徐蘭英 何寶蘭 伍強(qiáng) 毛世杰 趙鵬

關(guān)鍵詞：液壓與液力傳動(dòng);混合式教學(xué);微課資源;雨課堂

中圖分類號(hào)：G642 ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1673-8454（2019）18-0055-04

一、引言

《中國(guó)教育現(xiàn)代化2035》提出了推進(jìn)教育現(xiàn)代化的十大戰(zhàn)略任務(wù)，其中第八條指出：推動(dòng)教育組織形式和管理模式的變革創(chuàng)新，以信息化推進(jìn)教育現(xiàn)代化[1]。雨課堂云課堂、超星學(xué)習(xí)通等教學(xué)工具的出現(xiàn)使基于信息化的線上線下相結(jié)合的混合式教學(xué)成為可能。如今，混合式教學(xué)已經(jīng)廣泛運(yùn)用于各大高校的英語、計(jì)算機(jī)等公共基礎(chǔ)課，而對(duì)于機(jī)械類專業(yè)的必修課應(yīng)用較少。本文將微課資源與雨課堂相結(jié)合，進(jìn)行《液壓與液力傳動(dòng)》課程混合式教學(xué)改革實(shí)踐探索。

《液壓與液力傳動(dòng)》是工科院校機(jī)械類專業(yè)的一門重要必修課程，在實(shí)際教學(xué)中存在以下問題：①大多數(shù)大專院校的教師采用傳統(tǒng)的教學(xué)模式，以教師為中心主導(dǎo)講授，重理論輕實(shí)踐，知識(shí)呈現(xiàn)形式單一，難以滿足當(dāng)今人才培養(yǎng)需求;②課堂時(shí)間有限，留給學(xué)生操作練習(xí)的時(shí)間較少，難以滿足所有學(xué)生的實(shí)踐需求;③學(xué)生在實(shí)訓(xùn)操作中遇到問題，教師難以分身一一對(duì)學(xué)生進(jìn)行針對(duì)性的指導(dǎo);④因該課程各種閥類元件結(jié)構(gòu)復(fù)雜、符號(hào)眾多，學(xué)生對(duì)該課程基本概念理解模糊、認(rèn)為知識(shí)枯燥晦澀，故學(xué)習(xí)積極性不高甚至產(chǎn)生抵觸與逃避心理。以上問題使得學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性欠佳、學(xué)習(xí)效率不高。

二、確定課程混合式教學(xué)改革研究思路

近年來，國(guó)內(nèi)許多教師對(duì)《液壓與液力傳動(dòng)》課程教學(xué)改革進(jìn)行探索與實(shí)踐，取得了一定的效果。王充運(yùn)用“互聯(lián)網(wǎng)+創(chuàng)新教育”教學(xué)模式對(duì)《液壓與氣動(dòng)技術(shù)》課程進(jìn)行教學(xué)改革探索，建設(shè)了自主學(xué)習(xí)平臺(tái)[2];王寶敏對(duì)該課程進(jìn)行了以Moodle學(xué)習(xí)平臺(tái)為支撐的基于“翻轉(zhuǎn)課堂的混合式學(xué)習(xí)”的教學(xué)改革探索[3]，但是由于網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)依靠學(xué)生的自覺性，優(yōu)等生會(huì)積極自主學(xué)習(xí)，而差生則相反，這樣會(huì)使學(xué)習(xí)差異更大。翟紅云等人運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)創(chuàng)新教學(xué)內(nèi)容和模式，建立完善的實(shí)踐基地培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力[4]。毛文等人探索了線上線下混合式教學(xué)模式在液壓課程中的改革，線上開發(fā)了MOOC微課視頻，線下授課在教學(xué)做一體化教室進(jìn)行[5]。趙雷、許明等人構(gòu)建了面向遠(yuǎn)程訪問的液壓氣動(dòng)網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)訓(xùn)平臺(tái)[6]，創(chuàng)建了基于移動(dòng)終端的虛擬實(shí)訓(xùn)平臺(tái)App，讓學(xué)生隨時(shí)隨地進(jìn)行學(xué)習(xí)[7]，但是線下授課缺乏師生互動(dòng)，對(duì)課堂的交互性關(guān)注較少，學(xué)生參與度不高。M.David Merrill指出，好的教學(xué)必須具備三個(gè)主要特征：效果好、效率高、參與度大[8]，為提高課堂教學(xué)質(zhì)量指明了方向。

微課的特點(diǎn)是“短、小、精、悍”。引入微課教學(xué)資源，通過圖片、動(dòng)畫演示與仿真等形式將抽象化的知識(shí)如液壓與液力元件工作原理及液壓基本回路變得形象生動(dòng)，學(xué)生容易接受掌握;在實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)，學(xué)生可以隨時(shí)、準(zhǔn)確找到自己不懂的操作反復(fù)觀看學(xué)習(xí)，這樣解決了學(xué)生的大部分困惑，從而解放教師;同時(shí)，教師可以在理論課堂上播放提前錄制好的關(guān)于各類教具和剖切件的視頻，使學(xué)生獲得對(duì)液壓與液力元件結(jié)構(gòu)的感性認(rèn)識(shí)，從而達(dá)到輔助教學(xué)的目的。微課打破了時(shí)間與空間的限制，學(xué)生可以隨時(shí)隨地進(jìn)行碎片化學(xué)習(xí)。

雨課堂具有全天候、個(gè)性化、零投入、大數(shù)據(jù)等四大特點(diǎn)[9]，通過雨課堂微信公眾號(hào)，教師可在課前將教學(xué)內(nèi)容（微課資源、PPT等）推送給學(xué)生，供學(xué)生預(yù)習(xí);課堂上學(xué)生可通過手機(jī)實(shí)現(xiàn)課上實(shí)時(shí)答題，或通過彈幕的方式與教師進(jìn)行互動(dòng);課后學(xué)生可以觀看微課資源及時(shí)進(jìn)行復(fù)習(xí)，通過雨課堂發(fā)布的檢測(cè)題檢測(cè)學(xué)習(xí)成果。另外，雨課堂還具有學(xué)生數(shù)據(jù)分析功能，到課率、習(xí)題的正確率等數(shù)據(jù)一目了然，教師可以掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)，便于教學(xué)管理[10]。雨課堂將學(xué)生手機(jī)變成學(xué)習(xí)的工具，解決了學(xué)生課堂參與度不高、師生互動(dòng)欠佳的問題，增強(qiáng)了大班授課的靈活性和可操作性[9]。

基于微課資源與雨課堂的優(yōu)勢(shì)，本文將兩者結(jié)合起來，運(yùn)用到《液壓與液力傳動(dòng)》的混合式教學(xué)改革研究中，以彌補(bǔ)傳統(tǒng)課堂出現(xiàn)的學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性欠佳、師生互動(dòng)欠缺的不足，從而使學(xué)生可以有目的、有需要、更高效地進(jìn)行學(xué)習(xí)。

三、基于微課資源與雨課堂相結(jié)合的混合式教學(xué)資源建設(shè)

開展基于微課資源與雨課堂相結(jié)合的混合式教學(xué)，首先是開發(fā)深入淺出的微課資源，接著借助雨課堂平臺(tái)建課，將微課資源融入雨課堂的課前和課后推送環(huán)節(jié)中，課前發(fā)布微課資源與任務(wù)， 課堂上側(cè)重啟發(fā)引導(dǎo)，課后鞏固提高，課前、課中、課后緊密銜接，這樣教學(xué)形成統(tǒng)一的整體。

1.微課資源的開發(fā)

在開發(fā)微課資源之前，針對(duì)學(xué)習(xí)過《液壓與液力傳動(dòng)》課程的學(xué)生，制定了一份課程重難點(diǎn)調(diào)查問卷。調(diào)查問卷分析結(jié)果如圖1所示。

分析問卷結(jié)果后，共確定“伯努利方程的推導(dǎo)”“液壓泵和液壓馬達(dá)相關(guān)公式的轉(zhuǎn)換”“液壓缸的設(shè)計(jì)計(jì)算”“調(diào)壓回路”等15個(gè)知識(shí)點(diǎn)為微課的選題并進(jìn)行相應(yīng)的微課資源設(shè)計(jì)。這15個(gè)知識(shí)點(diǎn)涵蓋了課程的重難點(diǎn)，圖2是微課資源的制作流程。

以“伯努利方程的推導(dǎo)”微課為例，先通過創(chuàng)設(shè)懸念性問題情境：對(duì)著兩張紙中間平穩(wěn)吹氣，兩張紙并沒有被吹開反而靠攏在一起，如圖3所示，激發(fā)學(xué)生探究興趣，然后以流體力學(xué)中的能量守恒定律為基礎(chǔ)：截面1壓力能+動(dòng)能+勢(shì)能=截面2壓力能+動(dòng)能+勢(shì)能，逐一對(duì)壓力能、動(dòng)能、勢(shì)能進(jìn)行列式化簡(jiǎn)，角度新穎，把課本上復(fù)雜的微分推導(dǎo)轉(zhuǎn)換成有高中物理基礎(chǔ)的學(xué)生能理解的推導(dǎo)，如圖4所示。15個(gè)微課均深入淺出，并配套相應(yīng)的微練習(xí)、微教學(xué)設(shè)計(jì)等教學(xué)資源。最后，將開發(fā)的微課資源整合到微信公眾號(hào)“液壓與液力傳動(dòng)微課資源”上，方便學(xué)生有目的、有需要、隨時(shí)隨地、更高效地進(jìn)行碎片化學(xué)習(xí)。

2.應(yīng)用雨課堂建課

教師關(guān)注雨課堂微信公眾號(hào)，點(diǎn)擊“我的課程”—“我要開課”—“新建課程信息”。電腦端下載雨課堂應(yīng)用，下載成功后在PowerPoint2010以上版本或者WPS上都能打開，相當(dāng)于給PPT裝上一個(gè)增強(qiáng)插件。點(diǎn)擊“微信掃一掃”教師就可以登錄，手機(jī)端出現(xiàn)驗(yàn)證碼，在電腦端輸入即可登錄。登錄成功后，開啟雨課堂授課界面如圖5所示，教師的手機(jī)變身為遙控器，電腦端出現(xiàn)二維碼或者課堂暗號(hào)，學(xué)生通過掃描二維碼或者輸入課堂暗號(hào)即可進(jìn)入課堂學(xué)習(xí)。

四、教學(xué)應(yīng)用實(shí)例

采用教學(xué)實(shí)驗(yàn)法，以三個(gè)平行班為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，每班40人，對(duì)照班A班僅采用微課資源教學(xué)，對(duì)照班B班僅采用雨課堂進(jìn)行教學(xué)，實(shí)驗(yàn)班C班采用“微課+雨課堂”混合教學(xué)模式。自變量是上述三種教學(xué)模式，因變量是教學(xué)效果，包括學(xué)生學(xué)習(xí)成績(jī)、學(xué)生學(xué)習(xí)興趣與動(dòng)機(jī)、教師情感體驗(yàn)等，控制變量是同一個(gè)教師等。下面以調(diào)壓回路實(shí)訓(xùn)課為例，分別闡述三種教學(xué)模式的教學(xué)過程。

1.對(duì)照班教學(xué)過程

（1）A班教學(xué)過程（見表1）

課前，教師通過“液壓與液力傳動(dòng)微課資源”微信公眾平臺(tái)發(fā)布微課資源及預(yù)習(xí)公告，由于微信公眾平臺(tái)的限制，無法直接通過數(shù)據(jù)了解學(xué)生不懂之處，只能通過學(xué)委統(tǒng)計(jì)收集。

課中，教師先講解實(shí)訓(xùn)安全知識(shí)，接著講授實(shí)訓(xùn)油路接法以及其他操作步驟，學(xué)生按照3-4人一組分組輪流操作，部分學(xué)生通過觀看微課視頻后仍有無法解決的問題，教師在課堂來回走動(dòng)，解決學(xué)生的問題，但存在相同問題不同學(xué)生重復(fù)問的情況。

課后，學(xué)生可以通過“液壓與液力傳動(dòng)微課資源”微信公眾平臺(tái)回復(fù)“調(diào)壓回路實(shí)訓(xùn)微課”進(jìn)行復(fù)習(xí)。

（2）B班教學(xué)過程（見表2）

課前，教師通過雨課堂微信公眾平臺(tái)上傳“調(diào)壓回路”課件，上傳之后教師可在手機(jī)端預(yù)覽，看是否需要修改以及添加語音教學(xué)同時(shí)發(fā)布督促預(yù)習(xí)公告。但是課前預(yù)習(xí)資料僅有課件，無微課視頻。學(xué)生預(yù)習(xí)過程中面對(duì)枯燥難懂的實(shí)訓(xùn)圖，反饋給教師較多不懂的問題。

課中，教師先講解實(shí)訓(xùn)安全知識(shí);接著講授實(shí)訓(xùn)油路接法以及其他操作步驟，學(xué)生按照3-4人一組分組輪流操作。在學(xué)生自主探究實(shí)驗(yàn)操作過程中，部分學(xué)生在操作，部分學(xué)生在觀察，存在問題時(shí)學(xué)生可以通過發(fā)彈幕向教師提問，但是教師只講解了一遍，部分學(xué)生想了解一些接油路的細(xì)節(jié)，這種情況需要教師個(gè)別指導(dǎo)。

課后，教師分析雨課堂實(shí)時(shí)收集的數(shù)據(jù)，結(jié)合學(xué)生課堂表現(xiàn)，對(duì)本節(jié)課的教學(xué)進(jìn)行評(píng)價(jià)，改進(jìn)教學(xué)方法。學(xué)生可以在“我的課件庫”里面按照章節(jié)找到“調(diào)壓回路”課件進(jìn)行復(fù)習(xí)。

2.實(shí)驗(yàn)班C班教學(xué)過程（見表3）

課前，教師將提前制作的微課上傳到騰訊視頻，打開PowerPoint雨課堂插件的“插入網(wǎng)絡(luò)視頻”將網(wǎng)址復(fù)制，成功將微課視頻導(dǎo)入“調(diào)壓回路”課件。然后將“調(diào)壓回路”課件上傳，上傳之后教師可在手機(jī)端預(yù)覽，看是否需要修改以及添加語音教學(xué)。教師還可以發(fā)布督促預(yù)習(xí)公告，讓學(xué)生提前預(yù)習(xí)，提前總結(jié)歸納消化[11]。學(xué)生預(yù)習(xí)過程中，對(duì)于不懂的課件可以按“不懂”按鈕，雨課堂會(huì)將數(shù)據(jù)傳輸給教師，故教師可在課前了解學(xué)生不懂的問題，課上可以重點(diǎn)解決。

課中，采取小組分組（每組3-4人）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。教師使用手機(jī)控制PPT的播放，講解實(shí)訓(xùn)安全知識(shí);課堂提問時(shí)，教師從手機(jī)端開啟“彈幕”功能后，向?qū)W生提出了“實(shí)訓(xùn)過程中應(yīng)注意什么問題”，學(xué)生立即發(fā)出了“檢查油路無誤后再啟動(dòng)儀器”等回答。在學(xué)生自主探究實(shí)驗(yàn)操作過程中，部分學(xué)生通過學(xué)習(xí)微視頻后，接油路，做實(shí)驗(yàn)，其他學(xué)生在觀察過程中可能會(huì)產(chǎn)生一些問題，他們可以發(fā)彈幕提問，教師和知道答案的學(xué)生都可以直接在手機(jī)回答，通過彈幕顯示在屏幕上，可以避免一個(gè)問題幾個(gè)學(xué)生重復(fù)問，教師無法一一回答的現(xiàn)象。同時(shí)，教師可通過雨課堂發(fā)布仿真實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生先進(jìn)行虛擬拆裝油路，熟悉如何拆裝，提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率，使學(xué)生充分參與課堂。

課后，教師分析雨課堂實(shí)時(shí)收集的數(shù)據(jù)，結(jié)合學(xué)生課堂行為，對(duì)教學(xué)進(jìn)行總結(jié)和反思，改進(jìn)教學(xué)方法。學(xué)生可以在“我的課件庫”里面按照章節(jié)找到“調(diào)壓回路”課件進(jìn)行復(fù)習(xí)，也可以在“液壓與液力傳動(dòng)微課資源”微信公眾平臺(tái)回復(fù)“調(diào)壓回路實(shí)訓(xùn)微課”進(jìn)行復(fù)習(xí)。

3.教學(xué)效果分析

一個(gè)學(xué)期后，對(duì)這三個(gè)班的學(xué)生派發(fā)調(diào)查問卷，調(diào)查學(xué)生對(duì)課堂的滿意度。同時(shí)利用三個(gè)班的期末考試成績(jī)分析學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

統(tǒng)計(jì)調(diào)查問卷的結(jié)果，A得10分，B得8分，C得5分，D得0分，統(tǒng)計(jì)每份問卷的得分情況，超過80分計(jì)滿意。同時(shí)將期末考試成績(jī)以班級(jí)為單位計(jì)算平均分。本次調(diào)查共回收有效問卷120份，有效期末測(cè)試卷120份。調(diào)查結(jié)果顯示，對(duì)于課堂滿意度，A班為70%，B班為75%，而C班可達(dá)到88%;對(duì)于測(cè)試卷得分情況，A班平均分為78分，B班為80分，而C班可達(dá)到87分。

通過微課教學(xué)資源與雨課堂相結(jié)合的混合式教學(xué)改革實(shí)踐探索，可以得出以下結(jié)論：①僅采用微課教學(xué)資源的教學(xué)模式，學(xué)生在課前課后的學(xué)習(xí)中缺乏主動(dòng)性，且學(xué)生學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)不能實(shí)時(shí)反饋給教師;同時(shí)，上實(shí)訓(xùn)課過程中教師無法控制學(xué)生的手機(jī)端，學(xué)生可能會(huì)拿手機(jī)看無關(guān)學(xué)習(xí)的視頻、玩游戲等，而不是觀看微課教學(xué)視頻。②僅采用雨課堂的教學(xué)模式，課前推送的課件太單一，沒有豐富視聽覺的微課資源，學(xué)生理解知識(shí)點(diǎn)較困難;課中，教師只是控制了學(xué)生的移動(dòng)終端，但是學(xué)生出現(xiàn)問題時(shí)只能通過發(fā)彈幕提問，無法通過觀看微課視頻解決，一旦學(xué)生問題太多，教師將無法及時(shí)解答。③采用微課資源與雨課堂相結(jié)合的混合式教學(xué)模式，給分層教學(xué)提供了機(jī)會(huì)，給予課堂更多的活力。微課資源深入淺出，結(jié)合雨課堂課前課中課后實(shí)時(shí)反饋的優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)了師生間的交流與互動(dòng)，提高了學(xué)習(xí)效率與教學(xué)質(zhì)量，值得研究與推廣。

五、結(jié)束語

本文從《液壓與液力傳動(dòng)》課程教學(xué)現(xiàn)狀入手，對(duì)比國(guó)內(nèi)其他學(xué)者對(duì)該課程教學(xué)改革研究的優(yōu)缺點(diǎn)，結(jié)合微課資源與雨課堂的優(yōu)勢(shì)，確定了《液壓與液力傳動(dòng)》混合式教學(xué)改革實(shí)踐的研究思路。開發(fā)了豐富有趣、深入淺出的微課資源，應(yīng)用雨課堂平臺(tái)進(jìn)行建課，采用教學(xué)實(shí)驗(yàn)法對(duì)混合式教學(xué)改革進(jìn)行實(shí)踐探索，并以“調(diào)壓回路實(shí)驗(yàn)課”為例，闡述了混合式教學(xué)的過程?；旌鲜浇虒W(xué)改革實(shí)踐探索結(jié)果顯示，《液壓與液力傳動(dòng)》課程采用“微課資源+雨課堂”混合式教學(xué)模式進(jìn)行教學(xué)，比起僅運(yùn)用微課資源或雨課堂兩者結(jié)合發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)，效果更佳，充分彌補(bǔ)了傳統(tǒng)教學(xué)中學(xué)生學(xué)不會(huì)、不愿學(xué)的不足，提高了學(xué)生的自信心，為學(xué)生畢業(yè)后走上工作崗位奠定了扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)和專業(yè)能力基礎(chǔ)。

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（編輯：魯利瑞）