王引衛(wèi)　姚良　張宏偉　王丙錚　吳平平

摘 要：本文圍繞混合式教學(xué)模式在機(jī)械設(shè)計(jì)課程中應(yīng)用的各個(gè)環(huán)節(jié)，對(duì)該課程的教學(xué)內(nèi)容選擇與線(xiàn)上資源建設(shè)、教學(xué)組織實(shí)施、課程成績(jī)?cè)u(píng)定方式等進(jìn)行相應(yīng)的研究與改革實(shí)踐，并通過(guò)具體的教學(xué)設(shè)計(jì)示例說(shuō)明混合式教學(xué)的具體實(shí)施過(guò)程，經(jīng)過(guò)對(duì)兩期學(xué)生的教學(xué)實(shí)踐證明，教學(xué)效果良好，課程目標(biāo)達(dá)成度提升。

關(guān)鍵詞：OBE 機(jī)械設(shè)計(jì) 混合式教學(xué)

Research and Practice on Mixed Teaching Mode of Mechanical Design Course

Wang Yinwei Yao Liang Zhang Hongwei Wang Bingzheng Wu Pingping

Abstract：This article focuses on the various aspects of the application of the hybrid teaching model in the mechanical design course， and conducts corresponding research and reform practices on the selection of teaching content and online resource construction， teaching organization implementation， and course performance evaluation methods for the course. And the specific teaching design examples are used to illustrate the specific implementation process of blended teaching. The teaching practice of the two phases of students has proved that the teaching effect is good and the degree of achievement of the course goal is improved.

Key words：OBE， mechanical design， blended teaching

混合式教學(xué)利用互聯(lián)網(wǎng)和數(shù)字媒體技術(shù)，將線(xiàn)上的學(xué)習(xí)資源與線(xiàn)下的師生面授教學(xué)相結(jié)合，可以融合網(wǎng)絡(luò)教學(xué)與面授教學(xué)雙方的優(yōu)點(diǎn)，受到很多高校的關(guān)注。《機(jī)械設(shè)計(jì)》是機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，承擔(dān)了培養(yǎng)學(xué)生常用機(jī)構(gòu)和零部件設(shè)計(jì)能力的任務(wù)，為今后學(xué)生從事工藝編制、數(shù)控編程、設(shè)備改造與維護(hù)以及CAD/CAM技術(shù)等方面的工作提供一定的知識(shí)和能力基礎(chǔ)。西京學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程組在該課程中研究探索應(yīng)用線(xiàn)上、線(xiàn)下混合式教學(xué)，有效調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情、激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、提高了學(xué)生的自我學(xué)習(xí)能力，培養(yǎng)了學(xué)生應(yīng)用機(jī)械設(shè)計(jì)的知識(shí)和技能解決復(fù)雜機(jī)械工程問(wèn)題的能力。在當(dāng)前大力推動(dòng)“產(chǎn)出導(dǎo)向”的工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證背景下，根據(jù)課程對(duì)畢業(yè)要求的支撐，反向設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)并重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容，研究并探索課程教學(xué)組織方式，無(wú)疑具有重要的理論與實(shí)踐意義。

1 課程目標(biāo)凝練

課程目標(biāo)由畢業(yè)要求、課程體系和課程特點(diǎn)確定，目標(biāo)要細(xì)化，分條列出，能考核、可衡量，目標(biāo)必須完全覆蓋對(duì)應(yīng)的畢業(yè)要求，課程內(nèi)容可適當(dāng)擴(kuò)展。1個(gè)課程目標(biāo)對(duì)應(yīng)一個(gè)指標(biāo)點(diǎn)，2個(gè)或者2個(gè)以上的課程目標(biāo)可以對(duì)應(yīng)相同的指標(biāo)點(diǎn)。

機(jī)械設(shè)計(jì)課程目標(biāo)可以根據(jù)熟悉結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、會(huì)選型、能設(shè)計(jì)，懂分析，可改進(jìn)開(kāi)發(fā)等層次遞進(jìn)分條列出。具體文字描述可以依據(jù)專(zhuān)業(yè)畢業(yè)要求分解情況及專(zhuān)業(yè)特色來(lái)闡述。

關(guān)于專(zhuān)業(yè)特色的融合可以表達(dá)為：如“能夠根據(jù)工程實(shí)際的特定要求，運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊(cè)、圖冊(cè)和有關(guān)技術(shù)資料，分析或改進(jìn)某機(jī)械領(lǐng)域中的機(jī)械裝置”。這里的某機(jī)械可根據(jù)專(zhuān)業(yè)特色描述為建筑機(jī)械，也可以是通用機(jī)械、礦冶機(jī)械等。

2 課程內(nèi)容選擇與線(xiàn)上資源建設(shè)

依據(jù)課程目標(biāo)，精心設(shè)計(jì)選擇具有先進(jìn)性、科學(xué)性，反映本學(xué)科領(lǐng)域的最新科技成果的教學(xué)內(nèi)容。注重行業(yè)和企業(yè)對(duì)人才工程能力的要求，根據(jù)應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)，以工程實(shí)例序化教學(xué)內(nèi)容，重視教學(xué)做合一性。對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行大膽調(diào)整，注重基本知識(shí)和技能，不注重冗長(zhǎng)的數(shù)學(xué)計(jì)算，精簡(jiǎn)理論知識(shí)，以實(shí)踐應(yīng)用為主。刪減了機(jī)械設(shè)計(jì)總論和機(jī)械零件的強(qiáng)度等理論章節(jié)，將相關(guān)知識(shí)點(diǎn)融入到相關(guān)項(xiàng)目任務(wù)中做講解;在現(xiàn)有課程框架（連接、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、軸系零部件）的基礎(chǔ)上，增加基于新工科的新知識(shí)、新技術(shù)應(yīng)用的教學(xué)內(nèi)容，特別是增加最新的科技成果在工程實(shí)際中應(yīng)用的案例分析。如機(jī)械零件設(shè)計(jì)軟件應(yīng)用、優(yōu)化設(shè)計(jì)等。

線(xiàn)上教學(xué)資源主要是機(jī)械設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)SPOC，包括電子版課程大綱、授課計(jì)劃、多媒體課件、教學(xué)動(dòng)畫(huà)與視頻、微課、對(duì)標(biāo)試題庫(kù)，綜合設(shè)計(jì)案例等。

3 混合式教學(xué)組織實(shí)施

本課程總學(xué)時(shí)48，其中課堂38學(xué)時(shí)，線(xiàn)上10學(xué)時(shí)，已在西京學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)2015級(jí)和2016級(jí)學(xué)生中實(shí)施。線(xiàn)下教學(xué)班（40-50人），在多媒體教室或智慧教室進(jìn)行，可移動(dòng)式桌椅，學(xué)生分組就座，借助智能手機(jī)進(jìn)行互動(dòng)。

學(xué)生課前在線(xiàn)上進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)自學(xué)，為課堂討論做準(zhǔn)備，課后在線(xiàn)上進(jìn)行重難點(diǎn)的鞏固復(fù)習(xí)及自測(cè)，課堂上參與以工程項(xiàng)目實(shí)例為牽引，任務(wù)驅(qū)動(dòng)或問(wèn)題驅(qū)動(dòng)的討論。課堂教學(xué)通過(guò)SKIPS教學(xué)法來(lái)實(shí)施：第一步Story，引入工程項(xiàng)目實(shí)例激發(fā)學(xué)生興趣;第二步Knowledge，測(cè)試相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，檢查線(xiàn)上學(xué)習(xí)效果，和（或）針對(duì)重難點(diǎn)講解相關(guān)知識(shí)點(diǎn);第三步Idea/Ideology，由以上內(nèi)容闡發(fā)令人思考的觀念和理念，實(shí)現(xiàn)課堂對(duì)價(jià)值觀的塑造或引領(lǐng)作用;第四步Problem，針對(duì)工程項(xiàng)目實(shí)例，提出問(wèn)題或任務(wù);第五步Solve，通過(guò)小組討論、匯報(bào)、交流，教師總結(jié)，最終解決問(wèn)題，布置課后作業(yè)。

4 課程成績(jī)?cè)u(píng)定方式改革

改變以往一卷定成績(jī)的考核方式，采用累加式的評(píng)定方式，總成績(jī)?yōu)?00分，分配到每個(gè)課程目標(biāo)，如表1所示。以4個(gè)課程目標(biāo)為例。課程成績(jī)?cè)u(píng)定由形成性評(píng)價(jià)和終結(jié)性評(píng)價(jià)組成。形成性評(píng)價(jià)一般占30%至50%，由線(xiàn)上學(xué)習(xí)、課堂表現(xiàn)、課后作業(yè)組成，表1以占比40%為例。終結(jié)性評(píng)價(jià)以期末卷面考試進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)成績(jī)占比由實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)占總學(xué)時(shí)比例確定，對(duì)應(yīng)一個(gè)課程目標(biāo)。

線(xiàn)上學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)方式如表2所示。由學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)10%、單元測(cè)試40%、期末測(cè)試40%及論壇討論10%組成。

5 教學(xué)設(shè)計(jì)示例

通過(guò)混合式教學(xué)設(shè)計(jì)，使教學(xué)內(nèi)容從課內(nèi)到課外形成互補(bǔ)，使教學(xué)環(huán)節(jié)從線(xiàn)上到線(xiàn)下形成閉環(huán)。推進(jìn)OBE教學(xué)理念，學(xué)生通過(guò)課程平臺(tái)進(jìn)行線(xiàn)上學(xué)習(xí)，線(xiàn)下參與以工程項(xiàng)目實(shí)例為牽引，任務(wù)驅(qū)動(dòng)或問(wèn)題驅(qū)動(dòng)的課堂討論。形成在線(xiàn)學(xué)習(xí)+項(xiàng)目教學(xué)、在線(xiàn)學(xué)習(xí)+案例教學(xué)、在線(xiàn)學(xué)習(xí)+基于問(wèn)題教學(xué)的“互聯(lián)網(wǎng)+”翻轉(zhuǎn)課堂模式，逐步提升解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力。

如表3所示，以機(jī)械設(shè)計(jì)中齒輪機(jī)構(gòu)受力分析為例，形成了課前、課中、課后三個(gè)階段，以及針對(duì)目標(biāo)知識(shí)點(diǎn)的教師、學(xué)生活動(dòng)，教學(xué)資源、評(píng)估方式等環(huán)節(jié)的整體教學(xué)設(shè)計(jì)體系。

6 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)重構(gòu)課程結(jié)構(gòu)，合理分配在線(xiàn)學(xué)習(xí)和課堂面授內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)線(xiàn)上線(xiàn)下混合式教學(xué)，真正體現(xiàn)以學(xué)生的學(xué)為中心，充分發(fā)揮學(xué)生的主體地位，采用工程實(shí)例為牽引的項(xiàng)目化教學(xué)將枯燥零散的知識(shí)系統(tǒng)化，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)了學(xué)生的工程實(shí)踐能力。課程教學(xué)改革后，學(xué)生學(xué)習(xí)自主性明顯提升，超過(guò)500名學(xué)生線(xiàn)上注冊(cè)，在線(xiàn)學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)平均達(dá)1200分鐘/生，論壇發(fā)帖數(shù)共4290條，平均8條/學(xué)生。課堂上有效學(xué)習(xí)行為增多，學(xué)生聽(tīng)課率、抬頭率、參與率提高，98%以上的學(xué)生能積極參加小組討論。近兩屆學(xué)生課程目標(biāo)達(dá)成度平均為0.75以上，學(xué)生工程實(shí)踐能力提高。學(xué)生在全國(guó)大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽中，榮獲國(guó)家級(jí)一等獎(jiǎng)2項(xiàng)，陜西省一等獎(jiǎng)5項(xiàng)、二等獎(jiǎng)17項(xiàng)。課程被認(rèn)定為省級(jí)線(xiàn)上線(xiàn)下混合式“一流課程”，在今后的建設(shè)過(guò)程中將補(bǔ)充完善線(xiàn)上資源，使線(xiàn)上資源更具有互動(dòng)性、趣味性，構(gòu)建實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的混合式教學(xué)模式，建設(shè)完善的持續(xù)改進(jìn)機(jī)制。

研究課題：本文得到西京學(xué)院教改項(xiàng)目“基于“學(xué)習(xí)產(chǎn)出”（OBE）教學(xué)模式的機(jī)械設(shè)計(jì)課程群教學(xué)改革與實(shí)踐”（JGYB1904）的資助。

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