《机械制造工程学》线上线下混合式金课建设及教学实践

《机械制造工程学》线上线下混合式金课建设及教学实践

作者：郝敬宾 韩正铜 刘新华 杨海峰 田宪华 来源：《科教导刊·电子版》2020年第19期

摘 要 针对教育部实施的一流本科课程 “双万计划”，开展了《机械制造工程学》线上线下混合式金课建设工作。以微课程这一新的教学模式来弥补传统课堂教学和实验教学的不足，进行了有针对性的微课程设计、内容编选和平台建设;并通过微信公众平台进行课程资源共享和课程教学互动，利用移动终端的即时性、及时性和灵活性的优点，进行线上线下混合式教学，提升学生的学习兴趣和过程参与度，满足学生对课程学习的不同需求，引导学生进行深入探索与拓展学习，为提高《机械制造工程学》教学效果做出了有益地探索和实践。 关键词 机械制造工程学 金课建设 线上线下混合式教学 微课程 中图分类号：G642 文献标识码：A 1机械制造工程学金课建设

教育部以建设面向未来、适应需求、引领发展、理念先进、保障有力的一流专业为目标，实施一流专业建设2019-2021年，建设10000个左右国家级一流本科专业点和10000个左右省级一流本科专业点，即所谓的“双万计划”。学校根据《“双万计划”国家级一流本科课程推荐认

定办法》，组织各学院认真开展国家级一流本科课程的建设和推荐认定工作，《机械制造工程学》作为机械工程专业本科生的专业主干课，被列为学校2020年线上线下混合式金课的重点培育项目。《机械制造工程学》课程在2018年国际工程教育认证的过程中，按照认证要求进行了教学大纲的重新修订和实验内容的更新，着重于培养学生加工工艺分析、工装夹具设计、装配调试等方面的工程实践能力。由于本课程涉及知识面宽、内容多、而课堂教学从40学时压缩到32学时，如何完成教学目标并取得较好的教学效果，一直是课程组老师不断探索的课题。

随着移动互联网技术的迅猛发展，基于移动网络开发设计的微课程正在展现其独特的优势。与传统教学模式相比，微课程短小精炼和趣味互动，可以让学生根据自己的需求去接收知识。在机械制造工艺的教学中加入微课程网络互动教学环节，一方面，可以很好地激发学生自主学习的兴趣，充分利用课余的零散时间进行知识点的预习和巩固;另一方面，适时地扩充一些课堂上没有涉及到的知识点，尤其是制造业最新最前沿的技术信息，开阔学生的眼界。 依托于2015年校级网络在线课程培育项目和2016年校级网络在线课程建设项目——《机械制造工程学》的微课程建设，以及2015年机电工程学院实验室教学改革项目——《机械制造工程学》实验更新与方法创新。课程组尝试以微课程这一新的教学模式来弥补传统课堂教学和实验教学的不足，进行了有针对性的微课程设计、内容编选和平台建设，并通过微信公众平台进行课程资源共享和课程教学互动，利用移动终端的即时性、及时性和灵活性的优点，进行线上线下混合式教学，提升学生的学习兴趣和过程参与度，满足学生对课程学习的不同需求，引导学生进行深入探索与拓展学习，培养学生的自主学习能力。 2线上线下混合式课程建设内容

2.1构建线上教学与线下教学有机结合的课程体系 2.1.1微课程与课堂教学的内容衔接

微课程在内容设计上以教学大纲为基础，以课前引导和课后巩固为目标，对重新编排的教学内容进行知识点的划分，对每个小节进行独立设计和编排。课前微课程介绍一些储备知识并提出一两个问题，学生通过网络学习后进行答题签到;课后微课程是对课堂教学的重点复习和拓展知识点的补充，学生完成巩固性课程视为课堂学习合格，如果能完成拓展性课程可适度加分。

2.1.2虚拟仿真与实验教学的虚实结合

利用多媒体技术和虚拟现实技术将实验过程或操作设备进行虚拟仿真，让学生在实验课之前通过微课程能够“真实”地观看整个实验过程，了解操作设备的构造，便于学生可以更快地进

入实验状态，正确操作机器设备。另外，虚拟仿真实验还为实验操作做好安全提醒，通过一些操作要领的小测试，考查学生的安全操作意识。 2.2制作短小精炼、形式新颖、趣味互动的微课程 2.2.1微课程脚本设计短小精炼

将课程知识点进行分解，每一个知识点录制一节微课程，每节微课程的时间控制在10-15分钟，分为三部分：开始的2-3分钟为课程的引入，中间6-10分钟为知识点的讲解，最后2分钟为课程的总结或小测试。在脚本设计上力求精炼，突出重点，一节微课程对应教学内容中的一个重点或难点。目前所有微课程视频都上传到中国矿业大学泛雅平台，已经运行三年，有两届学生进行了在线学习。

2.2.2微课程内容编排形式新颖

所有微课程视频教师出镜讲解，同时借助强大的多媒体技术，摆脱传统的板书或讲台的形象，使用三维动画来展示二维图形无法表达的空间结构。通过现场视频来介绍生产流程或加工过程，借助虚拟现实技术对装置或设备进行虚拟操作，让学生更容易掌握实践性强的教学内容。

2.2.3微课程教学过程趣味互动

在微视频中添加有趣的元素，如：幽默的语言声音、搞笑的人物形象、社会热点话题等，以吸引学生在课余时间来自主学习。微视频播放中设置互动答题环节，需回答问题后才能继续观看，以检验学生对知识点的掌握情况。另外，在泛雅平台的每个课程点上还添加了一些拓展知识（如：国外先进制造技术视频、最新的研究论文等），让感兴趣的学生自主选择来观看和学习。

2.3基于微信公众平台的线上线下混合式教学 2.3.1通过公众平台共享网络课程资源

由于课程所涉及的知识面宽、内容多，将课程资源放到微信公众平台上，学生可以选择关注课程微信公众号进行自主学习，打破了以往课堂教学在时间和地点上的局限，让学生根据各自的情况选择学习时间和学习内容。作者于2015年注册了“郝博士微课堂”微信公众号，借助第三方工具进行了平台建设。

2.3.2通过公众平台实现全方位互动教学