混合式教学模式在《机械设计基础》课程中的教学实践探索

曹丽娜

（山东工业职业学院，山东淄博 256414）

随着高等教育信息化向纵深发展，信息技术以惊人的速度影响和改变着大学生的学习方式。但一线教育工作者意识到，在线学习虽有丰富的线上资源、便捷的协同交流等优势，但不能完全替代教师的课堂教学；缺乏教师深度参与的课堂是不完整的，也是有悖于教育规律的。因此在线学习效果并不好。在此背景下，混合式教学（Blending Learning）应运而生。所谓混合式教学，就是把传统学习方式的优势和数字化和网络化学习(e-Learning)的优势相结合，既要发挥教师引导、启发、监控教学过程的主导作用，又要充分体现学生作为学习过程主体的主动性、积极性与创造性。在信息化技术深入渗透教育领域的背景下，混合式教学与学习已经成为主要形式，也必将成为新兴教学模式的一种发展趋势。

1 《机械设计基础》课程教学改革的必要性

《机械设计基础》课程是机械制造与自动化专业重要的专业基础课，课程综合性强，既包括机械原理和机械设计内容，又包括理力学、工程材料的内容；课程理论性和实践性都比较强，逻辑性要求高，难度比较大。对于基础知识薄弱、实践经验匮乏的高职学生来说，听课的时候往往觉得枯燥乏味、精力无法集中，再听的时候又无法续接上了，就更听不下去了，如此恶性循环，最终失去学习的热情和兴趣。教学改革势在必行，教师必须转变教学观念，既要注重激发学生的学习兴趣，又要注重培养学生的自主学习能力和实践精神。基于优慕课网络平台，该院的机械制造与自动化专业的《机械设计基础》课程，进行了“线上”+“线下”的混合式教学改革试点，笔者在具体课程改革实践中初步做了一些探索。

2 基于学生自主学习能力培养的混合式教学环节设计

2004年，美国教育协会制定了21世纪学习框架，框架中包括21世纪人才应该具有的18个要素，其中最为重要的是“4C核心能力”，包括批判性思维与问题解决能力(critical thinking&problem solving)；创新与自主学习能力(creativity&active learning)；沟通能力与合作精神(communication&cooperation)；跨文化理解与全球意识 (cross-culture understanding&global awareness)。

《机械设计基础》课程是机械制造与自动化专业的重要专业基础课程，旨在培养学生一般机械通用零部件设计的能力，奠定机械创新设计的能力。基于课程多年的教学经验建立起课程内容与能力培养的关联，为培养学生自主学习能力，设计了4大教学环节，分别对应不同的教学要素，体现不同的作用，具体的教学环节如图1。

2.1 “翻转课堂”环节对应问题导向

通过设置合理的问题，以问题为导向设置课前学习内容，引起学生的关注，激发学生的学习兴趣，引导学生产生自主探索学习的意识。

2.2 “分组合作学习”环节体现“展示”的作用

教师设置出不同难度和角度的问题，让学生分组合作，公开讨论、测量、辩论或者抢答方式展示学生解决问题的方法。

2.3 “分层双课堂”环节体现“运用”的技巧

运用“分层双课堂”，使不同层次的学生能以个人或团体力量解决不同层次的问题，体现差异化教学，这样学生才会获得不同程度的成就感，激发自主学习的兴趣。

2.4 “微课课堂”环节体现“示范”的作用

图1 基于线上线下混合式教学模式的学生自主学习能力培养的教学环节设计

教师借助线上平台讲解新知识，通过案例讲解新概念，对学生进行线上指导。学生可以通过微课课堂随时随地学习，可以在线提问、讨论。

3 混合式教学在《机械设计基础》课程中的具体实施

3.1 混合式教学知识点技能点的选取

该文选取《机械设计基础》课程中“渐开线直齿齿轮的几何尺寸计算”的知识点技能点，原因是齿轮机构这一章是课程的重点，而几何尺寸计算是齿轮机构的重点，齿轮的设计基础是几何尺寸的计算。因此，以渐开线标准直齿齿轮几何计算为项目载体，以“优慕课”为线上线下混合式教学网络平台，说明课程混合式教学的具体实施过程。

3.2 混合式教学的实施步骤

齿轮几何尺寸计算在“优慕课”线上线下混合式教学平台的设计与实施有：课前导学—课前学习—课前反馈—课前测验—小组提问—团队展示—竞争式提问—小组讨论—考核评价（包括线上线下过程性考核）—课后学习—课后训练—课后反思共11（可以根据具体知识点增加或减少）个步骤。

3.2.1 课前导学

课前导学设置为一个单独栏目，里面有知识点的思维导图及导向问题，齿轮传动的动画资源、缺损齿轮图片见图2，抛出缺损齿轮修配的问题导向，导入齿轮轮齿各部分的名称及符号、标准直齿圆柱齿轮的基本参数的新知识。通过问题引导学生自主学习

图2 残缺齿轮

3.2.2 微课教学

教师提前录制齿轮各部分名称及符号、基本参数的基础知识点的讲解视频，学生通过“优慕课”网络平台自主学习。学习过程中产生的问题通过课前反馈栏目上传，教师在线指导、答疑。再设置课前测验栏目，在线测试学生自主学习效果。通过具体实践来看，实验班共40名学生，100%的学生参与了课前测验，最低分14分，最高分20分，大部分学生能在学习后得到85%以上的正确率。

3.2.3 课堂教学

课堂上学生可以扫码签到，教师根据学生反馈的问题提出不同层次、难度和角度的现实问题，将学生分为8个小组，每组5人，各小组分组拿到相应需修配齿轮，分组讨论解决办法，团队展示过程中，分组讨论后不同组的学生上台展示的方法不一样，基础差的同学会找到适合自己的方法，这使不同层次的学生都会在此环节中的得到激励，大大提高了学习探究的热情。

3.2.4 考核评价

考核评价作为单独栏目，分为课后作业、在线测试、优秀作业展示子栏目，再加上课堂教学结课前根据学生小组讨论的参与度、团队展示的结果等进行的过程性考核（包括学生互评和教师评价），这些项目综合进行考评。

3.2.5 课后反思

课后反思栏目中设置教师教学反思、学生教学评价子栏目，教师根据情况进行整改。

4 学生学习效果分析

为了了解学生对于基于APP的线上线下混合教学的认可度和真实感受，进行了在线问卷调查，学生提交问卷39份，有效问卷39份。

问卷调查的结果是，92.44%的学生认为该教学模式有利于提高学生的学习积极性，88.67%的学生认为在线测试可以检测自己的学习效果，67.34%的学生认为在课堂上师生互动比以前多了，不再是教师一味填鸭式的在讲。另外，有15.22%的学生认为课前学习负担大了，希望减轻负担。

5 结语

基于优慕课平台的线上线下混合式教学能够结合传统教学和在线教育的双重优势，极大地丰富了教学内容，提高了学生参与学习的积极性及参与深度，提高了学生的综合能力，也为学生学习后续的专业课程打下坚实的基础。同时，我们也应看到混合式教学还存在很多问题，该院的混合式教学仍处于探索阶段，应加大课程资源整合，减少不必要或重复部分，以减轻学生的负担；同时应加强师资培训，混合式教学需要教师投入大量的时间和精力，在培训师资的同时应组建相关课程建设团队，协作完成教学设计，积极探索课程教学评价机制，定期组织相关培训，广泛收集各方意见，以保证混合式教学改革顺利进行。