學生學習的進度和測試成績。通過搶答、搜索、點名、查詢、互動、問卷調查等功能的融合，提高了學生的學習興趣，活躍了課堂氛圍，實現(xiàn)翻轉課堂，避免了老師對照課件照本宣科的問題。工程訓練線上課程如圖1所示。

圖1 工程訓練線上課程

由于工程訓練課程是實踐課程，線上與線下之間的相互融合是關鍵。隨著互聯(lián)網技術的發(fā)展，線上教學變得越來越方便。實踐課程和理論課程不同，不能簡單地把內容搬到線上。要采用線上線下混合教學的方式進行。把理論內容和實訓操作步驟制作成視頻、放到線上課程；為了讓學生提前了解設備操作，利用ilab平臺模擬仿真資源把每個實訓項目的模擬仿真引入線上課程；另外，還有PPT、課堂測試、作業(yè)等，用來檢驗學生線上學習的效果。每個實訓項目線上資源如圖2所示。

圖2 工程訓練線上資源

3.1 課前

學生通過超星學習通線上課程學習理論視頻、操作視頻、安全操作規(guī)程等內容，初步了解實訓項目的實訓目的、實訓設備介紹、實訓操作步驟、安全注意事項等。另外，通過線上課程的學習還可以鍛煉學生的自學能力。

3.2 課中

在傳統(tǒng)的實訓課堂教學中，教師首先對實訓目的、實訓設備、實訓步驟等進行講解，學生按照老師教授的內容進行實踐操作，這種模式不能激發(fā)學生的創(chuàng)造性。在線上線下混合式教學模式下，由于在課前，學生已經進行了相關內容的學習，掌握了相關內容，這樣可以節(jié)約有限的課堂時間，讓學生能夠把更多的時間用來進行課堂互動、創(chuàng)新實踐中來。

針對比較突出的問題，老師集中講解，增加講解的針對性，引導學生在課堂上進行討論。以問題為導向，通過超星學習通進行隨機選人搶答?；钴S了課堂氣氛。針對比較重要的操作步驟，教師進行再講解，這樣學生能夠重點掌握關鍵步驟。在實訓過程中，學生對不能掌握的操作步驟隨時隨地可以利用手機端觀看線上操作視頻，按照操作視頻步驟進行操作。線下實訓過程中，根據(jù)時間、學時、設備數(shù)量情況合理安排實訓批次，保證學生有更多的實際動手操作時間，也可以解決設備不足問題。

3.3 課后

這個環(huán)節(jié)是總結歸納環(huán)節(jié)，主要完成以下工作：對實訓過程進行總結歸納，對學習過程進行自我評價；完成線上測試題和實驗報告、討論、互評及課程評價。

工程訓練線上線下混合教學模式見表1所示。

表1 工程訓練線上線下混合教學模式

4 工程訓練課程思政的融入

教育的根本任務在于立德樹人?；诠そ尘?，工程訓練融入課程思政，將思想政治教育融入專業(yè)知識和專業(yè)技能的教學培養(yǎng)過程中，以有效發(fā)揮工程訓練課程的價值引領作用，構建教書育人、立德樹人新機制[7-8]。

工程訓練的課程內涵與工匠精神緊密相連，教師可以此為切入，根據(jù)課程特點和不同教學環(huán)節(jié)，挖掘更加廣泛的課程思政素材。

部分工程訓練實訓項目教學內容與課程思政融合點，如表2所示。

表2 部分實訓項目與課程思政融合點

在線上資源中，融入焊工、車工、銑工、鉗工、數(shù)控加工領域的大國工匠供學生學習，使課程思政潤物細無聲地融入線上課程。在線下實訓課堂，通過對學生的嚴格要求，培養(yǎng)學生的安全意識、一絲不茍的工匠精神，團結協(xié)作的能力。

5 實施效果

工程訓練線上線下混合式教學已經進行了7個學期的教學實踐。累計訪問量474700次，累計選課人數(shù)1571人，累計互動次數(shù)1556次。教學資源數(shù)量及選課人數(shù)如圖 3（P120）所示。

圖3 線上課程教學資源及選課人數(shù)

通過工程訓練線上線下教學實踐，效果顯著。受到教師和學生的好評，提高了學生的興趣，培養(yǎng)了學生的自學能力。為實驗教學的教學改革提供了借鑒。

（1）學生的工匠精神、安全意識、責任擔當、家國情懷等得到明顯提升。通過融入思政教育的線上線下工程訓練教學實踐，從學生線上感言可以看出學生的工匠精神、安全意識、責任擔當、家國情懷等得到明顯提升。學生感言如圖 4（P120）所示。

圖4 學生感言

（2）學生的動手實踐能力和創(chuàng)新能力得到明顯提高。在傳統(tǒng)的教學模式下，很多學生對工程實踐課程不夠重視，在實驗時不夠認真。采用線上線下混合式教學模式后，學生的興趣明顯提高。通過工程訓練課程的學習成果豐碩，近三年獲工程訓練綜合能力競賽省級以上獎項15項，大學生機械設計競賽獲省級以上獎項12項，另外學生獲互聯(lián)網+創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、挑戰(zhàn)杯、機器人大賽獎項多項。

6 結語

通過融入課程思政的工程訓練線上線下混合式教學模式進行實踐，解決了現(xiàn)有教學過程中存在的問題。實踐證明學生的動手實踐能力和創(chuàng)新能力得到明顯提升，學生的工匠精神、責任擔當、家國情懷、安全意識等得到明顯提高。