机械设计基础课程的网络教学改革研究与实践

于凯    黑龙江工商学院     黑龙江 哈尔滨    150000

摘要:指出了机械设计基础课程教学改革中存在的问题，如教学模式老旧、实践教学手段较差、缺乏创新思维训练。提出有效促进课程教学实践的方案，要完善教学内容，创新教学方法，改革考核方式，加强对实践教学环节以及创新思维能力培养方案的设计，以实现教学内容与教学方法的改革，有效促进学生能力的提升。

关键词: 机械设计基础; 课程改革; 实践教学; 研究方案

1 网络环境下师生互动教学的特点

由于计算机和网络技术的发展，师生互动教学发展到在网络环境下进行，与传统的课堂互动教学相比，网络环境下的课堂互动具有如下一些明显的特点:

1.1互动方式的直接性与间接性

在网络环境下，师生之间、生生之间可以通过文字、语言和声音等进行交流，这种交流方式是一种直接性的互动。网络环境下的教学互动不再受时间、空间的限制，学生可以随时随地进行人机互动或生生互动，如学生可以利用网络测试系统对自己的学习水平进行检测等，这些互动方式都是间接性的。网络环境下的师生互动教学方式体现了直接性和间接性等特点。

1.2互动信息的丰富性与开放性

在传统的课堂互动教学中，教学信息主要是师生之间的语言、行为和情感等。但是在网络环境下，呈现出来的信息量更加丰富，如图片、文字、声音和多媒体动画等。另外，网络环境下的师生互动教学是一种开放性的教学方式，网络为师生互动教学打开了新的一扇窗，实现了课内与课外知识的共享与互补。

1.3互动过程的难控性与再现性

在传统课堂互动教学中，教师很容易组织、掌控学生和课堂，但是在网络环境下，教师却不容易组织、掌控学生和课堂。在网络环境下，学生是否学习，学习效果如何，学习进度怎样，生生之间的互动与人机互动情况如何，教师都很难掌握和熟悉这些情况，只有学生自己才是最了解的。这些复杂的情况使得教学互动过程表现出难于控制的特点。但是，人机互动的结果是可以复制和记载下来的，教师可以通过多媒体技术录制学生网上全部的互动过程，然后教师可以根据事先录制好的资料了解学生的学习动态，并做出合理地引导和调整。所以网络环境下的课堂互动教学也体现了再现性特点。

2 机械设计基础课程教学现状分析

2.1 教学模式规划合理性有待提升

机械设计基础课程作为一门基础性课程，主要是对机械制造等内容实施教学，因此在实际教学中将会涉及大量的理论知识和内容，这些内容大部分都与生产生活息息相关，同时还包括机械制造的特征、设备构造以及机械功能等。其中还包括材料方面的内容，比如材料的内部结构、材料的特征以及材料的性能。在实际教学中要对生产、工艺方面存在的问题进行详细的介绍和教授。而教师在教学中往往通过教材来实施教学，教材中只有简单的图文，因此，教师教学难度大大增加，学生在学习中往往存在难以理解的情况，导致学习兴趣大大降低，因此，教师要积极加强教学模式的创新，从而为教学质量提供提供保障。

2.2 教学方法选择和教学考核评价机制问题

首先，在新时期环境下，教师能够选择的教学方法非常多，其中包括游戏教学法、体验式教学法、角色扮演教学法、情景教学法等等，不同教学法在应用时发挥的作用不同，因此，教师会选择不同的教学方法来实施教学，但是依照实际情况来分析，很多教师选择的教学与教学内容实际不符合，选择教学法要依照课程内容的深度、难度以及繁琐度来实施，依照不同的要求来选择教学方法，同时，不同学生在未来的职业需求以及个性差异不同，因此，需要教师将课程的适应性、时代性、完整性以及系统性特征充分展现出来，但是很多教师在教学过程中并没有依照课程的情况选择合适的教学方法，导致教学成果不明显。其次，针对机械设计基础课程的教学在后期评价中存在一定问题，采用的评价方式比较单一，往往会用书面答卷的形式来尽心考核，一味的追求考试分数。

3 教学内容与教学方法改革方案

3.1  完善教学内容

教学内容的改革应针对实际的发展状况，对教学内容进行全面的设计，以更好地帮助学生学习。教学内容应及时删减不实用和落后的技术，对于概念化、复杂化的知识应当全面进行分析，根据实际需要进行保留。在教学中，要保留对于提升设计水平有益的部分，保留传统的机械传动、机械设计等重难点问题，更好地完善教育教学中的基本理论。及时增补课本中缺少的内容，根据行业发展以及市场的最新要求，完善课本的教学内容。教学内容修补需要的审核时间较长，教育员要提升审核的速度，确保审核内容的准确性。在平时的教学中，可以适当地根据教学需要对教材的内容进行删减和补充，以便更好地适应市场的实际发展。

结合不同的教材内容，应当注重为学生设置更加合适的教育方案，为学生的终身学习提供必要的基础，更好地促进学生能力的进一步提升。针对我国的教育教学培养体系，注重在教学中突出教学设计的主题。要贯穿教育教学的主线，解决教学中遇到的各种问题，积极构建不同内容的教育教学理论体系，设计更加完善的教育教学方案。结合教材内容，应用多样化的技术软件，通过多元化的设计，结合优化设计原则、有限设计原则、反求设计原则等，进行更加新颖的教育教学。各新型的技术和软件层出不穷，所以，应及时对新的课程教育教学结构进行补充，借助计算机教学模式对知识进行扩充，进一步加强对新的设计理论、设计方案、设计技术的方法和思路的培养，加强对创新思维的教育和培养。

3.2 创新教学方法

提高教育教学的质量，进一步加强学生的设计能力以及创新思维能力是当今教师应当研究的关键课题。为了能够更加有效地促进教学方法的改革和研究，可以结合情境创设的方法来进行教学。一方面，教师可以通过设置问题引导的情境化教学模式，让学生在不断提出问题、解决问题的过程中学会更加深入地进行学习。这样的教学能够更加有效地帮助学生将静态的知识转化成为动态的知识，在问题探究过程中更好地提升教学效果。在进行问题引导时，应提前全面地进行备课，精心设计教学内容，引导学生共同进行探索和研究，调动学生多样化的学习思维，针对于同一个问题，帮助学生从多个角度来发现答案。在问题的设计中，要最大限度地调动学生的思维，在备课过程中创设良好的情境。另一方面，要注重对课堂情境的全面设计，教师要结合资料进行广泛的设计，结合学生的心理特征，培养学生的综合思维。在备课过程中，一方面要注重准备教材和教学方案，另一方面要注重对课堂教学语言的设计。在语言的设计上，遵循准确性、生动性、启发性的原则，培养学生课堂学习兴趣，让学生在课堂学习中通过解决不同的问题来学习知识。注重在课堂教学过程中引导学生参与课堂讨论，采用小组合作的方式，对抽象难懂的概念进行探究。小组成员共同合作，解决学习中遇到的各种问题。同时注重实践教育教学课堂的构建，借助模型、设备、多媒体等教育手段，使教学内容更加生动，让学生在实践操作中学会不同的知识内容。注重训练学生的手脑相互配合，安排实验教学，吸引学生的注意力。在问题研究的过程中，应从实际问题入手，结合工程建设中的实际需要，研究现实中存在的问题 。

3.3 改革考核方式

设立考核环节的主要目的是为了帮助学生更清楚地看到自身与其他同学之间的差异，及时找到学习的不足之处，加强知识的学习和积累，培养其创新能力。目前，考核主要是通过闭卷的方式来进行，这种考核方式有助于学生的理论化学习，但是对于学生的实践能力监测会产生不利的影响。设计课程时，应对学生的综合应用能力进行检验，对学生的资料分析、知识应用以及综合判断等方面进行多样化的监测。目前，很多学生难以全面地对工程问题进行研究，无法有效解决工程中出现的问题。为了能够进一步促进考核方式的改革，在教学过程中应采用全面的考核方式来促进学生能力的提升，结合日常表现、闭卷考核、实践成绩等来进行综合化的评估，更好地对学生的能力进行全面的评定。对于学生应当实施跟踪化教学，注重培养学生的实践能力及综合素养，在课余时间帮助学生参与社会实践、科学研究、学科竞赛等不同的活动。应加强对试题库内容的设计，将教学与考试相互分离，避免学生死记硬背，让学生能够更加灵活地运用知识用。加强理论设计与实践能力的综合培养，有效提升学生的创新能力。落实课程改革的各项制度，对教育教学状况进行调查，对于教学偏离教学任务的环节及时进行更正，对教育教学环节进行调整，优化教学方案，促进学生能力的提升。

4 机械设计基础课程中网络混合式教学模式的应用

 本科机械设计基础课程是一门专门培养学生机械能力的基础课程，旨在培养学生能够掌握机械零部件的基本知识，且在实践能力上重视学生的设计构思与设计技能，培养学生分析问题及解决问题的能力。 本科机械设计基础课程中有一课为《齿轮减速器的拆装》实习，教师对于齿轮减速期原理的讲解若仅仅依靠书本理论知识，或者挂图，学生难以掌握减速器的构造及其工作原理。若采用实物教学，但实物相对较笨重，且携带不便，加上成本较高，降低了课堂教学效果。因此，可充分利用混合式教学。其具体应用如下。课前，由教师将讲授的重点内容制作成微课视频，上传到学校的视频资源库。 本科的学生仅仅需要登录学校网站，可轻松地在线观看教学视频，且视频中的动画在很大程度上激发学生学习兴趣，使学生能够有的放矢地学习 [3] 。在视频讲解中，包括减速器的组成、装配关系、工作原理及其减速器的拆装注意事项等，并根据视频中的讲解内容进行课前预习，能够初步认识齿轮减速器的零件及部件。课中，教师根据教学视频的重点内容提问学生，尤其对于学生有疑问的地方进行提问，由学生分组讨论，并进行回答。小组间进行自评、互评，最后由教师来打分，让学生通过自己的学习才能获得良好成绩。同时注意学生提出的问题及重难点，并结合微课视频讲解，加深学生理解，使得学生能够轻松掌握知识点。在一级齿轮减速期的基础之上讲解二级齿轮减速器，通过UG软件来进行二级齿轮减速器的绘制，并进行运动仿真制作成视频 [4] 。课后，教师指导学生登录校园网站的资源库，在线上反复观看微课视频学习，对于不懂的问题，由学生在群中提问，由教师实现线上指导，且学生之间可相互探讨及交流。在线上人人可做教师，充分发挥学生学习的主观能动性，提高教学效率。对于疑难问题及教师实现实时交流及探讨，帮助学生理解及掌握机械设计、材料及量子力学等，增强学生的逻辑思维及想象能力。

5 结语

综上所述，互联网环境下的教育能够让一个老师覆盖成千上万的学生。互联网基于自身的优势，能够在实现时间、行业以及区域的互通，从而降低重复教育事情的发生，进一步促进教育质量的提升，满足学生的需求。机械设计基础课程作为学校的主要课程之一，目的是促进学生创新能力的提升，通过引入互联网思维和技术，能够帮助其更好的培养学生的素质和能力，从中探索新的教学模式和教学方法，以学生为中心，激发学生的创新能力和活力，从而为机械设计基础课程改革提供新的思路。开发网络教学平台，引入动态化教学模式，直观展示机械设计基础课程的知识，梳理整个教学过程，对教学考核评价体系进行创新和完善，从而为教学质量提供提供保障。

参考文献

［1］ 莫才友 . 《机械设计基础》实验课程的创新教学改革的探讨［J］．江西建材，2017，( 03) : 277.

［2］ 于晓文 . 对《机械设计基础》课程实施项目教学的探究［J］． 科学技术创新，2017，( 01) : 174.

［3］ 王增胜，张勤，靳程业. 软件助力“机械设计基础”课程信息化教学的研究与实践［J］． 中国信息技术教育，2018，( 17) : 101 －104.

［4］  毛现艳.基于“互联网+”技术的线上线下混合式教学模式的探究与实践——以机械设计基础课程为例[J].现代职业教育,2018,2(36):208-209.［5］  陆强.机械设计基础课程在混合教学模式下的实践与研究[J].现代职业教育,2018,2(6):119-120.

项目基金：

2020年省教育规划办“新冠肺炎疫情背景下疫情防控应对策略与教育反思研究”专项课题《民办高校网上教学师生互动现状及作用研究》。