OTO教學模式下機械設計制造及其自動化專業教學改革研究*

王 婷

（1.武昌工學院，湖北 武漢 430065；2.綠色風機制造湖北省協同創新中心，湖北 武漢 430065）

傳統的教學模式一般是學生和老師一同在課堂進行學習與授課，而隨著人工智能時代的到來，這種傳統的教學形式需要進行改革，才能更好地跟上時代步伐，提高學生學習效率。針對機械設計制造及其自動化專業，如何更好地將傳統教學與現代化的方式相結合，就是筆者需要研究的內容?！癘TO”即“Online To Offline”，其含義是“線上線下”混合式教學，這是近年發展起來的一種新型教學模式，即學生需要將線下教學與線上教學混合進行學習，是一種更強調主動性的學習方式。學生不再是被動的學習者，在OTO教學的模式中，學生是學習的主動研究者，而教師不僅僅是作為教學知識的傳播者，更是一個知識的引導者。在“互聯網+教育”新形勢的新時代，OTO教學模式是一種創新的教育模式，隨著網絡與科技的快速發展，OTO教學在普通高等學校的教育中顯得愈發重要[1-2]。

1 機械設計制造及其自動化專業教學現狀

1.1 機械設計制造及其自動化專業現狀

機械設計制造及其自動化專業是普通高等學校本科的一門專業，屬于機械類專業，該專業旨在培養能適應社會的發展需要，同時具備扎實的自然科學基礎知識、過硬的機械專業知識和較好的相關實踐能力，且具有創新意識、溝通能力和較高社會責任感與職業道德的人才。武昌工學院為全日制普通本科高等學校，培養應用型技術技能型人才，要求學生知識結構合理、動手能力強、綜合素質高。在武昌工學院的機械設計制造及其自動化專業的教學過程中發現，該專業學生絕大多數為男生，他們思維活躍、動手能力強，但學習能動性還需提高。

1.2 機械設計制造及其自動化專業教學現狀

老師在教學過程中會根據人才培養目標和教學大綱確定教學目標以及相應的教學內容，加上每個班級情況會有差異，學生整體的班風、接受程度會不同，老師將根據每個班級的特點針對性教學。但是由于機械類一個教學班級一般有30人左右，教師無法真正做到針對每個人個性化教學。在教學時，教師一般保證絕大多數同學有所進步，但是在傳統教學的模式上，很難完全做到讓所有人都完全理解老師在教學過程中講解的所有知識點，使教師所講授的所有內容都被學生在課程上所消化吸收。

結合武昌工學院學情及專業特點，在近年的教學過程中，部分教師初步嘗試OTO教學。圖1為機械設計制造及其自動化專業三個班級對于同一門課程在同一時間完成了相同的教學內容后，學生對于不同知識點的接受程度。其中橫坐標為不同難易程度的知識點，縱坐標為學生學習相關知識內容后的測試得分，其中1班為傳統教學模式，2班為純線上教學模式，3班為淺嘗OTO教學模式。

通過圖1可以發現，1班在傳統教學模式中，學生對于容易的知識點很容易接受，隨著知識難度的增加，學生的接受程度會逐漸下降；2班在純線上教學模式中，學生對于容易的知識點接受程度較高，但是知識難點增加后，學生的接受程度就會下降較快；而3班在淺嘗OTO的教學模式下，不管是容易的知識點還是較難的知識點，學生的接受程度都會比較高，且當知識難度增加后，學生的接受程度也不會有過于明顯的下降。通過調查也發現，學生更愿意在OTO的教學模式中進行知識點的學習，這樣學習效果會得到明顯提升。

圖1 不同教學模式下學生對知識接受程度

2 OTO教學模式下機械設計制造及其自動化專業教學改革研究

2.1 提高學習靈活性和學習效率

學生的學習不再僅僅局限于課堂上，通過OTO的教學模式，學生可以在課前線上預習學習內容，完成課前習題，帶著疑問在課堂上進行學習，在教室里會更有針對性地與老師進行互動來解決疑惑，課后可以自主利用時間進行復習，鞏固強化所學知識。對于機械設計制造及其自動化專業的學生而言，很多知識內容與學生的生活仿佛隔了一層窗戶紙，如果僅通過課堂學習，學生無法很好地理解難點內容。在OTO的教學過程中，學生通過課前線上教師的指導預習，教師在課堂中針對學生預習情況有目的地進行線下指導，再結合學生課后線上的鞏固復習，將線上線下兩個教學方式有機融合，使教學效果達到最大。

比如對于機械設計制造及其自動化專業的學生而言，“機械工程制圖”是非常重要的一門課程，同時也是一門非?？疾閷W生想象能力的課程。很多機械結構學生都無法在課堂上看到實物，教師會通過播放圖片或者動畫視頻的方式讓學生盡可能地了解機械產品的結構，但是傳統教學模式依然會比較抽象，學生不好全面掌握其結構，因此在繪圖過程中無法很好地把握。通過OTO教學就可以很全面地講解，教師可以把機構的分解圖、裝配圖，以及不同視角的視頻展示等發布在線上，學生可以更全面地理解。對于在課堂中沒有完全理解的內容，學生課后也可以隨時播放教學視頻進行學習，不僅提升了學習的靈活性，也提高了學習的效率。

2.2 資源共享共建精品課程

OTO教學是一種線上線下混合式教學，其中非常重要的一環是建立線上教學資源。傳統課堂上，教師一般是將PPT、教學進度表、教學大綱、教案、動畫視頻等資料在課程上進行展示，而在OTO教學過程中，教師會將這些資料都上傳到線上平臺，學生可以隨時進行學習。課前預習、課后進行復習鞏固都可以利用自主時間來完成。對于機械設計制造及其自動化專業的學生而言，他們要求理論與實踐相結合，學生在課堂上學習了理論之后，對于不熟悉的知識點，可以隨時在線上復習，或者在實踐操作過程中，遇到難點也可以隨時通過線上的相關教學內容及時解決問題，大大提高了問題的解決效率。而且線上資源可以供全校所有學生，乃至全社會使用，即使是非機械類專業的學生，如果對本門課程感興趣，也可以根據自身能力選擇合適的線上資源進行學習，并且還可以參加線上測試評價，真正實現了信息互通、資源共享。

在教學過程中，教師會不斷更新建設教學資源庫，信息化教學資源的建設是一項長期工程，尤其是對于普通本科高等院校來說，需要建立起完整的信息資源庫，以適應現代社會發展的需要。很多高校都有不少關于機械設計制造及其自動化專業的教師，有能力組建一支有力量的教師隊伍，這樣的一支隊伍在多年的教學過程中必定汲取了大量的經驗，足以完成OTO教學平臺的建設以及信息整合、資源整合等工作，通過不斷積累，可以共建精品課程，這對學生的成長以及學校的發展都是非常有益的[3-6]。

2.3 互動形式的多樣化

傳統教學過程中，教師點學生回答問題一般是根據點名表喊出學生名字，但是在OTO教學過程中，回答問題可通過搶答、隨機抽取等形式，學生更感興趣，也可以調節一下課堂學習緊張的學習氣氛，學生回答問題的次數和準確情況也可以作為后期評價的參考之一。教師可在線上發布小組作業，小組成員可在課后討論完成，完成之后在線上平臺提交作品即可，并可進行展示交流，班級成員可對每組作品進行點贊和評論，對于點贊率高的作品，在課堂教學時，可上臺進行介紹，教師可與學生一起討論產品優缺點，并分析改進。這樣不僅可以讓學生在互動過程中完成并改進自己的作品，也可以激發學生學習的積極性。

傳統的教學模式對師生互動的形式有一定的局限性，很多活動只能在課堂上開展，即使是發布的課后任務，也無法做到實時交流。且在傳統教學過程中，盡管師生可以面對面直接交流，但是很多學生積極性不夠高，他們多為被動接受知識，由于不善于表達或從眾心理等各種原因，與老師直接的互動并不是很多，因此會造成學習效果并不是特別突出。但是OTO教學模式豐富了師生互動的多樣性，且學生可以及時反饋學習情況。借助網絡平臺，教師可以個性化地為不同學生設置不一樣的作業題目，還可以讓學生團隊合作進行小組討論，學生也更勇于表達自己的想法。比如在“機械創新設計”課程中，學生利用所學習到的相關理論知識，課后可以在實驗室進行機械產品的創新設計與搭建，在實驗過程中，學生能隨時將所搭建的產品進行拍照上傳，教師也可以進行指導改進，這樣能實現課后互動指導，學生將想法在實驗室進行實現，同學間可以相互交流，教師線上進行觀察引導，學生進步會更快。對于教師而言，教學方式會更加多樣化，也能提高學生對本門課程的學習興趣。

機械類專業課教師的教學傳統上主要是線下完成的，教師根據個人多年經驗，觀察并把握學生的學習狀態、學習能力和特點，為學生講解課程相關知識點，并對重難點進行合理的解析，答疑解惑。OTO教學模式可以讓學生在線下培養技能，而在線上完成對機械專業知識點的把握和理解，并完成相應的作業任務，與教師的互動也更加多樣。這種教學模式不僅僅能實現師生之間的良性互動，而且還可以增加學生之間的互動，讓學生在交流互動的過程中完善思路、開闊眼界[7-9]。

2.4 建立多元化的評價方法

對于機械設計制造及其自動化專業而言，傳統的評價方式一般由三部分組成：試卷考試成績+學生實驗成績+學生平時成績。而在OTO的教學模式中，評價方式將更加多元化。比如教師可在課堂教學開始時采用線上簽到的方式，在短時間內學生通過手勢簽到或者定位簽到的方式，一方面節省了教師點名的時間，另一方面也可以保證簽到的學生是一定在教室內的，這樣教師可以及時把握學生的到課情況。在OTO教學過程中，考核方式也更加豐富，可以將教師評價、學生自評和學生互評進行融合，關注的重點不再是傳統教學中期末考試的成績，而是更重視學生的學習過程、學習能力、學習的態度及效果[10]。

3 結語

OTO教學模式的出現，為師生創造了一個全新的、更高效的學習平臺。它能將傳統教學與線上教學進行優勢互補，不僅提高了學生學習的靈活性和學習效率，還可以將線上資源共享，提供給更多有需要的學習者，也讓教師可以更全面方便地更新信息資源庫，盡快建立精品課程，并且豐富師生之間的互動形式，增加交流，優化學生學習效果，也使得課程評價方式更加多元化，教學與學習均更加靈活[11]。OTO教學將傳統教學中被動接受學習的學生，變為主動學習的研究者，而教師變為指導者，這樣一種混合式的教學模式使得教學過程中具有更多的主動性，從而有效提高了教師的教學質量和學生的學習效率。