基于“超星学习通”平台的“机械设计基础”课程线上教学实践研究*

陈 光，颜兵兵，殷宝麟，张宝岩

（佳木斯大学机械工程学院，黑龙江 佳木斯 154007）

2020年初，一场突如其来的疫情打乱了原有的教学计划。由于学生无法按时返校，传统的面对面授课模式已不能满足疫情条件下的教学需要[1]。为响应教育部“停课不停教、停课不停学”的号召[2]，落实教育部《关于在疫情防控期间做好普通高等学校在线教学组织与管理工作的指导意见》的要求[3]。全国各大高校积极响应，积极推进互联网技术在教育教学过程中应用，联合各家互联网教学软件公司对教师、学生进行培训，软件公司提供多种教学模式和资源，保障教师、学生能够尽快适应线上教学，掌握软件的使用方法，常用的线上教学平台包括超星学习通、智慧树、蓝墨云班课、雨课堂、钉钉平台、腾讯课堂等[4]。线上授课能否顺利进行的关键在于软件平台的运行保障能力，如若出现网络故障、技术缺陷等问题，将会极大地影响线上教学质量[5]，降低学生的学习热情，加重学生由于疫情产生的紧张焦虑情绪。因此，合理选择在线教学授课平台就变得极为重要。为保障学生能够尽快适应线上教学，尽可能做到还原真实课堂，避免因网络拥堵造成软件崩溃影响教学进程，2020年春季学期对“机械设计基础”课程选择“慕课+直播”的方式进行线上教学，慕课平台依托“学习通”软件，利用钉钉平台进行线上直播教学，保证线上教学能够顺利进行。

1 “机械设计基础”课程概况

“机械设计基础”课程是近机类专业一门承上启下的重要专业基础课，在近机类专业人才培养中占有关键地位。课程主要为学生讲授各种机器、机构的共性问题和机器中的常用机构，以及典型零件的设计[6]。课程主要面向工业设计、材料成型及控制工程、无机非金属材料工程等专业大二本科生，授课学生共150人，分为3个教学班，每个教学班教学内容相近，但侧重点不同。“机械设计基础”课程教学内容丰富，概念、定义、公式较多，有较强的理论性和实践性，并且本课程作为重要的专业基础课，对学生今后进行专业课程的学习具有重要的支撑作用。本课程综合性较强，目的是培养非机械类专业学生的机械设计能力和解决复杂工程问题的能力，由于本课程需要一定的数学、力学、制图等课程基础，因此“机械设计基础”课程既“难教”，亦“难学”。

2 线上教学实践

疫情的突然发生，给传统的课堂教学带来了极大挑战，逼迫师生在短时间内转变观念，进行线上授课和学习。对比传统教学模式和线上教学模式发现：由于疫情原因学生无法返校，线下授课无法进行，传统考核方式（平时作业+期末考试）已不能适应线上教学，教师无法实现作业本和试卷的实体收取[7]。同时，疫情期间师生无法面对面交流，学生在家依靠自律进行学习，会产生枯燥乏味等情绪[8]，此外还会产生对线上授课的不解和对学习效果担忧。因此，综合考虑上述问题，本学期“机械设计基础”课程选用“智慧教学软件+线上直播”的方式进行线上授课。线上教学选用“学习通”平台，该平台是面向手机、平板、电脑等移动端学习的专业平台，师生既可安装APP客户端到手机和平板，也可在电脑端登录网页[9]，教师可随时向平台上传教学资料，提出讨论问题供学生课上课下学习。在线直播选用“钉钉”软件进行，保证师生能够进行实时交流与互动，授课过程中结合抗疫典型案例，对学生进行思政教育，稳定学生情绪，提高学生自主学习意识，增强学生战胜疫情的信心。

教师根据以往教学经验和总结线上教学特点，本学期“机械设计基础”课程线上授课从课前准备、课中实施和课后巩固3个方面实施。

2.1 课前准备

“机械设计基础”课程线上教学的第一步为课前准备工作。首先在“学习通”平台上建立课程，如图1所示，课程按专业建立授课班级，在班级群发布课程二维码和班课号，要求学生在规定的时间内加入班课。课程中准备的内容包括：上传课程的教学大纲、课程课件、参考教材、课程作业；建立章节目录和任务点，并插入慕课视频；录入章节测试题。

图1 建立“机械设计基础”课程

根据工程教育专业认证的要求编写教学大纲，由各专业培养计划中课程对应的毕业要求指标点制定课程的教学目标，要把每一条毕业要求逐一落实到本课程的教学大纲中，明确本门课程的具体教学内容对达到学生毕业要求所做出的贡献[10]。结合线上授课特点和学生能力培养需要，重新编排教学单元，满足线上教学要求，将教学单元与教学目标相对应，制订教学计划。第1次课上向学生详细介绍教学大纲中的教学目标和学习完本课程后要达到的能力要求，指导学生有的放矢地学习本课程。

每次课前，提前发布学习任务点（慕课视频），通知学生提前了解本节课程的基本内容与对应的教学目标，需要达到的能力要求。每次上课前10 min进行签到，签到过程中对讲过的知识单元进行复习，巩固所学知识，签到完成后将缺席学生名单及时发布在班课中，提醒学生注意出勤情况。

2.2 课中实施

由于疫情突如其来，无论是教师还是学生都没有长时间线上上课的经验。因此，在线上教学的过程中，教师需尽可能还原线下课堂，引导学生逐步适应线上课堂，培养学生主动学习的学习品质。为此，选择建立钉钉群，进行线上直播授课，授课过程中，利用“学习通”平台中丰富的活动功能（投票、选人、主题讨论等）进行实时互动，如图2所示，结合钉钉直播中“连麦”功能，可实现在线互动问答，通过这些方式，激发学生学习兴趣。

图2 线上教学互动

为缓解学生受疫情影响产生的焦虑不安情绪，课上课下教师要时刻与学生保持密切联系，使网络成为师生间彼此沟通的桥梁，做学生成长过程中的“领路人”。授课过程中结合“抗疫”英雄们舍小家、为大家的感人事例，对学生进行思政教育，号召学生向榜样学习，激发学生爱国热情，树立个人自信、专业自信、民族自信[11]，从自身做起，为疫情防控贡献力量。

教学内容结合机械工程案例（发动机配气机构、汽车雨刮器机构、鹤式起重机）、日常生活实例（汽车变速箱、老式电影放映机、缝纫机、机床传动系统）[12]、时事（疫情下，多家制造业公司投入大量技术人员研制口罩生产设备、无人配送机器人等先进设备），结合视频、动图等多媒体手段，激发学生的求知欲，变被动接受灌输为主动探究学习。同时，对比国内外在机械设计、制造、加工技术等方面的差距，勉励学生增强责任感和使命感，努力学习，为《中国制造2025》的实施、建设制造业强国贡献力量。

2.3 课后巩固

每章内容讲授完成后，都为学生提供了章节测验，以选择题、判断题、填空题为主。重点考察学生对基础知识的掌握程度，学生做完后可直接查看答案。利用“学习通”平台导出测验结果，掌握学生的学习动态，分析薄弱环节，提醒未按时完成章节测验的学生，重点讲解错误率较高的题目，查缺补漏，巩固学生的基础知识。

利用“学习通”平台的“作业”功能建立8次平时作业，如图3所示。以分析题、计算题为主，要求学生在规定的时间内完成并上传图片或文档，教师根据标准答案进行线上批改，将批改后的文档上传平台，学生可自行查看。

图3 平时作业

此外，根据工程教育专业认证中的核心理念“成果导向”（Out-comes Based Education，OBE），即以学生为中心，关注学生的学习效果的要求[13]，在平台“作业”功能中建立若干活动，如图4所示。如课程知识体系思维导图的绘制、课堂笔记展示、机构运动简图的绘制、传动装置的绘制与比较等。这些教学活动对应课程大纲中的教学目标，通过开放性的作业，培养学生能力素质，激发学生自主探究知识的兴趣，鼓励学生总结归纳所学知识，主动分析问题，并能够运用所学知识解决实际工程问题。

图4 班课中的活动

3 线上考核评价体系的构建

“机械设计基础”课程线下教学考核方式以试卷为主，辅以出勤、作业等平时成绩[14]。疫情条件下，传统的考核方式难以全面考查学生的学习情况[15]。针对线上授课这一特殊情况，构建平时作业+阶段性测试+活动（观看直播时长、观看慕课视频时长、活动参与次数等）+期末测试的考核体系。由以期末试卷成绩为主，转变为通过形成性考核评价学生学习效果。利用钉钉平台导出直播授课的详细数据，统计学生学习时长，参与直播课堂讨论互动情况，及时提醒学生注意。通过布置学习任务、发布作业和阶段性测试，对每一位学生学习过程的数据进行跟踪记录、分析，生成学习报告，再给出相应成绩。利用期末线上测试，考查学生对知识的掌握程度。整个考核体系环环相扣，全方位考察学生的学习过程，学生及格率达到95%以上，收到良好效果。

4 结语

在疫情条件下以线上教学模式开展了“机械设计基础”课程的线上教学，根据工程教育专业认证要求编写教学大纲，逐一落实本门课程在培养方案中对应支撑的毕业要求指标点，把能力培养落到实处。利用“学习通”平台丰富的教学活动功能引导学生自主学习，利用钉钉平台直播功能还原线下课堂授课过程，直播互动的授课模式有效增强学生的参与感，建立师生直接交流的学习氛围。授课过程中，充分发挥教师在教学过程中的主导作用，结合抗疫英雄的感人事迹，对学生进行思政教育，树立战胜疫情的决心。根据“成果导向”教育理念的要求，设计开放性作业，培养学生分析问题、解决问题的能力。通过教学内容与实例相结合，帮助学生克服居家学习存在的孤独感，消除学生的倦怠情绪。通过构建线上考核评价体系，重点关注学生的学习过程，全方位考核学生的学习效果。