機(jī)械原理混合式教學(xué)課程改革與實(shí)踐

祝雁輝 王首軍

(濟(jì)寧學(xué)院 產(chǎn)業(yè)學(xué)院，山東 曲阜 273155)

伴隨著移動(dòng)互聯(lián)科技時(shí)代的進(jìn)步，工程教育領(lǐng)域相繼出現(xiàn)了工程教育專業(yè)認(rèn)證、新工科、OBE理念(Outcomes-based Education)、NEET(New Engineering Education Transformation)、卓越、精品課程、國(guó)家一流課程、省級(jí)一流課程、混合式教學(xué)、研究型教學(xué)、翻轉(zhuǎn)課堂、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)等一系列熱門概念[1]241-242。教育領(lǐng)域發(fā)生了翻天覆地的變化，優(yōu)質(zhì)教育資源逐漸普及化，教育部在“十二五”期間建設(shè)4000門國(guó)家級(jí)精品開(kāi)放課程，課程的完整教學(xué)周期的授課錄像、教學(xué)課件、測(cè)驗(yàn)題資源、實(shí)驗(yàn)配套等已在2015年于“愛(ài)課程”網(wǎng)站免費(fèi)上線。在“十三五”期間延伸至2022年建設(shè)4000門精品慕課，此時(shí)國(guó)家級(jí)在線共享課及慕課共8000門。截止2020年12月，中國(guó)各個(gè)平臺(tái)上運(yùn)行的慕課總量已超過(guò)3.4萬(wàn)門。教育部要求全面開(kāi)展一流本科課程建設(shè)，于2022年完成一流本科課程“雙萬(wàn)計(jì)劃”。2017年初教育部高教司組織的復(fù)旦會(huì)議提出了針對(duì)工程教育未來(lái)發(fā)展的新工科建設(shè)理念，同時(shí)在新經(jīng)濟(jì)的發(fā)展推動(dòng)下，創(chuàng)新型企業(yè)正在異軍突起，制造業(yè)智能化的趨勢(shì)方興未艾，裝備的智能化升級(jí)、智能工廠的興起已經(jīng)成為制造業(yè)升級(jí)的重要趨勢(shì)。

教育部牽頭組織開(kāi)展的相關(guān)工程教育專業(yè)認(rèn)證[2]23-26和新工科建設(shè)等研討會(huì)[3]98-100，相繼出臺(tái)了一系列新工科建設(shè)理念、工程教育專業(yè)認(rèn)證理念等相關(guān)文件[4]193-395，不僅對(duì)工科院校提出建設(shè)要求，還對(duì)各個(gè)課程建設(shè)指明了方向。針對(duì)《機(jī)械原理》本科課程改革建設(shè)，從學(xué)生與教師的轉(zhuǎn)變、課程目標(biāo)重定、混合式教學(xué)策略分析及教學(xué)評(píng)價(jià)等方面進(jìn)行了探索和實(shí)踐。

一、移動(dòng)互聯(lián)時(shí)代學(xué)生和教師的轉(zhuǎn)變

(一)學(xué)習(xí)現(xiàn)狀

身處互聯(lián)網(wǎng)+時(shí)代，智能手機(jī)、平板、騰訊QQ、微信等移動(dòng)工具高校教師感同身受，學(xué)生也親身經(jīng)歷其中，其學(xué)習(xí)習(xí)慣、學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)方式都在發(fā)生變化。首先，在學(xué)習(xí)習(xí)慣方面，“抖音”“快手”“小紅書”“嗶哩嗶哩”這些短視頻平臺(tái)的出現(xiàn)，一定程度上開(kāi)闊了學(xué)生視野，學(xué)習(xí)中遇到的疑點(diǎn)，上網(wǎng)搜索能夠解決；但通過(guò)此方式獲取的知識(shí)高度碎片化，與人類的基本認(rèn)知規(guī)律相悖，不能有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)及學(xué)習(xí)能力。其次，在學(xué)習(xí)態(tài)度方面，00后學(xué)生與90后、80后的學(xué)習(xí)觀念截然不同，學(xué)生的價(jià)值取向多元化，追求全面發(fā)展；部分學(xué)生努力學(xué)習(xí)文化課程爭(zhēng)取第一，部分學(xué)生積極參加社團(tuán)組織的各項(xiàng)活動(dòng)，部分學(xué)生積極參加學(xué)院創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，參加國(guó)家級(jí)和省級(jí)機(jī)電產(chǎn)品創(chuàng)新等大賽，少部分學(xué)生大學(xué)期間創(chuàng)業(yè)等等。再次，在學(xué)習(xí)方式方面，學(xué)生信息來(lái)源豐富化，知乎、百度百科、維基百科、慕課等均可搜索到優(yōu)質(zhì)教育信息，學(xué)生獲取知識(shí)的能力和意愿顯著增強(qiáng)，即使身處休閑運(yùn)動(dòng)場(chǎng)所，也可通過(guò)智能手機(jī)或者平板電腦利用在線資源學(xué)習(xí)新知識(shí)。

(二)教師面臨的挑戰(zhàn)

針對(duì)學(xué)生在上述三方面的變化，教師面臨巨大挑戰(zhàn)，在保證課程質(zhì)量的前提下，課程的講授方法、手段、課程設(shè)計(jì)、課程考核及教學(xué)評(píng)價(jià)等方面既要滿足少數(shù)高精尖學(xué)生的學(xué)習(xí)要求，又要兼顧學(xué)習(xí)成績(jī)中等及以下學(xué)生的需求。教師必須采取有效的應(yīng)對(duì)措施，其中之一是提升自身專業(yè)素養(yǎng)，用高水平科研經(jīng)驗(yàn)和成果反哺教學(xué)，在課堂中講授出慕課或資源共享課中沒(méi)有的內(nèi)容，但在大多數(shù)基礎(chǔ)教學(xué)中很難做出突破。只有在課程中不斷發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)瓶頸，引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立分析、思考并對(duì)知識(shí)有所感悟提升，幫助學(xué)生解決學(xué)習(xí)困惑，秉承以學(xué)生為中心的教育理念，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)成效，開(kāi)展針對(duì)性的教學(xué)，讓學(xué)生對(duì)課堂充滿期待。在學(xué)生學(xué)習(xí)什么、怎樣學(xué)習(xí)上下功夫，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)、終身學(xué)習(xí)、人際交往、動(dòng)手實(shí)踐、發(fā)現(xiàn)創(chuàng)新等能力，培養(yǎng)創(chuàng)造性思維、系統(tǒng)性思維、評(píng)判性思維、分析性思維、計(jì)算性思維、實(shí)驗(yàn)性思維、工程性思維、人本主義思維等，進(jìn)而培養(yǎng)出基礎(chǔ)扎實(shí)、超越現(xiàn)實(shí)，引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)界和社會(huì)發(fā)展的大學(xué)生。

(三)改革勢(shì)在必行

機(jī)械原理是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)的核心主干課之一。從全國(guó)范圍內(nèi)來(lái)看，發(fā)展參差不齊，在相當(dāng)部分高校中，課程的教學(xué)模式停留在20年前的水平。積極參與專業(yè)認(rèn)證的高校中，機(jī)械原理課程因其特殊的地位往往成為認(rèn)證專家重點(diǎn)考察的課程，查閱教學(xué)大綱、培養(yǎng)方案、考查試卷、課程設(shè)計(jì)等均是必要環(huán)節(jié)。山東省內(nèi)4所高校機(jī)械工程專業(yè)認(rèn)證通過(guò)，借鑒相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，從提交專業(yè)認(rèn)證申請(qǐng)到審核通過(guò)，關(guān)乎到專業(yè)建設(shè)閉環(huán)的每個(gè)環(huán)節(jié)，需要切實(shí)結(jié)合各自學(xué)校專業(yè)發(fā)展特色，對(duì)照認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)及申請(qǐng)指南，提煉切合本校的認(rèn)證方案進(jìn)行整改。由Spady于1981年提出的以學(xué)生學(xué)習(xí)結(jié)果為驅(qū)動(dòng)的導(dǎo)向教育，不僅是工程教育專業(yè)認(rèn)證的核心理念之一，而且是指引各類課程建設(shè)的風(fēng)向標(biāo)。該課程在以往建設(shè)過(guò)程中沒(méi)有將OBE理念深入滲透到課程教學(xué)每個(gè)環(huán)節(jié)，要達(dá)到新工科建設(shè)及工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，還有更艱巨的工作有待開(kāi)展，因此以O(shè)BE為理念基于雨課堂的機(jī)械原理混合式教學(xué)課程改革勢(shì)在必行。

二、明確課程目標(biāo)

我國(guó)科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展，大力進(jìn)行自主創(chuàng)新，為機(jī)械行業(yè)帶來(lái)了空前的發(fā)展機(jī)遇。任何機(jī)械系統(tǒng)的發(fā)展離不開(kāi)機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新，該課程以機(jī)構(gòu)為主要載體，主要研究機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)組成、運(yùn)動(dòng)分析、動(dòng)力學(xué)分析、平衡、效率及常用機(jī)構(gòu)。例如連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)及齒輪機(jī)構(gòu)的類型、功能、特點(diǎn)、應(yīng)用及設(shè)計(jì)方法，從而進(jìn)行機(jī)械系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)、執(zhí)行系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)、傳動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)和原動(dòng)機(jī)選擇等。課程教材選用高等教育出版社孫桓主編《機(jī)械原理》(第八版)，主講內(nèi)容共十二章，前七章主要講授機(jī)構(gòu)的共性問(wèn)題，后五章主要講授常用機(jī)構(gòu)的應(yīng)用設(shè)計(jì)及機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。

表 1 課程目標(biāo)

本課程以高等數(shù)學(xué)、理論力學(xué)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、機(jī)械制圖、材料力學(xué)等課程為先修基礎(chǔ)，后續(xù)課程為機(jī)械設(shè)計(jì)和機(jī)械基礎(chǔ)綜合設(shè)計(jì)，在人才培養(yǎng)的過(guò)程中起到承上啟下的重要接口作用，旨在培養(yǎng)學(xué)生的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)、機(jī)械動(dòng)力設(shè)計(jì)和機(jī)械系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)能力。以機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)、機(jī)械的動(dòng)力設(shè)計(jì)和機(jī)械系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)的基本知識(shí)為載體，培養(yǎng)學(xué)生機(jī)械系統(tǒng)方案創(chuàng)新設(shè)計(jì)的思維方式和方法及自主學(xué)習(xí)的能力，從而達(dá)到提高學(xué)生的綜合設(shè)計(jì)能力、創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力和工程實(shí)踐能力的目的。通過(guò)學(xué)習(xí)機(jī)械原理，學(xué)生可以獲得的技術(shù)能力有：基礎(chǔ)知識(shí)應(yīng)用能力，例如數(shù)學(xué)與自然科學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科知識(shí)應(yīng)用；工程實(shí)踐實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，利用工程思維解決工程問(wèn)題、同時(shí)強(qiáng)調(diào)動(dòng)手實(shí)踐實(shí)驗(yàn)、團(tuán)結(jié)協(xié)作、自主學(xué)習(xí)及獨(dú)立思考與判斷的能力；方案設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)，強(qiáng)調(diào)技術(shù)創(chuàng)新，思維創(chuàng)新；綜合運(yùn)用多學(xué)科理論、各種技術(shù)和現(xiàn)代工具使用，例如標(biāo)準(zhǔn)、文獻(xiàn)、工程軟件等；研究開(kāi)發(fā)能進(jìn)行機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力(含科研思維與科學(xué)素養(yǎng))。根據(jù)以上分析課程目標(biāo)定義如表1所示。

表 2 課程目標(biāo)、教學(xué)環(huán)節(jié)對(duì)畢業(yè)要求的支撐

以學(xué)生學(xué)到什么為前提和準(zhǔn)則，學(xué)生從學(xué)科知識(shí)的學(xué)習(xí)到熟練應(yīng)用，針對(duì)工程現(xiàn)象問(wèn)題能有效地提出解決方法，并獨(dú)立思考與判斷。教師圍繞課程目標(biāo)達(dá)成進(jìn)行合理有效的教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)，課程目標(biāo)體系與教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)支撐機(jī)械專業(yè)畢業(yè)要求如表2所示。

三、基于雨課堂混合式教學(xué)

課程改革是對(duì)課程內(nèi)涵與外延的重構(gòu)。“雙一流”高校的教學(xué)過(guò)程通過(guò)在線課程解決課程共性教學(xué)，用微課和理論課堂講授解決特色教學(xué)[5]234。針對(duì)同等水平應(yīng)用型普通本科院校的學(xué)情，學(xué)生各科基礎(chǔ)與“雙一流”高校比較相對(duì)薄弱，校內(nèi)在線課程未建設(shè)完善，采用各類教學(xué)方式，如課堂教學(xué)、信息化教學(xué)、現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)、實(shí)驗(yàn)課、項(xiàng)目訓(xùn)練、習(xí)題課、討論課、自主學(xué)習(xí)等。在每次理論課堂的伊始，以小練習(xí)作為導(dǎo)入兼顧舊知識(shí)點(diǎn)，經(jīng)統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)學(xué)生作答情況一般，教師把精心制作的課件通過(guò)各種途徑方法講授清楚，但學(xué)生學(xué)習(xí)成效達(dá)不到預(yù)期的效果。其中信息化教學(xué)利用雨課堂平臺(tái)，這是清華大學(xué)與學(xué)堂在線推出的一款高效便捷的智慧教學(xué)工具[6]72，該工具與手機(jī)微信、PPT相融合，將課程教學(xué)環(huán)節(jié)的每一項(xiàng)任務(wù)及相關(guān)課件推送到學(xué)生的手機(jī)上，學(xué)生按時(shí)完成，科學(xué)地覆蓋了課前、課上及課后三模塊；針對(duì)每一模塊均有后臺(tái)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，教師能夠及時(shí)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況及學(xué)習(xí)效果，為教師與學(xué)生的溝通互動(dòng)提供了便攜途徑，受到廣大高校的青睞與使用。以學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)為中心、以學(xué)習(xí)成效為中心、以學(xué)習(xí)需求為中心，理論內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)、仿真實(shí)踐課均利用雨課堂開(kāi)展混合式教學(xué)，策略如下。

(一)課前預(yù)習(xí)

重新制作課前預(yù)習(xí)課件。優(yōu)先選用愛(ài)課程平臺(tái)，其中大量“雙一流”高校精品在線課程免費(fèi)觀看，推薦機(jī)械原理名師慕課引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行課前預(yù)習(xí)。借助嗶哩嗶哩、優(yōu)酷、騰訊等視頻網(wǎng)站，下載視頻資源或者制作仿真動(dòng)畫，在預(yù)習(xí)課件中設(shè)置相關(guān)視頻鏈接；同時(shí)在課件中添加練習(xí)題，以填空題選擇題為主上傳至雨課堂，發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)，預(yù)習(xí)完成情況可在預(yù)習(xí)反饋報(bào)告中看到。例如全部學(xué)生線上預(yù)習(xí)觀看課件的時(shí)長(zhǎng)、觀看的課件頁(yè)數(shù)、學(xué)習(xí)時(shí)間分布、作答測(cè)驗(yàn)題的得分情況，教師均可在詳細(xì)數(shù)據(jù)中看到統(tǒng)計(jì)情況，預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)作為平時(shí)成績(jī)的評(píng)價(jià)依據(jù)之一。預(yù)習(xí)情況后臺(tái)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)如此精細(xì)，從中看出學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度完全不同，部分學(xué)生利用較長(zhǎng)時(shí)間預(yù)習(xí)，并提出問(wèn)題等待教師回復(fù)，部分學(xué)生未預(yù)習(xí)。預(yù)習(xí)情況和期末成績(jī)成正相關(guān)。

(二)課堂講授

課上環(huán)節(jié)主要以理論講授為主，采用信息化教學(xué)方式，圍繞相關(guān)案例系統(tǒng)地設(shè)計(jì)教學(xué)課件，配合基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)，添加簡(jiǎn)單程度的測(cè)試題。依據(jù)預(yù)習(xí)效果及課前反饋著重講授重點(diǎn)難點(diǎn)部分，為保障課堂效率，使學(xué)生充分理解相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，推送練習(xí)題。此類題型以考察基礎(chǔ)知識(shí)掌握情況為設(shè)計(jì)目的，題型主要是選擇題，在有限的時(shí)間內(nèi)作答，收題，通過(guò)后臺(tái)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)正確率，教師及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)瓶頸；跟隨課堂知識(shí)點(diǎn)的講述進(jìn)度教師發(fā)起提問(wèn)，學(xué)生發(fā)送彈幕回答問(wèn)題，也可將疑問(wèn)及反饋發(fā)送至彈幕中，此種課堂設(shè)計(jì)方式不僅能有效實(shí)現(xiàn)師生交流互動(dòng)，還帶動(dòng)全班的學(xué)習(xí)氛圍，提高學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生分享感悟，是其它在線課程不能媲美的。線上教學(xué)資源盡管可以發(fā)送問(wèn)題，但慕課名師團(tuán)隊(duì)回復(fù)需要等待一段時(shí)間。因此，利用雨課堂的課堂教學(xué)可及時(shí)為學(xué)生解決困惑，更有利于教師掌握學(xué)生學(xué)習(xí)情況，為師生互動(dòng)提供了便利條件，有效提高了學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)效率。

(三)課堂內(nèi)容的減法

做好線下教學(xué)與線上學(xué)習(xí)的教學(xué)融合，協(xié)調(diào)課程資源、平臺(tái)和方法，提高教學(xué)質(zhì)量，突出教學(xué)特色，實(shí)現(xiàn)混合式教學(xué)。原來(lái)的課堂教學(xué)設(shè)計(jì)流程如圖1所示。通過(guò)導(dǎo)入案例引出新知識(shí)點(diǎn)1、2、3，同時(shí)穿插2、3的推廣應(yīng)用，最后總結(jié)本節(jié)課程主要知識(shí)點(diǎn)，反饋已解決案例中提出的問(wèn)題，最后總結(jié)及引申。為了探索混合式教學(xué)方法，授課內(nèi)容勢(shì)必要縮減，但課堂教學(xué)效果做加法?？s減流程如圖2所示。

圖 1 課堂教學(xué)流程1

圖 2 課堂教學(xué)流程2

教師于課前將課堂知識(shí)點(diǎn)以發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、找出導(dǎo)入點(diǎn)、學(xué)生分享心得、解答疑惑的順序設(shè)計(jì)好，抽絲剝繭，由表及里，將導(dǎo)入、推廣應(yīng)用、總結(jié)部分放到課下。學(xué)生依據(jù)雨課堂任務(wù)發(fā)布進(jìn)行課前預(yù)習(xí)時(shí)，通過(guò)做預(yù)習(xí)題即可發(fā)現(xiàn)疑問(wèn)，課堂中重點(diǎn)講授知識(shí)點(diǎn)，課下及時(shí)總結(jié)知識(shí)點(diǎn)及作相關(guān)練習(xí)題加以鞏固，同時(shí)觀看教師在雨課堂平臺(tái)上關(guān)于相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的推廣應(yīng)用案例，加深理解。

以第八章內(nèi)容連桿機(jī)構(gòu)第1學(xué)時(shí)為例，課前將連桿機(jī)構(gòu)在古今生活、工業(yè)工程中的應(yīng)用案例、連桿機(jī)構(gòu)基本類型和演化類型的案例及慕課視頻鏈接上傳至雨課堂，學(xué)生通過(guò)預(yù)習(xí)總結(jié)連桿機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及應(yīng)用，同時(shí)感受大國(guó)工匠精神，科技在機(jī)構(gòu)中運(yùn)轉(zhuǎn)，機(jī)構(gòu)不僅承載著輝煌的千年歷史，承載著科技傳承的民族精神。課上教師主要講授連桿機(jī)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)、演化類型的演化方法及曲柄存在的條件，主要講授大約30分鐘，余下時(shí)間用于課堂隨堂測(cè)驗(yàn)、發(fā)送彈幕分享感悟，教師解答疑問(wèn)。課后，教師將課堂總結(jié)及連桿相關(guān)知識(shí)點(diǎn)推廣知識(shí)上傳至雨課堂，可看到雨課堂課后總結(jié)反饋情況。通過(guò)此種教學(xué)設(shè)計(jì)，教師能夠獲取每個(gè)學(xué)生預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)情況，學(xué)生用彈幕回答問(wèn)題的情況，學(xué)生對(duì)課堂PPT的反饋情況，每頁(yè)中有哪些不懂，每位學(xué)生對(duì)每道練習(xí)題回答情況，同樣可獲得課堂反饋報(bào)告。

(四)線上線下教學(xué)融合的節(jié)奏

為使學(xué)生對(duì)課程保持新鮮感，全身心投入到學(xué)習(xí)中，課堂教學(xué)內(nèi)容和線上學(xué)習(xí)內(nèi)容相互支撐與補(bǔ)充。整個(gè)學(xué)期教學(xué)課堂中利用雨課堂推送大約100道練習(xí)題，占到期末總成績(jī)的5%，有利于學(xué)生課上集中精力，提高課堂效率，保持危機(jī)意識(shí)。課堂中每道練習(xí)題結(jié)束后立即展示全班作答情況，讓學(xué)生看到得分情況，課堂內(nèi)每一分鐘都保持緊張感。為了保持學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，多數(shù)學(xué)生獲得成就感，課上推送題目比課后作業(yè)相對(duì)簡(jiǎn)單，得分率較高。對(duì)于難度適中的題目回答正確額外加分，并推送到全班學(xué)生手機(jī)上，讓部分學(xué)生獲得榮譽(yù)感，以此激勵(lì)其他學(xué)生。

四、教學(xué)評(píng)價(jià)

教學(xué)評(píng)價(jià)主要包含考核與評(píng)價(jià)兩項(xiàng)內(nèi)容。有效的課程考核越來(lái)越強(qiáng)調(diào)相對(duì)完整、形式多樣的過(guò)程考核，以促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。完善的課程評(píng)價(jià)則要求學(xué)生和教師能定期評(píng)價(jià)學(xué)生的課程學(xué)習(xí)效果，特別是針對(duì)教學(xué)目標(biāo)達(dá)成進(jìn)行評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)過(guò)程融合知識(shí)、情感及能力相關(guān)評(píng)價(jià)。考核方式主要由平時(shí)成績(jī)、期末考試、課程設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)四部分組成。其中平時(shí)成績(jī)占比5%、期末考試占比60%，課程設(shè)計(jì)占比20%，虛擬仿真占10%，實(shí)驗(yàn)占比5%。評(píng)價(jià)方式，主要圍繞課程目標(biāo)、畢業(yè)要求目標(biāo)進(jìn)行，對(duì)各教學(xué)目標(biāo)評(píng)價(jià)方式如表3所示。其中，每一項(xiàng)都有評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

表 3 各教學(xué)目標(biāo)的評(píng)價(jià)方式

平時(shí)成績(jī)模塊，包括課前預(yù)習(xí)統(tǒng)計(jì)情況，課堂中隨堂練習(xí)統(tǒng)計(jì)情況，課后雨課堂總結(jié)三部分。課程設(shè)計(jì)模塊，可選擇教師指定題目，或者自擬題目班級(jí)分組，時(shí)間安排在教學(xué)學(xué)期的第八周以后，持續(xù)八周的時(shí)間，其中最后一周提交設(shè)計(jì)報(bào)告、答辯PPT、相關(guān)仿真動(dòng)畫視頻，結(jié)合大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計(jì)劃或其他科創(chuàng)比賽，有經(jīng)費(fèi)支持的小組可提供實(shí)物樣機(jī)模型，促使學(xué)生踴躍報(bào)名參加本校創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，通過(guò)參賽培養(yǎng)創(chuàng)新能力、應(yīng)用能力及團(tuán)結(jié)協(xié)作能力。課程設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)分為五檔如下：一檔18—20分：有明顯創(chuàng)新、功能性模型樣機(jī)、文檔完整、答辯效果好。二檔15—18分：有創(chuàng)新、功能性模型樣機(jī)、文檔較完整、答辯效果較好；三檔10—15分：有模型樣機(jī)、文檔較完整、答辯效果尚可；四檔6—10分：只有仿真模型、文檔及答辯效果一般；五檔6分以下：無(wú)仿真模型、或文檔及答辯效果差。

在使用現(xiàn)代工具方面，掌握相關(guān)仿真軟件，例如MATLAB或者ADAMS，熟練運(yùn)用編程C語(yǔ)言。由線上慕課視頻自學(xué)ADAMS基本使用方法，課外安排上機(jī)指導(dǎo)，以提高學(xué)生解決工程問(wèn)題能力為目標(biāo)，虛擬仿真類分為原理賞析類、分析驗(yàn)證類，并建立相關(guān)資源庫(kù)。利用ADAMS等軟件完成機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)仿真分析。在擴(kuò)展機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)參數(shù)測(cè)試實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，學(xué)生除完成構(gòu)件位移、速度及加速度等參數(shù)的測(cè)試外，需建立機(jī)構(gòu)的虛擬樣機(jī)模型，完成運(yùn)動(dòng)仿真分析，與實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)進(jìn)行對(duì)比。利用最熟悉的CAD軟件完成機(jī)構(gòu)的圖解法設(shè)計(jì)和分析，并建立機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)為主的習(xí)題庫(kù)。利用MATLAB完成凸輪輪廓曲線的設(shè)計(jì)等等。以2018級(jí)夏季班48人教學(xué)班為例，針對(duì)5個(gè)目標(biāo)，每個(gè)目標(biāo)平均分初步統(tǒng)計(jì)，每項(xiàng)目標(biāo)的達(dá)成度，如圖3所示。

圖 3 課程目標(biāo)達(dá)成度

圖3表明課程目標(biāo)1、4相對(duì)較低，原因之一期末試卷教考分離，題庫(kù)出題，總體偏難；該年級(jí)學(xué)生相關(guān)軟件使用熟練程度及編程語(yǔ)言基礎(chǔ)薄弱，后續(xù)需加強(qiáng)。課程目標(biāo)3達(dá)成度一般，表明學(xué)生查閱、標(biāo)注文獻(xiàn)的能力有待加強(qiáng)。為使學(xué)生對(duì)課本內(nèi)容熟練掌握，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)部分需要提高，加強(qiáng)開(kāi)展基于雨課堂混合式教學(xué)的課前課上課后三個(gè)環(huán)節(jié)的總結(jié)考核很有必要。

五、總結(jié)

機(jī)械原理課程在工程教育認(rèn)證和新工科建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)要求下，按OBE理念轉(zhuǎn)型升級(jí)，以學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)、成效及需求為中心，對(duì)機(jī)械原理課程目標(biāo)、混合式教學(xué)策略分析及教學(xué)評(píng)價(jià)等方面提出了改革的方法，提出了發(fā)現(xiàn)瓶頸、分享感悟、解決困惑的設(shè)計(jì)思路。基于優(yōu)質(zhì)慕課、雨課堂工具實(shí)現(xiàn)混合式教學(xué)是明確的教改方向，用雨課堂外推慕課，課內(nèi)翻轉(zhuǎn)課堂在線交互，可滿足多種不同的教學(xué)目標(biāo)，能有效為其他機(jī)械專業(yè)課程改革提供了教改參考。課程建設(shè)是長(zhǎng)期艱苦的任務(wù)，在建設(shè)過(guò)程中不斷總結(jié)和改善，能夠有效地推動(dòng)學(xué)科建設(shè)。