張 凱，文 丞，彭 艷，盧尚文

(湖南工業(yè)職業(yè)技術學院 汽車工程學院，湖南 長沙 410199)

0 引 言

2019年初,國務院頒布的《國家職業(yè)教育改革實施方案》文件[1]要求：適應“互聯(lián)網(wǎng)+職業(yè)教育”發(fā)展需求，運用現(xiàn)代信息技術，推動教育教學變革創(chuàng)新，開展網(wǎng)絡教學、定制課堂和移動學習等信息化教學模式創(chuàng)新，提升教學效果，深化“三教”改革，提升技術技能人才培養(yǎng)質(zhì)量[2]。高職模具設計與制造專業(yè)以培養(yǎng)國家、社會和企業(yè)需要的高素質(zhì)高技能型模具人才為宗旨。目前，模具專業(yè)課程教學模式以講授為主，教學設計缺乏創(chuàng)新，課堂內(nèi)容較為枯燥，難以調(diào)動學生學習積極性。需要利用現(xiàn)代化信息手段，進行模具專業(yè)課教學模式改革，提升模具專業(yè)學生對專業(yè)知識學習的興趣，加深其專業(yè)知識掌握和運用能力。楊云龍[3]指出微課作為現(xiàn)代信息技術產(chǎn)物，能為學生提供學習資源，促進教師的教育教學改革，微課應用推廣勢在必行。師婷等[4]分析了高職教學存在的問題：部分課堂教學缺乏設計、信息化手段單調(diào)、教學手段匱乏、教學評估缺失等，指出教師應該利用信息技術提升教學能力，其途徑包括利用信息資源、大學慕課等重構自己的知識體系。陳葉娣等[5]以“雙分型面塑料模具分型機構”這一模具專業(yè)核心技能為例，探討了信息化教學的實施步驟，將教學實施分為課前、課中和課后。課前學生通過在線課程了解本次學習任務，并通過學習交流群等平臺進行溝通交流；課中使用仿真動畫資源，進行搶答和討論等活動，做到觸類旁通、舉一反三；課后繼續(xù)在線復習鞏固。提出專業(yè)課教學要做到“線上、線下相結(jié)合”“課內(nèi)、課外相結(jié)合”“虛、實相結(jié)合”，以增強學生學習興趣，使學生能夠“做中學、學中做”，從而提升學習效率，改進學習效果。

冷沖壓模具設計是模具設計與制造專業(yè)的基礎核心課。其知識點多、實踐性強、經(jīng)驗性數(shù)據(jù)多、學時短、技術技能更新快，學生普遍反映課程難度大，應用實例實用性不強。為破解困境，提升學生實踐和創(chuàng)新能力，本文基于網(wǎng)絡時代的連接主義學習理論，開展了冷沖壓模具設計課程的線上線下混合式教學設計、實踐與評價。

1 “互聯(lián)網(wǎng)+”混合式教學理論基礎

1.1 混合式教學

混合式教學模式始于20世紀70年代，由美國學者Curtis J. Bonk提出，其廣泛的認知是指“在線學習與面授教學相混合”[6]。線上線下混合式教學已成為后疫情時代高校實施教學的新常態(tài)[7]。劉娜[8]對傳統(tǒng)教學、網(wǎng)絡平臺教學和混合式教學三者進行了對比，指出混合式教學拓展了“教”與“學”的時、空。為保證混合式教學的順利實施，需要對教師培訓，從技術上支持，從機制建設上進行保障。程蹊[9]實踐了“教學設計、教學管理、關系構建、教學實訓”四大融合的“線上、線下多環(huán)節(jié)交叉融合”混合式教學模式，指出混合式教學實現(xiàn)了學生真正“動起來”“懂起來”，提升了教學質(zhì)量，增強了學生的成就感和獲得感。

1.2 連接主義理論

隨著網(wǎng)絡的誕生和信息技術的飛速發(fā)展，每個人已成為全球互聯(lián)網(wǎng)中的一個節(jié)點，大量信息通過互聯(lián)網(wǎng)，如潮水般涌現(xiàn)。人類學習面臨信息超載、知識碎片化兩大挑戰(zhàn)[10]，信息超載意味著人們無法完全掌握前人的知識，對學習方法的學習和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)顯得尤為重要；知識碎片化意味著原有按學科精心分類和組織起來的知識體系被打亂，教科書按章節(jié)按部就班的教學難以適應信息時代的發(fā)展和學生對知識的期望。針對信息超載和知識碎片兩大挑戰(zhàn)，應該運用怎樣的學習理論指導學習，已有的行為主義、認知主義和建構主義三大主要學習理論都存在一定的局限性[11]。針對信息時代知識的特點， 2004年，加拿大學者George Siemens在國際刊物《教學技術與遠程學習》上提出了連接主義，后續(xù)發(fā)表了一系列文章闡明連接主義學習理論[12]。連接主義學習理論包括八大基本原理[13]，其中與混合式教學模式構建關系比較密切的有：(1)學習是一個不同節(jié)點或信息源連接的過程；(2)學習可存在于非人的設備上；(3)持續(xù)學習能力比知識自身更重要；(4)持續(xù)學習須培養(yǎng)與保持各種連接；(5)知識的流通是所有關聯(lián)主義學習活動的目的；(6)決策本身就是一種學習過程等。

國內(nèi)目前對連接主義學習理論的研究主要還是集中在對其主要觀點的釋義和研究其對學習的指導意義，而結(jié)合該理論，進行混合式教學實踐的研究較少。本文作者運用連接主義基本原則，指導冷沖壓模具設計課程混合式教學的設計、實施和評價。

2 基于連接主義混合式教學模式探索

2.1 模具專業(yè)學情分析

學情是進行教學設計的基本依據(jù)，基于學情才能制定適宜的教學策略。教師只有掌握了學生的情況，才能實施有針對性、有效的教學[14]。因此，對模具專業(yè)學生學情充分的調(diào)研和分析是成功實施混合式教學的前提。通過有針對性的設計問卷，問題主要包括生源地、錄取途徑、入學成績、每天上網(wǎng)和用手機時長、上網(wǎng)和用手機主要從事活動等，了解到：本專業(yè)生源70%來至于普通高中，30%來至于中職和職高，其中20%為單獨招生。專業(yè)學生中有10%來自于中職模具制造技術專業(yè)，已有一定專業(yè)基礎和實踐能力。學生每天使用手機時長普遍在4 h以上，遇到疑問時，喜好從互聯(lián)網(wǎng)尋找答案。

冷沖壓模具設計課程授課對象為模具設計與制造高職專業(yè)的二年級學生，該門課程為學生進入專業(yè)后的第一門專業(yè)核心課，其學習效果將直接影響學生對專業(yè)課程的興趣，因此要在本門課程教學中重視專業(yè)知識學習方法的傳授。前導課程有工程制圖、公差與配合、模具材料及熱處理和認知實習等。后續(xù)課程有模具CAD、模具CAE、模具制造工藝編制、生產(chǎn)實習、技能實訓和畢業(yè)設計等。

本課程總體目標為：培養(yǎng)學生運用所掌握的冷沖壓模具設計知識，進行冷沖模具初步設計和制造；能夠獨立查閱冷沖壓模具設計相關標準資料和手冊；具備繪制冷沖模具結(jié)構零件圖、裝配圖的能力；具有制訂模具裝配和零件加工工藝、編寫設計說明書的能力，如圖1所示。

圖1 課程目標

2.2 基于連接主義的混合式教學設計

圖2 課程內(nèi)、外循環(huán)網(wǎng)絡的構建

依據(jù)連接主義中“促進持續(xù)學習，須培養(yǎng)與保持各種連接”的原理，建立冷沖壓與前、后續(xù)課程間連接的外循環(huán)網(wǎng)絡和各知識點間的內(nèi)循環(huán)網(wǎng)絡，如圖2所示。在外循環(huán)網(wǎng)絡中，學生在進行認知實習時，在實習企業(yè)了解到冷沖壓的應用，對課程有了初步認識，并收集了企業(yè)典型沖壓工作任務。進入冷沖壓模具設計課程學習時，以企業(yè)典型工作任務為載體，掌握冷沖壓模具設計技能，實現(xiàn)知識和技能的第一次升華。生產(chǎn)實習時，再次進入企業(yè)，運用學到的知識、技能，完成企業(yè)任務，實現(xiàn)知識、技能的第二次升華。崗位技能實訓和畢業(yè)設計時，對企業(yè)典型沖壓工作任務進行再設計，主要注重創(chuàng)新和改進，所學冷沖壓知識、技能獲得第三次升華。

將班級組成多個學習共同體，在空間上，實現(xiàn)不同類型的學習[15]。自薦一名組長，配備一名中職模具制造技術專業(yè)學生為技術支持。在認知實習時，每個學習共同體已從企業(yè)典型沖壓工作任務中獲得了沖壓模具設計案例。每講授一個知識點，每個學習共同體提交相關設計過程和計算結(jié)果。課程結(jié)束時，每個學習共同體可獲得一個完整的沖壓模設計方案，為后續(xù)的生產(chǎn)實習、崗位技能實訓和畢業(yè)設計打下堅實基礎。以學習共同體為紐帶，學生領導力、團隊協(xié)作能力和知識的獲取、甄別能力得到了提升。

根據(jù)課時安排和沖壓企業(yè)生產(chǎn)實際，課程內(nèi)容主要圍繞沖裁模具設計展開。依據(jù)高等職業(yè)教育的職業(yè)性，以企業(yè)典型工作任務為導向，對知識點進行展開[16]。在前期的認知實習時，對企業(yè)典型工作任務和企業(yè)員工應具有的知識、能力和素質(zhì)目標進行了調(diào)研分析。在本課程講授前，已將其轉(zhuǎn)換為本課程學生的課程任務和課程教學目標。為了突出課程的實踐性特點，在理論知識學習過程中，穿插實踐操作和模具軟件使用。根據(jù)高等職業(yè)教育的特性，融入創(chuàng)新意識培養(yǎng)。

將知識點碎片化，保證線上線下混合式教學順利開展，擴展學習的時域和空域。同時，保證每個知識點自身的完備，又保留了相互的連接性。每個知識點包括引言、知識點講解、知識點運用等環(huán)節(jié)，都配有多種形式的學習資源。學習資源包括微課、交互動畫、習題和應用案例等。本課程共 64學時，開發(fā)了 40 個交互動畫、150 個微課視頻、50個課件、550道習題、30個拓展閱讀文獻等資源。

2.3 教學實施

線上線下混合式教學分為課前、課中和課后3個環(huán)節(jié)。課前、課后教學活動以線上學習為主，課中線上線下混合進行。課中教學主要對知識重點、難點結(jié)合線上資源進行講解、分析和討論，并安排一定量的以工作任務為導向的課程作業(yè)。

如圖3所示，以刃口尺寸配作法計算為例，說明線上線下混合式教學的實施過程。該知識點的教學目標是：學生理解配作法的原理，能正確運用計算公式。課前通過線上微課，學生了解到刃口尺寸的定義。通過觀看企業(yè)刃口修磨原因分析和修磨后的驗證，認識到刃口對于沖壓模具的意義。課中，教師詳細講解刃口尺寸計算的原理、計算公式，并講解實例。各個學習共同體，根據(jù)學習到的刃口尺寸配作法知識，對自己的沖壓模具設計進行討論和計算。后續(xù)，安排學生用office、三維和二維軟件完成刃口尺寸計算，形成電子文檔。本知識點線下學習完成后，安排一定的線上習題和擴展閱讀文獻，實現(xiàn)知識向高級階段的遷移。擴展閱讀文獻的引入，引導學生學會通過渠道與平臺獲取和甄別知識，掌握知識“從哪里學”的技能[17]。

圖3 教學實施實例

2.4 教學評價

學生課程學習效果評價以過程性評價為主，終了性評價為輔。在課前、課中和課后3個階段，從知識、能力和素質(zhì)3個維度，教師、學生多主體參與，構建了如表1所示的“三環(huán)節(jié)、多維、多元”的評價體系。依托線上學習平臺和線下學生學習行為記錄，實現(xiàn)學習全過程可追溯。拓展閱讀引入了在模具設計與制造中涌現(xiàn)的一些先進設計和制造技術，如逆向工程、增材制造[18]、快速熱處理和表面處理等，拓展學生視野，了解專業(yè)發(fā)展新動向。在崗位實踐環(huán)節(jié)，依據(jù)模具相關職業(yè)崗位要求，開展相關實踐，撰寫實踐報告。在階段考核環(huán)節(jié)，以主觀題為主，客觀題分值降低至20%。主觀題提供必要的背景知識和設計參數(shù)等，主要考核學生的知識運用、推演和歸納能力。

表1 三環(huán)節(jié)、多維、多元教學評價體系

2.5 實施效果

教師團隊與學生以課堂、學習共同體等為載體，促進學生德智體美勞全面發(fā)展，提升教學團隊教學、科研能力。在以下幾個方面取得了較明顯的成果。

1) 線上線下混合式教學實施，學生專業(yè)學習興趣顯著提升，知識掌握和運用度提高。經(jīng)過2年的教學實踐，每年課程教授4個教學班級，180多人，本門課程綜合測評成績較原來有顯著提高，及格率提高了20%，優(yōu)秀率提高了15%，后續(xù)畢業(yè)設計優(yōu)秀率提高了10%。

2) 知識獲取能力提升，團隊協(xié)作和創(chuàng)新意識增強。教師從學習共同體中發(fā)掘團隊協(xié)作和創(chuàng)新意識較突出的學生，組隊參加互聯(lián)網(wǎng)+創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽，獲得省二等獎2項，三等獎3項。

3) 教師信息化手段提升，業(yè)務水平增強。教師混合式教學運用能力大幅提升，教學能力不斷增強，本課程教師團隊參加省教師教學能力比賽，獲三等獎。

雖然本課程線上線下混合式教學取得了初步成效，但仍然存在一些不足。一方面，現(xiàn)有的教學資源，不能完全滿足混合式教學需要，尤其在課程課時短、學習內(nèi)容多的情況下，怎樣拓展學習時域、空域，將易學易懂的知識轉(zhuǎn)為線上學習，還需加強教學資源開發(fā)。另一方面，收集的企業(yè)典型工作任務不夠豐富、更新不及時，后續(xù)還需加大校企合作廣度和深度，獲取更多最新工作任務。最后，在學習共同體方面，基礎較弱的學生積極性有待提高，后續(xù)還需對不同基礎、能力的學生進行差異化的教學，實現(xiàn)共同進步。

3 結(jié) 論

在基于連接主義的混合式教學的開展過程中，以學生為主體，教師為主導，更好地貫徹了“以學生為中心”的教育理念。在專業(yè)課程學習過程中，學生不僅掌握了專業(yè)知識，還提升了學習技能和創(chuàng)新意識，增強了團隊合作精神。后期課程建設中，教學團隊將進行持續(xù)改進，開展更多的教學探索，以實現(xiàn)教育教學改革的持續(xù)深入，不斷提升課程教學質(zhì)量。