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        混合式教學模式在《機械設計基礎》課程中的教學實踐探索

        2019-08-22 02:21:12曹麗娜
        關鍵詞:機械設計基礎機械設計齒輪

        曹麗娜

        (山東工業(yè)職業(yè)學院,山東淄博 256414)

        隨著高等教育信息化向縱深發(fā)展,信息技術以驚人的速度影響和改變著大學生的學習方式。但一線教育工作者意識到,在線學習雖有豐富的線上資源、便捷的協同交流等優(yōu)勢,但不能完全替代教師的課堂教學;缺乏教師深度參與的課堂是不完整的,也是有悖于教育規(guī)律的。因此在線學習效果并不好。在此背景下,混合式教學(Blending Learning)應運而生。所謂混合式教學,就是把傳統(tǒng)學習方式的優(yōu)勢和數字化和網絡化學習(e-Learning)的優(yōu)勢相結合,既要發(fā)揮教師引導、啟發(fā)、監(jiān)控教學過程的主導作用,又要充分體現學生作為學習過程主體的主動性、積極性與創(chuàng)造性。在信息化技術深入滲透教育領域的背景下,混合式教學與學習已經成為主要形式,也必將成為新興教學模式的一種發(fā)展趨勢。

        1 《機械設計基礎》課程教學改革的必要性

        《機械設計基礎》課程是機械制造與自動化專業(yè)重要的專業(yè)基礎課,課程綜合性強,既包括機械原理和機械設計內容,又包括理力學、工程材料的內容;課程理論性和實踐性都比較強,邏輯性要求高,難度比較大。對于基礎知識薄弱、實踐經驗匱乏的高職學生來說,聽課的時候往往覺得枯燥乏味、精力無法集中,再聽的時候又無法續(xù)接上了,就更聽不下去了,如此惡性循環(huán),最終失去學習的熱情和興趣。教學改革勢在必行,教師必須轉變教學觀念,既要注重激發(fā)學生的學習興趣,又要注重培養(yǎng)學生的自主學習能力和實踐精神?;趦?yōu)慕課網絡平臺,該院的機械制造與自動化專業(yè)的《機械設計基礎》課程,進行了“線上”+“線下”的混合式教學改革試點,筆者在具體課程改革實踐中初步做了一些探索。

        2 基于學生自主學習能力培養(yǎng)的混合式教學環(huán)節(jié)設計

        2004年,美國教育協會制定了21世紀學習框架,框架中包括21世紀人才應該具有的18個要素,其中最為重要的是“4C核心能力”,包括批判性思維與問題解決能力(critical thinking&problem solving);創(chuàng)新與自主學習能力(creativity&active learning);溝通能力與合作精神(communication&cooperation);跨文化理解與全球意識 (cross-culture understanding&global awareness)。

        《機械設計基礎》課程是機械制造與自動化專業(yè)的重要專業(yè)基礎課程,旨在培養(yǎng)學生一般機械通用零部件設計的能力,奠定機械創(chuàng)新設計的能力。基于課程多年的教學經驗建立起課程內容與能力培養(yǎng)的關聯,為培養(yǎng)學生自主學習能力,設計了4大教學環(huán)節(jié),分別對應不同的教學要素,體現不同的作用,具體的教學環(huán)節(jié)如圖1。

        2.1 “翻轉課堂”環(huán)節(jié)對應問題導向

        通過設置合理的問題,以問題為導向設置課前學習內容,引起學生的關注,激發(fā)學生的學習興趣,引導學生產生自主探索學習的意識。

        2.2 “分組合作學習”環(huán)節(jié)體現“展示”的作用

        教師設置出不同難度和角度的問題,讓學生分組合作,公開討論、測量、辯論或者搶答方式展示學生解決問題的方法。

        2.3 “分層雙課堂”環(huán)節(jié)體現“運用”的技巧

        運用“分層雙課堂”,使不同層次的學生能以個人或團體力量解決不同層次的問題,體現差異化教學,這樣學生才會獲得不同程度的成就感,激發(fā)自主學習的興趣。

        2.4 “微課課堂”環(huán)節(jié)體現“示范”的作用

        圖1 基于線上線下混合式教學模式的學生自主學習能力培養(yǎng)的教學環(huán)節(jié)設計

        教師借助線上平臺講解新知識,通過案例講解新概念,對學生進行線上指導。學生可以通過微課課堂隨時隨地學習,可以在線提問、討論。

        3 混合式教學在《機械設計基礎》課程中的具體實施

        3.1 混合式教學知識點技能點的選取

        該文選取《機械設計基礎》課程中“漸開線直齒齒輪的幾何尺寸計算”的知識點技能點,原因是齒輪機構這一章是課程的重點,而幾何尺寸計算是齒輪機構的重點,齒輪的設計基礎是幾何尺寸的計算。因此,以漸開線標準直齒齒輪幾何計算為項目載體,以“優(yōu)慕課”為線上線下混合式教學網絡平臺,說明課程混合式教學的具體實施過程。

        3.2 混合式教學的實施步驟

        齒輪幾何尺寸計算在“優(yōu)慕課”線上線下混合式教學平臺的設計與實施有:課前導學—課前學習—課前反饋—課前測驗—小組提問—團隊展示—競爭式提問—小組討論—考核評價(包括線上線下過程性考核)—課后學習—課后訓練—課后反思共11(可以根據具體知識點增加或減少)個步驟。

        3.2.1 課前導學

        課前導學設置為一個單獨欄目,里面有知識點的思維導圖及導向問題,齒輪傳動的動畫資源、缺損齒輪圖片見圖2,拋出缺損齒輪修配的問題導向,導入齒輪輪齒各部分的名稱及符號、標準直齒圓柱齒輪的基本參數的新知識。通過問題引導學生自主學習

        圖2 殘缺齒輪

        3.2.2 微課教學

        教師提前錄制齒輪各部分名稱及符號、基本參數的基礎知識點的講解視頻,學生通過“優(yōu)慕課”網絡平臺自主學習。學習過程中產生的問題通過課前反饋欄目上傳,教師在線指導、答疑。再設置課前測驗欄目,在線測試學生自主學習效果。通過具體實踐來看,實驗班共40名學生,100%的學生參與了課前測驗,最低分14分,最高分20分,大部分學生能在學習后得到85%以上的正確率。

        3.2.3 課堂教學

        課堂上學生可以掃碼簽到,教師根據學生反饋的問題提出不同層次、難度和角度的現實問題,將學生分為8個小組,每組5人,各小組分組拿到相應需修配齒輪,分組討論解決辦法,團隊展示過程中,分組討論后不同組的學生上臺展示的方法不一樣,基礎差的同學會找到適合自己的方法,這使不同層次的學生都會在此環(huán)節(jié)中的得到激勵,大大提高了學習探究的熱情。

        3.2.4 考核評價

        考核評價作為單獨欄目,分為課后作業(yè)、在線測試、優(yōu)秀作業(yè)展示子欄目,再加上課堂教學結課前根據學生小組討論的參與度、團隊展示的結果等進行的過程性考核(包括學生互評和教師評價),這些項目綜合進行考評。

        3.2.5 課后反思

        課后反思欄目中設置教師教學反思、學生教學評價子欄目,教師根據情況進行整改。

        4 學生學習效果分析

        為了了解學生對于基于APP的線上線下混合教學的認可度和真實感受,進行了在線問卷調查,學生提交問卷39份,有效問卷39份。

        問卷調查的結果是,92.44%的學生認為該教學模式有利于提高學生的學習積極性,88.67%的學生認為在線測試可以檢測自己的學習效果,67.34%的學生認為在課堂上師生互動比以前多了,不再是教師一味填鴨式的在講。另外,有15.22%的學生認為課前學習負擔大了,希望減輕負擔。

        5 結語

        基于優(yōu)慕課平臺的線上線下混合式教學能夠結合傳統(tǒng)教學和在線教育的雙重優(yōu)勢,極大地豐富了教學內容,提高了學生參與學習的積極性及參與深度,提高了學生的綜合能力,也為學生學習后續(xù)的專業(yè)課程打下堅實的基礎。同時,我們也應看到混合式教學還存在很多問題,該院的混合式教學仍處于探索階段,應加大課程資源整合,減少不必要或重復部分,以減輕學生的負擔;同時應加強師資培訓,混合式教學需要教師投入大量的時間和精力,在培訓師資的同時應組建相關課程建設團隊,協作完成教學設計,積極探索課程教學評價機制,定期組織相關培訓,廣泛收集各方意見,以保證混合式教學改革順利進行。

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