郭非 蒋璐瑶

摘  要：实验实践教学是应用型高校发展建设过程中的重要建设方向。如何能利用在线课程对传统材料类实验实践教学进行有益创新，提高教学质量、提升学生专业技能的掌握程度及实践、实验能力，培养应用技术人才成为目前亟待解决的关键性问题。本文提出了线上线下结合的混合式教学方式，通过微课-实验操作课合理结合的方式，促使实验教学场所外延，锻炼学生自主学习能力，增强学生实践创新意愿。通过线上教学与互动实现课堂理论与实践的结合，实现实验实践课程的“翻转课堂”。

关键词：应用型大学  在线课程  实践教学  材料综合实验  翻转课堂

中图分类号：G642                           文献标识码：A                   文章编号：1674-098X（2020）09（b）-0182-04

Abstract： Experimental practice takes an important role in teaching construction of applied universities. How to use online method to improve the traditional materials experiment practice teaching quality， enhance students' practicing skills and cultivate practice-innovation ability has become a critical issue that needs to be solved urgently. This article proposes a hybrid teaching short online course and experimental operation courses. This method promotes the extension of experiment out of the traditional lab， which cultivate students independent learning ability and enhances their willingness to practice innovation. Through online teaching and interaction to achieve the combination of classroom theory and practice， at last， achieve the "flip classroom" of experimental practice courses.

Key Words： Applied university; Online course; Practice learning; Comprehensive experiment of materials; Flip classroom

2014年2月国务院常务会议上提出“引导一批普通本科高校向应用技术型高校转型”。其核心主旨在于改善地方本科高校普遍存在的办学定位不清晰、办学模式趋同等重要问题;解决地方普通高校学术水平比不上重点研究型大学，实践能力又比不上专科职校的尴尬;同时希望能借此实现地方高校研究服务地方产业发展，体现地方高校服务性特征[1]。侯长林[2]认为培养应用技术人才是应用型大学的直接和终极目的，应用型大学的建设要以培养专业应用型人才为目标，注重学生的专业知识、实践技能的培养和训练。当前，实验、实践类的课程成为培养学生应用型技能知识的重要一环，因此，要实现应用型高校的转变，需要对传统的实验、实践类的课程教学方式、方法进行创造性的改变，提升此类课程对学生知识与技能培养。

对于理工类学科而言，实践与实验教学是培养学生专业技能、创新思维及合作能力的重要途径。实验课内容与理论课关键知识点相互呼应，实现理论与现象的结合，帮助学生加深对理论知识的理解和认识，增强学生学习兴趣。重庆理工大学材料综合实验是材料科学与工程专业三大实验类课程之一，其内容覆盖多种类型材料制备工艺-组织分析-性能检测等内容。材料综合实验作为材料科学与工程专业学生的基础实践课，旨在帮助学生在掌握理论知识的同时掌握从事相关产业、行业的相关应用实践经验。

1  材料綜合实验课程定位及当前所存在的问题

材料科学专业特点决定了该方向对学生的实验能力、实践能力及创新能力有着较高的要求。实验教学既是理论教学的补充及延续，也是培养学生实践创新的重要途径。叶宏[3]指出材料综合实验这门课程不同于毕业设计及课程设计环节等完全以实践为主要内容的环节，综合实验是理论知识向实践技能的过渡阶段。该实验课程即是基础理论课的实践拓展，也是当前工业应用与专业基础知识的纽带。该门课程的教学质量往往对后续实践类教学环节学生动手能力及创新能力有着重要的影响。

随着建设应用型大学目标的提出，如何培养应用技术人才成为当前课程改革的重点，而材料综合实验课程是实现应用技术人才培养中的重要组成部分[4]。随着对培养学生专业实践能力要求的提升，传统的材料综合实验教学方法存在如下问题。

（1） 理论知识学习与具体实验存在过渡衔接不紧密。

主要体现在理论教学内容与实验操作内容易分离，时间延续性差。理论知识教学往往围绕着教材展开、逻辑清晰、知识点明确，与此形成对比的是实验教学往往由于面向生产应用，其核心内容虽然与理论知识相互联系，但缺乏明确的指向关联性。同时，理论教学安排受制于教材内容的逻辑顺序，往往不能与其对应的实验课时做到教学内容与实验操作连续。因此，造成学生在实践过程中技能与理论知识结合困难等不利因素，严重影响了实践教学的质量。

（2） 学生实践能力与创新能力培养有待提高。

由于目前的实验课课时相对偏少，同时实验课还需要承担部分回顾理论课程的功能，使得学生实际操作、实践的时间相对较少，学生的实践操作不足。同时，由于实践过程时间相对紧张，教师不得不采取模板化式实验教学，提前安排实验流程、制定实验参数，形成模板式实验教学。学生所做的更多是“按图索骥”式实验教学，使学生不用联系所学理论知识即能完成实验任务，理论联系实际不足。同时，一成不变的模板化实践教学难以提升学生的自主创新能力。

2  线上线下混合式教学方式对材料综合实验教学改革的启示

为了寻求高效的实验课教学方法以解决当前应用型高校实践教学中存在的问题，微课作为现代教学手段的重要组成部分，其在实践教学中的作用值得进一步思考。大量的系统论述及教学实践已经证明微课对理论教学方面有着良好的应用前景，是未来教育的发展方向之一[5–7]。但是这一在线教育方式存在的最大的问题在于单一地利用在线教学（微课）难以实现实践或实验类教学。实验、实践类教学环节中对学生操作技能的培养只有通过实际参与才能获得真正意义上的提升。我校材料综合实验课程根据在线教学的特点，结合当前实验教学中存在的问题，扬长避短，提出了结合线上线下两种教学方式相结合的混合式教学方案。把实验课相关理论知识点凝练成为 5～10min的微课视频，并在实验课前夕进行发布。在同一主题实验课程间，利用在线平台引导学生进行学习讨论，策划实验方案，订制实验流程。利用在线平台实现学生实验成果互评，建立基于实践创新能力的实验课成绩评定机制（见图1）。

2.1 混合式教学填补理论知识与实践操作间的间隙

按照上节论述，传统综合实验教学在理论知识学习与具体实验间存在过渡衔接不紧密的情况。通常，实验课所涉及的知识点较为集中，其知识构架适合利用微课这类知识点聚焦明确的教学形式予以给出。5～10min的视频时间既能抓住学生的注意力，提高学生知识点掌握力度，同时也能把实验相关的理论内容做到具体明晰的阐述，实现了理论-实践关系搭建。微课视频可以根据实验课内容安排和进度情况按需发布，实现学生理论回顾与实验开展的时间同步。

微课利用学生碎片化的时间进行理论学习，把实验课上理论回顾所占时间转移到平时进行，使得学生有更加充足的时间进行实践操作，提升专业技术能力。学生通过利用在线交流平台可以实现课前问题反馈及实践方案设计讨论，同时也能帮助开展实验过程及结果分享。利用线上线下混合式教学把实验课的课堂拓展到课堂之外，实现实验课程理论部分的时间外延。从而使得实验课程教师有更多的时间指导学生进行实验活动，学生有更多的机会参与实践，从整体提升实践能力。

2.2 破除“模板化”实验教学，提升学生专业技术能力与创新能力

在线教学的出现为学生补充了与实验密切相关理论知识，同时引发学生对该实验的深入思考。相对于实验课上的理论知识传授，微课给予学生更多的思考时间，使得学生在教师指导下有足够时间去构思、设计实验方案与实验手段。学生可利用所学知识在合理范围内选择实验手法、制定实验条件参数以完成实验目标。当线下实验实践开始时，学生便能有的放矢地自主开展相关实验。线上线下混合式教学消除了传统实践教学过程中的模板式教学方法，大幅增加了学生课堂参与度，显著提升学生的实践创新能力。同时，在线课程的课前教育使得传统的教师与学生的角色发生转变。教师由原先的教导者转变成为示范者及参与者，学生也从之前的跟从者、模仿者转变为思考者及主导者。角色的转变能显著地培养学生应用知识能力、实践创新能力。

2.3 实现基于学生实践创新能力的实验课成绩评价体系

传统实验实践教学课程成绩评定主要依赖于课堂表现与实验报告两项指标，由于模板式的实验教学将导致模板式的实验报告，因此，该评定方法并不能完全反馈学生的实践创新能力。在线平台的加入让学生形成一人（组）一方案、一人（组）一结果、一人（组）一分析的“三一”独立实验模式，使得实验报告更能反映学生创新实践能力。同时，课程成绩评定由原来的结果评定转变成为过程评价，在线平台与线下平台的结合使学生微课观看情况、实验方案设计情况、实践表现、结果分析与组间讨论均成为实验成绩的量化评价指标点，因此，两者的结合有利于科学评价学生的实践创新能力，给予善于思考、实践创新能力学生强的学生更好的正反馈。

3  结语

通过对线上线下混合式材料综合实验课程的教学方式探讨，可以发现在线平台的加入将加强理论实践知识的联系、提高学生自主创新能力，同时优化实验课成绩评价体系。該教学方式结合了两种教学方式的优点，克服了传统教学和在线教学的弊端。在应用型高校转型的过程中，为理工科实践、实验教学方式方法提供新的思路，实现对学生专业实践能力、创新能力的最大化培养。

参考文献

[1] 王硕旺，蔡宗模.应用型大学的缘起、谱系与现实问题[J].重庆高教研究，2016，4（2）：22–29.

[2] 侯长林，罗静，叶丹.应用型大学视域下新建本科院校办学定位选择[J].教育研究，2015，36（4）：61–69.

[3] 叶宏.基于工程实践能力培养的材料综合实验课程教学改革[J].西部素质教育，2017，3（20）：157-159.

[4] 朱荣涛，胡炳涛，王艳飞，等.新工科下高校实验与实践教学体系改革与探索[J].教育教学论坛，2019（16）：72–75.

[5] 张优良，尚俊杰.“互联网+”与中国高等教育变革前景[J].现代远程教育研究，2018（1）：15–23.

[6] 郑小军.微课可持续发展的“道”与“术”——兼论微课发展研究理论体系建构与方法论创新[J].现代远程教育研究，2018（1）：31–39.

[7] 刘风华.基于SPOC的数据结构混合式教学模式研究[J].科技创新导报，2019，16（28）：220–221.