德州學(xué)院 王會

現(xiàn)在是信息化時(shí)代，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的普及和發(fā)展，大學(xué)教育發(fā)展獲得了前所未有的改變。線上課程、慕課紛紛隨移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展涌現(xiàn)出來，吸引了大眾的眼球，也似乎成為現(xiàn)代化教學(xué)的一種新趨勢。機(jī)械原理課程是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化專業(yè)的核心課程，主要學(xué)習(xí)機(jī)構(gòu)學(xué)的理論知識，教學(xué)目標(biāo)是使學(xué)生具有初步的機(jī)械系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)能力，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。如何在機(jī)械原理課中將線上、線下教學(xué)合理地融合在一起，充分發(fā)揮各自的教學(xué)優(yōu)勢，建立良好的混合教學(xué)模式，為機(jī)械原理課程教學(xué)提質(zhì)增效提供新的路徑，成為機(jī)械專業(yè)教師面臨的主要問題。

1 課程教學(xué)面臨的問題

1.1 課時(shí)縮減的問題

采取學(xué)分制改革以后，教學(xué)計(jì)劃中的總學(xué)時(shí)調(diào)整為64 學(xué)時(shí)，其中理論學(xué)時(shí)為48 學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)為16 學(xué)時(shí)。課時(shí)的縮減導(dǎo)致任課教師有些章節(jié)內(nèi)容講得比較快，課容容量比較大，并刪掉一部分理論內(nèi)容。教師課上一味地在講課，沒有較多的時(shí)間和學(xué)生進(jìn)行互動。而機(jī)械原理課程是機(jī)械專業(yè)的考研課程，同時(shí)也是與工程實(shí)際聯(lián)系非常密切的課程。學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性不高，學(xué)習(xí)效果較差，難以高質(zhì)量地完成教學(xué)任務(wù)。

1.2 學(xué)生對知識點(diǎn)的掌握不盡人意

機(jī)械原理課程的理論知識點(diǎn)很多，包括機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析、運(yùn)動分析和動力學(xué)部分、常見機(jī)構(gòu)以及機(jī)械系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)等內(nèi)容。許多內(nèi)容學(xué)生不是很容易掌握和理解。里面有些知識點(diǎn)需要用到理論力學(xué)的運(yùn)動學(xué)和力學(xué)分析部分的知識，要求學(xué)生具有比較好的理解力和想象力。另外機(jī)械原理課程中的知識點(diǎn)涉及工程實(shí)踐中的應(yīng)用實(shí)例，課程相對比較枯燥，學(xué)生對知識點(diǎn)的掌握不是很透徹，也無法靈活應(yīng)用所學(xué)知識解決工程實(shí)際的問題。

1.3 教學(xué)模式比較單一

傳統(tǒng)的機(jī)械原理教學(xué)的模式僅限于課堂教學(xué)，以教師講課為主，學(xué)生只能被動地學(xué)習(xí)知識。教師講課過程中，有些學(xué)生不認(rèn)真聽課，玩手機(jī)，學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性低，利用所學(xué)知識解決工程問題的能力較差，不利于對學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

2 機(jī)械原理混合式教學(xué)的探索

2.1 在線網(wǎng)站資源的建設(shè)

采用混合式教學(xué)就必須建設(shè)機(jī)械原理課程的在線學(xué)習(xí)網(wǎng)站。在線網(wǎng)絡(luò)資源包括線上教學(xué)的理論和實(shí)驗(yàn)部分的視頻庫、各章節(jié)的練習(xí)題和測試題、學(xué)生學(xué)習(xí)的資料、試題庫、要求學(xué)生討論的問題、在線答疑等。將線上教學(xué)內(nèi)容的知識點(diǎn)錄制成學(xué)習(xí)視頻，視頻一般10 分鐘，學(xué)習(xí)中設(shè)置過關(guān)答題，以避免學(xué)生只是刷視頻獲得積分。在線網(wǎng)站資源并不是靜態(tài)的，而是根據(jù)學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)情況隨時(shí)進(jìn)行動態(tài)調(diào)整以適應(yīng)混合式教學(xué)的開展。

2.2 線上、線下教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)

2.2.1 理論教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)

對機(jī)械原理課程講授的知識點(diǎn)進(jìn)行線上、線下教學(xué)內(nèi)容的分配。分配原則是將學(xué)生比較容易理解掌握的知識點(diǎn)作為線上教學(xué)內(nèi)容，學(xué)生在課前線上完成。這樣可以節(jié)省線下課堂的時(shí)間，能夠提高知識的傳授效率。將難理解的知識點(diǎn)、工程應(yīng)用及創(chuàng)新方面的知識點(diǎn)作為線下課堂的教學(xué)內(nèi)容，通過課堂學(xué)生和教師的互動學(xué)習(xí)達(dá)到學(xué)習(xí)效果。按照分配原則將課程的知識點(diǎn)一一羅列出來，分出線上教學(xué)和線下教學(xué)的部分內(nèi)容，這兩部分教學(xué)內(nèi)容相互呼應(yīng)，相互提高。

2.2.2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)

對實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行分類，將認(rèn)知和驗(yàn)證類型的實(shí)驗(yàn)放到線上進(jìn)行，如機(jī)構(gòu)的認(rèn)知實(shí)驗(yàn)、機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖的分析試驗(yàn)、齒輪范成原理實(shí)驗(yàn)采用線上教學(xué)。通過學(xué)校的爾雅在線學(xué)習(xí)平臺發(fā)布線上實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)要求和實(shí)驗(yàn)視頻，學(xué)生提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告。將綜合型和創(chuàng)新型的實(shí)驗(yàn)，如平面機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)等實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)場進(jìn)行，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的操作動手能力和創(chuàng)新能力。

2.3 混合式教學(xué)模式的探索

目前，機(jī)械原理傳統(tǒng)的線下教學(xué)模式是多媒體教學(xué)和黑板教學(xué)相結(jié)合。現(xiàn)在大學(xué)教室的教師用的電腦都是能上網(wǎng)的，大學(xué)學(xué)生每人都有手機(jī)，為進(jìn)行新的機(jī)械原理的新教學(xué)模式提供了有利的條件。新的教學(xué)模式是利用學(xué)校的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，采用多媒體教學(xué)、黑板教學(xué)、學(xué)生手機(jī)三合一的方式進(jìn)行。傳統(tǒng)的教師上課時(shí)提出問題讓學(xué)生回答和討論，因?qū)W(xué)生回答做記錄統(tǒng)計(jì)比較麻煩，課堂表現(xiàn)大部分未計(jì)入考核成績中。新模式下教師上課提問和要求學(xué)生討論時(shí)，利用學(xué)習(xí)通APP 的搶答功能或選人活動，讓學(xué)生回答問題，回答后直接將得分記錄到學(xué)習(xí)通里，并將此部分成績作為課堂表現(xiàn)成績按一定比例計(jì)入線下過程性考核成績里。學(xué)生用學(xué)習(xí)通搶答，調(diào)動了回答問題的積極性，同時(shí)也能集中學(xué)生的上課的注意力。

網(wǎng)站中制定了詳細(xì)的在線學(xué)習(xí)流程說明圖，旨在為學(xué)生的自主學(xué)習(xí)提供方法指導(dǎo)，并強(qiáng)調(diào)每次上課會根據(jù)內(nèi)容和學(xué)情進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，從而保證混合式教學(xué)活動的順利進(jìn)行。

2.4 混合式教學(xué)的改革案例

下面以平面連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)部分內(nèi)容為例，采用混合式教學(xué)法在理論教學(xué)上的運(yùn)用。

2.4.1 知識點(diǎn)的線上線下教學(xué)分配。

線上學(xué)習(xí)的知識點(diǎn)：（1）連桿機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)和分類；（2）平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型和應(yīng)用；（3）平面四桿機(jī)構(gòu)的演化形式及應(yīng)用；（4）平面四桿機(jī)構(gòu)的急回運(yùn)動和死點(diǎn)的基本知識；（5）平面多桿機(jī)構(gòu)。

線下課堂教學(xué)的知識點(diǎn)：（1）平面四桿機(jī)構(gòu)有曲柄的條件、四桿機(jī)構(gòu)基本類型判定；（2）平面四桿機(jī)構(gòu)急回特性及工程應(yīng)用；（3）四桿機(jī)構(gòu)的傳動角、運(yùn)動連續(xù)性；（4）平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)：用圖解法設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)。

2.4.2 線上教學(xué)

課前給學(xué)生發(fā)布線上學(xué)習(xí)的每一個(gè)知識點(diǎn)具體學(xué)習(xí)任務(wù)要求。任務(wù)的發(fā)布一方面可以使學(xué)生明確每周具體的學(xué)習(xí)進(jìn)度和要求；另一方面還可以使學(xué)生更加合理地安排課下自主學(xué)習(xí)的時(shí)間，提高學(xué)習(xí)效率。學(xué)生可以參照要求，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成相應(yīng)的學(xué)習(xí)任務(wù)。教師線上指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行在線課程的自主學(xué)習(xí)，并根據(jù)后臺統(tǒng)計(jì)情況督促學(xué)生在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成相應(yīng)的學(xué)習(xí)任務(wù)。如連桿機(jī)構(gòu)及其傳動特點(diǎn)知識點(diǎn)中，提前發(fā)布在線具體的學(xué)習(xí)視頻、測試學(xué)習(xí)效果任務(wù)；另外還發(fā)布思考或討論任務(wù)，如舉出生活中的連桿機(jī)構(gòu)的應(yīng)用實(shí)例；想一個(gè)能利用連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)的小發(fā)明。

教師從平臺的各類統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可以看到，在線教學(xué)現(xiàn)狀所調(diào)整的教學(xué)設(shè)計(jì)能否使學(xué)生“忙起來”，包括課前線上學(xué)習(xí)和資源共享、小組合作、課后的思維拓展等。同時(shí)根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果調(diào)整在線學(xué)習(xí)的相關(guān)資料。

2.4.3 線下課堂教學(xué)

課堂教學(xué)時(shí)教師要保證將學(xué)生線上學(xué)習(xí)知識與線下上課學(xué)習(xí)的無縫銜接。講新知識前，讓學(xué)生討論或回答在線學(xué)習(xí)任務(wù)中提出的思考和要討論的問題，了解學(xué)生的在線知識的掌握情況。課堂教學(xué)中采用案例式教學(xué)法，根據(jù)實(shí)際工程案例重點(diǎn)講解連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動特性和設(shè)計(jì)等綜合性、創(chuàng)新性的內(nèi)容。講完連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)后，發(fā)布本章作業(yè)。以小組為單位，讓學(xué)生結(jié)合自己身邊生活和學(xué)習(xí)的需要，選擇感興趣的連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)題目，根據(jù)所學(xué)知識完成一個(gè)簡單機(jī)械的設(shè)計(jì)并撰寫設(shè)計(jì)報(bào)告，培養(yǎng)學(xué)生理論和實(shí)踐相結(jié)合的能力。

2.5 考核方式的改革

機(jī)械原理的考核包括學(xué)生學(xué)習(xí)的各個(gè)環(huán)節(jié)，考核范圍包括線上學(xué)習(xí)、線下學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)三部分。

2.5.1 線上學(xué)習(xí)的過程性考核：

根據(jù)網(wǎng)絡(luò)在線學(xué)習(xí)平臺掌握學(xué)生線上學(xué)習(xí)任務(wù)完成情況，在學(xué)習(xí)平臺上對學(xué)生的課堂互動、觀看時(shí)長、網(wǎng)上作業(yè)成績、網(wǎng)上測試等進(jìn)行權(quán)重設(shè)置，對學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)行整體評價(jià)和評分。按20%比例將這部分成績計(jì)入機(jī)械原理課程的綜合成績中。

2.5.2 線下過程性考核和效果性考核：

線下過程性考核主要是對學(xué)生課堂上的表現(xiàn)、考勤和作業(yè)等方面進(jìn)行考核，按20%比例將這部分成績計(jì)入機(jī)械原理課程的綜合成績中。線下效果性考核采用集中進(jìn)行期末考試，測試所有章節(jié)的知識，成績認(rèn)定應(yīng)本著“公平、公正、公開”的原則進(jìn)行。期末考試成績按40%比例計(jì)入機(jī)械原理課程綜合成績中。

2.5.3 實(shí)驗(yàn)教學(xué)的考核

學(xué)生的實(shí)驗(yàn)成績包括線上實(shí)驗(yàn)成績和線下實(shí)驗(yàn)成績兩部分。線上實(shí)驗(yàn)成績根據(jù)學(xué)生網(wǎng)上提交的實(shí)驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行評定；線下實(shí)驗(yàn)成績根據(jù)學(xué)生現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)的操作表現(xiàn)、獲得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性、實(shí)驗(yàn)報(bào)告等進(jìn)行評定。最后的實(shí)驗(yàn)成績按20%比例計(jì)入機(jī)械原理課程綜合成績中。

3 總結(jié)和反思

將混合教學(xué)模式應(yīng)用在機(jī)械原理課程教學(xué)中是現(xiàn)代教學(xué)發(fā)展的必然趨勢。將教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)線上和線下相結(jié)合，能夠增進(jìn)學(xué)生和任課教師的互動交流，促進(jìn)信息化的教學(xué)改革。但混合教學(xué)模式也是一項(xiàng)較為復(fù)雜的系統(tǒng)化工程。需要教師們積極參與到建設(shè)中；教師在教學(xué)中還要進(jìn)一步探索和實(shí)踐如何改進(jìn)教學(xué)設(shè)計(jì)引導(dǎo)學(xué)生參與課堂學(xué)習(xí)，如何實(shí)現(xiàn)線上學(xué)習(xí)和線下課堂的深入融合等問題，從而進(jìn)一步深化教學(xué)改革，提高人才的培養(yǎng)質(zhì)量。