《皮革生產實習》線上線下混合式教學模式探索與實踐

何秀，張金偉，周建飛，曾運航，張春曉，稅科林，程海明

（四川大學輕工科學與工程學院，四川 成都 610065）

引言

我國傳統輕工行業歷史悠久、技術體系完善，對國民經濟的發展和人民生活水平的提高發揮著重要的作用[1]。為滿足輕工行業科技發展和人才培養的需求，我國高校設立了輕化工程專業，主要包括制漿造紙工程、皮革工程、染整工程等方向，具有學科交叉明顯、實踐性強的特點[2]。輕化工程專業培養的學生不但需要掌握扎實的理論知識，還需要將理論知識和實踐相融合，并有效運用于解決實際生產問題[3]。生產實習作為理論知識轉化為實踐的橋梁，不僅讓輕化工程專業本科生在親自參與過程中鞏固并加深所學理論知識，還有助于提高學生的動手能力和解決實際生產問題的能力，在高校培養實用型和復合型人才的過程中發揮著不可替代的作用[4]。

生產實習由于具有實踐性強的特點，一般采用線下教學模式。以四川大學輕化工程專業《皮革生產實習》為例，線下教學方式一般為：在生產實習開課前進行安全教育和實習動員，明確生產實習的目的和意義，講解每日具體安排及考評標準等；實習過程以制革生產流程為主線開展，每日指導老師會根據當天的實踐內容講解具體的制革工藝過程及注意事項等，學生以小組為單位，在老師的指導下相互配合完成生產實習任務；在完成當天的實習任務后，學生需要根據當天的實驗現象或實驗數據撰寫實習日記和實習報告；在課程結束前，學生以小組為單位進行工作總結，展示勞動成果，同時每人均需提交總結匯報方能完成整個生產實習。通過線下教學完成生產實習可以讓學生對皮革生產過程有直觀的認識和親身體驗，為已學課程知識的鞏固和后續課程的學習提供一線經驗。然而，由于生產實習過程涉及的工藝流程多且復雜，涉及制革化學與工藝學、鞣制化學、皮革化工材料等多門專業課程知識，學生課前通過單一課本預習往往不能達到很理想的效果，很難將抽象的理論轉化為實際操作過程；同時，教師短時間內向學生傳授大量知識點，有些學生并不能很好的理解并吸收，而授課人數在80 人左右，教師通過抽問等方式只能了解部分學生掌握情況；此外，制革工藝過程由于周期長，具有不可逆性，如果學生沒有理解相應的操作步驟，進行生產實習后的復盤可能止步不前，這在一定程度上影響學生學習的積極性。綜合上述分析，急需對皮革生產實習的傳統線下教學模式進行改革。近年來，隨著科技水平的快速發展，互聯網+、短視頻、虛擬仿真等新形式信息化教育技術手段不斷提出并應用于教學實踐，同時新冠疫情進一步促進了實踐類課程由傳統線下教學向線上與線下混合教學模式的轉變[5-7]。本文以《皮革生產實習》課程為例，總結實踐類課程在線上與線下融合的教學改革中取得的經驗和進一步反思，以期為本課程后續教學及其它實踐類課程的改革、實踐提供借鑒。

1 線上線下混合式教學模式設計

對于皮革生產實習這類實踐性強的課程，應以學生為中心，設法激發學生的學習興趣和內在學習動力，充分發揮學生的主觀能動性，引導學生帶著問題探索知識，通過老師和學生之間、學生和學生之間的溝通和協作鞏固所學理論知識并應用于指導實踐[8-9]?；谏鲜隹紤]，教學模式的改革應立足于以學生為主體、教師為主導的教育理念，該理念以及前人對實踐類課程改革的經驗指導著《皮革生產實習》線上線下混合教學模式的設計，具體思路見圖1。探索的教學模式把課程劃分為3個階段：第一階段是課前預習階段。在該階段學生通過線上觀看教師推送的視頻進行課前預習，在預習過程中遇到的問題若不能通過查找資料的方式解決則及時反饋給教師，從而建立對皮革生產實習的基本認識；第二階段是課中交互教學階段。在該階段教師講解重難點知識，探討學生預習階段整理的問題，并在指導學生生產實習操作中進一步解決學生遇到的問題，或鼓勵學生通過相互探討的方式找到問題答案，從而搭建理論與實踐之間扎實的橋梁；第三階段是課后總結階段。在該階段，學生根據實驗現象和實驗數據撰寫實驗報告并完成課后思考題，在總結復盤過程中，對于不會的知識點在線上和教師隨時溝通交流。通過穩扎穩打的教學讓學生在皮革生產實習過程中真正做到心到、眼到、口到、手到，從而促進學生綜合素質和理論聯系實踐能力的提高。

圖1 《皮革生產實習》線上線下混合式教學設計Fig.1 Combined online and offline teaching design for the course of leather production practice

1.1 課前預習

在傳統的生產實習預習中，學生一般只能通過教材了解實習相關知識，然而學生通過教材的閱讀較難掌握實習的關鍵點，難以對制革加工過程留下具體印象，預習后形成的記憶不夠深刻，并不能很好的指導接下來的實習操作。相較靜態的文字而言，形式多樣的動態視頻更能讓學生理解并留下深刻印象，所以如何制作課程視頻或利用現有的在線資源成了影響課前預習效果的關鍵。

研究表明，當錄制的視頻只針對一個知識點進行講授且視頻時長小于10 min 時，學生能取得更好的學習效果[10]?；诖?，在皮革生產實習視頻的準備過程中，課程組老師將每一個工藝節點錄制成一個個單獨的短視頻，例如轉鼓的使用、原料皮的修邊、脫灰切口觀察、酸皮觀察、提堿過程、藍濕革削勻、繃板干燥等，將從預浸水、去肉、主浸水、脫毛浸灰、剖層、預脫灰、脫灰軟化、浸酸、鉻鞣、提堿、修邊、稱重、漂洗、鉻復鞣、提堿、中和、填充、加脂、擠水伸展、真空干燥、振蕩拉軟、繃板到涂飾工段的操作步驟轉換成了單個短視頻。視頻中除了講授工藝過程相關知識外，還與同學們時時分享皮在經過化學品、溫度和機械共同作用后，粒面、切口、手感、顏色和氣味的變化，讓同學們感受“看皮做皮以及根據皮的狀態實時調整工藝參數的必要性”。此外，在錄制視頻過程中，還會針對一些實驗現象進行提問，比如為什么有些化料從鼓軸加，而有些化料可以從鼓門加，從鼓門加料要注意什么？從而讓學生帶著問題在接下來的生產實習中進行驗證。皮革生產實習包括從原料皮到成品革的完整制革工藝過程以及無銨脫灰、無鹽浸酸等清潔生產小實驗，經過后期剪輯共分解成100 余個短視頻，這些短視頻在開課前會分享在課程QQ 群中。如果學生在觀看過程中有任何疑問，可以通過線上和教師展開及時的討論，或者在線下生產實習過程中和教師進一步溝通探討。

除了錄制短視頻外，利用已有的虛擬仿真實驗資源進行線上教學也能將靜態的文字可視化。學生通過虛擬仿真實驗身臨其境的融入到復雜的制革操作過程中，最終實現虛實并存、優勢互補的效果[11-12]。四川大學制革清潔技術國家工程實驗室在實驗空間-國家虛擬仿真實驗教學項目共享平臺建立了國家級一流本科課程《制革脫毛生產實訓及脫毛效果可視化監測虛擬仿真實驗》和《珍貴裘皮高值化染色工藝虛擬仿真實驗》。虛擬仿真實驗由演示操作、學生自己操作練習和設計清潔制革工藝三部分組成，學生在進入考核模式前可以通過演示模式反復學習，對于不懂的地方及時和老師、同學溝通交流，在牢固掌握相關知識后再進入考核模式完成考核任務。

1.2 課堂教學

課堂教學是生產實習教學過程中最重要的教學環節，按“教師講解以及學生完成生產實習任務”兩個步驟進行。在預習視頻中對于皮革生產實習用的化料進行了詳細的介紹，這部分內容在課堂中不需要進行重復講解。同時，由于有了課前預習的鋪墊，教師在講解過程中也不需要對工藝流程進行按部就班的講解，節約出的課堂寶貴時間不但可以對重難點展開更深入的交流，同時可以和學生探討預習中遇到的疑問以及拋出一些問題引導學生進行探討，比如怎么認識牛皮的頭和尾，修邊的原則，波美度在預浸水的變化規律以及為什么會呈現這樣的變化規律，浴液和皮在各個工段的變化，復鞣的主要作用有哪些等。由于進行了主動思考，學生掌握了學習主動權，從以教師為中心的教學變成了以學生為主體的教學。此外，在正式開課前，教師開啟騰訊會議的錄制模式，方便同學們課后隨時復習，學生也可以在騰訊會議中和教師時時互動，表述他對某問題的見解。這種帶著問題進行聽課的模式，在一定程度上改變了教師在課堂中唱“獨角戲”的狀態，課堂中的互動更多的是一步步啟發學生思考并對生產實習現象進行預判，讓學生在接下來的生產實習中通過自己的觀察驗證自己的猜測。

皮革生產實習任務包括生產型實習任務和清潔創新型實驗任務。生產型實習將學生分成多組，每組7～9 人，小組中又涉及分工合作。比如在稱制革所需化料時，一部分同學負責計算所需化學品的重量，另一部分同學負責稱皮和各個工段所需化學品，還有一部分同學復核計算和稱量的準確性；設計的清潔創新型實驗則由2 個同學為一組共同完成，這在一定程度上確保了每個人都能動手參與制革生產過程，也鼓勵同學們以小組為單位展開小組內部討論。參與課程的7 名老師分散在生產實習車間的天平區和轉鼓區，一方面指出學生在生產實習操作中的錯誤和不足，另一方面和同學們及時探討工藝過程中浴液和皮的變化。為了讓同學們感受皮在制革過程中的變化，在各個工段進行中和結束時，教師均會從轉鼓中取出皮，教同學們眼觀、手摸，言傳身教過程中加深教師和同學的感情。同時，受課堂中討論氛圍的影響，在實驗過程中，越來越多的學生參與到溝通交流，教師在這個過程中鼓勵學生說出自己的理解，然后結合學生的表述進行更正、補充說明和總結，從而形成理論到實踐的閉環。

1.3 課后復盤

對于課堂上沒有消化的知識點，學生課后可以利用分享的課件、視頻資源以及錄制的課程進行查缺補漏或復習，并可通過微信、QQ 等線上方式與教師交流，同時完成課后作業，作業包括實驗報告和虛擬仿真練習。完整制革生產實習過程需要提交3 個報告，分別是鞣前準備及鞣制工段、鞣后濕加工工段和整飾工段，每個報告均包括實習目的、生產流程、實驗材料和設備、操作步驟和現象記錄、分析討論和總結五個部分；清潔小實驗報告包括實驗目的和要求、實驗基本原理、主要儀器及材料、實驗關鍵步驟、原始數據記錄及結果分析和思考題六個部分。完成作業過程中，學生可以進一步發現自己掌握較薄弱的知識點，從而針對性的復習。在批改作業的過程中，教師通過課程QQ群分享某些同學的優秀報告，并針對報告進行點評，讓同學察覺自己需要精進的地方，激發他們探索知識的興趣?？偨Y而言，通過完整系統的實驗報告和虛擬仿真練習以及和教師的反復探討，學生持續消化和理解知識點；通過復盤生產實習過程以及回顧教師發布的線上學習資源，學生鞏固所學理論知識，將所學知識點連成知識宮殿。除了學生成長外，每次教學過程都是“教學相長”過程，教師根據學生的反饋進行及時的總結和復盤，不斷優化教學模式設計，以期學生有更好的學習體驗。

2 線上線下混合式教學模式實踐效果

線上線下混合教學模式應用在皮革生產實習中，受到了學生的好評，該教學模式通過錄制課程視頻、引入虛擬仿真實驗以及穿插在整個課程中的交流討論，讓學生有更多獨立思考的時間，提高了學生對生產實習的興趣，加強了學生將理論知識和實踐的聯系，培養了學生解決實際問題的能力，為生產實習的教學提供了新思路。

2.1 構建了以學生為主體的教學模式，提升了學生參與度

線上和線下結合的課堂，學生在班級QQ 群和小組群進行了非常熱烈的討論。通過課前、課中和課后與學生的互動交流，教師能更準確的把握學生的薄弱環節，從而優化教學目標，根據班級整體情況因材施教，或者針對某些學生進行個性化指導。這相比于傳統填鴨式的枯燥教學模式而言，學生由被動學習變為主動學習，且學生的想法被認真傾聽時，學生對于課程的興趣得到大幅度提高，因此更愿意主動參與到課堂和生產實習中。這種教師引導、學生為主體的齊頭并進的教學方式，提高了學生參與度，當越來越多的學生主動參與到課程中時，這種氛圍可以感染周圍的同學，從而帶動更多同學融入生產實習課程中，最終實現了每一位學生綜合能力的提高。

2.2 拓寬了教與學的空間，提高了學生自主學習能力

由于學生不用依賴傳統教學場所在固定的時間學習，而是可以利用移動終端在碎片化的時間進行預習或復習，因此，學習安排完全取決于學生的理解能力和相關知識儲備。若要趕著同一個節奏完成知識點的吸收，學生可能會產生畏難情緒而放棄對某些知識點的攻克。據學生反饋，教師分享可以追溯或復盤的學習資料，使得他們對于知識的渴求不單單是知其然而是知其所以然，他們可以安排時間慢慢攻克，直至打開知識點的一個缺口后，帶著倍增的信心繼續往深了挖，去探尋皮革生產工藝背后的邏輯。在單一線下教學時，學生沒有掌握的知識點可能就留在那兒成為知識盲區，而線上和線下教學的結合能彌補常規教學中的不足，讓學生通過抽絲剝繭的學習提高自主學習能力。

2.3 建立了以安全為前提的生產實習，強化了安全意識

在制革生產實習中，涉及到了包括轉鼓、擠水伸展機、剖層機、去肉機等大型機械設備，雖然在生產實習動員啟動會上會進行安全教育，比如生產實習期間不能穿拖鞋、不能披頭散發、不能帶食物進實驗室、不能在沒有老師陪同的情況下隨意開關設備等，在線下課堂講授中也會持續請大家注意安全，但對于儀器的操作安全不如視頻介紹直觀。在視頻中，教師會明確告訴學生哪些設備可以在老師的陪同下獨立操作，哪些設備由學生輔助操作，同時為學生示范如何輔助操作，比如在剖層時，學生要如何分工接頭層皮和二層皮。涉及到安全相關的視頻首先會要求學生在預習時務必認真看；在上課過程中教師再次播放相關視頻，播放后再進一步強調需要注意的安全事項，并列舉工廠中出現的安全事故；最后，在儀器開機操作前再次跟同學們強調安全，確保安全意識貫徹在生產實習的整個周期中，同時將安全意識形成條件反射，帶到未來的工作生活中。

3 線上線下混合式教學反思

再次回顧近幾年皮革生產實習的線上線下混合教學，雖然打磨的越來越成熟，但相較于線下教學，線上教學還處于探索和優化階段。隨著現代信息化的快速發展以及在校00 后學生對于線上資源的興趣，使得教學團隊對于進一步完善與豐富線上教學資源、強化過程考核方法有了更深刻的理解和認識。

3.1 優化線上教學資源

教學團隊在制作課程視頻時，更注重內容是否對應教學目標，缺少了對趣味性的關注，可以根據現在學生的喜好增加一些更有趣且更具有啟發性的素材，提升學生的興趣。同時，視頻增加字幕使得理解更有準確性。此外，在視頻拍攝過程中增加跟學生互動的環節，提出問題后刻意留下一段思考的時間，待學生思考后再揭曉答案；也可以增加線上自測題，通過自測，學生可以更好的發現自己的薄弱環節，也方便老師評估學生的預習情況，為因材施教做更充足的鋪墊。通過以上點滴小細節的精進，可進一步夯實《皮革生產實習》課程的教學基礎。

3.2 強化過程考核及評價方法

通過考核，教師可以評估教學效果以及學生對知識的掌握程度，考核的評價內容也在一定程度上影響著學生的學習態度。目前《皮革生產實習》課程的考核仍以實驗報告為主要考核依據，這種考核方式會讓學生更注重結果而忽視過程，不利于教師綜合評判學生對知識的掌握程度。隨著《皮革生產實習》課程線上線下教學方式的改革，對學生的評價也應該更全面且更加多元化，從而實現多維度的教學效果反饋。在改革后的教學過程中，一直鼓勵學生課前認真預習并且在整個實習階段多思考、多討論，因此，課前預習（包括查閱資料以及視頻學習）情況以及課堂和班級群的討論也應該成為考核指標的一部分。在整個生產實習過程中，小組內和同學間的討論貫徹始終，可以增加學生互評作為考核評價內容之一。按照實習日程安排，在每次生產實習的最后一天，同學們以小組為單位進行經驗交流和總結分享，在分享后可以請同學們進行整個生產實習的互評。除了對學生進行評價外，利用問卷調查的方式對教師教學方式、授課內容等方面進行評價，有利于教師收集學生的意見和建議，在后續教學中進一步完善。通過過程性評價內容的細化（具體見表1）以及學生和教師間的互評，不但能更客觀真實地反映學生的整體學習情況，也能更好地發揮線上線下混合式教學的優勢。

表1《皮革生產實習》綜合評價體系Tab.1 Comprehensive evaluation system for the course of leather production practice

4 結語

四川大學輕化工程專業皮革生產實習教學團隊對課程進行了“以教師為主導，學生為主體”的教學改革，形成了基于“預習視頻、虛擬仿真實驗、騰訊會議錄制、課程QQ 群和組內交流”的線上線下混合教學模式。這種教學模式打破了傳統教學中受時間和空間的限制，拉近了教師和學生之間的距離，活躍了課堂氛圍，極大地激發了學生學習熱情，有助于培養學生自主學習能力、獨立思考能力和實踐能力，為他們接下來的科研或走向工作崗位奠定基礎。今后教學中，教學團隊將進一步完善線上教學資源和教學過程，做好線上教學和線下教學的融合，力爭將皮革生產實習打造成金課。