对分易平台在机械原理教学中的应用探索

袁 静 丁晓红 赵 倩 蒋会明

（上海理工大学机械工程学院 上海 200093）

基于成果导向教育理论的机械工程创新人才培养模式是以相互联系并相互支撑的从专业基础课到专业课的能力培养纵向驱动模式，培养具有高度创新意识和综合实践能力的机械工程创新人才。[1]“机械原理”课程主要研究机器与机构基础理论与方法及各种机械的一般共性问题，是机械类专业及相近专业的一门必修专业大类基础理论课程。本课程任务是使学生掌握机构、结构、运动学和机械动力学的基础知识和基本内容，同时使学生具备对机械工程实践问题分析、提炼与解决的基本能力。因此，本课程直接影响机械工程创新人才培养及相近专业人才培养，对增强学生对机械相关领域的工程实践和创新开发具有重要推动作用。如同大部分基础理论课程，传统“机械原理”课程依然沿袭以“教师为中心、以教材为中心、以课堂为中心”的教学现状，往往难以激发学生学习兴趣和调动学生积极主动性，也难以保障高水平的教学质量。

2014年，复旦大学张学新教授提出“对分课堂”的新型教学模式，以讲授、内化和讨论三环节实现“教法”与“学法”的对立统一，并以沉浸思维、游戏思维和大数据思维为基础的“三化”（即课堂场景化、游戏化和智慧化）智能诊疗教学过程中的“三率”（即到课率、抬头率和互动率），实现传统课堂与信息技术的深度融合。[2]“对分课堂”教学模式受到广大教师的认可和学生的欢迎，“对分课堂”支持下的对分易教学平台[3]也受到广泛关注和实践运用。因此，为深化“机械原理”课程教学改革和实践，激发学生热情和激活课堂，提升专业基础教学质量，本课题组将对分易平台引入“机械原理”课程中，同时通过一学期的应用探索和分析对分易平台在本课程教学改革和实践中的积极作用和应用价值。

1 对分易平台在课程中应用探索

课题组分别将对分易平台中考勤、分组、投票、在线练习、课堂提问、课堂资源、讨论区、微信消息、教学评价和问卷调查等特色功能引入到“机械原理”课程中，充分发挥对分课堂教学模式下的内化与评价，方便教师高效灵活完成高质量教学工作，促使学生从被动学习转变为探索式主动学习方式。

1.1 高效便捷的考勤方式提升课堂效率

传统课堂考勤中覆盖式点名费时费力，以本课程72人的学生人数为例，一次全员点名至少需要5～7分钟，而随机式点名中被抽点的学生样本代表难以保证，指纹考勤、刷卡签到等先进考勤方式需要硬件支持，不易实施。对分易平台中的考勤模块提供随机数字签到码与二维码两种签到方式。考虑到课堂中实施便捷性，本课程中采用随机数字签到码的考勤方式，并将签到有效时间设定为15s以避免学生间传递签到码。本课程应用实践表明，所采用的考勤方式可以有效实现全面覆盖式高效点名考核，大量节省了考勤时间，同时平台中考勤记录汇总功能方便教师的统计与查询。高效便捷的“智慧化”考勤有效保障本课程教学过程的到课率并显著提升课堂效率。

1.2 对分易辅助的大作业激发自主学习

为发挥学生主观能动性，课程中通过大作业形式要求学生课外结合实际，观察寻找生活中常见机构，以某一机械或机器研究历史撰写一份文献综述报告。学生独立完成各自报告后，通过对分易平台的课堂分组功能进行小组讨论，并以小组开展大作业展示汇报工作，增强学生学习自主性与创造性。同时，课题组将大作业的考核与评价交给学生，以对分易平台的投票功能实现学生对大作业的自评与互评，提高学生参与课堂积极性并真正成为课堂主体。本课程应用实践表明，以对分易平台辅助的大作业形式可引导学生带着问题和思考去自主学习和研究，充分利用网络资源、图书馆平台等拓展课程教学空间，并进一步对知识内化理解与实践，激发学生自学学习热情和培养其独立分析及解决问题能力。

1.3 在线练习强化重难点知识内化

为帮助学生巩固所学知识点，课题组利用对分易平台的在线练习功能在每次课堂前对上一次课的重点和难点知识进行复习和检测。根据课程每章节特点，设计单选、判断、填空等多形式题型并在线发布。学生不依赖书本独立解答，提交系统后自动批改并在线分析讲解。以第十章“齿轮机构及其设计”为例，在线练习检测知识点涵盖齿轮机构类型和应用、轮廓啮合基本定律、齿轮啮合特性和正确啮合条件、齿轮基本参数和几何尺寸计算方法、根切现象及最少齿数等重难点知识点。同时，平台提供在线答题的统计分析，方便教师快速了解学生对知识点掌握情况并在及时查漏补缺。对分易平台的在线练习功能可加强学生对课程重难点知识点的内化吸收，全面提升教学效果。

1.4 灵活多样的课堂提问活跃学生思维

课堂提问可增进师生交流，活跃课堂气氛，获得学生对知识掌握的反馈。对分易平台中的课堂提问模块提供随机提问、抢答和点名提问三种方式，同时提供打分、记录和汇总功能方便教师对学生平时课堂表现的统计与查询。鉴于传统提问方法有助于教师根据学生课堂状态针对性提问，本课程主要采用传统课堂随机提问，并辅以对分易平台课堂提问，灵活多样的课堂提问方式激发学生学习积极性，促进学生的思维活跃，有效提高课堂互动率和抬头率。

1.5 信息化手段构建全方位课后学习平台

对分易平台还提供课堂资源、讨论区和微信消息等功能，方便教师将课程多媒体课件、工具书、课外阅读资料、相关创新竞赛等学习资料上传分享给学生，并实现课后师生间与学生间无障碍沟通、互动讨论与交流学习，构建起一个全方位多功能的课后学习平台。

1.6 教学评价与问卷调查使教学质量反馈更顺畅

对分易平台中教学评价、问卷调查等功能可辅助完成教学质量评价、学生反馈信息收集与反馈等。本课程学期末，课题组依据对分易平台在教学中应用情况开展问卷调查，其中61%和39%的学生满意和比较满意该教学方式。

2 结束语

作为重要的专业大类基础理论课程，“机械原理”课程对培养机械工程创新人才及相近专业人才至关重要。为提升专业基础教学质量，本文将新型教学模式——对分易平台引入“机械原理”课程教学改革，应用实践表明：对分易平台中高效便捷的考勤方式可显著提升课堂效率；对分易辅助的大作业可深入激发学生自主学习；在线练习可加强学生对课程重难点知识的内化吸收；灵活多样的课堂提问可促进学生的思维活跃；课堂资源、讨论区和微信消息等信息化手段构建起全方位课后学习平台；教学评价与问卷调查使教学质量反馈更顺畅。该平台有效帮助教师高效灵活完成教学工作，全面提升教学质量，有助于具有高度创新意识和综合实践能力的机械工程创新人才培养。