《机械原理》线上线下混合式教学模式的实践探索

赵满平，王铁军

（沈阳理工大学机械工程学院，辽宁 沈阳 110180）

1 《机械原理》课程教学现状

《机械原理》是机械类专业的一门主干技术基础课程，在学生的知识、能力和素质培养体系中，占有十分重要的地位。本课程的任务是使学生掌握机构学和机器动力学的基本理论、基本知识和基本技能，学会常用机构的分析和综合方法，并具有进行机械系统运动方案设计的初步能力。该门课程具有很强的工程性、实践性。由于学生缺乏实践经验，对课程所涉及理论和内容缺乏直观的认识，普遍感觉这门课抽象难学。传统的教学方式是“先教后练”。老师先在课堂讲授知识，学生课后完成作业。老师课堂上有教学进度的要求，不能照顾到每一位学生，学生的学习基础不一样，理解能力有高低，致使一部分学生厌学，弃学，导致这门课不及格率多年居高不下。近几年随着信息技术的发展，一种新型基于网络环境的学习模式——MOOC慕课，逐渐得到高度关注和应用[1]。这种新的学习模式借助现代信息技术，将传统课堂教学转移到互联网上，学习者在任何时间，任何地点，借助手机，电脑等多种通讯工具实现自由的学习，根据自身学习情况反复观看。但是完全网上自主在线学习，对一部分学生来说教学效果良好，但对大部分学生，由于缺乏教师的监管和主导，教学效果差强人意。如何将传统课堂教学与慕课有机融合，发挥其各自优势，形成线上线下混合教学模式是目前教学模式改革的热点话题。以雨课堂、腾讯会议等在线教学平台为线上教学活动的开展提供了平台，能够满足线上教学、答疑、讨论、测试等教学需求，实现课前-课中-课后各教学环节的有机串联，为线上线下混合式教学的顺利实施提供有力保证。

2 《机械原理》线上线下混合教学模式的教学实践

2.1 教学分析与教学设计

《机械原理》课程内容相对比较繁杂，既有较强的理论性内容；同时又有许多与工程实际密切相关的设计内容，各知识点之间相对独立，有些知识点并不一定适合线上教学，如实践应用类，更适合传统课堂师生面对面的交流和探讨。所以不同知识点适合不同教学模式，首先根据专业培养方向和课程教学大纲，梳理课程内容中的知识点，分析知识点类型，针对授课对象的知识层次和掌握前序基础课程知识的程度，明确教学要求，确定教学模式。对于自学难度不大的认知类知识内容可以采用完全线上授课方式，而技能知识是课程教学内容的重、难点，应采用线上线下混合授课方式，应用实践类的知识应以课堂面授的方式，边讲边练，辅以课堂讨论，以提高学生实践能力和技巧。拓展类知识是通过E-Learning的形式帮助学生开阔视野,培养学生的工程意识，提高工程设计能力[2]。

在下页表1中分析了《机械原理》课程中的平面连杆机构一章的课程内容，划分各知识点的知识层次，确定授课模式[3]。

2.2 建立教学资源库

实施线上教学的前提是在网络教学平台上建立课程相关的微课、PPT课件，自测题等教学资源库。微课，以讲授单一知识点为目标，以短小精悍的在线视频为表现形式，具有主题突出、内容精悍、趣味性强，以传播等特点，在线上教学中起到越来越重要的作用。从下页表1平面连杆机构知识点划分来看，这一章需要制作6个微课，对于识记类知识点适合制作演示类微课，运用Flash，3Dmax等二维，三维动画制作工具形象生动介绍教练四杆机构的概念，分类及演化形式。技能型知识点的微课适用于问题导引法，任务驱动方法，讨论法等多种教学方法制作，如机构急回运动的讲解，可以采用问题导引法来讲解。先播放教练四杆机构的动画，观察从动件摇杆往复移动速度不一样，从而引出微课主题——连杆机构的急回运动。提出为什么四杆机构会有急回运动，曲柄摇杆机构急回运动的急回程度用什么参数来衡量。急回运动有什么工程意义，在实践中有哪些应用？这样一步步引导学生学会四杆机构急回运动的相关知识。

表1 平面连杆机构知识结构划分

每个微课后面都有相应的测试题，这是线上教学中很重要一个环节，学生在学完一个知识点要进行测试，才能进入下一阶段学习。学生根据测试结果自主决定是否重新学习；同时教师通过该测试结果了解学生课外学习情况，给课内教学提供参考，以便科学的组织课堂教学。如果测试结果出乎预料，可以调整教学进度、难度等。

2.3 精心组织课堂教学

线上线下混合式教学授课模式中，教师的角色已经从知识的传授者变成指导者。教师针对收集的线上教学发现的问题以及教学内容中的重点和难点问题，精心组织课内教学，通过集中答疑、巩固练习、专题讨论及总结提升等方式，使学生更深入地理解和掌握课前学到的知识。对于共性的问题，教师可以在课堂上做一个专题讨论；如果是少数同学对某一个知识点掌握不好，教师可以组织一个辅导小组，对这类有相同问题同学进行有针对性的个性化指导。

2.4 制定考核标准

传统考核方式是一张试卷定成绩，线上线下混合教学模式下应采取多维考核系统，全面考查学生在学习活动各环节中的表现。课前对学生观看微课及其他教学资源的情况以及测试题答题情况进行考核。在课堂上主要是对学生课堂表现，发现问题、解决的能力，跟其他同学互动交流能力以及课后作业完成情况进行综合考核。在期末考试中主要是把对学生掌握知识能力以及综合运用知识的能力等作为考核内容，将考核结果进行加权评分形成最后的成绩，如表2所示[4-5]。

表2 考核标准表

3 对线上线下混合教学模式的思考

在线上线下混合授课模式中，把一部分知识的学习放在了线上，由学生自主完成，教师看似轻松了不少，但其实不然。教师不仅要完成微课视频的制作以及其他教学资源的准备，还要归纳总结学生问题、设计课堂探究环境、引导与学生交流互动等，这些工作不仅要求教师具备传统课堂教学能力，还要掌握现代教育技术以提高课堂教学的组织能力以及引导学生发现问题与解决问题的能力，以充分发挥在线下混合教学模式下教师的主导地位，真正提高教学质量。

线上线下混合教学模式颠覆了传统课堂的“先教后学”模式，变成了“先学后教”模式，体现学生在教学活动中的主体地位，可有效激发学生探究性与个性化学习兴趣，极大提升了教学效果。这种新型授课模式可以有效整合教师及教学资源，促使教师更加关注学生学习效果，研究改进教学方法。线上线下混合教学模式整合了传统课堂教学模式和“慕课”模式的优势，必将成为我国高等学校教学改革发展的趋势。