岳一領(lǐng)，朱艷春，馬立峰，張志鴻

（太原科技大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院，山西 太原）

一 引言

在教育部發(fā)布的《中國教育現(xiàn)代化2035》和《未來技術(shù)學(xué)院建設(shè)指南（試行）》文件中，都強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心的培養(yǎng)機(jī)制與評價機(jī)制。為深入貫徹上述文件的精神，緊密結(jié)合教學(xué)組織及教學(xué)方法的實(shí)際特點(diǎn)，聚焦未來需求，以提高學(xué)生綜合素質(zhì)為導(dǎo)向，堅持以學(xué)生為中心的宗旨，改進(jìn)優(yōu)化本文作者二十多年基層教學(xué)中摸索出來的“遞推式混合教學(xué)模式”，并在疫情防控期間運(yùn)用于教學(xué)實(shí)踐，為培養(yǎng)“革命性、顛覆性技術(shù)人才[1]”而努力。

二 教與學(xué)的特點(diǎn)及存在的主要問題

特殊時期全國上下一心積極響應(yīng)教育部“停課不停教”“停課不停學(xué)”的號召，“線上教學(xué)”迫在眉睫，客觀上講，這是采取的一種有利舉措[2]，尤其是《機(jī)械原理》[3]這樣一門實(shí)踐性比較強(qiáng)的專業(yè)主干技術(shù)基礎(chǔ)課程，一門比較適合培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力與設(shè)計能力的核心課程。如何規(guī)劃設(shè)計好“云課堂”更是一個嶄新的課題。通過調(diào)查研究，開展線上教學(xué)，面臨的主要問題有：（1）新學(xué)期新課程，老師基本上沒有和學(xué)生見過面，互相不了解；（2）開課時，學(xué)生拿不到紙質(zhì)版教材；（3）課程實(shí)踐環(huán)節(jié)很重要，但在線上教學(xué)期間，學(xué)生不可能利用到學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室，一些學(xué)科競賽也都延期或停滯、學(xué)生很難像線下那樣組隊做項目；（4）不了解或很難全面評估學(xué)生網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)模式可能具有的困難；（5）特殊時期首次全面線上教學(xué)給學(xué)生心理帶來的影響以及居家學(xué)習(xí)的動力和弊端；（6）線上線下相結(jié)合的“遞推式混合教學(xué)模式”并不適合這種單純線上教學(xué)模式。鑒于以上問題，針對這次全面推行的線上教學(xué)模式，為適應(yīng)當(dāng)前教學(xué)環(huán)境，改革教學(xué)法、完善優(yōu)化教學(xué)模式是十分必要的。

圖1 全面線上教學(xué)期間-改進(jìn)后的遞推式混合教學(xué)模式

三 建構(gòu)以本為本的遞推式混合教學(xué)模式

遞推式混合教學(xué)模式[4]的中心內(nèi)核是以學(xué)生為本，按照逐步推進(jìn)的規(guī)律層層遞進(jìn)。本文提出的遞推式混合教學(xué)模式是對前期提出的遞推式混合教學(xué)模式[4]的拓展和優(yōu)化，是在全面線上教學(xué)實(shí)踐中對先前提出的遞推式混合教學(xué)模式的創(chuàng)新和完善。優(yōu)化后的遞推式混合教學(xué)模式模型包括五層，如圖1所示。

第一層，學(xué)情調(diào)研分析是前提。尤其是在全面線上教學(xué)期間，了解學(xué)生的各方面的情況和想法，以及教與學(xué)的效果反饋，才能更有針對性地服務(wù)學(xué)生。

第二層，將思政教育引入緒論課，挖掘所授課程蘊(yùn)含的思政元素，實(shí)現(xiàn)專業(yè)教育與思政教育的融合滲透，是激發(fā)學(xué)生愛國熱情、提升學(xué)生社會責(zé)任感、認(rèn)清學(xué)習(xí)專業(yè)知識重要性的動力源。

第三層，通過對話課堂，激發(fā)學(xué)生的好奇心，喚醒學(xué)生自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新意識[4]；通過精心規(guī)劃課堂設(shè)計、根據(jù)全面線上教學(xué)期間教與學(xué)的特點(diǎn)，讓學(xué)生參與進(jìn)來，一起探究和實(shí)踐新的教學(xué)策略和技法，實(shí)時互動，提升課堂學(xué)習(xí)效果。

第四層，問題導(dǎo)向下的思維方式訓(xùn)練。充分采用調(diào)研式、啟發(fā)式、參與式、討論式、匯報式和總結(jié)式的教學(xué)方法和手段，培養(yǎng)學(xué)生自我學(xué)習(xí)與鉆研的能力，提升專業(yè)素質(zhì)和興趣。例如課堂上拋出一些具有啟迪學(xué)生思維，拓展學(xué)生思路的問題[4]，讓學(xué)生課下討論、思考、查閱文獻(xiàn)資料求證，進(jìn)而提出自己的想法和方案，同時，鼓勵學(xué)生主動發(fā)現(xiàn)問題、探究問題、大膽提出設(shè)想，充分發(fā)揮創(chuàng)造力和想象力。重點(diǎn)是一定要安排學(xué)生在課堂上匯報探究成果，提升學(xué)生的自信心和成就感。

第五層，項目驅(qū)動，小試牛刀。讓學(xué)生參與企業(yè)遇到的問題、參加學(xué)科競賽、以及申報大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練（實(shí)踐）項目等方式，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用科學(xué)原理、科學(xué)方法和創(chuàng)新技法擬定機(jī)械系統(tǒng)傳動方案，設(shè)計機(jī)械零件、結(jié)構(gòu)、裝置的能力，培養(yǎng)學(xué)生工程素養(yǎng)和工匠精神，力爭達(dá)到具有運(yùn)用工程基礎(chǔ)知識和技術(shù)解決機(jī)械設(shè)備或系統(tǒng)方面的復(fù)雜工程問題的能力。

遞推式混合教學(xué)模式通過學(xué)情調(diào)研知己知彼，思政教育激發(fā)學(xué)生源動力，對話課堂喚醒學(xué)生自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新意識，問題導(dǎo)向提升學(xué)生專業(yè)興趣和探究能力，以及項目驅(qū)動小試牛刀，來培養(yǎng)學(xué)生工匠精神和創(chuàng)新技能[4]。同時，構(gòu)建有利于提升大學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)和探究鉆研興趣的生態(tài)教學(xué)評價體系。學(xué)生是否愿意主動學(xué)習(xí)，一方面，程規(guī)劃要考慮提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和主動性，另一方面，要依賴評價標(biāo)準(zhǔn)的改革，引入具體可行的策略和操作方法，真正落實(shí)學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體。

四 遞推式混合教學(xué)模式在疫情期間的教學(xué)實(shí)踐

（一）學(xué)情調(diào)研分析助力以本為本

在這個特殊的教學(xué)環(huán)境下，要想實(shí)現(xiàn)較好的課堂教學(xué)效果和激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，就要想盡辦法盡可能地了解學(xué)生的情況和真實(shí)想法，所以每堂課都要開展問卷、投票和討論等調(diào)研和互動。為了提高學(xué)生對課程的興趣，要讓學(xué)生參與選擇使用哪一種課堂教學(xué)法，為更具有針對性地服務(wù)學(xué)生打下堅實(shí)基礎(chǔ)。如圖2所示。

圖2 章節(jié)知識點(diǎn)掌握程度調(diào)查統(tǒng)計圖

圖3 “正確認(rèn)識-停課不停學(xué)”思政課內(nèi)容[5]

圖4 教學(xué)組織形式

（二）將思政教育引入第一堂緒論課

結(jié)合全面線上教學(xué)時期的特點(diǎn)，將思政教育引入課堂尤為重要，而上好第一堂課是關(guān)鍵。寒假期間，老師收集素材，精心備制了“正確認(rèn)識-停課不停學(xué)”的PPT，引導(dǎo)學(xué)生深刻理解“停課不停學(xué)”不是指單純意義上的網(wǎng)上上課，也不只是學(xué)校課程的學(xué)習(xí)。

（三）精心組織在線對話空間課堂

為了提高全面線上教學(xué)期間在線課堂的教學(xué)效果，積極研究適合線上教學(xué)的方法并在實(shí)踐中應(yīng)用，提升學(xué)生對知識點(diǎn)的關(guān)注度，盡可能的降低完全線上教學(xué)對教學(xué)質(zhì)量的影響。完全線上教學(xué)，老師不能看到居家學(xué)生學(xué)習(xí)的狀態(tài)，不是每一個學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性都那么高，嚴(yán)格要求之外，還要采取一些方法和策略，引導(dǎo)學(xué)生主動進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和自主研究。這對課程教學(xué)組織形式（如圖4所示）提出了新的要求。通過對章節(jié)知識點(diǎn)導(dǎo)引與梳理總結(jié)、作業(yè)設(shè)計、學(xué)習(xí)過程考核等仔細(xì)研究，根據(jù)學(xué)情反饋和教學(xué)效果評估，充分考量教學(xué)學(xué)時和學(xué)生學(xué)習(xí)強(qiáng)度，合理碎化課程的顆粒度。提出問題讓學(xué)生思考，如圖5所示，課堂上拋出的問題由課上延伸到課下,在討論區(qū)很多同學(xué)參與互動。

圖5 課堂上拋出的問題

圖6 學(xué)生的反饋

（四）問題導(dǎo)向下的思維訓(xùn)練案例

遵循《機(jī)械原理》課程培養(yǎng)目標(biāo)[6]，結(jié)合生活中的機(jī)械問題、課本上有意思的小機(jī)構(gòu)和小命題、線上虛擬仿真實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)、課程實(shí)踐作業(yè)、開放性大作業(yè)和機(jī)械原理課程設(shè)計[7]等，將創(chuàng)新思維訓(xùn)練融入課程和實(shí)踐活動。鼓勵學(xué)生開展原創(chuàng)性實(shí)踐活動，培養(yǎng)創(chuàng)造性思維和批判性思維能力，營造創(chuàng)新無邊界、思維無界限的人才培養(yǎng)氛圍。

在全面線上教學(xué)期間，想盡一切可能的線上線下辦法，讓學(xué)生行動起來是課程培養(yǎng)的需要。安排學(xué)生在網(wǎng)上、在現(xiàn)實(shí)生活中認(rèn)識零件、機(jī)構(gòu)、機(jī)器，幫助學(xué)生樹立正確的設(shè)計思想和理念，提升學(xué)生追求創(chuàng)新設(shè)計的意識和熱情。為達(dá)到全面提升學(xué)生綜合素質(zhì)的目標(biāo)，需要將課程從教材內(nèi)容上向線上和線下資源擴(kuò)充[8]，從時間上向課外延伸（節(jié)假日和寒暑假很重要），從空間上向圖書館、實(shí)驗(yàn)室和其他實(shí)踐場所拓展。早在寒假期間，就以QQ群為平臺引導(dǎo)春季開課學(xué)生開展自主探究式學(xué)習(xí)，開學(xué)后又結(jié)合實(shí)踐性大作業(yè)、開放性大作業(yè)、以及高等學(xué)校機(jī)械工程學(xué)科虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺[5]培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維。盡量營造居家網(wǎng)上學(xué)習(xí)如同身處課堂的濃厚學(xué)習(xí)與創(chuàng)新氛圍。結(jié)合《機(jī)械原理》課程與工程實(shí)際結(jié)合緊密、且大學(xué)生是第一次比較系統(tǒng)地接觸機(jī)械系統(tǒng)的特點(diǎn)，給封閉在家的大學(xué)生在學(xué)期開學(xué)前布置實(shí)踐性大作業(yè)：在互聯(lián)網(wǎng)、微信、學(xué)習(xí)強(qiáng)國APP等媒體上搜索在全面線上教學(xué)期間，引起人們關(guān)注的機(jī)構(gòu)或機(jī)器，達(dá)到認(rèn)知機(jī)構(gòu)和機(jī)器的大綱要求。在此基礎(chǔ)上，考慮學(xué)生居家隔離的處境，本著培養(yǎng)學(xué)生實(shí)地調(diào)查能力、掌握文獻(xiàn)資料查詢能力、以及培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計和創(chuàng)新等綜合能力為目的，又布置了開放性大作業(yè)：觀察并選擇一個家中的小工具、農(nóng)具、家具（家具中的某個功能）、小電器（小電器中的某個功能）或健身器材（健身器材中的某個功能）等（考慮一下，家里能動的東西，是不是都是機(jī)構(gòu)呢？），拍圖片和視頻，研究其機(jī)構(gòu)組成情況，并繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖。借助網(wǎng)絡(luò)工具(圖書館電子資源、超星、專利網(wǎng)等)，查找本產(chǎn)品專利原理分析或相關(guān)專利與產(chǎn)品的原理關(guān)系，查閱相同功能的產(chǎn)品和專利，并進(jìn)行比較分析。用仿真軟件進(jìn)行機(jī)構(gòu)（連桿機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)或凸輪機(jī)構(gòu)等）尺寸設(shè)計和機(jī)構(gòu)性能分析。圖7和圖8分別為課程大作業(yè)完成情況統(tǒng)計圖和學(xué)生直播匯報大作業(yè)截圖。

（五）項目驅(qū)動，小試牛刀，抓住時機(jī)培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和實(shí)踐能力

分享企業(yè)工程中遇到的問題,讓學(xué)生研究并提出解決方案。學(xué)生經(jīng)過老師的引導(dǎo)和自主學(xué)習(xí)給出方案。如圖9所示，為學(xué)院老師發(fā)布的甘蔗收獲機(jī)通道問題，學(xué)成完成的解決方案。抓住時機(jī)將培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新思維能力、設(shè)計能力與實(shí)踐動手能力融入到課堂互動環(huán)節(jié)、課下交流環(huán)節(jié),引導(dǎo)學(xué)生開展自主探究式學(xué)習(xí)。

圖7 課程大作業(yè)完成情況統(tǒng)計圖

圖8 學(xué)生直播匯報大作業(yè)截圖

五 構(gòu)建有利于提升大學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)和探究興趣的生態(tài)教學(xué)評價機(jī)制

遞推式混合教學(xué)模式強(qiáng)調(diào)過程的實(shí)施效果取決于學(xué)生學(xué)業(yè)成績評定的形式,考試將不是學(xué)生學(xué)業(yè)成績評定的唯一形式，平時成績也不再是提高考試通過率的神器[4]。表1為課程成績評定權(quán)重的設(shè)置，目的在于教學(xué)生會自己學(xué)、會思中學(xué)、會做中學(xué)[4]。

表1 課程成績評定權(quán)重

六 結(jié)語

全面線上教學(xué)期間，以及學(xué)生重新開始正常的校園學(xué)習(xí)后，要做好課程銜接，把全面線上教學(xué)期間的好的措施轉(zhuǎn)化為平時的常態(tài)機(jī)制。在學(xué)生返校后的面對面教學(xué)中，依據(jù)前面課堂檢測、問卷、作業(yè)等互動情況對學(xué)過的知識點(diǎn)查缺補(bǔ)漏，完成實(shí)時檢測和互動，對整個學(xué)期的課程數(shù)據(jù)加以分析和整理，構(gòu)建有利于提升大學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)和探究興趣的生態(tài)教學(xué)評價機(jī)制，繼續(xù)完善遞推式混合教學(xué)模式模型，以期將經(jīng)驗(yàn)成果為教學(xué)改革提供新思路。

圖9 學(xué)生完成的項目方案解析