“學(xué)習(xí)通”教學(xué)平臺(tái)在《機(jī)械工程材料》課程教學(xué)改革實(shí)踐中的應(yīng)用探究

摘 要：針對(duì)機(jī)械工程材料課程理論知識(shí)點(diǎn)繁雜、課時(shí)減少、實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)，結(jié)合教學(xué)中存在的實(shí)際問題，依托線上線下相結(jié)合的教學(xué)理念，闡釋了學(xué)習(xí)通教學(xué)平臺(tái)在機(jī)械工程材料教學(xué)中的應(yīng)用。通過平臺(tái)實(shí)踐探究表明，學(xué)習(xí)通協(xié)助課堂教學(xué)的應(yīng)用提高了學(xué)生課堂參與度，激發(fā)了學(xué)生主動(dòng)思考、探索創(chuàng)新潛力，改善了課堂互動(dòng)融合的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：機(jī)械工程材料 教學(xué)改革 學(xué)習(xí)通平臺(tái) 課堂實(shí)踐

0 引言

機(jī)械工程材料是機(jī)械類專業(yè)的一門必修專業(yè)基礎(chǔ)課，對(duì)后續(xù)學(xué)習(xí)專業(yè)課程教學(xué)及畢業(yè)設(shè)計(jì)都起著至關(guān)重要的作用。該課程內(nèi)容繁雜，具有理論性、實(shí)踐性強(qiáng)，知識(shí)點(diǎn)分散，抽象概念難于理解等特點(diǎn)。機(jī)械工程材料中金屬材料部分屬于傳統(tǒng)內(nèi)容，經(jīng)典而且重要，必不可少，新材料又層出不窮[1]，這無疑增加了課堂講授的壓力。為了建立高效的課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)模式，有效改善教與學(xué)的效果，鼓勵(lì)學(xué)習(xí)者主動(dòng)參與，基于“以任務(wù)驅(qū)動(dòng)，過程導(dǎo)向，教、學(xué)、做為一體”的產(chǎn)學(xué)結(jié)合教育理念，將學(xué)習(xí)通教學(xué)平臺(tái)引進(jìn)《機(jī)械工程材料》這門課程的教學(xué)中，旨在提高教學(xué)效率，改善課堂教學(xué)效果，從線上預(yù)習(xí)到線下教學(xué)的混合式教學(xué)過程中，提高學(xué)生課堂參與度，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)械工程材料教學(xué)手段的改革和優(yōu)化。

1 目前《機(jī)械工程材料》課程在教學(xué)中存在的問題

1.1 教學(xué)內(nèi)容增加，課時(shí)壓縮矛盾加深

隨著材料的不斷更新和日新月異的發(fā)展，在傳統(tǒng)金屬材料基礎(chǔ)上，衍生出許多新材料。在機(jī)械工程材料這門課程中，不僅要讓學(xué)生了解和掌握傳統(tǒng)金屬材料內(nèi)容，還要讓學(xué)生學(xué)習(xí)新材料比如新功能材料，高分子材料，陶瓷材料復(fù)合材料等相關(guān)知識(shí)，了解其應(yīng)用范圍。但是當(dāng)前專業(yè)課程的歸并和調(diào)整，使得教學(xué)課時(shí)被壓縮，教學(xué)內(nèi)容和課時(shí)不足的矛盾客觀存在。

1.2 課程重理論，輕實(shí)踐

本門課程基礎(chǔ)理論知5KLrsf4Ec7M44P67WqTtyw==識(shí)點(diǎn)繁雜，基本概念多，在總課時(shí)分配上自然需要大量課時(shí)，但是，由于前期課程學(xué)習(xí)中，需要實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐的部分學(xué)生還沒有接觸，對(duì)于學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)理論就比較抽象。例如，講授低碳鋼的應(yīng)力——應(yīng)變曲線時(shí)，涉及屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、塑性、彈性等術(shù)語和概念，并且，對(duì)于不同材料，其屈服強(qiáng)度、延伸率、抗拉強(qiáng)度等表現(xiàn)有明顯差異，學(xué)生涉及的的這些術(shù)語缺乏感性認(rèn)識(shí)，在有限的課時(shí)內(nèi)，要讓學(xué)生能夠得到個(gè)更多的延伸學(xué)習(xí)比較困難；再如鐵碳合金相圖中涉及鐵素體、奧氏體、滲碳體、珠光體、萊氏體等術(shù)語和概念。這些抽象的概念導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣不高，線下教學(xué)效果不佳[2]。學(xué)生參與度不高，主動(dòng)思考和探索創(chuàng)新積極性較低課堂上學(xué)生玩手機(jī)現(xiàn)象突出，課前預(yù)習(xí)效果差，課后作業(yè)不認(rèn)真完成，都是一個(gè)模板抄襲，不愿意主動(dòng)思考，也不積極回答問題；教學(xué)參與度低，許多學(xué)生上課心不在焉，學(xué)習(xí)課程的方式多以死記硬背為主，缺乏主動(dòng)思考和創(chuàng)新探索意識(shí)。

2 學(xué)習(xí)通教學(xué)平臺(tái)在《機(jī)械工程材料》教學(xué)中的搭建

當(dāng)前，由于信息化教學(xué)手段的普及和應(yīng)用，各種多媒體信息化教學(xué)手段如雨后春筍般的節(jié)奏應(yīng)運(yùn)而生，如雨課堂，騰訊課堂，釘釘，職教云，學(xué)習(xí)通等等。在本文寫作之前，對(duì)比了以上幾種教學(xué)輔助手段，學(xué)習(xí)通教學(xué)平臺(tái)的搭建，可動(dòng)態(tài)地掌握學(xué)生各類學(xué)習(xí)信息，包括學(xué)習(xí)態(tài)度，課前預(yù)習(xí)情況，知識(shí)構(gòu)建效果及思維能力提升等，通過學(xué)習(xí)通的搭建，線上線下的混合式教學(xué)能夠較好地解決機(jī)械工程材料在授課過程中出現(xiàn)的許多效果不佳的問題。

“學(xué)習(xí)通”移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)由北京世紀(jì)超星信息技術(shù)發(fā)展有限責(zé)任公司開發(fā)，是一個(gè)集知識(shí)管理、課程學(xué)習(xí)、專題創(chuàng)作、辦公應(yīng)用為一體的智慧教學(xué)平臺(tái)，能為師生提供一站式在線課程和互動(dòng)教學(xué)環(huán)境[3]。作為一種適合提供學(xué)生線上自主、老師高效，適時(shí)管理的課堂管理工具，老師不僅可以利用線上資源向?qū)W生提供教學(xué)過程中會(huì)用到的視頻資源，還能及時(shí)發(fā)布作業(yè)，進(jìn)行隨堂測(cè)試，課堂教學(xué)過程中可以實(shí)時(shí)互動(dòng)，向?qū)W生發(fā)布搶答，選人，投票，分組任務(wù)等活動(dòng)，可讓學(xué)生積極參與教學(xué)活動(dòng)。學(xué)習(xí)通平臺(tái)可對(duì)學(xué)生的課前、課中、課后學(xué)習(xí)情況及時(shí)記錄，動(dòng)態(tài)反饋，方便學(xué)生自學(xué)、教師促學(xué)。在《機(jī)械工程材料》教學(xué)中應(yīng)用學(xué)習(xí)通教學(xué)平臺(tái)，能夠很好地解決機(jī)械工程材料教學(xué)中存在的問題。

3 “學(xué)習(xí)通”平臺(tái)在機(jī)械工程材料中的應(yīng)用探析

3.1 引導(dǎo)階段

機(jī)械工程材料這門課程體系相對(duì)獨(dú)立，與其他學(xué)科銜接很少，學(xué)生在學(xué)習(xí)課程之前，對(duì)其了解不多。[4]因此，課前引導(dǎo)尤為重要。每次上課前一周，教師把精心準(zhǔn)備的教學(xué)資料，如 PPT 課件、章節(jié)練習(xí)、教材電子版材料、教學(xué)中會(huì)用到的實(shí)驗(yàn)觀摩視頻，教輔視頻等傳到“學(xué)習(xí)通”平臺(tái)上，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)保留學(xué)習(xí)記錄，方便學(xué)生自學(xué)、教師督學(xué)，并對(duì)學(xué)生進(jìn)行學(xué)情統(tǒng)計(jì)。課前三天左右，設(shè)置預(yù)習(xí)要求，按照各章節(jié)教學(xué)計(jì)劃情況，將預(yù)習(xí)討論進(jìn)行分組，把各小組該準(zhǔn)備的討論話題在學(xué)習(xí)通里發(fā)送通知，讓學(xué)生提前準(zhǔn)備，學(xué)生接收到任務(wù)后，可提前查閱資料，看視頻，搜集素材，自行準(zhǔn)備討論交流用的PPT，也可以準(zhǔn)備討論稿，綜合小項(xiàng)目報(bào)告等形式呈現(xiàn)，學(xué)生通過平臺(tái)上的資源可快速高效地對(duì)即將上課的章節(jié)提前了解，為在課中更好地參與教學(xué)活動(dòng)提前做好充足的準(zhǔn)備；教師可以通過該系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)頁面，及時(shí)了解學(xué)生的預(yù)習(xí)情況，對(duì)沒有及時(shí)完成預(yù)習(xí)的學(xué)生推送提醒通知，適時(shí)調(diào)整課程活動(dòng)的設(shè)計(jì)，對(duì)于教師來說，課前對(duì)相關(guān)學(xué)習(xí)視頻推送并要求提前觀看尤為重要，例如，對(duì)于實(shí)驗(yàn)的視頻推送，讓學(xué)生提前觀看相關(guān)實(shí)驗(yàn)視頻，不僅可以節(jié)省因?qū)?shí)驗(yàn)進(jìn)行詳細(xì)闡述占用的課時(shí)，也可以讓學(xué)生對(duì)涉及的實(shí)驗(yàn)有直觀的感受，便于課堂講授的順利開展?？傊?，學(xué)習(xí)通教學(xué)平臺(tái)在機(jī)械工程材料課程的應(yīng)用，一方面，讓機(jī)械類工科學(xué)生有耳目一新的感覺，可以充分利用碎片化時(shí)間隨時(shí)隨地通過平臺(tái)移動(dòng)學(xué)習(xí)，讓課程的學(xué)習(xí)不僅僅是停留在課堂內(nèi)的幾十分鐘，對(duì)疑惑的問題可以隨時(shí)提出，對(duì)薄弱知識(shí)點(diǎn)可以反復(fù)練習(xí)，真正達(dá)到課前學(xué)習(xí)的知識(shí)儲(chǔ)備，充分調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)積極性；另一方面，教師通過平臺(tái)可以輕松了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況和存在的問題，為課上講授重難點(diǎn)騰出充足的時(shí)間，為教學(xué)設(shè)計(jì)中問什么，怎么問做好充足準(zhǔn)備，為教師在有限的課堂時(shí)間內(nèi)更好地解決學(xué)生的難點(diǎn)、疑點(diǎn)問題提供了更好的輔助作用。

3.2 講授討論階段

教師的講授主要針對(duì)章節(jié)脈絡(luò)、基本概念、每章節(jié)的重難點(diǎn)講解。在課堂教學(xué)設(shè)計(jì)中，教師通過學(xué)習(xí)通教學(xué)平臺(tái)以課堂簽到、資源發(fā)布、組織學(xué)習(xí)活動(dòng)、小組任務(wù)、評(píng)估學(xué)習(xí)效果等多種形式展開。在課堂上創(chuàng)設(shè)現(xiàn)代化的信息學(xué)習(xí)環(huán)境，教師在講授過程中，充分利用音頻、視頻、動(dòng)畫和圖片等多媒體資源，將書本和傳統(tǒng)板書難以描述的材料的微觀結(jié)構(gòu)和組織、宏觀性能、產(chǎn)品的制造生產(chǎn)過程等形象直觀地呈現(xiàn)出來[4]。為了讓“低頭族”把手機(jī)利用率提高，講授過程中采用學(xué)習(xí)通平臺(tái)隨機(jī)提問、搶答、發(fā)表意見等突然刺激的方式，把“走神”學(xué)生拉回課堂上來。針對(duì)學(xué)習(xí)容易混淆的重要概念和較難理解記憶的重要知識(shí)點(diǎn)，采用制作小視頻的方式推送給學(xué)生。比如在講解鐵碳相圖和繪制鐵碳相圖的時(shí)候，可以把文獻(xiàn)資料提到的口訣——“溫度成分建坐標(biāo)，鐵碳二元要記牢。兩平三垂標(biāo)特點(diǎn)，九星閃耀五弧交。共晶共析液固線，十二面里組織標(biāo)?；窘M織先標(biāo)好，相間組織共逍遙。分析成分?jǐn)嘟M織，鑄段工藝離不了?！盵5]錄制成小視頻進(jìn)行講解，提前在學(xué)習(xí)通平臺(tái)上推送給學(xué)生，學(xué)生就能夠快而準(zhǔn)地掌握鐵碳相圖的繪制，在繪制過程中加深對(duì)鐵碳相圖的理解。

3.3 課后研修與討論內(nèi)化階段

課后研修主要針對(duì)章節(jié)知識(shí)點(diǎn)，在學(xué)習(xí)通推送相關(guān)線上學(xué)習(xí)內(nèi)容，讓每個(gè)章節(jié)的知識(shí)點(diǎn)有鏈接和延伸，這部分主要會(huì)安排在課后線上學(xué)習(xí)部分。除此，還會(huì)在課后針對(duì)本章討論內(nèi)容進(jìn)行內(nèi)化。由于討論話題一般會(huì)提前一周在平臺(tái)上向大家征集，然后優(yōu)選出大家比較熟悉，也和所學(xué)專業(yè)密切相關(guān)并且能激發(fā)大家討論欲望、保證學(xué)生敢于大膽闡述自己想法的節(jié)點(diǎn)展開。例如，關(guān)于手機(jī)外殼材料的選用問題，有的會(huì)選可鑄造成型，有的會(huì)選可用小螺栓鏈接一體的，還有的會(huì)選彎曲成型加焊接形式的，有的會(huì)選鈦合金鋼，有的會(huì)選鋁合金外殼。這時(shí)選取討論話題時(shí)你就要提醒學(xué)生，產(chǎn)品質(zhì)量是企業(yè)的生命、除了美觀還要考慮經(jīng)濟(jì)效率，此時(shí)，老師要特別主題適時(shí)引導(dǎo)學(xué)生互動(dòng)討論話題的思路沿著“選材除了滿足使用性能還要具有良好的工藝性能”的方向。這樣的討論話題一出來，學(xué)生參與度就會(huì)很高，一旦有了成就感，學(xué)生的探索欲望和創(chuàng)造力也會(huì)被激發(fā)出來了，課后，針對(duì)課堂中討論的內(nèi)容，要求學(xué)生進(jìn)行總結(jié)梳理，每個(gè)學(xué)生從自己的視角對(duì)于知識(shí)的內(nèi)化吸收會(huì)有不同的效果。從這些課后作業(yè)中，可以及時(shí)掌握學(xué)生對(duì)于知識(shí)點(diǎn)的掌握情況。通過這樣的方式讓學(xué)生參與討論，教師不留痕跡地把理論知識(shí)一遍又一遍地穿插進(jìn)去，學(xué)生不知不覺地內(nèi)化了每個(gè)章節(jié)的知識(shí)點(diǎn)。

3.4 考核評(píng)價(jià)階段

課程考核的目的是更好地檢驗(yàn)課程的教學(xué)質(zhì)量。課程過程性評(píng)價(jià)體系的建立應(yīng)緊緊圍繞“以學(xué)生為中心”這一原則，改變過去由以教師為主的形式，在考核過程中讓學(xué)生積極地進(jìn)行全方位參與[6]。采用“學(xué)習(xí)通”平臺(tái)，對(duì)課程的考核建立過程性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，讓課程評(píng)價(jià)具有可追溯性和全程可控性。為了真正實(shí)現(xiàn)過程性考核，應(yīng)遵循考核方式的多元性、考核設(shè)計(jì)的合理性、考核過程和結(jié)果的透明性、考核目標(biāo)的可發(fā)展性、考核內(nèi)容的創(chuàng)新性等原則[3]，課程評(píng)價(jià)方式包括過程性考核和終結(jié)性考核兩部分，其中，過程性考核占55%，包括，作業(yè)、筆記（15%），小組交流10%，線上自主學(xué)習(xí)+章節(jié)測(cè)驗(yàn)10%，課堂互動(dòng)10%，考勤和課程思政論文10%，每個(gè)模塊考核的次數(shù)有具體要求，整個(gè)教學(xué)過程中應(yīng)合理穿插各考核模塊。平時(shí)作業(yè)、小組交流模塊由授課教師和學(xué)生共同根據(jù)學(xué)生的表現(xiàn)和完成質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)，課堂綜合表現(xiàn)、線上學(xué)習(xí)和章節(jié)測(cè)驗(yàn)?zāi)K使用“學(xué)習(xí)通”平臺(tái)可基本完成考核內(nèi)容的90%，剩下的10%分配在聽課表現(xiàn)、課堂互動(dòng)發(fā)言等由授課教師評(píng)定。為了保證學(xué)習(xí)在線上學(xué)習(xí)過程中認(rèn)真觀看視頻，在播放視頻的過程中，教師可設(shè)置連續(xù)播放10%左右，需點(diǎn)擊鼠標(biāo)才能繼續(xù)播放，或者采用隨堂測(cè)驗(yàn)需答對(duì)一兩個(gè)題目后方可繼續(xù)學(xué)習(xí)，也可以就學(xué)生觀看視頻內(nèi)容，在課堂中進(jìn)行隨機(jī)提問的形式，以引導(dǎo)學(xué)生積極思考；期末學(xué)期結(jié)束進(jìn)行理論課的考試，題型會(huì)按照主觀題型和客觀題型按照3：7的比例進(jìn)行設(shè)置，盡量減少單選題，判斷題等客觀題型，降低名詞解釋，材料分析等題型的難度，增加綜合分析題，選材分析等題型，綜合考查學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解分析，靈活應(yīng)用能力，考查學(xué)生能否正確合理安全的選材用材，能否用相關(guān)知識(shí)解決設(shè)計(jì)工程中遇到的問題，學(xué)以致用，讓學(xué)習(xí)的理論來指導(dǎo)具體的實(shí)踐。采用學(xué)習(xí)通平臺(tái)作為進(jìn)行過程性評(píng)價(jià)的載體，結(jié)合期末總結(jié)性考核的方法，不僅體現(xiàn)了考評(píng)方式的全面性，靈活性，也展示了考評(píng)方式的公正性客觀性等特點(diǎn)，是驗(yàn)證學(xué)生學(xué)和教師教效果的有效方式[6-7]。

4 結(jié)語

采用“學(xué)習(xí)通”應(yīng)用平臺(tái)，把師生從傳統(tǒng)“填鴨式”教學(xué)模式中解放出來。課程學(xué)習(xí)結(jié)合線上線下，課堂“內(nèi)”“外”等形式，將課程知識(shí)點(diǎn)有效穿插于課前、與課中，學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)新知識(shí)有更多的參與感和獲得感，讓教師的講授有更多時(shí)間分配重難點(diǎn)和疑惑點(diǎn)，針對(duì)不同基礎(chǔ)的同學(xué)，有針對(duì)性地輔導(dǎo)，這樣的互動(dòng)融合，不僅活躍了課堂氛圍，也很有效地調(diào)動(dòng)了學(xué)生參與度。討論內(nèi)化階段很有效地激發(fā)了學(xué)生主動(dòng)思考、探究創(chuàng)新的潛力，改善了傳統(tǒng)教學(xué)中存在的學(xué)生參與度不高，思考力和行動(dòng)力不足等問題，可對(duì)機(jī)械工程材料課程教學(xué)進(jìn)一步深化改革研究提供借鑒。

基金項(xiàng)目：貴州省普通高等學(xué)校青年科技人才成長(zhǎng)項(xiàng)目，（黔教合KY字〔2022〕129號(hào)）；畢節(jié)市科技局、貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院聯(lián)合基金項(xiàng)目（畢科聯(lián)合〔2023〕38號(hào)）。

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