蔡厚道 張美蕓 周細(xì)林

(江西科技學(xué)院智能工程學(xué)院，江西 南昌 330098)

1 線上線下混合式教學(xué)總體思路

1.1 課程基本信息

機(jī)械CAD/CAM課程是智能工程學(xué)院面向機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)本科生開(kāi)設(shè)的一門實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)必修課，旨在夯實(shí)工程設(shè)計(jì)與制造專業(yè)技能，培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、制造及工藝分析等能力。該課程為上機(jī)實(shí)踐操作，上課軟件選用UG10.0，課程時(shí)長(zhǎng)共計(jì)16周、48學(xué)時(shí)、3學(xué)分。2019-2020學(xué)年春季學(xué)期，開(kāi)設(shè)班級(jí)為18本機(jī)械設(shè)計(jì)1班和18本機(jī)械設(shè)計(jì)2班，本研究以1班為研究對(duì)象。

1.2 混合式教學(xué)模式

機(jī)械CAD/CAM課程通過(guò)融合線上超星爾雅MOOC與線下上機(jī)實(shí)踐教學(xué)面授，有利于滿足學(xué)生碎片化學(xué)習(xí)、個(gè)性化學(xué)習(xí)和自主化學(xué)習(xí)的需求，線上超星爾雅MOOC主要包括視頻、章節(jié)、討論、習(xí)題和群聊，線下上機(jī)實(shí)踐教學(xué)面授主要包括演示講解、師生交互、項(xiàng)目演練和課堂測(cè)試，其教學(xué)模式如圖1所示。

圖1 機(jī)械CAD/CAM課程線上線下混合式教學(xué)模式

2 線上線下混合式教學(xué)設(shè)計(jì)

2.1 教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)

以布魯姆提出的教學(xué)理論為基礎(chǔ)，將機(jī)械CAD/CAM課程分解為48個(gè)知識(shí)點(diǎn)，徹底打破課程項(xiàng)目任務(wù)分類的限制，其中，部分知識(shí)點(diǎn)由學(xué)生通過(guò)線上超星爾雅MOOC自主學(xué)習(xí)完成。

布魯姆認(rèn)為，在知識(shí)領(lǐng)域的教育目標(biāo)可分成知識(shí)、理解、應(yīng)用、分析、綜合與評(píng)價(jià)6個(gè)層次[2]。按布魯姆教學(xué)目標(biāo)分類法，對(duì)48個(gè)知識(shí)點(diǎn)逐個(gè)重新進(jìn)行教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)，每個(gè)知識(shí)點(diǎn)設(shè)計(jì)科學(xué)的教學(xué)方案、教學(xué)活動(dòng)、以目標(biāo)達(dá)成度為中心的多元化評(píng)價(jià)方式，比如線上討論、線上群聊、課堂測(cè)試、課堂師生交互、實(shí)踐項(xiàng)目設(shè)計(jì)等[3]。

2.2 信息化教學(xué)平臺(tái)創(chuàng)建

本課程信息化教學(xué)平臺(tái)借助超星學(xué)習(xí)通在線教育平臺(tái)來(lái)進(jìn)行構(gòu)建。在平臺(tái)上創(chuàng)建機(jī)械CAD/CAM課程并上傳了豐富的課程線上教學(xué)電子資源，包括48個(gè)知識(shí)點(diǎn)對(duì)應(yīng)教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)的教學(xué)資料、精選項(xiàng)目一～項(xiàng)目九、作業(yè)及視頻學(xué)習(xí)區(qū)等11個(gè)欄目。將依據(jù)知識(shí)點(diǎn)劃分的課程大綱與日歷、課程命題計(jì)劃與PPT、電子教案等材料上傳教學(xué)資料；在每一個(gè)精選項(xiàng)目欄目下，為了培養(yǎng)應(yīng)用型人才，提高學(xué)生就業(yè)力構(gòu)建了以企業(yè)職性工作工程為主線的項(xiàng)目任務(wù)目標(biāo)、任務(wù)分析、操作過(guò)程、相關(guān)知識(shí)點(diǎn)及案例訓(xùn)練；為了加強(qiáng)實(shí)踐創(chuàng)新能力，提升學(xué)生學(xué)習(xí)效率，構(gòu)建了學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)交流、作業(yè)與試題、視頻學(xué)習(xí)區(qū)。

2.3 教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)

教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)主要對(duì)課程重點(diǎn)與難點(diǎn)的知識(shí)點(diǎn)，課程的重點(diǎn)是使學(xué)生在完成項(xiàng)目任務(wù)學(xué)習(xí)和上機(jī)實(shí)踐操作后，能夠?qū)AD/CAM技術(shù)有深刻的理解，并能熟練完成項(xiàng)目?jī)?nèi)容的實(shí)際操作；難點(diǎn)是涉及如何把理論知識(shí)與實(shí)際操作內(nèi)容進(jìn)行有機(jī)整合，開(kāi)發(fā)適合學(xué)生訓(xùn)練的獨(dú)立項(xiàng)目，而且每個(gè)訓(xùn)練項(xiàng)目都具有合適的難度，很強(qiáng)的實(shí)用性和針對(duì)性，涉及對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)與制造的全面理解掌握及CAD/CAM技術(shù)的綜合應(yīng)用。

為了使學(xué)生掌握教學(xué)內(nèi)容知識(shí)點(diǎn)，教學(xué)過(guò)程中采取了以下措施：(1)注重教學(xué)內(nèi)容的合理取舍。教學(xué)過(guò)程中注重應(yīng)用性知識(shí)和技能的介紹，著重要傳授軟件的設(shè)計(jì)思想及對(duì)其功能實(shí)現(xiàn)的作用。(2)以學(xué)生為主體，教學(xué)方法的靈活多變。通過(guò)對(duì)零部件生產(chǎn)過(guò)程技能訓(xùn)練項(xiàng)目的講授，實(shí)際操作性演示，重點(diǎn)與難點(diǎn)問(wèn)題解答與輔導(dǎo)，同時(shí)采用現(xiàn)代教育技術(shù)，運(yùn)用PPT、AVI等多種不同類型課件結(jié)合一起進(jìn)行教學(xué)，做到精講多練。(3)灌輸“做中學(xué)”的學(xué)習(xí)方法和理念。課程設(shè)置包含若干精選實(shí)踐項(xiàng)目，既有基礎(chǔ)層次項(xiàng)目，也有高層次項(xiàng)目?；A(chǔ)層次項(xiàng)目使學(xué)生掌握軟件的基本應(yīng)用，高層次項(xiàng)目使學(xué)生掌握軟件的綜合應(yīng)用。

2.4 教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)

(1)線上自主學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)。依據(jù)上述教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)的課程項(xiàng)目重點(diǎn)與難點(diǎn)，制作精選項(xiàng)目一～項(xiàng)目九相關(guān)知識(shí)點(diǎn)教學(xué)視頻，依次為微課程項(xiàng)目任務(wù)分析，主要解決建模思路、建模知識(shí)鋪墊問(wèn)題；微課程產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)與模具設(shè)計(jì)將精選項(xiàng)目分解為若干個(gè)子任務(wù)演示視頻；微課程CAM模塊進(jìn)行拓展數(shù)控加工編程知識(shí)，鞏固和提高綜合應(yīng)用能力。每個(gè)視頻配套有項(xiàng)目課前任務(wù)學(xué)習(xí)單，并將其發(fā)布在學(xué)習(xí)通活動(dòng)通知里，學(xué)生根據(jù)要求依次觀看視頻，動(dòng)手演練。這一環(huán)節(jié)主要培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、自主學(xué)習(xí)的能力[4]。

(2)線下上機(jī)實(shí)踐環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)。線上自主學(xué)習(xí)缺乏師生互動(dòng)，無(wú)法把控學(xué)生參與度，也將直接影響學(xué)生的深度學(xué)習(xí)，針對(duì)線上與線下脫節(jié)的現(xiàn)象，融合線上MOOC與線下傳統(tǒng)課堂優(yōu)勢(shì)的混合式教學(xué)成為發(fā)展的必然趨勢(shì)。機(jī)械CAD/CAM課程線下上機(jī)實(shí)踐環(huán)節(jié)基于MOOC開(kāi)展，結(jié)合MOOC的章節(jié)作業(yè)、討論與群聊區(qū)的反饋，對(duì)線上學(xué)習(xí)及上機(jī)實(shí)踐普遍存在的的難點(diǎn)和疑點(diǎn)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)演示講解，切實(shí)地提高學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力，避免了眼高手低現(xiàn)象的發(fā)生。具體實(shí)施步驟：首先，由學(xué)生分組、小組協(xié)作進(jìn)行學(xué)習(xí)效果展示，通過(guò)檢查課前任務(wù)學(xué)習(xí)單的知識(shí)點(diǎn)完成情況，發(fā)現(xiàn)線上自主學(xué)習(xí)疑難點(diǎn)，教師現(xiàn)場(chǎng)統(tǒng)一解決；然后，展開(kāi)各精選項(xiàng)目子任務(wù)知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)，課堂活動(dòng)安排任務(wù)驅(qū)動(dòng)、小組研討、師生交互、技巧分享等；最后，對(duì)整個(gè)混合式教學(xué)過(guò)程進(jìn)行反饋，反饋的形式包括生評(píng)與師評(píng)、互評(píng)與督平，這一環(huán)節(jié)主要培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作、溝通表達(dá)的能力[5]。

(3)教學(xué)評(píng)估方式。為了更加合理地監(jiān)測(cè)評(píng)估學(xué)生在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中的表現(xiàn)，該課程采用線上自主學(xué)習(xí)(25%)、課堂活動(dòng)評(píng)價(jià)(35%)、線下期末考試(40%)3個(gè)評(píng)估點(diǎn)形成的評(píng)估方式[3]。

3 實(shí)施效果

3.1 線上超星爾雅MOOC學(xué)習(xí)情況統(tǒng)計(jì)

經(jīng)過(guò)2019-2020學(xué)年春季學(xué)期教學(xué)實(shí)踐，選學(xué)課程學(xué)生共計(jì)45人，課程發(fā)布任務(wù)點(diǎn)數(shù)119個(gè)，授課視頻總數(shù)為79個(gè)，非視頻資源總數(shù)為53個(gè)，人均觀看視頻總時(shí)長(zhǎng)為607min，課程章節(jié)學(xué)習(xí)數(shù)為7024次，各類課堂活動(dòng)發(fā)放116次，討論區(qū)主題及發(fā)文237條，人均發(fā)帖數(shù)為18.7條，課程章節(jié)測(cè)驗(yàn)共有16份，提交在線隨堂練習(xí)855次。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，超星爾雅MOOC線上信息化教學(xué)平臺(tái)的使用率較高，線上自主學(xué)習(xí)主動(dòng)性好，參與度高。

3.2 學(xué)生學(xué)習(xí)成績(jī)統(tǒng)計(jì)分析

為了檢驗(yàn)采用線上線下混合式教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)的學(xué)習(xí)效果，本研究在18本機(jī)械設(shè)計(jì)1班(實(shí)驗(yàn)班)實(shí)施線上線下混合式教學(xué)模式，18本機(jī)械設(shè)計(jì)2班(對(duì)照班)實(shí)施傳統(tǒng)教學(xué)模式，期末考試采用由課程組老師統(tǒng)一編制的試題，1班(實(shí)驗(yàn)班)與2班(對(duì)照班)期末成績(jī)數(shù)據(jù)分布，見(jiàn)表2。

表2 1班(實(shí)驗(yàn)班)與2班(對(duì)照班)期末成績(jī)數(shù)據(jù)分布

通過(guò)對(duì)比表2中2個(gè)班的期末成績(jī)數(shù)據(jù)不難發(fā)現(xiàn)，1班學(xué)生成績(jī)?cè)趦?yōu)、良、中占比比2班高出37.2%，不及格率降低了10.5%，班級(jí)平均分提高了9.37分，均方差減少了2.78。這也就意味著實(shí)驗(yàn)班學(xué)生不僅在成績(jī)上有了顯著提高，在繪圖技巧、建模技能、學(xué)習(xí)效率上也取得了明顯進(jìn)步。造成這一現(xiàn)象的原因是實(shí)驗(yàn)班學(xué)生可充分利用線上超星爾雅MOOC自主學(xué)習(xí)，課前就學(xué)會(huì)軟件基本操作，線下上機(jī)實(shí)踐將有更多的時(shí)間來(lái)解決學(xué)習(xí)疑難點(diǎn)，既掌握了知識(shí)點(diǎn)又收獲了方法，而實(shí)施傳統(tǒng)教學(xué)模式的班級(jí)學(xué)生僅在課堂上演練操作，時(shí)間有限，來(lái)不及真正消化知識(shí)點(diǎn)和掌握建模方法，容易存在一看就會(huì)、一做就錯(cuò)的現(xiàn)象。

4 結(jié)語(yǔ)

本課程線上線下混合式教學(xué)設(shè)計(jì)是以布魯姆在知識(shí)領(lǐng)域的教育目標(biāo)分類為理論，針對(duì)課程教學(xué)內(nèi)容重點(diǎn)與難點(diǎn)的知識(shí)點(diǎn)，采用線上超星爾雅MOOC自主學(xué)習(xí)平臺(tái)和線下上機(jī)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的混合式教學(xué)模式實(shí)施，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)課堂與在線學(xué)習(xí)的混合、線上教學(xué)與線下教學(xué)的混合、理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)的混合，切實(shí)提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和教學(xué)效果。