混合式教學(xué)模式改革的設(shè)計方案初探

郭凡燦 陳陽 程文泉 程百林 邵洪強

摘要：基于社會經(jīng)濟技術(shù)的發(fā)展，結(jié)合社會對數(shù)控人才的要求，本文以本課程內(nèi)容為適應(yīng)不斷發(fā)展變化的社會需求和人才培養(yǎng)需要，體現(xiàn)現(xiàn)代教育思想，符合科學(xué)性、先進(jìn)性和教育教學(xué)規(guī)律，能夠促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。我們積極吸收行業(yè)企業(yè)參與課程內(nèi)容和課程體系改革，為使課程的理論和實踐教學(xué)內(nèi)容分工恰當(dāng)、相互支撐，滿足對學(xué)生創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)。實踐證明，該方法基本上保證每個學(xué)生都能操作，解決了數(shù)控設(shè)備少的問題，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極主動性，提高了學(xué)生一定的編程能力和機床的操作能力，取得事半功倍的教學(xué)效果，為將來從事數(shù)控加工工作打下基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：混合式；教學(xué)模式；改革；初探

《數(shù)控技術(shù)與編程》課程學(xué)習(xí)者是已經(jīng)學(xué)習(xí)過《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)》、《機械制圖》、《金工實習(xí)》等課程的機類專業(yè)學(xué)生，對于本課程有良好的理論和實踐基礎(chǔ)。多數(shù)學(xué)生樂于動手，但是不太喜歡理論學(xué)習(xí)，邏輯思維能力弱，害怕編程，愿意在真實情景中協(xié)作學(xué)習(xí)，探討問題，提出自己的見解，他們敢于接受新鮮事物，對網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境非常適應(yīng)，是信息技術(shù)的應(yīng)用達(dá)人，為此本課程基于網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺與傳統(tǒng)的課堂相結(jié)合，進(jìn)行了混合式教學(xué)模式設(shè)計。

《數(shù)控技術(shù)與編程》課程在充分研究課程標(biāo)準(zhǔn)，按照數(shù)控加工職業(yè)崗位要求，分別從能力、知識、素養(yǎng)三個方面確定了該課程的三維教學(xué)目標(biāo)。具體如下：

（1）能力目標(biāo) 具備合理制定零件加工工藝方案、編寫典型零件數(shù)控加工程序并能正確操作數(shù)控機床，獨立完成零件加工的能力。

（2）知識目標(biāo) 學(xué)會工件安裝、刀具選擇和程序輸入等基本操作；能熟練進(jìn)行數(shù)控加工對刀操作；學(xué)習(xí)數(shù)控機床常用指令代碼學(xué)會零件的數(shù)控編程方法；學(xué)習(xí)檢測產(chǎn)品質(zhì)量的方法等。

（3）職業(yè)素養(yǎng)目標(biāo) 能根據(jù)工作任務(wù)的要求，合理制定計劃、有步驟的開展零件數(shù)控加工，能自主學(xué)習(xí)數(shù)控加工新知識、將新技術(shù)應(yīng)用到工作中。

1 課內(nèi)外學(xué)習(xí)分配

本課程內(nèi)容主要包括數(shù)控機床的基本知識及技術(shù)，數(shù)控裝置的基本知識，數(shù)控機床的編程與應(yīng)用。根據(jù)課程中不同的內(nèi)容和要求組織不同的教學(xué)方式：

（1）對理論性較強、概述性的知識運用多媒體進(jìn)行教學(xué)；30學(xué)時。

（2）對編程部分以課堂教學(xué)為主，多媒體動畫為輔。以編程指令的講解、加工程序內(nèi)容的編寫及修改溶為一體的方式進(jìn)行教學(xué)；20學(xué)時。

（3）整個課程的教學(xué)設(shè)計中，根據(jù)學(xué)校不同時期的實驗設(shè)備開設(shè)不同形式和內(nèi)容的實驗；數(shù)控機床結(jié)構(gòu)實驗、數(shù)控仿真實驗、數(shù)控機床維修實驗等，10學(xué)時。

（4） 整個課程的實踐教學(xué)中，有與課程相對應(yīng)的綜合數(shù)控機床操作訓(xùn)練2周，其目標(biāo)是達(dá)到中、高級工的技能鑒定要求。20學(xué)時。

結(jié)合上述教學(xué)學(xué)時分配，這就要把傳統(tǒng)學(xué)習(xí)方式的優(yōu)勢和互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的優(yōu)勢結(jié)合起來，要求我們在課程設(shè)計和知識傳遞中，將課堂教學(xué)與信息技術(shù)進(jìn)行融合， 使教學(xué)過程“線下”（面授教學(xué)）與“線上”（網(wǎng)絡(luò)教學(xué)）有機結(jié)合，并根據(jù)學(xué)生特點達(dá)到一個合理的學(xué)時分配。結(jié)合翻轉(zhuǎn)課堂作用，課內(nèi)發(fā)布學(xué)生預(yù)習(xí)任務(wù)，并指出課程節(jié)段中的重點難點；課外學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，利用網(wǎng)絡(luò)課件和資源完成自主學(xué)習(xí)；課內(nèi)對課程重點難點講解，并對學(xué)生作業(yè)進(jìn)行展示和點評；課外學(xué)生完成項目案例作業(yè)任務(wù)；課內(nèi)案例討論，交流，答疑；課外師生互動，練習(xí)，評價。

2 課前導(dǎo)學(xué)

2.1 課前教學(xué)視頻

本課程擬制作課程宣傳片，片長3分鐘，包含的元素有：教學(xué)目標(biāo)、內(nèi)容簡介、團隊介紹、學(xué)習(xí)方法、考核方式、入門知識要求等。

課程內(nèi)容按照在線開放課程教學(xué)模式要求，擬按授課單元錄制教學(xué)微視頻，每個視頻片段5-15 分鐘，針對 1-2 個知識點。視頻內(nèi)容包含數(shù)控機床的基本組成、工作原理和數(shù)控機床的分類部分，現(xiàn)代制造技術(shù)部分，數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)部分，數(shù)控加工技術(shù)部分，數(shù)控機床的編程部分，數(shù)控機床的驅(qū)動系統(tǒng)與檢測技術(shù)部分，數(shù)控機床的工程設(shè)計部分等，每個部分4-8個教學(xué)節(jié)段，從知識點的切分上構(gòu)建學(xué)生對學(xué)科理解的思維導(dǎo)圖。

總之，本設(shè)計方案中，牢記在線學(xué)習(xí)不同于傳統(tǒng)課堂教學(xué)，避免傳統(tǒng)課堂搬家式的課程建設(shè)方式，根據(jù)學(xué)習(xí)目標(biāo)和內(nèi)容的需要靈活安排和使用各種媒體，把大量的精力放到課程的學(xué)習(xí)材料、學(xué)習(xí)活動、學(xué)習(xí)評價以及相關(guān)學(xué)習(xí)支持的設(shè)計中。

2.2 自主學(xué)習(xí)任務(wù)單設(shè)計

結(jié)合培養(yǎng)目標(biāo)以及從能力、知識、素養(yǎng)三個方面確定的課程三維教學(xué)目標(biāo)，學(xué)生自主的按照知識點及章節(jié)以教學(xué)設(shè)計中的節(jié)段為主線進(jìn)行安排學(xué)習(xí)數(shù)控加工新知識--觀看教學(xué)視頻、下載并閱讀教學(xué)資料、穿插問答、習(xí)題、測試等內(nèi)容，完成單元學(xué)習(xí)后對每一個模塊進(jìn)行知識回溯。

自主學(xué)習(xí)任務(wù)單設(shè)計內(nèi)容包括以下內(nèi)容：

（1）學(xué)習(xí)指南：包括課題名稱、達(dá)成目標(biāo)、學(xué)習(xí)方法建議、課堂學(xué)習(xí)形式預(yù)告。

課題名稱：為自主學(xué)習(xí)任務(wù)的章節(jié)知識點表達(dá)形式。反映要求學(xué)生自主學(xué)習(xí)內(nèi)容的名稱以及該內(nèi)容在在課程中的位置。

達(dá)成目標(biāo)：教學(xué)目標(biāo)的轉(zhuǎn)化形式。反映要求學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)達(dá)到掌握學(xué)習(xí)材料的維度和程度。

學(xué)習(xí)方法建議：我們要努力發(fā)掘方法，避免“以其昏昏，使人昭昭”。教師提供學(xué)習(xí)方法建議的意義是幫助學(xué)生在學(xué)習(xí)上找竅門、走捷徑，取得事半功倍的效果，從而獲得學(xué)習(xí)成就感和樹立學(xué)習(xí)信心，對學(xué)生終身發(fā)展相當(dāng)有益的。

課堂學(xué)習(xí)形式預(yù)告：課堂學(xué)習(xí)形式的四個步驟：檢測、作業(yè)、協(xié)作、展示。通過課堂學(xué)習(xí)形式預(yù)告，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)自主學(xué)習(xí)與將要發(fā)生的課堂學(xué)習(xí)之間的關(guān)聯(lián)度，從而主動投入。

（2）學(xué)習(xí)任務(wù)：

學(xué)習(xí)任務(wù)主要把教學(xué)重點、教學(xué)難點和其它知識點轉(zhuǎn)化為問題。學(xué)習(xí)任務(wù)必須滿足達(dá)成目標(biāo)的要求，必須把知識點轉(zhuǎn)化為問題，必須考慮知識點的覆蓋面與權(quán)重：一是兼顧教學(xué)重點、難點和一般知識點的覆蓋面。二是考慮知識點之間的權(quán)重。對于教學(xué)重點或教學(xué)難點來說，很可能需要分解為數(shù)個問題才能達(dá)到深刻理解。其他知識點，一個知識點一般只要一個問題就可以了。切忌眉毛胡子一把抓。在此提供方便的資源鏈接，鏈接包括教師提供的資源網(wǎng)站鏈接，也包括配套微視頻（微課）的鏈接。

（3）困惑與建議

由學(xué)生自主學(xué)習(xí)之后填寫。

（4）后續(xù)學(xué)習(xí)預(yù)告（可選）：

學(xué)生完成本次自主學(xué)習(xí)任務(wù)單內(nèi)容后的后續(xù)學(xué)習(xí)內(nèi)容提示預(yù)告。

2.3 問題反饋機制設(shè)計

課前導(dǎo)學(xué)過程中由傳統(tǒng)的布置任務(wù)轉(zhuǎn)化為直接經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺及小組交流完成。教師將學(xué)習(xí)指導(dǎo)上傳至網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺，為學(xué)生提供課前導(dǎo)學(xué)，幫助學(xué)生自主學(xué)習(xí)。教師通過網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺發(fā)布課前預(yù)習(xí)學(xué)習(xí)通知和測試通知，要求學(xué)生在規(guī)定的時間內(nèi)完成課前預(yù)習(xí)。學(xué)生接收網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺發(fā)布的學(xué)習(xí)資料進(jìn)行課前預(yù)習(xí)、完成在線測試，獲取課前學(xué)習(xí)反饋。學(xué)生通過課程交流論壇與教師、同學(xué)互動交流，及時解決學(xué)習(xí)過程中遇到的問題。比如：在學(xué)生學(xué)習(xí)的過程中，借助論壇，APP等網(wǎng)絡(luò)資源，向教師提問及交流討論，使教師及時掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)動態(tài)和需求。微信群及QQ群進(jìn)行問題討論，由教師和同學(xué)之間相互解答疑題。通過學(xué)習(xí)委員或課代表進(jìn)行問題的發(fā)現(xiàn)和匯總，在課前反饋給教師。

3 課堂學(xué)習(xí)活動設(shè)計

學(xué)生完成課前導(dǎo)學(xué)之后，此時帶著明確學(xué)習(xí)任務(wù)的學(xué)生進(jìn)入課堂學(xué)習(xí)活動。整個課堂學(xué)習(xí)活動環(huán)節(jié)圍繞 “教師主導(dǎo) + 學(xué)生主體”模式展開。

首先教師通過網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺下達(dá)課堂學(xué)習(xí)任務(wù)，接收到學(xué)習(xí)任務(wù)的學(xué)生，借助網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺上教師提供的各類教學(xué)資源自主探究、展開小組討論。

教師在進(jìn)行任務(wù)實施過程中啟發(fā)和指導(dǎo)學(xué)生分工協(xié)作，為學(xué)生答疑解惑。在面對面的課堂教學(xué)中，主要的教學(xué)方式大體分為：講授、討論、比賽、展示、探索、參觀和評價等。

一般的面對面課堂教學(xué)環(huán)節(jié)是：本著培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、表達(dá)能力、協(xié)作能力的理念，在課堂上盡量給學(xué)生提供交流表達(dá)和評價機會。學(xué)習(xí)者完成學(xué)習(xí)任務(wù)所需知識點采取課堂學(xué)習(xí)的方式，知識點的講解穿插在任務(wù)實施的各個關(guān)鍵節(jié)點中，通過任務(wù)實施過程中各個關(guān)鍵節(jié)點問題的解決，最終教師引領(lǐng)學(xué)生完成完整的工作任務(wù)體驗，使學(xué)生從原來單一的知識的學(xué)習(xí)實現(xiàn)能力提升的轉(zhuǎn)變。

課堂學(xué)習(xí)活動是實施混合式教學(xué)的核心環(huán)節(jié)，采取課堂學(xué)習(xí)與在線學(xué)習(xí)的分段學(xué)習(xí)方式，充分利用在線學(xué)習(xí)的優(yōu)勢，將其與課堂學(xué)習(xí)有效結(jié)合，實現(xiàn)學(xué)生自主式學(xué)習(xí)、生生互學(xué)、師生互研的互動過程。

4 課后提升

課后提升活動環(huán)節(jié)主要采取在線學(xué)習(xí)的方式，圍繞“教師助學(xué) + 學(xué)生主體”展開，教師通過網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺發(fā)布課后同步訓(xùn)練，學(xué)生采取在線學(xué)習(xí)的方式，完成教師布置的學(xué)習(xí)任務(wù)，完成學(xué)習(xí)日志的填寫，并提交，獲取學(xué)習(xí)反饋。學(xué)生對同步訓(xùn)練疑問與教師展開交流與討論，教師根據(jù)學(xué)生同步訓(xùn)練完成情況，進(jìn)行教學(xué)反思，及時調(diào)整和修改教學(xué)設(shè)計和教學(xué)內(nèi)容，以取得更好的教學(xué)效果。

4.1 課外作業(yè)

每一個知識點、每一章節(jié)都要有必要的課外作業(yè)和活動。教師通過網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺發(fā)布課后同步訓(xùn)練，學(xué)生采取在線學(xué)習(xí)的方式，完成教師布置的學(xué)習(xí)任務(wù)，完成學(xué)習(xí)日志的填寫，并提交，獲取學(xué)習(xí)反饋。

課外作業(yè)這一部分在以往的《數(shù)控技術(shù)與編程》教學(xué)中已經(jīng)完備。除此之外，線下要有活動，比如針對某核心問題的開放式討論，針對某一案例的設(shè)計方案優(yōu)劣評論等。課外活動要能夠檢驗、鞏固、轉(zhuǎn)化線上知識的學(xué)習(xí)。

4.2輔助學(xué)習(xí)資源建設(shè)

輔助學(xué)習(xí)資源建設(shè)是對教學(xué)活動的有力補充，使教學(xué)取得更好效果的必要補充。從各方面來看，都是對課本對課堂基礎(chǔ)知識點的良好補充和輔助。輔助學(xué)習(xí)資源的形式上，可以按照授課章節(jié)組織，具體可表現(xiàn)為文本、習(xí)題、視頻及拓展外文文獻(xiàn)閱讀等資料。

（1）課程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源：

《數(shù)控技術(shù)》2006年被推選為校級精品課程，2008年獲得山東科技大學(xué)泰安科技學(xué)院精品課程建設(shè)資金，課程建設(shè)網(wǎng)站。本課程的精品課程網(wǎng)站于2007年建設(shè)完成后，于2014年成功獲批省級精品課程。在我們不斷的完善過程中，積極發(fā)揮著它的作用。網(wǎng)站資源包括：教學(xué)大綱、電子教案、課程習(xí)題、課程錄像、電子課件（PPT）、實驗指導(dǎo)書、實訓(xùn)指導(dǎo)書等。

對于初次學(xué)習(xí)本門課程的同學(xué)，可以先到我們網(wǎng)站上觀看我們的說課錄像，對本門課程有個大體了解。

（2）課程教學(xué)視頻輔助資源建設(shè)：

省精品課程網(wǎng)站提供40分鐘的說課錄像，課堂教學(xué)錄像上網(wǎng)比例目前達(dá)到50%以上。本課程結(jié)合人才培養(yǎng)目標(biāo)，利用我們現(xiàn)有數(shù)控技術(shù)實驗室硬件條件--先后購進(jìn)的數(shù)控車床8臺（分別配備華中數(shù)控系統(tǒng)、DTM系統(tǒng)、FANUC系統(tǒng)、Siemens系統(tǒng)、GSK系統(tǒng)）、數(shù)控銑床2臺（分別配備華中數(shù)控系統(tǒng)、FANUC系統(tǒng)）、加工中心2臺（配備FANUC系統(tǒng)，三軸、四軸、五軸）、高速五軸五聯(lián)動1臺（配備臺灣新代系統(tǒng)）、數(shù)控中走絲線切割機床1臺、數(shù)控電火花成型機床1臺、數(shù)控精密雕銑機床1臺、數(shù)控車床綜合維修試驗臺2臺（FANUC系統(tǒng)、Siemens系統(tǒng)）、數(shù)控銑床綜合維修試驗臺1臺（FANUC系統(tǒng)），軟件條件-- 1個數(shù)控仿真實驗室、數(shù)控仿真軟件多套，錄制課程的教學(xué)知識點微視頻。

（3）課程教材：

2006年起，教材更換為《數(shù)控技術(shù)》（機械工業(yè)出版社，龔仲華主編），以自編工程應(yīng)用案例講義作為補充。同時，在作為校級、院級、省級精品課程建設(shè)過程中，對實驗指導(dǎo)書、實訓(xùn)指導(dǎo)書等進(jìn)行了重新修訂，各教學(xué)環(huán)節(jié)更加完善。實驗指導(dǎo)書、實訓(xùn)指導(dǎo)書內(nèi)容詳見課程網(wǎng)站。為更加適應(yīng)“應(yīng)用創(chuàng)新型本科”人才培養(yǎng)模式，課程教學(xué)團隊計劃編寫并出版適合應(yīng)用型本科的《數(shù)控技術(shù)與編程》教材以及《數(shù)控技術(shù)典型零件加工案例匯編》，并配套推出實踐環(huán)節(jié)光盤，突出學(xué)生工程應(yīng)用能力的培養(yǎng)，更好地適應(yīng)“應(yīng)用型本科”人才培養(yǎng)。

3.評價考核方式

在整個混合式教學(xué)活動中，體現(xiàn)在以下方面：教師引導(dǎo)學(xué)習(xí)；學(xué)生匯報和呈現(xiàn)問題，組內(nèi)成員補充，組外成員評價；教師補充講解和解決學(xué)生遇到的問題。在這過程中教師扮演的角色是引導(dǎo)和幫助學(xué)生解決問題。教師和其他學(xué)生對所展示學(xué)習(xí)成果的內(nèi)容及表現(xiàn)形式等進(jìn)行評價。課程考核總體上來講，采用課程成績由過程性考核和終結(jié)性考核綜合評定，采取線上線下相結(jié)合考核方式。

具體評價考核方式：

①期中、期末考試評價：以在線考試的形式并給出相應(yīng)成績。

②線上學(xué)習(xí)評價：主要通過在線學(xué)習(xí)時間統(tǒng)計，學(xué)習(xí)頻度統(tǒng)計等衡量。

③習(xí)題及作業(yè)完成情況評價：主要通過在線習(xí)題及作業(yè)完成情況等衡量。

④課堂表現(xiàn)情況評價：如進(jìn)行編程加工學(xué)習(xí)時，可以分為不同項目小組分別對加工案例進(jìn)行編程加工，通過小組成員答辯或加工實物的形式，教師給出評價分?jǐn)?shù)。

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和各種交流、可視化與仿真技術(shù)的發(fā)展，給學(xué)習(xí)者提供了從實驗室到真實世界問題解決的真實的學(xué)習(xí)和評價的機會。本課程將采用從自測到電子檔案袋等多種方式來幫助學(xué)習(xí)者展示對專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)知識的掌握程度，通過真實的學(xué)習(xí)與評價設(shè)計，也盡量減少學(xué)習(xí)者抄襲和作弊行，通過讓學(xué)習(xí)者參與設(shè)計如何展示其學(xué)習(xí)，并給他們提供將所學(xué)運用到生活以及交往的機會，有效促進(jìn)了長期、深度學(xué)習(xí)的發(fā)生。

5 結(jié)束語

本課程混合式方案內(nèi)容為適應(yīng)不斷發(fā)展變化的社會需求和人才培養(yǎng)需要，體現(xiàn)現(xiàn)代教育思想，符合科學(xué)性、先進(jìn)性和教育教學(xué)規(guī)律，能夠促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。我們積極吸收行業(yè)企業(yè)參與課程內(nèi)容和課程體系改革，使課程的理論和實踐教學(xué)內(nèi)容分工恰當(dāng)、相互支撐，滿足對學(xué)生創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡介：郭凡燦（1981-），男，山東嘉祥人，工學(xué)碩士，博士在讀，講師，山東科技大學(xué)機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)畢業(yè)，主要從事機械工程領(lǐng)域的研究。