尹旭妮，殷 赳，丁小兵

（湖南城市學院，湖南 益陽 413000）

0 引言

“互換性與技術測量”實驗課程是某職業(yè)院校面向機械類專業(yè)學生開設的基礎必修課程，課程應用性較強［1-3］。通過該課程的學習，學生能夠將理論知識應用到企業(yè)生產實踐中去。目前，很多學生表示僅應用互換性理論基礎知識來從事設計及測量工作較為困難，而“互換性與技術測量”實驗課程能夠將理論知識與實踐有效結合在一起，不僅有利于學生更好地理解理論知識，還有利于學生鍛煉動手操作能力，從而提高職業(yè)院校技術技能應用型人才的培養(yǎng)水平［4-5］。

實踐性、操作性強的實驗課程僅通過線上教學方式無法有效實現教學目標。在傳統(tǒng)的實驗教學體系中，實驗內容基本固定，教學手段較為單一。在線上線下混合式實驗教學模式下，學生通過在線授課、視頻演示、動畫模擬等多種方式，全面掌握實驗的目的和內容［6-7］。學生可以反復觀看教師提供的視頻素材并提前熟悉實驗的操作、數據的記錄與分析，能夠更深入地理解理論知識和測量原理，更直觀地掌握儀器設備的操作流程［8-10］。

本文以激發(fā)學生的興趣與熱情為出發(fā)點，進行“互換性和技術測量”實驗課程的教學改革，構建線上線下混合式實驗教學模式，有效提升學生的學業(yè)水平和實踐操作能力。

1 構建線上線下混合式實驗教學模式

目前，國內外很多高校對實驗教學模式進行了探索與改革，其中“項目式”和“案例式”教學模式成效良好［11-13］。本文構建了線上線下混合式實驗教學模式，該教學模式中包含的教學方法和資源如圖1所示，圖中虛線框內為線下教學相關內容。借助慕課、智慧樹網課、學堂在線等平臺，實現線上與線下的教學融合并應用到課前準備、課堂教學與課后分析3個教學階段，實現“教”與“學”的有效銜接。

圖1 線上線下混合式實驗教學模式框架圖

在學習平臺上，教師發(fā)布實驗指導書、操作演示視頻和動畫模擬。在課堂上，學生們根據具體的問題和任務進行實驗操作。為了深入了解學生的知識點掌握情況，教師在課后組織線上線下討論活動，跟蹤和分析實驗教學的實施成效。教師針對不同學習階段學生反饋的信息，及時進行反思并結合學生學習情況進行教學優(yōu)化，以提升課堂教學效果。

1.1 課前準備階段發(fā)布線上自學資源

課前準備是實驗教學的一個重要環(huán)節(jié)。在該階段學生不僅要初步掌握實驗操作流程，熟悉實驗儀器的操作方法，還要學習搜集有關資料的方法并培養(yǎng)自主學習的能力。在傳統(tǒng)實驗課前的準備過程中，學生只能依靠教材，從書面文字中了解實驗的操作，對實驗原理、儀器的構造和使用等很難形成深刻的認識。

在線上線下混合式實驗教學模式下，教師制作實驗教學視頻，收集各種輔助的資源，建立線上平臺，引導學生做好課前準備工作，例如觀看實驗教學視頻、預習課件。通過在線觀看重點、難點的講義文檔和操作視頻，學生可以深入了解本次實驗的原理和步驟，從而在課前對實驗內容有清晰的認識。教師在課堂上針對重要知識點設計相應的演示環(huán)節(jié)，讓學生對整個實驗有清晰、完整的認識。

學生在預習過程中如果遇到疑問，可以通過線上和線下途徑查閱相關資料，完成仿真實驗和課前測驗。學生可以通過線下小組討論、線上交流等多種方式進行預習，撰寫預習報告并繪制實驗流程圖。在線學習方式給學生提供了便利，使教學不再局限于教學課堂內，學生能夠隨時隨地獲取知識。

1.2 課堂教學階段激發(fā)學生興趣

大部分高職院校開設的“互換性與技術測量”課程的實驗教學時長為6～8 學時。教師講解完測量原理和使用方法并進行演示操作后，留給每位學生親自動手操作的時間非常有限，很多學生在短時間內無法理解實驗測量原理，只能夠進行模仿操作，缺少自主思考與舉一反三的能力，不利于知識的掌握與實踐動手能力的提高。

傳統(tǒng)的課堂教學是以教師為中心的，教學方法以教師講授為主，教學手段簡單，教學資源有限，導致學生興趣缺乏，上課積極性和注意力較差。在線上線下混合式實驗教學模式下，課堂是以學生為中心的，網絡課堂集文字、影像、動畫于一體，組成交互系統(tǒng)，有效激發(fā)學生的學習興趣。學生在課前準備階段完成了自主預習，對實驗原理、操作流程等已經有了比較充分的知識準備，在實驗課堂上有較多時間進行儀器操作并完成實驗任務。教師不需要用大量的時間進行設備器材的講解，可以針對性地為學生進行答疑解惑，更好地組織實驗課堂教學。

學生進入實驗課堂后在雨課堂平臺簽到，根據教師安排的實驗批次，分組開展實驗。學生根據任務要求和問題內容，自主進行實驗、觀察實驗現象、記錄實驗數據。在實驗的過程中，學生可以通過參與組內討論和學習通平臺上的主題討論，回答教師在課堂上提出的問題，以確定實驗的主要影響因素。學生完成實驗任務后，師生共同分析實驗結果，并提出解決問題的方法與思路。通過線上和線下學習方式的結合，采用以任務和問題為驅動的教學方式，深化了學生對實驗的理解，使其成為課堂的主體，從而激發(fā)了學生的學習熱情和求知欲，培養(yǎng)了學生的探索精神和創(chuàng)新能力。

1.3 課后分析階段進行教學反饋與優(yōu)化

傳統(tǒng)的教學模式下，“互換性與技術測量”實驗課程的教學效果主要通過學生實驗報告的完成水平來進行評價。教師通過考核學生實驗報告的完成度、書寫認真程度來評定學生的實驗成績，忽略了學生對實驗原理、實驗目的、器材操作的掌握程度，這與實驗課程開設的初衷不一致。線上線下混合式實驗教學模式下，通過以下4 種途徑進行有效的課后分析與教學反饋。

1）學生對實驗數據進行歸納和整理，撰寫詳盡的實驗報告，并對實驗過程進行深入反思和全面總結，同時對學習過程進行自我評估。

2）教師通過在線問卷調查的方式了解學生對線上教學的看法，通過布置線上思考題并統(tǒng)計學生答題結果的方式來了解學生知識點的掌握程度。

3）鼓勵學生將學習筆記、實驗方法、心得體會、講解微視頻等上傳至線上平臺。鼓勵學生積極參與在線討論和問題交流，引導學生對實驗和教學內容進行反饋，對進一步優(yōu)化教學模式提出意見和建議。

4）教師通過線上平臺發(fā)布與實驗相關的科研項目或設計任務典型案例，例如利用三坐標測量儀或輪廓儀來測量3D 打印件的形位誤差以檢測高能束增材制造的控形情況等。

2 改革線上線下混合式教學的實驗內容

機械設計制造及其自動化專業(yè)學生的實驗課程內容主要包括軸或孔直徑測量、軸類零件的綜合測量及箱體零件的綜合測量。

1）在軸或孔的直徑測量實驗中，采用立式光學計與量塊對軸的直徑進行相對測量，采用內徑百分表與千分尺對孔的直徑進行相對測量，根據零件圖上的尺寸及偏差或其他技術要求，對軸徑或孔徑的合格性進行評定。

2）在軸類零件的綜合測量實驗中，采用立式光學計配合量塊、齒輪跳動檢查儀及精密粗糙度儀對軸的直徑、徑向圓跳動及表面粗糙度進行測量，根據零件圖上的尺寸要求或者形位要求，對其合格性進行評定。

3）在箱體零件的綜合測量實驗中，采用內徑百分表與千分尺測量孔徑，采用三坐標測量機、V 形塊與指示表測量圓度和圓柱度，采用平板、心軸、指示表等測量軸心線對箱底的平行度，根據零件圖上的形位公差評定其合格性。

將綜合性實驗與實際生產進行有機融合，進一步擴充教學內容，通過多種途徑拓寬學生的視野。學生可以通過在線平臺觀看與企業(yè)生產實踐相契合的實驗視頻，例如用萬能臥式測長儀測量工件的內外尺寸，用三坐標測量機測量零件的各項尺寸誤差及形位誤差，用圓度儀測量圓度誤差，用水平儀和自準直儀測量直線度誤差，用輪廓樣板法測量線、面輪廓度誤差，用萬能工具顯微鏡和測齒儀測量零件的尺寸、方向與形位誤差等。

3 構建線上線下混合式實驗教學的考核體系

傳統(tǒng)的實驗課程成績考核通常重點關注學生的出勤情況和實驗報告的完成情況，缺少對學生在實驗過程中表現出的自主創(chuàng)新和積極性的評估。

構建線上線下相結合的考核方式，利用線上實驗平臺記錄學生預習的時間軌跡、在線測驗的完成情況、在線回答問題的數量和質量等信息。學生通過網絡進行課程學習測試，課前預習成績占總成績的30%。采用線上方式對學生進行考勤管理，考勤成績占總成績的10%。在實驗過程中，全面評估學生線下實驗操作的準確性、完整性以及數據記錄和計算的準確性，該成績占總成績的20%，學生課堂互動討論成績占總成績的10%。實驗課后作業(yè)檢查和評價是對實驗效果進行全面評估的一個重要手段。學生的實驗報告及綜合作業(yè)的提交應當及時、完整、準確，該成績占總成績的30%。

改革后線上線下混合式實驗課程考核體系如圖2 所示，通過雙層考核方式，不僅促進了學生線上理論課程的學習，也為提升學生的綜合應用實踐能力奠定了堅實的基礎。

圖2 線上線下混合式實驗教學考核體系

4 線上線下混合式實驗教學的效果

線上線下混合式實驗教學模式提高了學生的動手操作能力與實踐創(chuàng)新能力。線上線下混合式實驗教學模式下，學生學會了主動尋找學習資源，主動思考問題并自主解決問題，加深了對知識的理解與掌握，自學能力得到了有效提升。在全國大學生創(chuàng)新設計大賽中，學生參與的積極性提高，獲得多項省級、國家級獎項。

線上線下混合式實驗教學模式加強了師生之間的聯系與交流。學生在課程或項目比賽中遇到困惑時，會在線上平臺及時向教師尋求幫助。另外，該教學模式也提高了教師視頻錄制、素材制作、視頻剪輯、文本編輯等信息化教學制作水平，為教師參與教學信息化大賽奠定了基礎。通過線上線下混合式實驗教學實踐，學生與教師均獲益良多。

5 結語

線上線下混合式實驗教學模式體現了教學過程中教師的主導作用與學生的主體地位。線上學習和線下課堂實踐教學相結合，充分發(fā)揮了線上線下教學方式的優(yōu)勢，打破了傳統(tǒng)實踐教學在時間及空間上的局限性。通過實驗教學模式改革，學生能夠將理論與實踐有機結合，從而提高高職院校技術技能型人才培養(yǎng)的水平。