對(duì)分易平臺(tái)在機(jī)械原理教學(xué)中的應(yīng)用探索

袁 靜 丁曉紅 趙 倩 蔣會(huì)明

（上海理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 上海 200093）

基于成果導(dǎo)向教育理論的機(jī)械工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式是以相互聯(lián)系并相互支撐的從專業(yè)基礎(chǔ)課到專業(yè)課的能力培養(yǎng)縱向驅(qū)動(dòng)模式，培養(yǎng)具有高度創(chuàng)新意識(shí)和綜合實(shí)踐能力的機(jī)械工程創(chuàng)新人才。[1]“機(jī)械原理”課程主要研究機(jī)器與機(jī)構(gòu)基礎(chǔ)理論與方法及各種機(jī)械的一般共性問題，是機(jī)械類專業(yè)及相近專業(yè)的一門必修專業(yè)大類基礎(chǔ)理論課程。本課程任務(wù)是使學(xué)生掌握機(jī)構(gòu)、結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和機(jī)械動(dòng)力學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)和基本內(nèi)容，同時(shí)使學(xué)生具備對(duì)機(jī)械工程實(shí)踐問題分析、提煉與解決的基本能力。因此，本課程直接影響機(jī)械工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)及相近專業(yè)人才培養(yǎng)，對(duì)增強(qiáng)學(xué)生對(duì)機(jī)械相關(guān)領(lǐng)域的工程實(shí)踐和創(chuàng)新開發(fā)具有重要推動(dòng)作用。如同大部分基礎(chǔ)理論課程，傳統(tǒng)“機(jī)械原理”課程依然沿襲以“教師為中心、以教材為中心、以課堂為中心”的教學(xué)現(xiàn)狀，往往難以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和調(diào)動(dòng)學(xué)生積極主動(dòng)性，也難以保障高水平的教學(xué)質(zhì)量。

2014年，復(fù)旦大學(xué)張學(xué)新教授提出“對(duì)分課堂”的新型教學(xué)模式，以講授、內(nèi)化和討論三環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)“教法”與“學(xué)法”的對(duì)立統(tǒng)一，并以沉浸思維、游戲思維和大數(shù)據(jù)思維為基礎(chǔ)的“三化”（即課堂場(chǎng)景化、游戲化和智慧化）智能診療教學(xué)過程中的“三率”（即到課率、抬頭率和互動(dòng)率），實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)課堂與信息技術(shù)的深度融合。[2]“對(duì)分課堂”教學(xué)模式受到廣大教師的認(rèn)可和學(xué)生的歡迎，“對(duì)分課堂”支持下的對(duì)分易教學(xué)平臺(tái)[3]也受到廣泛關(guān)注和實(shí)踐運(yùn)用。因此，為深化“機(jī)械原理”課程教學(xué)改革和實(shí)踐，激發(fā)學(xué)生熱情和激活課堂，提升專業(yè)基礎(chǔ)教學(xué)質(zhì)量，本課題組將對(duì)分易平臺(tái)引入“機(jī)械原理”課程中，同時(shí)通過一學(xué)期的應(yīng)用探索和分析對(duì)分易平臺(tái)在本課程教學(xué)改革和實(shí)踐中的積極作用和應(yīng)用價(jià)值。

1 對(duì)分易平臺(tái)在課程中應(yīng)用探索

課題組分別將對(duì)分易平臺(tái)中考勤、分組、投票、在線練習(xí)、課堂提問、課堂資源、討論區(qū)、微信消息、教學(xué)評(píng)價(jià)和問卷調(diào)查等特色功能引入到“機(jī)械原理”課程中，充分發(fā)揮對(duì)分課堂教學(xué)模式下的內(nèi)化與評(píng)價(jià)，方便教師高效靈活完成高質(zhì)量教學(xué)工作，促使學(xué)生從被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)樘剿魇街鲃?dòng)學(xué)習(xí)方式。

1.1 高效便捷的考勤方式提升課堂效率

傳統(tǒng)課堂考勤中覆蓋式點(diǎn)名費(fèi)時(shí)費(fèi)力，以本課程72人的學(xué)生人數(shù)為例，一次全員點(diǎn)名至少需要5～7分鐘，而隨機(jī)式點(diǎn)名中被抽點(diǎn)的學(xué)生樣本代表難以保證，指紋考勤、刷卡簽到等先進(jìn)考勤方式需要硬件支持，不易實(shí)施。對(duì)分易平臺(tái)中的考勤模塊提供隨機(jī)數(shù)字簽到碼與二維碼兩種簽到方式?？紤]到課堂中實(shí)施便捷性，本課程中采用隨機(jī)數(shù)字簽到碼的考勤方式，并將簽到有效時(shí)間設(shè)定為15s以避免學(xué)生間傳遞簽到碼。本課程應(yīng)用實(shí)踐表明，所采用的考勤方式可以有效實(shí)現(xiàn)全面覆蓋式高效點(diǎn)名考核，大量節(jié)省了考勤時(shí)間，同時(shí)平臺(tái)中考勤記錄匯總功能方便教師的統(tǒng)計(jì)與查詢。高效便捷的“智慧化”考勤有效保障本課程教學(xué)過程的到課率并顯著提升課堂效率。

1.2 對(duì)分易輔助的大作業(yè)激發(fā)自主學(xué)習(xí)

為發(fā)揮學(xué)生主觀能動(dòng)性，課程中通過大作業(yè)形式要求學(xué)生課外結(jié)合實(shí)際，觀察尋找生活中常見機(jī)構(gòu)，以某一機(jī)械或機(jī)器研究歷史撰寫一份文獻(xiàn)綜述報(bào)告。學(xué)生獨(dú)立完成各自報(bào)告后，通過對(duì)分易平臺(tái)的課堂分組功能進(jìn)行小組討論，并以小組開展大作業(yè)展示匯報(bào)工作，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)自主性與創(chuàng)造性。同時(shí)，課題組將大作業(yè)的考核與評(píng)價(jià)交給學(xué)生，以對(duì)分易平臺(tái)的投票功能實(shí)現(xiàn)學(xué)生對(duì)大作業(yè)的自評(píng)與互評(píng)，提高學(xué)生參與課堂積極性并真正成為課堂主體。本課程應(yīng)用實(shí)踐表明，以對(duì)分易平臺(tái)輔助的大作業(yè)形式可引導(dǎo)學(xué)生帶著問題和思考去自主學(xué)習(xí)和研究，充分利用網(wǎng)絡(luò)資源、圖書館平臺(tái)等拓展課程教學(xué)空間，并進(jìn)一步對(duì)知識(shí)內(nèi)化理解與實(shí)踐，激發(fā)學(xué)生自學(xué)學(xué)習(xí)熱情和培養(yǎng)其獨(dú)立分析及解決問題能力。

1.3 在線練習(xí)強(qiáng)化重難點(diǎn)知識(shí)內(nèi)化

為幫助學(xué)生鞏固所學(xué)知識(shí)點(diǎn)，課題組利用對(duì)分易平臺(tái)的在線練習(xí)功能在每次課堂前對(duì)上一次課的重點(diǎn)和難點(diǎn)知識(shí)進(jìn)行復(fù)習(xí)和檢測(cè)。根據(jù)課程每章節(jié)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)單選、判斷、填空等多形式題型并在線發(fā)布。學(xué)生不依賴書本獨(dú)立解答，提交系統(tǒng)后自動(dòng)批改并在線分析講解。以第十章“齒輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)”為例，在線練習(xí)檢測(cè)知識(shí)點(diǎn)涵蓋齒輪機(jī)構(gòu)類型和應(yīng)用、輪廓嚙合基本定律、齒輪嚙合特性和正確嚙合條件、齒輪基本參數(shù)和幾何尺寸計(jì)算方法、根切現(xiàn)象及最少齒數(shù)等重難點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)。同時(shí)，平臺(tái)提供在線答題的統(tǒng)計(jì)分析，方便教師快速了解學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)掌握情況并在及時(shí)查漏補(bǔ)缺。對(duì)分易平臺(tái)的在線練習(xí)功能可加強(qiáng)學(xué)生對(duì)課程重難點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)的內(nèi)化吸收，全面提升教學(xué)效果。

1.4 靈活多樣的課堂提問活躍學(xué)生思維

課堂提問可增進(jìn)師生交流，活躍課堂氣氛，獲得學(xué)生對(duì)知識(shí)掌握的反饋。對(duì)分易平臺(tái)中的課堂提問模塊提供隨機(jī)提問、搶答和點(diǎn)名提問三種方式，同時(shí)提供打分、記錄和匯總功能方便教師對(duì)學(xué)生平時(shí)課堂表現(xiàn)的統(tǒng)計(jì)與查詢。鑒于傳統(tǒng)提問方法有助于教師根據(jù)學(xué)生課堂狀態(tài)針對(duì)性提問，本課程主要采用傳統(tǒng)課堂隨機(jī)提問，并輔以對(duì)分易平臺(tái)課堂提問，靈活多樣的課堂提問方式激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，促進(jìn)學(xué)生的思維活躍，有效提高課堂互動(dòng)率和抬頭率。

1.5 信息化手段構(gòu)建全方位課后學(xué)習(xí)平臺(tái)

對(duì)分易平臺(tái)還提供課堂資源、討論區(qū)和微信消息等功能，方便教師將課程多媒體課件、工具書、課外閱讀資料、相關(guān)創(chuàng)新競(jìng)賽等學(xué)習(xí)資料上傳分享給學(xué)生，并實(shí)現(xiàn)課后師生間與學(xué)生間無(wú)障礙溝通、互動(dòng)討論與交流學(xué)習(xí)，構(gòu)建起一個(gè)全方位多功能的課后學(xué)習(xí)平臺(tái)。

1.6 教學(xué)評(píng)價(jià)與問卷調(diào)查使教學(xué)質(zhì)量反饋更順暢

對(duì)分易平臺(tái)中教學(xué)評(píng)價(jià)、問卷調(diào)查等功能可輔助完成教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)、學(xué)生反饋信息收集與反饋等。本課程學(xué)期末，課題組依據(jù)對(duì)分易平臺(tái)在教學(xué)中應(yīng)用情況開展問卷調(diào)查，其中61%和39%的學(xué)生滿意和比較滿意該教學(xué)方式。

2 結(jié)束語(yǔ)

作為重要的專業(yè)大類基礎(chǔ)理論課程，“機(jī)械原理”課程對(duì)培養(yǎng)機(jī)械工程創(chuàng)新人才及相近專業(yè)人才至關(guān)重要。為提升專業(yè)基礎(chǔ)教學(xué)質(zhì)量，本文將新型教學(xué)模式——對(duì)分易平臺(tái)引入“機(jī)械原理”課程教學(xué)改革，應(yīng)用實(shí)踐表明：對(duì)分易平臺(tái)中高效便捷的考勤方式可顯著提升課堂效率；對(duì)分易輔助的大作業(yè)可深入激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)；在線練習(xí)可加強(qiáng)學(xué)生對(duì)課程重難點(diǎn)知識(shí)的內(nèi)化吸收；靈活多樣的課堂提問可促進(jìn)學(xué)生的思維活躍；課堂資源、討論區(qū)和微信消息等信息化手段構(gòu)建起全方位課后學(xué)習(xí)平臺(tái)；教學(xué)評(píng)價(jià)與問卷調(diào)查使教學(xué)質(zhì)量反饋更順暢。該平臺(tái)有效幫助教師高效靈活完成教學(xué)工作，全面提升教學(xué)質(zhì)量，有助于具有高度創(chuàng)新意識(shí)和綜合實(shí)踐能力的機(jī)械工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)。