材料成型及控制工程专业混合式生产实习模式探索

材料成型及控制工程专业混合式生产实习模式探索

戴高乐

航空工业哈飞 黑龙江省哈尔滨市150000

摘要：制造业作为国民经济的主体，是立国之本、兴国之器、强国之基。“十四五”规划纲要也提出了深入实施制造强国战略。该理工大学材料成型及控制工程专业面向全国，肩负着为制造业培养高级专门人才的重任，在推动高端制造业发展中发挥着重要作用。因此，如何使本专业学生在生产实习中既能深化对传统成型方法及其相关基础理论的认识，又可获取材料成型技术最新进展在生产实际中应用的关键信息，在如今新时代背景下的人才培养过程中尤为重要。混合式教学是将“互联网+”教育技术与传统教学方式有机结合发展出的新型教学手段。

关键词：混合式教学；生产实习；模式

随着德国“工业 4.0”和美国“先进制造伙伴计划”等的提出，工业转型迎来了新的发展机遇，世界各国都在抢占制造业强国高地。“中国制造 2025”明确提出了中国制造业的主攻方向为智能制造，具有创新能力的高素质应用型工程技术人才是新经济发展的重要支撑，而新工科正好是为以新技术、新产业、新业态和新模式为特点的新经济发展服务的。材料成型及控制工程专业基础知识中有较多基础理论与基本概念来源于国外，如果在教学过程中忽视课程思政建设，则有可能会导致学生产生一定的崇洋心理。因此，在生产实习过程中融入课程思政元素，对培养学生的民族自信心十分具有必要性。

一、混合式教学

混合式教学模式在国外最早由美国培训与发展协会提出，国内则是最早由北京师范大学的何克抗教授对此进行了研究并分析了混合式教学模式的优势，大规模开放在线课程在我国大量开设，此后大学生广泛接受了混合式教学、线上教学等教育模式。混合式教学模式本质在于重新思考和设计教与学的关系，倡导教师主导、学生主体，培养了学生学习的主动性和积极性。同时结合线上资源，实现了教育效果最大化。从教学方式而言，混合式教学将枯燥的材料成型理论知识与网络课堂相结合，避免教与学的脱节。在教学过程中结合丰富的教学资源，避免教师“满堂灌”，让学生自主学习、自由展开讨论，激发学生的主动性和积极性。另外，在教学后的评价效果上，注重过程性评价，更好地完成了教学监督与评估。这种混合式教学模式更能帮助教师更好地组织和完成教学内容，又培养了学生学习的积极性，已成为高校课程教学的不可逆转的趋势。

二、基于材料成型及控制工程专业混合式生产实习模式

1、混合式生产实习符合工程教育专业认证理念。随着工程教育专业认证得到大学本科教育的广泛认可，普通高校培养的本科毕业生要具备环境、安全、法律等意识。针对以上非技术能力，初步探索了生产实习的混合式教学方向。由于线下生产实习已有丰富经验，本文重点关注线上教学部分对学生非技术能力的培养。首先，针对环境意识开展线上教学方式探索。传统的铸造、锻造、焊接等制造业属于高能耗、重污染行业。伴随着产业结构升级，材料成型技术逐渐从传统的粗放型向绿色环保型方向发展。本专业在生产实习中，利用腾讯课堂开展了线上讨论课程。以我国特高压电网建设为主题，让每组学生围绕一个专题进行组内讨论，并派出代表进行分组在线报告。一组学生调研我国能源分布情况与建设特高压电网的必要性；一组学生调研特高压电网与传统高压电网在节能方面的优势；一组学生调研在特高压电网建设中材料成型及控制工程专业可为特高压电网做出怎样的贡献。学生通过自主查阅资料、收集信息及报告分享，主动了解国家能源布局、绿色发展战略，增强了环境保护意识。其次，针对安全意识开展线上教学方式探索。安全生产是社会发展和稳定的基础。本专业在生产实习中，以重大安全事故为专题，利用腾讯课堂开展了线上分组讨论。一组学生调研高温熔融金属浇包引发的安全事故及铸造车间设计需要考虑的安全因素；一组学生调研与热加工相关的安全事故及热加工车间设计需考虑的安全因素；一组学生调研高温高压气体相关的安全事故及热等静压车间设计需考虑的安全因素。结合重大安全事故典型案例分析，初步培养了学生的安全意识。最后，针对法律意识开展线上教学方式探索。我国制造业经过多年积累，近年来开发的国际领先新技术呈现出井喷态势，国家对保护自主知识产权的重视程度也达到前所未有的新高度。本专业在生产实习中，以知识产权保护为切入点，邀请行业专家开展相关知识线上报告，并进行了线上交流互动，增强了学生的法律意识。将线上生产实习融入传统线下生产实习，有意识地培养学生环境、安全、法律等意识方面的非技术类能力，能够使对学生人文素养的培养在生产实习环节得以落实，使生产实习更符合工程教育专业认证要求。

2、混合式生产实习途径多样化。传统线下生产实习，需要到固定单位开展为期一个月左右的生产实习活动，学生能够直接深入生产一线。然而，任何一家制造型企业，其产品都是有限的，使用的材料成型方法及相关装备也相对单一。传统生产实习方式很难使学生接触到不同类型的先进材料成型技术及装备。针对上述问题，基于雨课堂则可充分利用线上教学的优势，利用在线直播、在线专家报告等形式，让学生在生产实习过程中认识并掌握更多材料成型新技术。线上直播方式可让学生了解到更多先进材料成型方法。由于直播不受地域、场地等限制，生产实习任课教师可以到相关制造企业，开展在线直播教学。例如，在本专业生产实习中，任课教师联系相关生产制造企业，采用生产一线线上直播的形式向学生展示了激光 3D 打印、热等静压粉末冶金、复合材料注塑成型等多种先进成型技术的实际生产过程。调查结果表明，学生对线上直播形式的实习方式极为感兴趣，对以这种方式学习的知识印象也最为深刻。

3、混合式生产实习考核模式优化

（1）明确生产实习教学环节中线上与线下教学任务。传统生产实习在培养学生工程实践能力方面具有不可替代的作用，但是其过程和内容需要随着现代高等教育理念的发展而不断改进。线上资源可对生产实习过程中的课程思政、非技术能力、过程考核等内容进行恰当的补充。

（2）强化生产实习对工程教育专业认证毕业要求的支撑。传统生产实习考核材料对毕业要求某些特定指标点的支撑比较模糊，比如对环境保护、可持续发展、法律意识、安全意识等，均是通过学生答辩、日志和报告的形式进行支撑。而通过线上教学环节可更为直接地评价此类非技术能力相关指标点的达成度。

（3）优化生产实习课程评价体系。传统生产实习教学过程，从教师的教学角度出发评价教学质量，尽管该方法具有可操作性强的特点，但其在反映学生对相关知识和能力掌握程度的准确度方面有待优化。在线上与线下相结合的基础上，可通过雨课堂实时记录学生平时的学习状态，为课程评价提供更直接的数据支撑。

材料成型及控制工程作为一个典型的传统工科专业，涉及面广，且具有多学科交叉的特点。在该理工大学材料成型及控制工程专业首次尝试了生产实习线上教学模式的探索。在充分总结该次生产实习经验的基础上，学校进一步优化了本专业的混合式生产实习模式。混合式生产实习有利于开展课程思政教育，符合成果导向的工程教育专业认证教育理念，丰富了生产实习实践教学内容。

参考文献：

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