互聯(lián)網(wǎng)背景下高校機(jī)械設(shè)計(jì)課程教學(xué)效果調(diào)研

郭 飛,原現(xiàn)杰,薛會(huì)玲

(華北水利水電大學(xué) 機(jī)械學(xué)院,鄭州 450045)

0 引言

中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息中心(CNNIC)第51次《中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展?fàn)顩r統(tǒng)計(jì)報(bào)告》中顯示,截至2022年12月,我國(guó)網(wǎng)民規(guī)模達(dá)10.67億,互聯(lián)網(wǎng)普及率達(dá)75.6%,傳統(tǒng)領(lǐng)域應(yīng)用線(xiàn)上化進(jìn)程不斷加快[1]。社會(huì)各領(lǐng)域在互聯(lián)網(wǎng)的影響下發(fā)生了翻天覆地的變化,改變了人們的生活和學(xué)習(xí)方式。高校大學(xué)生作為催動(dòng)社會(huì)快速發(fā)展和互聯(lián)網(wǎng)更新?lián)Q代的重要群體,電子設(shè)備已成為日常學(xué)習(xí)和生活中不可或缺的一部分[2]。而高校課程思政教育和機(jī)械計(jì)劃課程教學(xué)也在互聯(lián)網(wǎng)背景下面臨著新的機(jī)遇與挑戰(zhàn),互聯(lián)網(wǎng)的便捷性、時(shí)效性和交互性等特征給高校帶來(lái)便捷和獲取資源多元化的同時(shí),也給其帶來(lái)了諸多的負(fù)面影響,機(jī)械設(shè)計(jì)課程教學(xué)方式的選擇、互聯(lián)網(wǎng)背景下機(jī)械設(shè)計(jì)課程教學(xué)效果和思政教育環(huán)境的復(fù)雜化等方面均面臨著重大挑戰(zhàn)[3]。本研究緊緊圍繞互聯(lián)網(wǎng)背景,著重調(diào)研高校機(jī)械設(shè)計(jì)課程的教學(xué)效果。

1 互聯(lián)網(wǎng)特征

互聯(lián)網(wǎng)是信息資源傳播方式發(fā)展與變革下的產(chǎn)物,其超越書(shū)籍、電話(huà)和廣播等傳統(tǒng)媒介,以潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲之勢(shì)吸收與轉(zhuǎn)化傳統(tǒng)媒介,并以電子書(shū)、視頻和錄音等方式展現(xiàn)在大眾眼前[4]?；ヂ?lián)網(wǎng)這一新媒介主要包含五個(gè)特征,其中空間開(kāi)放性是互聯(lián)網(wǎng)的核心。互聯(lián)網(wǎng)的開(kāi)放性為高校教師和學(xué)生提供了更多先進(jìn)的學(xué)習(xí)資源,同時(shí)也要求教師與學(xué)生具備更高的篩查能力。主體虛擬性是互聯(lián)網(wǎng)的另一大亮點(diǎn),大眾可在虛擬世界里隱藏自身現(xiàn)實(shí)中的信息。信息交互性是大眾可借助互聯(lián)網(wǎng)與志同道合之人產(chǎn)生平等的交流與互動(dòng)。傳播的及時(shí)性和內(nèi)容的豐富性是指信息在互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)上一經(jīng)發(fā)送,擁有互聯(lián)網(wǎng)終端的用戶(hù)就能立刻接受到信息,信息的傳遞過(guò)程中幾乎沒(méi)有延遲,且內(nèi)容豐富[5],如圖1所示。

圖1 互聯(lián)網(wǎng)特征Fig.1 Characteristics of internet

2 研究過(guò)程

調(diào)研對(duì)象為某學(xué)院2017級(jí)和2018級(jí)機(jī)械設(shè)計(jì)課程學(xué)生,其中2017級(jí)學(xué)生39名,2018級(jí)學(xué)生75名。

2.1 機(jī)械設(shè)計(jì)課程目標(biāo)維度劃分

根據(jù)高校機(jī)械設(shè)計(jì)課程的教學(xué)計(jì)劃,將機(jī)械設(shè)計(jì)課程目標(biāo)分為五個(gè),如表1所示。

表1 機(jī)械設(shè)計(jì)課程目標(biāo)維度及內(nèi)涵Tab.1 Dimension and connotation of mechanical design course

2.2 定量評(píng)價(jià)法

機(jī)械設(shè)計(jì)課程的考核環(huán)節(jié)包括作業(yè)、實(shí)驗(yàn)和期末考試,成績(jī)?cè)u(píng)定方式為平時(shí)作業(yè)占30%、實(shí)驗(yàn)占10%,期末考試占60%,即課程目標(biāo)1(作業(yè))、課程目標(biāo)2(作業(yè))、課程目標(biāo)3(作業(yè))、課程目標(biāo)4(作業(yè))、課程目標(biāo)5(作業(yè)、實(shí)驗(yàn))及期末成績(jī)。課程目標(biāo)達(dá)成度期望值為0.6,課程目標(biāo)考核成績(jī)分析法的計(jì)算方法如下：取本課程所有學(xué)生各考核環(huán)節(jié)成績(jī),若學(xué)生總數(shù)為n,基于成績(jī)考核法的第i個(gè)課程目標(biāo)達(dá)成度為：

2.3 定性評(píng)價(jià)方法

定性評(píng)價(jià)方法是在問(wèn)卷調(diào)查的基礎(chǔ)上評(píng)價(jià)學(xué)生通過(guò)課程學(xué)習(xí)達(dá)成課程目標(biāo)的情況,若學(xué)生總數(shù)為n,具體計(jì)算方法如下：

課程目標(biāo)達(dá)成度=[∑(課程目標(biāo)i各分?jǐn)?shù)項(xiàng)分值×各分?jǐn)?shù)項(xiàng)學(xué)生數(shù))]/(5n)

3 研究結(jié)果

3.1 定量評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)結(jié)果

課程目標(biāo)1達(dá)成度為0.77,說(shuō)明學(xué)生基本掌握了單向穩(wěn)定變應(yīng)力的強(qiáng)度計(jì)算、平鍵連接特征及強(qiáng)度校核計(jì)算、帶傳動(dòng)的受力及應(yīng)力分析、正確設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)方面的知識(shí),但達(dá)成度低于2017級(jí)(0.82)學(xué)生,說(shuō)明學(xué)生掌握知識(shí)不夠全面,綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)的一般規(guī)律知識(shí)稍有不足,運(yùn)用機(jī)械基礎(chǔ)知識(shí)解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力稍稍弱些。后續(xù)教學(xué)過(guò)程中,要加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)的講解,通過(guò)隨堂小測(cè)試加深知識(shí)的掌握。課程目標(biāo)2達(dá)成度為0.89,高于目標(biāo)期望值0.6,說(shuō)明學(xué)生掌握了螺栓連接分析及計(jì)算、鏈傳動(dòng)的分析設(shè)計(jì)、齒輪傳動(dòng)的受力分析方法、齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)原理及設(shè)計(jì)步驟,但低于2017級(jí)(0.92)學(xué)生,原因可能在于機(jī)械設(shè)計(jì)的知識(shí)點(diǎn)多且很碎。課程目標(biāo)3達(dá)成度為0.81,高于目標(biāo)期望值0.6和2017級(jí)(0.77)學(xué)生達(dá)成度,說(shuō)明學(xué)生掌握了蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)、材料選擇、失效形式、設(shè)計(jì)步驟和方法方面的知識(shí)及滾動(dòng)軸承承載能力計(jì)算及組合設(shè)計(jì)方面的知識(shí),當(dāng)然也可能與課堂中講述的內(nèi)容重點(diǎn)加強(qiáng)、增加了計(jì)算的實(shí)例分析和對(duì)應(yīng)的練習(xí)有關(guān),說(shuō)明教學(xué)效果較好。如圖2所示。

圖2 機(jī)械設(shè)計(jì)課程目標(biāo)1、課程目標(biāo)2和課程目標(biāo)3的達(dá)成度Fig.2 Achievements of objective 1,2 and 3 of mechanical design course

課程目標(biāo)4達(dá)成度為0.74,說(shuō)明學(xué)生基本掌握了滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、非液體摩擦滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算準(zhǔn)則及其物理意義、液體動(dòng)壓潤(rùn)滑的基本概念、基本方程和油楔承載機(jī)理,達(dá)成度高于2017級(jí)(0.71)。課程目標(biāo)5達(dá)成度為0.61,低于2017級(jí)(0.65),說(shuō)明學(xué)生掌握軸的受力分析、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及軸的強(qiáng)度計(jì)算方面的知識(shí)較差。如圖3所示。

圖3 機(jī)械設(shè)計(jì)課程目標(biāo)4和課程目標(biāo)5達(dá)成度Fig.3 Achievement of objective 4 and 5 of mechanical design course

課程各目標(biāo)整體達(dá)成度較好,滿(mǎn)足期望值要求,原因可能是在機(jī)械設(shè)計(jì)課堂教學(xué)中,高校教師結(jié)合課程內(nèi)容的特點(diǎn),采用講授式、案例式、討論式、匯報(bào)式等教學(xué)方法,利用手機(jī)等移動(dòng)信息工具,實(shí)現(xiàn)簽到、答疑、提問(wèn)、討論、作業(yè)、測(cè)試等各個(gè)環(huán)節(jié)的教學(xué)安排,借助圖片、音視頻等教學(xué)手段,應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù),重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容,既提高機(jī)械設(shè)計(jì)課程教學(xué)效果,又能將思政元素有機(jī)地融入教學(xué)內(nèi)容中,達(dá)到了“潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲”的育人效果。

教師結(jié)合授課內(nèi)容,部分章節(jié)采用翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式,發(fā)揮學(xué)生的主體地位,分小組布置任務(wù),可以采用主題研討式及答疑解惑式、項(xiàng)目實(shí)踐式等教學(xué)模式。翻轉(zhuǎn)課堂培養(yǎng)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力,也提高了教師的教學(xué)水平。部分章節(jié)內(nèi)滲透相關(guān)科學(xué)發(fā)展史,使思政進(jìn)課堂,實(shí)現(xiàn)德育共贏。

3.2 定性評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)結(jié)果

根據(jù)調(diào)查問(wèn)卷原始統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行課程達(dá)成度分析,2017級(jí)目標(biāo)1、2、3、4、5達(dá)成度分別為0.83、0.85、0.76、0.75、0.72;2018級(jí)目標(biāo)1、2、3、4、5達(dá)成度分別為0.83、0.81、0.79、0.78、0.73?？傮w來(lái)看,各課程目標(biāo)達(dá)成度均大于0.6。課程目標(biāo)達(dá)成情況詳見(jiàn)表2。

表2 課程目標(biāo)達(dá)成情況調(diào)查結(jié)果Tab.2 Results of the questionnaire of course objective achievement

出現(xiàn)這一研究結(jié)果的原因可能在于高校機(jī)械設(shè)計(jì)課程教師在教學(xué)過(guò)程中始終以開(kāi)放式項(xiàng)目和實(shí)際工程問(wèn)題為核心,既向?qū)W生傳輸基礎(chǔ)設(shè)計(jì)知識(shí),還引導(dǎo)其學(xué)會(huì)如何綜合運(yùn)用基礎(chǔ)知識(shí)解決工程問(wèn)題的能力,并且時(shí)常開(kāi)展生活中實(shí)際機(jī)械工程設(shè)計(jì)開(kāi)放性活動(dòng),引導(dǎo)學(xué)生從生活中發(fā)現(xiàn)“機(jī)械設(shè)計(jì)”的存在,體會(huì)如何根據(jù)需要改進(jìn)工程實(shí)際問(wèn)題,充分發(fā)揮理論聯(lián)系實(shí)際的作用。

4 總結(jié)

通過(guò)對(duì)2017級(jí)和2018級(jí)機(jī)械設(shè)計(jì)課程學(xué)生定量評(píng)價(jià)與定性評(píng)價(jià)調(diào)研發(fā)現(xiàn),定量評(píng)價(jià)結(jié)果和定性評(píng)價(jià)結(jié)果均高于課程目標(biāo)達(dá)成度期望值,說(shuō)明機(jī)械設(shè)計(jì)課程教學(xué)效果較好。從五個(gè)課程目標(biāo)調(diào)查結(jié)果來(lái)看,2018級(jí)學(xué)生機(jī)械設(shè)計(jì)課程目標(biāo)3、課程目標(biāo)4及課程目標(biāo)5的目標(biāo)達(dá)成度高于2017級(jí)學(xué)生,說(shuō)明這三個(gè)目標(biāo)的教學(xué)效果明顯。但課程目標(biāo)2的達(dá)成度低于2017級(jí),說(shuō)明針對(duì)這個(gè)目標(biāo)需要調(diào)整與改善。

5 建議

5.1 以課程目標(biāo)為導(dǎo)向,轉(zhuǎn)變教學(xué)模式

高校機(jī)械設(shè)計(jì)課程教師在后續(xù)的教學(xué)中可以通過(guò)小測(cè)試或課堂提問(wèn)等形式,加強(qiáng)學(xué)生的認(rèn)知與理解,提高學(xué)生對(duì)機(jī)械零件設(shè)計(jì)知識(shí)點(diǎn)的掌握和能力。還可利用互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái),共同研究與分析機(jī)械復(fù)雜傳動(dòng)系統(tǒng)方面的知識(shí),引導(dǎo)學(xué)生識(shí)別其中的關(guān)鍵點(diǎn),并能正確表達(dá),學(xué)會(huì)分析問(wèn)題,提高分析問(wèn)題的能力。

5.2 以學(xué)生需求為導(dǎo)向,加強(qiáng)課程目標(biāo)達(dá)成度水平

高?？梢圆捎脵C(jī)械設(shè)計(jì)課程需求問(wèn)卷調(diào)查方式收集學(xué)生的需求,并根據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)果了解學(xué)生普遍存在的不足,這有利于教師及時(shí)調(diào)整教學(xué)方案與計(jì)劃,多方面加強(qiáng)學(xué)生對(duì)于課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)與理解。

6 結(jié)束語(yǔ)

由研究數(shù)據(jù)結(jié)果發(fā)現(xiàn),定量評(píng)價(jià)結(jié)果和定性評(píng)價(jià)結(jié)果基本一致,五個(gè)目標(biāo)全部達(dá)成,課程目標(biāo)達(dá)成度的評(píng)價(jià)結(jié)果可以作為畢業(yè)要求達(dá)成度評(píng)價(jià)依據(jù),表明互聯(lián)網(wǎng)背景下,高校機(jī)械設(shè)計(jì)課程教學(xué)達(dá)成度水平較高,教學(xué)效果較好。