线上线下混合式实践教学与评价体系构建

　　【摘要】线上教学对工科实践类教学与评价体系提出了新的挑战。需要教师有效利用前期所积累的线上实践教学经验、结合高校校内实践资源，开展实质等效的线上线下混合式实践教学。以中国矿业大学过程装备与控制工程专业“生产实习”为例，总结了任务驱动式线下实习的实施经验和多指标协同考核的过程性评价体系，结合线上实践的优势，进行线上线下混合式实践教学和评价体系工作构建的研讨和探索，为后续的工程类实践教学改革提供参考和借鉴。

　　【关键词】实质等效;混合式教学;过程评价;实践教学

　　0 引言

　　2020年春季学期，中国矿业大学(以下简称“中国矿大”)切实落实教育部和江苏省教育厅的工作部署，利用已建成的课程资源及各大线上教学平台上约2.4万余门课程资源，开展线上教学，同时发布一系列指导性文件稳步推进线上教学工作。中国矿大共有1400余位教师开展了901门理论课程和59个实验项目的在线教学工作。对于如何在教学方式的调整下确保教学效果，于歆杰教授团队结合工程教育专业认证中的实质等效，对如何确保线上教学与线下教学实质等效进行了探索[1-2]。

　　芈天等将虚拟仿真技术与“机械制造”课程相结合，开发新型交互式课件，以提高线上教学的效果[3]。笔者综合以上分析发现，线上教学主要集中在专业课程、实验课程和通识教育课程中，对于如何在工程实践类课程(如“认识实习”“生产实习”和“毕业实习”)中开展基于线上的实践教学与实训的研究较少。因此，笔者以中国矿大过程装备与控制工程专业(以下简称“过控专业”)为例，开展线上线下混合式实践教学研究，对教学设计、教学组织及教学评价体系进行了初步研究和探讨，为工程类实践教学改革提供参考和借鉴。

　　1 混合式实践教学的设计

　　1.1 线上实践教学的学情分析与总结

　　“认识实习”“生产实习”和“毕业实习”等工程实践类课程，是工科专业重要的实践教学环节，也是学生进行工程训练的重要环节。笔者基于对中国矿大过控专业2020年开设的线上“生产实习”和“毕业实习”的观察发现，学生无法去工厂开展线下实习的情况下，线上实习是比较好的选择，学生可以在线上感受整个工艺流程及设备，情景式操作能够提高学生学习的积极性。

　　然而，相较于线下工程实践，线上工程实践在其运行过程中还存在一些不足，如基于虚拟仿真技术的材料成型加工过程和模拟工艺操作流程实践虽然让学生有了直观认识，但是线上操作较多采用按钮式，学生依照手册按部就班地进行模拟操作，无法理解操作原理及此操作对于前后工艺流程和设备所带来的影响，这使基于线上的工程实践效果与线下实习效果无法实质等效[4]。因此，笔者借鉴以往的线上实践教学经验，融合线下实践教学的优势，深入探索线上线下混合式实践教学及其评价体系的构建，具有较高的教学研究价值。

　　1.2 混合式实践教学的设计原则与实施策略

　　(1)符合工程教育专业认证所要求的混合式实践教学的设计原则。

　　中国矿大过控专业于2018年通过教育部组织的工程教育专业认证评估工作。因此，基于工程教育专业认证以学生为中心的教学理念，按照基于学习产出的教育模式来设计线上线下实习的具体任务和组织方式。其具体内容和目标包括：让学生通过煤化工、石油化工及装备制造企业的现场实践学习，熟悉工艺原理和工艺流程，熟悉主要过程机械设备的工作原理、基本结构和加工过程，学生获得工程基础知识和工程实践经历;使学生能够识别和客观评价过程工业中介质、工艺和装备对社会产生的影响，并在以后的工作中自觉遵守相关道德规范。强化学生的团队协作精神和人际交往能力，提高其个人竞争力和在团队中发挥骨干领导作用的能力。培养理论知识与实际生产技术相结合、解决实际工程技术问题和终身学习的能力。

　　(2)线上线下混合式实践教学设计。

　　线上线下混合式实践教学设计与实施策略如图1所示。教学设计主要包含两部分内容：总体方案框架设计、具体方案设施设计。总体方案框架设计体现整个实践体系所包含的内容;具体方案实施设计解决线上线下实践内容的分配、各实践环节之间的衔接、线上实践平台的选择与利用、信息技术的利用等问题。线上实践包括两部分：专项知识拓展、虚拟仿真实践。专项知识拓展部分涵盖工厂在线、专题讲座(专业知识与学科前沿)和校友访谈等内容。

　　其中，工厂在线主要通过实习单位指导教师利用腾讯会议、钉钉等平台，让学生在无法置身实践场所的情况下，对实习单位建立认识，初步了解实习单位的工艺流程、装备制造与管理情况等。专题讲座(专业知识与学科前沿)主要针对专业知识特色，邀请行业专家、知名教授为学生举办系列讲座，内容涉及理论教学单元的知识总结、所学知识的综合利用、工程事故分析与典型案例教学、学术前沿研究等。

　　虚拟仿真实践主要依托仿真平台所涉及的与专业相关的在线仿真内容，开展安全培训、理论学习、仿真操作和结业考核。在以往的线下实践过程中，基于安全等因素，学生在现场通常只能够在指导教师的引导下，对实习单位的装置进行观看而无法进行实际操作，因此学生反馈“代入感”不强，在线虚拟仿真实践有效弥补了此环节的不足，让学生体会在一步步的正确操作下，单元设备从冷态到稳定运行所带来的成就感。

　　线下实践包括专题研讨、专题论文和拆装实训3个模块。专题研讨主要针对前期布置的研讨任务，以及线上实践后续反馈环节所布置的任务开展讲座研讨，为撰写专题论文做准备。通过专题研讨和撰写专题论文，强化学生的团队协作精神和人际交往能力。拆装实训包含逆向测绘与工程绘图，通过典型装备(如压缩机、泵、阀门)的拆装实训，使学生理解典型过程装备的工作原理、结构特点，巩固材料选择、机械连接、机械传动等方面的知识。同时配套的绘图和设计辅助对学生提出了更高的动手能力要求。该环节主要锻炼学生的基本技能和工程素质，解决生产实践过程中有关过程装备维护及工程设计领域的复杂工程技术问题。

　　2 混合式实践教学的具体实施

　　2020年7月，中国矿大过控专业与江苏省区域开放共享型实训基地合作开展智慧实践在线实习——均酐氧化与水解工艺在线工程仿真实践，笔者以这次实践为例，结合中国矿大过控专业通过教育部工程教育专业认证以来的线下生产实习工作，探讨混合式实践教学的具体实施。在任务驱动式的实践思路指导下，带队教师提前发布实践内容与任务目标，学生带着任务参加具体的实践活动，这样可有效提高学生参与实践活动的积极性，增强其参与解决工程实践问题的主动性，在教师的引导下，对任务内容进行独立思考。具体实施包括如下4个方面。

　　2.1 工程实践前期准备首先，“生产实习”课程指导教师按照实习计划纲要到实习单位开展前期调研工作，对实习单位的实习流程、工艺流程、装置状况、操作手册等开展调研，与实习单位负责人确定各环节的校外实践指导教师。

　　2.2 任务驱动式实习计划的制订根据前期调研结果与实习计划纲要，制订详细的任务驱动式实习计划，包括实习地点、单位、实习时间、学生人员分配、具体安排、实习目的、要求、各实习环节的基本任务，并与校外实践指导教师协商过程考核任务点。

　　2.3 线上工程实践

　　基于详细的任务驱动式实习计划，就现场所能接触到的工装设备及制造产品或者线上拟开展的实践环节，给学生提出思考题，让学生带着问题进行现场状况分析，了解线上虚拟仿真的操作原理。可组织学生观看正在加工的典型零件或机器装配场景，进行讨论。对于线上虚拟仿真环节，可提前与校外实践指导教师沟通，针对操作环节设计思考题，供学生讨论与分析。另外，线上工程实践的专项知识拓展部分，如专题讲座中，邀请江苏省特种设备安全监督检验研究院专家进行系列专题讲座，既能让学生对专业特色有更深的了解，也让学生对现场装置操作的安全性有进一步认识，增强安全意识。

　　校友访谈部分主要邀请在实习单位工作的中国矿大过控专业毕业生与在校生进行交流，通过分享毕业生的职业发展历程、工作经验，对学生后续的职业发展给予指导和建议。

　　2.4 线下工程实践

　　与校外实践指导教师协商，设计实际工程问题供学生讨论，并在实习结束时，由学生反馈实际工程问题的拟解决方案，以培养学生的实践学习能力、收集整理技术资料能力、思考分析解决工程技术问题的能力，以及归纳总结、书写技术文件的能力。

　　3 混合式实践教学过程评价体系的构建与实施

　　3.1 混合式实践教学过程评价体系的构建原则

　　中国矿大过控专业已通过工程教育专业认证，其工程实践评价体系和标准必须满足工程教育专业认证标准。因此，实践教学评价体系的构建应以课程目标与毕业要求的对应关系作为依据，即依据满足毕业要求达成度所对应的指标点内容要求。因此，建立满足工程教育专业认证标准要求的线上线下混合式实践教学过程评价体系和标准是构建完整工程实践课程体系的核心环节。笔者以中国矿大过控专业“生产实习”课程为例，阐述满足工程教育专业认证标准要求的混合式实践教学过程评价标准的制定。

　　根据工程教育专业认证要求，过控专业的生产实习需要支撑以下指标点的达成：①能够在安全、健康、法律、环境保护和文化等现实约束条件下，制定和优化过程装备与控制系统的设计、制造、运行与管理技术方案;②具有工程实践和社会实践的经历;③在复杂工程问题解决方案中体现新能源、环境友好型新技术等创新思想，解决方案符合可持续发展理念;④理解工程伦理核心理念，在工程实践活动中能自觉遵守职业道德和规范，具有法律意识;⑤具备独立完成团队任务的能力。

　　3.2 基于工程教育专业认证标准要求的混合式实践教学过程评价标准

　　根据教育部工程教育专业认证的要求，实践课程考核需要支撑所有课程目标的达成，以保证该课程有效支撑对应的毕业要求指标点。参照工程教育专业认证考核要求，针对课程目标和对应的毕业要求指标点，强化过程评价考核机制，将分组研讨情况、撰写专题论文及实习报告的情况、实习现场表现和工程实践问题解决方案等考核指标引入考核机制中，并制定了《中国矿业大学过程装备与控制工程专业生产实习指南》，将学生的分组研讨情况、撰写专题论文及实习报告和工程实践问题拟解决方案的情况记录在案，同时对学生的现场实习表现进行记录。

　　良好的过程形成性评价机制为构建线上线下混合式实践教学评价体系奠定了良好的基础。线上线下混合式实践评价体系包括虚拟仿真实践(占15%)、分组研讨(占10%)、撰写专题论文(占5%)、撰写实习报告(占50%)、工程实践问题解决方案(占10%)、专题讲座过程与后续反馈讨论(占10%)。

　　教育论文投稿刊物：《现代教育技术》杂志由教育部主管，清华大学主办，为中国教育技术协会会刊。刊名由清华大学胡东成教授题字。2001年获正式刊号，对外公开发行之际，著名教育家顾明远教授率先为本刊题词：“开展教育技术研究，促进教育现代化”。

　　4 结语

　　线上教学对工程实践教学提出了新的挑战，笔者总结了工科专业线上实践教学经验，结合线下校内实践教学资源，以工程教育专业认证通用标准要求为依据，强化过程性指标考核，开展实质等效的线上线下混合式实践教学。实践结果表明：超过85%的学生认为线上虚拟仿真实践教学进一步增强了自身的工程实践操作意识;超过90%的学生认为强化过程性考核指标的线上线下混合式实践教学过程评价体系更能体现学生在整个实习期间的表现，更科学合理。这为工程类实践进行教学模式和教学方法的改革提供了借鉴。

　　【参考文献】

　　[1]于歆杰.初谈在线学习的实质等效[J].中国大学教学，2020(4)：36-38.

　　[2]葛玉敏，于歆杰.疫情下在线教学与线下课堂的“实质等效”探索[J].现代教育技术，2020，30(10)：124-126.

　　[3]芈天.基于虚拟仿真技术的机械制造在线课程教学研究[J].工业技术与职业教育，2020，18(3)：48-51.

　　[4]王青峰，钱跃进，赵营刚，等.疫情条件下无机非金属材料工程专业线上生产实习的教学实施与评价[J].广东化工，2020，47(20)：187-188.

　　作者：沈利民，李海生，王艳飞，朱荣涛，孙凤杰