混合式教學在《工程材料與機械制造基礎》中的應用

楊雪銀

摘 要：“互聯網+”時代的到來，促進混合式教學模式的強勁發展。結合工程材料和機械制造基礎的課程結構，著重從研究現狀、雨課堂教學平臺、理論課與實驗課相結合三方面對混合式教學模式進行研究，并對該課程的考核方式進行了改革。

關鍵詞：信息化技術；混合式教學；雨課堂

中圖分類號：G434 文獻標識碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2019.04.060

當今教育已進入“互聯網 +”的時代，隨著云計算、大數據、人工智能等信息技術不斷的涌現，每個人都可以借助互聯網學習各種知識。而信息化課堂教學是學校內涵建設、質量工程、學科專業建設的落腳點，也是實現人才培養目標的主要途徑。

信息技術中的混合式教學體現在線學習和課堂教學相結合，并實現優勢互補、多元化和多樣化的教學方式，為高校工科課堂教學模式改革提供了新的理念和思路。基于此，本文以“互聯網 +”背景下的混合式教學模式在《工程材料與機械制造基礎》的運用進行研究。

1 《工程材料與機械制造基礎》混合式教學研究初探

1.1 研究現狀

混合式教學是指將傳統課堂教學與網絡教學有機結合的一種模式，對換學生與教師的角色，體現“以學生為主體，以教師為主導”的教學理念，教師僅起到支持、引導、監督和控制的作用，學生利用教師創建的教學環境，自由、自主地開展學習[1]。

信息化教學中的混合式學習的研究取得了較為豐富的研究成果，據知網統計從2005—2018年間關于混合式學習主題的文獻達1314篇，特別是2018年呈井噴式發展，有1180篇相關論文發表。

1.2 可行性分析

《工程材料與機械制造基礎》的課程總學時為 64學時，其內容包括工程材料、鑄造、壓力加工和焊接成形加工工藝、材料應用與零部件選材，內容雜而多。該課程的知識對工科類學生后續學習和發展都起到至關重要的作用，為提高課堂教學效果，高效多元的混合式教學設計理念必須實施。

首先，互聯網掌控的時代，校園網絡全覆蓋工程早已實施，網速不成問題，而且90后的學生具備每人一部手機的條件，借助微信端的雨課堂工具授課條件成熟。其次，學校重視實驗投入，具備教室授課遷移到實驗室授課的設備和儀器。

2 雨課堂在《工程材料與機械制造基礎》混合式教學中的應用

基于“項目驅動、問題導向”思路，混合式分別從“學習理論、學習資源、學習方式和學習環境”四大模塊對混合式教學模式進行教學設計。四大模塊依托于“互聯網 +”的教學平臺，形成互為支持的循環有效體系。做到課前準備、課中面授、總結反思、課后測試和反饋提升等工作，形成一閉環的教育生態體系，達到循序漸進、有條不紊的混合式教學模式。

課堂教學主要借助雨課堂微信端平臺，將課前—課上—課后的每一個環節都賦予全新的體驗，快捷地實現大數據時代的智慧教學模式，包括師生多元化的實時性互動，教學全周期的數據分析等。

2.1 創新師生互動的課上教學模式

①課前復習，每次課前針對上次課程出5道簡單的選擇題或填空題，限時2 min做完，且每道題的檢測結果實時統計，既鞏固了上節課的內容又增加了學生學習的樂趣，還省去了考勤環節。

②課上：創新師生互動環節，隨機提問，比如每個體心立方晶胞中包含有幾個原子，可以通過隨機抽取在線班級的名單，課堂彈幕互動的方式能輕松組織討論，活躍班級氣氛，積極參與課堂學習。講解知識時如果同學遇到困難可以匿名反饋，根據匿名反饋，可以安排限時測、隨堂知識檢測等，授課過程PPT同步，學生不再拍照抄寫，專注聽課思考。

2.2 輕松翻轉的課下學習模式

①針對每次教學安排，隨時推送預習材料和語音講解內容。課前為學生提供具有時代特色（比如新材料、新成形工藝等）、有特色吸引力與創造力的資源庫等，如首先制作具有生活氣息的案例，結合日常不銹鋼的臉盆、飯盆、硬幣等物品，導出沖壓件的特點是薄而簡單。其次制作多種動畫功能的 PPT，查找并錄制微視頻，布置課前預習、增加相關網頁知識的鏈接等，除了依托雨課堂外，還積極構建臨沂大學課程教學平臺，采用案例分析、項目策劃、PPT、工程材料應用為引導、微視頻、線上互動溝通等方法，呈現立體多樣化的平臺模式，供學習者預習參考。

②雨課堂平臺內置免費名校慕課視頻。申請會員，可以搜索視頻共享，資源庫豐富而龐大，涉及各行各業，工程材料中的基本知識幾乎都涵蓋，遠離生活的一些材料的微觀現狀和視頻都可以查閱得到。

③難點報告反饋，師生隨時溝通課后推送作業題目。課后作業和測試試題可以實時推送，大大提高了溝通效率。

2.3 隨時隨地可以查閱全景式的個性數據報表

通過全周期采集分析課程數據，可以實時反饋對所學知識點的理解和掌握情況，隨時監測學生學習過程中的方法、策略是否得當，并及時調整教學過程的優與劣，優化教學過程和更新教學手段，幫助教師精準教學。

3 理論與實踐相結合理念在《工程材料與機械制造基礎》混合式教學模式中的應用

除信息化教學模式外，實踐教學模式也融入混合式教學過程當中：

3.1 理論教學和實踐教學的一體化融合

采用理論與實踐相結合的教學方法，有些理論性強而不易理解的知識點，在講授時將上課的地點從教室搬到實驗室，該實踐在課堂模塊式教學改革中取得了一致好評，例如，在講授鐵碳平衡相圖時，邊講解鐵碳合金的平衡組織成型特點，邊要求學生制作式樣，并通過金相顯微鏡進行組織觀察和描繪。在理論與實踐操作的過程中穿插教學內容，使枯燥抽象的理論知識變得生動、直觀[2]。

3.2 案例導入法教學

講課中穿插大量的已知案例，導入基礎理論知識的學習。例如，①先讓學生觀察日常生活中消火栓、金屬柵欄和不銹鋼飯盆的腐蝕圖片，進而引入晶間腐蝕的概念、危害與預防；②通過電影泰坦尼克號豪華巨輪的首航斷裂圖片，分析巨輪斷裂是鋼材中含S量過高，導入S、P有害雜質的危害性，S使金屬晶粒粗大變脆，P在鋼中生成低熔點共晶物增加鋼的熱脆性，或從熔體析出，使材料在焊接中開裂。

3.3 綜合化的實驗教學

為了提高學生實驗效果，增加動手實踐能力，在實驗安排、實驗內容方面均進行了改革[3]。實驗安排，采取多元化立體式教學模式，使課堂理論教學時間由64 學時減少到32學時，部分在實驗室授課的內容，歸為實驗課。再將部分教學實踐內容移到課外進行（例如冷加工部分的車、銑、刨、磨、鉆等內容，在機加工中心停課集中實訓倆周，不占學時），實驗課時由原先的4學時增加到 32 學時。原先單一的實驗課變成驗證型、技能型和設計型相結合的綜合性的實驗項目。實驗教學模式由單純的實驗變成理論和實踐結合的教學模式，驗證型、技能型和理論教學同步穿插的混合模式教學。例如金相組織試樣的制造環節，讓學生利用現有實驗設備，買素材制作試樣，包括切割、退火、回火、融化塑料、試樣成型、打磨、拋光、侵蝕等工序的操作，并測其硬度，做好編號，用金相顯微鏡觀察顯微組織，對實驗結果進行討論和整理。該綜合性實驗使學生不僅對熱處理工藝中的水淬、油淬的知識進一步鞏固，也加深了對冷卻速度、顯微組織對鋼的力學性能影響的理解[4]。

4 結束語

混合模式教學改革在該課程中的應用，取得了不錯的效果，在學生的綜合課程考核方面可以驗證，考核改革采取期末考試成績+平時成績+實踐成績有機的方式。平時成績占總評成績的30%，主要包括雨課堂簽到、課前預習、課后作業和雨課堂隨堂測試等。為強化對學生學習過程的控制，在教學的過程中，根據課程內容，利用雨課堂在線測試進行 4～5 次隨堂考試，既可督促學生知識的復習和消化，又有助于教師發現問題，及時調整教學內容和設計，提高了教學效果。綜合實踐成績占總評成績的30%，主要包括 20%的實驗成績和10%的分組討論成績。期末成績占總評成績的40%，試卷內容中案例分析，綜合應用性題目比重增加，記憶性題目比重減少。通過該綜合性的考核，引導學生放棄突擊過關的僥幸心理，重視平時學習和實踐能力的鍛煉。

參考文獻：

[1] 段蓉蓉，劉德玉，成亞玲，等.“互聯網 + ”背景下混合式教學模式與對策研究[J].湖南工業職業技術學院學報，2018，（4）：133-136.

[2] 林雪燕，潘菊素.基于翻轉課堂在混合式教學模式設計與實現[J].中國職業技術教育，2016（2）：15- 20.

[4] 潘曉燕.《工程材料》基于理實一體化及雨課堂的混合式教學模式的改革實踐[J].高教學刊，2018（6）：111-113.

[3] 傅樂榮，李堯，余五新.應用型高校工程材料與熱處理課程實驗教學改革的探討和實踐[J].教育與職業，2011（9）：161-163.