《機械原理》線上線下混合式教學模式的實踐探索

趙滿平，王鐵軍

（沈陽理工大學機械工程學院，遼寧 沈陽 110180）

1 《機械原理》課程教學現狀

《機械原理》是機械類專業的一門主干技術基礎課程，在學生的知識、能力和素質培養體系中，占有十分重要的地位。本課程的任務是使學生掌握機構學和機器動力學的基本理論、基本知識和基本技能，學會常用機構的分析和綜合方法，并具有進行機械系統運動方案設計的初步能力。該門課程具有很強的工程性、實踐性。由于學生缺乏實踐經驗，對課程所涉及理論和內容缺乏直觀的認識，普遍感覺這門課抽象難學。傳統的教學方式是“先教后練”。老師先在課堂講授知識，學生課后完成作業。老師課堂上有教學進度的要求，不能照顧到每一位學生，學生的學習基礎不一樣，理解能力有高低，致使一部分學生厭學，棄學，導致這門課不及格率多年居高不下。近幾年隨著信息技術的發展，一種新型基于網絡環境的學習模式——MOOC慕課，逐漸得到高度關注和應用[1]。這種新的學習模式借助現代信息技術，將傳統課堂教學轉移到互聯網上，學習者在任何時間，任何地點，借助手機，電腦等多種通訊工具實現自由的學習，根據自身學習情況反復觀看。但是完全網上自主在線學習，對一部分學生來說教學效果良好，但對大部分學生，由于缺乏教師的監管和主導，教學效果差強人意。如何將傳統課堂教學與慕課有機融合，發揮其各自優勢，形成線上線下混合教學模式是目前教學模式改革的熱點話題。以雨課堂、騰訊會議等在線教學平臺為線上教學活動的開展提供了平臺，能夠滿足線上教學、答疑、討論、測試等教學需求，實現課前-課中-課后各教學環節的有機串聯，為線上線下混合式教學的順利實施提供有力保證。

2 《機械原理》線上線下混合教學模式的教學實踐

2.1 教學分析與教學設計

《機械原理》課程內容相對比較繁雜，既有較強的理論性內容；同時又有許多與工程實際密切相關的設計內容，各知識點之間相對獨立，有些知識點并不一定適合線上教學，如實踐應用類，更適合傳統課堂師生面對面的交流和探討。所以不同知識點適合不同教學模式，首先根據專業培養方向和課程教學大綱，梳理課程內容中的知識點，分析知識點類型，針對授課對象的知識層次和掌握前序基礎課程知識的程度，明確教學要求，確定教學模式。對于自學難度不大的認知類知識內容可以采用完全線上授課方式，而技能知識是課程教學內容的重、難點，應采用線上線下混合授課方式，應用實踐類的知識應以課堂面授的方式，邊講邊練，輔以課堂討論，以提高學生實踐能力和技巧。拓展類知識是通過E-Learning的形式幫助學生開闊視野,培養學生的工程意識，提高工程設計能力[2]。

在下頁表1中分析了《機械原理》課程中的平面連桿機構一章的課程內容，劃分各知識點的知識層次，確定授課模式[3]。

2.2 建立教學資源庫

實施線上教學的前提是在網絡教學平臺上建立課程相關的微課、PPT課件，自測題等教學資源庫。微課，以講授單一知識點為目標，以短小精悍的在線視頻為表現形式，具有主題突出、內容精悍、趣味性強，以傳播等特點，在線上教學中起到越來越重要的作用。從下頁表1平面連桿機構知識點劃分來看，這一章需要制作6個微課，對于識記類知識點適合制作演示類微課，運用Flash，3Dmax等二維，三維動畫制作工具形象生動介紹教練四桿機構的概念，分類及演化形式。技能型知識點的微課適用于問題導引法，任務驅動方法，討論法等多種教學方法制作，如機構急回運動的講解，可以采用問題導引法來講解。先播放教練四桿機構的動畫，觀察從動件搖桿往復移動速度不一樣，從而引出微課主題——連桿機構的急回運動。提出為什么四桿機構會有急回運動，曲柄搖桿機構急回運動的急回程度用什么參數來衡量。急回運動有什么工程意義，在實踐中有哪些應用？這樣一步步引導學生學會四桿機構急回運動的相關知識。

表1 平面連桿機構知識結構劃分

每個微課后面都有相應的測試題，這是線上教學中很重要一個環節，學生在學完一個知識點要進行測試，才能進入下一階段學習。學生根據測試結果自主決定是否重新學習；同時教師通過該測試結果了解學生課外學習情況，給課內教學提供參考，以便科學的組織課堂教學。如果測試結果出乎預料，可以調整教學進度、難度等。

2.3 精心組織課堂教學

線上線下混合式教學授課模式中，教師的角色已經從知識的傳授者變成指導者。教師針對收集的線上教學發現的問題以及教學內容中的重點和難點問題，精心組織課內教學，通過集中答疑、鞏固練習、專題討論及總結提升等方式，使學生更深入地理解和掌握課前學到的知識。對于共性的問題，教師可以在課堂上做一個專題討論；如果是少數同學對某一個知識點掌握不好，教師可以組織一個輔導小組，對這類有相同問題同學進行有針對性的個性化指導。

2.4 制定考核標準

傳統考核方式是一張試卷定成績，線上線下混合教學模式下應采取多維考核系統，全面考查學生在學習活動各環節中的表現。課前對學生觀看微課及其他教學資源的情況以及測試題答題情況進行考核。在課堂上主要是對學生課堂表現，發現問題、解決的能力，跟其他同學互動交流能力以及課后作業完成情況進行綜合考核。在期末考試中主要是把對學生掌握知識能力以及綜合運用知識的能力等作為考核內容，將考核結果進行加權評分形成最后的成績，如表2所示[4-5]。

表2 考核標準表

3 對線上線下混合教學模式的思考

在線上線下混合授課模式中，把一部分知識的學習放在了線上，由學生自主完成，教師看似輕松了不少，但其實不然。教師不僅要完成微課視頻的制作以及其他教學資源的準備，還要歸納總結學生問題、設計課堂探究環境、引導與學生交流互動等，這些工作不僅要求教師具備傳統課堂教學能力，還要掌握現代教育技術以提高課堂教學的組織能力以及引導學生發現問題與解決問題的能力，以充分發揮在線下混合教學模式下教師的主導地位，真正提高教學質量。

線上線下混合教學模式顛覆了傳統課堂的“先教后學”模式，變成了“先學后教”模式，體現學生在教學活動中的主體地位，可有效激發學生探究性與個性化學習興趣，極大提升了教學效果。這種新型授課模式可以有效整合教師及教學資源，促使教師更加關注學生學習效果，研究改進教學方法。線上線下混合教學模式整合了傳統課堂教學模式和“慕課”模式的優勢，必將成為我國高等學校教學改革發展的趨勢。