侯建明 ， 蔡偉通 ， 何秋梅

（1.廣東水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院智能制造學(xué)院，廣東 廣州 510925；2.廣東工業(yè)大學(xué)材料與能源學(xué)院，廣東 廣州 510006）

近年來(lái)，隨著互聯(lián)網(wǎng)和信息化技術(shù)的發(fā)展，利用信息化技術(shù)進(jìn)行教學(xué)改革已成為高等院校教學(xué)改革的大趨勢(shì)。信息化技術(shù)因其便捷和高效的特點(diǎn)在各類不同課程的教學(xué)中得到了廣泛的使用。尤其是2018 年4 月教育部印發(fā)《教育信息化2.0 行動(dòng)計(jì)劃》等相關(guān)文件以來(lái)，信息化教學(xué)已成為我國(guó)高校教學(xué)改革的有力抓手。其中，“線上+線下”混合式教學(xué)備受職業(yè)院校關(guān)注。2020 年新冠肺炎疫情暴發(fā)，“線上+線下”混合式教學(xué)為各大高?！巴Ｕn不停學(xué)”作出了重大貢獻(xiàn)。在此背景下，如何利用信息化技術(shù)手段，通過(guò)在線平臺(tái)打造線上教學(xué)資源，科學(xué)設(shè)計(jì)卓有成效的教學(xué)方案，掀起課堂革命，有力推動(dòng)“三教”改革，是每個(gè)課程建設(shè)者面臨的重大課題。課題組針對(duì)“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”課程的特點(diǎn)和目前教學(xué)存在的問(wèn)題，以智慧職教-職教云平臺(tái)為載體，精選教學(xué)內(nèi)容，選取合適案例和知識(shí)點(diǎn)制作微課資源，充分采用信息化教學(xué)手段，科學(xué)地設(shè)計(jì)“線上+線下”混合式教學(xué)實(shí)施方案，以成果為導(dǎo)向，兼顧個(gè)體差異[1]，進(jìn)行行之有效的“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”課程混合式教學(xué)改革。

1 “機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”課程現(xiàn)狀及改革的必要性

“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”是以機(jī)械原理、機(jī)械傳動(dòng)和機(jī)械零部件為研究對(duì)象的一門(mén)課程[2]，是高等院校機(jī)械類專業(yè)開(kāi)設(shè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，在整個(gè)機(jī)械類專業(yè)課程體系中具有重要的基礎(chǔ)性地位。該課程注重對(duì)學(xué)生理論知識(shí)和創(chuàng)新實(shí)踐能力的培養(yǎng)，旨在培養(yǎng)具有工匠精神的高素質(zhì)技術(shù)技能型人才，尤其是對(duì)機(jī)械產(chǎn)品和零部件設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)。因此，該課程對(duì)理論性和實(shí)踐性的綜合運(yùn)用能力要求較高，教學(xué)內(nèi)容多[3]，具有一定的學(xué)習(xí)難度。該課程工程概念多、公式多、符號(hào)多、圖表和標(biāo)準(zhǔn)多，知識(shí)點(diǎn)多且分散，每個(gè)章節(jié)之間的內(nèi)容邏輯關(guān)聯(lián)度相對(duì)其他學(xué)科較低，整體缺乏系統(tǒng)性，以至于不少學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中不能進(jìn)行循序漸進(jìn)的有效學(xué)習(xí)，基礎(chǔ)較差的學(xué)生容易對(duì)該課程失去學(xué)習(xí)興趣。在傳統(tǒng)的“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”課堂教學(xué)中，教學(xué)方法比較單一[4]，教師多采用講授法，即教師在講臺(tái)上講授理論知識(shí)，學(xué)生在講臺(tái)下被動(dòng)地接受知識(shí)，這種以教師為主導(dǎo)的教學(xué)模式不利于發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性。而純線上授課也存在一些弊端，如師生之間的互動(dòng)不如在教室里面直接有效，在線上授課時(shí)，由于技術(shù)條件的限制，教師對(duì)學(xué)生的狀態(tài)難以實(shí)時(shí)監(jiān)督。因此，教師應(yīng)該合理利用信息化技術(shù)手段，采取“線上+線下”混合式教學(xué)模式，將抽象的理論形象化，將概念實(shí)物化，加深學(xué)生的形象記憶[5]，給學(xué)生打造一個(gè)開(kāi)放性和個(gè)性化的學(xué)習(xí)平臺(tái)，注重以交互性為特征的教學(xué)設(shè)計(jì)，達(dá)到學(xué)習(xí)資源的優(yōu)化配置，營(yíng)造良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，讓學(xué)生在獲得知識(shí)技能的同時(shí)增加豐富的情感體驗(yàn)，從而實(shí)現(xiàn)從“教師講授為主導(dǎo)，學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)”到“教師引導(dǎo)，學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)”的轉(zhuǎn)變，提升課堂教學(xué)質(zhì)量。

2 “機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”課程混合式教學(xué)設(shè)計(jì)

2.1 搭建線上教學(xué)資源庫(kù)平臺(tái)

“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”課程采用智慧職教-職教云平臺(tái)作為線上教學(xué)的載體。智慧職教-職教云平臺(tái)是一個(gè)集合了移動(dòng)端、教師端和管理端、能進(jìn)行高效互動(dòng)的平臺(tái)，教師可在智慧職教-職教云平臺(tái)搭建課程在線資源庫(kù)，智慧職教-職教云為教師提供了一個(gè)可以搭建個(gè)性化課程的平臺(tái)。教師可以把教學(xué)資源如課件、微課、錄制的教學(xué)視頻等上傳到平臺(tái)，這里教師并不是簡(jiǎn)單機(jī)械地上傳和推送教學(xué)資源，而是精心選取教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)內(nèi)容必須考慮機(jī)械行業(yè)的發(fā)展需要，注重對(duì)學(xué)生工程應(yīng)用能力的培養(yǎng)，根據(jù)職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和崗位需求，突出用機(jī)械原理去解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力[6]。教師根據(jù)學(xué)情分析，在課前、課中、課后三個(gè)環(huán)節(jié)精心設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)。教師在這個(gè)平臺(tái)可以設(shè)計(jì)各種教學(xué)活動(dòng)，如課前預(yù)習(xí)、課中簽到、分組課堂討論、搶答、課堂測(cè)驗(yàn)、投票問(wèn)卷、課后考試、課程評(píng)價(jià)等教學(xué)活動(dòng)。學(xué)生可以在移動(dòng)端或者電腦端進(jìn)行自學(xué)，隨時(shí)隨地完成教師布置的任務(wù)，也可以通過(guò)移動(dòng)端在平臺(tái)上對(duì)課程進(jìn)行評(píng)價(jià)并提出意見(jiàn)，實(shí)現(xiàn)師生之間的良性互動(dòng)。該平臺(tái)打破了傳統(tǒng)教學(xué)中時(shí)間和空間的限制，可以滿足學(xué)生個(gè)性化、碎片化和立體化的學(xué)習(xí)需求，增加學(xué)生良好的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，并為學(xué)生和教師之間提供了有效的立體化的互動(dòng)平臺(tái)。

2.2 “機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”混合式教學(xué)設(shè)計(jì)

基于智慧職教-職教云平臺(tái)的混合式教學(xué)模式，注重老師與學(xué)生之間的互動(dòng)，通過(guò)個(gè)性化、開(kāi)放性的教學(xué)設(shè)計(jì)，注重學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，充分利用信息化技術(shù)手段引導(dǎo)學(xué)生自主性學(xué)習(xí)，提升學(xué)生的課堂參與度，通過(guò)大量的視頻動(dòng)畫(huà)充分調(diào)動(dòng)學(xué)生多種感官，降低學(xué)習(xí)難度，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提升學(xué)生在教學(xué)中的主體地位。為了實(shí)現(xiàn)課程教學(xué)目標(biāo)，混合式教學(xué)設(shè)計(jì)主要包含課前教學(xué)準(zhǔn)備、課中教學(xué)活動(dòng)組織、課后拓展提升以及課程評(píng)價(jià)四方面的內(nèi)容，如圖1所示。

圖1 “機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”混合式教學(xué)模式

2.2.1 課前準(zhǔn)備

在上課前兩周，教師應(yīng)做好學(xué)情分析，選取的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)充分對(duì)接職業(yè)新標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)家行業(yè)新規(guī)范，以企業(yè)崗位需求為導(dǎo)向，以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力為目標(biāo)，采用任務(wù)式教學(xué)方法，精心選取生活中的案例，通過(guò)任務(wù)引入、創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境等環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)教學(xué)。同時(shí)，融入課程思政的元素，培養(yǎng)學(xué)生的工匠精神和家國(guó)情懷，增強(qiáng)課程育人功能。以“鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本特性”2 學(xué)時(shí)的課程設(shè)計(jì)為例，在課前，教師將提前制作好的微課資源（如微課“幾分鐘教會(huì)你判斷曲柄是否存在”）上傳至智慧職教-職教云平臺(tái)，將相關(guān)動(dòng)畫(huà)（如顎式破碎機(jī)、汽車雨刮器、起重機(jī)、牛頭刨床、汽車轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)等）、課件和教學(xué)視頻上傳至平臺(tái)，并發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)，同時(shí)在平臺(tái)布置相關(guān)知識(shí)的習(xí)題，進(jìn)行預(yù)習(xí)后的簡(jiǎn)單測(cè)驗(yàn)。測(cè)驗(yàn)可選擇一些客觀題型，這樣系統(tǒng)可以自動(dòng)批改作業(yè)，極大地提高教師的工作效率。發(fā)布的課程任務(wù)點(diǎn)類型如圖2 所示。同時(shí)，以汽車轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)為案例，設(shè)計(jì)引導(dǎo)式、任務(wù)式的提問(wèn)，創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境，發(fā)布學(xué)習(xí)任務(wù)。學(xué)生可在移動(dòng)端完成教師布置的各項(xiàng)預(yù)習(xí)任務(wù)，可以通過(guò)碎片化學(xué)習(xí)的方式，自由選擇某個(gè)時(shí)間段完成教師布置的預(yù)習(xí)任務(wù)，在自主學(xué)習(xí)的過(guò)程中，如果遇到一些疑問(wèn)，可在平臺(tái)與同學(xué)或教師進(jìn)行留言互動(dòng)。通過(guò)在開(kāi)放的信息環(huán)境中提供豐富的學(xué)習(xí)資源，可提升學(xué)生的自主性，增加學(xué)生良好的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。同時(shí)，通過(guò)教師布置的學(xué)習(xí)任務(wù)，讓學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容有初步的掌握。通過(guò)此階段，學(xué)生完成在課前試做的初階任務(wù)。

圖2 課程任務(wù)點(diǎn)類型分布

2.2.2 課中組織

教師用智慧職教-職教云平臺(tái)作為輔助手段，在線下組織教學(xué)。根據(jù)智慧職教-職教云后臺(tái)教師端的數(shù)據(jù)，整理出學(xué)生在預(yù)習(xí)過(guò)程中遇到的問(wèn)題，梳理出教學(xué)的重難點(diǎn)，根據(jù)反饋情況對(duì)教學(xué)設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)整。以“鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本特性”2 學(xué)時(shí)的課程設(shè)計(jì)為例，課程實(shí)施階段可分為任務(wù)引入、知識(shí)講授、分組強(qiáng)化提高、小組成果展示、學(xué)以致用等環(huán)節(jié)。在任務(wù)引入環(huán)節(jié)，教師借助汽車轉(zhuǎn)向的視頻，設(shè)置巧妙的提問(wèn)，引出平面四桿機(jī)構(gòu)的應(yīng)用，以貼近生活的案例激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。同時(shí)，提出學(xué)習(xí)任務(wù)“探索汽車前輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)”。在知識(shí)講授環(huán)節(jié)，教師借助動(dòng)畫(huà)和視頻講授鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)和應(yīng)用，利用微課動(dòng)畫(huà)演示講解曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的組成和運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，并發(fā)布在線互動(dòng)討論題目，學(xué)生通過(guò)平臺(tái)搶答，深入了解曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)及其演化形式。學(xué)生帶著問(wèn)題聽(tīng)講，看動(dòng)畫(huà)和數(shù)曲柄，討論曲柄存在的條件，用思維導(dǎo)圖總結(jié)判斷曲柄存在與否的方法。在分組強(qiáng)化提高環(huán)節(jié)，用flash 動(dòng)畫(huà)調(diào)整曲柄，分組搶答分析生活中的一些機(jī)構(gòu)，在智慧職教-職教云平臺(tái)搶答，并統(tǒng)計(jì)展示應(yīng)用成果，教師則聽(tīng)取各小組分享，及時(shí)糾正其中存在的問(wèn)題。在課中組織階段，學(xué)生完成的任務(wù)實(shí)現(xiàn)由“課前試做的初階任務(wù)”向“課中學(xué)做的高階任務(wù)”遞進(jìn)。

2.2.3 課后拓展提升

教師通過(guò)智慧職教-職教云平臺(tái)發(fā)布課后作業(yè)。以“鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本特性”2 學(xué)時(shí)的課程設(shè)計(jì)為例，教師在平臺(tái)發(fā)布課后測(cè)驗(yàn)內(nèi)容（曲柄判斷方法），對(duì)課中、課前的知識(shí)加以鞏固。同時(shí)發(fā)布拓展提升任務(wù)，讓學(xué)生用本次課所學(xué)內(nèi)容（平面機(jī)構(gòu)的應(yīng)用）和所學(xué)軟件設(shè)計(jì)公交車車門(mén)啟閉機(jī)構(gòu)，并發(fā)布設(shè)計(jì)仿真指導(dǎo)視頻。學(xué)生在課后完成教師布置的任務(wù)，并上傳至平臺(tái)展示，教師通過(guò)平臺(tái)對(duì)學(xué)生作品進(jìn)行評(píng)價(jià)，并將學(xué)生的優(yōu)秀案例上傳至在線學(xué)習(xí)庫(kù)。在課后拓展階段，學(xué)生完成的任務(wù)實(shí)現(xiàn)由“課中學(xué)做的高階任務(wù)”向“課后實(shí)做的進(jìn)階任務(wù)”遞進(jìn)，從而使學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力得到提升。通過(guò)課前試做、課中學(xué)做、課后實(shí)做三層遞進(jìn)的學(xué)習(xí)實(shí)踐，培養(yǎng)學(xué)生解決機(jī)械工程實(shí)際問(wèn)題和機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)踐的能力。同時(shí)，拓展內(nèi)容應(yīng)融入思政元素，引入“大國(guó)重器”“超級(jí)工程”和“機(jī)械發(fā)展史”等拓展內(nèi)容[7-8]，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)機(jī)械之美，培養(yǎng)學(xué)生良好的職業(yè)素養(yǎng)，增強(qiáng)課程育人功能，培養(yǎng)真正德技并修的高素質(zhì)技術(shù)技能型人才。

3 課程評(píng)價(jià)方式的改革

傳統(tǒng)的“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”課程評(píng)價(jià)是采用“60%期末考試成績(jī)+40%平時(shí)成績(jī)”的方式，其中平時(shí)成績(jī)包括考勤作業(yè)，期末考試是以閉卷方式命題考試。對(duì)“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”課程進(jìn)行混合式教學(xué)改革后，這種傳統(tǒng)的考核方式已無(wú)法滿足課程的教學(xué)需要。為公平公正地測(cè)評(píng)整個(gè)教學(xué)過(guò)程，采用集教師評(píng)價(jià)、學(xué)生互評(píng)、智慧職教-職教云平臺(tái)評(píng)價(jià)于一體的多元多維的評(píng)價(jià)模式，對(duì)學(xué)生的知識(shí)掌握程度、能力素質(zhì)和個(gè)性特征進(jìn)行全方位的考核，如表1所示。

表1 “機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”混合式教學(xué)考核評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

4 “機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”課程混合式教學(xué)改革成效

通過(guò)對(duì)“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”課程的“線上+線下”混合式教學(xué)改革，課程教學(xué)取得了初步的改革成效，主要總結(jié)為以下幾點(diǎn)：第一，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和自主學(xué)習(xí)能力得到了提升。通過(guò)智慧職教-職教云平臺(tái)，學(xué)生能有效地進(jìn)行碎片化和個(gè)性化學(xué)習(xí)，在課堂上能有效促進(jìn)師生之間的互動(dòng)，極大地提高了學(xué)生的課堂參與度，實(shí)現(xiàn)了課堂教學(xué)從“以教師為主導(dǎo)，學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)”到“以學(xué)生為中心，以教師為引導(dǎo)”的轉(zhuǎn)變。第二，學(xué)生對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)踐能力得到了提升。在傳統(tǒng)課堂中，學(xué)生對(duì)課堂教學(xué)的參與度相對(duì)不高，眾多工程概念、圖紙、公式復(fù)雜難懂，學(xué)習(xí)主動(dòng)性不高的學(xué)生容易失去信心，教學(xué)效果不理想。在“線上+線下”混合式教學(xué)改革中，教師精心選取教學(xué)案例，充分利用信息化教學(xué)手段，對(duì)教學(xué)重難點(diǎn)進(jìn)行直觀展示，讓學(xué)生深入理解其中的原理，降低了學(xué)習(xí)難度。同時(shí)，課程設(shè)計(jì)注重應(yīng)用型知識(shí)傳授和實(shí)踐性技能培養(yǎng)，通過(guò)布置三階遞進(jìn)的學(xué)習(xí)任務(wù)，學(xué)生的機(jī)械設(shè)計(jì)能力和動(dòng)手實(shí)踐能力有了極大的提升。第三，通過(guò)混合式教學(xué)改革，提升了學(xué)生對(duì)課程和教師授課的滿意度。問(wèn)卷調(diào)查結(jié)果顯示，學(xué)生對(duì)自身的學(xué)習(xí)能力和機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力、對(duì)課程的學(xué)習(xí)興趣以及對(duì)教師的授課情況等均有較高的滿意度，部分調(diào)查結(jié)果如表2所示。

表2 “機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”混合式教學(xué)滿意度調(diào)查情況（部分）

5 結(jié)束語(yǔ)

隨著互聯(lián)網(wǎng)和信息化技術(shù)的發(fā)展，混合式教學(xué)已成為我國(guó)高等教育教學(xué)改革的發(fā)展趨勢(shì)。通過(guò)“線上+線下”混合式教學(xué)改革，豐富了在線學(xué)習(xí)資源，拓展了課程深度，為學(xué)生提供了一個(gè)多維度、個(gè)性化和開(kāi)放式的學(xué)習(xí)環(huán)境，能有效提升和開(kāi)發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性和興趣。“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”課程主要以培養(yǎng)學(xué)生的機(jī)械分析設(shè)計(jì)能力與創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力為主線[9]，以培養(yǎng)具備較強(qiáng)創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力的機(jī)械設(shè)計(jì)人才[10]和具有家國(guó)情懷和工匠精神的技術(shù)技能型人才為目標(biāo)。如何將課程的線上學(xué)習(xí)和線下教學(xué)進(jìn)行有效的深度融合，挖掘思政元素，融入工匠精神，優(yōu)化教學(xué)環(huán)節(jié)，增強(qiáng)課程育人功能并實(shí)現(xiàn)課程育人目標(biāo)，是廣大課程建設(shè)者必須思考的問(wèn)題。