新工科背景下“互換性測(cè)量技術(shù)”課程的線上線下混合式教學(xué)改革探索＊

吳神麗，劉 凌，姚梓萌，梁小明

（西安文理學(xué)院機(jī)械與材料工程學(xué)院，陜西 西安 710065）

2016年新工科概念被提出，2017年先后形成“復(fù)旦共識(shí)”“天大行動(dòng)”“北京指南”，傳統(tǒng)工科專業(yè)產(chǎn)生了新形式、新背景下的新思維、新方式，推動(dòng)工科專業(yè)專業(yè)人才培養(yǎng)模式改革。當(dāng)前新工科背景下，高等教育提出以產(chǎn)業(yè)需求為導(dǎo)向，以信息化帶動(dòng)工業(yè)化，培養(yǎng)工程實(shí)踐能力較強(qiáng)的復(fù)合型、創(chuàng)新型人才，該類(lèi)人才同時(shí)需要具備國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力[1-2]。學(xué)生在學(xué)習(xí)專業(yè)課程過(guò)程中迫切需要提高學(xué)習(xí)興趣，使專業(yè)學(xué)習(xí)與創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力有機(jī)結(jié)合[3]。同時(shí)，在教育部印發(fā)的《高校思想政治工作質(zhì)量提升工程實(shí)施綱要》中指出，以“課程思政”為目標(biāo)大力推動(dòng)教學(xué)改革，落實(shí)立德樹(shù)人。

“互換性測(cè)量技術(shù)”是西安文理學(xué)院機(jī)械與材料工程學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè)的一門(mén)專業(yè)核心課。由于該課程工程應(yīng)用背景強(qiáng)，新工科背景下該課程傳統(tǒng)教學(xué)方式已不能滿足高校人才的培養(yǎng)，迫切需要對(duì)課堂教學(xué)模式進(jìn)行改革[4-5]。目前互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)、移動(dòng)設(shè)備等技術(shù)飛速發(fā)展，為新工科時(shí)代背景下應(yīng)用型本科院校的專業(yè)課程教學(xué)模式改革提供了新的思路。

1 課程現(xiàn)狀

該課程為機(jī)械或近機(jī)類(lèi)專業(yè)必修核心課，課程主要介紹互換性及相關(guān)概念、孔與軸的極限與配合、標(biāo)準(zhǔn)與標(biāo)準(zhǔn)化、測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)、幾何公差、表面粗糙度和典型零部件的精度設(shè)計(jì)。

該課程知識(shí)點(diǎn)零碎，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)多、符號(hào)多、綜合性和交叉都較強(qiáng)，涉及面廣，有些概念和術(shù)語(yǔ)晦澀難懂，且標(biāo)準(zhǔn)不斷更新。傳統(tǒng)教學(xué)時(shí)間緊、任務(wù)重，學(xué)生大多被動(dòng)地接受知識(shí)，很少能充分啟發(fā)學(xué)生的主動(dòng)性思考[6]。傳統(tǒng)的課堂教學(xué)以多媒體為載體，結(jié)合視頻等模式輔助教學(xué)，重理論、輕實(shí)踐，前沿知識(shí)欠缺，評(píng)價(jià)體系單一。在學(xué)生后續(xù)參與的實(shí)踐環(huán)節(jié)和學(xué)生競(jìng)賽中可以發(fā)現(xiàn)學(xué)生的零件精度設(shè)計(jì)水平非常有限，不能充分激發(fā)學(xué)生的潛能，教學(xué)效果不理想，不能達(dá)到應(yīng)用型人才創(chuàng)新意識(shí)及創(chuàng)新能力培養(yǎng)的要求。有些教材中多理論知識(shí)，缺乏應(yīng)用方面的內(nèi)容，也不能隨國(guó)家的改變而更新。此外，課程考核也無(wú)法體現(xiàn)學(xué)生的參與情況。因此，本文對(duì)“互換性測(cè)量技術(shù)”專業(yè)課程進(jìn)行新工科時(shí)代背景下的應(yīng)用型高校教學(xué)改革研究與探索。

2 教學(xué)改革

新工科背景下，結(jié)合現(xiàn)代教育技術(shù)，以學(xué)生為中心，為本課程構(gòu)建線上線下混合式教學(xué)模式，結(jié)合工程教育模式（如圖1所示），使網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)優(yōu)勢(shì)和傳統(tǒng)課堂教學(xué)優(yōu)勢(shì)有機(jī)融合，融入思政元素，通過(guò)學(xué)習(xí)平臺(tái)和移動(dòng)設(shè)備拓展學(xué)生的學(xué)習(xí)環(huán)境，充分發(fā)揮專業(yè)課的育人作用，提升學(xué)生在新工科背景下應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

圖1 混合教學(xué)模式

2.1 線上學(xué)習(xí)模塊建設(shè)

針對(duì)本課程特點(diǎn)，依托網(wǎng)絡(luò)在線課程平臺(tái)，在中國(guó)大學(xué)MOOC和學(xué)習(xí)通2個(gè)平臺(tái)建設(shè)線上學(xué)習(xí)模塊。中國(guó)大學(xué)MOOC發(fā)布學(xué)習(xí)任務(wù)單和國(guó)家精品課程視頻，針對(duì)知識(shí)點(diǎn)構(gòu)建前測(cè)和后測(cè)題庫(kù)。為了促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)思考，使學(xué)生實(shí)現(xiàn)自主或小組協(xié)作學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)通平臺(tái)上建設(shè)課后作業(yè)、習(xí)題講解、討論區(qū)和問(wèn)卷調(diào)查等環(huán)節(jié)，并針對(duì)以上環(huán)節(jié)進(jìn)行學(xué)生學(xué)情分析，使教師成為學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)該專業(yè)課程的促進(jìn)者和引導(dǎo)者。利用線上資源和移動(dòng)設(shè)備的優(yōu)勢(shì)，同步上傳豐富的網(wǎng)絡(luò)、企業(yè)等渠道收集的教學(xué)資源和科技前沿知識(shí)，提高學(xué)生自學(xué)和研學(xué)的積極性。利用線上平臺(tái)融入思政元素，如相關(guān)主題論文學(xué)習(xí)、視頻學(xué)習(xí)，設(shè)置觀后感、主題討論，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)的工作態(tài)度。此外，在線上設(shè)置答疑模塊，既解決學(xué)生共性問(wèn)題，又解答學(xué)生個(gè)性化問(wèn)題。

2.2 線下學(xué)習(xí)模塊建設(shè)

結(jié)合線上教學(xué)內(nèi)容，精心設(shè)計(jì)線下教學(xué)內(nèi)容，精心收集素材，合理安排授課計(jì)劃，與線上教學(xué)內(nèi)容互補(bǔ)，加大線下應(yīng)用型知識(shí)的講授。線下學(xué)習(xí)時(shí)結(jié)合學(xué)習(xí)通建立互動(dòng)式實(shí)體課堂，加入師生研討、脈絡(luò)梳理等環(huán)節(jié)，加強(qiáng)案例互動(dòng)、分析案例等環(huán)節(jié)，將線上學(xué)情分析融入線下教學(xué)。學(xué)生在課堂上進(jìn)行相互交流、小組討論、PPT展示、小組互評(píng)等，教師給予輔導(dǎo)和評(píng)價(jià)，進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生吸收內(nèi)化知識(shí)。

2.3 任務(wù)驅(qū)動(dòng)模塊建設(shè)

在學(xué)習(xí)該課程時(shí)，通過(guò)建設(shè)任務(wù)驅(qū)動(dòng)模塊，引入教師的科研項(xiàng)目和相關(guān)學(xué)科的學(xué)生競(jìng)賽。如在學(xué)生完成機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)后指導(dǎo)學(xué)生如何將圖紙中的尺寸、公差、粗糙度等標(biāo)準(zhǔn)按要求設(shè)計(jì)和標(biāo)注，并完成加工和測(cè)量。在參與教師的科研項(xiàng)目或?qū)W生競(jìng)賽時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生有目的地學(xué)習(xí)該課程，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)規(guī)范學(xué)生正確使用標(biāo)準(zhǔn)、合理計(jì)算公差等。

2.4 課程思政

在新工科背景下，將思政元素引入專業(yè)知識(shí)點(diǎn)中，貫穿價(jià)值引領(lǐng)，提升學(xué)生的政治認(rèn)識(shí)。在學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)上，培養(yǎng)學(xué)生精益求精、一絲不茍的工匠精神，使專業(yè)教育和思政教育有機(jī)融合，部分課程思政元素如表1所示。

表1 部分課程思政元素

2.5 課程評(píng)價(jià)

現(xiàn)有課程評(píng)價(jià)方式單一，多以考試為核心，導(dǎo)致教師將更多精力放在如何讓學(xué)生通過(guò)課程考試，注重重點(diǎn)知識(shí)講解，忽略知識(shí)體系的完整講授。為了更合理反映學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中的參與度以及積極性，采用課程多元化評(píng)價(jià)體系，如表2所示。該課程評(píng)價(jià)突出考核學(xué)生獲取知識(shí)應(yīng)用知識(shí)的能力，有利于教師及時(shí)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)展，考核內(nèi)容覆蓋面廣，增加對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的考核，增加學(xué)生課堂參與感，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，形成良性的師生互動(dòng)和反饋機(jī)制。

表2 課程多元化評(píng)價(jià)體系

3 小結(jié)

學(xué)習(xí)本課程時(shí)，將中國(guó)大學(xué)MOOC與超星學(xué)習(xí)通有機(jī)融合，避免學(xué)生學(xué)習(xí)受時(shí)間地點(diǎn)的約束，提高了自主學(xué)習(xí)、綜合應(yīng)用的能力。使移動(dòng)終端設(shè)備不再是學(xué)生學(xué)習(xí)路上的絆腳石，而是師生實(shí)現(xiàn)有效溝通的橋梁。根據(jù)學(xué)生實(shí)際水平和專業(yè)課程的大綱要求，以任務(wù)驅(qū)動(dòng)方式結(jié)合教師科研項(xiàng)目和相關(guān)學(xué)科競(jìng)賽，循序漸進(jìn)設(shè)計(jì)針對(duì)性零件精度題目，引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用相關(guān)理論知識(shí)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的活力和創(chuàng)造性。采用以學(xué)生為中心的多元化成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)體系，依托互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，充分發(fā)揮學(xué)生的積極性和主動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，為國(guó)家、為社會(huì)培養(yǎng)新工科背景下專業(yè)素質(zhì)與實(shí)踐能力共同發(fā)展的創(chuàng)新型技術(shù)人才。