《機(jī)械原理》線上線下混合式教學(xué)模式的實(shí)踐探索

趙滿(mǎn)平，王鐵軍

（沈陽(yáng)理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，遼寧 沈陽(yáng) 110180）

1 《機(jī)械原理》課程教學(xué)現(xiàn)狀

《機(jī)械原理》是機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)主干技術(shù)基礎(chǔ)課程，在學(xué)生的知識(shí)、能力和素質(zhì)培養(yǎng)體系中，占有十分重要的地位。本課程的任務(wù)是使學(xué)生掌握機(jī)構(gòu)學(xué)和機(jī)器動(dòng)力學(xué)的基本理論、基本知識(shí)和基本技能，學(xué)會(huì)常用機(jī)構(gòu)的分析和綜合方法，并具有進(jìn)行機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)的初步能力。該門(mén)課程具有很強(qiáng)的工程性、實(shí)踐性。由于學(xué)生缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)課程所涉及理論和內(nèi)容缺乏直觀的認(rèn)識(shí)，普遍感覺(jué)這門(mén)課抽象難學(xué)。傳統(tǒng)的教學(xué)方式是“先教后練”。老師先在課堂講授知識(shí)，學(xué)生課后完成作業(yè)。老師課堂上有教學(xué)進(jìn)度的要求，不能照顧到每一位學(xué)生，學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)不一樣，理解能力有高低，致使一部分學(xué)生厭學(xué)，棄學(xué)，導(dǎo)致這門(mén)課不及格率多年居高不下。近幾年隨著信息技術(shù)的發(fā)展，一種新型基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的學(xué)習(xí)模式——MOOC慕課，逐漸得到高度關(guān)注和應(yīng)用[1]。這種新的學(xué)習(xí)模式借助現(xiàn)代信息技術(shù)，將傳統(tǒng)課堂教學(xué)轉(zhuǎn)移到互聯(lián)網(wǎng)上，學(xué)習(xí)者在任何時(shí)間，任何地點(diǎn)，借助手機(jī)，電腦等多種通訊工具實(shí)現(xiàn)自由的學(xué)習(xí)，根據(jù)自身學(xué)習(xí)情況反復(fù)觀看。但是完全網(wǎng)上自主在線學(xué)習(xí)，對(duì)一部分學(xué)生來(lái)說(shuō)教學(xué)效果良好，但對(duì)大部分學(xué)生，由于缺乏教師的監(jiān)管和主導(dǎo)，教學(xué)效果差強(qiáng)人意。如何將傳統(tǒng)課堂教學(xué)與慕課有機(jī)融合，發(fā)揮其各自?xún)?yōu)勢(shì)，形成線上線下混合教學(xué)模式是目前教學(xué)模式改革的熱點(diǎn)話(huà)題。以雨課堂、騰訊會(huì)議等在線教學(xué)平臺(tái)為線上教學(xué)活動(dòng)的開(kāi)展提供了平臺(tái)，能夠滿(mǎn)足線上教學(xué)、答疑、討論、測(cè)試等教學(xué)需求，實(shí)現(xiàn)課前-課中-課后各教學(xué)環(huán)節(jié)的有機(jī)串聯(lián)，為線上線下混合式教學(xué)的順利實(shí)施提供有力保證。

2 《機(jī)械原理》線上線下混合教學(xué)模式的教學(xué)實(shí)踐

2.1 教學(xué)分析與教學(xué)設(shè)計(jì)

《機(jī)械原理》課程內(nèi)容相對(duì)比較繁雜，既有較強(qiáng)的理論性?xún)?nèi)容；同時(shí)又有許多與工程實(shí)際密切相關(guān)的設(shè)計(jì)內(nèi)容，各知識(shí)點(diǎn)之間相對(duì)獨(dú)立，有些知識(shí)點(diǎn)并不一定適合線上教學(xué)，如實(shí)踐應(yīng)用類(lèi)，更適合傳統(tǒng)課堂師生面對(duì)面的交流和探討。所以不同知識(shí)點(diǎn)適合不同教學(xué)模式，首先根據(jù)專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)方向和課程教學(xué)大綱，梳理課程內(nèi)容中的知識(shí)點(diǎn)，分析知識(shí)點(diǎn)類(lèi)型，針對(duì)授課對(duì)象的知識(shí)層次和掌握前序基礎(chǔ)課程知識(shí)的程度，明確教學(xué)要求，確定教學(xué)模式。對(duì)于自學(xué)難度不大的認(rèn)知類(lèi)知識(shí)內(nèi)容可以采用完全線上授課方式，而技能知識(shí)是課程教學(xué)內(nèi)容的重、難點(diǎn)，應(yīng)采用線上線下混合授課方式，應(yīng)用實(shí)踐類(lèi)的知識(shí)應(yīng)以課堂面授的方式，邊講邊練，輔以課堂討論，以提高學(xué)生實(shí)踐能力和技巧。拓展類(lèi)知識(shí)是通過(guò)E-Learning的形式幫助學(xué)生開(kāi)闊視野,培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)，提高工程設(shè)計(jì)能力[2]。

在下頁(yè)表1中分析了《機(jī)械原理》課程中的平面連桿機(jī)構(gòu)一章的課程內(nèi)容，劃分各知識(shí)點(diǎn)的知識(shí)層次，確定授課模式[3]。

2.2 建立教學(xué)資源庫(kù)

實(shí)施線上教學(xué)的前提是在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)上建立課程相關(guān)的微課、PPT課件，自測(cè)題等教學(xué)資源庫(kù)。微課，以講授單一知識(shí)點(diǎn)為目標(biāo)，以短小精悍的在線視頻為表現(xiàn)形式，具有主題突出、內(nèi)容精悍、趣味性強(qiáng)，以傳播等特點(diǎn)，在線上教學(xué)中起到越來(lái)越重要的作用。從下頁(yè)表1平面連桿機(jī)構(gòu)知識(shí)點(diǎn)劃分來(lái)看，這一章需要制作6個(gè)微課，對(duì)于識(shí)記類(lèi)知識(shí)點(diǎn)適合制作演示類(lèi)微課，運(yùn)用Flash，3Dmax等二維，三維動(dòng)畫(huà)制作工具形象生動(dòng)介紹教練四桿機(jī)構(gòu)的概念，分類(lèi)及演化形式。技能型知識(shí)點(diǎn)的微課適用于問(wèn)題導(dǎo)引法，任務(wù)驅(qū)動(dòng)方法，討論法等多種教學(xué)方法制作，如機(jī)構(gòu)急回運(yùn)動(dòng)的講解，可以采用問(wèn)題導(dǎo)引法來(lái)講解。先播放教練四桿機(jī)構(gòu)的動(dòng)畫(huà)，觀察從動(dòng)件搖桿往復(fù)移動(dòng)速度不一樣，從而引出微課主題——連桿機(jī)構(gòu)的急回運(yùn)動(dòng)。提出為什么四桿機(jī)構(gòu)會(huì)有急回運(yùn)動(dòng)，曲柄搖桿機(jī)構(gòu)急回運(yùn)動(dòng)的急回程度用什么參數(shù)來(lái)衡量。急回運(yùn)動(dòng)有什么工程意義，在實(shí)踐中有哪些應(yīng)用？這樣一步步引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)四桿機(jī)構(gòu)急回運(yùn)動(dòng)的相關(guān)知識(shí)。

表1 平面連桿機(jī)構(gòu)知識(shí)結(jié)構(gòu)劃分

每個(gè)微課后面都有相應(yīng)的測(cè)試題，這是線上教學(xué)中很重要一個(gè)環(huán)節(jié)，學(xué)生在學(xué)完一個(gè)知識(shí)點(diǎn)要進(jìn)行測(cè)試，才能進(jìn)入下一階段學(xué)習(xí)。學(xué)生根據(jù)測(cè)試結(jié)果自主決定是否重新學(xué)習(xí)；同時(shí)教師通過(guò)該測(cè)試結(jié)果了解學(xué)生課外學(xué)習(xí)情況，給課內(nèi)教學(xué)提供參考，以便科學(xué)的組織課堂教學(xué)。如果測(cè)試結(jié)果出乎預(yù)料，可以調(diào)整教學(xué)進(jìn)度、難度等。

2.3 精心組織課堂教學(xué)

線上線下混合式教學(xué)授課模式中，教師的角色已經(jīng)從知識(shí)的傳授者變成指導(dǎo)者。教師針對(duì)收集的線上教學(xué)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題以及教學(xué)內(nèi)容中的重點(diǎn)和難點(diǎn)問(wèn)題，精心組織課內(nèi)教學(xué)，通過(guò)集中答疑、鞏固練習(xí)、專(zhuān)題討論及總結(jié)提升等方式，使學(xué)生更深入地理解和掌握課前學(xué)到的知識(shí)。對(duì)于共性的問(wèn)題，教師可以在課堂上做一個(gè)專(zhuān)題討論；如果是少數(shù)同學(xué)對(duì)某一個(gè)知識(shí)點(diǎn)掌握不好，教師可以組織一個(gè)輔導(dǎo)小組，對(duì)這類(lèi)有相同問(wèn)題同學(xué)進(jìn)行有針對(duì)性的個(gè)性化指導(dǎo)。

2.4 制定考核標(biāo)準(zhǔn)

傳統(tǒng)考核方式是一張?jiān)嚲矶ǔ煽?jī)，線上線下混合教學(xué)模式下應(yīng)采取多維考核系統(tǒng)，全面考查學(xué)生在學(xué)習(xí)活動(dòng)各環(huán)節(jié)中的表現(xiàn)。課前對(duì)學(xué)生觀看微課及其他教學(xué)資源的情況以及測(cè)試題答題情況進(jìn)行考核。在課堂上主要是對(duì)學(xué)生課堂表現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決的能力，跟其他同學(xué)互動(dòng)交流能力以及課后作業(yè)完成情況進(jìn)行綜合考核。在期末考試中主要是把對(duì)學(xué)生掌握知識(shí)能力以及綜合運(yùn)用知識(shí)的能力等作為考核內(nèi)容，將考核結(jié)果進(jìn)行加權(quán)評(píng)分形成最后的成績(jī)，如表2所示[4-5]。

表2 考核標(biāo)準(zhǔn)表

3 對(duì)線上線下混合教學(xué)模式的思考

在線上線下混合授課模式中，把一部分知識(shí)的學(xué)習(xí)放在了線上，由學(xué)生自主完成，教師看似輕松了不少，但其實(shí)不然。教師不僅要完成微課視頻的制作以及其他教學(xué)資源的準(zhǔn)備，還要?dú)w納總結(jié)學(xué)生問(wèn)題、設(shè)計(jì)課堂探究環(huán)境、引導(dǎo)與學(xué)生交流互動(dòng)等，這些工作不僅要求教師具備傳統(tǒng)課堂教學(xué)能力，還要掌握現(xiàn)代教育技術(shù)以提高課堂教學(xué)的組織能力以及引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力，以充分發(fā)揮在線下混合教學(xué)模式下教師的主導(dǎo)地位，真正提高教學(xué)質(zhì)量。

線上線下混合教學(xué)模式顛覆了傳統(tǒng)課堂的“先教后學(xué)”模式，變成了“先學(xué)后教”模式，體現(xiàn)學(xué)生在教學(xué)活動(dòng)中的主體地位，可有效激發(fā)學(xué)生探究性與個(gè)性化學(xué)習(xí)興趣，極大提升了教學(xué)效果。這種新型授課模式可以有效整合教師及教學(xué)資源，促使教師更加關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)效果，研究改進(jìn)教學(xué)方法。線上線下混合教學(xué)模式整合了傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式和“慕課”模式的優(yōu)勢(shì)，必將成為我國(guó)高等學(xué)校教學(xué)改革發(fā)展的趨勢(shì)。