新工科背景下“鍛造工藝及模具設計”課程混合教學研究

摘要：在新工科人才培育背景下，文章通過對比傳統課程存在問題，使用學習監控策略，以學生為中心，利用超星學習通平臺，打造“鍛造工藝及模具設計”課程線上線下混合式教學模式。實踐證明：改革后教學模式突破了傳統線下教學局限，對課程評價方案進行重塑，重視學生學習體驗，增強了學生學習責任感，提升了教學效果。

關鍵詞：新工科;人才培育;線上線下混合式教學;課程評價

中圖分類號：G420""" 文獻標識碼：A"" 文章編號：1009-3583（2024）-0137-04

Research on Hybrid Teaching of“Forging Process and Mold Design”under the Background of New Engineering

YANG Shi-jie， YUAN Yu-hong*

（School of Mechanical and Electrical Engineering， Guizhou Normal University， Guiyang 550025， China）

Abstract： Under the background of the cultivation of new engineering talents， this paper compared the problems existing in the traditional courses， used the learning monitoring strategy， centered on students， and used superstar learning platform to create the online and offline mixed teaching mode of“Forging Process and Mold Design”.Practice has proved that the teaching mode after the reform broke through the limitations of traditional offline teaching， reshaped the curriculum evaluation program， attached importance to students learning ex- perience， enhanced students sense of responsibility for learning， and improved the teaching effect.

keywords： new engineering; talent cultivation; online and offline mixed teaching; course evaluation

我國一直高度重視教育工作，自黨的十八大以來，國家對教育工作做出一系列的重要部署，指出人才培養的重要性，強調高校要實現立德樹人的目標，要培養學生崇高的理想信念[1]。教育是民族振興、國家發展、社會進步實現中華民族偉大復興的重要推手。時代發展和社會需求要求我國高等工程教育改革做出改變。為了應對國家戰略布局、新經濟挑戰和新興產業發展，推動高校工程教育教學改革創新，專家們提出了“新工科”概念[2]，掀起我國工科教育革命，旨在培養具有高度實踐能力、創新精神和專業素養高的綜合型人才。

一、新工科背景下課程改革理念與方向

隨著科技的迅猛發展，線上教育發展迅速。想要科技興國、制造強國，便離不開教育。互聯網的快速發展，給我國教育帶來了新的啟示。“鍛造工藝及模具設計”是我校機械與電氣工程學院材料成型及控制工程專業在大三下學期開設的一門專業選修課，課程建設以學生為中心，以成果為導向， 以激發學生學習興趣和學習參與主動性，提高學生獨立思考和解決問題的能力[3]為目標，著力培養學生良好學習習慣，圍繞學生專業發展以及就業，承擔著培養新工科人才的重任，符合高等工程教育目的。課程根據“OBE”[4]成果導向教育理念，要求學生掌握鍛造的基本理論知識、掌握中等以上復雜鍛件的鍛造工藝設計及鍛模設計方法，培養學生運用知識解決實際問題的綜合能力。

二、“線上+線下混合式課程教學”面臨的挑戰

（一）課時減少的現狀下課程開展難度增加

隨著專業發展和學生人才培養方案的完善，本課程教學課時進行了壓縮，由于課時減少，但課程內容改動不大，若仍采用傳統教學方法，必然會對學生發展造成影響，因此，教師在授課內容及授課方法上不得不進行改變。過去授課注重講解書本的重難點，對非重難點的知識選擇一掠而過，導致許多知識點銜接程度不高，一定程度上影響了學生的學習主動性。在課時減少的現狀下，教師將傳統教育與現代教育技術高度融合，有效地整合課程知識點，以常態化形式引導學生學習，并將思政元素始終貫穿在教學中，使得課程開展更為困難，但過去許多老師取得成功的經驗，為本課程改革提供了思路。因此，想要開展好課程，需要做好學習成果分享，增強學生榮譽感，提高學習主動性[5]。

（二）線上線下教學如何破解實踐難題

“鍛造工藝及模具設計”是一門典型的工科課程，其專業性強、操作性強，與實踐高度結合為該課程的顯著特點。但就目前課程開設方式來看，課程與實踐未能有效結合，學生未能有效地進行實踐，實踐也成了課程教學急需解決的難題。雖然在課程中期對學生布置了課程設計，培養學生科學分析問題、解決問題的能力，并要求其學會鍛件圖的制訂與繪制工藝，掌握鍛件圖繪制的要點，計算鍛件坯料質量以及尺寸。課程設計在一定程度上能檢驗學生對知識的掌握程度，但并不能很好地對學生進行監測，在課程設計分組時大多數學生選擇抱團，與自己關系較好或者能力較強的同學組成一隊，在任務分配時規避專業相關問題，最終導致部分學生對專業知識掌握不夠，對專業學習不感興趣。通過學院對學生畢業前擇業意向及畢業后實際就業現狀進行了數據收集，發現從事本專業的學生較少。因此，線上線下教學如何破解實踐難題，成為課程改革的一個方向，為解決這一難題，需要組建專業教師團隊，教師團隊里教師各司其職，線上教師講授基礎專業知識，線下培養學生專業技能，并在線上和線下加強與學生的聯系。

（三）學習通平臺運用與師生協同發展的沖突

課程以超星學習通教學平臺為基礎，學習通教學平臺上設置有課程、資源和微應用三大功能模塊[6]，從線上資源的建設和使用、教學活動的組織、線上教學與課堂教學的協調等方面入手，分析線上線下混合式課程的可行性和有效性。教師利用學習通平臺進行線上教學，向學生提供教學資源，發布任務與問卷，及時跟蹤學生學習現狀，學生完成課程任務，利用課余時間自學補充資料，與教師在平臺上進行交流討論。教師與學生可借用學習通預習任務進行交流，同時也可以通過學習通平臺對學生進行章節測試，檢驗學生是否對知識掌握。教師通過使用學習通平臺教學，發現教學過程存在以下問題，（1）學生需要花更多時間投入學習中；（2）學習收獲與付出是否成為正比關系仍有待探索；（3）學生是否愿意使用學習通平臺學習；（4）教師專業化與信息技術能力要求增高；（5）師生是否得到共同發展。因此，借用學習通平臺進行教學，還需時間和數據證明是否對師生協同發展產生影響。

三、線上線下混合式課程改革實踐

（一）線上線下混合教學解決傳統教學局限的可能性

教學改革始終圍繞學生發展的方向，堅持以人為本原則，以學生發展為中心，堅持立德樹人的根本任務[7]，傳統線下課程存在以下幾個方面的問題。首先，課程期末考核方式單一，期末考核學生往往采取應付心理，只要能及格就好，存在對專業相關工作產生厭惡心理的可能性，與課程培養理念不合。其次，未能提供穩定的工程實訓機會。由于貴州本地從事鍛造生產的工廠較少，學生外出實習的機會與工業發達城市相比較少，極少有機會系統地參觀實習，導致學生對鍛造生產加工了解程度不夠。第三，課程教學缺乏創新。傳統課程教學通常以教師主講為中心，學生未能充分參與到課堂教學，學習興趣低下。

基于傳統教學中存在的問題，線上線下混合教學為解決傳統教學局限提供了可能性，線上線下混合教學模式能解決跨時空的限制，使教育突破了傳統教育局限，豐富了教學內容和方法，學生學習時間更加自由，也節約了教育成本。同時，也能直接地觀察到學生的成長表現，影響著學生的身心發展，更好地完成課程思政教學目標，有助學生樹立正確的人生觀價值觀。

（二）線上線下混合式課程教學實踐，破解傳統教學局限

從2018年開始，我院“鍛造工藝及模具設計”課程一直在進行教育模式改革探索。16級學生使用傳統線下教育模式進行授課教學，具體表現為課前教師布置學習任務，課中授課到一定程度時進行討論，課后布置作業，期中分組進行課程設計，期末進行考核。17級學生由于特殊情況，采用線上課程模式進行授課，由于第一次正式接觸線上教學，因此在課程開展時會遇到一系列問題（如網絡設備未能及時收到學生反饋，不能及時觀察學生的課堂表現等），但在經過一段時間的摸索后，制訂了合理的授課計劃。在授課前一天發布預習計劃，將授課內容 PPT 上傳至學習通平臺。課中嚴格執行簽到考勤制度，課后根據教學內容發布討論問題與作業。為解決傳統教學局限，18、19級學生采用線上線下混合教育模式，依據課程建設目標，做出以下措施：

1.以教促改

從教學實踐出發，吸取過去經驗，編寫專業的線上線下混合課程的教學設計，明確每堂課教學目標。在教學開展前，劃分課程知識體系，告知學生整個課程知識點所采用的教學模式。在線上教學時，提前十分鐘進入課堂，為教學開展做好準備，由于線上教學知識點較為簡單與基礎，課程教學方式主要以學生講授為主，教師通過聽講并答疑。線上課堂以學生為主體，將課堂主動權交給學生，提高學生學習的參與度，帶動了學習氛圍。線上線下混合教學開展時，教師每次課前布置好預習任務，根據教學計劃，課前5分鐘教師在學習通提前發布討論問題，學生圍繞當日線下課程講解的內容，發表自己的意見；正式上課時，根據前三分鐘對學生預習任務的檢測，設置3道判斷題或者選擇題發布在學習通平臺上，供學生進行自測；課中依據教學的重難點采用不同的教學方法，讓學生主動參與到課堂的學習，在課程進行到40分鐘時，停止新課的授課，總結當堂課的內容，并進行提問，觀察并分析學生是否有收獲；課后，布置作業供學生練習鞏固知識。線下教學，主要圍繞課程設計與課程測評展開。在開展課程設計前，由學生自由組隊與分配任務，在整個過程中，強調每個學生必須參與到學習中，并在課程設計結束時提交課程設計報告，內容除了課程設計外還包含整個過程自己學習心得、專業在工業中應用舉例等。線下教學中，課程設計與課程測評主要以檢驗學生學習態度以及專業知識為主，重視學生個人發展。

2.以學定教

教學改革以改善學生學習現狀為初衷，在整個教學過程中，以培養學生主動學習習慣、創新思維能力、敢于實踐精神、終身學習意識等為方向，通過測評、問卷與訪談，從學生學習效果、學習投入、學習興趣入手，對課程教學進行及時調整。根據學生的反饋信息，對線上線下混合教學存在的問題進行破解，以此為目標，做出教學反思，為后續課改提供思路。

3.加強合作

為解決學生專業實習與實踐機會少等難題，通過學院牽頭，與本地企業簽署合作協議，構建完善的校企合作模式，共同制定科學系統的實習方案，推進校企合作育人工作。校企合作的開展，不僅有效地解決了學生實踐難題，還為學生就業提供了機會，在企業實習時，學生還可以深入學習，完成畢業設計，實現一舉多得。

（三）基于學習監控策略，提高學生自主學習能力

在新工科與工程教育的背景下，高校正以學生為中心，進行一系列的教學改革，其重點是如何通過 改變教學方式讓學生取得全方位的學習進步，有效落實教學效果。J.H.Flavell[美]1979年提出“元認知”這一概念，指人在自己認知過程中再進行的認知[8]，學習過程中元認知監控以學生正進行的意識活動作為對象，決定學生采用哪種學習策略來處理問題，持 續對自己的意識活動進行監測、調控。因此，為改變 傳統教學學生興趣低、自主學習效果差等現狀，課程 教學以學生為中心，基于學習監控策略，鼓勵學生對 課程學習做出規劃。在整個課程教學環節里，學生具體操作可分為以下幾個環節：其一是學前計劃，學 生提前瀏覽教師在學習通平臺上傳的教學目標、教學課件等資料，初步擬定本次課學習計劃；其二是學 前準備，在學習前準備好學習需要的工具；其三是學 時意識，在學習過程中明確自己學習的方向，老師授 課的重點等；其四是學的方法，找到適合自己學習的 方法，及時調整自己的狀態，使學習效率有所提高；其五是學習紀律，嚴格按照自己制訂的計劃進行學習，對整個學習過程進行監測；最后是學后反饋，將 自己學習活動進行反饋，對知識掌握進行評價，總結 自己在整個過程中的不足，借鑒他人好的經驗與方法，找到一套適合自己的學習方法，最終打造屬于自 己學習的策略。將學習監管策略納入線上線下混合教學，能更合理更高效地實現以學生為中心的教育理念，同時也能促進學生自主學習。

（四）以混合課程資源為路，解專業知識欠缺之殤

傳統課程資源通常為教材、教師經驗、圖書館藏書以及實驗室器材等，學生通過傳統課程資源的學習，未能有效地拓展專業知識。為解決這種困境，線上線下混合課程資源能在原有課程資源基礎上進一步完善，教師將授課計劃，教學目標，課件、錄制的知識點視頻上傳至學習通，供學生自行瀏覽；建立完整的專業知識視頻庫，其中包含“鍛造的產生、國內外先進鍛造生產工藝、鍛造工藝設備、鍛造種類”等。學生通過觀看線上視頻庫，能強化學生專業知識學習，拓寬專業視野，豐富課后生活。在課程平臺里，教師團隊及時發布最新的專業知識討論話題，鼓勵學生發表自己對專業發展的見解并與教師進行思維的碰撞。同時，學生對作業及書上不懂的知識點還可以私信教師，實現跨時空的交流，避免學生對知識的缺失，訓練學生的思維與語言表達能力；增添課程思維導圖、課后作業與優秀作業展示，鼓勵學生向優秀作業學生學習，營造和諧的學習環境。

（五）豐富課程考察方案，推進課程改革實施

技術進步，推動教學改革，新的教學模式意味著課程考察、評價以及實施與傳統模式有所不同。采用線上線下教學，課程考察方式多樣化，從理論知識與實際操作出發，既能檢查學生是否認真學習，也能對學生學習專業知識進行查缺補漏，同時對學生實施針對性考察。期中時，依據授課內容給學生安排課程設計，讓每個學生都主動參與，鍛煉學生溝通表達能力，培養綜合素質。在這個過程中，教師提供線上指導，將學生所需資料以及視頻打包放在學習通，鼓勵學生自主學習，培養其動手能力。最后更改線上線下考核比例，我院學生傳統的考核成績分為30%平時成績+70%期末考成績，現計劃更新為線上成績40%+線下成績60%，統籌兼顧學生線上線下學習的效果，為推進課程改革實施提供保障。

四、教師團隊建設

（一）教師專業技能現代化

與傳統線下課程教學相比，線上線下混合式課程教學要求教師必須掌握更多的現代教育技術，針對不同的教學內容有效選擇和采用不同的教學手段，并基于所從事教學進行科學的教學研究，這就導致了教師工作量急劇上升。同時，教師需要學習新的教育模式，快速提升自己的資料匯總能力以及掌握現代教育技術能力。教育模式多樣化能更大限度地讓學生接受新知識，而如何利用現有資源為學生開設高效、新穎、有意義的課程亟需教師專業技能現代化。

（二）多學科教師聯合互動

傳統課程通常由一個老師負責，無論是課件還是課后作業基本上都是任課老師獨自完成，但在新課改的推動下，任課老師獨自有效科學完成一門課程教學所需各項工作變得幾乎不可能。如何采用多個老師共同搭建一門課程，進行團隊合作，團隊中每個老師各盡所長，能實現多學科交叉，使得課程建設更加完美，同時對學生的學習也能起到推進作用，學生可以和教師團隊的任一教師溝通，避免了師生溝通的片面性和局限性。教師團隊的建設，也可以凸顯出學生的重要性。過去，一個教師服務一群學生，現在，一個教師團隊服務一群學生，更能細致地觀察到學生的發展，對課程建設和學生學習興趣的提升有促進作用。

（三）適應教師角色的轉變

傳統線下教學教師角色定位較明顯，教師為傳道授業解惑者、示范者，教師的一言一行時刻影響著學生，而隨著線上線下混合教學的展開，教師的角色會發生必要的變化，除了是優秀的傳道授業解惑者、示范者外，還需是優秀的資源收集者、學生合理有效學習的陪伴者。

傳統教師教學扮演的角色大多為知識的搬運工，教師將自己在學校或者生活中學到的知識，通過加工傳給學生，在這種情況下，學生受教師的影響較大。而線上線下混合教育教學模式需要教師不但是知識搬運工，而且還要變為優秀的資源收集者，隨著網絡的快速發展，越來越多的教學資源出現在眼前，教師如何有效收集資源并科學整理，及時將其分配給授課學生也是有效實施教學改革的重要環節之一。

除了傳統的解惑者，教師同時還應該是學生有效學習的陪伴者，解惑作為教師的傳統職能，意味著教師需要對學生進行排憂解難。線上線下混合教學將教師的傳道解惑這一職能需要進一步拓展到合理學習有效的陪伴者，在這種教學模式下教師既能在線下為學生解決問題也能在線上為學生提供幫助，時間靈活，不受地域限制，同時也能保護學生隱私，充分扮演了全方位的學生學習陪伴者，實現以學生為中心，改變了傳統教育中教師主導學生服從的現象。教師角色的轉變，對課程發展起著積極作用。

參考文獻：

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[8] Flavell J H. Metacognition and cognitive monitoring： A new area of cognitive-developmental inquiry［J］.American Psy- chologist，1979，34（10）：906-911.

（責任編輯：羅東升）