混合式教学在《工程材料与机械制造基础》中的应用

    杨雪银

    摘 要：“互联网+”时代的到来，促进混合式教学模式的强劲发展。结合工程材料和机械制造基础的课程结构，着重从研究现状、雨课堂教学平台、理论课与实验课相结合三方面对混合式教学模式进行研究，并对该课程的考核方式进行了改革。

    关键词：信息化技术；混合式教学；雨课堂

    中图分类号：G434 文献标识码：A

    doi：10.14031/j.cnki.njwx.2019.04.060

    当今教育已进入“互联网 +”的时代，随着云计算、大数据、人工智能等信息技术不断的涌现，每个人都可以借助互联网学习各种知识。而信息化课堂教学是学校内涵建设、质量工程、学科专业建设的落脚点，也是实现人才培养目标的主要途径。

    信息技术中的混合式教学体现在线学习和课堂教学相结合，并实现优势互补、多元化和多样化的教学方式，为高校工科课堂教学模式改革提供了新的理念和思路。基于此，本文以“互联网 +”背景下的混合式教學模式在《工程材料与机械制造基础》的运用进行研究。

    1 《工程材料与机械制造基础》混合式教学研究初探

    1.1 研究现状

    混合式教学是指将传统课堂教学与网络教学有机结合的一种模式，对换学生与教师的角色，体现“以学生为主体，以教师为主导”的教学理念，教师仅起到支持、引导、监督和控制的作用，学生利用教师创建的教学环境，自由、自主地开展学习[1]。

    信息化教学中的混合式学习的研究取得了较为丰富的研究成果，据知网统计从2005—2018年间关于混合式学习主题的文献达1314篇，特别是2018年呈井喷式发展，有1180篇相关论文发表。

    1.2 可行性分析

    《工程材料与机械制造基础》的课程总学时为 64学时，其内容包括工程材料、铸造、压力加工和焊接成形加工工艺、材料应用与零部件选材，内容杂而多。该课程的知识对工科类学生后续学习和发展都起到至关重要的作用，为提高课堂教学效果，高效多元的混合式教学设计理念必须实施。

    首先，互联网掌控的时代，校园网络全覆盖工程早已实施，网速不成问题，而且90后的学生具备每人一部手机的条件，借助微信端的雨课堂工具授课条件成熟。其次，学校重视实验投入，具备教室授课迁移到实验室授课的设备和仪器。

    2 雨课堂在《工程材料与机械制造基础》混合式教学中的应用

    基于“项目驱动、问题导向”思路，混合式分别从“学习理论、学习资源、学习方式和学习环境”四大模块对混合式教学模式进行教学设计。四大模块依托于“互联网 +”的教学平台，形成互为支持的循环有效体系。做到课前准备、课中面授、总结反思、课后测试和反馈提升等工作，形成一闭环的教育生态体系，达到循序渐进、有条不紊的混合式教学模式。

    课堂教学主要借助雨课堂微信端平台，将课前—课上—课后的每一个环节都赋予全新的体验，快捷地实现大数据时代的智慧教学模式，包括师生多元化的实时性互动，教学全周期的数据分析等。

    2.1 创新师生互动的课上教学模式

    ①课前复习，每次课前针对上次课程出5道简单的选择题或填空题，限时2 min做完，且每道题的检测结果实时统计，既巩固了上节课的内容又增加了学生学习的乐趣，还省去了考勤环节。

    ②课上：创新师生互动环节，随机提问，比如每个体心立方晶胞中包含有几个原子，可以通过随机抽取在线班级的名单，课堂弹幕互动的方式能轻松组织讨论，活跃班级气氛，积极参与课堂学习。讲解知识时如果同学遇到困难可以匿名反馈，根据匿名反馈，可以安排限时测、随堂知识检测等，授课过程PPT同步，学生不再拍照抄写，专注听课思考。

    2.2 轻松翻转的课下学习模式

    ①针对每次教学安排，随时推送预习材料和语音讲解内容。课前为学生提供具有时代特色（比如新材料、新成形工艺等）、有特色吸引力与创造力的资源库等，如首先制作具有生活气息的案例，结合日常不锈钢的脸盆、饭盆、硬币等物品，导出冲压件的特点是薄而简单。其次制作多种动画功能的 PPT，查找并录制微视频，布置课前预习、增加相关网页知识的链接等，除了依托雨课堂外，还积极构建临沂大学课程教学平台，采用案例分析、项目策划、PPT、工程材料应用为引导、微视频、线上互动沟通等方法，呈现立体多样化的平台模式，供学习者预习参考。

    ②雨课堂平台内置免费名校慕课视频。申请会员，可以搜索视频共享，资源库丰富而庞大，涉及各行各业，工程材料中的基本知识几乎都涵盖，远离生活的一些材料的微观现状和视频都可以查阅得到。

    ③难点报告反馈，师生随时沟通课后推送作业题目。课后作业和测试试题可以实时推送，大大提高了沟通效率。

    2.3 随时随地可以查阅全景式的个性数据报表

    通过全周期采集分析课程数据，可以实时反馈对所学知识点的理解和掌握情况，随时监测学生学习过程中的方法、策略是否得当，并及时调整教学过程的优与劣，优化教学过程和更新教学手段，帮助教师精准教学。

    3 理论与实践相结合理念在《工程材料与机械制造基础》混合式教学模式中的应用

    除信息化教学模式外，实践教学模式也融入混合式教学过程当中：

    3.1 理论教学和实践教学的一体化融合

    采用理论与实践相结合的教学方法，有些理论性强而不易理解的知识点，在讲授时将上课的地点从教室搬到实验室，该实践在课堂模块式教学改革中取得了一致好评，例如，在讲授铁碳平衡相图时，边讲解铁碳合金的平衡组织成型特点，边要求学生制作式样，并通过金相显微镜进行组织观察和描绘。在理论与实践操作的过程中穿插教学内容，使枯燥抽象的理论知识变得生动、直观[2]。

    3.2 案例导入法教学

    讲课中穿插大量的已知案例，导入基础理论知识的学习。例如，①先让学生观察日常生活中消火栓、金属栅栏和不锈钢饭盆的腐蚀图片，进而引入晶间腐蚀的概念、危害与预防；②通过电影泰坦尼克号豪华巨轮的首航断裂图片，分析巨轮断裂是钢材中含S量过高，导入S、P有害杂质的危害性，S使金属晶粒粗大变脆，P在钢中生成低熔点共晶物增加钢的热脆性，或从熔体析出，使材料在焊接中开裂。

    3.3 綜合化的实验教学

    为了提高学生实验效果，增加动手实践能力，在实验安排、实验内容方面均进行了改革[3]。实验安排，采取多元化立体式教学模式，使课堂理论教学时间由64 学时减少到32学时，部分在实验室授课的内容，归为实验课。再将部分教学实践内容移到课外进行（例如冷加工部分的车、铣、刨、磨、钻等内容，在机加工中心停课集中实训俩周，不占学时），实验课时由原先的4学时增加到 32 学时。原先单一的实验课变成验证型、技能型和设计型相结合的综合性的实验项目。实验教学模式由单纯的实验变成理论和实践结合的教学模式，验证型、技能型和理论教学同步穿插的混合模式教学。例如金相组织试样的制造环节，让学生利用现有实验设备，买素材制作试样，包括切割、退火、回火、融化塑料、试样成型、打磨、抛光、侵蚀等工序的操作，并测其硬度，做好编号，用金相显微镜观察显微组织，对实验结果进行讨论和整理。该综合性实验使学生不仅对热处理工艺中的水淬、油淬的知识进一步巩固，也加深了对冷却速度、显微组织对钢的力学性能影响的理解[4]。

    4 结束语

    混合模式教学改革在该课程中的应用，取得了不错的效果，在学生的综合课程考核方面可以验证，考核改革采取期末考试成绩+平时成绩+实践成绩有机的方式。平时成绩占总评成绩的30%，主要包括雨课堂签到、课前预习、课后作业和雨课堂随堂测试等。为强化对学生学习过程的控制，在教学的过程中，根据课程内容，利用雨课堂在线测试进行 4～5 次随堂考试，既可督促学生知识的复习和消化，又有助于教师发现问题，及时调整教学内容和设计，提高了教学效果。综合实践成绩占总评成绩的30%，主要包括 20%的实验成绩和10%的分组讨论成绩。期末成绩占总评成绩的40%，试卷内容中案例分析，综合应用性题目比重增加，记忆性题目比重减少。通过该综合性的考核，引导学生放弃突击过关的侥幸心理，重视平时学习和实践能力的锻炼。

    参考文献：

    [1] 段蓉蓉，刘德玉，成亚玲，等.“互联网 + ”背景下混合式教学模式与对策研究[J].湖南工业职业技术学院学报，2018，（4）：133-136.

    [2] 林雪燕，潘菊素.基于翻转课堂在混合式教学模式设计与实现[J].中国职业技术教育，2016（2）：15- 20.

    [4] 潘晓燕.《工程材料》基于理实一体化及雨课堂的混合式教学模式的改革实践[J].高教学刊，2018（6）：111-113.

    [3] 傅乐荣，李尧，余五新.应用型高校工程材料与热处理课程实验教学改革的探讨和实践[J].教育与职业，2011（9）：161-163.