基于慕课+雨课堂的液压传动课程混合式教学研究

2021-11-25邢春晓张学军史增录高泽斌王晓暄史勇

安徽农业科学 2021年20期

邢春晓张学军史增录高泽斌王晓暄史勇

摘要应用现代信息技术手段，结合慕课和雨课堂二者的优势，开展了基于“慕课+雨课堂”的液压传动课程混合式教学在课前、课中、课后的实践研究。通过教学效果评价发现，83.24%的学生接受这种教学模式，认为这种模式有助于课程知识点的理解和掌握，同时混合式教学期末成绩比传统教学提高10.89%，平均分数比传统教学班高8.53分，及格率提高5.9百分点。该模式激发了学生的学习兴趣，显著提升了学习效果和课堂教学成效。这种混合式教学模式为农机化专业和机械专业液压传动课堂教学改革提供一种新思路。

关键词混合式教学;雨课堂;慕课;液压传动

中图分类号 G 642.0;S-01 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2021）20-0261-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.20.068

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Research on Hybrid Teaching of Hydraulic Transmission Course Based on MOOC + Rain Classroom

XING Chun-xiao， ZHANG Xue-jun， SHI Zeng-lu et al

（College of Mechanical and Electrical Engineering， Xinjiang Agricultural University， Urumqi，Xinjiang 830052）

Abstract By applying modern information technology and combining the advantages of MOOCs and rain classroom， the practical research on the hybrid teaching of hydraulic transmission courses based on “MOOC + Rain Classroom” was carried out before， during and after class. Through the evaluation of teaching effect， it was found that 83.24% of students accepted this teaching mode， believing that this mode was helpful for understanding and mastering the knowledge points of the course. At the same time， the final score of the mixed teaching was 10.89% higher than that of the traditional teaching， the average score was 8.53 points higher than that of the traditional teaching class， and the pass rate was 5.9 percentage points higher.This model stimulated students interest in learning， and significantly improved the learning effect and classroom teaching effectiveness.This mixed teaching mode provided a new idea for the classroom teaching reform of hydraulic transmission in agricultural mechanization majors and mechanical majors.

Key words Hybrid teaching;Rain classroom;MOOC;Hydraulic transmission

基金项目新疆农业大学教研教改项目（2020052）;新疆维吾尔自治区教研教改项目（PT-2020019）。

作者简介邢春晓（1990—），男，甘肃酒泉人，讲师，硕士，从事农业机械装备研究。*通信作者，教授，博士，博士生导师，从事农业机械装备研究。

收稿日期 2021-04-13

现代化农业机械采用液压技术，能很大程度上提高农机具的作业效率，减轻机械的重量[1-4]。随着我国农业机械向更高水平发展，液压知识对于农机领域专业人才越来越重要，但传统课堂模式无法满足学生对液压知识的需求[5-6]。因此，为适应国内农业机械发展的需要，培养出熟练掌握液压传动知识的农机专业人才，液压传动课程的教学改革迫在眉睫。

近年来，随着信息技术的发展，以慕课、雨课堂和混合式教学为代表的“互联网+”教育教学改革应运而生[7-9]。慕课即大规模開放在线课程，是近年来互联网+教育的产物，慕课平台上课程范围广，信息量大，极大地拓展了学生的学习内容，弥补了传统课堂教学的不足，满足了不同学生的学习需求。慕课平台上的内容以视频方式呈现，学生可以不受传统课堂时间和空间的限制，只要有网络便可随时随地学习，对于一些抽象、复杂的原理过程可通过动画形式展现，从视觉上吸引学生的注意力，学生可以反复观看，降低理解难度[10-11]。根据布鲁姆等的理论，只要给予足够的时间和适当的教学，几乎所有学生对所有的学习内容都可以掌握[12-13]，因此慕课可以弥补传统课堂教学的不足。

雨课堂是由学堂在线与清华大学在线教育办公室共同研发的一款线上混合式教学工具，它将现代教育技术融入PPT和手机微信中，将课堂教学和课外教学紧密结合，在师生之间建立起沟通的桥梁[14]。课前，任课教师可以通过它将课件、视频、练习题推送给学生，使学生带着问题进入课堂;在课中，学生通过手机实时答题，还可以发送弹幕与教师互动，教师可为学生实时答疑;课后，教师给学生发送习题小测，实时检测学生的学习效果。另外，雨课堂可提供一些到课率、习题正确率等数据，教师可精准掌握学生在课前、课中、课后各个环节的学习情况[15-17]。

1 液压传动课程教学中存在的问题

液压传动课程不仅理论抽象，而且与工程实践联系较为紧密，传统课堂教学一般以理论讲授为主，重理论、轻实践，课堂上师生互动少且不及时，学生学习动力不足，课后习题抄袭严重，教师无法根据学生的实际情况调整教学方法进行差异化和个性化教学，也不能进行过程考核，考核指标单一[18-19]。

随着液压技术的发展，新的液压元件不断涌现，教学内容有所增加，用传统的教学模式在有限的时间内完成所有内容的讲解，很难保证教学效果，特别是液压传动课程中的液压泵、液压阀结构原理图较为复杂，学生没有工程经验，很难在大脑中建立实物模型，导致学生兴趣低下，即使教师借助动画、视频等手段在PPT中清楚描述，由于现在大多是合班课，PPT中的结构原理图和回路图只能前面学生看到，教室后面大部分的学生看不清楚，因而导致课堂效率低下[20-21]。

针对以上液压传动在传统课堂学习过程中存在的问题，如何改进教学方法，调动学生的学习积极性，弥补传统课堂教学的不足，提高液压传动课程的教学成效，将课堂教学从以教为重点转向以学为重点，培养能够面向农机企业具有创新精神的高素质技术人才是目前液压传动课程教学改革亟需解决的问题。

笔者在中国大学MOOC上选取“液压传动”慕课，将慕课平台和雨课堂相结合，取长补短，优势互补，进行了基于“慕课+雨课堂”的混合式教学实践，旨在通过深度融合的混合式教学，实现液壓传动课程最佳的教学效果，从而为农业院校液压传动课堂教学改革提供一种新思路。教学活动主要分为课前慕课学习阶段、课中雨课堂教学阶段、课后雨课堂巩固测试及考核阶段3个阶段。

2 基于慕课+雨课堂的液压传动课程教学中的应用与实践

2.1 课前慕课学习阶段

慕课平台上拥有多个液压传动在线开放课程资源，这一阶段是保证第二阶段课中教学顺利开展的基础环节，因此在课前慕课学习阶段需要教师根据教学大纲和学生自身的实际情况，选取合适的液压传动慕课资源，让学生更好地学习相关知识点。

确定好慕课资源后，首先根据教学计划，在雨课堂发布预习课件，同时发布本周要学习的慕课视频，要求学生在规定时间内完成视频观看和相应的作业，之后每周更新慕课学习内容和要求。

此阶段为了让学生更好地掌握知识点，可以根据液压传动课程中各个章节的难易程度实施教学。例如，在液压传动整个课程中，液压流体力学基础部分较为简单，如果用传统教学模式会占用课堂时间，因此这部分内容让学生在慕课上自主学习，自主获取知识，然后在课中在答疑的基础上进行拓展，课后下发练习题加以巩固，以加深对概念的理解以及知识的应用。

液压元件和液压回路是该课程重难点内容，因为它不像机械传动那样直观，元件内部阀芯的工作过程无法看到，所以很难理解其工作原理，传统课堂上教师通过动画、视频、课件对这部分知识进行讲解，即使学生当时理解掌握了，课后也容易遗忘，而且课件只有前排学生能看到，后排学生有的看不到，因此这部分内容很有必要课前在慕课上学习，保证每个人都能看到元件的工作原理，基础较为薄弱的学生可以反复观看，对于不理解的地方可以进行记录或者通过雨课堂留言板与教师沟通。

在液压动力元件这一章节的教学中，为了使学生熟悉液压泵的结构和掌握泵的工作原理，可将问题“如果在齿轮泵上无旋转方向的标识，如何确定主轴旋转方向”推送给学生，让学生在观看慕课视频和预习课件时解决问题。

压力控制阀（如溢流阀、减压阀和顺序阀）的工作原理基本类似，但是由于结构的差异使它们的应用场合各不相同，在传统的教学中学生基本上能听懂阀的结构原理，但是在回路中遇到这些元件时学生仍感觉无从下手。因此，阀这部分内容学生在慕课上学习时还需要推送一些习题，让学生提前思考。

为加强过程考核，在慕课上学完每个章节后，学生还需做少量的测试题，每章测试题学生可以做3遍，其成绩取最好成绩。

在此阶段，教师可在慕课后台查看视频观看人数，对于未及时观看视频的同学进行提醒和督促。同时，要求学生在学习过程中整理出本小结的知识要点，并将学习情况和学习过程中遇到的疑惑记录在笔记本上，以便在课中认真听讲。为了让学生在规定的时间内学习完某个章节，对章节测试题设置截止时间，要求截止时间内完成这部分内容的学习，如果超过截止时间，学生可以做测试题，但不计入成绩。

2.2 课中雨课堂教学阶段

这一阶段是实现线上教学和传统课堂有机结合的重点环节，教师根据学生在慕课平台上的学习情况，总结学生在学习过程中遇到的疑难问题，在课堂上利用新型教学工具“雨课堂”再深度讲解学习内容，重点讲解对应习题，解答疑惑，并在使用过程中充分发挥雨课堂的强大功能。

在这一阶段，教师需要根据课前慕课学习内容修改自己原有的课件，然后在课堂上针对本章节的重难点部分以及不适合初学者学习的内容再次进行详细讲解，以便学生更容易接受，例如流体力学、压力阀的应用、回路分析等。为避免学生混淆液压元件，教师还需要归纳总结相似的液压元件，如泵和马达，溢流阀、减压阀和顺序阀。

在雨课堂授课过程中，学生可以通过发弹幕的方式对有疑惑的地方进行反馈，然后教师根据弹幕可以及时给学生做进一步的讲解。例如，课前推送给学生的齿轮泵问题，课中授课时教师可以通过齿轮泵的内部工作视频和结构动画，展示泵的工作原理和内部结构特点，从而引导学生思考课前提出的问题，学生利用弹幕等功能参与答题并解决问题。这种方式可以实现师生之间即时互动，克服了慕课教学互动较少的缺点。

这一阶段教师还可以在PPT中插入练习题进行测试或者提问，通过答题和提问情况可实时掌握学生对知识点的掌握情况，以便及时调整教学节奏，关注部分接受能力较弱的学生。例如，在液压阀和回路章节中，课前学生已做过部分习题，为了加深学生对阀原理的理解和对阀的应用，还需要在课堂上给出习题，引導学生思考，融会贯通地掌握知识。

此外，教师也可以结合雨课堂的相关功能，如“随机点名”等功能，吸引学生的注意力，活跃课堂气氛，提高学生参与课堂的兴趣，调动学生的积极性，从而达到增强教学效果、提高课堂效率的目的。

2.3 课后雨课堂巩固测试及考核阶段

在课后，学生可利用雨课堂的投稿功能继续发表课前推送给学生的问题，教师根据学生的问题进行个性化指导。此外，还可以将较难理解的、抽象化的知识（如液压阀、液压元件、液压回路）的动画演示、视频以及测试题推送给学生，帮助学生对课堂所学内容进行巩固复习。测试题主要以学生在课前、课中测验时错误率较高的题目或者同类型的题目为主。同时，课后的练习题可以增加一些主观题和计算题，如回路压力的相关计算，以增强学生对知识的应用能力，从而达到课堂教学内容的真正内化。学生在完成课后作业后，教师可以在雨课堂平台对学生的答题情况进行批改点评，然后将点评情况反馈给学生。

传统的液压传动课程考核方式以期末考试和平时成绩来评价，这种考核方式注重结果的检测，且平时成绩人为因素较大，不能反映出学生的参与度，也不好判断教学效果[22]。液压传动在教学模式改革的基础上，对考核方式也进行了改革，最终成绩由传统的“一考定成绩”的评价规则改为过程考核。最终成绩由慕课学习成绩、慕课测试成绩、雨课堂测试成绩、作业、出勤、期末考试成绩和实验成绩等组成。课前慕课学习成绩、慕课测试成绩占比15%，课中和课后雨课堂推送的测试题成绩占比10%，慕课和雨课堂记录了学生课前预习、课堂表现、课后练习题完成情况的数据。因此，这两部分的成绩由平台自动统计，教师只需导出数据即可，同时教师可将导出的数据发送给学生，学生可以通过查看数据，了解自己与其他学生的学习情况。考勤占总成绩的5%，课后纸质作业占总成绩的5%，期末考试占总成绩的40%，实验成绩占比25%。

3 教学实践效果分析

对液压传动课程的教学实践结束后，该研究通过问卷调查和师生座谈等形式，客观、科学地评价了这种教学模式的实践效果。

3.1 问卷调查分析

首先用“问卷星”对液压传动教学班（2017级机械制造及其自动化、农业机械化及其自动化专业）进行了问卷调查，最终收回有效问卷173份。问卷就慕课内容、雨课堂教学过程进行了调研，调查结果如表1所示。

结果显示，大部分学生对这种“慕课+雨课堂”混合教学模式比较满意，并认为这种混合式教学效果较好，虽然这种教学模式在课前、课中、课后受到任课教师的全程监控，无形之中增加了学生的学习压力，但这种方法能督促学生花费时间和精力自主学习，在一定程度上提升了学生的自学能力和学习效果。

3.2 师生访谈分析

随机抽取部分学生进行座谈，目的是更进一步了解“慕课+雨课堂”的实践教学效果，进而提出有针对性的改进建议。通过座谈发现，大部分学生都很满意这种教学模式，认为这种过程性的考核更能体现他们的真实水平，慕课视频内容比较精、时间短，自己可以利用零碎的时间进行学习，培养自己的自学能力。对于自己能理解的随时就可以记忆;对于不能理解的做好标记，待后续课中向教师发送弹幕，教师可以进行更进一步讲解，课后还可以用雨课堂进行巩固练习。虽然这种模式看起来比较麻烦，但实际上学生的收获比以前大，利用雨课堂做练习时，教师给学生红包奖励，吸引学生的注意力，让乏味的课堂变得有趣。少数的学生认为最开始不能适应这种教学模式，表示这种教学方式时时在督促自己学习，绝不敢偷懒，让自己感觉压力很大，但经过磨合后也能达到理想的效果。

3.3 混合式教学与传统教学成绩对比

基于“慕课+雨课堂”混合式教学在2017级机械制造及其自动化、农业机械化及其自动化专业的液压传动课程教学实践一学期后，为了直观表现教学成效，将混合式教学（2017级）和传统教学（2016级）班学生的期末成绩进行对比，结果如表2所示。

由表2可知，混合式教学班级的平均分数和及格率均高于传统教学班级，2017级机械制造及其自动化、农业机械化及其自动化专业液压传动期末成绩平均分数比2016级提高8.53分，及格率提高5.9百分点。对2017级和2016级学生的期末成绩进行t检验分析，发现混合式教学期末成绩比传统教学提高10.89%，差异显著（P<0.05）。由此可见，在液压传动课程中开展混合式教学可以明显提高学生的成绩，其教学效果显著优于传统教学。

4 结论

结合现代教育技术，实践了一种在液压传动课程中运用“慕课+雨课堂”的一种混合式教学模式，通过实践得到以下结论：

（1）这种混合教学模式能充分发挥现代教育技术和传统课堂的优势，使得课堂教学形式多样、内容丰富，最大限度调动了学生的学习兴趣、积极性和自主性，激发了课堂活力。

（2）大部分学生对在液压传动这门课中运用“慕课+雨课堂”混合式教学模式非常满意，这种模式可对学生课前、课中、课后进行全方位、多角度了解与把控，同时能有效衔接课前、课中、课后，使学生带着“疑问”进入课堂、带着“答案”走出课堂，客观上促进了学生对该课程知识点的理解和掌握。

（3）混合式教学班学生的平均分数比传统教学班高8.53分，及格率提高5.9百分点，经t检验发现，混合式教学班级期末成绩比传统教学提高10.89%，差异显著（P<0.05），教学效果明显优于传统课堂。

参考文献

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