機械精度課程混合式教學模式設計

陳炳錕　閆振華　張起勛　羅彥茹　陳超

摘要：為了解決機械精度課程傳統(tǒng)課堂教學手段單一、教學效果受限等問題，本課程基于慕課平臺，進行了混合式教學模式的設計。利用網(wǎng)絡平臺進行知識的傳授，利用實體課堂與學生加強溝通促進知識內(nèi)化及工程應用能力的培養(yǎng)，從而建立適合機械精度課程的混合式教學模式。

關(guān)鍵詞：機械精度；混合式教學；慕課

doi：10.16083/j.cnki.1671-1580.2018-3.015

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1671-1580（2018）3-0053-04

吉林大學《機械精度設計基礎》課程是工科學生必修的技術(shù)基礎課，每年將面向全校1100左右工科學生的教學，該課程學時短，知識點繁雜，概念多，與工程實際結(jié)合緊密。傳統(tǒng)的課堂教學在短短的學時中僅能完成知識的傳授，對于知識的內(nèi)化及知識工程實際應用的拓展上非常匱乏，教學效果受到限制。隨著網(wǎng)絡技術(shù)的發(fā)展，集在線教學與實體課堂教學為一體的混合式教學模式的出現(xiàn)為本課程的教學改革提供了新的思路。為了使學生更深刻地理解所學知識，并加深工程實際應用能力的培養(yǎng)，本課程引入網(wǎng)絡教學的優(yōu)勢，以混合式教學理論為指導，充分利用網(wǎng)絡平臺傳授知識，利用實體課堂與學生加強溝通促進知識內(nèi)化，從而建立適合機械精度課程的混合式教學模式。

混合式教學模式指的是將傳統(tǒng)實體課堂教學和網(wǎng)絡在線教學的優(yōu)勢相結(jié)合的一種新型教學模式?；旌鲜浇虒W并非用視頻替代教師，是把知識傳授環(huán)節(jié)放到課前進行，而把知識吸收環(huán)節(jié)放在課內(nèi)進行的一種增加師生互動的教學方法。

一、機械精度課程的混合式教學模式框架設計

基于機械精度課程傳統(tǒng)教學積累的經(jīng)驗，混合式教學模式設計中將實體課堂的知識講授轉(zhuǎn)移到在線教學，在實體課堂中增加師生互動等環(huán)節(jié)以促進知識吸收和拓展。設計機械精度課程混合式教學模式框架如圖1所示。

從圖1可看出，混合式教學模式的基本思路是：首先，由教師準備在線學習資料，并布置在在線教學平臺；然后，學生根據(jù)教師任務安排，自主完成知識點學習和虛擬實驗操作，教師通過在線監(jiān)督和知識點測評檢查學生知識點的學習情況；再次，課堂主要用于教師和學生的互動，包括重難點集中講解、匯報討論、工程實際案例分析等。最終實現(xiàn)提高學生知識掌握深度和知識運用能力的培養(yǎng)。

二、在線教學環(huán)節(jié)設計

（一）在線教學資源課前準備

在線教學資源的形式主要包括：教學視頻、教學PPT、在線習題。首先，將課程內(nèi)容劃分成若干個短小獨立的知識點，針對每個知識點由課程主講教師錄制視頻。知識點劃分與視頻錄制的時長緊密相關(guān)，因此其合理的劃分尤為重要。每個知識點視頻錄制時間過長將不利于學生學習的方便性，過短又不能保證知識點的完整性，機械精度課程每個知識點為5～10分鐘視頻，適當?shù)闹R點劃分可便于學生對重點難點進行選擇性學習。然后，針對每個知識點配套相應的PPT課件，用于輔助學習。最后，設計在線習題題目，將用來檢測學生每個階段學習的掌握情況。

（二）在線教學活動設計

1.基于“闖關(guān)式學習”的知識點在線任務設計

基于超星慕課平臺，將每個短小獨立的知識點視頻及ppt課件按照內(nèi)容的邏輯性進行排序、上傳到網(wǎng)絡平臺，并設置成闖關(guān)式學習模式，即學生每學習完成一個知識點，才能激活下一個知識點。這種“闖關(guān)式學習”具有趣味性，可以促進學生學習的積極性。

2.在線作業(yè)考核

針對每章內(nèi)容節(jié)點設計知識點測試的在線作業(yè)題目，在線作業(yè)包含主觀題和客觀題?？陀^題部分，主要包括選擇和判斷題，由網(wǎng)絡平臺自動進行正確性的評定。主觀題部分，主要包括填空、簡答和計算題，由教師在網(wǎng)絡平臺針對每個學生的作答一一評定，并指出錯誤之處。學生根據(jù)自己作業(yè)的批示，進行有針對性的復習。

作業(yè)考核環(huán)節(jié)設置在“闖關(guān)式學習”知識點中相應位置，學生必須完成相應的作業(yè)考核才能激活下一個知識點的學習。

圖2為從慕課平臺截取的機械精度課程第一章內(nèi)容的知識點設計及作業(yè)考核部分。

3.在線監(jiān)督

為了保證學生在課下認真完成在線學習任務，在該課程網(wǎng)絡平臺的教師界面，設置用于監(jiān)督功能的后臺數(shù)據(jù)監(jiān)控查詢。例如，圖2后側(cè)的百分比為學生完成該知識點學習的整體統(tǒng)計，操作平臺可以進一步查看每個學生完成知識點學習及作業(yè)考核的時間及進度，以便于教師對學生的監(jiān)督和管理，如圖3（第一章作業(yè)學生完成情況的后臺檢測信息截?。?。

根據(jù)后臺監(jiān)測，教師需對沒有按時完成知識點學習的學生及時提醒。對于作業(yè)完成不認真的學生，教師可以將作業(yè)打回，提示學生重新答題并提交。

4.在線答疑

在線教學平臺設置問題討論模塊，學生有問題可以及時發(fā)起問題討論。學生提出疑問后學生們進行共同討論，教師可在線進行補充解答，或者學生可以對自己在網(wǎng)絡學習中遇到的問題直接與教師在線交流，教師也可以有針對性的指導學生學習。對于較疑難的問題，由教師統(tǒng)一于在線平臺或?qū)嶓w課堂給予解答。

（三）網(wǎng)絡平臺虛擬仿真實驗任務設計

機械精度課程的實驗環(huán)節(jié)是理論知識與實踐相結(jié)合的重要橋梁。為了彌補學生實體實驗過程中操作實驗時間短、設備不熟練等問題，本課程團隊基于虛擬網(wǎng)絡平臺，通過動畫方式模擬機械精度實驗過程，制作了虛擬實驗平臺。如圖4、5分別為兩個虛擬仿真實驗的操作界面。

安排學生在實體實驗課前進行虛擬仿真實驗的在線操作，虛擬仿真實驗的設置不僅能夠加深學生預習的效果，也能夠使得枯燥的實驗學習增加趣味性。

三、實體課堂環(huán)節(jié)設計

混合式教學中的實體課堂將不再是傳統(tǒng)課堂的知識傳授，而是以師生互動為主體，以促進學生知識掌握深度及綜合能力培養(yǎng)為目標的教學環(huán)節(jié)。主要包括以下幾個部分：

（一）重點難點集中講解

教師需通過課前對學生在線作業(yè)知識點考核中反應的問題及學生在線提問的問題，精心篩選課堂教學內(nèi)容，有針對性的對重點難點進行集中講解，并采取以問題為導向的方法，引導學生將在知識點應用到工程實踐中。

（二）工程案例分析

針對課程內(nèi)容的相關(guān)工程實際案例，引導學生利用所學知識進行分析問題，最終與教師共同討論解決方案，以提高學生機械精度知識的工程實際應用能力的培養(yǎng)。比如機械精度課程尺寸精度設計及幾何精度設計等問題，以往教學中很難有大量時間進行知識的工程應用擴展，學生常停留在對知識的記憶而不理解的狀態(tài)，如何在工程設計中應用更是欠缺經(jīng)驗。為此，在課堂上引入相關(guān)知識的典型工程實際案例，引導學生思考如何分析和解決機械精度設計的工程實際問題，在研究與討論中加強學生對知識的深刻理解和實際應用能力。

（三）小組討論

根據(jù)課程內(nèi)容重點情況，由教師制定小組討論題目，并對學生進行分組，要求組內(nèi)學生進行討論和互助學習，學生根據(jù)對知識的理解共同完成小組匯報的PPT制作，最后各小組選出一名代表進行小組匯報。教師通過觀察學生PPT內(nèi)容制作的情況，結(jié)合小組匯報表現(xiàn)出的學生對知識掌握情況及存在問題，進一步有針對性的進行指導，最終實現(xiàn)加強學生知識的內(nèi)化的培養(yǎng)。

（四）課堂訓練

根據(jù)學生的學習進度及學習狀態(tài)，教師在適當?shù)臅r間從習題庫里選出適當?shù)牧曨}，讓學生課堂做訓練，由教師指導或?qū)W生間討論完成。

（五）實體實驗環(huán)節(jié)

學生在完成相關(guān)知識學習及虛擬仿真實驗之后，需進行實體實驗的操作，以培養(yǎng)學生的動手操作能力、團隊協(xié)作能力和分析解決實際問題的綜合能力。為保證實驗效果，根據(jù)每個實驗匹配的最佳人數(shù)進行實驗小組劃分，在指導教師的指導下完成實驗的全部操作。

課堂教學是個靈活的過程，需要教師根據(jù)學生學習的狀態(tài)及時采取相應的教學手段。

四、總結(jié)

機械精度課程的混合式教學模式改變了傳統(tǒng)教學模式下的單一授課方式，通過在線教學環(huán)節(jié)完成知識的學習；通過在實體課堂增加師生互動、小組討論、工程案例分析等教學活動，對學生知識掌握深度及應用能力的培養(yǎng)均起到積極的促進作用。混合式教學模式吸取了在線教學知識獲取和實體課堂教學多樣化培養(yǎng)的優(yōu)勢，使教師由傳統(tǒng)的知識傳授者轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W生綜合能力培養(yǎng)為目的的引導者，較大程度的提高了教學效果。

[責任編輯：韓璐]