混合式教學模式改革的設計方案初探

郭凡燦 陳陽 程文泉 程百林 邵洪強

摘要：基于社會經濟技術的發展，結合社會對數控人才的要求，本文以本課程內容為適應不斷發展變化的社會需求和人才培養需要，體現現代教育思想，符合科學性、先進性和教育教學規律，能夠促進學生全面發展。我們積極吸收行業企業參與課程內容和課程體系改革，為使課程的理論和實踐教學內容分工恰當、相互支撐，滿足對學生創新、創業能力的培養。實踐證明，該方法基本上保證每個學生都能操作，解決了數控設備少的問題，激發了學生的學習興趣，提高了學生的學習積極主動性，提高了學生一定的編程能力和機床的操作能力，取得事半功倍的教學效果，為將來從事數控加工工作打下基礎。

關鍵詞：混合式；教學模式；改革；初探

《數控技術與編程》課程學習者是已經學習過《機械制造技術基礎》、《機械制圖》、《金工實習》等課程的機類專業學生，對于本課程有良好的理論和實踐基礎。多數學生樂于動手，但是不太喜歡理論學習，邏輯思維能力弱，害怕編程，愿意在真實情景中協作學習，探討問題，提出自己的見解，他們敢于接受新鮮事物，對網絡學習環境非常適應，是信息技術的應用達人，為此本課程基于網絡學習平臺與傳統的課堂相結合，進行了混合式教學模式設計。

《數控技術與編程》課程在充分研究課程標準，按照數控加工職業崗位要求，分別從能力、知識、素養三個方面確定了該課程的三維教學目標。具體如下：

（1）能力目標 具備合理制定零件加工工藝方案、編寫典型零件數控加工程序并能正確操作數控機床，獨立完成零件加工的能力。

（2）知識目標 學會工件安裝、刀具選擇和程序輸入等基本操作；能熟練進行數控加工對刀操作；學習數控機床常用指令代碼學會零件的數控編程方法；學習檢測產品質量的方法等。

（3）職業素養目標 能根據工作任務的要求，合理制定計劃、有步驟的開展零件數控加工，能自主學習數控加工新知識、將新技術應用到工作中。

1 課內外學習分配

本課程內容主要包括數控機床的基本知識及技術，數控裝置的基本知識，數控機床的編程與應用。根據課程中不同的內容和要求組織不同的教學方式：

（1）對理論性較強、概述性的知識運用多媒體進行教學；30學時。

（2）對編程部分以課堂教學為主，多媒體動畫為輔。以編程指令的講解、加工程序內容的編寫及修改溶為一體的方式進行教學；20學時。

（3）整個課程的教學設計中，根據學校不同時期的實驗設備開設不同形式和內容的實驗；數控機床結構實驗、數控仿真實驗、數控機床維修實驗等，10學時。

（4） 整個課程的實踐教學中，有與課程相對應的綜合數控機床操作訓練2周，其目標是達到中、高級工的技能鑒定要求。20學時。

結合上述教學學時分配，這就要把傳統學習方式的優勢和互聯網絡學習的優勢結合起來，要求我們在課程設計和知識傳遞中，將課堂教學與信息技術進行融合， 使教學過程“線下”（面授教學）與“線上”（網絡教學）有機結合，并根據學生特點達到一個合理的學時分配。結合翻轉課堂作用，課內發布學生預習任務，并指出課程節段中的重點難點；課外學生通過網絡教學平臺，利用網絡課件和資源完成自主學習；課內對課程重點難點講解，并對學生作業進行展示和點評；課外學生完成項目案例作業任務；課內案例討論，交流，答疑；課外師生互動，練習，評價。

2 課前導學

2.1 課前教學視頻

本課程擬制作課程宣傳片，片長3分鐘，包含的元素有：教學目標、內容簡介、團隊介紹、學習方法、考核方式、入門知識要求等。

課程內容按照在線開放課程教學模式要求，擬按授課單元錄制教學微視頻，每個視頻片段5-15 分鐘，針對 1-2 個知識點。視頻內容包含數控機床的基本組成、工作原理和數控機床的分類部分，現代制造技術部分，數控機床機械結構部分，數控加工技術部分，數控機床的編程部分，數控機床的驅動系統與檢測技術部分，數控機床的工程設計部分等，每個部分4-8個教學節段，從知識點的切分上構建學生對學科理解的思維導圖。

總之，本設計方案中，牢記在線學習不同于傳統課堂教學，避免傳統課堂搬家式的課程建設方式，根據學習目標和內容的需要靈活安排和使用各種媒體，把大量的精力放到課程的學習材料、學習活動、學習評價以及相關學習支持的設計中。

2.2 自主學習任務單設計

結合培養目標以及從能力、知識、素養三個方面確定的課程三維教學目標，學生自主的按照知識點及章節以教學設計中的節段為主線進行安排學習數控加工新知識--觀看教學視頻、下載并閱讀教學資料、穿插問答、習題、測試等內容，完成單元學習后對每一個模塊進行知識回溯。

自主學習任務單設計內容包括以下內容：

（1）學習指南：包括課題名稱、達成目標、學習方法建議、課堂學習形式預告。

課題名稱：為自主學習任務的章節知識點表達形式。反映要求學生自主學習內容的名稱以及該內容在在課程中的位置。

達成目標：教學目標的轉化形式。反映要求學生通過自主學習達到掌握學習材料的維度和程度。

學習方法建議：我們要努力發掘方法，避免“以其昏昏，使人昭昭”。教師提供學習方法建議的意義是幫助學生在學習上找竅門、走捷徑，取得事半功倍的效果，從而獲得學習成就感和樹立學習信心，對學生終身發展相當有益的。

課堂學習形式預告：課堂學習形式的四個步驟：檢測、作業、協作、展示。通過課堂學習形式預告，讓學生發現自主學習與將要發生的課堂學習之間的關聯度，從而主動投入。

（2）學習任務：

學習任務主要把教學重點、教學難點和其它知識點轉化為問題。學習任務必須滿足達成目標的要求，必須把知識點轉化為問題，必須考慮知識點的覆蓋面與權重：一是兼顧教學重點、難點和一般知識點的覆蓋面。二是考慮知識點之間的權重。對于教學重點或教學難點來說，很可能需要分解為數個問題才能達到深刻理解。其他知識點，一個知識點一般只要一個問題就可以了。切忌眉毛胡子一把抓。在此提供方便的資源鏈接，鏈接包括教師提供的資源網站鏈接，也包括配套微視頻（微課）的鏈接。

（3）困惑與建議

由學生自主學習之后填寫。

（4）后續學習預告（可選）：

學生完成本次自主學習任務單內容后的后續學習內容提示預告。

2.3 問題反饋機制設計

課前導學過程中由傳統的布置任務轉化為直接經由網絡學習平臺及小組交流完成。教師將學習指導上傳至網絡學習平臺，為學生提供課前導學，幫助學生自主學習。教師通過網絡學習平臺發布課前預習學習通知和測試通知，要求學生在規定的時間內完成課前預習。學生接收網絡學習平臺發布的學習資料進行課前預習、完成在線測試，獲取課前學習反饋。學生通過課程交流論壇與教師、同學互動交流，及時解決學習過程中遇到的問題。比如：在學生學習的過程中，借助論壇，APP等網絡資源，向教師提問及交流討論，使教師及時掌握學生的學習動態和需求。微信群及QQ群進行問題討論，由教師和同學之間相互解答疑題。通過學習委員或課代表進行問題的發現和匯總，在課前反饋給教師。

3 課堂學習活動設計

學生完成課前導學之后，此時帶著明確學習任務的學生進入課堂學習活動。整個課堂學習活動環節圍繞 “教師主導 + 學生主體”模式展開。

首先教師通過網絡學習平臺下達課堂學習任務，接收到學習任務的學生，借助網絡學習平臺上教師提供的各類教學資源自主探究、展開小組討論。

教師在進行任務實施過程中啟發和指導學生分工協作，為學生答疑解惑。在面對面的課堂教學中，主要的教學方式大體分為：講授、討論、比賽、展示、探索、參觀和評價等。

一般的面對面課堂教學環節是：本著培養學生自主學習能力、表達能力、協作能力的理念，在課堂上盡量給學生提供交流表達和評價機會。學習者完成學習任務所需知識點采取課堂學習的方式，知識點的講解穿插在任務實施的各個關鍵節點中，通過任務實施過程中各個關鍵節點問題的解決，最終教師引領學生完成完整的工作任務體驗，使學生從原來單一的知識的學習實現能力提升的轉變。

課堂學習活動是實施混合式教學的核心環節，采取課堂學習與在線學習的分段學習方式，充分利用在線學習的優勢，將其與課堂學習有效結合，實現學生自主式學習、生生互學、師生互研的互動過程。

4 課后提升

課后提升活動環節主要采取在線學習的方式，圍繞“教師助學 + 學生主體”展開，教師通過網絡學習平臺發布課后同步訓練，學生采取在線學習的方式，完成教師布置的學習任務，完成學習日志的填寫，并提交，獲取學習反饋。學生對同步訓練疑問與教師展開交流與討論，教師根據學生同步訓練完成情況，進行教學反思，及時調整和修改教學設計和教學內容，以取得更好的教學效果。

4.1 課外作業

每一個知識點、每一章節都要有必要的課外作業和活動。教師通過網絡學習平臺發布課后同步訓練，學生采取在線學習的方式，完成教師布置的學習任務，完成學習日志的填寫，并提交，獲取學習反饋。

課外作業這一部分在以往的《數控技術與編程》教學中已經完備。除此之外，線下要有活動，比如針對某核心問題的開放式討論，針對某一案例的設計方案優劣評論等。課外活動要能夠檢驗、鞏固、轉化線上知識的學習。

4.2輔助學習資源建設

輔助學習資源建設是對教學活動的有力補充，使教學取得更好效果的必要補充。從各方面來看，都是對課本對課堂基礎知識點的良好補充和輔助。輔助學習資源的形式上，可以按照授課章節組織，具體可表現為文本、習題、視頻及拓展外文文獻閱讀等資料。

（1）課程網絡教學資源：

《數控技術》2006年被推選為校級精品課程，2008年獲得山東科技大學泰安科技學院精品課程建設資金，課程建設網站。本課程的精品課程網站于2007年建設完成后，于2014年成功獲批省級精品課程。在我們不斷的完善過程中，積極發揮著它的作用。網站資源包括：教學大綱、電子教案、課程習題、課程錄像、電子課件（PPT）、實驗指導書、實訓指導書等。

對于初次學習本門課程的同學，可以先到我們網站上觀看我們的說課錄像，對本門課程有個大體了解。

（2）課程教學視頻輔助資源建設：

省精品課程網站提供40分鐘的說課錄像，課堂教學錄像上網比例目前達到50%以上。本課程結合人才培養目標，利用我們現有數控技術實驗室硬件條件--先后購進的數控車床8臺（分別配備華中數控系統、DTM系統、FANUC系統、Siemens系統、GSK系統）、數控銑床2臺（分別配備華中數控系統、FANUC系統）、加工中心2臺（配備FANUC系統，三軸、四軸、五軸）、高速五軸五聯動1臺（配備臺灣新代系統）、數控中走絲線切割機床1臺、數控電火花成型機床1臺、數控精密雕銑機床1臺、數控車床綜合維修試驗臺2臺（FANUC系統、Siemens系統）、數控銑床綜合維修試驗臺1臺（FANUC系統），軟件條件-- 1個數控仿真實驗室、數控仿真軟件多套，錄制課程的教學知識點微視頻。

（3）課程教材：

2006年起，教材更換為《數控技術》（機械工業出版社，龔仲華主編），以自編工程應用案例講義作為補充。同時，在作為校級、院級、省級精品課程建設過程中，對實驗指導書、實訓指導書等進行了重新修訂，各教學環節更加完善。實驗指導書、實訓指導書內容詳見課程網站。為更加適應“應用創新型本科”人才培養模式，課程教學團隊計劃編寫并出版適合應用型本科的《數控技術與編程》教材以及《數控技術典型零件加工案例匯編》，并配套推出實踐環節光盤，突出學生工程應用能力的培養，更好地適應“應用型本科”人才培養。

3.評價考核方式

在整個混合式教學活動中，體現在以下方面：教師引導學習；學生匯報和呈現問題，組內成員補充，組外成員評價；教師補充講解和解決學生遇到的問題。在這過程中教師扮演的角色是引導和幫助學生解決問題。教師和其他學生對所展示學習成果的內容及表現形式等進行評價。課程考核總體上來講，采用課程成績由過程性考核和終結性考核綜合評定，采取線上線下相結合考核方式。

具體評價考核方式：

①期中、期末考試評價：以在線考試的形式并給出相應成績。

②線上學習評價：主要通過在線學習時間統計，學習頻度統計等衡量。

③習題及作業完成情況評價：主要通過在線習題及作業完成情況等衡量。

④課堂表現情況評價：如進行編程加工學習時，可以分為不同項目小組分別對加工案例進行編程加工，通過小組成員答辯或加工實物的形式，教師給出評價分數。

網絡技術和各種交流、可視化與仿真技術的發展，給學習者提供了從實驗室到真實世界問題解決的真實的學習和評價的機會。本課程將采用從自測到電子檔案袋等多種方式來幫助學習者展示對專業領域內知識的掌握程度，通過真實的學習與評價設計，也盡量減少學習者抄襲和作弊行，通過讓學習者參與設計如何展示其學習，并給他們提供將所學運用到生活以及交往的機會，有效促進了長期、深度學習的發生。

5 結束語

本課程混合式方案內容為適應不斷發展變化的社會需求和人才培養需要，體現現代教育思想，符合科學性、先進性和教育教學規律，能夠促進學生全面發展。我們積極吸收行業企業參與課程內容和課程體系改革，使課程的理論和實踐教學內容分工恰當、相互支撐，滿足對學生創新、創業能力的培養。

參考文獻：

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[3]劉曉. 信息化教學模式與傳統教學模式的比較[J]. 科技創新導報，2012（3）.

作者簡介：郭凡燦（1981-），男，山東嘉祥人，工學碩士，博士在讀，講師，山東科技大學機械設計制造及其自動化專業畢業，主要從事機械工程領域的研究。