機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化教學(xué)改革探究

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摘要：在新時(shí)代下傳統(tǒng)教學(xué)模式需要改革的基礎(chǔ)上，筆者介紹了OTO教學(xué)模式的特點(diǎn)，以及武昌工學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)現(xiàn)狀，從提高學(xué)習(xí)靈活性和學(xué)習(xí)效率，資源共享共建精品課程，互動(dòng)形式的多樣化，建立多元化的評(píng)價(jià)方法四個(gè)方面對(duì)OTO教學(xué)模式下機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)改革進(jìn)行了研究。研究結(jié)果表明：OTO教學(xué)模式為師生創(chuàng)造了一個(gè)全新的、更高效的學(xué)習(xí)平臺(tái)；不僅提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的靈活性，提高了學(xué)習(xí)效率，而且有助于將線上資源共享，建立精品課程，優(yōu)化學(xué)生學(xué)習(xí)效果。

關(guān)鍵詞：OTO；機(jī)械；教學(xué)；改革

傳統(tǒng)的教學(xué)模式一般是學(xué)生和老師一同在課堂進(jìn)行學(xué)習(xí)與授課，而隨著人工智能時(shí)代的到來，這種傳統(tǒng)的教學(xué)形式需要進(jìn)行改革，才能更好地跟上時(shí)代步伐，提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率。針對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)，如何更好地將傳統(tǒng)教學(xué)與現(xiàn)代化的方式相結(jié)合，就是筆者需要研究的內(nèi)容。“OTO”即“OnlineToOffline”，其含義是“線上線下”混合式教學(xué)，這是近年發(fā)展起來的一種新型教學(xué)模式，即學(xué)生需要將線下教學(xué)與線上教學(xué)混合進(jìn)行學(xué)習(xí)，是一種更強(qiáng)調(diào)主動(dòng)性的學(xué)習(xí)方式。學(xué)生不再是被動(dòng)的學(xué)習(xí)者，在OTO教學(xué)的模式中，學(xué)生是學(xué)習(xí)的主動(dòng)研究者，而教師不僅僅是作為教學(xué)知識(shí)的傳播者，更是一個(gè)知識(shí)的引導(dǎo)者。在“互聯(lián)網(wǎng)+教育”新形勢(shì)的新時(shí)代，OTO教學(xué)模式是一種創(chuàng)新的教育模式，隨著網(wǎng)絡(luò)與科技的快速發(fā)展，OTO教學(xué)在普通高等學(xué)校的教育中顯得愈發(fā)重要[1-2]。

1機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)現(xiàn)狀

1.1機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)現(xiàn)狀

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)是普通高等學(xué)校本科的一門專業(yè)，屬于機(jī)械類專業(yè)，該專業(yè)旨在培養(yǎng)能適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展需要，同時(shí)具備扎實(shí)的自然科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)、過硬的機(jī)械專業(yè)知識(shí)和較好的相關(guān)實(shí)踐能力，且具有創(chuàng)新意識(shí)、溝通能力和較高社會(huì)責(zé)任感與職業(yè)道德的人才。武昌工學(xué)院為全日制普通本科高等學(xué)校，培養(yǎng)應(yīng)用型技術(shù)技能型人才，要求學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)合理、動(dòng)手能力強(qiáng)、綜合素質(zhì)高。在武昌工學(xué)院的機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)的教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)，該專業(yè)學(xué)生絕大多數(shù)為男生，他們思維活躍、動(dòng)手能力強(qiáng)，但學(xué)習(xí)能動(dòng)性還需提高。

1.2機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)現(xiàn)狀

老師在教學(xué)過程中會(huì)根據(jù)人才培養(yǎng)目標(biāo)和教學(xué)大綱確定教學(xué)目標(biāo)以及相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容，加上每個(gè)班級(jí)情況會(huì)有差異，學(xué)生整體的班風(fēng)、接受程度會(huì)不同，老師將根據(jù)每個(gè)班級(jí)的特點(diǎn)針對(duì)性教學(xué)。但是由于機(jī)械類一個(gè)教學(xué)班級(jí)一般有30人左右，教師無法真正做到針對(duì)每個(gè)人個(gè)性化教學(xué)。在教學(xué)時(shí)，教師一般保證絕大多數(shù)同學(xué)有所進(jìn)步，但是在傳統(tǒng)教學(xué)的模式上，很難完全做到讓所有人都完全理解老師在教學(xué)過程中講解的所有知識(shí)點(diǎn)，使教師所講授的所有內(nèi)容都被學(xué)生在課程上所消化吸收。結(jié)合武昌工學(xué)院學(xué)情及專業(yè)特點(diǎn)，在近年的教學(xué)過程中，部分教師初步嘗試OTO教學(xué)。圖1為機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)三個(gè)班級(jí)對(duì)于同一門課程在同一時(shí)間完成了相同的教學(xué)內(nèi)容后，學(xué)生對(duì)于不同知識(shí)點(diǎn)的接受程度。其中橫坐標(biāo)為不同難易程度的知識(shí)點(diǎn)，縱坐標(biāo)為學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)內(nèi)容后的測(cè)試得分，其中1班為傳統(tǒng)教學(xué)模式，2班為純線上教學(xué)模式，3班為淺嘗OTO教學(xué)模式。通過圖1可以發(fā)現(xiàn)，1班在傳統(tǒng)教學(xué)模式中，學(xué)生對(duì)于容易的知識(shí)點(diǎn)很容易接受，隨著知識(shí)難度的增加，學(xué)生的接受程度會(huì)逐漸下降；2班在純線上教學(xué)模式中，學(xué)生對(duì)于容易的知識(shí)點(diǎn)接受程度較高，但是知識(shí)難點(diǎn)增加后，學(xué)生的接受程度就會(huì)下降較快；而3班在淺嘗OTO的教學(xué)模式下，不管是容易的知識(shí)點(diǎn)還是較難的知識(shí)點(diǎn)，學(xué)生的接受程度都會(huì)比較高，且當(dāng)知識(shí)難度增加后，學(xué)生的接受程度也不會(huì)有過于明顯的下降。通過調(diào)查也發(fā)現(xiàn)，學(xué)生更愿意在OTO的教學(xué)模式中進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)，這樣學(xué)習(xí)效果會(huì)得到明顯提升。

2OTO教學(xué)模式下機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)改革研究

2.1提高學(xué)習(xí)靈活性和學(xué)習(xí)效率

學(xué)生的學(xué)習(xí)不再僅僅局限于課堂上，通過OTO的教學(xué)模式，學(xué)生可以在課前線上預(yù)習(xí)學(xué)習(xí)內(nèi)容，完成課前習(xí)題，帶著疑問在課堂上進(jìn)行學(xué)習(xí)，在教室里會(huì)更有針對(duì)性地與老師進(jìn)行互動(dòng)來解決疑惑，課后可以自主利用時(shí)間進(jìn)行復(fù)習(xí)，鞏固強(qiáng)化所學(xué)知識(shí)。對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)的學(xué)生而言，很多知識(shí)內(nèi)容與學(xué)生的生活仿佛隔了一層窗戶紙，如果僅通過課堂學(xué)習(xí)，學(xué)生無法很好地理解難點(diǎn)內(nèi)容。在OTO的教學(xué)過程中，學(xué)生通過課前線上教師的指導(dǎo)預(yù)習(xí)，教師在課堂中針對(duì)學(xué)生預(yù)習(xí)情況有目的地進(jìn)行線下指導(dǎo)，再結(jié)合學(xué)生課后線上的鞏固復(fù)習(xí)，將線上線下兩個(gè)教學(xué)方式有機(jī)融合，使教學(xué)效果達(dá)到最大。比如對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)的學(xué)生而言，“機(jī)械工程制圖”是非常重要的一門課程，同時(shí)也是一門非常考查學(xué)生想象能力的課程。很多機(jī)械結(jié)構(gòu)學(xué)生都無法在課堂上看到實(shí)物，教師會(huì)通過播放圖片或者動(dòng)畫視頻的方式讓學(xué)生盡可能地了解機(jī)械產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，但是傳統(tǒng)教學(xué)模式依然會(huì)比較抽象，學(xué)生不好全面掌握其結(jié)構(gòu)，因此在繪圖過程中無法很好地把握。通過OTO教學(xué)就可以很全面地講解，教師可以把機(jī)構(gòu)的分解圖、裝配圖，以及不同視角的視頻展示等發(fā)布在線上，學(xué)生可以更全面地理解。對(duì)于在課堂中沒有完全理解的內(nèi)容，學(xué)生課后也可以隨時(shí)播放教學(xué)視頻進(jìn)行學(xué)習(xí)，不僅提升了學(xué)習(xí)的靈活性，也提高了學(xué)習(xí)的效率。

2.2資源共享共建精品課程

OTO教學(xué)是一種線上線下混合式教學(xué)，其中非常重要的一環(huán)是建立線上教學(xué)資源。傳統(tǒng)課堂上，教師一般是將PPT、教學(xué)進(jìn)度表、教學(xué)大綱、教案、動(dòng)畫視頻等資料在課程上進(jìn)行展示，而在OTO教學(xué)過程中，教師會(huì)將這些資料都上傳到線上平臺(tái)，學(xué)生可以隨時(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí)。課前預(yù)習(xí)、課后進(jìn)行復(fù)習(xí)鞏固都可以利用自主時(shí)間來完成。對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)的學(xué)生而言，他們要求理論與實(shí)踐相結(jié)合，學(xué)生在課堂上學(xué)習(xí)了理論之后，對(duì)于不熟悉的知識(shí)點(diǎn)，可以隨時(shí)在線上復(fù)習(xí)，或者在實(shí)踐操作過程中，遇到難點(diǎn)也可以隨時(shí)通過線上的相關(guān)教學(xué)內(nèi)容及時(shí)解決問題，大大提高了問題的解決效率。而且線上資源可以供全校所有學(xué)生，乃至全社會(huì)使用，即使是非機(jī)械類專業(yè)的學(xué)生，如果對(duì)本門課程感興趣，也可以根據(jù)自身能力選擇合適的線上資源進(jìn)行學(xué)習(xí)，并且還可以參加線上測(cè)試評(píng)價(jià)，真正實(shí)現(xiàn)了信息互通、資源共享。在教學(xué)過程中，教師會(huì)不斷更新建設(shè)教學(xué)資源庫，信息化教學(xué)資源的建設(shè)是一項(xiàng)長(zhǎng)期工程，尤其是對(duì)于普通本科高等院校來說，需要建立起完整的信息資源庫，以適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的需要。很多高校都有不少關(guān)于機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)的教師，有能力組建一支有力量的教師隊(duì)伍，這樣的一支隊(duì)伍在多年的教學(xué)過程中必定汲取了大量的經(jīng)驗(yàn)，足以完成OTO教學(xué)平臺(tái)的建設(shè)以及信息整合、資源整合等工作，通過不斷積累，可以共建精品課程，這對(duì)學(xué)生的成長(zhǎng)以及學(xué)校的發(fā)展都是非常有益的[3-6]。

2.3互動(dòng)形式的多樣化

傳統(tǒng)教學(xué)過程中，教師點(diǎn)學(xué)生回答問題一般是根據(jù)點(diǎn)名表喊出學(xué)生名字，但是在OTO教學(xué)過程中，回答問題可通過搶答、隨機(jī)抽取等形式，學(xué)生更感興趣，也可以調(diào)節(jié)一下課堂學(xué)習(xí)緊張的學(xué)習(xí)氣氛，學(xué)生回答問題的次數(shù)和準(zhǔn)確情況也可以作為后期評(píng)價(jià)的參考之一。教師可在線上發(fā)布小組作業(yè)，小組成員可在課后討論完成，完成之后在線上平臺(tái)提交作品即可，并可進(jìn)行展示交流，班級(jí)成員可對(duì)每組作品進(jìn)行圖1不同教學(xué)模式下學(xué)生對(duì)知識(shí)接受程度點(diǎn)贊和評(píng)論，對(duì)于點(diǎn)贊率高的作品，在課堂教學(xué)時(shí)，可上臺(tái)進(jìn)行介紹，教師可與學(xué)生一起討論產(chǎn)品優(yōu)缺點(diǎn)，并分析改進(jìn)。這樣不僅可以讓學(xué)生在互動(dòng)過程中完成并改進(jìn)自己的作品，也可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。傳統(tǒng)的教學(xué)模式對(duì)師生互動(dòng)的形式有一定的局限性，很多活動(dòng)只能在課堂上開展，即使是發(fā)布的課后任務(wù)，也無法做到實(shí)時(shí)交流。且在傳統(tǒng)教學(xué)過程中，盡管師生可以面對(duì)面直接交流，但是很多學(xué)生積極性不夠高，他們多為被動(dòng)接受知識(shí)，由于不善于表達(dá)或從眾心理等各種原因，與老師直接的互動(dòng)并不是很多，因此會(huì)造成學(xué)習(xí)效果并不是特別突出。但是OTO教學(xué)模式豐富了師生互動(dòng)的多樣性，且學(xué)生可以及時(shí)反饋學(xué)習(xí)情況。借助網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，教師可以個(gè)性化地為不同學(xué)生設(shè)置不一樣的作業(yè)題目，還可以讓學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作進(jìn)行小組討論，學(xué)生也更勇于表達(dá)自己的想法。比如在“機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)”課程中，學(xué)生利用所學(xué)習(xí)到的相關(guān)理論知識(shí)，課后可以在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計(jì)與搭建，在實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生能隨時(shí)將所搭建的產(chǎn)品進(jìn)行拍照上傳，教師也可以進(jìn)行指導(dǎo)改進(jìn)，這樣能實(shí)現(xiàn)課后互動(dòng)指導(dǎo)，學(xué)生將想法在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，同學(xué)間可以相互交流，教師線上進(jìn)行觀察引導(dǎo)，學(xué)生進(jìn)步會(huì)更快。對(duì)于教師而言，教學(xué)方式會(huì)更加多樣化，也能提高學(xué)生對(duì)本門課程的學(xué)習(xí)興趣。機(jī)械類專業(yè)課教師的教學(xué)傳統(tǒng)上主要是線下完成的，教師根據(jù)個(gè)人多年經(jīng)驗(yàn)，觀察并把握學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)、學(xué)習(xí)能力和特點(diǎn)，為學(xué)生講解課程相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，并對(duì)重難點(diǎn)進(jìn)行合理的解析，答疑解惑。OTO教學(xué)模式可以讓學(xué)生在線下培養(yǎng)技能，而在線上完成對(duì)機(jī)械專業(yè)知識(shí)點(diǎn)的把握和理解，并完成相應(yīng)的作業(yè)任務(wù)，與教師的互動(dòng)也更加多樣。這種教學(xué)模式不僅僅能實(shí)現(xiàn)師生之間的良性互動(dòng)，而且還可以增加學(xué)生之間的互動(dòng)，讓學(xué)生在交流互動(dòng)的過程中完善思路、開闊眼界[7-9]。

2.4建立多元化的評(píng)價(jià)方法

對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)而言，傳統(tǒng)的評(píng)價(jià)方式一般由三部分組成：試卷考試成績(jī)+學(xué)生實(shí)驗(yàn)成績(jī)+學(xué)生平時(shí)成績(jī)。而在OTO的教學(xué)模式中，評(píng)價(jià)方式將更加多元化。比如教師可在課堂教學(xué)開始時(shí)采用線上簽到的方式，在短時(shí)間內(nèi)學(xué)生通過手勢(shì)簽到或者定位簽到的方式，一方面節(jié)省了教師點(diǎn)名的時(shí)間，另一方面也可以保證簽到的學(xué)生是一定在教室內(nèi)的，這樣教師可以及時(shí)把握學(xué)生的到課情況。在OTO教學(xué)過程中，考核方式也更加豐富，可以將教師評(píng)價(jià)、學(xué)生自評(píng)和學(xué)生互評(píng)進(jìn)行融合，關(guān)注的重點(diǎn)不再是傳統(tǒng)教學(xué)中期末考試的成績(jī)，而是更重視學(xué)生的學(xué)習(xí)過程、學(xué)習(xí)能力、學(xué)習(xí)的態(tài)度及效果[10]。

3結(jié)語

OTO教學(xué)模式的出現(xiàn)，為師生創(chuàng)造了一個(gè)全新的、更高效的學(xué)習(xí)平臺(tái)。它能將傳統(tǒng)教學(xué)與線上教學(xué)進(jìn)行優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，不僅提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的靈活性和學(xué)習(xí)效率，還可以將線上資源共享，提供給更多有需要的學(xué)習(xí)者，也讓教師可以更全面方便地更新信息資源庫，盡快建立精品課程，并且豐富師生之間的互動(dòng)形式，增加交流，優(yōu)化學(xué)生學(xué)習(xí)效果，也使得課程評(píng)價(jià)方式更加多元化，教學(xué)與學(xué)習(xí)均更加靈活[11]。OTO教學(xué)將傳統(tǒng)教學(xué)中被動(dòng)接受學(xué)習(xí)的學(xué)生，變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)的研究者，而教師變?yōu)橹笇?dǎo)者，這樣一種混合式的教學(xué)模式使得教學(xué)過程中具有更多的主動(dòng)性，從而有效提高了教師的教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

作者:王婷 單位:武昌工學(xué)院綠色風(fēng)機(jī)制造 湖北省協(xié)同創(chuàng)新中心