液壓與氣壓傳動(dòng)在線課程建設(shè)探索與實(shí)踐

摘 要：本研究以液壓與氣壓傳動(dòng)課程為例，從探索和實(shí)踐兩個(gè)方面闡述了在線課程建設(shè)的過程和要點(diǎn)，包括教學(xué)團(tuán)隊(duì)的構(gòu)建、知識要點(diǎn)的拆分、素材的制作和題庫的建設(shè)等，同時(shí)還對平臺選擇、課程構(gòu)建、成績考核等環(huán)節(jié)進(jìn)行了分析，可為液壓與氣壓傳動(dòng)或機(jī)械專業(yè)的其他課程教師提供一定的借鑒。

關(guān)鍵詞：機(jī)械；液壓；在線課程；實(shí)踐

課堂是學(xué)校教育教學(xué)工作的主陣地，提高課堂教學(xué)質(zhì)量是學(xué)校教育和教師工作的核心任務(wù)之一。隨著教育改革的不斷推進(jìn)，對課堂教學(xué)的質(zhì)量要求也在不斷提升。受近年新冠疫情的影響，高等教育對在線課程的需求空前急迫，不少高校和相關(guān)學(xué)科都就自己的優(yōu)勢課程開展了在線課程的建設(shè)探索。以筆者所在的常州大學(xué)為例，2019年即開始集中力量開展線上課程建設(shè)。其中，液壓與氣壓傳動(dòng)作為首批線上課程之一，經(jīng)過兩年的建設(shè)和應(yīng)用，積累了一定經(jīng)驗(yàn)。

一、液壓與氣壓傳動(dòng)課程介紹

液壓與氣壓傳動(dòng)是機(jī)械專業(yè)的基礎(chǔ)課程之一，要求學(xué)生掌握液壓與氣壓傳動(dòng)技術(shù)的基本原理，且具有一定的分析和設(shè)計(jì)能力。課程一般開設(shè)于大三下學(xué)期，共40學(xué)時(shí)（含8學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)），每周4學(xué)時(shí)，主要內(nèi)容包括流體力學(xué)基礎(chǔ)知識、能源裝置、執(zhí)行元件、控制元件、輔助元件、基本回路、典型液壓系統(tǒng)分析和氣壓傳動(dòng)等。

二、液壓與氣壓傳動(dòng)在線課程建設(shè)

（一）前期準(zhǔn)備

液壓與氣壓傳動(dòng)作為常州大學(xué)機(jī)械與軌道交通學(xué)院的重點(diǎn)課程之一，目前擁有結(jié)構(gòu)合理、搭配得當(dāng)?shù)慕虒W(xué)團(tuán)隊(duì)，包括教授1名、副教授2名、青年講師3名。教學(xué)團(tuán)隊(duì)成員在多年的教學(xué)實(shí)踐中，積累了相當(dāng)豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。基于OBE教學(xué)大綱的要求，教學(xué)團(tuán)隊(duì)經(jīng)過反復(fù)斟酌，將課程全部內(nèi)容劃分為32個(gè)知識點(diǎn)，同時(shí)設(shè)置了8個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程。教學(xué)團(tuán)隊(duì)分工明確，互相協(xié)調(diào)配合，其中教授負(fù)責(zé)教學(xué)的整體統(tǒng)籌，2名副教授負(fù)責(zé)微課的錄制，青年講師負(fù)責(zé)課程資源（動(dòng)畫、題庫等）制作、課程平臺搭建、作業(yè)批改及線上師生的互動(dòng)答疑等。

（二）資源制作

課程資源主要包括課程素材資源、微課和題庫三大部分。

1.課程素材資源

液壓與氣壓傳動(dòng)中有大量結(jié)構(gòu)復(fù)雜的液壓元件和回路，如液壓閥和順序動(dòng)作回路等。當(dāng)前，大部分教材利用二維圖展示其結(jié)構(gòu)和過程，較為抽象，不易引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，甚至?xí)屔贁?shù)基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生產(chǎn)生畏難情緒。因此，學(xué)院在課程建設(shè)過程中，制作了大量帶控制的flash動(dòng)畫和三維模型的，并在在線學(xué)習(xí)平臺上對學(xué)生開放，使學(xué)生能更好掌握、更深入理解專業(yè)知識。同時(shí)，學(xué)院也將這些資源嵌入微課中，幫助教師豐富講課內(nèi)容，從而進(jìn)行有針對性的講解和答疑。

2.微課視頻的制作

微課視頻的制作過程中，團(tuán)隊(duì)按照“相對獨(dú)立完整、前后銜接緊密”的要求，共完成了32個(gè)微課視頻制作。每個(gè)微課視頻時(shí)長約10分鐘，內(nèi)容一般由四部分組成：一是知識點(diǎn)的學(xué)習(xí)目標(biāo)，二是課程導(dǎo)入，三是對知識點(diǎn)的詳細(xì)講解，四是相應(yīng)的總結(jié)。制作前，需提前規(guī)劃好相應(yīng)的腳本。對于綜述性和過渡性知識，教師可以出鏡，以陳述為主；對于解析性、原理性的知識點(diǎn)，為提高學(xué)生的注意力和保持畫面的完整性，教師一般不出境，以動(dòng)畫、圖片和視頻為主，配以有條理的解說，突出重點(diǎn)、適時(shí)引導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)對知識點(diǎn)的生動(dòng)講解。

3.題庫建設(shè)

以課程教學(xué)目標(biāo)為依據(jù)，團(tuán)隊(duì)針對每個(gè)知識點(diǎn)設(shè)置10道以上的相應(yīng)習(xí)題，最終建成含有350道習(xí)題的線上題庫和附件。其中，線上題庫以客觀題為主，如選擇題和判斷題，重點(diǎn)在于加強(qiáng)學(xué)生對知識點(diǎn)的理解和記憶；附件以計(jì)算題和分析題為主，旨在提高學(xué)生的邏輯思維能力和解決實(shí)際問題的能力。主觀題與客觀題相互搭配的測驗(yàn)，能幫助教師充分了解學(xué)生對知識點(diǎn)的掌握程度，從而在后續(xù)教學(xué)過程中對授課內(nèi)容和方式進(jìn)行及時(shí)修正、完善。內(nèi)容豐富、涵蓋知識面廣的題庫，也能提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)、探索的積極性。

三、液壓與氣壓傳動(dòng)在線課程的應(yīng)用

課程資源建設(shè)完成后，首次以獨(dú)立SPOC課程的形式面向?qū)W院的機(jī)械類專業(yè)的10個(gè)班級開課。

（一）課程的搭建

當(dāng)前高校常用的在線課程教學(xué)平臺主要有中國大學(xué)慕課、超星爾雅等，課題組根據(jù)學(xué)校自身的具體情況，選用中國大學(xué)慕課并輔以雨課堂進(jìn)行液壓與氣壓傳動(dòng)的教學(xué)。課程框架如圖1所示。

按照知識點(diǎn)的劃分和授課計(jì)劃，線上課程一共有9個(gè)模塊的學(xué)習(xí)內(nèi)容。正式教學(xué)前，教師先引入導(dǎo)學(xué)環(huán)節(jié)，幫助學(xué)生總體了解學(xué)習(xí)內(nèi)容和目標(biāo)，再依次列出其他部分的內(nèi)容。為便于學(xué)生在課后進(jìn)行學(xué)習(xí)和復(fù)習(xí)，課題組將相應(yīng)模塊所需的動(dòng)畫和視頻放在“學(xué)習(xí)資源”中。同時(shí)，課題組將每個(gè)模塊劃分為多個(gè)任務(wù)，每個(gè)任務(wù)安排2學(xué)時(shí)的學(xué)習(xí)內(nèi)容，包含知識點(diǎn)導(dǎo)學(xué)、微課視頻、教材和對應(yīng)的PPT等，以方便學(xué)生在線上完成學(xué)習(xí)。

（二）教學(xué)過程

課題組充分利用制作完成的各種教學(xué)資源，在實(shí)際教學(xué)過程中，采用線上線下混合式教學(xué)模式，其過程如圖2所示。結(jié)合教學(xué)任務(wù)的分布情況，每次教學(xué)被分為課前、課中、課后三個(gè)階段。

1.課前階段

在課前階段，教師充分利用線上資源，提前指定和發(fā)布學(xué)習(xí)任務(wù)，讓學(xué)生預(yù)習(xí)新知識，這也是在線課程的主要優(yōu)勢之一。同時(shí)，教師著重指出學(xué)習(xí)重點(diǎn)和難點(diǎn)，確定精講內(nèi)容并提出適量的問題，讓學(xué)生帶著相應(yīng)的問題學(xué)習(xí)。在這一階段，教師可與學(xué)生適時(shí)開展線上交流，根據(jù)學(xué)生反饋的信息，及時(shí)對教學(xué)設(shè)計(jì)作出相應(yīng)調(diào)整。

2.課中階段

課中階段主要是課堂面授環(huán)節(jié)。在這個(gè)階段，教師積極利用在線課程平臺在互動(dòng)、教學(xué)質(zhì)量評估和資源共享方面等的優(yōu)勢，通過線上提問、投票等方式調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，并根據(jù)相應(yīng)的結(jié)果實(shí)時(shí)監(jiān)測、掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)及效果，從而及時(shí)調(diào)整后續(xù)教學(xué)，以充分保證教學(xué)質(zhì)量。主要內(nèi)容講授完成后，教師可利用線上題庫對學(xué)生進(jìn)行隨堂測試，及時(shí)評估本次課程教學(xué)的效果，掌握學(xué)生整體學(xué)習(xí)進(jìn)度，從而進(jìn)行教學(xué)反思。對重點(diǎn)關(guān)注的學(xué)生，教師可根據(jù)測試情況在課后環(huán)節(jié)安排有針對性的答疑和輔導(dǎo)。

3.課后階段

課程教學(xué)結(jié)束后，教師利用線上平臺在互動(dòng)和評價(jià)方面的優(yōu)勢，幫助學(xué)生鞏固所學(xué)知識，督促學(xué)生完成相應(yīng)的作業(yè)和互評。根據(jù)作業(yè)情況及互評結(jié)果，教師可以有針對性地安排進(jìn)一步復(fù)習(xí)和鞏固。對部分學(xué)習(xí)態(tài)度不夠積極的同學(xué)，教師及時(shí)開展督促和輔導(dǎo)，力爭使每個(gè)學(xué)生都完成學(xué)習(xí)目標(biāo)。

2022年春季學(xué)期，課題組對一個(gè)32人的班級進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析。結(jié)果顯示，學(xué)生參與在線學(xué)習(xí)時(shí)間一共10周，在線學(xué)習(xí)的總時(shí)長為43257分鐘，平臺累計(jì)訪問量達(dá)8976次，回答問題共2122人次，評價(jià)2786人次。

（三）教學(xué)考核

采用線上線下相結(jié)合的過程性考核方式，重點(diǎn)關(guān)注過程性評價(jià)。學(xué)生的最終成績構(gòu)成如圖3所示。這樣的構(gòu)成一方面能夠評價(jià)學(xué)生對課程知識的掌握程度和學(xué)習(xí)態(tài)度，破除期末考試“一錘定音”的弊端；另一方面，線上成績的相關(guān)數(shù)據(jù)由教學(xué)平臺記錄，可溯性強(qiáng)，在技術(shù)上保證了客觀性和公平性，可達(dá)到綜合考查的目的。

本課程的最終成績?nèi)鐖D4所示，符合正態(tài)分布。調(diào)查顯示，學(xué)生的最終成績與其線上線下學(xué)習(xí)態(tài)度和付出精力基本成比例。

優(yōu)質(zhì)的在線課程，其本質(zhì)仍是一種教學(xué)方式和手段，因此在教學(xué)活動(dòng)中，教師要始終堅(jiān)持以學(xué)生為中心的導(dǎo)向，從教學(xué)目標(biāo)出發(fā)，最大限度地利用現(xiàn)代信息技術(shù)開展教學(xué)。具體而言，教師要采取線上線下混合教學(xué)模式，使用成熟穩(wěn)定的課程平臺和豐富的課程資源，輔以科學(xué)合理的教學(xué)方法，才能充分發(fā)揮在線課程的價(jià)值，提升教學(xué)效率。

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責(zé)編：文 墨

基金項(xiàng)目：常州大學(xué)在線課程建設(shè)項(xiàng)目“‘液壓與氣壓傳動(dòng)’在線課程建設(shè)”（編號：ZMF190220338）

作者簡介：張偉（1984— ），男，常州大學(xué)機(jī)械與軌道交通學(xué)院講師，研究方向?yàn)闄C(jī)械裝備設(shè)計(jì)。