OTO教學(xué)模式下機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)教學(xué)改革研究*

王 婷

（1.武昌工學(xué)院，湖北 武漢 430065；2.綠色風(fēng)機制造湖北省協(xié)同創(chuàng)新中心，湖北 武漢 430065）

傳統(tǒng)的教學(xué)模式一般是學(xué)生和老師一同在課堂進行學(xué)習(xí)與授課，而隨著人工智能時代的到來，這種傳統(tǒng)的教學(xué)形式需要進行改革，才能更好地跟上時代步伐，提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率。針對機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)，如何更好地將傳統(tǒng)教學(xué)與現(xiàn)代化的方式相結(jié)合，就是筆者需要研究的內(nèi)容?！癘TO”即“Online To Offline”，其含義是“線上線下”混合式教學(xué)，這是近年發(fā)展起來的一種新型教學(xué)模式，即學(xué)生需要將線下教學(xué)與線上教學(xué)混合進行學(xué)習(xí)，是一種更強調(diào)主動性的學(xué)習(xí)方式。學(xué)生不再是被動的學(xué)習(xí)者，在OTO教學(xué)的模式中，學(xué)生是學(xué)習(xí)的主動研究者，而教師不僅僅是作為教學(xué)知識的傳播者，更是一個知識的引導(dǎo)者。在“互聯(lián)網(wǎng)+教育”新形勢的新時代，OTO教學(xué)模式是一種創(chuàng)新的教育模式，隨著網(wǎng)絡(luò)與科技的快速發(fā)展，OTO教學(xué)在普通高等學(xué)校的教育中顯得愈發(fā)重要[1-2]。

1 機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)教學(xué)現(xiàn)狀

1.1 機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)現(xiàn)狀

機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)是普通高等學(xué)校本科的一門專業(yè)，屬于機械類專業(yè)，該專業(yè)旨在培養(yǎng)能適應(yīng)社會的發(fā)展需要，同時具備扎實的自然科學(xué)基礎(chǔ)知識、過硬的機械專業(yè)知識和較好的相關(guān)實踐能力，且具有創(chuàng)新意識、溝通能力和較高社會責(zé)任感與職業(yè)道德的人才。武昌工學(xué)院為全日制普通本科高等學(xué)校，培養(yǎng)應(yīng)用型技術(shù)技能型人才，要求學(xué)生知識結(jié)構(gòu)合理、動手能力強、綜合素質(zhì)高。在武昌工學(xué)院的機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)，該專業(yè)學(xué)生絕大多數(shù)為男生，他們思維活躍、動手能力強，但學(xué)習(xí)能動性還需提高。

1.2 機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)教學(xué)現(xiàn)狀

老師在教學(xué)過程中會根據(jù)人才培養(yǎng)目標(biāo)和教學(xué)大綱確定教學(xué)目標(biāo)以及相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容，加上每個班級情況會有差異，學(xué)生整體的班風(fēng)、接受程度會不同，老師將根據(jù)每個班級的特點針對性教學(xué)。但是由于機械類一個教學(xué)班級一般有30人左右，教師無法真正做到針對每個人個性化教學(xué)。在教學(xué)時，教師一般保證絕大多數(shù)同學(xué)有所進步，但是在傳統(tǒng)教學(xué)的模式上，很難完全做到讓所有人都完全理解老師在教學(xué)過程中講解的所有知識點，使教師所講授的所有內(nèi)容都被學(xué)生在課程上所消化吸收。

結(jié)合武昌工學(xué)院學(xué)情及專業(yè)特點，在近年的教學(xué)過程中，部分教師初步嘗試OTO教學(xué)。圖1為機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)三個班級對于同一門課程在同一時間完成了相同的教學(xué)內(nèi)容后，學(xué)生對于不同知識點的接受程度。其中橫坐標(biāo)為不同難易程度的知識點，縱坐標(biāo)為學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)知識內(nèi)容后的測試得分，其中1班為傳統(tǒng)教學(xué)模式，2班為純線上教學(xué)模式，3班為淺嘗OTO教學(xué)模式。

通過圖1可以發(fā)現(xiàn)，1班在傳統(tǒng)教學(xué)模式中，學(xué)生對于容易的知識點很容易接受，隨著知識難度的增加，學(xué)生的接受程度會逐漸下降；2班在純線上教學(xué)模式中，學(xué)生對于容易的知識點接受程度較高，但是知識難點增加后，學(xué)生的接受程度就會下降較快；而3班在淺嘗OTO的教學(xué)模式下，不管是容易的知識點還是較難的知識點，學(xué)生的接受程度都會比較高，且當(dāng)知識難度增加后，學(xué)生的接受程度也不會有過于明顯的下降。通過調(diào)查也發(fā)現(xiàn)，學(xué)生更愿意在OTO的教學(xué)模式中進行知識點的學(xué)習(xí)，這樣學(xué)習(xí)效果會得到明顯提升。

圖1 不同教學(xué)模式下學(xué)生對知識接受程度

2 OTO教學(xué)模式下機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)教學(xué)改革研究

2.1 提高學(xué)習(xí)靈活性和學(xué)習(xí)效率

學(xué)生的學(xué)習(xí)不再僅僅局限于課堂上，通過OTO的教學(xué)模式，學(xué)生可以在課前線上預(yù)習(xí)學(xué)習(xí)內(nèi)容，完成課前習(xí)題，帶著疑問在課堂上進行學(xué)習(xí)，在教室里會更有針對性地與老師進行互動來解決疑惑，課后可以自主利用時間進行復(fù)習(xí)，鞏固強化所學(xué)知識。對于機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的學(xué)生而言，很多知識內(nèi)容與學(xué)生的生活仿佛隔了一層窗戶紙，如果僅通過課堂學(xué)習(xí)，學(xué)生無法很好地理解難點內(nèi)容。在OTO的教學(xué)過程中，學(xué)生通過課前線上教師的指導(dǎo)預(yù)習(xí)，教師在課堂中針對學(xué)生預(yù)習(xí)情況有目的地進行線下指導(dǎo)，再結(jié)合學(xué)生課后線上的鞏固復(fù)習(xí)，將線上線下兩個教學(xué)方式有機融合，使教學(xué)效果達到最大。

比如對于機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的學(xué)生而言，“機械工程制圖”是非常重要的一門課程，同時也是一門非?？疾閷W(xué)生想象能力的課程。很多機械結(jié)構(gòu)學(xué)生都無法在課堂上看到實物，教師會通過播放圖片或者動畫視頻的方式讓學(xué)生盡可能地了解機械產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，但是傳統(tǒng)教學(xué)模式依然會比較抽象，學(xué)生不好全面掌握其結(jié)構(gòu)，因此在繪圖過程中無法很好地把握。通過OTO教學(xué)就可以很全面地講解，教師可以把機構(gòu)的分解圖、裝配圖，以及不同視角的視頻展示等發(fā)布在線上，學(xué)生可以更全面地理解。對于在課堂中沒有完全理解的內(nèi)容，學(xué)生課后也可以隨時播放教學(xué)視頻進行學(xué)習(xí)，不僅提升了學(xué)習(xí)的靈活性，也提高了學(xué)習(xí)的效率。

2.2 資源共享共建精品課程

OTO教學(xué)是一種線上線下混合式教學(xué)，其中非常重要的一環(huán)是建立線上教學(xué)資源。傳統(tǒng)課堂上，教師一般是將PPT、教學(xué)進度表、教學(xué)大綱、教案、動畫視頻等資料在課程上進行展示，而在OTO教學(xué)過程中，教師會將這些資料都上傳到線上平臺，學(xué)生可以隨時進行學(xué)習(xí)。課前預(yù)習(xí)、課后進行復(fù)習(xí)鞏固都可以利用自主時間來完成。對于機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的學(xué)生而言，他們要求理論與實踐相結(jié)合，學(xué)生在課堂上學(xué)習(xí)了理論之后，對于不熟悉的知識點，可以隨時在線上復(fù)習(xí)，或者在實踐操作過程中，遇到難點也可以隨時通過線上的相關(guān)教學(xué)內(nèi)容及時解決問題，大大提高了問題的解決效率。而且線上資源可以供全校所有學(xué)生，乃至全社會使用，即使是非機械類專業(yè)的學(xué)生，如果對本門課程感興趣，也可以根據(jù)自身能力選擇合適的線上資源進行學(xué)習(xí)，并且還可以參加線上測試評價，真正實現(xiàn)了信息互通、資源共享。

在教學(xué)過程中，教師會不斷更新建設(shè)教學(xué)資源庫，信息化教學(xué)資源的建設(shè)是一項長期工程，尤其是對于普通本科高等院校來說，需要建立起完整的信息資源庫，以適應(yīng)現(xiàn)代社會發(fā)展的需要。很多高校都有不少關(guān)于機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的教師，有能力組建一支有力量的教師隊伍，這樣的一支隊伍在多年的教學(xué)過程中必定汲取了大量的經(jīng)驗，足以完成OTO教學(xué)平臺的建設(shè)以及信息整合、資源整合等工作，通過不斷積累，可以共建精品課程，這對學(xué)生的成長以及學(xué)校的發(fā)展都是非常有益的[3-6]。

2.3 互動形式的多樣化

傳統(tǒng)教學(xué)過程中，教師點學(xué)生回答問題一般是根據(jù)點名表喊出學(xué)生名字，但是在OTO教學(xué)過程中，回答問題可通過搶答、隨機抽取等形式，學(xué)生更感興趣，也可以調(diào)節(jié)一下課堂學(xué)習(xí)緊張的學(xué)習(xí)氣氛，學(xué)生回答問題的次數(shù)和準(zhǔn)確情況也可以作為后期評價的參考之一。教師可在線上發(fā)布小組作業(yè)，小組成員可在課后討論完成，完成之后在線上平臺提交作品即可，并可進行展示交流，班級成員可對每組作品進行點贊和評論，對于點贊率高的作品，在課堂教學(xué)時，可上臺進行介紹，教師可與學(xué)生一起討論產(chǎn)品優(yōu)缺點，并分析改進。這樣不僅可以讓學(xué)生在互動過程中完成并改進自己的作品，也可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

傳統(tǒng)的教學(xué)模式對師生互動的形式有一定的局限性，很多活動只能在課堂上開展，即使是發(fā)布的課后任務(wù)，也無法做到實時交流。且在傳統(tǒng)教學(xué)過程中，盡管師生可以面對面直接交流，但是很多學(xué)生積極性不夠高，他們多為被動接受知識，由于不善于表達或從眾心理等各種原因，與老師直接的互動并不是很多，因此會造成學(xué)習(xí)效果并不是特別突出。但是OTO教學(xué)模式豐富了師生互動的多樣性，且學(xué)生可以及時反饋學(xué)習(xí)情況。借助網(wǎng)絡(luò)平臺，教師可以個性化地為不同學(xué)生設(shè)置不一樣的作業(yè)題目，還可以讓學(xué)生團隊合作進行小組討論，學(xué)生也更勇于表達自己的想法。比如在“機械創(chuàng)新設(shè)計”課程中，學(xué)生利用所學(xué)習(xí)到的相關(guān)理論知識，課后可以在實驗室進行機械產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計與搭建，在實驗過程中，學(xué)生能隨時將所搭建的產(chǎn)品進行拍照上傳，教師也可以進行指導(dǎo)改進，這樣能實現(xiàn)課后互動指導(dǎo)，學(xué)生將想法在實驗室進行實現(xiàn)，同學(xué)間可以相互交流，教師線上進行觀察引導(dǎo)，學(xué)生進步會更快。對于教師而言，教學(xué)方式會更加多樣化，也能提高學(xué)生對本門課程的學(xué)習(xí)興趣。

機械類專業(yè)課教師的教學(xué)傳統(tǒng)上主要是線下完成的，教師根據(jù)個人多年經(jīng)驗，觀察并把握學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)、學(xué)習(xí)能力和特點，為學(xué)生講解課程相關(guān)知識點，并對重難點進行合理的解析，答疑解惑。OTO教學(xué)模式可以讓學(xué)生在線下培養(yǎng)技能，而在線上完成對機械專業(yè)知識點的把握和理解，并完成相應(yīng)的作業(yè)任務(wù)，與教師的互動也更加多樣。這種教學(xué)模式不僅僅能實現(xiàn)師生之間的良性互動，而且還可以增加學(xué)生之間的互動，讓學(xué)生在交流互動的過程中完善思路、開闊眼界[7-9]。

2.4 建立多元化的評價方法

對于機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)而言，傳統(tǒng)的評價方式一般由三部分組成：試卷考試成績+學(xué)生實驗成績+學(xué)生平時成績。而在OTO的教學(xué)模式中，評價方式將更加多元化。比如教師可在課堂教學(xué)開始時采用線上簽到的方式，在短時間內(nèi)學(xué)生通過手勢簽到或者定位簽到的方式，一方面節(jié)省了教師點名的時間，另一方面也可以保證簽到的學(xué)生是一定在教室內(nèi)的，這樣教師可以及時把握學(xué)生的到課情況。在OTO教學(xué)過程中，考核方式也更加豐富，可以將教師評價、學(xué)生自評和學(xué)生互評進行融合，關(guān)注的重點不再是傳統(tǒng)教學(xué)中期末考試的成績，而是更重視學(xué)生的學(xué)習(xí)過程、學(xué)習(xí)能力、學(xué)習(xí)的態(tài)度及效果[10]。

3 結(jié)語

OTO教學(xué)模式的出現(xiàn)，為師生創(chuàng)造了一個全新的、更高效的學(xué)習(xí)平臺。它能將傳統(tǒng)教學(xué)與線上教學(xué)進行優(yōu)勢互補，不僅提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的靈活性和學(xué)習(xí)效率，還可以將線上資源共享，提供給更多有需要的學(xué)習(xí)者，也讓教師可以更全面方便地更新信息資源庫，盡快建立精品課程，并且豐富師生之間的互動形式，增加交流，優(yōu)化學(xué)生學(xué)習(xí)效果，也使得課程評價方式更加多元化，教學(xué)與學(xué)習(xí)均更加靈活[11]。OTO教學(xué)將傳統(tǒng)教學(xué)中被動接受學(xué)習(xí)的學(xué)生，變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)的研究者，而教師變?yōu)橹笇?dǎo)者，這樣一種混合式的教學(xué)模式使得教學(xué)過程中具有更多的主動性，從而有效提高了教師的教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。