线上线下混合教学模式在机械设计课程中的应用

王瀚　吴恩启　李天箭

摘 要 本文结合传统课堂教学与网络教学模式的优点，从课程网站建设、一平三端立体教学、学习质量综合评价体系、网络资源辅助思政教育、基于工程项目的能力培养方面探索了线上线下混合教学模式在机械设计课程中的应用。结合线上线下教学模式各自的优势，利用丰富的网络资源与多样的现代手段，探索教学质量综合评价体系，以期为国家培养具有坚定信念、扎实基础的应用型工科人才。

关键词 机械设计 混合教学模式 教学改革

中图分类号：G424                                   文献标识码：A    DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2021.01.040

Abstract Combining the advantages of traditional classroom teaching mode and network teaching mode， this paper explores the application of the online-offline hybrid teaching mode to the mechanical design course from the construction of course website， the one-platform and three-terminal teaching solution， the comprehensive evaluation system of learning quality， the network-resource-assisted ideological and political education， and the ability training based on engineering projects. Combining the advantages of online and offline teaching modes， a comprehensive evaluation system for teaching quality is explored by abundant network resources and various modern methods to train applied engineering talents with firm belief and solid foundation for our country.

Keywords Mechanical design; Hybrid education mode; Teaching reform

科技创新引领的第四次工业革命迫使传统工科专业必须转型升级。[1]如何从教学改革与课程建设入手，充分挖掘各类现代教学方法与技术手段的潜力，实现为国家机械行业培养从事设计、制造、研发的综合型人才，是机械设计等传统专业基础课程新型教学模式转型中亟须解决的问题。

1 机械设计课程简介

1.1 课程教学面临的问题

传统的线下课程教学模式仅限于课堂教学，以教师单向授课为主要特征，教学模式单一。其虽然具有便于互动、即时反馈的优势，但枯燥知识的被动式传授较易打击学生自主学习的积极性，不利于独立思维与创新能力的培养;其次，仅通过课堂授课难以做到将教材中的所有内容尽数讲解，对授课教师的教学水平提出了较高的要求;同时，任课教师教学风格不尽相同，教学质量的一致性也难以保证。而依托于对分易、QQ课堂、超星泛雅等网络教學平台的线上课程教学模式，能通过丰富的在线资源与多样的教学功能，增加学生课程学习的自由度与互动行为，充分激发学生的学习兴趣与积极性，[2-3]也在某种程度上解决了优质教学资源的分配不均问题。但同样可能由于网络、硬件、环境等外因，存在反馈滞后、实际教学质量难以跟踪、把握的缺点。

因此，如何发挥线上、线下教学模式各自的优点，实现课程教学质量科学量化的同时，最大限度地引导学生自主学习、独立思考，进而达到举一反三、触类旁通的目的，是对机械设计课程混合教学模式优化及应用研究探索的重点。

1.2 课程内容

机械设计作为机械设计制造及自动化专业最重要的专业基础课之一，是以一般尺寸通用零件的设计为核心的设计型课程，要求通过课程学习引导学生树立正确的价值取向，使其掌握通用零件的设计原理、方法和机械设计的一般规律，具有综合运用所学知识研发新的零部件及设计简单机械装置的能力。

针对上述课程教学模式中存在的问题，课题组在实践中以OBE理念为指导，融合课程思政教育内容，采用形式多样的教学方法与信息化手段，实现教书育人。采用线上线下混合式教学模式，通过线上平台发布课程资料、教学视频、辅助讲义、演示动画等资源，为学生创造良好的预习、复习条件;通过线下理论授课，针对性地讲解章节重点、难点，帮助学生梳理与巩固知识体系。

2 课程线上线下混合教学模式的应用探索

2.1 课程网站建设

机械设计课程网站的建设基于超星泛雅平台。[4]由于线上教学不同于传统课堂教学，课程建设需要充分考虑两种模式中教学时长与方式方法的差异，进行针对性的调整。课程网站的建设主要包括整理教学大纲、编排章节进度、设计教学内容、上传视频课件、建立测验与作业题库等。为保证同一课程、不同教师教学质量与进度的一致性，超星泛雅平台提供了教师团队授课的解决方案。在课程负责教师的课程中添加多名任课教师组成教师团队，或将课程负责教师的课程通过超星平台提供的克隆/映射功能“分配”给其他任课教师，实现教师团队对课程的共同管理。该功能的引入使得课程网站建设及教学内容设计具有课程管理扁平化、教学资源共享化、任务分工模块化的优点。

2.2 一平三端立体教学

本课程以超星泛雅平台的课程网站为基础，通过启用移动端的学习通APP、教室端的智慧教室直录播系统及管理端的大数据分析系统，突破传统线下授课教学模式单一的限制，充分发挥信息技术新生态下的先进性与便捷性，课堂讲授、线上补充的组合方式确保了学生在课前预习、课堂听讲、课后复习等不同阶段、不同学习需求的软、硬件基础。

2.3 学习质量综合评价体系

随着教育改革的推进，教师教学质量与学生知识掌握程度的评价呈精细化、多元化的趋势。传统的“出勤+作业+考试”的成绩评价体系已不再适用于线上线下混合教学模式，而线上平台的出现提供了形式多样的课堂活动功能，在“互联网+”理念的指导下，使建立多元化综合评价体系成为可能。机械设计课程在探索混合教学模式的过程中构建了“上课出勤+讨论抢答+随堂测验+课后作业+项目大作业+期末考试”的评价体系，将理论知识学习与工程项目实践有机结合，使学生直观了解机械设计能够解决什么问题以及怎么解决问题，同时培养知行合一、脚踏实地的专业素养。大数据分析系统将根据每个学生完成诸如预习任务点、课后作业、上课考勤、随堂测验及期末考试的情况，手动/自动统计与导出成绩，帮助教师随时把握学生的学习进度与效果，过程透明、可追溯。

2.4 网络资源辅助思政教育

线上教学最大的好处在于对有限时长的课堂教学形式的补充。课前在超星平台上提前上传课件并设置任务点，以10～20分钟时长的视频对授课内容的重点进行拆分与梳理，帮助学生巩固所学的知识。同时，依靠网络资源的强大优势，将课程相关的历史发展进程、前沿现状、人文轶事、时事新闻等素材融入课件，将国家命运与个人发展相联系，在与时俱进的专业知识传授中实现润物细无声的思政教育，完成教书育人的使命。

2.5 基于工程项目的能力培养

在为国家培养应用型人才的教学理念指导下，课题组对传统模式在知识传授形式上的不足进行了总结。传统机械设计课程内容按照机械零件强度、连接设计、传动设计等进行划分，不同章节的内容虽然完整，但是缺乏整体联系，易使学生局限于微观的零、部件设计，对培养学生从宏观上把握机器整体的设计思路与方法收效甚微。课题组根据机械设计课程各章节的内容和课后习题，以生活中常见的电动汽车项目为引子，将电动汽车拆分为齿轮传动系统、电机、车架等多个模块，与机械设计中的传动设计、连接设计、轴与轴承设计、机械零件强度校核等内容相关联，使学生在了解汽车或机械系统构成的同时，学以致用，初步掌握机器或结構设计的主要流程、设计思路与方法。

3 结束语

在传统工科向“新工科”转型升级的背景下，机械设计作为机械设计制造及其自动化的专业基础课，需要适应时代发展进行模式创新。本文通过课程建设过程中的实际经验，探索了线上线下混合教学模式在机械设计课程中的应用。通过引入超星泛雅等网络教学平台，以丰富的网络资源和形式多样的互动功能，辅助传统的课堂教学及思政教育;依托于大数据分析系统，以过程考核为指导，构建多元化的教学质量综合评价体系;以基于电动汽车工程项目的大作业设计，使课程教学内容更为直观，易于理解，使学生初步掌握机器或结构设计的主要流程、设计思路与方法。线上线下混合教学模式在机械设计课程中的应用探索以期为国家培养具有坚定信念、扎实基础的应用型工科人才。

参考文献

[1] 林健.第四次工业革命浪潮下的传统工科专业转型升级[J].高等工程教育研究，2018，171（04）：7-16，60.

[2] 袁静，丁晓红，赵倩，等.对分易平台在机械原理教学中的应用探索[J].课程教学，2020.17：80-81.

[3] 李玉梅，王楚盈，张亚杰，等.基于QQ课堂和超星泛雅平台的在线课程建设与实施[J].高教学刊，2020（27）：101-104，108.

[4] 超星泛雅网络教学平台.https：//fanya.chaoxing.com/