田恒，王曉強，張文虎，張?zhí)鹛穑鹾愕?/p>

（河南科技大學 機電工程學院，河南洛陽 471003）

隨著科學技術(shù)的快速發(fā)展以及人們?nèi)找嬖鲩L的教育需求，傳統(tǒng)教學模式逐漸無法滿足現(xiàn)代教育多元化的發(fā)展，難以滿足對個性化教育、終身教育的需要[1-3]。2016 年6 月，教育部印發(fā)《教育信息化“十三五”規(guī)劃》；2018 年4 月，教育部印發(fā)《教育信息化2.0 行動計劃》；2021 年7 月，教育部等六部門發(fā)布《關(guān)于推進教育新型基礎設施建設構(gòu)建高質(zhì)量教育支撐體系的指導意見》。這一系列文件的發(fā)布，旨在推進信息化時代教育變革，挖掘教育的潛力，全面推動教育現(xiàn)代化[4-6]。

智慧教學作為智能時代教育的重要組成部分，其融合了互聯(lián)網(wǎng)、“智能+”和大數(shù)據(jù)等先進技術(shù)，能夠提供優(yōu)質(zhì)的線上教學資源（預習題、教學視頻、復習題等資源），同時，教師能夠利用先進的教學平臺（學習通、雨課堂等），對學生的課前、課中、課后等階段實施學情監(jiān)督[7]。該方式不僅可以拓展教學的時間和空間，提升教學效果，同時，還可以擴展教育環(huán)節(jié)，轉(zhuǎn)換教學方式，豐富教學的內(nèi)涵，能夠激發(fā)學生的學習興趣，提高學生學習的自主性和主動性[8]。

互換性與技術(shù)測量是面向機械類和近機械類專業(yè)的一門基礎技術(shù)課，具有承上（基礎課）啟下（專業(yè)課和實踐課）的作用。該課程以“重基礎、低重心、廣知識、少學時、精內(nèi)容、寬適應”為指導思想，以幾何精度和標準為基礎，以機械產(chǎn)品精度設計、測量技術(shù)和數(shù)據(jù)處理為主線，是面向從事機械設計、制造、裝配、維修的專業(yè)工程技術(shù)人員開設的一門專業(yè)基礎課程[9]。然而，該課程基礎概念、公差符號較多、邏輯性和推理性較弱，使得課堂教學比較枯燥，學生學習興趣較低、對知識點的掌握較弱。同時，因?qū)W時較少，教師難以拓展課堂教學內(nèi)容，使得理論知識與工程實際的聯(lián)系不緊密，學生解決工程實際問題的能力不足[10-11]。

基于此，如何提高學生學習興趣，提升學生對基礎知識的掌握能力，增強學生解決工程實際問題的能力，是亟待解決的問題。本文以互換性與技術(shù)測量課程為例，在系統(tǒng)梳理知識點、分析課程教學內(nèi)容及教學方法的基礎上，建設線上教學資源，借助智慧教學方式，改進線下課堂教學方式，從線上和線下教學、預習、復習等多個維度，開展教學方法的改革。

1 互換性與技術(shù)測量課程教學現(xiàn)狀分析

隨著高等教育改革的持續(xù)深化及課程體系的不斷調(diào)整，互換性與技術(shù)測量課程的授課學時由最初的48學時調(diào)整至32 學時，使得課堂講授內(nèi)容只能圍繞關(guān)鍵的知識點，無法拓展、延伸，導致授課深度、工程背景介紹、課程思政等方面出現(xiàn)問題，具體表現(xiàn)如下：

1.1 教學資源不完善，授課深度不足

2020 年以來，該課程建立了線上教學資源，但只是將課堂教學內(nèi)容“復制”到了網(wǎng)上，并未對授課內(nèi)容進行擴展和深度挖掘，學生仍難以真正掌握理論知識及其工程內(nèi)涵。線上教學資源也缺少課前預習、課后復習、考核測驗以及課程思政教育等環(huán)節(jié)，且缺少維護與開發(fā)。

1.2 授課內(nèi)容與工程背景聯(lián)系不緊密

互換性與技術(shù)測量課程的理論內(nèi)容是從工程經(jīng)驗和工程實踐中總結(jié)而來的。然而，課堂內(nèi)容主要是講解基本概念、理論和方法，實際工程背景和應用的引入僅占一小部分。學生參與實踐環(huán)節(jié)較少，缺少工程意識，對精度設計以及測量的認知不深。

1.3 思政元素融入不足

課程思政建設是落實立德樹人根本任務的重要舉措，也是提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要任務[12-13]。在前期，教師嘗試在教學過程中添加思政內(nèi)容，但是對推進課程思政與專業(yè)知識的融合，仍缺乏深入的了解，導致出現(xiàn)專業(yè)教育與思政教育“兩張皮”現(xiàn)象。

1.4 教學方式及方法更新較慢

該課程主要采用PPT 教學，以教師授課、學生被動接受知識為主，理論知識枯燥、信息量大，學生學習積極性不足。雖然教師也結(jié)合了一些信息化技術(shù)平臺（如雨課堂、騰訊課堂等）進行教學，但并未脫離以講授為主的模式。另外，目前，教師主要通過課后作業(yè)了解學生的學習情況，但是學生思維活躍，固定的試題及考核內(nèi)容，難以系統(tǒng)地考查學生的學習效果。

2 課程資源建設和教學改革思路

2.1 線上教學資源建設

（1）建設教學資源，合理規(guī)劃時間。

依托超星學習通教學平臺，教師制作互換性與技術(shù)測量課程線上教學視頻。課程包括幾何精度設計概論、尺寸精度、表面精度設計和幾何精度設計等8 個章節(jié)，如圖1 所示。其中每個章節(jié)均設置了相應的知識點和關(guān)鍵節(jié)點，以此來監(jiān)督學生學習進度。

圖1 互換性與技術(shù)測量課程線上教學資源

建成課程習題庫，如圖2 所示。學生根據(jù)自身學習進度開展預習答題和復習答題（每章節(jié)限兩次），系統(tǒng)自動組題，分發(fā)給學生。平臺后臺統(tǒng)計學生答題情況，并將答題結(jié)果納入平時成績。

圖2 預習和復習題庫部分題目

（2）擴充工程應用，挖掘理論來源。

教師在教學資源庫中增加工程應用的實例，加強理論知識點與工程背景的結(jié)合。深入工廠拍攝機械零部件（例如軸承、齒輪等）的設計、制造、測量等視頻，解釋生產(chǎn)線上互換性及公差知識（如粗糙度、幾何公差等），使學生加強對工程知識的了解，深度挖掘理論知識點的工程來源，實現(xiàn)實踐與理論相結(jié)合，切實掌握理論知識。

（3）融合專業(yè)知識，創(chuàng)新思政內(nèi)涵。

教師需積極收集課程思政元素，將其與專業(yè)知識融合，例如將“全國勞模精神”“大國重器”“大國工匠”等思政元素有機融入幾何公差、軸承零部件等知識點中，培養(yǎng)學生“以知促行，知行合一”的學習理念和務實求真的精神。教師根據(jù)課程內(nèi)容添加中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化內(nèi)容，例如，在講述尺寸公差和測量誤差時引用“失之毫厘，謬以千里”“寸而度之，至丈必差”，引導學生認識中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化中的科學知識。教師充分發(fā)揮專業(yè)課程的優(yōu)勢，將育人要求和價值觀教育內(nèi)容融入課程，在課程教學和生產(chǎn)活動中發(fā)揮思政課程的育人功能，切實提升教學效果。

2.2 智慧教學下的教育教學改革

（1）革新教學方式，融合教學方法。

創(chuàng)新教學方法的核心是改革傳統(tǒng)的課堂講授方式，形成以學生為中心的教學思路，引導學生主動思考、積極探索。傳統(tǒng)板書式教學能夠讓學生跟隨教師的板書過程，進行思考，更好地理解與掌握新知識，是教學必不可少的部分。多媒體生動解釋精度設計中的原理及思路，節(jié)省大量時間。教師可以在超星學習通發(fā)起投票、搶答、選人答題等活動，與學生進行交流，活躍教學氣氛。教師聯(lián)合使用多媒體、板書及超星學習通等教學方式，通過啟發(fā)式、翻轉(zhuǎn)式以及線上線下結(jié)合等形式多樣的教學方法，改進課堂教學方式，調(diào)整課堂教學節(jié)奏，活躍課堂氣氛，調(diào)動學生參與學習的興趣。這些方式可以讓學生積極主動地參與課堂教學活動，促進學生自主思考，提高學生學習的主動性。同時，上述方式也加強了師生的互動，幫助教師及時準確地獲取學生反饋，為后續(xù)的教學改進奠定基礎。

（2）加強過程考核，完善評價標準。

教師通過過程考核不僅可以了解學生的知識掌握情況，還可以根據(jù)反饋調(diào)整教學方法和教學方式，提升教學效果和質(zhì)量[14]。目前，互換性與技術(shù)測量課程以平時作業(yè)（10%）、實驗報告（20%）和期末考試（70%）三種方式組合進行考核。為進一步了解學生對理論基礎知識的掌握情況，引導學生探索該領域的工程背景知識，在線上教學資源建設、習題庫優(yōu)化的基礎上，教師改進了課程的考核方式，如圖3 所示。

圖3 互換性與技術(shù)測量課程智慧教學考查評價模式

基于智慧教學的互換性與技術(shù)測量課程采用課外學習、課內(nèi)學習和考試相結(jié)合的考核評價方式。課外學習，以學生自主學習為主要的評價指標，內(nèi)容涉及預習答題（5%）、視頻學習(10%)、復習答題（10%）。課內(nèi)學習，以參與課堂教學過程的情況以及課堂學習效果為評價指標，包括課堂搶答及投票等情況（5%）、翻轉(zhuǎn)課堂或?qū)嶒灢僮鞯拳h(huán)節(jié)的活躍度（5%）、隨堂測驗（5%）、實驗報告（10%）。期末考試仍然占據(jù)較大比重（50%），主要系統(tǒng)地考查學生對知識的掌握情況，以及促進學生在課內(nèi)外學習的積極性和主動性。該課程的評價標準完善了過程性考核，促使學生去積極主動地學習，培養(yǎng)了學生的自學意識和能力；同時兼顧了結(jié)果性考核，全面考查學生對理論知識的掌握情況，使學生鞏固了專業(yè)基礎知識。

2.3 教學效果

經(jīng)過此次教學改革，教師不僅厘清了課程知識框架和結(jié)構(gòu)，掌握了較為先進的教學方法，還能及時準確地獲取學生的學習情況，為后續(xù)的改進提供依據(jù)。學生通過教學視頻、習題庫測驗、課堂互動等形式，較好地掌握了課程知識點，能夠靈活運用所學知識，學習興趣及學習成績都得到了明顯提升。以2020 級河南科技大學機電控制專業(yè)方向?qū)W生為例，成績優(yōu)秀率提升到了12.68%，良好率提升到了36.62%，不及格率下降到了8.45%，學生成績分布如圖4 所示。相較于2019級同專業(yè)方向的班級（如圖5 所示），優(yōu)秀率和良好率都有了較大的提高。

圖4 2020 級成績分布

圖5 2019 級成績分布

3 結(jié)語

（1）在深入理解智慧教學以及充分考慮培養(yǎng)大綱的前提下，本文整合更新和充實了互換性與技術(shù)測量課程的授課內(nèi)容，促進了工程圖學、機械設計以及相關(guān)課程設計中知識的前后呼應、相互融入，克服了課程內(nèi)容及理論知識聯(lián)系不深的缺點。

（2）本文建立了信息化理論課程教學資源，完善了知識點、習題庫、工程實錄等內(nèi)容；拓展了工程背景，培養(yǎng)了學生的綜合思考能力和全面的工程觀念，為提升應用型人才培養(yǎng)質(zhì)量奠定基礎。

（3）融合線上線下的教學改革、靈活多變的綜合性教學方式和完善的考核評價標準，不僅提升了教師教學的技能，也激發(fā)了學生的學習興趣和主動性，科學客觀地考核了學生的綜合應用水平，為提高學生自主學習能力奠定了基礎。