“機械制造工藝基礎”線上線下混合式教學設計
——以“曲軸零件加工工藝的制定”為例

羅 若，丁 艷

（柳州鐵道職業技術學院，廣西 柳州 545616）

0 引言

“機械制造工藝基礎”理論與實踐結合性很強，但目前這門課的教學基本是以老師講授為主，多媒體輔助的方法，學生體驗不到生產實景，因此不容易理解課堂講授的知識和不斷變化的空間思維邏輯，很難喚起學生的學習興趣，所以教學效果一直不理想，也就達不到企業對學生課程能力的要求。如果采用線上線下混合教學的模式，教學過程以學生為主體，增加生產實景體驗環節，這樣可以增加學生的感性認識和增強學生學習的興趣，加深學生對理論知識的理解，同時也可以讓教師騰出更多的課時在線下課堂進行現場實踐教學。當然在“教”與“學”的過程中還存在很多問題，需要在教學實踐過程中去探索和思考[1]。

1 “機械制造工藝基礎”課程教學情況分析

1.1 教學現狀

“機械制造工藝基礎”這門課程的主要任務是使學生掌握各種熱加工方法、機械加工方法，并對機械制造工藝過程建立一個完整的概念。在教學標準中教學方法建議按項目一體化組織教學，以現場為主，充分利用實物展示和生產實景演示等手段輔助教學來提高教學效率。但實際教學過程中面臨課時少，各個單元獨立教學，學生缺乏對實踐現場場景的認識，很難把各個單元的知識點串聯起來應用，實訓設備不足很難展開一體化教學。

1.2 教學過程中存在的問題

首先，本課程的授課對象是高職學生，而高職學生最大的缺點是學習主動性不強、自律性差。本課程是一門綜合性很強的課程，涉及“機械制圖”“金屬材料與熱處理”“互換性與測量技術”等課程的知識，沒有很好的基礎知識儲備，是很難把這門課學好的，但現實情況是很多學生專業基礎課知識掌握情況不好，給“機械制造工藝基礎”這門課的教學增加了很多困難。

其次，很多學校在教學過程中的理論和實踐教學是分開的，實踐教學采用集中實訓，以柳州鐵道職業技術學院為例，與“機械制造工藝基礎”課程相關的集中實訓內容包括鉗工、焊接、車工、銑工等項目，但鉗工、車工是在第一學年已經開展了，而課程是在第三學年進行，等到上課的時候相關知識、操作方法和工藝特點基本已經遺忘。學生對純理論知識的學習往往是一知半解，像刀具角度、正交坐標系的建立、刀具角度的定義都是很抽象的，在教學中只是純粹的理論講解，即使講幾遍學生也很難理解[2]。

最后，現在高職學校普便是大班教學，目前學院基本都是50人左右的班級，理論課聽課效果差。在實訓過程中，學生水平參差不齊，所以針對全班的情況老師布置的實訓內容也較簡單，實訓過程中學生遇到問題老師也很難一一解答。例如車削，集中實訓兩周，只能進行機床基本操作、車外圓、車端面、車臺階一些基本操作，但“機械制造工藝基礎”課程車削內容要求學生還要掌握車內圓、車圓錐、車螺紋等，學生對這些知識技能的掌握就更差了。

2 “機械制造工藝基礎”課程線上線下混合式教學設計

2.1 教學內容重構

為了獲得更好的教學效果，需要對教學內容進行重新整合，合理安排線上線下教學內容。那些內容需要以線上教學為主，那些內容需要重點在線下講解，對教材進行重新整理。

線上教學資源以微課、微課程和加工視頻為主要素材，本門課主要錄制零件加工方法、機床操作方法和一些重要理論的知識點，錄制成5～10 min的微課視頻。為了方便學生預習、復習本節課的知識內容，也需要把相關課程知識點做成電子課件上傳平臺，同時也需要準備線上練習題，檢測學生的預習和課后掌握情況，這些內容將形成線上學習內容。但高職學生沒有良好的學習習慣和總結能力，對于知識點之間和章節之間的知識聯系，學生通過自學是很難建立起來的，還需要老師在課堂上進一步引導和講解。

線下教學主要目的是讓學生掌握各種機械加工方法的綜合應用，幫助學生建立起章節之間的邏輯關系，進而掌握整個課程知識體系，幫助學生認識和理解，最終完成零件加工工藝的制定。線下課堂不能像傳統教學那樣講解課本所有內容，需結合線上學習內容和學生的學習效果及時調整教學策略，有針對性地展開教學。比如切削熱、切削力、積屑瘤等知識點，通過線上的學習學生已經掌握了這個知識點，線下課堂教師只需要講解清楚他們之間的相互影響，把課程內容之間的邏輯關系理清楚；有些教學內容，例如車圓錐，有寬刃刀法、轉動小滑板法、偏移尾座法和靠模法四種方法，通過線上學習，基本上搞清楚了基本原理，線下老師就可以通過實際操作細節演示，闡明操作步驟和細節以達到線上線下的有機融合[3]。

2.2 線上線下混合教學設計

應用線上線下混合教學方法，最重要的目的是提高學生的學習興趣和課堂參與度，從而建立起來一種積極、高效的學習氛圍。線上學習質量的高低，是線下教學順利完成的保障。

高職學生自覺性差，為保證線上學習質量，還是需要統一組織，集中學習，利用課后或晚自習時間以小組為單位，班干部負責監督。同時，為學生創建一個線上討論平臺，及時和學生溝通、解答學生在線上自學過程中的問題。在線下教學前，必須要檢驗學生的學習效果。

3 教學改革實施案例

下面以“曲軸零件加工工藝的制定”為例實施線上線下的教學過程。

（1）學情分析

學生已經學習了軸類、絲杠類、撥叉類零件的加工方法和加工工藝流程，掌握了零件加工工藝路線的編制方法和步驟，零件的工藝分析方法，加工方案擬定的原則和加工順序的原則，熱處理的選擇及在加工中的位置安排；學習了磨削加工原理、磨削設備的種類在精加工和應用，磨削加工方法等理論知識，掌握了磨削加工和磨削設備在零件加工過程中的應用。

學生已經熟悉軸類零件的加工方法和方案的制定，但曲軸零件結構比直軸復雜，主軸頸和連桿軸頸不同軸，學生不理解連桿軸的加工方式，對零件在加工過程中的裝夾方式和加工設備的選擇感覺到迷茫，不能把加工方法和加工設備聯系起來使用，對異形件的加工缺乏方法和手段。

少數學生理論基礎和空間想象能力較差，對曲軸零件沒有空間概念，缺乏加工方法的應用能力，學習理解起來感覺到比較吃力。

（2）教學策略

課前在職教云平臺上發布任務：觀看視頻“曲軸傳統加工過程”，仔細閱讀課本上曲軸的加工工藝過程，認真理解曲軸的加工工藝過程。

課中首先導入任務——曲軸，播放曲軸的工作情景動畫，引導學生分析曲軸的功用、結構和工藝性，利用所學的理論知識歸納整理曲軸加工的技術要求和工藝要求。然后按照零件加工工藝制定的步驟，引導學生列出曲軸的加工表面的加工方案，定位方案，結合生產實際，遴選出符合“高效、經濟”的加工解決方案。然后播放視頻“曲軸現代加工過程”和“曲軸傳統加工過程”，學生分組擬定本項目任務的曲軸零件加工工藝路線。最后教師評價學生方案，總結講解。引導學生對比不同的解決方案，學會思考分析比較各種方案的優劣性，增加學生的思維廣度；提高學生積極性和參與度，肯定學生的成績，提高學生的知識和技能獲得感。在職教云平臺合理設置問題選項，發布任務資源，合理設置互動環節，檢驗本次課堂的教學效果和學生的學習效果。

課中加強對個性問題學生的指導，采用小組討論、組內學幫帶、課堂提問、巡回指導等方式提升個性學生的學習積極性。

（3）課前教學設計（見表1）

表1 課前任務：預習曲軸零件的加工工藝過程

（4）課中教學設計（見表2～表5）

表2 教學內容一：曲軸的零件分析

表3 教學內容二：曲軸的工藝分析

表4 教學內容三：制定曲軸工藝路線方案

表5 教學內容四：課堂總結與作業布置

（5）課后教學活動設計（見表6）

表6 教學內容四：課堂總結與作業布置

4 教學效果與改進提升

俗話說：興趣是最好的老師。知識點講解結合了動畫和視頻，把動畫照片貼在多媒體課件上，講解理論知識時，動畫照片同步演示，抽象的知識“動”了起來。現場加工視頻讓學生有一種親臨其境的感覺，幫助他們加深對曲軸加工過程的認識和理解。關鍵是學生對“動”起來的課堂感興趣了，參加課堂活動的積極性大大提高，充分調動了學生的探究精神，從學生的課后評價和反饋來看，教學效果達到了本次課的知識目標和技能目標。教學過程中貫穿能力培養的同時，通過曲軸傳統加工方式和現代加工方式的視頻很好地體現了我國改革開放以來取得的進步，在教學中很好地融入思政：為我國的發展壯大感到自豪和驕傲，培育學生的愛國情懷。