以培養(yǎng)任職能力為牽引的機(jī)械基礎(chǔ)課程混合式教學(xué)模式改革研究

徐婷，何曉暉，劉斌，劉晴

(陸軍工程大學(xué) 野戰(zhàn)工程學(xué)院，江蘇 南京 210007)

0 引言

當(dāng)前，全軍院校改革正在進(jìn)行，全面培養(yǎng)學(xué)員的綜合素質(zhì)和能力已成為軍校人才培養(yǎng)的明確目標(biāo)。落實(shí)到具體的專業(yè)課程中，聚焦指技融合、著眼于任職能力培養(yǎng)的教學(xué)模式改革勢(shì)在必行。

《機(jī)械基礎(chǔ)》課程是一門重要的機(jī)械類工程技術(shù)基礎(chǔ)課程，作為專業(yè)背景類課程，該課程最重要的學(xué)習(xí)目的是使學(xué)員懂裝備、愛(ài)裝備。從教書育人的角度出發(fā)，為了切實(shí)適應(yīng)新形勢(shì)下的人才培養(yǎng)目標(biāo)，課程需要進(jìn)行新的調(diào)整和改革。信息化時(shí)代我軍執(zhí)行多樣化軍事任務(wù)的實(shí)際和豐富的網(wǎng)絡(luò)信息資源等對(duì)初級(jí)指揮軍官的知識(shí)能力和綜合素質(zhì)提出了新要求。因此，為了進(jìn)一步強(qiáng)化理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合、課堂教學(xué)與教學(xué)輔導(dǎo)相結(jié)合、傳統(tǒng)教學(xué)手段與現(xiàn)代化教學(xué)手段相結(jié)合、共性教學(xué)與個(gè)性教學(xué)相結(jié)合，《機(jī)械基礎(chǔ)》課程教學(xué)采用混合式教學(xué)模式進(jìn)行改革。

混合式教學(xué)模式[1]結(jié)合在線教學(xué)平臺(tái)實(shí)施多樣化教學(xué)，它將知識(shí)的記憶與理解通過(guò)網(wǎng)絡(luò)在課前完成，課堂上通過(guò)一些活動(dòng)完成知識(shí)的應(yīng)用、分析和評(píng)價(jià)，以培養(yǎng)學(xué)員的創(chuàng)造能力、自主學(xué)習(xí)的能力，提高學(xué)員分析、解決實(shí)際問(wèn)題的能力。這種模式既可以發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，又可以發(fā)揮學(xué)員學(xué)習(xí)過(guò)程中的主體性和積極性[2]。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)混合式教學(xué)的研究側(cè)重點(diǎn)不盡相同，主要包括教學(xué)理論的混合、教學(xué)方法的混合、教學(xué)資源的混合、教學(xué)環(huán)境的混合、教學(xué)設(shè)計(jì)的混合、學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)的混合等[3]。在同行的教學(xué)實(shí)踐中，積累了很多成功的做法和經(jīng)驗(yàn)，也存在著諸如只注重形式、生搬硬套的現(xiàn)象。

開展《機(jī)械基礎(chǔ)》課程的混合式教學(xué)模式改革研究，旨在有效拓展、深化教法和學(xué)法及配套改革，從全過(guò)程、講知識(shí)、重能力[4]出發(fā)，切實(shí)提高教學(xué)效果，培養(yǎng)學(xué)員指技融合的綜合素質(zhì)和能力。本文對(duì)混合式教學(xué)模式的探索實(shí)踐主要基于校內(nèi)SPOC平臺(tái)和網(wǎng)絡(luò)課程來(lái)展開，將在線平臺(tái)作為實(shí)施信息化網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的核心，教學(xué)形式采用面對(duì)面學(xué)習(xí)和在線學(xué)習(xí)相結(jié)合，根據(jù)實(shí)際情況采用靈活多樣的教學(xué)方法，進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)選擇與設(shè)計(jì)。

1 研究的主要內(nèi)容

1.1 在線課程資源的完善建設(shè)

立體化的在線教學(xué)資源是學(xué)員完成知識(shí)構(gòu)建的“硬件設(shè)施”，是混合式教學(xué)必不可少的組成部分。完善的在線課程資源庫(kù)可以滿足學(xué)員自主學(xué)習(xí)的需要，能夠讓學(xué)員自我檢驗(yàn)學(xué)習(xí)效果，并實(shí)現(xiàn)全過(guò)程學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)[5]。《機(jī)械基礎(chǔ)》在線課程資源包括：完整詳盡的課程信息；豐富的微課、視頻動(dòng)畫和課件資源；試題庫(kù)和試卷庫(kù)等；推送了全課程所有章節(jié)的知識(shí)點(diǎn)、課前預(yù)學(xué)、面授內(nèi)容、課后作業(yè)和拓展練習(xí)；開設(shè)了教學(xué)公告、教學(xué)論壇和常見(jiàn)疑難問(wèn)題解答等欄目。

1.2 理論教學(xué)的混合式教學(xué)改革

混合式教學(xué)模式中，理論教學(xué)是解決疑難問(wèn)題、知識(shí)內(nèi)化提升的重要環(huán)節(jié)。充分發(fā)揮在線平臺(tái)優(yōu)勢(shì)，以知識(shí)點(diǎn)為核心，采用線上在線學(xué)習(xí)與線下傳統(tǒng)面授教學(xué)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的教學(xué)策略，靈活采用分組合作的教學(xué)組織形式，合理運(yùn)用翻轉(zhuǎn)課堂[6]進(jìn)行教學(xué)實(shí)踐。將教材內(nèi)容、教學(xué)目標(biāo)與典型裝備有機(jī)結(jié)合，主要以軍事裝備為實(shí)例開展教學(xué)，為體現(xiàn)“學(xué)為主體、能力為本”的思想，合理選用“問(wèn)題驅(qū)動(dòng)式”、“案例式”、“貫穿裝備實(shí)例的探究式”等多樣化的教學(xué)方法進(jìn)行教改授課[7]。

1.3 實(shí)踐教學(xué)的混合式教學(xué)改革

與線上教學(xué)相結(jié)合，利用在線平臺(tái)資源來(lái)進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)，提升實(shí)踐教學(xué)的質(zhì)量。通過(guò)機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)，綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)員實(shí)踐操作能力和創(chuàng)新精神。將機(jī)械裝備案例庫(kù)、教學(xué)內(nèi)容和裝備實(shí)踐認(rèn)知三者有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)過(guò)程中知識(shí)和能力并舉，使學(xué)員既在“坐中學(xué)”，也在“做中學(xué)”，真正實(shí)現(xiàn)指技融合，提升創(chuàng)新的實(shí)踐教學(xué)目標(biāo)。

1.4 考核模式的配套改革

混合式教學(xué)模式下，推行了考核模式改革。將傳統(tǒng)的考試方式，分散到學(xué)習(xí)過(guò)程節(jié)點(diǎn)的質(zhì)量控制，將考核貫穿到日常教學(xué)全過(guò)程之中，全面、客觀、真實(shí)反映學(xué)生課前、課中和課后學(xué)習(xí)效果[8]。主要從以下方面進(jìn)行評(píng)價(jià)(圖1)：通過(guò)課前的在線自學(xué)和預(yù)習(xí)進(jìn)行課前自學(xué)效果評(píng)價(jià)；通過(guò)課堂講授進(jìn)行課內(nèi)表現(xiàn)評(píng)價(jià)；通過(guò)在線課后作業(yè)、階段性測(cè)試、試題庫(kù)等進(jìn)行課后作業(yè)質(zhì)量和課后任務(wù)能力評(píng)價(jià)；通過(guò)創(chuàng)新實(shí)踐進(jìn)行操作能力和創(chuàng)新能力評(píng)價(jià)；通過(guò)自主探索進(jìn)行研究能力評(píng)價(jià)；通過(guò)結(jié)課閉卷考試進(jìn)行理論知識(shí)水平評(píng)價(jià)。

圖1 全過(guò)程考核改革評(píng)價(jià)體系

2 具體實(shí)施

2.1 研究的過(guò)程設(shè)計(jì)和主要工作

研究的過(guò)程設(shè)計(jì)如圖2所示，包括五個(gè)方面。在線教學(xué)資源設(shè)計(jì)的主要工作是進(jìn)一步更新和完善在線平臺(tái)課程資源，建設(shè)和管理新的課程資源，尤其要完善實(shí)踐創(chuàng)新設(shè)計(jì)部分的在線資源。在線教學(xué)模式設(shè)計(jì)的主要工作是針對(duì)課程特點(diǎn)和規(guī)律，設(shè)計(jì)合理的學(xué)員課前自主預(yù)學(xué)內(nèi)容，包括預(yù)學(xué)知識(shí)點(diǎn)、預(yù)學(xué)練習(xí)、提出問(wèn)題、根據(jù)學(xué)員反饋問(wèn)題調(diào)整課堂教學(xué)內(nèi)容等。課堂教學(xué)方式設(shè)計(jì)的主要工作是合理設(shè)計(jì)并組織課堂活動(dòng)，基于學(xué)員預(yù)學(xué)反饋及教學(xué)內(nèi)容合理地選擇教學(xué)方式。將教材內(nèi)容、教學(xué)目標(biāo)與典型裝備有機(jī)結(jié)合。實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)的主要工作是將在線預(yù)學(xué)和實(shí)踐操作相結(jié)合，以小組協(xié)作的方式實(shí)現(xiàn)實(shí)踐環(huán)節(jié)的自主完成，并在此基礎(chǔ)上提出創(chuàng)新設(shè)計(jì)和拓展延伸。考核評(píng)價(jià)模式設(shè)計(jì)的主要工作是將課前考核、課堂考核、在線考核、課后考核、實(shí)踐考核等有機(jī)結(jié)合，有效實(shí)現(xiàn)課程全過(guò)程評(píng)價(jià)。

圖2 《機(jī)械基礎(chǔ)》混合式教學(xué)模式設(shè)計(jì)示意圖

2.2 研究過(guò)程的主要活動(dòng)

本文結(jié)合教學(xué)實(shí)踐進(jìn)行了一些探索，選取了部分教學(xué)內(nèi)容開展了混合式教學(xué)模式改革研究。下面以《機(jī)械基礎(chǔ)》課程中的重要章節(jié)“平面機(jī)構(gòu)自由度”為例，詳細(xì)闡述研究過(guò)程的主要活動(dòng)，如圖3所示。教學(xué)進(jìn)程分為在線自主學(xué)習(xí)、課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)實(shí)踐、綜合應(yīng)用和拓展提高五部分。緊密圍繞教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)教學(xué)進(jìn)程，合理組織學(xué)員和教員活動(dòng)，確保以學(xué)員為中心，達(dá)到提升教學(xué)效果和學(xué)員能力素質(zhì)的教學(xué)目標(biāo)。

圖3 “平面機(jī)構(gòu)自由度”混合式教學(xué)模式改革的邏輯框圖

1) 在線自主學(xué)習(xí)：課前教員于在線平臺(tái)推送精品資源，包括知識(shí)點(diǎn)、微課、課件、自測(cè)題等，充分調(diào)動(dòng)學(xué)員學(xué)習(xí)積極性，引導(dǎo)學(xué)員在線自主學(xué)習(xí)和建立知識(shí)體系，完成運(yùn)動(dòng)副和自由度等基本概念的學(xué)習(xí)。

2) 課堂講授：基于裝備案例，教員引導(dǎo)學(xué)員主動(dòng)參與探究式教學(xué)，揭示知識(shí)發(fā)生過(guò)程。通過(guò)討論分析歸納總結(jié)，內(nèi)化知識(shí)。通過(guò)在課堂提問(wèn)思考、專題討論、小組實(shí)踐、分組學(xué)習(xí)等，實(shí)施以分工負(fù)責(zé)為基礎(chǔ)的聯(lián)合學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)資源共享、思想交鋒、啟發(fā)共鳴。在教學(xué)過(guò)程中重視典型裝備舉例和難點(diǎn)內(nèi)容的解決，進(jìn)一步掌握和鞏固重點(diǎn)、難點(diǎn)，即平面機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算的特例情況，從而培養(yǎng)和強(qiáng)化學(xué)員科學(xué)思維、邏輯思維能力和機(jī)械工程意識(shí)。

3) 實(shí)驗(yàn)實(shí)踐：充分運(yùn)用在線資源、實(shí)物教具等教學(xué)手段開展平面連桿機(jī)構(gòu)認(rèn)知的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)自主設(shè)計(jì)、制作和完成、機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)等，綜合運(yùn)用所學(xué)的機(jī)械基礎(chǔ)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)員解決問(wèn)題的實(shí)踐操作能力和創(chuàng)新精神。

4) 綜合應(yīng)用：與《機(jī)械制造基礎(chǔ)》《機(jī)械工程材料》等課程相結(jié)合，選擇緊貼基本概念、基本理論，緊貼軍事工程實(shí)踐和科研實(shí)踐，體現(xiàn)工程裝備結(jié)構(gòu)中的典型案例，積極展開討論和示范講解，完成平面機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算的綜合應(yīng)用，訓(xùn)練、培養(yǎng)學(xué)員正確發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題及解決問(wèn)題的意識(shí)和能力。

5) 拓展提高：通過(guò)對(duì)學(xué)員因材施教，在線平臺(tái)資源共享學(xué)習(xí)與提升，通過(guò)課堂精心設(shè)疑、設(shè)情、設(shè)需，依托校“卓越杯”、江蘇省和全國(guó)機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)踐平臺(tái)，引領(lǐng)學(xué)員開展課外拓展課題研究，激勵(lì)創(chuàng)新設(shè)計(jì)具有特例情況的機(jī)構(gòu)，促進(jìn)其個(gè)性化發(fā)展并進(jìn)行全過(guò)程的系統(tǒng)評(píng)價(jià)。

3 研究成果的創(chuàng)新點(diǎn)

本研究在以往教學(xué)實(shí)踐的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步將綜合素質(zhì)和任職能力培養(yǎng)落實(shí)到具體的教學(xué)實(shí)施過(guò)程中。創(chuàng)新之處主要體現(xiàn)在以下幾方面：

1) 在線教學(xué)資源建設(shè)創(chuàng)新

將豐富的圖片、圖形、視頻、文本等資料有機(jī)揉合在一起，建構(gòu)運(yùn)行課程SPOC教學(xué)平臺(tái)，為課程學(xué)習(xí)提供豐富便捷的信息化教學(xué)資源和硬件保障，也為基層部隊(duì)解決執(zhí)行多樣化軍事任務(wù)所遇到的“機(jī)械問(wèn)題”提供有力的信息和技術(shù)支持。

2) 課堂教學(xué)方法創(chuàng)新

強(qiáng)化教員與學(xué)員的互動(dòng)互學(xué)，深入開展基于裝備案例庫(kù)的啟發(fā)式、探究式、討論式教學(xué)。利用在線學(xué)習(xí)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源的公開共享，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)狀態(tài)的及時(shí)跟蹤，難點(diǎn)和重點(diǎn)的及時(shí)解答，建立不受時(shí)間和空間約束的教學(xué)聯(lián)系。

3) 實(shí)踐教學(xué)創(chuàng)新

依托校園網(wǎng)的SPOC在線學(xué)習(xí)平臺(tái)和“機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽”平臺(tái)，開展基于在線預(yù)學(xué)的學(xué)員完全自主化實(shí)踐創(chuàng)新設(shè)計(jì)，鼓勵(lì)學(xué)員開展創(chuàng)新課題研究，充分發(fā)揮學(xué)員自主創(chuàng)新的積極性，力促實(shí)踐教學(xué)改革的深化。

4) 考核評(píng)價(jià)方法創(chuàng)新

從混合式教學(xué)模式的教學(xué)特點(diǎn)出發(fā)，采取了在線考核+課堂考核+卷面考核+能力考核+實(shí)踐考核的全過(guò)程一體化考核方式。強(qiáng)化過(guò)程性考核，突出知識(shí)的系統(tǒng)內(nèi)化和能力的生成外化，由知識(shí)性考核向綜合能力型考核轉(zhuǎn)變。

4 研究成果的應(yīng)用情況

對(duì)《機(jī)械基礎(chǔ)》課程進(jìn)行混合式教學(xué)模式改革，提升了教研隊(duì)伍的業(yè)務(wù)能力，構(gòu)建了模塊化、多層次的教學(xué)內(nèi)容新體系，形成了多元化的教考模式方法，開發(fā)了立體化的教學(xué)資源環(huán)境，教學(xué)質(zhì)量明顯提升。

1) 教研隊(duì)伍業(yè)務(wù)水平高

教學(xué)團(tuán)隊(duì)的教員參加了校內(nèi)外各類教學(xué)競(jìng)賽，其中獲全國(guó)圖學(xué)與機(jī)械基礎(chǔ)課程教學(xué)競(jìng)賽一等獎(jiǎng)2人，江蘇省微課競(jìng)賽二等獎(jiǎng)1人、三等獎(jiǎng)2人，大學(xué)“名師杯”教學(xué)競(jìng)賽一等獎(jiǎng)1人、二等獎(jiǎng)1人、三等獎(jiǎng)1人，學(xué)院教學(xué)競(jìng)賽一等獎(jiǎng)(或金獎(jiǎng))5人。徐婷教員受邀參加第三屆全軍院校圖學(xué)與機(jī)械基礎(chǔ)青年教員教學(xué)法觀摩活動(dòng)，進(jìn)行示范授課，并為全院教員進(jìn)行公開示范授課，為提升全院教員的教學(xué)質(zhì)量發(fā)揮積極作用。

2) 教學(xué)內(nèi)容體系完善

基于以在線平臺(tái)為基礎(chǔ)的混合式教學(xué)模式改革的需要，重新構(gòu)建了教學(xué)內(nèi)容體系，全面梳理了課程知識(shí)點(diǎn)，編寫了《機(jī)械基礎(chǔ)課程導(dǎo)學(xué)手冊(cè)》和自編教材，在線平臺(tái)上系統(tǒng)性地介紹了課程知識(shí)單元的學(xué)習(xí)要點(diǎn)、學(xué)習(xí)方法、疑難問(wèn)題求證，典型例題解答等，導(dǎo)學(xué)效果明顯。

3) 教學(xué)資源豐富

在線平臺(tái)上傳了配套開發(fā)的多媒體動(dòng)畫700余幅、工程案例20余個(gè)，建成了《機(jī)械基礎(chǔ)》網(wǎng)絡(luò)課程，獲大學(xué)信息化教學(xué)資源評(píng)比二等獎(jiǎng)。基于大學(xué)SPOC教學(xué)平臺(tái)建設(shè)了《機(jī)械基礎(chǔ)》在線課程，擁有較為完善的在線課程資源庫(kù)，開發(fā)的機(jī)械基礎(chǔ)系列微課獲江蘇省微課大賽二、三等獎(jiǎng)3項(xiàng)。

4) 教育教學(xué)改革研究成果豐碩

課程組教員完成校級(jí)教育教學(xué)研究課題5項(xiàng)，2項(xiàng)為優(yōu)秀；院級(jí)教研課題6項(xiàng)，3項(xiàng)為優(yōu)秀。徐婷教員探索實(shí)踐的《在線教學(xué)及翻轉(zhuǎn)課程教學(xué)法》被評(píng)為大學(xué)優(yōu)秀教改課程。課程組教員近兩年來(lái)在《教育學(xué)》《機(jī)械研究與應(yīng)用》《理工大學(xué)智慧課堂》等重要期刊上發(fā)表教研論文10余篇。研究成果在“第三屆軍隊(duì)院校圖學(xué)與機(jī)械基礎(chǔ)綜合學(xué)術(shù)會(huì)議”上進(jìn)行了交流，擴(kuò)大了教研成果的影響面。

5) 學(xué)員自主學(xué)習(xí)意識(shí)和能力提高，教學(xué)質(zhì)量明顯提升

學(xué)員通過(guò)在線自主學(xué)習(xí), 總點(diǎn)擊量超過(guò)1萬(wàn)次以上，SPOC課目前網(wǎng)上教學(xué)累計(jì)達(dá)1 260多人次，課程教學(xué)質(zhì)量明顯提升。近三年的教學(xué)實(shí)踐分析，課程考試平均成績(jī)逐年提高，平均成績(jī)依次為80.5分、82.03分、84.34分。近年來(lái)，課程教學(xué)中，學(xué)員提出了近百項(xiàng)機(jī)械創(chuàng)新課題，作品共獲“全國(guó)機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽”及“全國(guó)機(jī)器人大賽”一等獎(jiǎng)15項(xiàng)、二等獎(jiǎng)16項(xiàng)；江蘇省大賽一等獎(jiǎng)27項(xiàng)，二、三等獎(jiǎng)28項(xiàng)；大學(xué)“卓越杯”科技創(chuàng)新競(jìng)賽一等獎(jiǎng)4項(xiàng)；大學(xué)優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)成果6項(xiàng)。

5 結(jié)語(yǔ)

探索實(shí)踐證明，在專業(yè)課教學(xué)中采取基于在線平臺(tái)的混合式教學(xué)模式，雖然存在一定的難度和問(wèn)題，但只要加以重視，積極應(yīng)對(duì)，就是一種很好的創(chuàng)新性教學(xué)實(shí)踐方法。它有助于促使教員轉(zhuǎn)變教育觀念，有助于學(xué)生整體素質(zhì)的提高和教學(xué)質(zhì)量的穩(wěn)步提升。課程組將繼續(xù)踐行教學(xué)改革，探索提出更加適應(yīng)新形勢(shì)下人才培養(yǎng)目標(biāo)的混合式教學(xué)模式，以促進(jìn)信息技術(shù)與軍校專業(yè)課程教學(xué)的全面、深度融合。