基于MOOC混合教學(xué)模式的“互換性與測量技術(shù)”教學(xué)改革與實踐

張宏+胡業(yè)發(fā)+吳彥春+石繪

摘 要 文章在分析互換性與測量技術(shù)課程內(nèi)容特點、學(xué)生學(xué)習(xí)特點和教師教學(xué)特點的基礎(chǔ)上，提出基于MOOC混合教學(xué)模式的教學(xué)改革思路。結(jié)合我校教師所開發(fā)的MOOC，采用混合式教學(xué)模式，從教學(xué)理念、教學(xué)體系、考核方式、教學(xué)資源等角度出發(fā)，對課程教學(xué)重新進行優(yōu)化重構(gòu)。通過教學(xué)改革與初步實踐，取得良好效果：增強了學(xué)生的工程意識，提高了學(xué)生的工程實踐應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力，促進了學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和終生學(xué)習(xí)意識。

關(guān)鍵詞 互換性與測量技術(shù) 混合教學(xué)模式 自主學(xué)習(xí)

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2017.11.057

Abstract Based on the analysis of the content and characteristics of interchangeability and measurement technology， the characteristics of students' learning and the characteristics of teachers' teaching， this paper puts forward the teaching reform ideas based on the MOOC mixed teaching mode. Combined with the MOOC developed by our school teachers and adopting the mixed teaching mode， the curriculum teaching is optimized and reconstructed from the perspectives of teaching concept， teaching system， assessment methods and teaching resources. With the preliminary practice of teaching reform， and achieved good results： to enhance students' awareness of the project to improve students' application ability of engineering practice and innovation ability， promote students' autonomous learning ability and lifelong learning consciousness.

Keywords interchangeability and measurement technology； mixed teaching mode； autonomouslearning

隨著人類社會科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各類機械層出不窮：天上飛的飛機、地面跑的汽車、水里游的輪船、海底鉆的潛艇、太空飄的載人飛船……所有這些機械都離不開機械設(shè)計、制造和維護，而互換性與測量技術(shù)與之密切相關(guān)，特別是我國載人神舟飛船準確對接、中國標準動車組“復(fù)興號”正式運行等現(xiàn)代高科技，更是離不開這一關(guān)鍵性技術(shù)[1]。“互換性與測量技術(shù)”課程的實質(zhì)就是教會學(xué)生如何對機器進行精度設(shè)計，它是機械類專業(yè)的一門主干技術(shù)基礎(chǔ)課、技能課和應(yīng)用課，在機器的設(shè)計過程中，除了要進行運動、動力、強度、結(jié)構(gòu)等方面的設(shè)計外，還需要進行精度設(shè)計。機器的精度直接影響其工作性能、振動、噪聲和壽命，科技越發(fā)達，對機器的精度要求越高，對互換性的要求也越高，機器加工就越困難。從某種意義上來說，機器精度設(shè)計與加工精度水平的高低是一個國家機械工業(yè)發(fā)展水平的重要指標之一，因此，該課程在機械類專業(yè)的人才培養(yǎng)過程中占有十分重要的地位，其教學(xué)效果對人才培養(yǎng)目標的實現(xiàn)也起著關(guān)鍵性的作用。

2012年5月，教育部發(fā)布了《精品資源共享課建設(shè)工作實施辦法》的通知，進一步明確了精品資源共享課建設(shè)是國家精品開放課程建設(shè)項目的組成部分，建設(shè)的目的是“引領(lǐng)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法改革，推動高等學(xué)校優(yōu)質(zhì)課程教學(xué)資源通過現(xiàn)代信息技術(shù)手段共建共享，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，服務(wù)學(xué)習(xí)型社會建設(shè)”[2]。從2012年起，全國各類MOOC平臺應(yīng)運而生。互換性與測量技術(shù)課程作為2004年湖北省級精品課程應(yīng)進一步加強后續(xù)建設(shè)，解決教學(xué)中一直存在的問題。

1 現(xiàn)狀

本課程的實踐性特別強，精度設(shè)計中的公差與配合的合理選擇和正確標注都來自于人類長期的生產(chǎn)實踐和經(jīng)驗總結(jié)。雖然常規(guī)的PPT多媒體教學(xué)方式可以增加一定程度的感性認識，但缺乏生產(chǎn)實踐的大學(xué)生對這些知識點的理解無法達到感性認識上的互動，難以激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣，教學(xué)效果不理想。精度設(shè)計綜合應(yīng)用能力較差，學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計中，不會正確地設(shè)計典型零部件的精度，不會根據(jù)零部件的功能及精度要求選擇合理的測量方案，這些問題在學(xué)生后續(xù)的學(xué)業(yè)、工作中突出顯現(xiàn)。

隨著我國經(jīng)濟水平持續(xù)快速的發(fā)展，機械產(chǎn)品生產(chǎn)規(guī)模日益擴大，各高校機械類專業(yè)招生數(shù)量每年持續(xù)增加，面對如此多的學(xué)生，教學(xué)安排往往都是大班上課。這種現(xiàn)狀使得師生交流和互動日益減少，個性化的教學(xué)設(shè)計很難得以實施。以試卷考試為主的傳統(tǒng)教學(xué)考核方式，形式過于單一，傳統(tǒng)教學(xué)過程主要還是教師講、學(xué)生習(xí)題鞏固，側(cè)重知識點的記憶，主要考查學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容的理解，而不注重精度設(shè)計實際應(yīng)用綜合能力。實驗環(huán)節(jié)是常規(guī)的驗證性實驗，缺乏開放性、創(chuàng)新性、綜合性實驗。

該課程在精品課程立項后的后續(xù)建設(shè)與維護工作中存在如下問題：網(wǎng)絡(luò)資源更新率低，通過精品課程網(wǎng)絡(luò)點擊，發(fā)現(xiàn)一些課程錄像、課件、習(xí)題、教材、反映學(xué)科前沿的最新成果等網(wǎng)絡(luò)資源更新率比較低，課程的建設(shè)滯后，交互性較差。

去年，我校教師針對以上突出問題，根據(jù)在校大學(xué)生學(xué)習(xí)特點，開發(fā)了互換性與測量技術(shù)教學(xué)MOOC，結(jié)合中國大學(xué)MOOC平臺[3]（如圖1所示），采用線上線下混合式教學(xué)，以精度設(shè)計為主線，圍繞通用零部件例如齒輪、軸承、減速器等的精度設(shè)計的典型案例，從教學(xué)理念、教學(xué)體系、考核方式、教學(xué)資源等方面，對課程教學(xué)加以重構(gòu)。endprint

2 教學(xué)改革與實踐

2.1 教學(xué)理念創(chuàng)新，強調(diào)使用性能與經(jīng)濟性的關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生的工程意識

精品課程服務(wù)對象從以教師為主，轉(zhuǎn)向服務(wù)學(xué)生和教師，這種服務(wù)對向的轉(zhuǎn)型，是新教學(xué)理念的體現(xiàn)。長期以來課程教學(xué)一直是以知識傳授為中心，整個課程教學(xué)體系反映為單一知識傳授的課程教學(xué)模式，所培養(yǎng)出的學(xué)生基礎(chǔ)知識較扎實，但知識面相對較窄，動手能力普遍較差，缺乏創(chuàng)新精神，難以適應(yīng)競爭日益激烈的社會發(fā)展的需求。高校教學(xué)理念革新勢不可擋，互換性與測量技術(shù)課程教學(xué)不能僅是單純的傳授知識，而更要注重開發(fā)學(xué)生的自身潛能和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)，通過該課程基于MOOC混合教學(xué)模式，促進學(xué)生自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)意識。

講授機械精度設(shè)計方法時，必須讓學(xué)生明確精度設(shè)計的任務(wù)和目標，牢記好的設(shè)計應(yīng)該是在滿足使用性能的前提下，盡量選擇較低的精度等級，獲得最佳經(jīng)濟效益。在講授該課程的整個過程中都要強調(diào)機械產(chǎn)品使用性能與經(jīng)濟性的關(guān)系，不斷增強學(xué)生的工程意識，讓學(xué)生明白不同的精度設(shè)計和檢測方案對工程和社會造成的影響非常巨大，明白降低成本提高產(chǎn)品的競爭力關(guān)鍵在于設(shè)計而不是制造，感受作為一名機械工程師所承擔的責任，讓他們在學(xué)校就開始理解在今后走入工作崗位的基本工作原則，為樹立良好的職業(yè)道德奠定基礎(chǔ)。

2.2 采用線上線下混合式教學(xué)，精心設(shè)計教學(xué)方法，重構(gòu)學(xué)習(xí)過程

目前無處不在的移動設(shè)備改變了人們處理信息的方式和環(huán)境，手機、平板等智能設(shè)備的普及，推動了對移動學(xué)習(xí)的需求。為了順應(yīng)時代的發(fā)展，該課程率先采用了混合式教學(xué)，課程的信息傳遞安排學(xué)生在課前完成，教師不僅提供在線視頻、PPT課件和測試等各種學(xué)習(xí)資源，還提供在線輔導(dǎo)，學(xué)生通過愛課程教學(xué)平臺根據(jù)各自理解能力更加靈活、主動參與該課程知識點的學(xué)習(xí)，學(xué)生不再遺留問題，遇到不會的可以馬上查看相應(yīng)講解，可以根據(jù)自己的能力做相應(yīng)練習(xí)，還可以反復(fù)學(xué)習(xí)沒有掌握的內(nèi)容。該課程的吸收內(nèi)化是在課堂上通過師生互動探討典型案例來完成，教師能夠提前發(fā)現(xiàn)學(xué)生存在的學(xué)習(xí)問題，在課堂上給予有效的輔導(dǎo)，同學(xué)之間在課堂上有更多機會相互交流、小組討論、PPT展示等等，進一步促進學(xué)生知識的吸收內(nèi)化。

我們針對高校不同學(xué)科專業(yè)、不同發(fā)展方向、不同學(xué)習(xí)基礎(chǔ)的學(xué)生對學(xué)習(xí)該課程的需求，包括面向社會學(xué)習(xí)者的需求，考慮不同群體的學(xué)習(xí)特征等因素，結(jié)合MOOC教學(xué)對原精品課程中的教學(xué)大綱、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)視頻、教學(xué)方式等重新設(shè)計，增加了許多選修內(nèi)容，特別是加強了薄弱環(huán)節(jié)，如精度設(shè)計綜合訓(xùn)練、開放實驗等等。構(gòu)建了綜合訓(xùn)練內(nèi)容體系，增強了學(xué)生在后續(xù)課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計中精度設(shè)計綜合運用能力（圖1）。

2.3 改革考核方式，采用綜合測評

改革學(xué)生成績評價模式，統(tǒng)一改卷，統(tǒng)一評卷標準，改變傳統(tǒng)的閉卷考試為開卷考試。該課程線上線下的測試題型包含選擇題、判斷題、填空題和設(shè)計題，選擇題、判斷題和填空題，主要考查學(xué)生對基本概念的理解，設(shè)計題主要考察學(xué)生設(shè)計實際工程案例綜合應(yīng)用能力，例如我們增加了變速器裝配圖和典型軸類、齒輪類及箱體類零件的精度設(shè)計綜合內(nèi)容要求學(xué)生進行公差與配合的合理選擇，說明理由，公差要求正確標注在裝配圖和零件圖上。改革學(xué)生考核的方式，合理給定平時成績、在線成績和期末成績的比例，采用線上（如圖2所示）、線下綜合測評，學(xué)生更加重視平時的學(xué)習(xí)，更重視精度設(shè)計綜合運用。

2.4 教學(xué)資源升級，與精度設(shè)計的最新國家標準同步，與時俱進

隨著科技的高速進步發(fā)展，不斷涌現(xiàn)出新的加工和測量技術(shù)，隨之必須制定相應(yīng)的新標準。標準是國家成熟的科學(xué)技術(shù)成果的集中體現(xiàn)，例如具有完全自主產(chǎn)權(quán)中國標準的動車組“復(fù)興號”，因而本課程的線上的MOOC內(nèi)容、課堂教學(xué)內(nèi)容和自編教材必須及時跟進，不斷隨著最新國家標準的更新而更新。我們教師在教學(xué)中及時介紹最新國家標準，按最新國家標準及時編寫教材，更換教材和中國大學(xué)MOOC平臺上的教學(xué)內(nèi)容，將最新的知識傳授給學(xué)生，與時俱進。在課堂教學(xué)中及時跟進精度設(shè)計最新成果并結(jié)合當前的典型案例進行分析，活躍課堂氣氛，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在課題上介紹我國航空航天、高鐵、航母等現(xiàn)代高科技中的相關(guān)最新加工方法、最新加工工藝、最新加工材料、最新檢測技術(shù)的發(fā)展動態(tài)，拓寬學(xué)生的知識面和視野。同時以我們教學(xué)團隊的科研課題、工程應(yīng)用實例為背景，積極開展與精度設(shè)計相關(guān)的一系列課外活動，培養(yǎng)學(xué)生工程意識和創(chuàng)新能力。以目前各類科技創(chuàng)新競賽為切入點，指導(dǎo)并組織學(xué)生積極參加，提升學(xué)生的科技創(chuàng)新動手能力。

3 結(jié)語

經(jīng)過優(yōu)化、整合及重組，將課堂教學(xué)、多媒體教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)資源共享MOOC平臺等多種教學(xué)形式全方位融于一體，及時把本學(xué)科最新發(fā)展成果和教改教研成果引入本課程的常規(guī)教學(xué)，不斷升級改造本課程網(wǎng)絡(luò)共享平臺教學(xué)資源，促進互聯(lián)網(wǎng)在線和線下課堂混合式教學(xué)改革，為其它精品課程教學(xué)理念和教學(xué)資源的升級改造提供借鑒。本項目實施試點為在校機械大類（包括機械專業(yè)、車輛專業(yè)、材料成型專業(yè)）的不同發(fā)展方向（包括普通本科生、卓越工程師班、國際聯(lián)合培養(yǎng)班）的本科生，經(jīng)過初步實踐，取得了較好的效果，促進了具有自主學(xué)習(xí)能力、終身學(xué)習(xí)意識與習(xí)慣并具有創(chuàng)新精神的卓越人才的培養(yǎng)。今后該課程建設(shè)將進一步擴大共享范圍、增加課程的受益面（包括社會學(xué)習(xí)者），滿足學(xué)習(xí)型社會建設(shè)需求。

參考文獻

[1] 胡業(yè)發(fā)，張宏.互換性與測量技術(shù)[M].北京：機械工業(yè)出版社，2017：2-5.

[2] 教育部.精品資源共享課建設(shè)工作實施辦法[Z].2012.

[3] 中國大學(xué)MOOC平臺，武漢理工大學(xué)，互換性與測量技術(shù)課程[DB/OL].http：//www.icourse163.org/learn/WHUT-1001860005 html，2016-12-16.endprint