疫情期間高職機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程線上教學(xué)研究與實(shí)踐

管天福

摘 要：受“新冠肺炎”疫情影響，2020年春季《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程采用線上教學(xué)模式，教學(xué)團(tuán)隊(duì)借助云課堂平臺(tái)，采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)，實(shí)踐環(huán)節(jié)由教師進(jìn)行直播演示操作，學(xué)生糾錯(cuò)讀數(shù)等方式提高學(xué)生課堂參與度，師生協(xié)作完成課程任務(wù)。將錄屏視頻上傳到課程教學(xué)資源庫，通過云課堂中的課前任務(wù)、課中活動(dòng)和課后任務(wù)進(jìn)行教學(xué)過程的組織管理和考核評(píng)價(jià)。

關(guān)鍵詞：疫情 線上教學(xué) 云課堂 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

Research and Practice of Online Teaching of Basic Courses of Mechanical Design in Higher Vocational Education During the Epidemic

Guan Tianfu

Abstract：Affected by the "New Coronary Pneumonia" epidemic， the "Mechanical Design Fundamentals" course in the spring of 2020 adopts an online teaching model. The teaching team uses the cloud classroom platform to adopt task-driven teaching. The practical link is carried out by teachers for live demonstration operations， and students correct readings. To improve student participation in the classroom， teachers and students collaborate to complete course tasks. Upload the screen recording video to the course teaching resource library， and organize and manage the teaching process and evaluation through the pre-class tasks， in-class activities and after-class tasks in the cloud classroom.

Key words：epidemic， online teaching， cloud classroom， basics of mechanical design

我校位于湖北省武漢市，受“新冠肺炎”疫情影響，2020年春季學(xué)期所有課程實(shí)施線上教學(xué)。本人擔(dān)任機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程的授課教師，相較于以前的線下教學(xué)模式或線上線下混合教學(xué)模式，純線上教學(xué)模式，對(duì)師生的挑戰(zhàn)壓力都比較大。線上教學(xué)如何進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)、課堂教學(xué)組織管理、課程評(píng)價(jià)考核等，都需要進(jìn)行研究，在實(shí)踐中不斷修正完善。

1 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的教學(xué)基礎(chǔ)

《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程是機(jī)械制造大類專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，主要研究機(jī)械中常用機(jī)構(gòu)和通用零件的工作原理，運(yùn)動(dòng)特性，結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，是連接基礎(chǔ)課和專業(yè)課的橋梁課程。

1.1 課程目標(biāo)

根據(jù)中高職銜接課程標(biāo)準(zhǔn)[1]，本課程主要培養(yǎng)學(xué)生以下職業(yè)技能和能力：

（1）典型機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析能力;

（2）標(biāo)準(zhǔn)件、通用零件的選用、校核能力;

（3）帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)等典型傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、分析、安裝、維護(hù)能力;

（4）分析解決問題、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、組織協(xié)調(diào)等社會(huì)能力;

（5）基本職業(yè)道德和素質(zhì)。

1.2 課程資源

《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程現(xiàn)有教學(xué)資源包括：課程各機(jī)構(gòu)模塊的三維動(dòng)畫、課程教學(xué)PPT、課程習(xí)題庫、課程試卷庫、機(jī)械機(jī)構(gòu)傳動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)等軟硬件資源。

1.3 教學(xué)團(tuán)隊(duì)

《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)與4名教師，都是中青年教師，有一定的教學(xué)及教學(xué)改革經(jīng)驗(yàn)、對(duì)信息化技術(shù)學(xué)習(xí)較快，能夠適應(yīng)線上教學(xué)模式的基本要求。

基于《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程的教學(xué)基礎(chǔ)，教學(xué)團(tuán)隊(duì)決定對(duì)課程整體設(shè)計(jì)和單元設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)整，以適應(yīng)線上教學(xué)的要求，采用云課堂平臺(tái)進(jìn)行教學(xué)組織管理和考核，采用騰訊會(huì)議進(jìn)行直播教學(xué)。

2 教學(xué)設(shè)計(jì)

《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程曾基于線上線下混合教學(xué)模式，進(jìn)行了課程的整體設(shè)計(jì)和單元設(shè)計(jì)，主要采用線上課程資源自學(xué)，線下任務(wù)實(shí)施和考核的方式進(jìn)行課程教學(xué)。疫情條件下，采用線上教學(xué)模式，課程教學(xué)存在以下難點(diǎn)：

（1）學(xué)生無法到實(shí)訓(xùn)室進(jìn)行各類機(jī)械機(jī)構(gòu)的拆裝、測(cè)量，通過任務(wù)實(shí)施完成課程知識(shí)學(xué)習(xí)和技能訓(xùn)練的目標(biāo)。

（2）《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程的教學(xué)模式單一、枯燥，學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力不足，嚴(yán)重降低了機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的教學(xué)質(zhì)量[2]。線上教學(xué)不能及時(shí)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，對(duì)課程教學(xué)的趣味性、教師的教學(xué)魅力、學(xué)生的學(xué)習(xí)專注度要求都較高。

（3）線上課程考核評(píng)價(jià)需要覆蓋到教學(xué)全過程。

針對(duì)線上教學(xué)難點(diǎn)，教學(xué)團(tuán)隊(duì)借助云課堂平臺(tái)采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)，通過云課堂中的課前任務(wù)、課中活動(dòng)和課后任務(wù)進(jìn)行教學(xué)過程的組織管理和考核評(píng)價(jià)。

2.1 課程整體設(shè)計(jì)

為達(dá)到本課程的能力訓(xùn)練目標(biāo)、知識(shí)學(xué)習(xí)目標(biāo)和態(tài)度目標(biāo)，通過對(duì)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)用的分析，結(jié)合具體教學(xué)資源，設(shè)計(jì)了七個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)。T1：牛頭刨床運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)分析;T2：內(nèi)燃機(jī)配氣機(jī)構(gòu)分析;T3：帶式輸送機(jī)外傳動(dòng)機(jī)構(gòu)分析及設(shè)計(jì);T4：帶式輸送機(jī)減速器齒輪的分析及設(shè)計(jì);T5：帶式輸送機(jī)減速器軸系零部件的分析及設(shè)計(jì);T6：帶式輸送機(jī)減速器軸常用連接的分析及設(shè)計(jì);T7：汽車輪系傳動(dòng)比計(jì)算。

2.2 課程單元教學(xué)設(shè)計(jì)

課程單元設(shè)計(jì)是在課程整體設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，對(duì)一個(gè)教學(xué)單元的教學(xué)過程進(jìn)行設(shè)計(jì)梳理，以期達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。單元教學(xué)設(shè)計(jì)除了對(duì)單元教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)重難點(diǎn)、學(xué)生學(xué)情、考核評(píng)價(jià)進(jìn)行分析設(shè)計(jì)外，更重要的是設(shè)計(jì)如何利用教學(xué)資源進(jìn)行教學(xué)過程的組織管理。有些學(xué)生的學(xué)習(xí)能力較弱，抽象思維不完善，因此教師在機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程教學(xué)中可以引入“虛擬動(dòng)畫+實(shí)物”的教學(xué)模式，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的引導(dǎo)[3]。對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程單元教學(xué)重難點(diǎn)，教師在備課時(shí)可以錄制小視頻，制作成一個(gè)個(gè)短小的微課，根據(jù)課堂的實(shí)際情況進(jìn)行展示，提高知識(shí)的生動(dòng)性，加深學(xué)生的理解[4]，并作為單元學(xué)習(xí)資源，供學(xué)生反復(fù)觀看學(xué)習(xí)。

單元教學(xué)過程可以分為課前、課中和課后三個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。教師設(shè)計(jì)每個(gè)環(huán)節(jié)的任務(wù)，學(xué)生通過自學(xué)、互動(dòng)、作業(yè)、評(píng)價(jià)等方式進(jìn)行課程的學(xué)習(xí)。

課前：教師通過云課堂發(fā)布單元學(xué)習(xí)資料（參考資料、單元教學(xué)PPT、視頻動(dòng)畫等），請(qǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)資料，完成課前討論任務(wù)，或者進(jìn)行課前知識(shí)學(xué)習(xí)測(cè)驗(yàn)，檢查學(xué)生單元基礎(chǔ)掌握情況，提高學(xué)生興趣。

課中：（1）通過簽到，檢查學(xué)生到課率，對(duì)未到課學(xué)生進(jìn)行溝通;（2）檢查學(xué)生課前資料學(xué)習(xí)情況，評(píng)價(jià)學(xué)生課前任務(wù)完成情況;（3）采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法，師生共同協(xié)作完成任務(wù)，在任務(wù)實(shí)施過程中學(xué)習(xí)單元知識(shí)和規(guī)范技能操作，通過課堂活動(dòng)（討論、提問、投票、頭腦風(fēng)暴、問卷調(diào)查、小組PK、測(cè)驗(yàn)等）組織教學(xué)過程，檢查學(xué)生課程學(xué)習(xí)參與度。

課后：（1）教師上傳課程教學(xué)視頻，供學(xué)生課下自學(xué);（2）發(fā)布課后作業(yè);（3）學(xué)生進(jìn)行課程評(píng)價(jià)，教師對(duì)學(xué)生參與單元教學(xué)過程進(jìn)行評(píng)分，激勵(lì)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)[5]。

2.3 課程考核設(shè)計(jì)

本課程的考核借助于云課堂教學(xué)平臺(tái)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，將學(xué)生的學(xué)習(xí)全過程納入到考核范圍，采取行程性考核和終結(jié)性考核相結(jié)合的形式。將考核分為四個(gè)方面，（1）課件學(xué)習(xí)（考核指標(biāo)：學(xué)習(xí)進(jìn)度、學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)）;（2）課堂活動(dòng)（考核指標(biāo)：考勤、活動(dòng)參與、課堂表現(xiàn)、測(cè)驗(yàn)）;（3）課后作業(yè);（4）線上考核;

3 單元教學(xué)實(shí)施

《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程的線上教學(xué)按照課程整體教學(xué)設(shè)計(jì)展開，現(xiàn)在以T6-2選擇減速器螺栓連接的形式為例進(jìn)行單元教學(xué)實(shí)施的展示。本單元的教學(xué)目標(biāo)是：能正確判斷螺紋連接的基本類型和應(yīng)用場(chǎng)合;能根據(jù)螺紋連接的類型和工作條件選擇合適的防松方法。

課前認(rèn)知環(huán)節(jié)：云課堂中發(fā)布單元學(xué)習(xí)資源，螺紋千斤頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)動(dòng)畫、螺紋連接單元教學(xué)PPT等，請(qǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)資料，熟悉基礎(chǔ)認(rèn)知;發(fā)布課前任務(wù)：請(qǐng)問在螺紋連接中為什么要采取“防松”措施？常用的螺紋防松形式有哪些？

課中學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)：云課堂中發(fā)布螺紋連接的學(xué)習(xí)資料（PPT、螺紋類型動(dòng)畫、螺紋連接動(dòng)畫等）。發(fā)布課中討論：（1）請(qǐng)問螺紋連接的常見形式有哪些？（2）請(qǐng)問左旋螺紋一般應(yīng)用在什么工作場(chǎng)合？（3）請(qǐng)列舉雙頭螺柱連接應(yīng)用的工程案例？發(fā)布頭腦風(fēng)暴：（1）為什么彈簧墊片的切口方向一般是向左傾斜？（2）請(qǐng)選擇帶式輸送機(jī)減速器螺紋連接的類型和防松方式？通過課中活動(dòng)的引導(dǎo)，讓學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)課程資料，教師進(jìn)行答疑解惑（講解單元知識(shí)點(diǎn)、展示螺紋連接類型實(shí)物、展示螺紋防松方式并分析特點(diǎn)應(yīng)用），使學(xué)生學(xué)習(xí)螺紋連接的相關(guān)知識(shí)，并結(jié)合課程項(xiàng)目任務(wù)理解螺紋連接的實(shí)際應(yīng)用。

課后知識(shí)鞏固環(huán)節(jié)：（1）教師將錄屏的教學(xué)資源上傳課程資源庫，供學(xué)生學(xué)習(xí)鞏固;（2）發(fā)布單元課后作業(yè)，鞏固單元知識(shí)。

課程反饋評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)：（1）學(xué)生對(duì)課程的教學(xué)情況進(jìn)行評(píng)教，并提出具體反饋意見;（2）教師對(duì)每位同學(xué)的課程活動(dòng)參與情況進(jìn)行評(píng)分;（3）在班級(jí)群中對(duì)課后作業(yè)的共性問題進(jìn)行分析講解[6]。

4 課程教學(xué)效果

本學(xué)期《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程采用線上教學(xué)模式，學(xué)生的課堂參與度，作業(yè)完成質(zhì)量相比較線下課堂有明顯提高，課程考核及格率在96%以上，學(xué)生對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)掌握較好。教學(xué)團(tuán)隊(duì)通過分析認(rèn)為有以下原因：（1）線上教學(xué)適合學(xué)生交流特點(diǎn)，學(xué)生回答問題積極活躍;（2）課程采用帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)這個(gè)大項(xiàng)目，貫穿了課程的主要知識(shí)，任務(wù)驅(qū)動(dòng)明顯，學(xué)生課程學(xué)習(xí)專注度較高;（3）課程采用云課堂平臺(tái)進(jìn)行教學(xué)過程數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，對(duì)學(xué)生的課程學(xué)習(xí)進(jìn)行全過程評(píng)價(jià)，學(xué)生可以查詢到個(gè)人課程學(xué)習(xí)進(jìn)度，信息及時(shí)反饋，問題及時(shí)修正。

5 結(jié)語

《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程的線上教學(xué)是在特殊條件下采取的教學(xué)模式，較好的完成了課程學(xué)習(xí)目標(biāo)，但是對(duì)于學(xué)生技能訓(xùn)練不足，需要在線下教學(xué)課程中進(jìn)行訓(xùn)練（如機(jī)械拆裝訓(xùn)練、機(jī)械設(shè)備維修等課程）。目前高職院校開展的“企業(yè)新型學(xué)徒制”人才培養(yǎng)體系中，由于學(xué)校方重點(diǎn)培養(yǎng)專業(yè)理論知識(shí)，企業(yè)方重點(diǎn)培養(yǎng)實(shí)踐操作技能，采用線上教學(xué)模式也是一種提高學(xué)習(xí)效率，改善學(xué)習(xí)效果的有效途徑。

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