線上線下混合教學(xué)模式在機(jī)械設(shè)計(jì)課程中的應(yīng)用

王瀚　吳恩啟　李天箭

摘 要 本文結(jié)合傳統(tǒng)課堂教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式的優(yōu)點(diǎn)，從課程網(wǎng)站建設(shè)、一平三端立體教學(xué)、學(xué)習(xí)質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)體系、網(wǎng)絡(luò)資源輔助思政教育、基于工程項(xiàng)目的能力培養(yǎng)方面探索了線上線下混合教學(xué)模式在機(jī)械設(shè)計(jì)課程中的應(yīng)用。結(jié)合線上線下教學(xué)模式各自的優(yōu)勢(shì)，利用豐富的網(wǎng)絡(luò)資源與多樣的現(xiàn)代手段，探索教學(xué)質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)體系，以期為國(guó)家培養(yǎng)具有堅(jiān)定信念、扎實(shí)基礎(chǔ)的應(yīng)用型工科人才。

關(guān)鍵詞 機(jī)械設(shè)計(jì) 混合教學(xué)模式 教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G424 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ?DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2021.01.040

Abstract Combining the advantages of traditional classroom teaching mode and network teaching mode， this paper explores the application of the online-offline hybrid teaching mode to the mechanical design course from the construction of course website， the one-platform and three-terminal teaching solution， the comprehensive evaluation system of learning quality， the network-resource-assisted ideological and political education， and the ability training based on engineering projects. Combining the advantages of online and offline teaching modes， a comprehensive evaluation system for teaching quality is explored by abundant network resources and various modern methods to train applied engineering talents with firm belief and solid foundation for our country.

Keywords Mechanical design; Hybrid education mode; Teaching reform

科技創(chuàng)新引領(lǐng)的第四次工業(yè)革命迫使傳統(tǒng)工科專業(yè)必須轉(zhuǎn)型升級(jí)。[1]如何從教學(xué)改革與課程建設(shè)入手，充分挖掘各類現(xiàn)代教學(xué)方法與技術(shù)手段的潛力，實(shí)現(xiàn)為國(guó)家機(jī)械行業(yè)培養(yǎng)從事設(shè)計(jì)、制造、研發(fā)的綜合型人才，是機(jī)械設(shè)計(jì)等傳統(tǒng)專業(yè)基礎(chǔ)課程新型教學(xué)模式轉(zhuǎn)型中亟須解決的問(wèn)題。

1 機(jī)械設(shè)計(jì)課程簡(jiǎn)介

1.1 課程教學(xué)面臨的問(wèn)題

傳統(tǒng)的線下課程教學(xué)模式僅限于課堂教學(xué)，以教師單向授課為主要特征，教學(xué)模式單一。其雖然具有便于互動(dòng)、即時(shí)反饋的優(yōu)勢(shì)，但枯燥知識(shí)的被動(dòng)式傳授較易打擊學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性，不利于獨(dú)立思維與創(chuàng)新能力的培養(yǎng);其次，僅通過(guò)課堂授課難以做到將教材中的所有內(nèi)容盡數(shù)講解，對(duì)授課教師的教學(xué)水平提出了較高的要求;同時(shí)，任課教師教學(xué)風(fēng)格不盡相同，教學(xué)質(zhì)量的一致性也難以保證。而依托于對(duì)分易、QQ課堂、超星泛雅等網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的線上課程教學(xué)模式，能通過(guò)豐富的在線資源與多樣的教學(xué)功能，增加學(xué)生課程學(xué)習(xí)的自由度與互動(dòng)行為，充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與積極性，[2-3]也在某種程度上解決了優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源的分配不均問(wèn)題。但同樣可能由于網(wǎng)絡(luò)、硬件、環(huán)境等外因，存在反饋滯后、實(shí)際教學(xué)質(zhì)量難以跟蹤、把握的缺點(diǎn)。

因此，如何發(fā)揮線上、線下教學(xué)模式各自的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)課程教學(xué)質(zhì)量科學(xué)量化的同時(shí)，最大限度地引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、獨(dú)立思考，進(jìn)而達(dá)到舉一反三、觸類旁通的目的，是對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)課程混合教學(xué)模式優(yōu)化及應(yīng)用研究探索的重點(diǎn)。

1.2 課程內(nèi)容

機(jī)械設(shè)計(jì)作為機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè)最重要的專業(yè)基礎(chǔ)課之一，是以一般尺寸通用零件的設(shè)計(jì)為核心的設(shè)計(jì)型課程，要求通過(guò)課程學(xué)習(xí)引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的價(jià)值取向，使其掌握通用零件的設(shè)計(jì)原理、方法和機(jī)械設(shè)計(jì)的一般規(guī)律，具有綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)研發(fā)新的零部件及設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單機(jī)械裝置的能力。

針對(duì)上述課程教學(xué)模式中存在的問(wèn)題，課題組在實(shí)踐中以O(shè)BE理念為指導(dǎo)，融合課程思政教育內(nèi)容，采用形式多樣的教學(xué)方法與信息化手段，實(shí)現(xiàn)教書育人。采用線上線下混合式教學(xué)模式，通過(guò)線上平臺(tái)發(fā)布課程資料、教學(xué)視頻、輔助講義、演示動(dòng)畫等資源，為學(xué)生創(chuàng)造良好的預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)條件;通過(guò)線下理論授課，針對(duì)性地講解章節(jié)重點(diǎn)、難點(diǎn)，幫助學(xué)生梳理與鞏固知識(shí)體系。

2 課程線上線下混合教學(xué)模式的應(yīng)用探索

2.1 課程網(wǎng)站建設(shè)

機(jī)械設(shè)計(jì)課程網(wǎng)站的建設(shè)基于超星泛雅平臺(tái)。[4]由于線上教學(xué)不同于傳統(tǒng)課堂教學(xué)，課程建設(shè)需要充分考慮兩種模式中教學(xué)時(shí)長(zhǎng)與方式方法的差異，進(jìn)行針對(duì)性的調(diào)整。課程網(wǎng)站的建設(shè)主要包括整理教學(xué)大綱、編排章節(jié)進(jìn)度、設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容、上傳視頻課件、建立測(cè)驗(yàn)與作業(yè)題庫(kù)等。為保證同一課程、不同教師教學(xué)質(zhì)量與進(jìn)度的一致性，超星泛雅平臺(tái)提供了教師團(tuán)隊(duì)授課的解決方案。在課程負(fù)責(zé)教師的課程中添加多名任課教師組成教師團(tuán)隊(duì)，或?qū)⒄n程負(fù)責(zé)教師的課程通過(guò)超星平臺(tái)提供的克隆/映射功能“分配”給其他任課教師，實(shí)現(xiàn)教師團(tuán)隊(duì)對(duì)課程的共同管理。該功能的引入使得課程網(wǎng)站建設(shè)及教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)具有課程管理扁平化、教學(xué)資源共享化、任務(wù)分工模塊化的優(yōu)點(diǎn)。

2.2 一平三端立體教學(xué)

本課程以超星泛雅平臺(tái)的課程網(wǎng)站為基礎(chǔ)，通過(guò)啟用移動(dòng)端的學(xué)習(xí)通APP、教室端的智慧教室直錄播系統(tǒng)及管理端的大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，突破傳統(tǒng)線下授課教學(xué)模式單一的限制，充分發(fā)揮信息技術(shù)新生態(tài)下的先進(jìn)性與便捷性，課堂講授、線上補(bǔ)充的組合方式確保了學(xué)生在課前預(yù)習(xí)、課堂聽(tīng)講、課后復(fù)習(xí)等不同階段、不同學(xué)習(xí)需求的軟、硬件基礎(chǔ)。

2.3 學(xué)習(xí)質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)體系

隨著教育改革的推進(jìn)，教師教學(xué)質(zhì)量與學(xué)生知識(shí)掌握程度的評(píng)價(jià)呈精細(xì)化、多元化的趨勢(shì)。傳統(tǒng)的“出勤+作業(yè)+考試”的成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)體系已不再適用于線上線下混合教學(xué)模式，而線上平臺(tái)的出現(xiàn)提供了形式多樣的課堂活動(dòng)功能，在“互聯(lián)網(wǎng)+”理念的指導(dǎo)下，使建立多元化綜合評(píng)價(jià)體系成為可能。機(jī)械設(shè)計(jì)課程在探索混合教學(xué)模式的過(guò)程中構(gòu)建了“上課出勤+討論搶答+隨堂測(cè)驗(yàn)+課后作業(yè)+項(xiàng)目大作業(yè)+期末考試”的評(píng)價(jià)體系，將理論知識(shí)學(xué)習(xí)與工程項(xiàng)目實(shí)踐有機(jī)結(jié)合，使學(xué)生直觀了解機(jī)械設(shè)計(jì)能夠解決什么問(wèn)題以及怎么解決問(wèn)題，同時(shí)培養(yǎng)知行合一、腳踏實(shí)地的專業(yè)素養(yǎng)。大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)將根據(jù)每個(gè)學(xué)生完成諸如預(yù)習(xí)任務(wù)點(diǎn)、課后作業(yè)、上課考勤、隨堂測(cè)驗(yàn)及期末考試的情況，手動(dòng)/自動(dòng)統(tǒng)計(jì)與導(dǎo)出成績(jī)，幫助教師隨時(shí)把握學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度與效果，過(guò)程透明、可追溯。

2.4 網(wǎng)絡(luò)資源輔助思政教育

線上教學(xué)最大的好處在于對(duì)有限時(shí)長(zhǎng)的課堂教學(xué)形式的補(bǔ)充。課前在超星平臺(tái)上提前上傳課件并設(shè)置任務(wù)點(diǎn)，以10～20分鐘時(shí)長(zhǎng)的視頻對(duì)授課內(nèi)容的重點(diǎn)進(jìn)行拆分與梳理，幫助學(xué)生鞏固所學(xué)的知識(shí)。同時(shí)，依靠網(wǎng)絡(luò)資源的強(qiáng)大優(yōu)勢(shì)，將課程相關(guān)的歷史發(fā)展進(jìn)程、前沿現(xiàn)狀、人文軼事、時(shí)事新聞等素材融入課件，將國(guó)家命運(yùn)與個(gè)人發(fā)展相聯(lián)系，在與時(shí)俱進(jìn)的專業(yè)知識(shí)傳授中實(shí)現(xiàn)潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲的思政教育，完成教書育人的使命。

2.5 基于工程項(xiàng)目的能力培養(yǎng)

在為國(guó)家培養(yǎng)應(yīng)用型人才的教學(xué)理念指導(dǎo)下，課題組對(duì)傳統(tǒng)模式在知識(shí)傳授形式上的不足進(jìn)行了總結(jié)。傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)課程內(nèi)容按照機(jī)械零件強(qiáng)度、連接設(shè)計(jì)、傳動(dòng)設(shè)計(jì)等進(jìn)行劃分，不同章節(jié)的內(nèi)容雖然完整，但是缺乏整體聯(lián)系，易使學(xué)生局限于微觀的零、部件設(shè)計(jì)，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生從宏觀上把握機(jī)器整體的設(shè)計(jì)思路與方法收效甚微。課題組根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)課程各章節(jié)的內(nèi)容和課后習(xí)題，以生活中常見(jiàn)的電動(dòng)汽車項(xiàng)目為引子，將電動(dòng)汽車拆分為齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)、電機(jī)、車架等多個(gè)模塊，與機(jī)械設(shè)計(jì)中的傳動(dòng)設(shè)計(jì)、連接設(shè)計(jì)、軸與軸承設(shè)計(jì)、機(jī)械零件強(qiáng)度校核等內(nèi)容相關(guān)聯(lián)，使學(xué)生在了解汽車或機(jī)械系統(tǒng)構(gòu)成的同時(shí)，學(xué)以致用，初步掌握機(jī)器或結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要流程、設(shè)計(jì)思路與方法。

3 結(jié)束語(yǔ)

在傳統(tǒng)工科向“新工科”轉(zhuǎn)型升級(jí)的背景下，機(jī)械設(shè)計(jì)作為機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的專業(yè)基礎(chǔ)課，需要適應(yīng)時(shí)代發(fā)展進(jìn)行模式創(chuàng)新。本文通過(guò)課程建設(shè)過(guò)程中的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，探索了線上線下混合教學(xué)模式在機(jī)械設(shè)計(jì)課程中的應(yīng)用。通過(guò)引入超星泛雅等網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，以豐富的網(wǎng)絡(luò)資源和形式多樣的互動(dòng)功能，輔助傳統(tǒng)的課堂教學(xué)及思政教育;依托于大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，以過(guò)程考核為指導(dǎo)，構(gòu)建多元化的教學(xué)質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)體系;以基于電動(dòng)汽車工程項(xiàng)目的大作業(yè)設(shè)計(jì)，使課程教學(xué)內(nèi)容更為直觀，易于理解，使學(xué)生初步掌握機(jī)器或結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要流程、設(shè)計(jì)思路與方法。線上線下混合教學(xué)模式在機(jī)械設(shè)計(jì)課程中的應(yīng)用探索以期為國(guó)家培養(yǎng)具有堅(jiān)定信念、扎實(shí)基礎(chǔ)的應(yīng)用型工科人才。

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[4] 超星泛雅網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái).https：//fanya.chaoxing.com/