線上線下混合教學模式在機械設計課程中的應用

王瀚　吳恩啟　李天箭

摘 要 本文結合傳統課堂教學與網絡教學模式的優點，從課程網站建設、一平三端立體教學、學習質量綜合評價體系、網絡資源輔助思政教育、基于工程項目的能力培養方面探索了線上線下混合教學模式在機械設計課程中的應用。結合線上線下教學模式各自的優勢，利用豐富的網絡資源與多樣的現代手段，探索教學質量綜合評價體系，以期為國家培養具有堅定信念、扎實基礎的應用型工科人才。

關鍵詞 機械設計 混合教學模式 教學改革

中圖分類號：G424 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ?DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2021.01.040

Abstract Combining the advantages of traditional classroom teaching mode and network teaching mode， this paper explores the application of the online-offline hybrid teaching mode to the mechanical design course from the construction of course website， the one-platform and three-terminal teaching solution， the comprehensive evaluation system of learning quality， the network-resource-assisted ideological and political education， and the ability training based on engineering projects. Combining the advantages of online and offline teaching modes， a comprehensive evaluation system for teaching quality is explored by abundant network resources and various modern methods to train applied engineering talents with firm belief and solid foundation for our country.

Keywords Mechanical design; Hybrid education mode; Teaching reform

科技創新引領的第四次工業革命迫使傳統工科專業必須轉型升級。[1]如何從教學改革與課程建設入手，充分挖掘各類現代教學方法與技術手段的潛力，實現為國家機械行業培養從事設計、制造、研發的綜合型人才，是機械設計等傳統專業基礎課程新型教學模式轉型中亟須解決的問題。

1 機械設計課程簡介

1.1 課程教學面臨的問題

傳統的線下課程教學模式僅限于課堂教學，以教師單向授課為主要特征，教學模式單一。其雖然具有便于互動、即時反饋的優勢，但枯燥知識的被動式傳授較易打擊學生自主學習的積極性，不利于獨立思維與創新能力的培養;其次，僅通過課堂授課難以做到將教材中的所有內容盡數講解，對授課教師的教學水平提出了較高的要求;同時，任課教師教學風格不盡相同，教學質量的一致性也難以保證。而依托于對分易、QQ課堂、超星泛雅等網絡教學平臺的線上課程教學模式，能通過豐富的在線資源與多樣的教學功能，增加學生課程學習的自由度與互動行為，充分激發學生的學習興趣與積極性，[2-3]也在某種程度上解決了優質教學資源的分配不均問題。但同樣可能由于網絡、硬件、環境等外因，存在反饋滯后、實際教學質量難以跟蹤、把握的缺點。

因此，如何發揮線上、線下教學模式各自的優點，實現課程教學質量科學量化的同時，最大限度地引導學生自主學習、獨立思考，進而達到舉一反三、觸類旁通的目的，是對機械設計課程混合教學模式優化及應用研究探索的重點。

1.2 課程內容

機械設計作為機械設計制造及自動化專業最重要的專業基礎課之一，是以一般尺寸通用零件的設計為核心的設計型課程，要求通過課程學習引導學生樹立正確的價值取向，使其掌握通用零件的設計原理、方法和機械設計的一般規律，具有綜合運用所學知識研發新的零部件及設計簡單機械裝置的能力。

針對上述課程教學模式中存在的問題，課題組在實踐中以OBE理念為指導，融合課程思政教育內容，采用形式多樣的教學方法與信息化手段，實現教書育人。采用線上線下混合式教學模式，通過線上平臺發布課程資料、教學視頻、輔助講義、演示動畫等資源，為學生創造良好的預習、復習條件;通過線下理論授課，針對性地講解章節重點、難點，幫助學生梳理與鞏固知識體系。

2 課程線上線下混合教學模式的應用探索

2.1 課程網站建設

機械設計課程網站的建設基于超星泛雅平臺。[4]由于線上教學不同于傳統課堂教學，課程建設需要充分考慮兩種模式中教學時長與方式方法的差異，進行針對性的調整。課程網站的建設主要包括整理教學大綱、編排章節進度、設計教學內容、上傳視頻課件、建立測驗與作業題庫等。為保證同一課程、不同教師教學質量與進度的一致性，超星泛雅平臺提供了教師團隊授課的解決方案。在課程負責教師的課程中添加多名任課教師組成教師團隊，或將課程負責教師的課程通過超星平臺提供的克隆/映射功能“分配”給其他任課教師，實現教師團隊對課程的共同管理。該功能的引入使得課程網站建設及教學內容設計具有課程管理扁平化、教學資源共享化、任務分工模塊化的優點。

2.2 一平三端立體教學

本課程以超星泛雅平臺的課程網站為基礎，通過啟用移動端的學習通APP、教室端的智慧教室直錄播系統及管理端的大數據分析系統，突破傳統線下授課教學模式單一的限制，充分發揮信息技術新生態下的先進性與便捷性，課堂講授、線上補充的組合方式確保了學生在課前預習、課堂聽講、課后復習等不同階段、不同學習需求的軟、硬件基礎。

2.3 學習質量綜合評價體系

隨著教育改革的推進，教師教學質量與學生知識掌握程度的評價呈精細化、多元化的趨勢。傳統的“出勤+作業+考試”的成績評價體系已不再適用于線上線下混合教學模式，而線上平臺的出現提供了形式多樣的課堂活動功能，在“互聯網+”理念的指導下，使建立多元化綜合評價體系成為可能。機械設計課程在探索混合教學模式的過程中構建了“上課出勤+討論搶答+隨堂測驗+課后作業+項目大作業+期末考試”的評價體系，將理論知識學習與工程項目實踐有機結合，使學生直觀了解機械設計能夠解決什么問題以及怎么解決問題，同時培養知行合一、腳踏實地的專業素養。大數據分析系統將根據每個學生完成諸如預習任務點、課后作業、上課考勤、隨堂測驗及期末考試的情況，手動/自動統計與導出成績，幫助教師隨時把握學生的學習進度與效果，過程透明、可追溯。

2.4 網絡資源輔助思政教育

線上教學最大的好處在于對有限時長的課堂教學形式的補充。課前在超星平臺上提前上傳課件并設置任務點，以10～20分鐘時長的視頻對授課內容的重點進行拆分與梳理，幫助學生鞏固所學的知識。同時，依靠網絡資源的強大優勢，將課程相關的歷史發展進程、前沿現狀、人文軼事、時事新聞等素材融入課件，將國家命運與個人發展相聯系，在與時俱進的專業知識傳授中實現潤物細無聲的思政教育，完成教書育人的使命。

2.5 基于工程項目的能力培養

在為國家培養應用型人才的教學理念指導下，課題組對傳統模式在知識傳授形式上的不足進行了總結。傳統機械設計課程內容按照機械零件強度、連接設計、傳動設計等進行劃分，不同章節的內容雖然完整，但是缺乏整體聯系，易使學生局限于微觀的零、部件設計，對培養學生從宏觀上把握機器整體的設計思路與方法收效甚微。課題組根據機械設計課程各章節的內容和課后習題，以生活中常見的電動汽車項目為引子，將電動汽車拆分為齒輪傳動系統、電機、車架等多個模塊，與機械設計中的傳動設計、連接設計、軸與軸承設計、機械零件強度校核等內容相關聯，使學生在了解汽車或機械系統構成的同時，學以致用，初步掌握機器或結構設計的主要流程、設計思路與方法。

3 結束語

在傳統工科向“新工科”轉型升級的背景下，機械設計作為機械設計制造及其自動化的專業基礎課，需要適應時代發展進行模式創新。本文通過課程建設過程中的實際經驗，探索了線上線下混合教學模式在機械設計課程中的應用。通過引入超星泛雅等網絡教學平臺，以豐富的網絡資源和形式多樣的互動功能，輔助傳統的課堂教學及思政教育;依托于大數據分析系統，以過程考核為指導，構建多元化的教學質量綜合評價體系;以基于電動汽車工程項目的大作業設計，使課程教學內容更為直觀，易于理解，使學生初步掌握機器或結構設計的主要流程、設計思路與方法。線上線下混合教學模式在機械設計課程中的應用探索以期為國家培養具有堅定信念、扎實基礎的應用型工科人才。

參考文獻

[1] 林健.第四次工業革命浪潮下的傳統工科專業轉型升級[J].高等工程教育研究，2018，171（04）：7-16，60.

[2] 袁靜，丁曉紅，趙倩，等.對分易平臺在機械原理教學中的應用探索[J].課程教學，2020.17：80-81.

[3] 李玉梅，王楚盈，張亞杰，等.基于QQ課堂和超星泛雅平臺的在線課程建設與實施[J].高教學刊，2020（27）：101-104，108.

[4] 超星泛雅網絡教學平臺.https：//fanya.chaoxing.com/