對分易平臺在機械原理教學中的應用探索

袁 靜 丁曉紅 趙 倩 蔣會明

（上海理工大學機械工程學院 上海 200093）

基于成果導向教育理論的機械工程創新人才培養模式是以相互聯系并相互支撐的從專業基礎課到專業課的能力培養縱向驅動模式，培養具有高度創新意識和綜合實踐能力的機械工程創新人才。[1]“機械原理”課程主要研究機器與機構基礎理論與方法及各種機械的一般共性問題，是機械類專業及相近專業的一門必修專業大類基礎理論課程。本課程任務是使學生掌握機構、結構、運動學和機械動力學的基礎知識和基本內容，同時使學生具備對機械工程實踐問題分析、提煉與解決的基本能力。因此，本課程直接影響機械工程創新人才培養及相近專業人才培養，對增強學生對機械相關領域的工程實踐和創新開發具有重要推動作用。如同大部分基礎理論課程，傳統“機械原理”課程依然沿襲以“教師為中心、以教材為中心、以課堂為中心”的教學現狀，往往難以激發學生學習興趣和調動學生積極主動性，也難以保障高水平的教學質量。

2014年，復旦大學張學新教授提出“對分課堂”的新型教學模式，以講授、內化和討論三環節實現“教法”與“學法”的對立統一，并以沉浸思維、游戲思維和大數據思維為基礎的“三化”（即課堂場景化、游戲化和智慧化）智能診療教學過程中的“三率”（即到課率、抬頭率和互動率），實現傳統課堂與信息技術的深度融合。[2]“對分課堂”教學模式受到廣大教師的認可和學生的歡迎，“對分課堂”支持下的對分易教學平臺[3]也受到廣泛關注和實踐運用。因此，為深化“機械原理”課程教學改革和實踐，激發學生熱情和激活課堂，提升專業基礎教學質量，本課題組將對分易平臺引入“機械原理”課程中，同時通過一學期的應用探索和分析對分易平臺在本課程教學改革和實踐中的積極作用和應用價值。

1 對分易平臺在課程中應用探索

課題組分別將對分易平臺中考勤、分組、投票、在線練習、課堂提問、課堂資源、討論區、微信消息、教學評價和問卷調查等特色功能引入到“機械原理”課程中，充分發揮對分課堂教學模式下的內化與評價，方便教師高效靈活完成高質量教學工作，促使學生從被動學習轉變為探索式主動學習方式。

1.1 高效便捷的考勤方式提升課堂效率

傳統課堂考勤中覆蓋式點名費時費力，以本課程72人的學生人數為例，一次全員點名至少需要5～7分鐘，而隨機式點名中被抽點的學生樣本代表難以保證，指紋考勤、刷卡簽到等先進考勤方式需要硬件支持，不易實施。對分易平臺中的考勤模塊提供隨機數字簽到碼與二維碼兩種簽到方式。考慮到課堂中實施便捷性，本課程中采用隨機數字簽到碼的考勤方式，并將簽到有效時間設定為15s以避免學生間傳遞簽到碼。本課程應用實踐表明，所采用的考勤方式可以有效實現全面覆蓋式高效點名考核，大量節省了考勤時間，同時平臺中考勤記錄匯總功能方便教師的統計與查詢。高效便捷的“智慧化”考勤有效保障本課程教學過程的到課率并顯著提升課堂效率。

1.2 對分易輔助的大作業激發自主學習

為發揮學生主觀能動性，課程中通過大作業形式要求學生課外結合實際，觀察尋找生活中常見機構，以某一機械或機器研究歷史撰寫一份文獻綜述報告。學生獨立完成各自報告后，通過對分易平臺的課堂分組功能進行小組討論，并以小組開展大作業展示匯報工作，增強學生學習自主性與創造性。同時，課題組將大作業的考核與評價交給學生，以對分易平臺的投票功能實現學生對大作業的自評與互評，提高學生參與課堂積極性并真正成為課堂主體。本課程應用實踐表明，以對分易平臺輔助的大作業形式可引導學生帶著問題和思考去自主學習和研究，充分利用網絡資源、圖書館平臺等拓展課程教學空間，并進一步對知識內化理解與實踐，激發學生自學學習熱情和培養其獨立分析及解決問題能力。

1.3 在線練習強化重難點知識內化

為幫助學生鞏固所學知識點，課題組利用對分易平臺的在線練習功能在每次課堂前對上一次課的重點和難點知識進行復習和檢測。根據課程每章節特點，設計單選、判斷、填空等多形式題型并在線發布。學生不依賴書本獨立解答，提交系統后自動批改并在線分析講解。以第十章“齒輪機構及其設計”為例，在線練習檢測知識點涵蓋齒輪機構類型和應用、輪廓嚙合基本定律、齒輪嚙合特性和正確嚙合條件、齒輪基本參數和幾何尺寸計算方法、根切現象及最少齒數等重難點知識點。同時，平臺提供在線答題的統計分析，方便教師快速了解學生對知識點掌握情況并在及時查漏補缺。對分易平臺的在線練習功能可加強學生對課程重難點知識點的內化吸收，全面提升教學效果。

1.4 靈活多樣的課堂提問活躍學生思維

課堂提問可增進師生交流，活躍課堂氣氛，獲得學生對知識掌握的反饋。對分易平臺中的課堂提問模塊提供隨機提問、搶答和點名提問三種方式，同時提供打分、記錄和匯總功能方便教師對學生平時課堂表現的統計與查詢。鑒于傳統提問方法有助于教師根據學生課堂狀態針對性提問，本課程主要采用傳統課堂隨機提問，并輔以對分易平臺課堂提問，靈活多樣的課堂提問方式激發學生學習積極性，促進學生的思維活躍，有效提高課堂互動率和抬頭率。

1.5 信息化手段構建全方位課后學習平臺

對分易平臺還提供課堂資源、討論區和微信消息等功能，方便教師將課程多媒體課件、工具書、課外閱讀資料、相關創新競賽等學習資料上傳分享給學生，并實現課后師生間與學生間無障礙溝通、互動討論與交流學習，構建起一個全方位多功能的課后學習平臺。

1.6 教學評價與問卷調查使教學質量反饋更順暢

對分易平臺中教學評價、問卷調查等功能可輔助完成教學質量評價、學生反饋信息收集與反饋等。本課程學期末，課題組依據對分易平臺在教學中應用情況開展問卷調查，其中61%和39%的學生滿意和比較滿意該教學方式。

2 結束語

作為重要的專業大類基礎理論課程，“機械原理”課程對培養機械工程創新人才及相近專業人才至關重要。為提升專業基礎教學質量，本文將新型教學模式——對分易平臺引入“機械原理”課程教學改革，應用實踐表明：對分易平臺中高效便捷的考勤方式可顯著提升課堂效率；對分易輔助的大作業可深入激發學生自主學習；在線練習可加強學生對課程重難點知識的內化吸收；靈活多樣的課堂提問可促進學生的思維活躍；課堂資源、討論區和微信消息等信息化手段構建起全方位課后學習平臺；教學評價與問卷調查使教學質量反饋更順暢。該平臺有效幫助教師高效靈活完成教學工作，全面提升教學質量，有助于具有高度創新意識和綜合實踐能力的機械工程創新人才培養。