“多师双侧”课程设计混合式教学研究

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2020年春，一场突如其来的新型冠状病毒肺炎疫情(简称疫情)使得几千万高校学子无法返回校园学习，高校教师积极备课，顺利开展线上教学工作。但是各高校线上教学主要完成了既定的理论课程教学，大量的实践教学被迫停滞。依托先进的网络技术和现代教育技术，将网络化学习和常规学习有机结合，探索实践教学新形态，推动实践教学改革势在必行。

以我校机械基础课程设计为例，该课程是针对近机械类专业学生在大三上学期开设的一门实践教学课程，涉及的学院、专业、学生众多。本课程要求学生完成大量的设计计算和图纸绘制工作，在学生设计过程中教师对计算及结构设计过程进行讲解、辅导和答疑。但是学校线上教学中没有安排课程设计，学生和教师都是利用课余时间用6～8周完成课程设计。由于学生和教师的时间冲突等原因，教师很难及时解决学生在课程设计中遇到的问题，影响课程设计的进度与质量。为了解决上述问题并提高课程教学质量，在机械基础课程设计中，基于网络和信息技术，开展线上线下混合式教学，并进行多环节、全方位过程考核，探索学生综合实践能力培养的有效途径[2]。

1课程设计教学改革要解决的教学问题

在混合式教学改革探索之前，笔者对机械基础课程设计实践教学进行了学情、教情分析。1.1学情分析机械基础课程设计实践教学的目标对象是近机械类专业大三学生。学生在前期已经学习了机械基础、工程制图、工程力学等相关课程。通过课程学习学生掌握了机械设计的相关理论和方法，能完成基本的设计计算，但对课程设计中涉及的机械零件制造、加工、装配工艺等内容知之甚少，以致对机械结构不能很好地理解，不能高效高质量地完成复杂装配图，表现为课程设计中综合运用知识和解决复杂工程问题的能力较弱[3]。但经过疫情防控期间的线上教学，学生能熟练运用学校的网络平台进行自主学习。

1.2教情分析

课程设计的指导教师是基础课教师，课程任务繁重。每个教师负责指导课程设计的班级多，而且课程设计没有专门安排学时，也无固定教室。学生的课程设计讲解以及课程设计过程中计算、草图的检查以及答疑，大多安排在下午、晚上或周末等教师和学生同时没课的时间，答疑地点集中在机械学教研室办公室。由于每个教师负责指导的班级多，经常会出现多个教师同时辅导多个班级的学生，造成办公室、楼道中很多学生在排队等待，而且教师有些解答内容要重复很多遍，浪费了教师和学生的大量时间。在学情、教情分析的基础上，本课程教学改革设计了新的教学模式。利用网络、信息技术，多位教师协同工作，突破空间、时间的限制；通过线上反馈和数据统计，教师能够更多地关注学生的需求，及时调整教学进度，提高课程设计质量，使教学产出“1+1>2”。

2“多师双侧”课程设计混合式教学改革内容和特点

2.1“多师双侧”课程设计混合式教学改革的内容

为实现将网络化学习和常规学习有机结合，探索实践教学新形态，提高学生设计、创新能力的目的，提出多师协同，各有侧重，“线上+线下”双侧分工协作指导课程设计的“多师双侧”混合式教学改革。在混合式实践教学模式下，教师在网络平台上建立课程，录制课程设计中涉及的减速器、轴系结构等立体结构，以及设计计算、图纸绘制过程的教学视频，上传到网络课程的不同章节。学生通过网络视频学习，解决对机械结构不熟悉、设计过程不了解等问题，也可以根据需要反复学习，避免出现教师集中讲授时学生没有听懂或听完后又忘记的问题。课程教师团队随时通过QQ群和学习通平台进行在线答疑，解决了学生遇到问题不能及时得到反馈的问题，同时也避免出现重复回答相同问题。学生可以将计算过程、草图图纸拍照发给教师检查。不同程度和进度的学生也可以在规定时间内自主安排自己的设计。我校机械基础课程设计混合式教学改革具体实施中，在学习通平台上建立机械基础课程设计课程，将所有进行课程设计班级的学生和指导教师加入课程，并进行班级分配，实现学生身份认定。同时在腾讯QQ建立课程设计群，课程教师团队和所有课程设计学生分组加入课程答疑QQ群，进行线上答疑，如图1所示。教师在学习通平台上建立网络课程，根据课程设计内容需求，录制并上传相关教学视频、编辑资料及文档，充实课程章节内容。教师通过阶段作业检查学生的课程设计各个阶段完成情况，对学生进行课程设计过程跟踪，统计学生的学习数据。两个网络平台分别可以实现不同的功能，如图2所示。

“多师双侧”线上线下混合式教学过程中充分发挥网络和课程平台的作用，实现课程设计线上与线下的充分融合、教师的教与学生的学无缝衔接。学生通过网络课程获得课程设计题目、相关设计要求以及设计计算、图纸绘制的详细讲解，还可以通过网络课程聊天信息功能与教师及时沟通。另外，将选择课程设计的班级学生和三名教师加入一个QQ答疑群，日常答疑时间要保证至少有一名教师在线，这样学生提出的问题就能够得到及时反馈。“多师双侧”线上线下混合式教学过程如图3所示。教师对每个学生设计一个独立的课程设计题目。学生可以在设计任务驱动下，通过网络课程自己学习后进行设计计算和图纸绘制，随时通过拍照上传设计资料的方式提交每一阶段的任务。设计内容通过检查的学生，即可进行下一阶段工作，无须等待大部分学生完成后指导教师的统一讲解与检查。这样能使不同进度的学生按照自己的学习情况自主安排课程设计，保持学习热情和动力。采用“多师双侧”线上线下混合式教学，学生因疫情或其他原因不方便返校时，也能够及时完成大部分教学任务。由图3的教学过程可以看到，前期课程设计教学过程可以在线上互动完成；中间的线上+线下的教学环节也可以在特殊时期通过学生上传照片、教师在线完成检查批改的线上教学所替代，线下教学过程集中在最后阶段，减少了学生返校后集中补充实践环节的工作量。

2.2“多师双侧”课程设计混合式教学改革的特点和创新性

与原有的课程设计实施过程相比，采用“多师双侧”混合式课程设计，让信息化体现在每个教学实践环节中。通过网络平台，学生可以进行视频学习，教师也可以很方便地实施过程性考核，图4为网络平台统计的一个月内某班学生学习次数和某一天学生学习时间段。通过统计并分析学生学习时间段，更好地协调安排多师在线答疑时间，打造更好的互动学习空间。分析学生学习次数对应的日期，与教师的课程设计任务布置和分配情况比较，教师可以了解学生的课程设计时间安排。

根据这一信息反馈，教师在指导下一届学生做课程设计时，可以更加合理地安排课程设计的进度。同时，学生学习次数、时间的统计分析，使过程性考核结果数据更为详尽。线上考核与线下答辩的图纸、说明书及成绩相结合，形成多环节、全方位的过程考核，评审结果更加公正。图5为学生在线学习视频详情统计表，教师可以通过统计数据的反刍比，准确地筛选、分析学生在网络平台上学习视频时的不同关注度，可以更加深入地了解学生线上学习状态中的细节问题，准确地掌握班级整体的学习状态；并根据视频关注度的顺序更好地调整教学节奏，提高课程设计的完成质量。当前，大多数混合式课程改革是针对理论课程进行的，在实践课程中实施混合式教学改革主要集中在少量实验课程。在中国大学MOOC、超星学银等在线教学平台上开放的教学资源中，尚未检索到与机械基础课程设计相关的课程资源。同时在百度等搜索引擎中查到，有大量的学生在搜索和询问机械基础课程设计中结构设计等相关内容，这说明学生在课程设计中有网络学习的需求。机械基础课程设计混合式教学完善后，将进一步申请在线一流课程，希望通过该课程学习的受益人更多，实现信息技术发展推动教育变革与创新的目标。

3结语

在机械基础课程设计实践教学进行线上线下混合式教学的教学改革探索，从最初的设计计算过程，到最后的图纸设计及绘制过程，充分发挥了网络平台的功能，提供丰富的教学资源。在课程教师团队的协同工作下，学生可以随时进行线上学习，并与教师开展无障碍沟通交流，实现了“以学生为中心”的线上实践教学，能为实施过程性考核与改进教学方法提供反馈数据，保证课程设计的质量和效果。通过“多师双侧”课程设计混合式教学改革实践，学生的工程实践能力和创新能力得到了显著提高。

作者:惠烨屈忠鹏王涛梁金生闫茹单位:陕西科技大学机电工程学院