基于互联网的混合式教学模式在金属切削机床课程教学

　　关键词：＂互联网+＂ 混合式教学  金属切削机床
　　《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》明确指出：＂信息技术对教育发展具有革命性的影响，必须予以高度重视。＂ 教育信息化应充分发挥现代信息技术的优势，注重信息技术与教育的全面深度融合。＂互联网+＂具有丰富的信息资源、便捷的协同交流、友好的互动等独特优势，与此同时，智能手机、iPad等移动终端日益普及，一种新的教学模式——混合式教学应运而生。
　　本文基于＂互联网+＂背景，以金属切削机床课程为例，以学生就业为导向，以培养学生知识应用能力为主线，从传统课堂中存在的主要问题入手，尝试新的教学理念，探索混合式教学模式的实际应用，提高学生的学习积极性和教学质量。一、＂互联网+＂的内涵
　　随着信息化时代的到来，＂互联网+＂技术正以惊人的速度改变着人们的学习方式。＂互联网+＂的含义是把传统行业与互联网相叠加，但这并不是简单的两者相加，而是利用信息通信技术以及互联网平台让互联网与传统行业进行深度融合，创造出一种新的发展形态。
　　＂互联网+＂所代表的核心内涵是基于互联网和数字信息技术的＂全民创新和大众创业＂。＂互联网+教育＂则意味着学校的教学活动可基于数字信息技术和网络平台实施教学行为模式的创新。一位老师、一间教室，这是传统教育;一张网、一个移动终端，几百万学生，学校任你挑、老师由你选，这就是＂互联网+教育＂。＂互联网+教育＂的实质是通过引入互联网上的教育资源，如慕课（MOOC）、微课等丰富的教育形式和手段，激发学生学习兴趣，提高教学质量。二、混合式教学模式介绍
　　混合式教学来源于＂B-learning＂，即＂Blended Learning＂或＂Blending Learning＂。所谓混合式教学就是要把传统学习方式的优势和＂互联网+教育＂的优势结合起来，也就是说，既要发挥教师引导、启发、监控教学过程的主导作用，又要充分体现学生作为学习过程主体的主动性、积极性与创造性。
　　混合式教学是教学理念的一种提升，这种提升会使得学生的认知方式发生改变，教师的教学模式、教学策略、角色也都发生改变。这种改变不只是形式的改变，而是在分析学生状况、教学目标、实际教学环境的基础上，充分利用＂互联网+教育＂和课堂教学的优势互补来提高学生的认知效果。三、金属切削机床教学现状及存在的问题
　　金属切削机床课程是无锡技师学院（无锡立信）（以下简称＂笔者学校＂）机械制造类专业的一门专业核心课程，主要内容包括车床、铣床、磨床、镗床、齿轮加工机床、数控机床和组合机床等常用机床的结构及传动系统组成，同时对机床重要部件如机床主轴变速箱、主轴部件及导轨等单独成章进行介绍和分析。该课程旨在培养学生认识机床结构及其工作原理的能力，是从事机械制造行业的人员需要掌握的核心技能之一，该课程对机械制造类专业学生的职业能力和职业素养的培养起着重要作用。
　　该课程传统的教学模式是理论结合实际，即课堂教学以传授理论知识为主，并辅助企业参观和车间实习等实践教学。这种教学模式存在如下问题。
　　一是就课堂理论知识教学而言，由于缺乏足够的教学资源，理论知识的讲授枯燥无味易造成学生失去对内容学习的兴趣，师生互动少，学习效率低。
　　二是尽管也有企业参观和车间实习等实践教学内容，但是受到各种因素限制，实践教学不但时间短，在企业参观只能走马观花地看一看，而且范围窄，可以接触某些类型的机床，但其他类型的机床却没有机会接触，因此达不到理想的效果。四、＂互联网+＂背景下的混合式教学模式在实际教学中的应用
　　对人才培养方案、课程教学标准及使用教材进行分析，结合互联网上关于金属切削机床课程的资源，探索＂互联网+＂背景下的混合式教学模式在该课程教学中的应用。
　　1.修改课程标准，完善教学文件
　　根据机械制造类专业的人才培养方案，结合金属切削机床操作及维修的职业岗位所需要的知识、能力和职业素质要求，深入企业调研后进行全面分析、梳理和分类，得出金属切削机床典型岗位的工作任务和相应技能点，从中提炼出该门课程的教学工作任务，并以此作为依据对原课程标准进行修改，完善教学大纲等教学文件。
　　2.更新教学内容，建設课程资源
　　金属切削机床课程现有的教材普遍落后于该学科的发展与应用，需要对现有教材内容进行更新，删除陈旧的知识，补充当前主要应用的知识，再增加一些前沿的知识。同时，基于＂互联网+＂的要求，需要建设课程资源库，包括教学课件PPT、微课、视频、动画、题库等，保证有丰富的课程资源可以使用。
　　3.构建网络平台，改变教学模式
　　教师通过网络平台，上传课程资源，并且可以完成在线点名，布置、批改作业，在线答疑，考试等活动;学生通过手机或iPad平板上线浏览课程资源，完成教师布置的作业，完成考试等内容。这种教学模式可以激发学生的学习兴趣，培养学生的学习自主性，真正实现教师与学生之间频繁互动、课程资源共享，变传统课堂教学＂教师唱独角戏＂的单调模式为＂师生双向交流＂的互动模式。五、＂互联网+＂背景下的混合式教学模式在金属切削机床课程中的应用案例
　　本文以笔者学校机械类专业核心课程金属切削机床第二章＂X6132型万能卧式铣床＂中第七节＂分度头＂为例，进行＂互联网+＂背景下的混合式教学模式的实践探索。
　　为了呈现混合式教学的理念，本文围绕教学的环境、策略、过程和效果四个方面来阐述＂分度头＂的教学设计。
　　1.教学环境
　　（1）教材分析。选用的教材是中国劳动社会保障出版社全国高等职业技术院校机械类专业教材《金属切削机床》，本节内容是第二章第七节＂分度头＂。分度头是铣床的重要组成部件，对加工制造具有等分或不等分表面形状的零件（如齿轮）起着至关重要的作用，并且也是其他机床加工制造同类型零件不可或缺的重要组成部件，因此计划2课时完成该节内容。
　　（2）学情分析。该课面对的是机械制造类专业高职四年级学生，该年级学生已经学习了机械制造类专业基础课和文化基础课，对本专业基础知识有了一定的了解;同时，该年级学生经历过机床加工操作技能训练和机床维修操作技能训练，对机床的结构与操作也有一定的认识。不过，该年级学生在校学习超过三年，接近毕业，对学习尤其是单纯的理论知识学习可能感到厌倦，很难长时间集中注意力。总之，该年级学生有一定专业知识基础，但需要通过好的方法去激发他们对学习的兴趣。
　　（3）教学目标。根据上述教材及学情分析，并依据本课程教学大纲，从知识与能力、过程与方法、情感态度与价值观三个维度归纳总结出本次课的教学目标，即知道分度头的种类、知道万能分度头的结构、知道三种不同分度方法的作用与区别、理解简单分度法和差动分度法工作原理并能应用原理对零部件进行分度计算与操作、了解分度头在实际工作和生活中的应用、激发学生学习的兴趣。
　　（4）重点与难点。重点是三种不同分度方法的作用与区别。难点是应用简单分度法和差动分度法的工作原理对零部件进行分度计算与操作。
　　2.教学策略
　　该课采用基于＂互联网+＂的混合式教学模式，线上使用南京斯沃机床仿真软件，学生在线登录该软件平台可以观看铣床分度头工作视频以及虚拟动画演示，还可以模仿真实工作场景操作分度头进行虚拟操作完成对零件的加工制造;线下依托笔者学校一体化智慧教室，改变传统课堂授课方式，在教学过程中选取了创设情景、任务驱动、游戏闯关、多元评价等教学方法。由于课前学生已通过预习了解了该课相关的基础知识，因此学习方式倡导以学生为中心的自主探究和小组合作相结合的方式。
　　3.教学过程
　　（1）课前预习，打好基础。教师通过＂蓝墨云班课＂微信平台发布本节课的预习任务，学生登录该微信平台，以教师预设的问题为导航进行预习。首先查看分度头种类及结构微课，知道什么是分度头、分度头的作用是什么、常用万能分度头的结构是什么样的。学生可以在微信平台上开展讨论，也可以通过平台向教师提问，教师在线回答。然后在线完成小测试并提交，系统自动完成评分、并对所有学生提交的测试结果进行分析生成分析图，教师根据分析图掌握学生预习的效果。最后观看授课PPT，了解本次课学习的主要知识点。
　　（2）情景导入，激发兴趣（约2分钟）。向学生展示某种齿轮零件，提出问题：像齿轮这种表面带有平均分布多个齿形的零件如何加工制造？采用任务驱动的教学方式使学生带着问题开始课堂学习。
　　（3）教师引导，学生探究（约43分钟）。把学生分成若干小组，每组4～5人，教师作为引导发挥学生学习主体作用。具体过程如下。第一步，各组登录南京斯沃机床仿真软件，观看＂直接分度法＂＂简单分度法＂和＂差动分度法＂三种分度方法对零件进行分度操作的真实工作视频。看过之后各组进行讨论，并选派代表向全班同学讲述体会，阐述三种分度方法各自不同的作用。第二步，教师总结各组得出的结论，通过比较分析得出各组观点的异同，但不进行对错分析。第三步，在教师的指导下观看三种分度方法虚拟仿真动画，从多个角度反复观察零件分度的过程，之后各组再讨论三种分度方法各自不同的作用，并对之前得出的结论进行修改。第四步，教师点评各组的结论，指出三种分度方法各自的作用及区别，使学生完全理解和接受。通过教师引导，采用任务驱动的教学方式，学生分组讨论并归纳总结的学习方式，突破本次课的教学重点。
　　（4）游戏闯关，突破难点（约40分钟）。突破重点之后，下个目标是突破难点。该课的难点是要求学生不仅要掌握两种分度方法的工作原理，而且还要会运用原理对零部件进行分度计算与操作，课堂教学如果仅凭观看视频或动画很难使学生真正掌握这样的能力。笔者通过观察发现当前网络闯关游戏很受学生的欢迎，于是做出一个大胆的设想，即把难点设计成闯关游戏。经过实践发现，大多数学生对这种＂边玩边学＂的教学方式具有浓厚的兴趣，通过闯关游戏能轻松愉快的完成对本次课难点的理解和掌握。
　　在实际教学中，笔者借助南京斯沃机床仿真软件虚拟操作动画，通过＂蓝墨云班课＂微信平台按照由易到难的顺序设计了三道关，第一道关采用＂直接分度法＂对加工制造一个正四棱柱体进行分度，第二道关采用＂简单分度法＂对加工制造一个齿数为35的直齿圆柱齿轮进行分度，第三道关采用＂差动分度法＂对加工制造一个齿数为127的直齿圆柱齿轮进行分度。每通过一道关，学生可以获得20个积分，总共60个积分。
　　学生在闯关过程中，遇到问题可以和组内成员一起讨论解决，如果解决不了可以通过在线微信平台向教师提问，教师通过平台及时帮助学生解决。学生如果回答出错，系统会立即做出提示，保证回答正确才能进入下一关闯关。
　　（5）多元评价，总结提升（约5分钟）。闯关结束后，需要对学生进行评价，笔者采用多元评价的方式进行。学生闯关获得的积分转化为相应的成绩分数，最高60分;教师要求各组派一位代表作总结发言，其他组通过微信平台对该组考核打分，最高20分，得出的平均分作为各组成员间互评的成绩;教师通过微信平台布置作业，系统会根据学生完成的情况自动评分，并且汇总学生预习测试得分和课后作业得分，给出一个考核分，最高也是20分。三者相加得出的成绩即为该生本节课的阶段考核成绩，作为学生的平时成绩。
　　4.教學效果
　　该课改变了传统课堂教学模式，采用基于＂互联网+＂的混合式教学模式，实现下列两个方面的混合。一是实现线上与线下教学的混合，借助南京斯沃机床仿真软件和＂蓝墨云班课＂微信平台，充分利用互联网上的各种资源，激发学生的学习兴趣，提高教学的效果;二是实现学生＂学＂与＂习＂的混合，既有通过微课、视频、动画的＂学＂，也有闯关游戏的＂习＂，并且将学生自主学习、小组讨论与师生互动结合起来，达到了事半功倍的效果。六、小结
　　基于＂互联网+＂的混合式教学模式集中体现了传统线下教学模式和当前线上教学模式各自的优点，既保证教师的主导作用，又凸显了学生的主体地位，能有效提升学生的学习兴趣，提高教师的教学效率和教学质量，代表了未来教学模式的发展方向。
　　不过在教学实践过程中，出现的一些问题需要在以后的教学中逐步解决。一是硬件资源不足，该教学模式授课需要多种教学设备，目前只能在笔者学校智慧教室授课，而建设一个智慧教室需要大量资金，短期内不可能把所有教室都改造成智慧教室;二是软件资源也不丰富，上述案例表明该教学模式授课需要大量的PPT、微课、视频、动画等网络资源，而现在网上只有一些课程的部分资源，不能满足所有课程教学的需要。
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