疫情期間高職機械設計基礎課程線上教學研究與實踐

管天福

摘 要：受“新冠肺炎”疫情影響，2020年春季《機械設計基礎》課程采用線上教學模式，教學團隊借助云課堂平臺，采用任務驅動教學，實踐環節由教師進行直播演示操作，學生糾錯讀數等方式提高學生課堂參與度，師生協作完成課程任務。將錄屏視頻上傳到課程教學資源庫，通過云課堂中的課前任務、課中活動和課后任務進行教學過程的組織管理和考核評價。

關鍵詞：疫情 線上教學 云課堂 機械設計基礎

Research and Practice of Online Teaching of Basic Courses of Mechanical Design in Higher Vocational Education During the Epidemic

Guan Tianfu

Abstract：Affected by the "New Coronary Pneumonia" epidemic， the "Mechanical Design Fundamentals" course in the spring of 2020 adopts an online teaching model. The teaching team uses the cloud classroom platform to adopt task-driven teaching. The practical link is carried out by teachers for live demonstration operations， and students correct readings. To improve student participation in the classroom， teachers and students collaborate to complete course tasks. Upload the screen recording video to the course teaching resource library， and organize and manage the teaching process and evaluation through the pre-class tasks， in-class activities and after-class tasks in the cloud classroom.

Key words：epidemic， online teaching， cloud classroom， basics of mechanical design

我校位于湖北省武漢市，受“新冠肺炎”疫情影響，2020年春季學期所有課程實施線上教學。本人擔任機電一體化技術專業《機械設計基礎》課程的授課教師，相較于以前的線下教學模式或線上線下混合教學模式，純線上教學模式，對師生的挑戰壓力都比較大。線上教學如何進行教學設計、課堂教學組織管理、課程評價考核等，都需要進行研究，在實踐中不斷修正完善。

1 機械設計基礎課程的教學基礎

《機械設計基礎》課程是機械制造大類專業的一門專業基礎課，主要研究機械中常用機構和通用零件的工作原理，運動特性，結構特點，是連接基礎課和專業課的橋梁課程。

1.1 課程目標

根據中高職銜接課程標準[1]，本課程主要培養學生以下職業技能和能力：

（1）典型機構運動分析能力;

（2）標準件、通用零件的選用、校核能力;

（3）帶傳動、鏈傳動、齒輪傳動、蝸桿傳動等典型傳動機構的設計、分析、安裝、維護能力;

（4）分析解決問題、團隊協作、組織協調等社會能力;

（5）基本職業道德和素質。

1.2 課程資源

《機械設計基礎》課程現有教學資源包括：課程各機構模塊的三維動畫、課程教學PPT、課程習題庫、課程試卷庫、機械機構傳動試驗臺等軟硬件資源。

1.3 教學團隊

《機械設計基礎》課程教學團隊與4名教師，都是中青年教師，有一定的教學及教學改革經驗、對信息化技術學習較快，能夠適應線上教學模式的基本要求。

基于《機械設計基礎》課程的教學基礎，教學團隊決定對課程整體設計和單元設計進行調整，以適應線上教學的要求，采用云課堂平臺進行教學組織管理和考核，采用騰訊會議進行直播教學。

2 教學設計

《機械設計基礎》課程曾基于線上線下混合教學模式，進行了課程的整體設計和單元設計，主要采用線上課程資源自學，線下任務實施和考核的方式進行課程教學。疫情條件下，采用線上教學模式，課程教學存在以下難點：

（1）學生無法到實訓室進行各類機械機構的拆裝、測量，通過任務實施完成課程知識學習和技能訓練的目標。

（2）《機械設計基礎》課程的教學模式單一、枯燥，學生的學習動力不足，嚴重降低了機械設計基礎課程的教學質量[2]。線上教學不能及時掌握學生的學習狀態，對課程教學的趣味性、教師的教學魅力、學生的學習專注度要求都較高。

（3）線上課程考核評價需要覆蓋到教學全過程。

針對線上教學難點，教學團隊借助云課堂平臺采用任務驅動教學，通過云課堂中的課前任務、課中活動和課后任務進行教學過程的組織管理和考核評價。

2.1 課程整體設計

為達到本課程的能力訓練目標、知識學習目標和態度目標，通過對機械傳動系統應用的分析，結合具體教學資源，設計了七個學習任務。T1：牛頭刨床運動機構分析;T2：內燃機配氣機構分析;T3：帶式輸送機外傳動機構分析及設計;T4：帶式輸送機減速器齒輪的分析及設計;T5：帶式輸送機減速器軸系零部件的分析及設計;T6：帶式輸送機減速器軸常用連接的分析及設計;T7：汽車輪系傳動比計算。

2.2 課程單元教學設計

課程單元設計是在課程整體設計的基礎上，對一個教學單元的教學過程進行設計梳理，以期達到教學目標。單元教學設計除了對單元教學目標、教學重難點、學生學情、考核評價進行分析設計外，更重要的是設計如何利用教學資源進行教學過程的組織管理。有些學生的學習能力較弱，抽象思維不完善，因此教師在機械設計基礎課程教學中可以引入“虛擬動畫+實物”的教學模式，加強對學生的引導[3]。對于機械設計基礎課程單元教學重難點，教師在備課時可以錄制小視頻，制作成一個個短小的微課，根據課堂的實際情況進行展示，提高知識的生動性，加深學生的理解[4]，并作為單元學習資源，供學生反復觀看學習。

單元教學過程可以分為課前、課中和課后三個教學環節。教師設計每個環節的任務，學生通過自學、互動、作業、評價等方式進行課程的學習。

課前：教師通過云課堂發布單元學習資料（參考資料、單元教學PPT、視頻動畫等），請學生學習資料，完成課前討論任務，或者進行課前知識學習測驗，檢查學生單元基礎掌握情況，提高學生興趣。

課中：（1）通過簽到，檢查學生到課率，對未到課學生進行溝通;（2）檢查學生課前資料學習情況，評價學生課前任務完成情況;（3）采用任務驅動教學法，師生共同協作完成任務，在任務實施過程中學習單元知識和規范技能操作，通過課堂活動（討論、提問、投票、頭腦風暴、問卷調查、小組PK、測驗等）組織教學過程，檢查學生課程學習參與度。

課后：（1）教師上傳課程教學視頻，供學生課下自學;（2）發布課后作業;（3）學生進行課程評價，教師對學生參與單元教學過程進行評分，激勵學生主動學習[5]。

2.3 課程考核設計

本課程的考核借助于云課堂教學平臺的數據統計，將學生的學習全過程納入到考核范圍，采取行程性考核和終結性考核相結合的形式。將考核分為四個方面，（1）課件學習（考核指標：學習進度、學習評價）;（2）課堂活動（考核指標：考勤、活動參與、課堂表現、測驗）;（3）課后作業;（4）線上考核;

3 單元教學實施

《機械設計基礎》課程的線上教學按照課程整體教學設計展開，現在以T6-2選擇減速器螺栓連接的形式為例進行單元教學實施的展示。本單元的教學目標是：能正確判斷螺紋連接的基本類型和應用場合;能根據螺紋連接的類型和工作條件選擇合適的防松方法。

課前認知環節：云課堂中發布單元學習資源，螺紋千斤頂的結構動畫、螺紋連接單元教學PPT等，請學生學習資料，熟悉基礎認知;發布課前任務：請問在螺紋連接中為什么要采取“防松”措施？常用的螺紋防松形式有哪些？

課中學習環節：云課堂中發布螺紋連接的學習資料（PPT、螺紋類型動畫、螺紋連接動畫等）。發布課中討論：（1）請問螺紋連接的常見形式有哪些？（2）請問左旋螺紋一般應用在什么工作場合？（3）請列舉雙頭螺柱連接應用的工程案例？發布頭腦風暴：（1）為什么彈簧墊片的切口方向一般是向左傾斜？（2）請選擇帶式輸送機減速器螺紋連接的類型和防松方式？通過課中活動的引導，讓學生主動學習課程資料，教師進行答疑解惑（講解單元知識點、展示螺紋連接類型實物、展示螺紋防松方式并分析特點應用），使學生學習螺紋連接的相關知識，并結合課程項目任務理解螺紋連接的實際應用。

課后知識鞏固環節：（1）教師將錄屏的教學資源上傳課程資源庫，供學生學習鞏固;（2）發布單元課后作業，鞏固單元知識。

課程反饋評價環節：（1）學生對課程的教學情況進行評教，并提出具體反饋意見;（2）教師對每位同學的課程活動參與情況進行評分;（3）在班級群中對課后作業的共性問題進行分析講解[6]。

4 課程教學效果

本學期《機械設計基礎》課程采用線上教學模式，學生的課堂參與度，作業完成質量相比較線下課堂有明顯提高，課程考核及格率在96%以上，學生對于機械設計基礎知識掌握較好。教學團隊通過分析認為有以下原因：（1）線上教學適合學生交流特點，學生回答問題積極活躍;（2）課程采用帶式輸送機設計這個大項目，貫穿了課程的主要知識，任務驅動明顯，學生課程學習專注度較高;（3）課程采用云課堂平臺進行教學過程數據統計，對學生的課程學習進行全過程評價，學生可以查詢到個人課程學習進度，信息及時反饋，問題及時修正。

5 結語

《機械設計基礎》課程的線上教學是在特殊條件下采取的教學模式，較好的完成了課程學習目標，但是對于學生技能訓練不足，需要在線下教學課程中進行訓練（如機械拆裝訓練、機械設備維修等課程）。目前高職院校開展的“企業新型學徒制”人才培養體系中，由于學校方重點培養專業理論知識，企業方重點培養實踐操作技能，采用線上教學模式也是一種提高學習效率，改善學習效果的有效途徑。

參考文獻：

[1]湖北省教育廳編.湖北省職業院校機電一體化技術（機電技術應用）專業中高職銜接教學標準[S].2016（12）：134-140.

[2]葉子波，高群.互聯網+”背景下的“機械設計基礎”課程教學改革創新[J].新課程研究，2019（20）：33-35.

[3]李秀紅，李文輝.新工科背景下機械類專業基礎課程改革研究[J].新教育理論與實踐，2019，39（3）：38-40.

[4]王淑芹.“互聯網+”背景下學前教育實踐課程的建設策略研究 [J].新教育理論與實踐，2019，39（6）：64-65.

[5]胡慧.“線上線下混合教學模式下高職機械制圖的教學設計[J].農機使用與維修，2020，（06）：101-102.

[6]靖娟，熊玲鴻.線上線下混合教學模式在“機械設計基礎”課程中的研究與應用[J].科教文匯（下旬刊），2019，（06）：82-83.