张富兵^1、2 潘美玲³

（¹重庆文理学院 智能制造工程学院  重庆市  402160；²重庆建设汽车系统股份有限公司  重庆市  400054；³河北水利电力学院 基础部  河北沧州  061000）

摘 要：随着科技的发展以及疫情的出现，线上教学逐渐普及。本文以《机械设计基础》课程线上教学为例，通过自身案例介绍可课程的组织实施过程，分析了线上教学的优势以及不足之处。最后得出结论，现阶段长时间采取纯线上教学是不可取的，比较理想的状态是采取网络教学与传统教学相结合，各取其优势。

关键词：线上教学；机械设计基础；网络平台

作者简介：张富兵（1985--）男，工学博士，讲师，研究方向车辆系统动力学及强度的教学与科研。

基金项目：重庆市教委科学技术研究项目，编号：KJQN202001331。

随着网络技术的发展和智能手机的普及，网络教育发展迅速。线上教育赋予学生更大的学习自主性和灵活性和传统教学模式不同，网络教育不需要教学大楼，而是以视频直播或事先录制视频进行教学活动。这种教学模式打破了教学的时空限制，便于学生自主安排学习时间，还可以通过反复观看视频强化学习效果^[1]。更重要的是，网络教育为社会提供了一条新的受教育途径，一个继续学习的平台，将以往局限于校园的教育资源送到了社会大众面前。网络教育的模式被称为线上教育。2020年上半年的疫情几乎使得当时所有的学校无法开学，网上授课成为学校的唯一选择，线上教育全面取代线下教育，腾讯课堂、钉钉、学习通等网课平台被广大师生所熟知，教师也迅速掌握了线上教育的方法和手段，并在授课的过程中积累了丰富的经验。线上教育始于新冠疫情之前，但新冠疫情极大地促进了线上教育的普及^[2-3]。

笔者也在疫情最为严重的2020年，从事了大半个学期的线上教学活动，我教授的课程是《机械设计基础》这门课。第一次接触线上教学，感受颇深，现将个人感受进行总结。

首先介绍一下这门课程，《机械设计基础》课程是机械相关专业开设的机械设计与制造课程群中重要的核心专业基础课程，是机械原理、机械设计等重要课程的有机整合。该课程主要介绍机械中的常用机构和机器动力学的基本知识，以及通用零件的结构特点和设计方法，为本专业学生学习机械类课程提供必要的理论和实践基础。同时，这门课也是很多学校机械专业考研的专业课，所以重要性自然不用多说。

一、线上教学设计与组织

1.教学平台的选取

本课程以钉钉平台为主，配合使用重庆高校在线开放课程平台。在钉钉上建班，对于课前导学、课后作业发放及批改、答疑、教学统计、学习资源建设、发布通知等工作均在钉钉上完成。钉钉的流畅性是几个平台里反馈最好的，同时钉钉公司也不断优化，适应大量用户需求。钉钉直播可以进行课堂互动，从而保证上课的效果，同时具有回看功能，对一些跟不上课堂节奏的学生可以回看补课。该软件还可以导出学生上课的数据，如签到、上课时长、回看时长，从而掌握学生的学习情况。

2.以人为本的教学理念

线上教学的设计采用以人为本教学设计思路，其中的“人”指的就是学生，因为学生是接受的主体，因此一切都要以他们为本。以学生为中心的线上授课思路就是在于从学生的培养目标出发，帮他们寻找一条高效的学习路线。在学习过程中尽量做到学生是个主动积极获取的过程，而不是被动地接受，而老师起一个引领的作用。

在每堂课的末尾发布下次课程的学习任务，并布置若干思考问题，引导学生提前预习。

学生根据教师的指引在网络资源上自主学习。简单的知识点通过课前预习能够掌握，老师的任务是提前获取课程的难难点，课上进行重点讲授。

在钉钉平台进行布置作业，作业的内容应着重于课上的难点部分，以考察学生的掌握情况。

教师通过作业的反馈情况，获取难点的掌握情况、学生的学习时间，从而更好地分配和进行教学侧重点。

3.翻转课堂教学方法的应用

传统的课堂教学是以教师为主、学生为辅的教学模式，翻转课堂式教学模式是指学生在课前通过收集资料和自主学习，以学生为主题，师生互换的方式，以教为学，学生登上“讲台”。

在本课程的有些章节的前半阶段属于介绍机构分类、应用场合的内容，该部分内容比较简单轻松，学生对此部分内容易于理解和掌握。选取此部分内容翻转课堂，让部分同学参与到授课部分，提前学习、做PPT、课上讲解，老师进行补充和点评，这样有利于提高学生的学习参与度，培养学生的自主学习能力、逻辑思维能力和表达能力。

具体的实施过程如下：

进行分组，全班四十多个同学分成五组，每组八个同学左右。

每个小组负责不同章节前半部分的内容，这五部分内容分别是：平面四杆机构的基本类型及其应用；凸轮机构的应用和类型；齿轮机构的特点和类型；带传动的类型和应用；滚动轴承的基本类型和特点。

每组同学分工不同，分别负责资料的收集、PPT制作、课上讲授等任务，尽量让每组的每个同学都能参与到其中。

教师在钉钉直播时，对学生的讲解进行点评和补充。以往的教学是教师在课堂讲，学生被动听，而翻转课堂可以促使学生先自学，制作PPT和讲解又促进了学生对知识的转化，最后教师点评总结，在补充和点评环节，学生听得比较仔细，能够发现自身的不足，从而更加深刻的掌握知识。学生反映这样的学习让他们学得更为深入透彻，学习的主动性也变得更强。

4.增加学生的探索科研的兴趣

对于本科生教育而言，基础知识的掌握是重点，但无疑的是基础知识的内容是比较枯燥的，特别是机械设计基础的前半部分机械原理相关内容，学生的学习积极性并不高。笔者曾尝试将自己研究内容融入其中，节选了一些和课程相关性比较大的研究内容总结了一下，和学生进行分享，比如笔者在博士期间曾从事过一段时间的螺栓松动原因的研究，所以对此部分的研究动态比较了解。因此在讲到螺纹的预紧和防松，就能自然的引出目前的相关研究动态，以及具体的研究方法。学生的反映还是颇为强烈的，多数同学表示，没想的一个小小的螺栓居然有这么多文章可作。然后趁着学生的热情发布一些小的科研调研，比如在滚动轴承这一章节，让学生课下收集阅读文献资料，做一个综述，总结滚动轴承的发展历程、研究的热点以及发展趋势等。同学们大多第一次做类似的任务，积极性挺高，虽然做的结果很不全面、问题很多，但是这是学生科研方面的初步探索，对于学生收集资料，写作文章的能力上是个小小的历练。

二、高校线上教学优势

对于大多数老师来说，线上授课是个不得已而选择的结果，大家褒贬不一，因为优缺点都挺多的，先将个人感受进行总结，先说优点。

1.海量资源—获取方便

通过大半个学期的网络直播教学，给我印象深刻的一点就是网络上的海量资源的随意调取应用到课堂。比如绪论章节，提前准备了一个简短的纪录片，是关于中国高铁的一个纪录片，我节选的这一集讲述到车厢玻璃强度的重要性以及试验过程、车辆运行平稳性的原理及实验过程、车体共振及模态分析的过程，这几个问题都和机械设计基础的研究内容相契合，很好地诠释了这门课的作用，而且这个纪录片将问题讲的深入浅出，同学们都很感兴趣。关键是授课过程中直接打开纪录片网站播放即可，非常省时操作简单。另外，机械设计基础这门课涉及大量的机构运动原理，通过网络资源上的视频、动态图更加形象的演示运动过程，帮助学生理解运动原理。

2.方便学生反复观看

常用的网络课程直播平台，比如腾讯课堂、钉钉、学习通等，都提供教学视频回放功能，学生在课后可以随意调取观看。对于学习自主性强的同学，可以很好地巩固学习效果。通过两个学期的对比发现，网络教学过程中，考高分的同学要多一些，同时考低分的同学也比线下上课的多，两极分化严重。这说明，对于自主学习强的同学，更加善于应用回放功能，反复观看加深理解，学习的效果就更好。当然，对于学习自主能力差的同学，只是通过课上时间学一下，甚至课上时间都不注意听，因为没有老师的监督效果还没线下好，考试结果自然不会太理想。

3.方便教师了解学习情况

笔者的直播平台除了用到钉钉，还用到了重庆高校在线开放课程平台。在该平台可以布置作业、考试等等，与线下教学不同的是，该平台可以根据提前设置好的答案，自动的统计作业、考试成绩统计，方便高效，比如可以看到每道题的正确率、每个同学做题所花费的时间。方便老师了解学生对知识点的掌握情况，更容易找出共性问题。

三、线上教学的不足之处

线上教学有很多优势，但是不可否认的是也有很多不足的地方，并且很多还是短时间内难以解决的。

1.贫困地区网络硬件双缺失

虽然现在无线网络、智能手机已经很普及了，但是在偏远山区的学生，面临的情况却没这么理想，有的学生家里没有开通无线网络，使用数据流量观看教学直播更是他们无法承受的。至于硬件，手机大部分是低端智能机，直播过程中经常出现卡顿，影响学习效果，电脑、平板等电子产品普及度更低。线上直播教学平台的稳定性如果遇到网络不稳定，上课时了会出现声音不清晰、掉线等都将影响了线上教学的效果。如果遇上网络或电脑坏了，学生将无法上课，对老师来说更是一个灾难，整个课没法进行。

2.实操训练缺少，实验效果不佳

机械设计基础这门课程，有72学时的理论课时，8学时的实验课时。理论课在网上授课完全没有问题，难点就在于实验课。目前仅有的办法就是通过寻找网络视频，或者自己录制视频，进行实验的讲解，比如范成仪绘制齿轮实验，只能老师去实验室录制视频，然后上课的时候播放给学生看，进行原理的讲解。该方法学生参与度低，理解不透彻，更无法锻炼学生的动手能力。

所以该部分只能是通过开学到校后，进行线下的实验操作，线上教学目前还没有太好的办法。

3.学习监控无力，学习氛围不足

网络课堂，师生无法面对面交流，老师对于学生的监管明显不如线下课堂。因此会造成学生，课中混签到、边刷课边玩游戏或做其它事情、作业考试互相抄袭或在网上搜索现成答案等情况。对于自控性差的同学，容易造成上课集中不了注意力，学生对课程的融入感差，没有学习氛围。结果就是，虽然签到率很高，但是学习效果并不佳。

解决这个问题，老师上课的时候多提问题，增强和学生的互动，提高学生的参与感，再就是采用前文中提到的翻转课堂授课方法。

4.情感交流缺失、互动效果不佳

网课下教与学的时空分离造成师生交流的时空隔阂，个别教师只顾知识传授不管情感沟通，对学生缺少必要人文关怀。而缺乏情感交流的网络课堂让学生感觉冰冷无趣，直接影响到学生的上课积极性和教学效果。疫情期间学生整天宅在家里看着电脑和手机上网课，时间长了势必对他们的视力、颈椎、腰椎造成身体伤害。有的教师只关心学生是否签到、是否交了作业，至于学生是否遇到生活困难或心理困扰漠不关心，长期缺乏正常人际交往与情感沟通的学生，学习效果肯定不理想。

5.对于理论性较强的课程授课难度增加

对于一些理论性较强的课程，比如理论力学、高等数学之类的课程，需要大量进行公式推导、计算的课程，授课难度会增加。因为线上教学过程，一是此类课程很难调动起学生的兴趣；二是，上课的时候需要板书的时候没有线下方便。

四、结语

随着科技的发展以及疫情的出现，线上教学逐渐普及。在疫情期间，网络教学无疑是最理想的授课方式，但是长时间采取纯线上教学，也存在很多弊端。因此，组织实施“线上+线下”翻转课堂，应该能摒弃一些线上教学固有弊端，实现网络教学与传统教学的优势互补，达到更好教学效果。

参考文献

[1]向育君、陈丽娟.线上线下混合式教学法在《食品酶学》教学中的应用[J].广东化工，2021.48(11):263+265

[2]郑传行、霍轶哲.疫情背景下西部高校信息技术类课程网课教学问题及对策分析——以贵州财经大学为例[J].产业与科技论坛，2021.20(09):253-255

[3]郑苇.“电工与电子技术”课程在线教学探讨[J].无线互联技，2021.18(13):150-151