機(jī)械設(shè)計(jì)課程移動(dòng)教學(xué)研究

周啟興，羅 松，陳紫微，彭明明，李 兵

（南昌交通學(xué)院，江西 南昌 330100）

0 引言

隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及和手機(jī)的推廣應(yīng)用，各行各業(yè)越來(lái)越重視信息化。在教育行業(yè)，信息化教學(xué)不斷推廣，如“云班”“雨課堂”“云課堂”等，各種移動(dòng)終端也開(kāi)始進(jìn)入教室，使眾多高校課堂開(kāi)啟了線上線下混合的移動(dòng)教學(xué)。超星“學(xué)習(xí)通”是移動(dòng)學(xué)習(xí)的一種很好的軟件，該軟件具有很多資源，課堂交互工具、課后師生交流便捷，受到國(guó)內(nèi)眾多高校的稱(chēng)贊，很多省份還舉辦了省級(jí)、校級(jí)移動(dòng)教學(xué)大賽，為“學(xué)習(xí)通”的推廣應(yīng)用提供了良好的基礎(chǔ)。“機(jī)械設(shè)計(jì)”是一門(mén)專(zhuān)業(yè)必修課，它也是其他專(zhuān)業(yè)課的先修課程，該課程特點(diǎn)、知識(shí)點(diǎn)多而細(xì)、難、記憶、以前傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)課程教學(xué)一般采用課件加板書(shū)的模式來(lái)實(shí)現(xiàn)。這種方法吸引力不夠，學(xué)生的主動(dòng)性差，課堂教學(xué)過(guò)程中基本不能開(kāi)展有效的互動(dòng)，導(dǎo)致教學(xué)效果不佳。為提高高校課程的教學(xué)質(zhì)量，很多高校對(duì)移動(dòng)教學(xué)進(jìn)行了探索，如疫情期間張凱等通過(guò)學(xué)習(xí)通、騰訊課堂等在機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程中開(kāi)展混合式教學(xué)[1]；盧彬通過(guò)超星學(xué)習(xí)通與學(xué)生開(kāi)展機(jī)械制圖課程的交流互動(dòng)，提高了學(xué)習(xí)效率[2]；董遠(yuǎn)德通過(guò)學(xué)習(xí)通APP在農(nóng)業(yè)機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)中開(kāi)啟了混合式教學(xué)模式[3]；鄭凱利用學(xué)習(xí)通和騰訊課堂平臺(tái)，在機(jī)械制造工藝學(xué)課程中采用了PBL教學(xué)模式[4]；周麗利用超星學(xué)習(xí)通做混合式教學(xué)，在線上教學(xué)中取得了較好的教學(xué)效果[5]；王雪晴利用學(xué)習(xí)通開(kāi)啟了線上線下信息化教學(xué)模式，學(xué)生成績(jī)得到明顯提高[6]；歐玲在中職機(jī)械CAD課程的課前、課中、課后都用到了學(xué)習(xí)通，研究了混合式教學(xué)模式[7]；閆肖肖通過(guò)超星學(xué)習(xí)通在制圖課中把教師的教和學(xué)生的學(xué)聯(lián)系起來(lái)[8]；超星學(xué)習(xí)通已經(jīng)在移動(dòng)教學(xué)中得到推廣應(yīng)用，但在機(jī)械類(lèi)課程中如何有效開(kāi)展的方法還沒(méi)有得到很好的推廣，本研究針對(duì)機(jī)械類(lèi)課程，以機(jī)械設(shè)計(jì)課程為例，通過(guò)在移動(dòng)平臺(tái)中建立優(yōu)質(zhì)資源并進(jìn)行有效的教學(xué)設(shè)計(jì)，開(kāi)展了移動(dòng)教學(xué)活動(dòng)，對(duì)移動(dòng)教學(xué)進(jìn)行了探索與實(shí)踐。

1 移動(dòng)教學(xué)的實(shí)施過(guò)程

運(yùn)用“學(xué)習(xí)通”平臺(tái)建立了機(jī)械設(shè)計(jì)各種課程資源，在機(jī)械設(shè)計(jì)的教學(xué)過(guò)程中，分別在課前、課中、課后做了教學(xué)設(shè)計(jì)并有序展開(kāi)了移動(dòng)教學(xué)。課前做了大量的準(zhǔn)備工作，包括課程資源上傳、教學(xué)設(shè)計(jì)；課中通過(guò)課堂交互活動(dòng)開(kāi)展移動(dòng)教學(xué)；課后通過(guò)作業(yè)等功能與學(xué)生線上交流，實(shí)現(xiàn)了線上線下課堂的有機(jī)銜接，取得了較好的教學(xué)效果。

1.1 課前準(zhǔn)備工作

教師先查閱移動(dòng)教學(xué)的相關(guān)文獻(xiàn)，學(xué)習(xí)移動(dòng)教學(xué)相關(guān)理論，學(xué)習(xí)超星“學(xué)習(xí)通”APP的使用方法，然后在“學(xué)習(xí)通”平臺(tái)上建立課程和班級(jí)，并在開(kāi)學(xué)前通過(guò)系統(tǒng)邀請(qǐng)?jiān)圏c(diǎn)班級(jí)（2017機(jī)電12班）加入課程，并對(duì)該班級(jí)進(jìn)行了問(wèn)卷調(diào)查，掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣和興趣愛(ài)好。教師在電腦端上傳課程資源，知識(shí)視頻或視頻鏈接、課件、輔導(dǎo)書(shū)、預(yù)習(xí)測(cè)驗(yàn)、建立題庫(kù)等，再根據(jù)教學(xué)大綱做好教學(xué)設(shè)計(jì)，同時(shí)把傳統(tǒng)教學(xué)的2017機(jī)制12班作為對(duì)比班級(jí)。

1.2 課中交互活動(dòng)

教師根據(jù)每一次上課內(nèi)容設(shè)計(jì)相關(guān)活動(dòng)，根據(jù)“學(xué)習(xí)通”現(xiàn)有的功能設(shè)計(jì)了簽到、搶答、選人、主題討論、投票、隨堂練習(xí)、問(wèn)卷、評(píng)分、分組任務(wù)等教學(xué)活動(dòng)。在開(kāi)展這些活動(dòng)時(shí)用超星“學(xué)習(xí)通”的投屏功能進(jìn)行，投屏?xí)r學(xué)生可以在大屏幕上看到活動(dòng)內(nèi)容、參與活動(dòng)的情況及統(tǒng)計(jì)結(jié)果，教師對(duì)答對(duì)問(wèn)題的學(xué)生當(dāng)場(chǎng)加分，學(xué)生極大地獲得一定成就感，讓學(xué)生的注意力全部轉(zhuǎn)移到參與教師發(fā)起的互動(dòng)中，激發(fā)了學(xué)生的興趣。簽到活動(dòng)中簽到方式各式各樣，具體包括普通簽到、手勢(shì)簽到、位置簽到和二維碼簽到等。本文使用最多的是普通簽到，通過(guò)手機(jī)簽到提高了課堂考勤管理效率，也給學(xué)生帶來(lái)了不一樣的上課體驗(yàn)，有時(shí)課中發(fā)起臨時(shí)簽到還可以有效管理課堂秩序。

討論活動(dòng)針對(duì)教學(xué)中的難記難懂的內(nèi)容，“學(xué)習(xí)通”的“詞云”可很好地展示高頻詞，以加深學(xué)生印象。如討論“軸為什么需要做成階梯狀，為什么設(shè)置倒角、鍵槽、軸肩、過(guò)渡圓角”，詞云中的高頻詞有“定位、便于安裝、減小、應(yīng)力集中、去毛刺等”（圖1），有利于幫助學(xué)生的理解。討論還有筆記共享的作用，在聽(tīng)課過(guò)程中每個(gè)學(xué)生的注意力集中時(shí)間是離散的，有的學(xué)生聽(tīng)到記住這點(diǎn)，有的記住另外一點(diǎn)，當(dāng)教師發(fā)出討論主題后，學(xué)生在“討論貼”中可以相互看到每個(gè)人的內(nèi)容，這樣大家所記住的內(nèi)容就可以相互補(bǔ)充。投票活動(dòng)一般采用匿名方式，學(xué)生在選擇選項(xiàng)是不會(huì)有什么顧慮，能夠快速反映學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解程度，加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解，同時(shí)通過(guò)投票，也可將準(zhǔn)確信息反饋到老師那，如再一次投票活動(dòng)中設(shè)計(jì)“機(jī)械設(shè)計(jì)在軍事上應(yīng)用很廣”，要求學(xué)生投贊同和反對(duì)票，結(jié)果所有的學(xué)生投了贊同票，都認(rèn)可機(jī)械設(shè)計(jì)的應(yīng)用，如圖2所示。有時(shí)還會(huì)用投票的方式來(lái)了解學(xué)生的學(xué)情，如有一次投票“第五章難嗎，難就贊成？”結(jié)果有64%的學(xué)生選擇了贊同，從而引起了教師的注意，讓教師對(duì)這章內(nèi)容再深入講解。

圖1 詞云

圖2 投票活動(dòng)

隨堂練習(xí)主要是針對(duì)一次課的內(nèi)容知識(shí)來(lái)設(shè)計(jì)的，為提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，練習(xí)題設(shè)置的比較簡(jiǎn)單，一般會(huì)設(shè)計(jì)5～8個(gè)題目，基本上為一些簡(jiǎn)單的選擇和判斷題，如判斷題“靜應(yīng)力是不隨時(shí)間變化的應(yīng)力”，認(rèn)真聽(tīng)課的學(xué)生基本能夠選對(duì)。學(xué)生通過(guò)隨堂練習(xí)的方式復(fù)習(xí)了課堂學(xué)習(xí)內(nèi)容重點(diǎn)，比起教師講述兩遍的方式更有效，因?yàn)閷W(xué)生厭倦教師多講，反而對(duì)簡(jiǎn)單的題目感興趣，在興趣中學(xué)習(xí)和掌握知識(shí)也是一種學(xué)習(xí)方式的變革。問(wèn)卷也是了解和掌握學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)的一種有效方式，如在講機(jī)械設(shè)計(jì)第二章內(nèi)容課前教師發(fā)出“課前預(yù)習(xí)了什么內(nèi)容？”的時(shí)候，很多學(xué)生回答了“設(shè)計(jì)機(jī)器的一般程序、機(jī)械零件的主要失效形式、機(jī)器的基本組成、原動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)部分、執(zhí)行部分”，這些關(guān)鍵詞基本可以反映學(xué)生在預(yù)習(xí)過(guò)程中記住了那些內(nèi)容或?qū)δ遣糠謨?nèi)容較為熟悉，便于幫助教師調(diào)整授課計(jì)劃。選人活動(dòng)是本研究過(guò)程中開(kāi)展較多的一項(xiàng)活動(dòng)，選人活動(dòng)一般采用隨機(jī)選人方式，利用“學(xué)習(xí)通”軟件“搖一搖”功能，教師根據(jù)學(xué)生的答案給一定的積分，如圖3所示。

圖3 選人活動(dòng)

這種方式給了學(xué)生一種壓力，讓不聽(tīng)課的學(xué)生緊張起來(lái)，讓積極預(yù)習(xí)課程的學(xué)生有表現(xiàn)的機(jī)會(huì)，選人的結(jié)果通過(guò)投屏的方式展現(xiàn)給學(xué)生，增強(qiáng)了學(xué)習(xí)的樂(lè)趣。搶答活動(dòng)是最為活躍的互動(dòng)環(huán)節(jié)，為提高搶答活動(dòng)的參與程度，在搶答活動(dòng)前設(shè)置不同積分，只要參與就至少給1分，這樣學(xué)生會(huì)去瀏覽教師發(fā)布的問(wèn)題，比起不聽(tīng)課不看課件更好，當(dāng)然搶答過(guò)程中會(huì)遇到一個(gè)問(wèn)題，有的學(xué)生每次搶到第一，有的學(xué)生總是搶不到前面，這與手機(jī)的速度等有關(guān)系。

評(píng)分環(huán)節(jié)有時(shí)會(huì)讓學(xué)生自評(píng)，有時(shí)互評(píng)，這樣學(xué)生會(huì)有一種權(quán)利獲得感，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)情感交流和互動(dòng)，分組任務(wù)主要是針對(duì)任務(wù)較重的單個(gè)學(xué)生難以完成的任務(wù)讓學(xué)生分組討論進(jìn)行，如有一次任務(wù)時(shí)叫學(xué)生找重要知識(shí)點(diǎn)，每組找教材中的2章內(nèi)容，然后通過(guò)教師評(píng)價(jià)、組間評(píng)價(jià)的方式來(lái)打分。直播有時(shí)也非常實(shí)用有效，比如實(shí)驗(yàn)課，實(shí)驗(yàn)課有時(shí)因?yàn)樵O(shè)備、場(chǎng)地原因?qū)е乱恍W(xué)生看不清具體的操作按鈕、記不住具體的步驟，學(xué)生可以用回看的方式多看，直至把要掌握的內(nèi)容全部掌握。

1.3 課后環(huán)節(jié)

課后也是教學(xué)過(guò)程的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，如何把知識(shí)鞏固好需要有教師的引導(dǎo)，本文主要是通過(guò)發(fā)布作業(yè)、群聊互動(dòng)、討論來(lái)實(shí)現(xiàn)的，作業(yè)題目由題庫(kù)中選取作業(yè)發(fā)布后由學(xué)生自己去完成，作業(yè)基本上是系統(tǒng)自動(dòng)評(píng)分完成的，這樣學(xué)生可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)自己的學(xué)習(xí)效果，當(dāng)他們做錯(cuò)的時(shí)候會(huì)通過(guò)“學(xué)習(xí)通”群聊的方式提出問(wèn)題，在群聊中老師和學(xué)生共同解答，對(duì)于有些做作業(yè)不夠積極的學(xué)生，老師會(huì)通過(guò)系統(tǒng)的督促功能來(lái)提醒學(xué)生完成作業(yè)，本門(mén)課作業(yè)在平時(shí)分的權(quán)重還是比較高的，從而引起學(xué)生的重視。

2 教學(xué)過(guò)程分析

移動(dòng)教學(xué)最關(guān)鍵的是如何將線上和線下教學(xué)結(jié)合起來(lái)，如何讓課前、課中、課后有機(jī)銜接起來(lái)。本文在研究過(guò)程中注重前后連貫，如在講緒論部分時(shí)，先在章節(jié)內(nèi)容里面插入預(yù)習(xí)內(nèi)容，包括課前知識(shí)，關(guān)于弩、古代裝備、地鐵的開(kāi)挖機(jī)械視頻，課件，輔導(dǎo)書(shū)，預(yù)習(xí)測(cè)驗(yàn)等，這些作為學(xué)生的預(yù)習(xí)任務(wù)點(diǎn)，并且采用闖關(guān)模式讓學(xué)生有序完整地學(xué)習(xí)，很多學(xué)生第一次看到弩的工作原理視頻感覺(jué)很有新鮮感，通過(guò)古代裝備的展示又讓學(xué)生了解到機(jī)械發(fā)展的歷史，通過(guò)地鐵開(kāi)挖機(jī)械的視頻讓學(xué)生了解到機(jī)械的應(yīng)用廣泛和偉大。上課時(shí)教師除了講述課堂知識(shí)外，還和學(xué)生進(jìn)行選人、搶到等互動(dòng)，最后安排隨堂練習(xí)“選擇題1.機(jī)械設(shè)計(jì)主要研究?jī)?nèi)容？”“2.判斷齒輪是通用零件”等，這些雖是簡(jiǎn)單的問(wèn)題，但是基本概括了緒論內(nèi)容的重點(diǎn)知識(shí)，讓學(xué)生在完成簡(jiǎn)單任務(wù)的同時(shí)掌握了相應(yīng)的知識(shí)，讓學(xué)生進(jìn)行碎片化學(xué)習(xí)。又如，在講螺紋連接這章內(nèi)容時(shí)，首先通過(guò)螺紋加工的視頻來(lái)進(jìn)行導(dǎo)入，其他章節(jié)也類(lèi)似，基本都是按“課前知識(shí)引導(dǎo)-課件-輔導(dǎo)書(shū)-預(yù)習(xí)測(cè)驗(yàn)-課堂互動(dòng)教學(xué)-課后交流”思路來(lái)實(shí)現(xiàn)的，這樣使學(xué)生在課前、課中、課后都能夠圍繞教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行學(xué)習(xí)。當(dāng)然一開(kāi)始學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情不是很高，從第三周開(kāi)始，教師根據(jù)學(xué)生的“學(xué)習(xí)通”綜合成績(jī)?nèi)∏?0名進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)，每周獎(jiǎng)勵(lì)20支筆芯，并安排頒獎(jiǎng)儀式，學(xué)生積極性明顯提高

3 效果分析

一個(gè)學(xué)期下來(lái)，本課程在開(kāi)展移動(dòng)教學(xué)過(guò)程中共發(fā)布簽到28次、投票13次、選人152次、搶答173次、評(píng)分12次、隨堂練習(xí)測(cè)驗(yàn)96次、問(wèn)卷73次、分組任務(wù)10次、直播13次、作業(yè)8次、發(fā)表主題討論38次、白板2次、學(xué)生反饋3次、通知57次，每次活動(dòng)基本上學(xué)生都能夠積極參與，部分學(xué)生由于手機(jī)網(wǎng)絡(luò)的原因會(huì)遺漏一些活動(dòng)，通過(guò)“學(xué)習(xí)通”平臺(tái)學(xué)生的學(xué)習(xí)記錄可以得到永久保存，學(xué)習(xí)材料學(xué)生隨時(shí)可用來(lái)復(fù)習(xí)，學(xué)生的作業(yè)全部在系統(tǒng)上完成，實(shí)現(xiàn)了無(wú)紙化作業(yè)管理模式，系統(tǒng)自動(dòng)評(píng)分，減輕了教師批閱的工作量，系統(tǒng)自動(dòng)實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)“學(xué)習(xí)通”成績(jī)，幫助教師動(dòng)態(tài)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，有利于教師及時(shí)督促學(xué)生參與課程的學(xué)習(xí)。從試點(diǎn)班級(jí)（2017級(jí)機(jī)電12班，共81人）學(xué)生參與程度來(lái)看還是比較高的，作業(yè)100%完成，簽到率98%，章節(jié)視頻100%完成，章節(jié)測(cè)驗(yàn)100%完成，“學(xué)習(xí)通”成績(jī)優(yōu)良率100%，學(xué)生對(duì)本門(mén)課的評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)為99.6，期末成績(jī)通過(guò)率為96.3%，通過(guò)率明顯比對(duì)比班級(jí)高，教學(xué)效果顯著，本門(mén)課在第三屆江西省移動(dòng)教學(xué)大賽中也獲得了優(yōu)秀獎(jiǎng)。試點(diǎn)班級(jí)參與移動(dòng)教學(xué)的數(shù)據(jù)飽滿，積極參與課堂互動(dòng)，有的學(xué)生因?yàn)橐苿?dòng)教學(xué)激起了他學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)課程的熱情，在后面的機(jī)械類(lèi)創(chuàng)新設(shè)計(jì)比賽中獲得比較好的獎(jiǎng)項(xiàng)，該門(mén)課也是機(jī)制專(zhuān)業(yè)的考研課程，通過(guò)觀察、訪談、實(shí)驗(yàn)對(duì)比研究表明，學(xué)生反映良好，學(xué)生覺(jué)得能利用手機(jī)來(lái)學(xué)習(xí)比較有趣，高科技的簽到方式很有時(shí)代感，課程資源豐富，隨時(shí)隨地學(xué)習(xí)很方便，由于這種學(xué)習(xí)方式比較特殊，部分學(xué)生考研熱情也有所上升，本次移動(dòng)教學(xué)在機(jī)械類(lèi)課程中比較同意推廣和應(yīng)用，如在機(jī)械原理課程中也得到應(yīng)用，而且效果不亞于本次教學(xué)。

4 結(jié)語(yǔ)

教學(xué)信息化是未來(lái)高等教育的發(fā)展趨勢(shì)，移動(dòng)教學(xué)是教育信息化的典型代表，傳統(tǒng)教學(xué)存在教學(xué)信息反饋不及時(shí)、教學(xué)過(guò)程監(jiān)控困難等。針對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)存在的問(wèn)題，本文對(duì)移動(dòng)教學(xué)進(jìn)行了探索與實(shí)踐，在研究移動(dòng)學(xué)習(xí)理論基礎(chǔ)上再通過(guò)學(xué)習(xí)通軟件建立機(jī)械設(shè)計(jì)課程資源，在試點(diǎn)班級(jí)中應(yīng)用，相對(duì)于對(duì)比班級(jí)，效果明顯，改變了學(xué)生學(xué)習(xí)方式，體現(xiàn)了以學(xué)生為中心的教學(xué)理念，為機(jī)械類(lèi)其余課程的移動(dòng)教學(xué)奠定了基礎(chǔ)。