摘"要:圍繞“機械基礎”課程教學中存在的問題,如課程內容碎片化導致學生理解知識比較困難,課堂講授難以實現理實一體,學生個性需求難于滿足等問題,結合信息化技術的發展,構建了“機械基礎”混合式教學模式。該模式注重突出學生主體地位,完善教學目標,設計教學策略。線上教學主要是基于網絡教學平臺的學習與自測,線下教學側重于案例分析及研討,教學評價兼顧過程性評價與結果性評價。線上線下教學有機結合,融知識、能力、素質于一體,可有效解決教學中的問題,實現教學目標。
關鍵詞:機械基礎;混合式教學;教學模式;學為主體
中圖分類號:G642.0""文獻標識碼:A
“機械基礎”課程是一門專業背景必修考試課程,在學生知識結構上起承上啟下的過渡作用。目前,課程教學中存在以下問題。一是課程內容多且雜,學生學習興趣逐漸下降。作為一門融合多門課程知識的綜合應用類課程,學生感覺知識點多、內容抽象、碎片化嚴重,學習積極性隨課程的深入而下降,學習效果受到影響。二是理論講授為主,學生綜合能力和高階思維鍛煉不足。課程具有理論性、實踐性及綜合性,傳統教學以課堂講授為主,缺乏有效的探究式教學的載體和實施方法,對復雜問題的分析和高階思維的鍛煉不足,難以實現學有所思、學有所獲、學有所用。三是學生學習能力參差不齊,因材施教難以實現。學生學習起點能力不同,個性化需求不同,需要一套教學資源突破時空限制,滿足個性需求。
線上線下混合式教學,本質是解構知識體系、重構學習體系。根據布魯姆教育目標分類法,在實現“機械基礎”課程教學目標過程中,學生要經過識記、理解、應用、分析、評估和創造六個階段,因此教學中,需要對教學目標進行細化和分層,依據學情確定教學內容及教學策略,學生個性化適應教學時空,線上進行基礎知識學習和測試。線下提升訓練,以組為單位進行研討,實現深度學習。評價為量、質結合,目的是結合數字化學習與傳統教學的優勢,完成教學目標,提高學生綜合素質,使其具備創造性解決實際問題的能力。
一、“機械基礎”混合式教學模式建設思路
“機械基礎”混合式教學是落實新時代軍事教育方針要求,基于信息技術條件的發展而形成的一種教學模式。該模式注重突出學生主體地位,根據學情分析設計教學活動,完善教學資源;線上教學主要是基于網絡教學平臺的學習與自測;線下教學側重于案例分析及研討;教學評價兼顧過程性評價與結果性評價。通過這些舉措,充分調動學生學習的主動性與積極性,為有限學時內達成課程教學目標提質增效。
具體方法步驟有以下內容。首先,進行學情分析,精確定位教學痛點,廣泛開展調研,深入了解混合式教學模式,根據人才培養目標,突出學生中心、能力導向修訂課程教學計劃;其次,通過“引進+自建”的方式不斷完善和優化線上教學資源,設計線上教學活動并進行論證;建設裝備案例庫及研討案例庫,設計線下教學活動并進行論證;建立課程評價細則并進行論證;再次,結合課程教學進行實踐,在教學實踐的基礎上進行總結,分析優勢和不足,提出優化方法或改進方案,再付諸實踐;最后,探索符合學生學情的“機械基礎”混合式教學模式的教學內容及有效的組織實施步驟。
二、“機械基礎”混合式教學模式建設情況
(一)課程教學目標
“機械基礎”課程以工程制圖、理論力學、材料力學等為基礎,系統介紹機械設計與制造的基礎知識、基本原理和基本方法,是融匯知識、形成能力的重要環節,為后續課程的學習提供必要的知識和技能基礎,在課程體系中,處于承上啟下的關鍵地位。
知識目標,要求學生能闡述機械設計與制造的基本理論,熟練操作實驗設備。能力目標,要求學生具備機械系統傳動方案設計和分析的能力,能針對典型裝備零件進行材料選用、毛坯選擇和機械加工工藝規程制定;具備分析解決裝備機械領域的共性問題。素質目標,培養學生學以致用的科學精神、精益求精的工匠精神和協同合作的精神品質。
(二)課程教學內容
圍繞教學目標,服務崗位任職,遵循學科邏輯及學員認知規律,重塑教學內容。
(1)對接學生崗位任職需求,優化課程知識點,有效支撐課程教學目標。針對學生專業崗位任職和人才培養需求,按照“實用為本、夠用為度”的原則提煉、整合、優化知識點。以機械設計與制造為主線,設置機械設計基礎和機械制造基礎兩大部分,常用機構、通用零件、工程材料、材料成形和機械加工5個模塊。機械設計基礎解決機械和機構的運動分析與設計問題,以機構的分析與綜合、零件的分析與設計為重點;機械制造基礎解決零件的選材與加工制造問題,以材料性能組織改性、成形方法與機械加工方法的特點應用工藝為重點。涵蓋軍用裝備中應用較多的機械傳動和機械結構的分析、設計與制造相關內容,實現專業背景課程與首次任職課程在內容上的精準對接。各模塊間既彼此獨立、各具特色,又相互聯系,以機械分析設計和零件制造為紐帶,形成脈絡清晰、重點突出的知識體系,有效促進課程教學目標達成。
(2)堅守為戰育人核心指向,構建“知識與裝備雙主線”,強化基礎專業融合。在機械設計與制造的知識主線的基礎上,構建機械在裝備中的應用分析與設計的裝備主線,形成雙主線教學內容體系,強化課程內容的“軍味”和“戰味”。按照學生專業,將裝備案例項目式歸納,以裝備案例作為實施項目教學法的載體,力求實現學有所思、學有所獲、學有所用,提高學生對復雜問題的分析能力,鍛煉學生的高階思維。緊跟武器裝備的發展,實時引入學科前沿知識,突出新材料、新工藝、新技術的特點和應用,與知識點融合,實現教學內容的動態更新。
(3)著眼“能力為本,創新驅動”,踐行“理論與實踐相結合”提升學生創新能力。教學視野從課內向課外拓展,為學生搭建實踐平臺,依托學生科技創新基地,發揮學生俱樂部主體作用,提升第二課堂活動質量,組織培訓學生參加與課程聯系緊密的各項競賽活動,通過創新競賽拓展學生思維空間,完善學生知識結構,強化團隊協作能力,提升創新實踐能力,使課內與課外、理論與實踐有機銜接,有效促進教學從“掌握知識”向“生成能力”提升,并將競賽成果及時轉化為課程內容,體現課程“學中用、用中學”的教學思路,凸顯課程創新性和挑戰性。
(4)秉持“因材施教、尊重差異”,線上線下相混合,利用信息化資源滿足個性需求。針對課程內容多且雜、內容抽象、碎片化嚴重,學生學習積極性逐步下降,學生學習能力參差不齊,因材施教難以實現等問題,課程組梳理建設了電子文本資源、在線習題資源庫、教輔視頻資源、課件、前沿文獻等信息化資源,利用微信群、雨課堂等信息化技術平臺發布,學生按需取用,獲得“量身定做”的優質學習體驗,激發學習熱情。
結合課程內容及特點,在授課過程中,注重培養學員綜合素質。通過對基礎知識的講解和應用,培養學生學以致用、嚴謹細致、開拓創新的科學精神;通過案例介紹機械中沉淀的工程倫理,培塑學生質量意識、工程意識和精益求精的工匠精神;通過項目式教學和科技創新活動,挖掘課程中隱含的思想性因素,培養學生遵紀守法、協同創新等品格品質,完善學生智能結構;通過引入機器、機構及制造方法的發展歷程及最新研究進展,培養學生愛國精神。
(三)課程教學方法
(1)“線上”“線下”混合,重塑教學過程。針對選定內容,實施混合式教學,將教學過程劃分為課前自學、課中內化和課后鞏固提升。學生課前基于網絡教學平臺自學自測;課中側重案例分析和研討,并利用智慧教學手段及時開展測驗、交互等課堂活動,完成知識的應用、分析和評價;課后進行總結、反思和拓展。以智慧教學平臺實現課前、課中、課后的精準“嚙合”和學生、教師、資源的高效“聯動”,培養學生自主學習能力、分析解決實際問題的能力及創新能力,為有限學時內達成課程教學目標提質增效。
(2)融合多種方式,提升育人質量。突出“學為中心”,改變傳統的課堂灌輸知識方法,根據教學內容,結合教學實際,靈活采取啟發式、問題式、案例式、混合式等多種教學方法。針對基礎知識,主要采用講授式、線上自學式、啟發式、問題牽引式等教學方法,突出學生主體地位,筑牢理論基礎;針對拓展應用,注重以裝備案例為載體,主要采用案例式、研討式、項目式等教學方法,從機械運動、分析、設計、制造等角度解讀裝備,從裝備使用、維修及保障等角度強化基礎知識應用。
(3)“任務”“總結”引領,構建知識體系。針對課程內容,制定課堂任務書,主要分為實踐總結、分析總結、內容歸納和知識應用四類,使課堂教學活動有的放矢,實現高效課堂。每學完一章,讓學生凝練概括課程內容之間的主要線索及縱橫聯系,呈現知識的內在邏輯,構建知識體系。
(四)課程考核方式
課程考核包括形成性考核和終結性考核兩部分,具體如圖1所示。形成性考核主要考查學生平時表現,課后作業和實踐操作。
(1)平時表現。課前自學自測情況,考核基礎知識掌握情況和學習主動性;課堂回答問題、案例研討、雨課堂測試,檢驗課堂學習效果,考查合作、批判解決問題的能力;課后作業和階段性測試情況,考查綜合理解和運用知識的能力。
(2)實踐操作。學生實踐操作規范性、任務的完成情況、實踐報告內容的正確性、完整性,考查實際動手和創新實踐能力。結合課程學習,鼓勵學生參加金相技能大賽、機械創新設計大賽等平臺的競賽,考核知識創新應用能力,作品成績優異者可視情提高其形成性考核成績。
(3)終結性考核。采用閉卷考試形式,增加開放性題目,設置部分難度較大的題目,從考知識到重能力,注重考查學生知識運用能力和解決問題能力。
制定了課堂組內自評表、課堂組內互評表、課堂組間互評表以及學生總成績評分量表,運用多元測評方式,豐富了課程評價主體,推進評價趨向立體化。
三、“機械基礎”混合式教學模式特色創新
圍繞教學目標,構建了“知識與裝備雙主線”“理論與實踐相結合”“線上與線下相混合”的教學體系。
(1)知識與裝備雙主線、小組合作學習探討,“為戰性”“高階性”鮮明。重塑課程內容體系,將課程與專業精準嚙合,構建基于裝備案例與經典知識的“雙主線”課程內容體系,采用小組合作探究的方式開展教學,從機械設計、制造、力學特性分析等角度解讀裝備,形成以軍事裝備為載體、基礎理論知識與武器裝備知識緊密結合的教學內容,為課程教學目標的達成提供堅實支撐。
(2)線上與線下相混合、自評與互評相結合,“高階性”“挑戰度”鮮明。通過自建+引建的方式建立線上資源,供學生自學自測及復習使用。課堂上以任務牽引,將典型案例作為研討教學的載體,同時融入思政元素,創新了專業背景課程的教學新模式。課程考核機制以過程性為基礎,構建“線上+線下”的全過程多元多維評價機制,從而提升課程學習的深度和廣度。
(3)理論與實踐相結合、知識與競賽相驅動,“創新性”“挑戰度”鮮明。課程為學生開展機械類創新競賽奠定系統性的知識基礎,依托學生科技創新基地,組織學生參加競賽活動,促進教學從“知識傳授為主”向“能力培養為主”轉化。同時,及時總結競賽成果,凝練課程內容,作為教學案例反哺教學,從而在課堂上激發學生參與創新實踐的熱情。
結語
“機械基礎”混合式教學模式可以解決學生現有的問題,建立的線上資源主要以短小精悍的微視頻和有針對性的習題為主,學生可以利用教學平臺,隨時隨地進行自學與自測,滿足個性需求,從而補足知識點上的短板;線下教學以建立的裝備案例庫及研討案例庫作為載體,設置情景,引導學生進行小組探究式教學,可使學生在解決問題的過程中,進行知識的有效遷徙,內化知識,鍛煉學生高階思維,提升學生的綜合能力;設計課程評價機制,激發學生學習興趣;此外,學有余力的學生可參加課外科技創新活動,提升綜合素質。學生普遍反映與以往學習相比,使用該方法具有較高的學習興趣,可有效解決教學中存在的問題。
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項目來源:陸軍工程大學“十四五”規劃學科專業建設“精課”立項培育項目(機械基礎線上線下混合式課程);陸軍工程大學石家莊校區2023教學成果立項培育項目
*通信作者:韓校粉(1982—"),女,漢族,河北邯鄲人,碩士研究生,講師,研究方向:機械設計、現代設計理論與方法等。