信息化教學在技工院校機械設計基礎課程中的探索

王玉冰

摘 要：文章以技工院校機械設計基礎課程教學為例，分析技工院校專業基礎課程中應用多種信息化手段進行教學的方式方法。探索在課前預習、課上活動、課后鞏固復習等多個環節上應用微課、網絡軟件平臺等教學手段，以達到增強學習興趣，改善教學效果，鍛煉學生自主學習能力，提高教學質量的目的。

關鍵詞：信息化教學;職業教育;機械設計基礎

中圖分類號：G71? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? 文章編號：1673-9132（2020）24-0015-02

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2020.24.007

信息化教學是現階段教育教學發展的趨勢，它以信息技術為支持，應用現代教學方法，使教學的所有環節數字化，以達到提高課堂教學質量和學習效率的目的。采用信息化手段教學，學生是教學活動的中心，需要在教師設定的教學情境中發揮自己的主觀能動性，獨立思考并解決各個問題。在信息化教學過程中，學生會發現原本枯燥難懂的文字變成豐富多彩的視頻動畫，看不清記不牢的設備結構、操作步驟變成可仔細觀察反復操作的虛擬仿真技術，學習熱情和興趣都得到提升。

機械設計基礎課程是一門機械相關專業的重要專業基礎課程，該課程開設于我院機械工程系高技層次教學的第二學期，主要講解機械傳動零部件的工作原理、內部結構、選用原則等知識和方法。本課程內容貼近工程實踐，是連接公共基礎課程和專業課程的橋梁，是技工院校學生深入學習機械制造維修等專業技能的基礎。因為機械設計基礎課程內容體系龐大，知識點多，內容抽象，枯燥難懂，尤其在技工院校的教育教學中存在著一些與職業教育不相適應的問題，授課效果亟待提高。通過信息化教學手段的綜合應用實踐，學生的學習效果能得到較大的提升。

一、利用網絡教育平臺進行教學

現在各種網絡教學平臺、教學軟件的開發為信息化教育提供了良好的輔助平臺。我校在教學中就應用超星公司研發的一平三端教學平臺學習通App進入課程輔助教學。通過一個學期的教學實踐，學生普遍反映該平臺軟件的應用激發了他們的學習興趣，提高了學習效率。

（一）幫助課前預習課后復習

作為機械專業基礎課程，機械設計基礎課程中有很多專業術語和理論定義等知識。學生初次接觸機械常識，對于里面的知識術語都較為陌生，直接看書預習效果較差。上課前教師在學習通App上發布課程預習資源，通過動畫模擬的方式演示機械設備到其結構簡圖的轉換過程，并采用關鍵位置聚光顯示、圖片對比閃動等方式明確展現構件的特點，給予學生直觀明確的概念，吸引學生下一步的操作學習。課后發布隨堂測驗練習，隨時了解學生學習效果，為下一課的教學做好充足準備。

（二）方便教師對成績進行記錄分析

隨著職業教育教學改革的推進，過程性考核的要求越來越廣泛。在傳統教學中過程考核的記錄整理工作會占用教師大量的時間，甚至會影響教學授課的流暢性。以最簡單的課堂點名為例，課上占用教學時間，期末統計費時費力。上學期教學中我采用學習通App的手勢簽到等功能進行簽到點名，省時省力，自動統計，杜絕了替人簽到等現象的發生。同時，使用學習通軟件進行課堂互動，學生參與完成的每一項任務都將計入系統，并自動進行評分匯總，成為學期過程考核的依據。

（三）便于師生互動

在課程教學之前，教師可以在教學內容中提煉出幾點問題，通過學習通App的主題討論功能發布任務。學生接受任務后，通過查書、網絡查閱等方式找尋答案并提交討論結果，隨時實現學生與學生之間、學生和教師之間的互動交流。在課堂教學的時候還可以利用一平三端的直播投屏功能將學生的交流結果、反饋答案實時發布在教室的大屏幕上，互動討論，活躍課堂氣氛，提高學習興趣。

教師通過軟件布置提問、下發課堂作業，學生不受空間和時間的限制，可以隨時回答討論，上交任務。這樣大大方便了教師隨時掌握學生的學習動態，為下一堂課的教學提供充分的反饋資料。

二、利用微課教學，實現微學習

自2011年廣東佛山教育局的胡鐵生主任提出中文微課的概念以來，隨著信息技術的不斷發展，微課的內涵和應用不斷得以補充完善。微課大都是一段記錄教師圍繞某一知識點或教學環節開展的簡短且完整的教學活動視頻，是現代信息化教育中常用的一種手段。

在機械設計基礎的課程教學中引入微課，將其繁雜的內容分解為一個個單一主題的短小、實用的片段，制作成一個個微課視頻。微課學習，時間短，知識點主題明確，能夠充分利用一段段的零碎時間完成學習。

職業教育專業課程所用的微課常見的有兩類制作方法：一種是和操作實踐聯系緊密的知識點，由于技工院校學生知識水平和接受能力存在較大的差距，在微課錄制中要做到直觀易懂，通常需要將所授知識和實際生產生活相聯系。第二種是不易觀察的設備內部構造或精細的零件操作，可采用3D建模和動畫模擬相結合的方式進行編輯錄制，突出細節，展示內部關聯。在錄制微課時還要注意時間不宜過長，知識點不宜過多。最好是一段微課只闡述清楚一個環節或一個知識點，時間不超過10分鐘，以5-8分鐘為宜。較為復雜的內容甚至可以拆分為前后幾個步驟，分別進行錄制。

對于機械設計基礎課程的微課內容來說，大部分都與機械設備相關，在授課之前，教師需要先在實訓車間對設備進行拆解，錄制相關設備的安裝維護的操作視頻，制成微課并通過學習通App進行發布。學生就可以通過智能手機進行觀摩學習，并根據視頻提示，在學校實習車間等場地尋找各種機械結果及其應用，分析其安裝維護過程。由于很多機械設備中的旋轉部件都會用保護罩遮擋起來，學生在實際參觀中很難看到傳動機構的運行情況。這時借助微課視頻展示內部運作情況和拆卸后的內部結構，兩相對比，學生對于相關知識的理解將更為透徹。

因材施教是教育的中心點，每個學生都有自己的特點，技工院校學生的特點更加鮮明，簡短的微課視頻在教學中的應用，使不同特點、不同水平的學生都能有所收獲與進步。微課制作選取的大多是教學的關鍵點、重難點，制作完成后永久保存，學生在知識預習、課堂授課、課后復習、考前鞏固等多個環節和時間段上可以反復使用、多次觀看。通過微課教學，學生對于相關知識理解和掌握情況均能獲得大幅的提升。

三、借助信息化手段，實現翻轉課堂

在可汗學院的推動下，翻轉課堂開始盛行，其教學效果也得到大家的認同。通過網絡學習平臺和微課的輔助，翻轉課堂這一新型教學模式在我校機械設計基礎課程中開始嘗試。

翻轉課堂教學模式要求課前知識傳授，課上知識鞏固。教學環節主要包括課前準備、課堂上互動交流、課下復習鞏固三個階段。

在翻轉課堂教學模式下，不論教師還是學生都要在上課前做好充足的準備。首先，教師要根據本節課內容編寫教案，篩選出關鍵點，并根據學習者的特點和接受水平錄制微課視頻。在微課視頻制作中，利用常見的日常生活設備，如健身器材、車輛、推土機等引入知識點，通過動畫模擬將客觀實物轉換成專業示意簡圖，通過直觀易懂的畫面，有效進行知識遷移。教師在課前制作好課程學習任務單和微課等資料，一起在課前下發。學生通過學習任務單了解課題目標、重難點知識概要，通過觀看微課預習課程知識，并根據任務單要求收集資料，動手探索，完成任務，并通過軟件進行任務提交。教師則根據提交結果發現問題，為課上教學做好準備。

通過課前的準備，學生對于本節課所要講授的知識都有了初步的了解，同時也有了很多疑問。因此，在課堂教學階段，按部就班的知識講解將不再是課堂的主體，教師解決課前活動中收集匯總的各類問題、學生自主探索匯報、小組交流等活動變成課堂教學的主要環節。通過小組合作、討論匯總，學生自主總結本課學習的機械機構的特點、運動形式、判別方法等內容。雖然課堂教學主體是學生，但是不能離開教師的引導。教師在課堂教學中要起好引領作用，掌控好課堂教學節奏，尤其要注意將收集到的問題進行處理取舍，監督討論內容防止偏離目標，避免課堂討論進入歧途，控制課堂氣氛。在充分的討論基礎上，教師評價小組活動成果，歸納總結并最終發布指導性結論，引導學生根據結論判別解決各類習題。

課后，教師需將課堂活動要點和知識重難點發布到學習平臺，并下發課下拓展練習資源，便于學生學習鞏固。同時，利用網絡平臺的討論功能進行線上交流，對課上所學內容進一步提問研究。

在技工職業教育中，有很多機械設計基礎類的專業基礎課程。這類課程連接理論基礎和專業實踐，通常的理論課堂教學枯燥難懂，而結合實際現場教學又常常受到場地和時間等條件限制。而如今信息化技術的發展為我們解決這一問題提供了簡便可行的方法。通過教學平臺連接，將理論教室和生產實訓車間聯結起來，理論實踐互聯互通;通過微課視頻，直觀展示生產操作實況，通過模擬動畫，展現內部細節，輕松理解結構特點;通過翻轉課堂，增強學習興趣，提升自主學習能力，為學生將來的技能發展職業進步做好準備。

總之，信息化是當今社會發展的潮流。2020年的春天是一個讓人難以忘懷的春天，在全國乃至全世界抗擊新冠肺炎疫情的情況下，信息化教學、網絡授課等技術浪潮以前所未有的速度出現在我們的生活中。釘釘在線課堂、微信上課直播等功能的大范圍應用，網絡直播平臺的大量普及，為我們的教學提供了更多的可能，也讓教學進一步擺脫課堂的空間限制，讓學習的開展以各種方式來實現。作為一種全新的教育教學方法，作為教師也要不斷學習，提高信息化教學本領，以適應信息時代對技術人才的需求。

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