关于《机械设计》课程在疫情期间线上教学的思考

杨瑞锋

摘要：因为突发的疫情，《机械设计》这门课程变为了线上教学。通过实际教学，对线上教学中发现的问题进行了总结分析，并探讨了采用“线上教学”和“线下教学”双结合的教学模式。较大程度上可降低课上学习的压力、提高了学生学习的速度，是一种更为先进的教学模式。

关键词：疫情;线上教学;线下教学;机械设计

中图分类号：G434;TH122-4                         文献标识码：A                                  文章编号：1674-957X（2020）22-0231-03

0  引言

2020年年初，突如其来的新冠肺炎疫情，影响了大部分的人的工作和生活。包括正在寒假期间的师生[1]。为谨防疫情扩散，保障师生健康，国家相关部门迅速制定政策，快速实行了“延迟开学”和“停课不停学”的做法[2]。大部分学校也根据相关工作部署，并根据实际情况，保障了原计划开学时间。利用平台、直播、慕课等手段，开展线上教育活动。

本文章以《机械设计》课程为例，通过线上教学的实际情况，分析教学过程中取得的效果，以及出现的问题。为将来线上教学做好充分准备，以及需要进一步探索“机械设计线上教育”，尤其是应用型高效专业理论课当前所面临的共性问题，为提升线上教学质量提出相应可行的解决对策。

《机械设计》这门课程的基本情况如下：

课程名称：机械设计。

课程类型：专业基础课。

授课对象：机械设计制造及其自动化专业。

年级：本科三年级。

课程总学时：48学时;课程总周数：12周。

教学目标：

培养学生具有一般机械设计的能力。了解相对简单的机械和通用零部件的基本设计。

教学重点与难点：

掌握机械的一般设计方法，掌握机械零件的结构特点及应用等;掌握机械设计的基本原则，改善和提高机械零件的综合性能;掌握计算方法和和制图技能，编制技术文件。

教学方法和手段：线上教学。

1  机械设计线上教学分析

经过对线上教学的多方面调研，本次课程主要采取中国大学MOOC、雨课堂、腾讯会议进行教学，可以实时的进行视频与语音授课，另外微信和QQ可以进行集中的管理与发布信息等。

经过本次教学，发现以下问题，经过分析整理如下：

1.1 学生学习状态难于管理

机械设计作为一门理论课为主的，受课程性质及内容的局限，教学形式主要以教师讲授为主[1]。在传统的课堂教学中，教师能直观地掌握学生的学习状态，通过签到和点名掌握学生出勤情况，并通过学生即时反馈掌握学生的学习情况。疫情之下的线上课堂是远程教学，学生在屏幕背后听课。在无人监管情况下，在线上学习过程中，可能会出现学生昏昏欲睡的情况或者是虽然在线，但是完全在做与学习无关的事情。

本课程平时作业在雨课堂中上交，在线批改。图1为某班的15周作业完成率情况，可以看出在34人中有2人未交作业，1人作业不合格。在线多次催促，没有作用。

家长在家中对于成年人的孩子管理宽松，不会过多干预学生的学习和生活。这就导致自律性比较差的学生完全失去管理，学习越来越差。在对学生调查问卷中也可以看出。自主学习和纪律性是对线上學习最大的挑战。目前的平台已经很完善，包括语音、视频、点名系统等，并且还能当堂测试，以及提交作业和课堂笔记等。但是无法杜绝学生抄袭他人，以及心不在焉的听课。

1.2 教学效果的反馈与解决

疫情期间，大部分高校教师进行线上授课。由于教学环境的改变，很多教师短期内难以适应，而且居家教学，还总受到外来环境的影响，比如家庭，孩子或者其他。因此可能造成教学质量下降的情况。

图2为15周作业的批改结果，在85%学生上交作业的情况下。满分为5分，平均分仅为3分，而且存在几人雷同的答案。

目前主要采取的措施：一是建立学生的快速反馈制度。在每次课后，由学生代表给班级下发教学效果反馈表，反馈教师的教学效果，学生的掌握程度，以及出勤和纪律等。二是将课堂听课改为线上听课，及时了解教学情况，并反馈到学院和学校。督促教师认真备课和上课。

目前平台设置了多种反馈，包括出勤、学习时间、课堂练习效果、阶段测试分数反馈等。但是这些只能从表面反馈，不能反映学生是不是真正掌握了。因为难免有学生投机取巧，挂在网上不听来达到课时要求，以及抄袭作业等。

学生学习情况判断和线上教学评价成为学校和教师面临的共性问题。填写教学情况反馈表，了解教师教学任务完成度，具体包括教学内容、教学作业、教师及学生出勤情况等内容。在教学质量方面，学校领导及教学督导依照安排有序进行线上听课。这些措施在督促教师认真备课、提高信息化水平等方面确实发挥了作用，但究竟教学效果如何还缺乏一定的评价机制。

1.3 线上教学的培训及应用

由于在疫情之前，大部分的教师之前基本没有线上教学经验。而疫情突然，只能仓促开始上课，很多教师边摸索边上课。熟悉才可以利用各种平台软件的功能，增强教学效果。比如投票、点名以及弹幕、当堂测试等等。为了加强内容的深化，教师还需要多准备一些辅助教学的饮食、视频等。机械设计课程本身是多学科的融合，内容多，理论强度大。

经过这次线上教学的过程。各大院校应该尽快建立培训制度。将教师掌握线上教学的软件，熟悉操作，如何互动等。另外一个问题是如何将所有学生都提高积极性的问题，共同提升学习能力。

根据机械设计课程的特点，从“学生，课程、教师、过程”四个方面对线上教学的需求进行了总结概括，如图3所示。

2  机械设计线下教学现状分析

目前绝大多数学校还是以线下教学为主，对本课程的主要情况分析如下：

2.1 课程内容多，涉及学科多

《机械设计》课程理论内容多而广，目前教学形式主要以课堂讲授，学生实验，课程设计等方面组成[3]。本课程开展“理论加实际”教学，共分为五大模块：常用机械的知识及应用、机械连接的设计、机械传动的设计、轴系零部件的设计、弹簧，箱体等零部件的设计。本课程的实际课时无法将课本内容全部细致的教授完成，这样就导致学生理论深度不足，也有敷衍了事的情况。

2.2 实验教学存在的问题

实验教学是使学生在课堂学习的知识进一步消化和提升。随着“理论加实际”教学的开展，以及不断增加的班级，对实践教学资源提出了更多更高的要求：现有实验室设备老化、损坏、老化，需要及时维修维护;随着现代设计方法的进步，传统的实验设备无法给学生提供现代化的设计理念，不能与时俱进。目前还是以拆装减速器为主。实践教学场地有限，多人共同实验，时间关系，很多同学得不到动手的机会。部分同学由于对机械专业的抵触问题，只是观看其他同学操作，使实验课的教学没有充分发挥作用。

2.3 传统学科的学习与认知

机械作为一门传统学科，主要研究机构和机械的基本知识。对多数学生来说，比较枯燥。尤其是受到现代学科的冲击，比如网络，信息，以及多学科融合的交叉学科等。兴趣是学习的动力，没有兴趣也使得这门课在教学方面收效较小。有些同学担心毕业后的工作环境、工作内容、工作报酬等等。部分学生认为机械是一门夕阳学科，学习价值不大。种种原因导致学生学习机械设计这门课的兴趣不高。

2.4 相关学科基础知识薄弱

在学习《机械设计》课程之前要有机械制图、公差与配合、理论力学、材料力学、机械原理等专业知识为基础。某些同学在之前没有将这些课程学习透彻，因此在联系机械设计相关知识时有困难。而实际上某些课程是和机械设计同一个学期学习，没有奠定知识基础，没有形成知识的上下衔接，因此学生在理解掌握上增加难度，教师在授课过程中也有困难。

通过这次线上教学的实施，分析线上和线下教学的优点和缺点。建议将机械设计课程教学质量提升，从线上和线下综合考虑[4]。

3  机械设计课程教学问题的对策

3.1 知识准备阶段

目前有了教学平台的辅助，教师可以把和课程相关的音频、视频、课件等等传递到平台。学生可以根据自己的实际情况，根据自己的进度，随时听课程教授。一般情况下，线上课程都是课程的重点，时间短，内容精，便于学生理解和掌握。

3.2 课堂的学习过程

由于学生在课前已完成了知识准备，所以在上课中的主要任务是解决没有消化和理解的知识点，有目的性，有针对性。上课过程中，可以开展多种形式的学习。小组讨论法，课堂展示法，任务实施法等。课堂时间有限，因此教师可以以答疑解惑为主。

3.3 课后再次学习

课后知识巩固主要通过线上和线下完成。教师发布课后作业、发起主题讨论、组织在线答疑等活动，学生完成课后作业，将自己的答案和成果上传。教师对学生的作业进行批改，掌握学生的学习效果，以更好地调整教学过程。

3.4 教学反思

线上线下混合教学模式中教学反思是贯穿整个教学过程的评价体系[4]，包括了课前、课中、课后三个过程，线上、线下两个维度的教学评价。教师对学生在线上线下学习效果进行评价和分析，并指导学生完成教学重难点的学习。从课前线上的“知识学习”到线下的“疑难解决”和“课后”知识巩固，完成了整个知识体系，充分体现行动导向、以学生为主体的教学过程。

4  结语

通过实施这种《机械设计》课程“线上教学”和“线下教学”双结合的教学模式，在较大程度上可降低了课上学习的压力、充分利用了学生的时间、提高了学生学习的速度，比纯粹的线上或者线下更有效果，满足了不同學习群体的要求。

参考文献：

[1]王君平.人民网评：疫情之下，生命重于泰山[EB/OL].（2020-01-26）[2020-0306].http：//yuqing.people.com.cn/n1/2020/0126/ c20904

3-31562823.html.

[2]医政医管局.关于印发新型冠状病毒肺炎诊疗方案（试行第七版）的通知[EB/OL].（2020-03-04）[2020-03-12].http：//www.nhc.gov.cn/yzygj/s7653p/202003/46c9294a7dfe4cef80dc7f5912eb1989.shtml.

[3]陈景，叶维裕.基于线上线下结合的混合教学模式实践研究[J].计算机产品与流通，2018（7）：220-223.

[4]郎振红.线上线下混合式教学模式实施方案设计——以“数据库设计与实现”课程为例[J].工业和信息化教育，2018（7）：52-57.