新工科背景下高职“零件表面处理技术”课程混合式教学研究与实践*

任水平 ，郭纪斌 ，余光群

（湖南信息职业技术学院，湖南 长沙 410200）

0 引言

2017年以来，教育部积极推进新工科建设，以产业需求为导向，将互联网等新技术融入专业发展，注重学科建设的交叉融合，培养具有工程实践能力、创新能力、跨界能力、国际竞争力的复合型人才，旨在抓住新技术创新和新产业发展的机遇，实现我国从工程教育大国走向工程教育强国的目标。随着各高校相继开展新工科的研究与探索，打造了工程人才培育的新工科模式[1-2]。高职院校作为培养职业技术人才的主战场，在着重培养学生实践能力、职业技术的同时也有了新时代的新思考、新方向，需要在新形势下以培养新技术、新业态、新产业、新模式的创新型工程技术人才为培养目标，为国家建设制造强国和创新型强国提供人才支持[3-4]。

随着移动互联技术的迅速发展，MOOC、SPOC等在线课程逐渐兴起，以学习通、雨课堂等为载体的互联网智慧课堂[5-6]成为教学改革的关注点。2018年以来，教育部多次强调要打造“金课”、淘汰“水课”。打造“金课”就要考虑学生在新时代的实际变化，打造以学生为中心的新型教学模式，PBL、TBL、CBE、OBE等新型教学理念与方法为这种教学模式的实现提供了途径[7-8]。

在新时代背景下，如何创新教育的手段与方法，提高学生的创新能力、自主能动性，培养满足市场要求的综合型人才，成为高职院校教育工作者需要思考的问题。传统的工科专业课程教学以教师为中心，难以满足新工科提倡的以产出为导向的人才培养目标。因此，将移动智慧课堂、“PBL+TBL”等教学手段引入现代教学课程，探索线上线下混合式教学，对于打造以学生为中心的“金课”、培养现代卓越工程职业技术人才具有重要的意义。基于此，课题组以高职院校“零件表面处理技术”课程为例，通过分析课程特点与教学现状，结合新工科建设要求，提出以学生为中心的基于“PBL+TBL”的线上线下混合式教学模型SCBPT（student-centered blended teaching model based on PBL and TBL），以探索混合式教学实践方案。

1 课程特点与教学现状

1.1 课程特点

“零件表面处理技术”是数控和机械专业的一门重要的专业基础课和必修课，开设在第4个学期，共15次课，30个课时。通过该课程的学习，学生了解和熟悉零件表面处理的工艺方法、技术要点，了解和熟悉表面改性技术、镀层技术等技术应用。该课程前后衔接课程较多，同时课程内容量大且较为抽象，概念术语多，涉及面广，单元模块多且相互间没有明显顺承关系；且由于相关技术实践具有一定的危险性，也需要投入较大的成本，所以无法直接进行操作实践，只能间接通过案例分析来开展工程实践学习，这对教师和学生都提出了一定的要求。

1.2 教学现状

由于“零件表面处理技术”授课时间紧、内容多，教学仍以课堂授课为主，因此存在以下几方面的问题。

1）教学模式单一，学生参与度较低。教学主要采用讲授法，由教师在讲堂上进行教学PPT及案例视频的展示，结合提问、作业布置等手段进行互动，学生则被动地接受知识。教学进度主要由教师进行推进，忽视了学生的及时参与与反馈，不利于培养学生的创新能力、协作能力、问题解决能力及自主学习能力。

2）教学内容注重理论，学生学习热情不高。由于课时限制，课程知识点繁杂且抽象，目前教学内容侧重于理论内容的讲解，使学生的学习热情大打折扣。且由于缺乏足够的实践环节，学生不知道如何用所学知识解决专业实际问题，觉得学习内容枯燥无味，学生学习兴趣不高，存在学后即忘现象。

3）考核评价不足，缺乏全过程反馈与激励。现有考核评价体系由过程考核与综合考核两部分组成，考核范畴包括过程案例分析、理论考试等，项目较为有限且单一，部分学生存在临时突击即可通过的现象，不利于学生创造性的培养，且考核过程局限在课堂，无法针对学生进行全过程的反馈与激励。

1.3 “PBL+TBL”教学模式的优势与实施要点

PBL（Problem-based Learning），即基于问题的学习，是通过对问题的探究来组织学习内容的教育理念，强调学习者主导的学习原则[9]。TBL（Teambased Learning），即基于团队的集体学习，以团队协作为基础，强调学生与学生之间的沟通与协作[10]。“PBL+TBL”教学模式改变了传统的“教师先教、学生后学”“仅跟随教材进行机械理解”“被动学习”等学习现象，集自主学习、团队协作、输出强化等特性于一体，教师由教学主体变为教学引导者、促进者。

在实际教学过程中，教师要合理设计教学实施过程，避免偏离教学目标。1）教师在充分熟悉教学目标、教学体系的基础上，合理制定授课进度与准备案例，系统规划授课环节。2）授课前，教师对学生有初步的了解，根据学情进行合适的分组，保证每个小组有较好的学习氛围。3）发布案例时，设置好相应的展示时间，考虑学生的学习进度和吸收效果，与相关知识点有序衔接。4）在课堂分享互动时，进行深入点评，既要言之有物，又要避免漫无边界。5）借助课堂与在线学习交流平台，进行课程交流与疑难解惑，并及时调整课程内容。

2 构建基于“PBL+TBL”的线上线下混合式教学模型SCBPT

以学生为中心的基于“PBL+TBL”的线上线下混合式教学模型如图1所示。SCBPT教学模型以超星学习通为载体，建立引导学生主动学习、提高创新力及工程实践能力的教学模式。在此过程中，教师变成了教学活动的设计者、引导者、促进者，学生变成了教学活动的主体。

图1 以学生为中心的基于“PBL+TBL”的线上线下混合式教学模型

2.1 线上教学与交流反馈

线上教学与交流反馈主要是在课前准备相关的教学资源、学习团队资源，为后续智慧课堂奠定基础，并在课后分析学生的学习情况，与学生进行交流反馈。

混合式教学模型需要根据专业及课程目标进行系统的线上课程建设，围绕数控、机械专业“零件表面处理技术”课程标准及教学目标，对知识点进行模块化设计，制作课件，搜寻准备合适的教学视频和工程案例，并将资料上传至学习平台，同时创建相应的学习通活动；在提前了解学生的基础上，根据学生的特点进行分组，准备合适的小组课题和案例，在实践操作中，设计小组数量，指定小组长，创建分组任务；根据相应的授课计划，发布相关的通知、调查问卷、主题讨论，提醒学生预习，同时搜集学生喜欢的学习形式，提前调整教学设计。

利用移动智慧平台拓宽学生的学习空间，通过学习通平台发布课后作业、分组讨论作业等，帮助学生及时巩固当日所学知识。在学生提交作业后，教师及时对作业进行评判，给出评判理由和参考答案，对于敷衍了事的作业，打回给学生重做；鼓励引导学生小组进行课后交流，并对于小组的有关疑问进行有效解答。

2.2 线下教学互动与分享

此模块聚焦于线下智慧教学，教师由传统的教学中心变为教学的引导者，关注重难点知识讲解，并通过学习通的抢答、选人、随堂练习、主题讨论、分组任务等形式进行有效互动，激发学生的学习热情，通过学习通平台的大数据统计对学生学习的薄弱点进行巩固。

采用“PBL+TBL”教学方式，基于小组发布课题任务和案例分析任务，要求定期进行展示分享，并进行针对性点评。设定展示分享的具体时间，通过小组协作与展示，激发学生的自主学习热情，营造开放分享的学习氛围，通过具体的案例分析加强学生的工程实践能力、创新能力。发布的小组课题任务如表1所示，相应的小组案例任务如表2所示。

表1 小组课题任务

表2 小组案例任务

2.3 小组沟通与协作

小组沟通与协作关注学生小组的课后沟通与协作，组内人员进行合理分工，根据教师发布的课题和案例要求，进行相应的资料查找和报告资料撰写，在此过程中提升小组的协作能力和创新创造能力。同时，完成相应的课后作业，在小组中进行交流讨论，对疑难点进行自我消化。

2.4 多元立体的考核评价体系

借助超星学习通的统计功能，建立“零件表面处理技术”课程的全过程考核体系，如表3所示。让不同特点的学生能在不同的阶段展示自我，得到相应的加分奖励。系统设计教学活动的分值系统，将线上线下、课前、课中、课后的主要环节与得分关联起来，杜绝随意赋分等现象的发生。通过学习通自动赋分、人工现场加分等方式及时给予学生得分奖励，提高学生学习热情。

表3 “零件表面处理技术”课程的全过程考核体系

3 教学改革试验分析与启示思考

针对基于SCBPT模型的混合式教学改革效果，课题组进行了初步的教学试验探索。选取数控2001班、机械2001班进行试验对照，对数控2001班采取基于SCBPT模型的混合式教学模式，对机械2001班采取传统教学方式。将两个班的综合考核成绩与总成绩进行对比，采取如下计算公式：

教学试验结果统计如表4所示。从表4可以看出，采用混合式教学的数控2001班，均值更高，标准差更小，分值分布更均匀，说明采用此方法可以较为明显地提升学生的学习效果。

表4 教学试验结果统计

4 结束语

课题组对“零件表面处理技术”的课程特点和教学现状进行了分析，结合新工科建设背景，进行了混合式教学探索，并基于超星学习通平台，进行了线上线下混合式教学改革试验，验证了该教学模式的有效性，并取得了较好的教学效果，为下 一步的教学改革提供了启示与参考。