OTO教学模式下机械设计制造及其自动化专业教学改革研究*

王 婷

（1.武昌工学院，湖北 武汉 430065；2.绿色风机制造湖北省协同创新中心，湖北 武汉 430065）

传统的教学模式一般是学生和老师一同在课堂进行学习与授课，而随着人工智能时代的到来，这种传统的教学形式需要进行改革，才能更好地跟上时代步伐，提高学生学习效率。针对机械设计制造及其自动化专业，如何更好地将传统教学与现代化的方式相结合，就是笔者需要研究的内容。“OTO”即“Online To Offline”，其含义是“线上线下”混合式教学，这是近年发展起来的一种新型教学模式，即学生需要将线下教学与线上教学混合进行学习，是一种更强调主动性的学习方式。学生不再是被动的学习者，在OTO教学的模式中，学生是学习的主动研究者，而教师不仅仅是作为教学知识的传播者，更是一个知识的引导者。在“互联网+教育”新形势的新时代，OTO教学模式是一种创新的教育模式，随着网络与科技的快速发展，OTO教学在普通高等学校的教育中显得愈发重要[1-2]。

1 机械设计制造及其自动化专业教学现状

1.1 机械设计制造及其自动化专业现状

机械设计制造及其自动化专业是普通高等学校本科的一门专业，属于机械类专业，该专业旨在培养能适应社会的发展需要，同时具备扎实的自然科学基础知识、过硬的机械专业知识和较好的相关实践能力，且具有创新意识、沟通能力和较高社会责任感与职业道德的人才。武昌工学院为全日制普通本科高等学校，培养应用型技术技能型人才，要求学生知识结构合理、动手能力强、综合素质高。在武昌工学院的机械设计制造及其自动化专业的教学过程中发现，该专业学生绝大多数为男生，他们思维活跃、动手能力强，但学习能动性还需提高。

1.2 机械设计制造及其自动化专业教学现状

老师在教学过程中会根据人才培养目标和教学大纲确定教学目标以及相应的教学内容，加上每个班级情况会有差异，学生整体的班风、接受程度会不同，老师将根据每个班级的特点针对性教学。但是由于机械类一个教学班级一般有30人左右，教师无法真正做到针对每个人个性化教学。在教学时，教师一般保证绝大多数同学有所进步，但是在传统教学的模式上，很难完全做到让所有人都完全理解老师在教学过程中讲解的所有知识点，使教师所讲授的所有内容都被学生在课程上所消化吸收。

结合武昌工学院学情及专业特点，在近年的教学过程中，部分教师初步尝试OTO教学。图1为机械设计制造及其自动化专业三个班级对于同一门课程在同一时间完成了相同的教学内容后，学生对于不同知识点的接受程度。其中横坐标为不同难易程度的知识点，纵坐标为学生学习相关知识内容后的测试得分，其中1班为传统教学模式，2班为纯线上教学模式，3班为浅尝OTO教学模式。

通过图1可以发现，1班在传统教学模式中，学生对于容易的知识点很容易接受，随着知识难度的增加，学生的接受程度会逐渐下降；2班在纯线上教学模式中，学生对于容易的知识点接受程度较高，但是知识难点增加后，学生的接受程度就会下降较快；而3班在浅尝OTO的教学模式下，不管是容易的知识点还是较难的知识点，学生的接受程度都会比较高，且当知识难度增加后，学生的接受程度也不会有过于明显的下降。通过调查也发现，学生更愿意在OTO的教学模式中进行知识点的学习，这样学习效果会得到明显提升。

图1 不同教学模式下学生对知识接受程度

2 OTO教学模式下机械设计制造及其自动化专业教学改革研究

2.1 提高学习灵活性和学习效率

学生的学习不再仅仅局限于课堂上，通过OTO的教学模式，学生可以在课前线上预习学习内容，完成课前习题，带着疑问在课堂上进行学习，在教室里会更有针对性地与老师进行互动来解决疑惑，课后可以自主利用时间进行复习，巩固强化所学知识。对于机械设计制造及其自动化专业的学生而言，很多知识内容与学生的生活仿佛隔了一层窗户纸，如果仅通过课堂学习，学生无法很好地理解难点内容。在OTO的教学过程中，学生通过课前线上教师的指导预习，教师在课堂中针对学生预习情况有目的地进行线下指导，再结合学生课后线上的巩固复习，将线上线下两个教学方式有机融合，使教学效果达到最大。

比如对于机械设计制造及其自动化专业的学生而言，“机械工程制图”是非常重要的一门课程，同时也是一门非常考查学生想象能力的课程。很多机械结构学生都无法在课堂上看到实物，教师会通过播放图片或者动画视频的方式让学生尽可能地了解机械产品的结构，但是传统教学模式依然会比较抽象，学生不好全面掌握其结构，因此在绘图过程中无法很好地把握。通过OTO教学就可以很全面地讲解，教师可以把机构的分解图、装配图，以及不同视角的视频展示等发布在线上，学生可以更全面地理解。对于在课堂中没有完全理解的内容，学生课后也可以随时播放教学视频进行学习，不仅提升了学习的灵活性，也提高了学习的效率。

2.2 资源共享共建精品课程

OTO教学是一种线上线下混合式教学，其中非常重要的一环是建立线上教学资源。传统课堂上，教师一般是将PPT、教学进度表、教学大纲、教案、动画视频等资料在课程上进行展示，而在OTO教学过程中，教师会将这些资料都上传到线上平台，学生可以随时进行学习。课前预习、课后进行复习巩固都可以利用自主时间来完成。对于机械设计制造及其自动化专业的学生而言，他们要求理论与实践相结合，学生在课堂上学习了理论之后，对于不熟悉的知识点，可以随时在线上复习，或者在实践操作过程中，遇到难点也可以随时通过线上的相关教学内容及时解决问题，大大提高了问题的解决效率。而且线上资源可以供全校所有学生，乃至全社会使用，即使是非机械类专业的学生，如果对本门课程感兴趣，也可以根据自身能力选择合适的线上资源进行学习，并且还可以参加线上测试评价，真正实现了信息互通、资源共享。

在教学过程中，教师会不断更新建设教学资源库，信息化教学资源的建设是一项长期工程，尤其是对于普通本科高等院校来说，需要建立起完整的信息资源库，以适应现代社会发展的需要。很多高校都有不少关于机械设计制造及其自动化专业的教师，有能力组建一支有力量的教师队伍，这样的一支队伍在多年的教学过程中必定汲取了大量的经验，足以完成OTO教学平台的建设以及信息整合、资源整合等工作，通过不断积累，可以共建精品课程，这对学生的成长以及学校的发展都是非常有益的[3-6]。

2.3 互动形式的多样化

传统教学过程中，教师点学生回答问题一般是根据点名表喊出学生名字，但是在OTO教学过程中，回答问题可通过抢答、随机抽取等形式，学生更感兴趣，也可以调节一下课堂学习紧张的学习气氛，学生回答问题的次数和准确情况也可以作为后期评价的参考之一。教师可在线上发布小组作业，小组成员可在课后讨论完成，完成之后在线上平台提交作品即可，并可进行展示交流，班级成员可对每组作品进行点赞和评论，对于点赞率高的作品，在课堂教学时，可上台进行介绍，教师可与学生一起讨论产品优缺点，并分析改进。这样不仅可以让学生在互动过程中完成并改进自己的作品，也可以激发学生学习的积极性。

传统的教学模式对师生互动的形式有一定的局限性，很多活动只能在课堂上开展，即使是发布的课后任务，也无法做到实时交流。且在传统教学过程中，尽管师生可以面对面直接交流，但是很多学生积极性不够高，他们多为被动接受知识，由于不善于表达或从众心理等各种原因，与老师直接的互动并不是很多，因此会造成学习效果并不是特别突出。但是OTO教学模式丰富了师生互动的多样性，且学生可以及时反馈学习情况。借助网络平台，教师可以个性化地为不同学生设置不一样的作业题目，还可以让学生团队合作进行小组讨论，学生也更勇于表达自己的想法。比如在“机械创新设计”课程中，学生利用所学习到的相关理论知识，课后可以在实验室进行机械产品的创新设计与搭建，在实验过程中，学生能随时将所搭建的产品进行拍照上传，教师也可以进行指导改进，这样能实现课后互动指导，学生将想法在实验室进行实现，同学间可以相互交流，教师线上进行观察引导，学生进步会更快。对于教师而言，教学方式会更加多样化，也能提高学生对本门课程的学习兴趣。

机械类专业课教师的教学传统上主要是线下完成的，教师根据个人多年经验，观察并把握学生的学习状态、学习能力和特点，为学生讲解课程相关知识点，并对重难点进行合理的解析，答疑解惑。OTO教学模式可以让学生在线下培养技能，而在线上完成对机械专业知识点的把握和理解，并完成相应的作业任务，与教师的互动也更加多样。这种教学模式不仅仅能实现师生之间的良性互动，而且还可以增加学生之间的互动，让学生在交流互动的过程中完善思路、开阔眼界[7-9]。

2.4 建立多元化的评价方法

对于机械设计制造及其自动化专业而言，传统的评价方式一般由三部分组成：试卷考试成绩+学生实验成绩+学生平时成绩。而在OTO的教学模式中，评价方式将更加多元化。比如教师可在课堂教学开始时采用线上签到的方式，在短时间内学生通过手势签到或者定位签到的方式，一方面节省了教师点名的时间，另一方面也可以保证签到的学生是一定在教室内的，这样教师可以及时把握学生的到课情况。在OTO教学过程中，考核方式也更加丰富，可以将教师评价、学生自评和学生互评进行融合，关注的重点不再是传统教学中期末考试的成绩，而是更重视学生的学习过程、学习能力、学习的态度及效果[10]。

3 结语

OTO教学模式的出现，为师生创造了一个全新的、更高效的学习平台。它能将传统教学与线上教学进行优势互补，不仅提高了学生学习的灵活性和学习效率，还可以将线上资源共享，提供给更多有需要的学习者，也让教师可以更全面方便地更新信息资源库，尽快建立精品课程，并且丰富师生之间的互动形式，增加交流，优化学生学习效果，也使得课程评价方式更加多元化，教学与学习均更加灵活[11]。OTO教学将传统教学中被动接受学习的学生，变为主动学习的研究者，而教师变为指导者，这样一种混合式的教学模式使得教学过程中具有更多的主动性，从而有效提高了教师的教学质量和学生的学习效率。