摘 要:当前疫情对高校的教学秩序产生的影响。为了克服疫情对汽车制造工艺实践课程教学的影响,线上理论课程和线下实践课程产生时间差,容易造成知识脱节等问题。本文提出线上线下混合教学模式,加深学生对制造工艺实验和课程设计知识点的掌握及应用。这些疫情下衍生的最新线上理论和线下实践结合的混合教学模式,是汽车制造工艺实践课程未来改革的方向。
关键词:疫情防控 汽车制造工艺实践课程 混合教学模式 教学方式改革
Abstract:The current epidemic has great impact on the teaching order of colleges and universities. To overcome the impact of the epidemic on the teaching of practical courses on automobile manufacturing technology, there is a time gap between online theoretical courses and offline practical courses, which can easily cause problems such as disconnection of knowledge. This article proposes a mixed online and offline teaching mode to deepen students' mastery and application of manufacturing process experiments and curriculum design knowledge points. The hybrid teaching mode that combines the latest online theory and offline practice derived from these epidemics is the direction of the future reform of automobile manufacturing process practice courses.
Key words:epidemic prevention and control, automobile manufacturing process practical courses, mixed teaching mode, teaching method reform
2020年以来,突如其来的全民抗疫行动在全国展开。疫情对人们的生活和学习带来极大的影响,尤其是教学工作的开展。为了不影响教师的正常教学和学生学习进程,全国高校在积极做好疫情防控工作基础上,本着“停课不停学”的原则,依托各类教学平台和教学资源,积极开展线上教学。
汽车制造工艺课程与众多其他课程一样,可以线上实现理论教学。对于汽车制造工艺实践课,主要包括实验和课程设计两部分,对学生的动手能力要求极强,如果安排在学生返校后学习,这就导致理论与实践脱节,基于该背景下,亟需对实践教学环节的教学方式进行改革。
1 实践课程教学背景
1.1 理论课程线上教学效果无法保证
传统的课堂教学,教师能能实时了解学生的学习情况和课堂氛围,并且具备完善的课上和课下管理体系。疫情之前,由于线上教学开展较少,教师缺乏课堂管理经验,教学过程中体系不完善,对于教学模式的突然改变,学生和老师很难即时接受,绝大多数教师和学生都是首次接触线上教学。学习流程和学习方法都比较陌生,且都处于摸索和探索阶段。网络、教学资源和设备都是成为制约学习效果的前提条件。
1.2 实践课程更适合线下教学
疫情期间,通过在不同场所开展各种形式的线上教学,理论课的讲授对硬件要求不高,只需要在电脑和手机上可以开展学习,但是,对于实践课的要求略高,尤其对于工科类实践课。如:汽车制造工艺这课程,四大工艺实践课程的讲解,不能有效结合相关实际的操作案例,仅凭想象冲压、焊接、涂装和总装工艺。首先,学习效果达不到预期;其次,若从事相关制造工作,很难制定出合理的加工和生产工艺路线。在制定工艺过程中,需要若干人组成一组,进行讨论,最后形成合理的加工工艺。在实验课中,如工艺系统刚度的测定,需要运行数控机床,实地测定加工后铁屑的长度等参数,随着加工环境及运行环境的改变,所测结果也会发生变化,这些都是线上教学无法实现的。所以,制造工艺课程就安排了线上理论教学加线下实践的模式。
1.3 理论课程与实践课程时间不同步
传统教学模式下,理论课程与实验课程是同步进行的。开展实验课程时,可以加强和巩固理论课的学习;开展理论课时,可以引出实验和课程设计的主要任务和问题,让同学们提前进行预习和思考。本学期实验课的安排,相比较正常的教学模式,线下实验课要比理论课晚了将近三个月的时间。于是,两者的不同步,即:理论知识点不能通过实践来检验,线上的实验也只能通过教师提前录制的视频或网上已有视频观摩,学生很难掌握先前理论的知识。两者的脱节,容易形成恶性循环,达不到预期的学习效果。
2 实践课程改革方式
2.1 线上线下混合教学模式
随着网络技术和计算机技术的发展,传统的教学模式已受到很大的冲击,且远远不能满足当代教育。鉴于目前疫情影響,衍生了线上和线下混合教学模式,同时加快了其发展脚步。美国和欧洲等发达国家早已提出混合模式,由于教学设备和教学资源的限制,国内起步较晚。国内已有专家提倡将线上和线下混合与“互联网+”结合的模式。根据工科实验课的要求,总结了线上和线下混合教学模式的具体的流程:
1、实践课开始前的准备工作,提前发布实验课的任务,让学生预习;课前5分钟发布签到环节。2、课中安排随机点名和回答问题;教学平台中,老师可以提前管理相关题库,课中通过线上发布问题,学生自己作答,系统自动给出统计结果,实时了解学生对每个环节的掌握情况。
针对学生理论和实践脱节的问题,采取了线上理论和实践相结合的教学方式。每次实验课前,教师整理重难点,提前在班级群发布实验内容,需要先期复习哪些知识点。课中教学可以直播,也可以将提前录制的视频上传到学习平台,待上课时进行播放。一般是混合教学模式是直播加录播的形式,教学效果最佳,既能实时解答学生的问题和掌控课堂,又能节省时间。对于录播的优点:学生在疑问或者难点处,可以回看,直到完全掌握知识点,节省教师的重复讲解时间,这样老师可以根据实际情况优化教学活动和教学设计。对于直播的优点:学生可以实时提问,并能针对性讲解。
以工艺系统刚度测定的实验为例,混合式教学的流程:线上提前布置任务,包括预习实验目的,1)对切削后铁屑的长度测定方法有哪几种,2)掌握切削长度的测量方法和计算方法,3)理解切削的收缩现象。实验所需设备,车床、刀具、测量仪器和试验棒料。实验重难点是通过计算变形系数来反应工艺系统刚度,变形系数ξ=Lc/Lch,其中Lc为切削长度,Lch切屑长度。掌握实验原理、实验方法和步骤。线上教学安排,提前在实验室录制好视频,包括实验前准备环节,试件、测量仪器和机床刀具准备等,遵循加工守则,安排切削,切削后收集铁屑,按照实验指导书测定切削和切屑长度,并进行计算和分析。线下教学安排,开学安排实际实验操作,并重复线上视频的全过程。流程图如图1所示。
2.2 课上复习课后巩固练习
进行实践课前,教师需对理论和实践内容做简单的讲解,回顾相关的理论知识点,紧扣实践课大纲要求,对每一项的任务进行详细分析。再花 3-4分钟对学生在“预习报告”上提出的问题做出解答。实验课程结束后,让学生自行分组对课上的理论课和实验课内容进行讨论分析,并能围绕本次实验课内容发散出新的问题和内容,并在此讨论,形成好的学习氛围,并能为后续汽车制造工艺课程设计奠定基础。
2.3 演示搭建课程设计框架体系
课程设计一般安排在实验课和理论课结束后进行。学生以2-3人分组,设计并实现汽车零件的加工工艺。课程设计过程主要包括工艺路线分析到加工方案设计,再到最后的实现,全部都由学生自己完成。在疫情环境下,由于教学和综合因素的影响,学生的学习效果和教师的教学质量整体下降,同时给课程设计任务安排带来诸多问题。
在课题选定阶段,老师提供汽车上常用的零部件,学生根据自己兴趣及知识的掌握情况自己选题。这样,可以给学生自由发挥的空间。教师需要对学生的选题进行审核及优化,并对相应零部件的工艺分析,并布置具体任务。最后,参照汽车制造工艺设计的模板,形成系统的课程设计框架体系。
以某型号汽车的拨叉及夹具设计为例,混合式教学的流程:线上任务布置,包括拨叉零部件性能分析、编制工艺规程、夹具设计和设计说明书撰写的具体要求。线上教学安排,根据前期制定的过程卡片和工序卡片,对每项要求逐一讲解,对照线上任务,进行设计。线下教学安排,安排学生到固定教室,实际分组,自行选题,教师审核和优化,最终分配任务。流程图如图2所示。
3 结语
2020年度的汽车制造工艺实践课程的教学工作,混合教学作为一种特殊的教学模式。经过前期准备和过程实施等阶段,通过线上和线下混合教学,克服了疫情给教学带来的不利影响。该教学模式不仅适合汽车制造工艺实践课程,也值得其他相关实践课程学习和借鉴。作为一名机械专业课教师,课前认真准备和思考,就是对抗疫最大的贡献。
基金项目:盐城工学院2021年大学生创新创业计划项目——一种园林松土喷洒一体设备设计。
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作者简介
郭俊:(1986—),男,安徽安庆人,博士,讲师。主要研究方向:农业车辆智能控制。