基于線上線下混合式教學(xué)的《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程建設(shè)與應(yīng)用

岑升波

柳州鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣西 柳州 545007

《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程是理工科院校機(jī)械制造類、近機(jī)械類專業(yè)學(xué)生必修的一門專業(yè)基礎(chǔ)課。整個(gè)課程以機(jī)械原理和常見傳動(dòng)機(jī)構(gòu)開展為重點(diǎn)開展，在人才培養(yǎng)方案的課程銜接上起到承上啟下的作用，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力、解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力起著重要的作用。但該課程涉及的機(jī)械理論知識(shí)較多、知識(shí)點(diǎn)不成體系、章節(jié)之間銜接不緊密，課程內(nèi)容較為枯燥無(wú)味，給教師的教學(xué)和學(xué)生的學(xué)習(xí)帶來(lái)很大的困擾。為了走出該困境，必須對(duì)該課程傳統(tǒng)教學(xué)模式中的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)組織方式進(jìn)行優(yōu)化，利用現(xiàn)代化信息技術(shù)搭建支持線上線下混合教學(xué)的在線開放式課程，將現(xiàn)代教學(xué)模式與信息技術(shù)進(jìn)行深度融合，打破知識(shí)點(diǎn)之間的孤島，以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣［1］。得益于信息技術(shù)的高速發(fā)展，現(xiàn)代教育模式正隨著信息化技術(shù)與教育教學(xué)的不斷深度融合而快速發(fā)展，各個(gè)高校不斷嘗試線上新的教學(xué)模式和教學(xué)手段，使得優(yōu)質(zhì)教育資源得以共建共享?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”的教育背景衍生的先進(jìn)教學(xué)模式和多樣化的教學(xué)方法在高等教育教學(xué)中應(yīng)用越來(lái)越廣泛，對(duì)解決《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程所遇到的問(wèn)題、促進(jìn)課程信息化教學(xué)改革、提高高職學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力與綜合職業(yè)素養(yǎng)等方面具有重要的意義。目前，國(guó)家出臺(tái)了一系列文件，對(duì)高等院校教育信息化建設(shè)和在線開放課程建設(shè)提出了諸多要求和建議。在該系列文件的指導(dǎo)下，各學(xué)校都積極開展在線課程建設(shè)工作，并取得了非凡的成果［2-4］，為《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程在線課程的建設(shè)提供了很好的借鑒意義。

本文針對(duì)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程在教學(xué)中所存在的問(wèn)題，利用云課堂智慧職教平臺(tái)對(duì)課程教學(xué)資料進(jìn)行整合和開發(fā)，將信息化技術(shù)和現(xiàn)代教學(xué)模式相結(jié)合，重新優(yōu)化了課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)手段，為學(xué)生多樣化學(xué)習(xí)提供保證，使教育資源得以優(yōu)化和共享。從課程教學(xué)內(nèi)容的整合重構(gòu)、教學(xué)模式的改革創(chuàng)新、課程思政的融入、評(píng)價(jià)方式的多元化等方面探討在線開放課程的建設(shè)，并將線上線下相結(jié)合的教學(xué)模式應(yīng)用到《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》的課堂中，使教學(xué)質(zhì)量得以提高。

一、《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程的教學(xué)現(xiàn)狀

高職《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程教學(xué)內(nèi)容主要包括平面機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、帶傳動(dòng)和鏈傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)和蝸桿傳動(dòng)、輪系、連接、軸和軸承等知識(shí)點(diǎn)。本文對(duì)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題進(jìn)行了總結(jié)，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

（一）教材理論性過(guò)強(qiáng)，知識(shí)點(diǎn)孤立，章節(jié)銜接不緊密

目前，大多數(shù)教材均以常用傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的原理、結(jié)構(gòu)和應(yīng)用為主要內(nèi)容［5］，有些教材加入了理論力學(xué)、材料力學(xué)、公差配合和金屬材料與熱處理等內(nèi)容，教材章節(jié)繁多，知識(shí)點(diǎn)孤立而不成體系，與實(shí)際相聯(lián)系的講解較少，這給偏向應(yīng)用的高職學(xué)生帶來(lái)了很大的困擾，無(wú)法從前面學(xué)過(guò)的知識(shí)推導(dǎo)出后面的學(xué)習(xí)要點(diǎn)，知識(shí)點(diǎn)成“孤島”。學(xué)生難以采用聯(lián)想記憶的方法進(jìn)行學(xué)習(xí)，光靠死記硬背，對(duì)掌握該課程是非常大的挑戰(zhàn)。

（二）傳統(tǒng)的教學(xué)模式，教學(xué)方法單一，教學(xué)效果不好

高職課堂的《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課大多采用以教師在課堂講授為主的知識(shí)灌輸式教學(xué)模式，強(qiáng)調(diào)課程的系統(tǒng)性和教學(xué)的完整性［6］，忽略師生之間的互動(dòng)，沒(méi)有給予學(xué)生足夠的時(shí)間進(jìn)行充分的思考和討論，這種被動(dòng)式的學(xué)習(xí)模式很難讓學(xué)生獲得學(xué)習(xí)的成就感，逐漸失去對(duì)該課程的學(xué)習(xí)興趣。教學(xué)方法單一，依賴多媒體課件的講稿來(lái)講授，雖然授課教師在課件加入了視頻、動(dòng)畫和微課，增加了課件的可觀賞性、知識(shí)點(diǎn)的趣味性，在一定程度上提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，但很難改變教師講得多而學(xué)生學(xué)得少的現(xiàn)狀。

（三）學(xué)生學(xué)習(xí)缺乏主動(dòng)性，學(xué)習(xí)方式單一

《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程的知識(shí)點(diǎn)理論性較強(qiáng)且不成體系，章節(jié)間的聯(lián)系不緊密，容易使學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中感到枯燥乏味。大部分高職學(xué)生的基礎(chǔ)較為薄弱，學(xué)習(xí)上缺乏主動(dòng)性，不善于自主學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)方法仍沿用臨時(shí)抱佛腳死記硬背的應(yīng)試方法，缺乏對(duì)知識(shí)的真正理解和掌握。學(xué)習(xí)手段單一，學(xué)生普遍采用線下課堂學(xué)習(xí)和自習(xí)，不善于利用各種教學(xué)資源輔助學(xué)習(xí)，動(dòng)手實(shí)踐能力薄弱。

（四）實(shí)驗(yàn)案例老舊，實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果差

《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)一般設(shè)置在平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖、漸開線直齒圓柱齒輪參數(shù)的測(cè)量、減速器的拆裝等方面，實(shí)驗(yàn)案例老舊，不僅沒(méi)有與現(xiàn)代化工業(yè)機(jī)械緊密結(jié)合，而且學(xué)生容易在網(wǎng)上或者往屆學(xué)生的手里得到答案，失去了鍛煉學(xué)生獨(dú)立思考和動(dòng)手能力的作用。

（五）教學(xué)資源匱乏，資源利用率不高

傳統(tǒng)的教學(xué)資源主要包括配套教材和習(xí)題冊(cè)、根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)制作的多媒體課件和教師收集課程相關(guān)的視頻動(dòng)畫等資源，但教師花費(fèi)巨大精力制作和收集的教學(xué)資源缺少有效的監(jiān)督，無(wú)法保證學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度，導(dǎo)致資源利用率低。近年來(lái)還流行微課制作、教學(xué)資源開發(fā)等，但是效果良好的微課和精品課程開發(fā)需要有較大的經(jīng)費(fèi)支撐。目前我國(guó)的在線開放課程資源大都集中在雙一流本科院校［7］，教育資源分配不均勻，使得受眾面更廣的高職院校所獲得的課程教學(xué)資源匱乏。

二、《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程在線課程建設(shè)

基于云課堂智慧職教平臺(tái)，構(gòu)建《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程在線開放教學(xué)資源，以培養(yǎng)創(chuàng)新型、復(fù)合型的高素質(zhì)技術(shù)技能人才為目標(biāo)，從課程教學(xué)內(nèi)容的整合重構(gòu)、教學(xué)模式的改革創(chuàng)新、思政元素的融入、評(píng)價(jià)方式的多元化等多方面進(jìn)行開發(fā)。

（一）教學(xué)內(nèi)容的重組

深入企業(yè)調(diào)研，重新制定課程的教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容，對(duì)各個(gè)知識(shí)點(diǎn)重新進(jìn)行梳理和碎片化處理，打破《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》知識(shí)點(diǎn)不成體系的困境，以企業(yè)經(jīng)典案例為基礎(chǔ)、以任務(wù)為導(dǎo)向設(shè)計(jì)機(jī)械原理部分理論知識(shí)點(diǎn)的呈現(xiàn)方式，并制作相關(guān)微視頻，為學(xué)生線上自主學(xué)習(xí)做準(zhǔn)備。對(duì)學(xué)生的學(xué)情進(jìn)行充分分析，了解不同層次學(xué)生的需求，綜合考慮實(shí)際條件，圍繞課程目標(biāo)和單位用人需求為各章節(jié)重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)制定相應(yīng)的虛擬工作情景，并提供配套解釋性原理動(dòng)畫和微視頻講解，加強(qiáng)章節(jié)之間的銜接，使整個(gè)課程內(nèi)容體系更加緊密。

（二）教學(xué)模式的改革

《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程以問(wèn)題導(dǎo)向教學(xué)法為開發(fā)主線、以實(shí)際工程現(xiàn)象和問(wèn)題為學(xué)習(xí)的起點(diǎn)，以學(xué)生能夠自行解決專業(yè)領(lǐng)域問(wèn)題為最終目的。課程將采用混合式教學(xué)的模式，將線上的自主學(xué)習(xí)、交流互動(dòng)、教師輔導(dǎo)答疑、在線考核、拓展學(xué)習(xí)、課后評(píng)價(jià)反饋與線下課堂重難點(diǎn)精講相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)教學(xué)手段的多樣化。根據(jù)課程要求，教師課前發(fā)布任務(wù)，以任務(wù)驅(qū)動(dòng)法促使學(xué)生自主學(xué)習(xí)。

在新課學(xué)習(xí)前，以實(shí)際工程現(xiàn)象和問(wèn)題為導(dǎo)入，啟發(fā)學(xué)生獨(dú)立思考，培養(yǎng)學(xué)生解決問(wèn)題的能力，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。課堂中針對(duì)學(xué)生預(yù)習(xí)的數(shù)據(jù)表現(xiàn)，對(duì)重難點(diǎn)進(jìn)行精講答疑，幫助學(xué)生突破重點(diǎn)攻克難點(diǎn)，增加師生相互交流的時(shí)間，使學(xué)生積極地參與課堂活動(dòng)中，提高學(xué)生對(duì)課程學(xué)習(xí)的激情和熱情。解決課前導(dǎo)入的問(wèn)題以后，提出更多相近似的案例，讓學(xué)生分組進(jìn)行討論，實(shí)現(xiàn)知識(shí)遷移，達(dá)到舉一反三的效果，強(qiáng)化線上學(xué)習(xí)成果的同時(shí)也提高了課堂教學(xué)效果。通過(guò)在線討論、頭腦風(fēng)暴和課題測(cè)試等活動(dòng)來(lái)鞏固和檢驗(yàn)教學(xué)的效果，教師可以查看教學(xué)資源平臺(tái)的數(shù)據(jù)，掌握學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況，靈活改變課堂走向。

（三）課程思政元素的融入

將機(jī)械設(shè)計(jì)常用標(biāo)準(zhǔn)和綜合職業(yè)素養(yǎng)融入到課堂教學(xué)中，通過(guò)機(jī)械設(shè)計(jì)的經(jīng)典案例分析、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)解讀和視頻學(xué)習(xí)等手段補(bǔ)充教學(xué)資源［8］，幫助學(xué)生樹立大國(guó)工匠精神，讓學(xué)生在完成課程任務(wù)的同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生良好操作設(shè)計(jì)能力、創(chuàng)新思維能力和精益求精的制造精神。積極收集學(xué)習(xí)強(qiáng)國(guó)平臺(tái)、官方新聞平臺(tái)的杰出人物報(bào)道，充分發(fā)揮榜樣的力量，鼓勵(lì)學(xué)生響應(yīng)國(guó)家和時(shí)代的號(hào)召，勤學(xué)苦練、積極開拓進(jìn)取，將工匠精神與現(xiàn)代專業(yè)技能相結(jié)合，努力成為滿足社會(huì)發(fā)展需求的新型人才，為祖國(guó)從制造大國(guó)轉(zhuǎn)變?yōu)橹圃鞆?qiáng)國(guó)的夢(mèng)想添磚加瓦。

（四）課程的綜合考核

在線開放課程的考核體系應(yīng)全面科學(xué)地對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程、學(xué)習(xí)能力、積極性和應(yīng)用創(chuàng)新性進(jìn)行評(píng)價(jià)。利用職教云平臺(tái)全過(guò)程的收集學(xué)生在課前預(yù)習(xí)、課堂參與、師生互動(dòng)、課后作業(yè)、單元測(cè)試等多維度學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，幫助教師分析課程數(shù)據(jù)和掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度?？己瞬捎眠^(guò)程性考核和終結(jié)性考核，將學(xué)生的學(xué)習(xí)紀(jì)律態(tài)度、學(xué)習(xí)過(guò)程、參與活動(dòng)、作業(yè)、測(cè)驗(yàn)等作為過(guò)程性考核；終結(jié)性考核以閉卷考試為主。改變傳統(tǒng)的考試方法，對(duì)學(xué)生的整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程進(jìn)行評(píng)價(jià)，重平時(shí)輕期末考試卷，特別是平時(shí)注重實(shí)踐技能的考核力度，使整個(gè)評(píng)價(jià)過(guò)程成為促進(jìn)和激勵(lì)學(xué)生熱愛(ài)學(xué)習(xí)的手段。

三、《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》線上線下混合式教學(xué)的應(yīng)用

（一）課前線上預(yù)習(xí)

課程團(tuán)隊(duì)對(duì)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》教材中的重要知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行梳理，采用錄屏和視頻拍攝的方式制作微視頻，主要涵蓋《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程的重要知識(shí)點(diǎn)和相關(guān)實(shí)驗(yàn)課程。在職教云在線平臺(tái)的支持下，授課教師根據(jù)本次課要講的內(nèi)容，進(jìn)行核心知識(shí)框架和知識(shí)點(diǎn)梳理，并提前3天在職教云平臺(tái)上發(fā)布線上預(yù)習(xí)任務(wù)，任務(wù)主要包含上課PPT、重難點(diǎn)微視頻講解、重要機(jī)構(gòu)動(dòng)畫演示的學(xué)習(xí)和預(yù)習(xí)測(cè)試。為激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)興趣，測(cè)試題盡量以選擇題為主，學(xué)生可根據(jù)自己的已有知識(shí)和前期預(yù)習(xí)快速完成。在此過(guò)程中，學(xué)生完成了本次課知識(shí)內(nèi)容的初步學(xué)習(xí)，為后續(xù)線下課堂學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。同時(shí)，平臺(tái)將會(huì)記錄和統(tǒng)計(jì)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度和預(yù)習(xí)作業(yè)的完成情況，上課前教師查看平臺(tái)的后臺(tái)數(shù)據(jù)，及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略。

（二）課中混合式教學(xué)

在線下課堂教學(xué)中，采用職教云平臺(tái)簽到功能快速完成考勤，并根據(jù)學(xué)生的預(yù)習(xí)情況，結(jié)合課堂的重難點(diǎn)知識(shí)，授課教師對(duì)本次課堂內(nèi)容進(jìn)行梳理和總結(jié)，同時(shí)根據(jù)該知識(shí)點(diǎn)在現(xiàn)實(shí)生活的應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行拓展和延伸。每講解一個(gè)知識(shí)點(diǎn)后，在平臺(tái)上設(shè)置1～2個(gè)課堂活動(dòng)，包括提問(wèn)、測(cè)試、討論、頭腦風(fēng)暴、投票等環(huán)節(jié)，最大限度地讓學(xué)生參與到課堂中來(lái)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性。授課教師可以通過(guò)查看學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度和回答問(wèn)題的正確率，快速掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，及時(shí)調(diào)整授課方式和重點(diǎn)講解錯(cuò)誤率較高題目所涉及知識(shí)點(diǎn)。課堂結(jié)束前3～5分鐘，授課教師可以設(shè)置總結(jié)性提問(wèn)或者測(cè)試，根據(jù)學(xué)生回答情況檢測(cè)本次課的學(xué)習(xí)效果。

（三）課后復(fù)習(xí)

授課教師將所有教學(xué)資料上傳至職教云平臺(tái)，并在每次上課結(jié)束后在平臺(tái)上安排復(fù)習(xí)任務(wù)。任務(wù)包括課件復(fù)習(xí)、作業(yè)、測(cè)試等環(huán)節(jié)，供學(xué)生進(jìn)行課后復(fù)習(xí)。使學(xué)生充分利用課余時(shí)間，自主學(xué)習(xí)效率提高，充分滿足學(xué)生碎片化時(shí)間學(xué)習(xí)的需求。同時(shí)學(xué)生在平臺(tái)上進(jìn)行個(gè)人學(xué)習(xí)總結(jié)，反思自己在本節(jié)課的學(xué)習(xí)過(guò)程中的收獲和不足，從而不斷提高自己的學(xué)習(xí)方法。教師也可以從學(xué)生的反饋中找出課堂的不足，進(jìn)一步優(yōu)化教學(xué)策略，提高教學(xué)效果。

四、結(jié)論

根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程知識(shí)點(diǎn)繁多而不成體系的特點(diǎn)，建設(shè)了基于線上線下混合式教學(xué)的《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程，將課程的教學(xué)內(nèi)容分解與組合，打通各知識(shí)點(diǎn)的壁壘，降低學(xué)生學(xué)習(xí)的難度；在課前、課中和課后的教學(xué)環(huán)節(jié)中，采用多元化的教學(xué)手段、更合理的教學(xué)模式的運(yùn)用，以及課程思政元素與課程的各個(gè)知識(shí)點(diǎn)相結(jié)合，不僅提高了不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，培養(yǎng)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，而且提高了學(xué)生的綜合素養(yǎng)。