疫情期间高职机械设计基础课程线上教学研究与实践

管天福

摘 要：受“新冠肺炎”疫情影响，2020年春季《机械设计基础》课程采用线上教学模式，教学团队借助云课堂平台，采用任务驱动教学，实践环节由教师进行直播演示操作，学生纠错读数等方式提高学生课堂参与度，师生协作完成课程任务。将录屏视频上传到课程教学资源库，通过云课堂中的课前任务、课中活动和课后任务进行教学过程的组织管理和考核评价。

关键词：疫情 线上教学 云课堂 机械设计基础

Research and Practice of Online Teaching of Basic Courses of Mechanical Design in Higher Vocational Education During the Epidemic

Guan Tianfu

Abstract：Affected by the "New Coronary Pneumonia" epidemic， the "Mechanical Design Fundamentals" course in the spring of 2020 adopts an online teaching model. The teaching team uses the cloud classroom platform to adopt task-driven teaching. The practical link is carried out by teachers for live demonstration operations， and students correct readings. To improve student participation in the classroom， teachers and students collaborate to complete course tasks. Upload the screen recording video to the course teaching resource library， and organize and manage the teaching process and evaluation through the pre-class tasks， in-class activities and after-class tasks in the cloud classroom.

Key words：epidemic， online teaching， cloud classroom， basics of mechanical design

我校位于湖北省武汉市，受“新冠肺炎”疫情影响，2020年春季学期所有课程实施线上教学。本人担任机电一体化技术专业《机械设计基础》课程的授课教师，相较于以前的线下教学模式或线上线下混合教学模式，纯线上教学模式，对师生的挑战压力都比较大。线上教学如何进行教学设计、课堂教学组织管理、课程评价考核等，都需要进行研究，在实践中不断修正完善。

1 机械设计基础课程的教学基础

《机械设计基础》课程是机械制造大类专业的一门专业基础课，主要研究机械中常用机构和通用零件的工作原理，运动特性，结构特点，是连接基础课和专业课的桥梁课程。

1.1 课程目标

根据中高职衔接课程标准[1]，本课程主要培养学生以下职业技能和能力：

（1）典型机构运动分析能力;

（2）标准件、通用零件的选用、校核能力;

（3）带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动等典型传动机构的设计、分析、安装、维护能力;

（4）分析解决问题、团队协作、组织协调等社会能力;

（5）基本职业道德和素质。

1.2 课程资源

《机械设计基础》课程现有教学资源包括：课程各机构模块的三维动画、课程教学PPT、课程习题库、课程试卷库、机械机构传动试验台等软硬件资源。

1.3 教学团队

《机械设计基础》课程教学团队与4名教师，都是中青年教师，有一定的教学及教学改革经验、对信息化技术学习较快，能够适应线上教学模式的基本要求。

基于《机械设计基础》课程的教学基础，教学团队决定对课程整体设计和单元设计进行调整，以适应线上教学的要求，采用云课堂平台进行教学组织管理和考核，采用腾讯会议进行直播教学。

2 教学设计

《机械设计基础》课程曾基于线上线下混合教学模式，进行了课程的整体设计和单元设计，主要采用线上课程资源自学，线下任务实施和考核的方式进行课程教学。疫情条件下，采用线上教学模式，课程教学存在以下难点：

（1）学生无法到实训室进行各类机械机构的拆装、测量，通过任务实施完成课程知识学习和技能训练的目标。

（2）《机械设计基础》课程的教学模式单一、枯燥，学生的学习动力不足，严重降低了机械设计基础课程的教学质量[2]。线上教学不能及时掌握学生的学习状态，对课程教学的趣味性、教师的教学魅力、学生的学习专注度要求都较高。

（3）线上课程考核评价需要覆盖到教学全过程。

针对线上教学难点，教学团队借助云课堂平台采用任务驱动教学，通过云课堂中的课前任务、课中活动和课后任务进行教学过程的组织管理和考核评价。

2.1 课程整体设计

为达到本课程的能力训练目标、知识学习目标和态度目标，通过对机械传动系统应用的分析，结合具体教学资源，设计了七个学习任务。T1：牛头刨床运动机构分析;T2：内燃机配气机构分析;T3：带式输送机外传动机构分析及设计;T4：带式输送机减速器齿轮的分析及设计;T5：帶式输送机减速器轴系零部件的分析及设计;T6：带式输送机减速器轴常用连接的分析及设计;T7：汽车轮系传动比计算。

2.2 课程单元教学设计

课程单元设计是在课程整体设计的基础上，对一个教学单元的教学过程进行设计梳理，以期达到教学目标。单元教学设计除了对单元教学目标、教学重难点、学生学情、考核评价进行分析设计外，更重要的是设计如何利用教学资源进行教学过程的组织管理。有些学生的学习能力较弱，抽象思维不完善，因此教师在机械设计基础课程教学中可以引入“虚拟动画+实物”的教学模式，加强对学生的引导[3]。对于机械设计基础课程单元教学重难点，教师在备课时可以录制小视频，制作成一个个短小的微课，根据课堂的实际情况进行展示，提高知识的生动性，加深学生的理解[4]，并作为单元学习资源，供学生反复观看学习。

单元教学过程可以分为课前、课中和课后三个教学环节。教师设计每个环节的任务，学生通过自学、互动、作业、评价等方式进行课程的学习。

课前：教师通过云课堂发布单元学习资料（参考资料、单元教学PPT、视频动画等），请学生学习资料，完成课前讨论任务，或者进行课前知识学习测验，检查学生单元基础掌握情况，提高学生兴趣。

课中：（1）通过签到，检查学生到课率，对未到课学生进行沟通;（2）检查学生课前资料学习情况，评价学生课前任务完成情况;（3）采用任务驱动教学法，师生共同协作完成任务，在任务实施过程中学习单元知识和规范技能操作，通过课堂活动（讨论、提问、投票、头脑风暴、问卷调查、小组PK、测验等）组织教学过程，检查学生课程学习参与度。

课后：（1）教师上传课程教学视频，供学生课下自学;（2）发布课后作业;（3）学生进行课程评价，教师对学生参与单元教学过程进行评分，激励学生主动学习[5]。

2.3 课程考核设计

本课程的考核借助于云课堂教学平台的数据统计，将学生的学习全过程纳入到考核范围，采取行程性考核和终结性考核相结合的形式。将考核分为四个方面，（1）课件学习（考核指标：学习进度、学习评价）;（2）课堂活动（考核指标：考勤、活动参与、课堂表现、测验）;（3）课后作业;（4）线上考核;

3 单元教学实施

《机械设计基础》课程的线上教学按照课程整体教学设计展开，现在以T6-2选择减速器螺栓连接的形式为例进行单元教学实施的展示。本单元的教学目标是：能正确判断螺纹连接的基本类型和应用场合;能根据螺纹连接的类型和工作条件选择合适的防松方法。

课前认知环节：云课堂中发布单元学习资源，螺纹千斤顶的结构动画、螺纹连接单元教学PPT等，请学生学习资料，熟悉基础认知;发布课前任务：请问在螺纹连接中为什么要采取“防松”措施？常用的螺纹防松形式有哪些？

课中学习环节：云课堂中发布螺纹连接的学习资料（PPT、螺纹类型动画、螺纹连接动画等）。发布课中讨论：（1）请问螺纹连接的常见形式有哪些？（2）请问左旋螺纹一般应用在什么工作场合？（3）请列举双头螺柱连接应用的工程案例？发布头脑风暴：（1）为什么弹簧垫片的切口方向一般是向左倾斜？（2）请选择带式输送机减速器螺纹连接的类型和防松方式？通过课中活动的引导，让学生主动学习课程资料，教师进行答疑解惑（讲解单元知识点、展示螺纹连接类型实物、展示螺纹防松方式并分析特点应用），使学生学习螺纹连接的相关知识，并结合课程项目任务理解螺纹连接的实际应用。

课后知识巩固环节：（1）教师将录屏的教学资源上传课程资源库，供学生学习巩固;（2）发布单元课后作业，巩固单元知识。

课程反馈评价环节：（1）学生对课程的教学情况进行评教，并提出具体反馈意见;（2）教师对每位同学的课程活动参与情况进行评分;（3）在班级群中对课后作业的共性问题进行分析讲解[6]。

4 课程教学效果

本学期《机械设计基础》课程采用线上教学模式，学生的课堂参与度，作业完成质量相比较线下课堂有明显提高，课程考核及格率在96%以上，学生对于机械设计基础知识掌握较好。教学团队通过分析认为有以下原因：（1）线上教学适合学生交流特点，学生回答问题积极活跃;（2）课程采用带式输送机设计这个大项目，贯穿了课程的主要知识，任务驱动明显，学生课程学习专注度较高;（3）课程采用云课堂平台进行教学过程数据统计，对学生的课程学习进行全过程评价，学生可以查询到个人课程学习进度，信息及时反馈，问题及时修正。

5 结语

《机械设计基础》课程的线上教学是在特殊条件下采取的教学模式，较好的完成了课程学习目标，但是对于学生技能训练不足，需要在线下教学课程中进行训练（如机械拆装训练、机械设备维修等课程）。目前高职院校开展的“企业新型学徒制”人才培养体系中，由于学校方重点培养专业理论知识，企业方重点培养实践操作技能，采用线上教学模式也是一种提高学习效率，改善学习效果的有效途径。

参考文献：

[1]湖北省教育厅编.湖北省职业院校机电一体化技术（机电技术应用）专业中高职衔接教学标准[S].2016（12）：134-140.

[2]叶子波，高群.互联网+”背景下的“机械设计基础”课程教学改革创新[J].新课程研究，2019（20）：33-35.

[3]李秀红，李文辉.新工科背景下机械类专业基础课程改革研究[J].新教育理论与实践，2019，39（3）：38-40.

[4]王淑芹.“互联网+”背景下学前教育实践课程的建设策略研究 [J].新教育理论与实践，2019，39（6）：64-65.

[5]胡慧.“线上线下混合教学模式下高职机械制图的教学设计[J].农机使用与维修，2020，（06）：101-102.

[6]靖娟，熊玲鸿.线上線下混合教学模式在“机械设计基础”课程中的研究与应用[J].科教文汇（下旬刊），2019，（06）：82-83.