文桃　楊潔　王崴

摘 ?要：2020年初新冠疫情突然爆發(fā)，影響國家全面發(fā)展的同時也沖擊著傳統(tǒng)的教育教學(xué)模式，對教育者來說如何利用互聯(lián)網(wǎng)響應(yīng)教育部“停課不停教、停課不停學(xué)”的號召[1]既是前所未有的挑戰(zhàn)也是難能可貴的機遇。為此，本課程教學(xué)團隊積極探索和實踐基于互聯(lián)網(wǎng)的在線教學(xué)，從學(xué)員反饋以及考試成績等數(shù)據(jù)分析，本次在線教學(xué)效果良好，基本實現(xiàn)教學(xué)目標。文章從機電一體化技術(shù)課程特點，在線教學(xué)平臺的實踐與分析，在線教學(xué)設(shè)計，教學(xué)質(zhì)量分析與評估以及在線教學(xué)面臨的現(xiàn)實困難五個方面進行闡述。

關(guān)鍵詞：機電一體化技術(shù)（雙語）;在線教學(xué)平臺;在線教學(xué)設(shè)計

中圖分類號：G640 文獻標志碼：A ? ? ? ? 文章編號：2096-000X（2021）01-0090-04

Abstract： The sudden outbreak of COVID-19 at the beginning of 2050 has affected the overall development of the country and also impacted the traditional education and teaching mode. How to use the Internet to respond to the call of Ministry of Education "Close School Without Stopping Classes" is both an unprecedented challenge and a precious opportunity for educators. Therefore， our teaching team actively explored and practiced online teaching based on the Internet. From the students' feedback and examination results， the online teaching effect is good， and the teaching objectives are basically achieved. In this paper， the characteristics of Mechatronics Technology（bilingual） course， the practice and analysis of online teaching platform， the design of online teaching， the analysis and evaluation of online teaching quality， and the difficulties of online teaching are presented.

Keywords： Mechatronics Technology; online teaching platform; online teaching design

引言

21世紀是信息科學(xué)技術(shù)蓬勃發(fā)展的時代，其中網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的興起和快速發(fā)展給生活和工作帶來了前所未有的大變革?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+教育”的信息化教學(xué)模式不僅打破了傳統(tǒng)面授知識的空間、時間、對象的限制，而且通過其數(shù)據(jù)化、智能化的信息平臺還可實現(xiàn)對學(xué)員進行過程性考核和形成性評價，符合當今信息時代對復(fù)合型創(chuàng)新人才培養(yǎng)的需要。目前，如何有機地結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與教學(xué)課程成為近年來教育改革探索、實踐與研究的重要方向。本教學(xué)團隊在前期教學(xué)中積累了大量的線上線下混合式教學(xué)經(jīng)驗，但在不具備開展線下教學(xué)活動的新冠疫情期間，如何基于互聯(lián)網(wǎng)在線教學(xué)平臺保質(zhì)保量地進行課程教學(xué)依然值得積極思考、探索與實踐。

一、課程特點分析

為提高教學(xué)質(zhì)量，達成教學(xué)目標，在線教學(xué)設(shè)計、課堂設(shè)計必須結(jié)合課程特點。機電一體化技術(shù)是由多門學(xué)科相互交叉、滲透、融合而成的一門新科學(xué)技術(shù)[2]，該課程具有教學(xué)內(nèi)容豐富、涉及知識面寬、綜合性強的特點，是一門理論性、綜合性、專業(yè)性都很強的專業(yè)課程。而且機電一體化技術(shù)會隨著學(xué)科技術(shù)的迅速發(fā)展而不斷發(fā)展變化，具有與時俱的發(fā)展性與先進性。為學(xué)員更好地了解和跟蹤國內(nèi)外機電一體化的前沿技術(shù)，該課程在我校設(shè)置為雙語教學(xué)的課程。同時，機電一體化技術(shù)是典型的軍民通用型技術(shù)[3-5]，不僅廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代武器裝備中，在民用工程機械、生產(chǎn)制造以及日常生活中應(yīng)用也非常廣泛，也正因為此，使得《機電一體化技術(shù)（雙語）》成為我校在疫情期間可進行在線教學(xué)的課程之一。此外，該技術(shù)在工程中應(yīng)用廣泛也表明該課程具有理論與實踐結(jié)合非常緊密的特點。

二、教學(xué)平臺實踐與分析

平臺運行保障能力是正常在線教學(xué)的關(guān)鍵，網(wǎng)絡(luò)擁堵、技術(shù)不到位等問題不僅會造成無法正常、有效地開展線上教學(xué)，而且也會極大地影響師生教與學(xué)的體驗感受，削減學(xué)員學(xué)習(xí)的積極性[6]。因此，選擇合適的在線教學(xué)平臺對教學(xué)活動的有效開展非常重要。在新冠疫情爆發(fā)的大背景下，騰訊、阿里等大企業(yè)，以及清華大學(xué)等著名高校紛紛推出并更新同步線上教學(xué)軟件與平臺。為保證該課程教學(xué)活動的有效開展，在線上教學(xué)正式開始之前，本教學(xué)團隊利用網(wǎng)絡(luò)在線學(xué)習(xí)了各種線上直播教學(xué)講座，研究和實踐了三個高校教師應(yīng)用較廣且影響較大的教學(xué)平臺，各自特點如表1所示。

鑒于以上的探索與實踐，為更好的開展該課程在線教學(xué)活動，本教學(xué)團隊整合了三大平臺的突出優(yōu)勢，采用雨課堂+釘釘+QQ群的組合方式進行在線授課。課前課后通過雨課堂平臺推送學(xué)習(xí)資料，包括預(yù)習(xí)資料、課后作業(yè)、閉卷考試等，課中采用釘釘平臺進行直播互動教學(xué)，課后使用QQ群進行課件資料共享與答疑互動。該組合方式不僅保證了在線授課環(huán)節(jié)能夠順利開展，而且有利于開展豐富、有效的課前課后管理工作，為教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果提供了有力保障。

三、在線教學(xué)設(shè)計與實施

由課程概括可知機電一體化技術(shù)課程具有理論性、綜合性、專業(yè)性強，同時又兼具理實結(jié)合緊密的特點，且在我校為雙語教學(xué)課程。為更好地激發(fā)學(xué)員的學(xué)習(xí)積極性、主觀主動性以及創(chuàng)造性，提高教學(xué)質(zhì)量，達成教學(xué)目標，疫情之前本教學(xué)團隊主要采用線上線下混合式教學(xué)模式，該模式綜合了互聯(lián)網(wǎng)信息量大、交互便捷且方式多樣的優(yōu)勢以及傳統(tǒng)面授課堂互動形式多樣的優(yōu)點，從課程考核、學(xué)員調(diào)查都顯示了該模式不僅能保證教學(xué)質(zhì)量，而且能更好地體現(xiàn)以學(xué)員為中心的思想。但在疫情期間，不具備開展線上線下混合式教學(xué)的客觀條件，如何基于互聯(lián)網(wǎng)保質(zhì)保量地進行知識、能力、素養(yǎng)的傳授與培養(yǎng)，是對教員教學(xué)能力素養(yǎng)以及信息化教學(xué)水平的較大考驗與挑戰(zhàn)。為此，本教學(xué)團隊在前期線上線下混合式教學(xué)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上積極探索與實踐線上教學(xué)，教學(xué)實施過程中依然沿用課前-課中-課后三個環(huán)節(jié)，同時結(jié)合多種先進適用的教學(xué)方法來煥發(fā)課堂活力，提高教學(xué)質(zhì)量，達到教學(xué)目標，具體實施過程如圖1所示。

（一）課前自主學(xué)習(xí)

課前教員將微課視頻、學(xué)員參賽作品、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)質(zhì)資源以及學(xué)術(shù)文獻等通過雨課堂平臺推送給學(xué)員，讓學(xué)員了解課堂內(nèi)容，為后續(xù)課堂在線授課環(huán)節(jié)奠定知識基礎(chǔ)，同時激發(fā)學(xué)員學(xué)習(xí)興趣，提高課中互動積極性與互動質(zhì)量。通過設(shè)定問題-情境以及難度適當?shù)念A(yù)習(xí)任務(wù)，不僅可以引導(dǎo)學(xué)員積極思考，而且可以檢驗學(xué)員的知識儲備水平。通過問卷調(diào)查了解學(xué)員學(xué)習(xí)的興趣點、困難點等，為課堂內(nèi)容設(shè)計和優(yōu)化提供依據(jù)。

（二）課中在線教與學(xué)

課中教學(xué)是教學(xué)過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，經(jīng)過課前自主學(xué)習(xí)的鋪墊，學(xué)員已經(jīng)了解了課堂教學(xué)的主要內(nèi)容，同時教員根據(jù)雨課堂平臺中學(xué)員預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)也了解了學(xué)員知識儲備水平以及學(xué)習(xí)興趣等。在直播授課過程中教員主要是對預(yù)習(xí)任務(wù)以及課后作業(yè)的完成情況進行點評，而后是重點講授課中的重難點內(nèi)容，主要目標是構(gòu)建學(xué)員知識架構(gòu)，形成完善的知識體系，同時調(diào)動學(xué)員學(xué)習(xí)積極性、主動性，提高學(xué)員知識消化吸收轉(zhuǎn)化的效率。為此，本教學(xué)團隊結(jié)合課堂具體內(nèi)容及其特點研究和實踐了多種教學(xué)方法，如在緒論章節(jié)綜合采用了直觀演示法與引導(dǎo)啟發(fā)法，通過大量的多媒體素材展示機電一體化技術(shù)在工程和生活中的應(yīng)用，引導(dǎo)學(xué)員思考并總結(jié)機電一體化技術(shù)的基本組成、關(guān)鍵技術(shù)以及發(fā)展方向;在計算機控制技術(shù)章節(jié)課堂中應(yīng)用示范教學(xué)法演示軟件的具體使用方法、功能等，同時采用項目驅(qū)動法布置課后實踐的項目任務(wù)，鼓勵學(xué)員將課中理論知識與實踐結(jié)合起來，提高理論知識的轉(zhuǎn)化率;在伺服控制技術(shù)章節(jié)采用引導(dǎo)啟發(fā)法與案例分析法，引導(dǎo)學(xué)員思考開環(huán)控制系統(tǒng)與閉環(huán)控制系統(tǒng)的特點以及如何設(shè)計步進電機閉環(huán)控制系統(tǒng)等。除此之外，為調(diào)動學(xué)員學(xué)習(xí)積極性，提高學(xué)員課中參與度，教員在課中設(shè)置難度適中的問題引導(dǎo)和鼓勵學(xué)員通過彈幕、連麥等方式參與互動，如彈幕及時回答教員問題、連麥閱讀和翻譯英文文獻等，并對學(xué)員互動做出點評，同時及時關(guān)注和回答學(xué)員提出的問題，讓學(xué)員感受被關(guān)注被尊重，達到雙邊深度交流互動的效果。

（三）課后鞏固提升

課中教學(xué)時間有限，而釘釘平臺的直播回放功能保障了學(xué)員課后復(fù)習(xí)和消化課中重難點內(nèi)容的需求。教員通過雨課堂平臺布置精心設(shè)計的課后作業(yè)，如軟件編寫、實物搭建、文獻閱讀、小組討論等，促使學(xué)員鞏固新授知識，形成技能技巧，培養(yǎng)良好的思維品質(zhì)，同時也可以檢驗學(xué)員學(xué)習(xí)效果，雨課堂平臺提供圖片、語音、文字多樣化的答題方式，也豐富了學(xué)員信息化學(xué)習(xí)的體驗。此外，教員在QQ群中共享教學(xué)PPT等學(xué)習(xí)資源，并進行及時答疑互動，加強與學(xué)員的情感聯(lián)系，提高教員與學(xué)員雙邊互動的深度，同時了解學(xué)員的學(xué)習(xí)困難點，對困難學(xué)員進行課后輔導(dǎo)。

四、在線教學(xué)質(zhì)量分析與評估

教學(xué)手段服務(wù)教學(xué)方法，教學(xué)方法支撐教學(xué)目標。而教學(xué)目標完成情況需要通過合理的教學(xué)評價體系來評估，鑒于機電一體化課程的特點，學(xué)員成績由平時表現(xiàn)、實驗表現(xiàn)、閉卷考試三部分組成，具體占比為10%平時表現(xiàn)，30%實驗表現(xiàn)，60%閉卷考試。學(xué)員的平時表現(xiàn)主要通過課堂表現(xiàn)以及課前課后作業(yè)完成質(zhì)量進行考核，通過實驗進一步理解和鞏固課中理論知識，同時提高學(xué)員將理論知識應(yīng)用于實踐的能力，同時也可檢驗學(xué)員課中的學(xué)習(xí)效果，通過閉卷考試檢驗學(xué)員知識的掌握程度。本次線上教學(xué)過程中的作業(yè)和閉卷測試均通過雨課堂平臺進行實施，因其數(shù)據(jù)化、智能化的特點可以輔助教員方便快捷的了解學(xué)員學(xué)習(xí)情況，從而能夠更加客觀公正得對學(xué)員進行過程性考核和形成性評價，從雨課堂平臺課前課后作業(yè)完成情況分析數(shù)據(jù)可知，學(xué)員積極參與課前課后作業(yè)，且作業(yè)完成質(zhì)量較高。為評估本次在線教學(xué)質(zhì)量，將17本機械專業(yè)學(xué)員考試成績與16本機械專業(yè)學(xué)員的考試成績進行對比（圖2），從圖2（a）可看出17本機械學(xué)員考試平均分（75.36分）高于16本機械學(xué)員考試平均分（71.43分），而從圖2（b）可看出17本機械70分以上學(xué)員占比相較16本機械學(xué)員占比有很大提升，特別是90分以上學(xué)員占比顯示17本機械是16本機械學(xué)員的4倍，而60分-70分學(xué)員占比顯示17本機械約為16本機械的1/5，且17本機械專業(yè)無不及格學(xué)員。由此可見，本次線上教學(xué)效果良好，教學(xué)方法有效，基本達到預(yù)期教學(xué)目標。

五、基于互聯(lián)網(wǎng)的在線教學(xué)存在的現(xiàn)實困難

雖然線上授課有其不受時間、空間、對象限制的優(yōu)勢，但對于軍隊院校、對于機電一體化技術(shù)這門課程也有其不可忽視的局限性，具體如下。

（一）涉密內(nèi)容不能線上講授，理論知識與裝備實際結(jié)合少

因教學(xué)對象為軍校學(xué)員，這些學(xué)員的職業(yè)發(fā)展是與武器裝備密切相關(guān)的，而作為專業(yè)基礎(chǔ)課的機電一體化技術(shù)在教學(xué)過程中也應(yīng)緊密聯(lián)系武器裝備，為后續(xù)任職課程以及任職崗位打下堅實的理論與實踐基礎(chǔ)。然而武器裝備相關(guān)內(nèi)容涉密等級較高，考慮到國家安全等因素該部分知識不允許線上講授，這也造成學(xué)員無法及時有效地將所學(xué)理論知識與現(xiàn)代武器裝備有機地結(jié)合起來。

（二）實物教具互動困難，實驗課程無法開展

機電一體化技術(shù)是理實結(jié)合非常緊密的課程，面授課程時會結(jié)合豐富的實物教具進行理論知識的講解，同時設(shè)置學(xué)員近距離觀察、動手實踐等互動環(huán)節(jié)，不僅可以激活課堂學(xué)習(xí)氛圍，而且可以提高學(xué)員理論知識的吸收轉(zhuǎn)化效率。此外，為加深學(xué)員對課中理論知識的認識和理解，提高學(xué)員將理論結(jié)合實踐的能力，每個章節(jié)都安排有配套的實驗課程。而疫情期間純線上教學(xué)模式不具備有效開展這些環(huán)節(jié)的客觀條件。

（三）師生、生生互動有限，因材施教實施困難

因線上授課的客觀原因，教員與學(xué)員、學(xué)員與學(xué)員無法進行實時的語言、目光、表情、動作等互動。其中部分學(xué)習(xí)興趣較濃、主動性較好、知識儲備較足以及性格外向的學(xué)員愿意通過彈幕、連麥等方式與教員積極互動，然而部分基礎(chǔ)欠缺、性格內(nèi)向的學(xué)員則與教員互動很少，這對教員了解學(xué)員的實際學(xué)習(xí)情況、學(xué)習(xí)困難點等方面是個較大挑戰(zhàn)。此外，課中小組討論環(huán)節(jié)在線上教學(xué)過程中也很難有效開展，教員不能及時了解學(xué)員的思考方式、知識水平技能的真實水平，這也給因材施教帶來了巨大挑戰(zhàn)。

六、結(jié)束語

本文重點闡述了在新冠疫情大爆發(fā)的特殊背景下，本教學(xué)團隊積極探索與實踐《機電一體化技術(shù)（雙語）》課程線上教學(xué)的過程、教學(xué)評估以及面臨的問題等?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+教育”有其獨天地厚的不受時間、空間、對象的限制，使得在不具備面授課程的疫情期間依然可以實現(xiàn)“停課不停教、停課不停學(xué)”，但互聯(lián)網(wǎng)在線教學(xué)也有不宜涉密、理實結(jié)合不足、互動有限等局限性。如何讓互聯(lián)網(wǎng)更有效地為軍隊院校的教育教學(xué)服務(wù)，真正地提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果，還需要我們腳踏實地并堅持不懈地去積極探索和實踐。

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基金項目：中央軍委訓(xùn)練管理部軍事職業(yè)教育在線虛擬訓(xùn)練課程建設(shè)項目“某型導(dǎo)彈裝填運輸在線虛擬訓(xùn)練課程”（編號：2019101）

作者簡介：文桃（1991-），女，漢族，四川射洪人，碩士，助教，研究方向：機械電子工程;楊潔（1982-），女，漢族，陜西西安人，碩士，副教授，研究方向：機械電子工程，信息化教育理論與實踐;王崴（1974-），男，漢族，陜西西安人，博士，教授，研究方向：機械電子工程，軍事院校學(xué)科規(guī)劃。