高職院?！盎Q性與技術(shù)測(cè)量”實(shí)驗(yàn)課程線上線下混合式教學(xué)模式探究

尹旭妮，殷 赳，丁小兵

（湖南城市學(xué)院，湖南 益陽(yáng) 413000）

0 引言

“互換性與技術(shù)測(cè)量”實(shí)驗(yàn)課程是某職業(yè)院校面向機(jī)械類專業(yè)學(xué)生開設(shè)的基礎(chǔ)必修課程，課程應(yīng)用性較強(qiáng)［1-3］。通過(guò)該課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠?qū)⒗碚撝R(shí)應(yīng)用到企業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中去。目前，很多學(xué)生表示僅應(yīng)用互換性理論基礎(chǔ)知識(shí)來(lái)從事設(shè)計(jì)及測(cè)量工作較為困難，而“互換性與技術(shù)測(cè)量”實(shí)驗(yàn)課程能夠?qū)⒗碚撝R(shí)與實(shí)踐有效結(jié)合在一起，不僅有利于學(xué)生更好地理解理論知識(shí)，還有利于學(xué)生鍛煉動(dòng)手操作能力，從而提高職業(yè)院校技術(shù)技能應(yīng)用型人才的培養(yǎng)水平［4-5］。

實(shí)踐性、操作性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)課程僅通過(guò)線上教學(xué)方式無(wú)法有效實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系中，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容基本固定，教學(xué)手段較為單一。在線上線下混合式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式下，學(xué)生通過(guò)在線授課、視頻演示、動(dòng)畫模擬等多種方式，全面掌握實(shí)驗(yàn)的目的和內(nèi)容［6-7］。學(xué)生可以反復(fù)觀看教師提供的視頻素材并提前熟悉實(shí)驗(yàn)的操作、數(shù)據(jù)的記錄與分析，能夠更深入地理解理論知識(shí)和測(cè)量原理，更直觀地掌握儀器設(shè)備的操作流程［8-10］。

本文以激發(fā)學(xué)生的興趣與熱情為出發(fā)點(diǎn)，進(jìn)行“互換性和技術(shù)測(cè)量”實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)改革，構(gòu)建線上線下混合式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，有效提升學(xué)生的學(xué)業(yè)水平和實(shí)踐操作能力。

1 構(gòu)建線上線下混合式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式

目前，國(guó)內(nèi)外很多高校對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式進(jìn)行了探索與改革，其中“項(xiàng)目式”和“案例式”教學(xué)模式成效良好［11-13］。本文構(gòu)建了線上線下混合式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，該教學(xué)模式中包含的教學(xué)方法和資源如圖1所示，圖中虛線框內(nèi)為線下教學(xué)相關(guān)內(nèi)容。借助慕課、智慧樹網(wǎng)課、學(xué)堂在線等平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)線上與線下的教學(xué)融合并應(yīng)用到課前準(zhǔn)備、課堂教學(xué)與課后分析3個(gè)教學(xué)階段，實(shí)現(xiàn)“教”與“學(xué)”的有效銜接。

圖1 線上線下混合式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式框架圖

在學(xué)習(xí)平臺(tái)上，教師發(fā)布實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書、操作演示視頻和動(dòng)畫模擬。在課堂上，學(xué)生們根據(jù)具體的問(wèn)題和任務(wù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。為了深入了解學(xué)生的知識(shí)點(diǎn)掌握情況，教師在課后組織線上線下討論活動(dòng)，跟蹤和分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)施成效。教師針對(duì)不同學(xué)習(xí)階段學(xué)生反饋的信息，及時(shí)進(jìn)行反思并結(jié)合學(xué)生學(xué)習(xí)情況進(jìn)行教學(xué)優(yōu)化，以提升課堂教學(xué)效果。

1.1 課前準(zhǔn)備階段發(fā)布線上自學(xué)資源

課前準(zhǔn)備是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。在該階段學(xué)生不僅要初步掌握實(shí)驗(yàn)操作流程，熟悉實(shí)驗(yàn)儀器的操作方法，還要學(xué)習(xí)搜集有關(guān)資料的方法并培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)的能力。在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課前的準(zhǔn)備過(guò)程中，學(xué)生只能依靠教材，從書面文字中了解實(shí)驗(yàn)的操作，對(duì)實(shí)驗(yàn)原理、儀器的構(gòu)造和使用等很難形成深刻的認(rèn)識(shí)。

在線上線下混合式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式下，教師制作實(shí)驗(yàn)教學(xué)視頻，收集各種輔助的資源，建立線上平臺(tái)，引導(dǎo)學(xué)生做好課前準(zhǔn)備工作，例如觀看實(shí)驗(yàn)教學(xué)視頻、預(yù)習(xí)課件。通過(guò)在線觀看重點(diǎn)、難點(diǎn)的講義文檔和操作視頻，學(xué)生可以深入了解本次實(shí)驗(yàn)的原理和步驟，從而在課前對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容有清晰的認(rèn)識(shí)。教師在課堂上針對(duì)重要知識(shí)點(diǎn)設(shè)計(jì)相應(yīng)的演示環(huán)節(jié)，讓學(xué)生對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)有清晰、完整的認(rèn)識(shí)。

學(xué)生在預(yù)習(xí)過(guò)程中如果遇到疑問(wèn)，可以通過(guò)線上和線下途徑查閱相關(guān)資料，完成仿真實(shí)驗(yàn)和課前測(cè)驗(yàn)。學(xué)生可以通過(guò)線下小組討論、線上交流等多種方式進(jìn)行預(yù)習(xí)，撰寫預(yù)習(xí)報(bào)告并繪制實(shí)驗(yàn)流程圖。在線學(xué)習(xí)方式給學(xué)生提供了便利，使教學(xué)不再局限于教學(xué)課堂內(nèi)，學(xué)生能夠隨時(shí)隨地獲取知識(shí)。

1.2 課堂教學(xué)階段激發(fā)學(xué)生興趣

大部分高職院校開設(shè)的“互換性與技術(shù)測(cè)量”課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)長(zhǎng)為6～8 學(xué)時(shí)。教師講解完測(cè)量原理和使用方法并進(jìn)行演示操作后，留給每位學(xué)生親自動(dòng)手操作的時(shí)間非常有限，很多學(xué)生在短時(shí)間內(nèi)無(wú)法理解實(shí)驗(yàn)測(cè)量原理，只能夠進(jìn)行模仿操作，缺少自主思考與舉一反三的能力，不利于知識(shí)的掌握與實(shí)踐動(dòng)手能力的提高。

傳統(tǒng)的課堂教學(xué)是以教師為中心的，教學(xué)方法以教師講授為主，教學(xué)手段簡(jiǎn)單，教學(xué)資源有限，導(dǎo)致學(xué)生興趣缺乏，上課積極性和注意力較差。在線上線下混合式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式下，課堂是以學(xué)生為中心的，網(wǎng)絡(luò)課堂集文字、影像、動(dòng)畫于一體，組成交互系統(tǒng)，有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。學(xué)生在課前準(zhǔn)備階段完成了自主預(yù)習(xí)，對(duì)實(shí)驗(yàn)原理、操作流程等已經(jīng)有了比較充分的知識(shí)準(zhǔn)備，在實(shí)驗(yàn)課堂上有較多時(shí)間進(jìn)行儀器操作并完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)。教師不需要用大量的時(shí)間進(jìn)行設(shè)備器材的講解，可以針對(duì)性地為學(xué)生進(jìn)行答疑解惑，更好地組織實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)。

學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)課堂后在雨課堂平臺(tái)簽到，根據(jù)教師安排的實(shí)驗(yàn)批次，分組開展實(shí)驗(yàn)。學(xué)生根據(jù)任務(wù)要求和問(wèn)題內(nèi)容，自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，學(xué)生可以通過(guò)參與組內(nèi)討論和學(xué)習(xí)通平臺(tái)上的主題討論，回答教師在課堂上提出的問(wèn)題，以確定實(shí)驗(yàn)的主要影響因素。學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)后，師生共同分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并提出解決問(wèn)題的方法與思路。通過(guò)線上和線下學(xué)習(xí)方式的結(jié)合，采用以任務(wù)和問(wèn)題為驅(qū)動(dòng)的教學(xué)方式，深化了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解，使其成為課堂的主體，從而激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和求知欲，培養(yǎng)了學(xué)生的探索精神和創(chuàng)新能力。

1.3 課后分析階段進(jìn)行教學(xué)反饋與優(yōu)化

傳統(tǒng)的教學(xué)模式下，“互換性與技術(shù)測(cè)量”實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)效果主要通過(guò)學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告的完成水平來(lái)進(jìn)行評(píng)價(jià)。教師通過(guò)考核學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告的完成度、書寫認(rèn)真程度來(lái)評(píng)定學(xué)生的實(shí)驗(yàn)成績(jī)，忽略了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⑵鞑牟僮鞯恼莆粘潭?，這與實(shí)驗(yàn)課程開設(shè)的初衷不一致。線上線下混合式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式下，通過(guò)以下4 種途徑進(jìn)行有效的課后分析與教學(xué)反饋。

1）學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行歸納和整理，撰寫詳盡的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，并對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行深入反思和全面總結(jié)，同時(shí)對(duì)學(xué)習(xí)過(guò)程進(jìn)行自我評(píng)估。

2）教師通過(guò)在線問(wèn)卷調(diào)查的方式了解學(xué)生對(duì)線上教學(xué)的看法，通過(guò)布置線上思考題并統(tǒng)計(jì)學(xué)生答題結(jié)果的方式來(lái)了解學(xué)生知識(shí)點(diǎn)的掌握程度。

3）鼓勵(lì)學(xué)生將學(xué)習(xí)筆記、實(shí)驗(yàn)方法、心得體會(huì)、講解微視頻等上傳至線上平臺(tái)。鼓勵(lì)學(xué)生積極參與在線討論和問(wèn)題交流，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)和教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行反饋，對(duì)進(jìn)一步優(yōu)化教學(xué)模式提出意見和建議。

4）教師通過(guò)線上平臺(tái)發(fā)布與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的科研項(xiàng)目或設(shè)計(jì)任務(wù)典型案例，例如利用三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x或輪廓儀來(lái)測(cè)量3D 打印件的形位誤差以檢測(cè)高能束增材制造的控形情況等。

2 改革線上線下混合式教學(xué)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容主要包括軸或孔直徑測(cè)量、軸類零件的綜合測(cè)量及箱體零件的綜合測(cè)量。

1）在軸或孔的直徑測(cè)量實(shí)驗(yàn)中，采用立式光學(xué)計(jì)與量塊對(duì)軸的直徑進(jìn)行相對(duì)測(cè)量，采用內(nèi)徑百分表與千分尺對(duì)孔的直徑進(jìn)行相對(duì)測(cè)量，根據(jù)零件圖上的尺寸及偏差或其他技術(shù)要求，對(duì)軸徑或孔徑的合格性進(jìn)行評(píng)定。

2）在軸類零件的綜合測(cè)量實(shí)驗(yàn)中，采用立式光學(xué)計(jì)配合量塊、齒輪跳動(dòng)檢查儀及精密粗糙度儀對(duì)軸的直徑、徑向圓跳動(dòng)及表面粗糙度進(jìn)行測(cè)量，根據(jù)零件圖上的尺寸要求或者形位要求，對(duì)其合格性進(jìn)行評(píng)定。

3）在箱體零件的綜合測(cè)量實(shí)驗(yàn)中，采用內(nèi)徑百分表與千分尺測(cè)量孔徑，采用三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)、V 形塊與指示表測(cè)量圓度和圓柱度，采用平板、心軸、指示表等測(cè)量軸心線對(duì)箱底的平行度，根據(jù)零件圖上的形位公差評(píng)定其合格性。

將綜合性實(shí)驗(yàn)與實(shí)際生產(chǎn)進(jìn)行有機(jī)融合，進(jìn)一步擴(kuò)充教學(xué)內(nèi)容，通過(guò)多種途徑拓寬學(xué)生的視野。學(xué)生可以通過(guò)在線平臺(tái)觀看與企業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐相契合的實(shí)驗(yàn)視頻，例如用萬(wàn)能臥式測(cè)長(zhǎng)儀測(cè)量工件的內(nèi)外尺寸，用三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)測(cè)量零件的各項(xiàng)尺寸誤差及形位誤差，用圓度儀測(cè)量圓度誤差，用水平儀和自準(zhǔn)直儀測(cè)量直線度誤差，用輪廓樣板法測(cè)量線、面輪廓度誤差，用萬(wàn)能工具顯微鏡和測(cè)齒儀測(cè)量零件的尺寸、方向與形位誤差等。

3 構(gòu)建線上線下混合式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的考核體系

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課程成績(jī)考核通常重點(diǎn)關(guān)注學(xué)生的出勤情況和實(shí)驗(yàn)報(bào)告的完成情況，缺少對(duì)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中表現(xiàn)出的自主創(chuàng)新和積極性的評(píng)估。

構(gòu)建線上線下相結(jié)合的考核方式，利用線上實(shí)驗(yàn)平臺(tái)記錄學(xué)生預(yù)習(xí)的時(shí)間軌跡、在線測(cè)驗(yàn)的完成情況、在線回答問(wèn)題的數(shù)量和質(zhì)量等信息。學(xué)生通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行課程學(xué)習(xí)測(cè)試，課前預(yù)習(xí)成績(jī)占總成績(jī)的30%。采用線上方式對(duì)學(xué)生進(jìn)行考勤管理，考勤成績(jī)占總成績(jī)的10%。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，全面評(píng)估學(xué)生線下實(shí)驗(yàn)操作的準(zhǔn)確性、完整性以及數(shù)據(jù)記錄和計(jì)算的準(zhǔn)確性，該成績(jī)占總成績(jī)的20%，學(xué)生課堂互動(dòng)討論成績(jī)占總成績(jī)的10%。實(shí)驗(yàn)課后作業(yè)檢查和評(píng)價(jià)是對(duì)實(shí)驗(yàn)效果進(jìn)行全面評(píng)估的一個(gè)重要手段。學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告及綜合作業(yè)的提交應(yīng)當(dāng)及時(shí)、完整、準(zhǔn)確，該成績(jī)占總成績(jī)的30%。

改革后線上線下混合式實(shí)驗(yàn)課程考核體系如圖2 所示，通過(guò)雙層考核方式，不僅促進(jìn)了學(xué)生線上理論課程的學(xué)習(xí)，也為提升學(xué)生的綜合應(yīng)用實(shí)踐能力奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

圖2 線上線下混合式實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核體系

4 線上線下混合式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果

線上線下混合式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式提高了學(xué)生的動(dòng)手操作能力與實(shí)踐創(chuàng)新能力。線上線下混合式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式下，學(xué)生學(xué)會(huì)了主動(dòng)尋找學(xué)習(xí)資源，主動(dòng)思考問(wèn)題并自主解決問(wèn)題，加深了對(duì)知識(shí)的理解與掌握，自學(xué)能力得到了有效提升。在全國(guó)大學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽中，學(xué)生參與的積極性提高，獲得多項(xiàng)省級(jí)、國(guó)家級(jí)獎(jiǎng)項(xiàng)。

線上線下混合式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式加強(qiáng)了師生之間的聯(lián)系與交流。學(xué)生在課程或項(xiàng)目比賽中遇到困惑時(shí)，會(huì)在線上平臺(tái)及時(shí)向教師尋求幫助。另外，該教學(xué)模式也提高了教師視頻錄制、素材制作、視頻剪輯、文本編輯等信息化教學(xué)制作水平，為教師參與教學(xué)信息化大賽奠定了基礎(chǔ)。通過(guò)線上線下混合式實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐，學(xué)生與教師均獲益良多。

5 結(jié)語(yǔ)

線上線下混合式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式體現(xiàn)了教學(xué)過(guò)程中教師的主導(dǎo)作用與學(xué)生的主體地位。線上學(xué)習(xí)和線下課堂實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合，充分發(fā)揮了線上線下教學(xué)方式的優(yōu)勢(shì)，打破了傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)在時(shí)間及空間上的局限性。通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式改革，學(xué)生能夠?qū)⒗碚撆c實(shí)踐有機(jī)結(jié)合，從而提高高職院校技術(shù)技能型人才培養(yǎng)的水平。