杨凯 李浩东

摘  要 针对机械工程控制基础课程传统教学方式存在的不足，分别从课前、课中和课后角度，探索基于雨课堂的混合式教学模式。实践表明，以雨课堂平台为基础的新型教学模式广受学生认可与接受，对增强学生学习效果很有帮助。

关键词 机械工程控制基础;雨课堂;混合式教学模式;PPT

中图分类号：G642.0    文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2021）24-0057-04

Exploration of Mixed Teaching Mode of Course Fundamentals of Mechanical Engineering Control//YANG Kai， LI Haodong

Abstract In order to solve the shortcomings of the traditional tea-

ching methods of the course Fundamentals of Mechanical Enginee-ring Control， a mixed teaching mode based on rain classroom was explored from the perspectives of pre-class， in-class and after-class. The practice shows that the new teaching mode based on the rain classroom platform is widely recognized and accepted by students， which is helpful to the improvement of students’ learning effect.

Key words fundamentals of mechanical engineering control; rain classroom; mixed teaching mode; PPT

1  課程特点及传统教学现状

机械工程控制基础课程是以经典控制原理为理论基础，以机械工程系统为研究对象的广义系统动力学理论和方法论[1-2]。课程侧重原理，内容密切结合工程实际，是机械类专业本科段必修的专业基础课程。

1.1  课程特点分析

受课程特点影响，采用传统的课堂教学模式对机械工程控制基础课程授课过程中，学生普遍反映难度较大，难以理解，听不懂，学习枯燥无味[3]。课程特点总结如下。

1.1.1  概念抽象，理论性强  课程中的很多核心内容如传递函数、频域特性、稳定判据等概念都和人们习惯的时间域认知不同，抽象的概念与理论知识易使学生在初次接触该课程时产生畏惧心理，在思想上不易转变与接受，难以内化于心。

1.1.2  知识面广，内容多，基础要求高  课程涉及机械、数学和电工学等学科知识，内容牵涉面广，对学生的基础知识要求较高。

1.1.3  偏重工程实践应用，存在理解困难  课程研究的系统数学模型、系统稳定性、时域与频域特性、系统的性能指标和校正方法都是针对线性定常系统，但这些都只停留在理论层面，需要学生具有一定的工程实践基础才能有效地将理论知识与工程实例相结合，增强学生的感性和理性认知。

1.2  传统教学方式的不足

1.2.1  学生课前不预习  课程预习是课程教学中不可或缺的环节，好的课前预习有利于学生更好地完成课堂知识的获取，但鲜有学生能够做到课前预习。这里面有多方面的原因，例如：学生进入大学阶段后基本没有预习的习惯;有时候教材内容和授课教师的PPT内容差异较大，学生发现预习效果不大，便不再预习。现实教学中即使学生预习了，教师也无法了解学生预习的效果。因此，对于学科基础要求较高的课程，如果学生预习效果不佳，教学时就可能存在“教师在知识的海洋遨游着，学生却掉队迷路”的情况，教学效果难以得到保证。与之相对应的，在学生课前预习了的情况下，若教师能够获取各学生预习的大致情况，便可有针对性地讲解，多留时间带领学生一同攻坚那些他们不懂或难懂的知识点，从而提高课堂的教学质量。

1.2.2  课堂教学互动少  要获得良好的教学效果，课堂互动是不容忽视的一大环节，一个良好的互动能让学生更加投入地参与课堂，总结并表述自己的困惑，教师也能借此了解学生对课程学习的理解程度。然而笔者发现传统教学中课堂互动效果并不好，原因包括：教师课堂教学内容过多，未预留互动环节;学生不愿意主动交流，课堂上注意力不集中;学生腼腆，害怕被点名，个人观点永远埋在心里，不敢表达。传统教学模式下，知识的传递处于教师向学生单方向灌输的形式，而学生由于理解能力存在差异，可能出现部分学生难以跟上、课堂活力下降等现象，继而导致学生的学习效果差。

1.2.3  学生课后温习效果差  学生课后复习和习题作业是保证和巩固学习效果的重要环节。传统教学模式下的学生课后复习效果也较差，主要原因包括：学生不做课后作业，不复习，学习动力极低;课后作业的反馈存在时间滞后性，一份作业从布置、上交到批改、下发讲解，时间周期略长，作业情况的反馈已滞后1～2个课时;学生做作业自觉性差，有的学生想要偷懒，有的学生秉持“互相帮助”原则，抄袭成风，难以真实反映复习效果。因此，一种能够实时地真实反映学生课后学习效果的途径对获得良好的教学反馈效果意义重大。

2  课程课堂教学新思路

2.1  教学内容调整

2.1.1  授课内容要突出重点，通俗易懂  课堂教学时间应当合理分配，疑难部分的知识点应当突出讲解，对课程涉及的其他学科基础知识进行必要回顾，对抽象的概念要用具体的实例进行讲解（如结合机器人讲解系统组成、性能及控制等），将理论与实际相结合。

2.1.2  做好每次讲课计划，具有足够的信息量  在确保教学内容完整的基础上，引入前沿科学和工程技术的最新发展至课堂教学中。采用不同于传统模式的教学方法，增强教学内容的趣味性、多样性和复合性，通过具体事例锻炼学生面对问题时的分析与解决能力，让学生将所学知识进行实质性输出。

2.2  教学方法改革

2.2.1  增进师生关系  首先，要搭建好师生双方良好沟通的桥梁。良好的师生关系是授课质量的基础，只有当学生愿意接受教师，面对教师传授的新知识时才能敞开心扉去接受，教师也能在这样的互动中得到积极的反馈，以更为积极的状态进行授课。这就需要授课教师主动迈出脚步，深入学生队伍中，进入他们的世界，成为他们的朋友，在他们观念的树立上给予积极的引导，既作良师，也作益友。其次，教师在课堂内外都应积极提出有益于激励学生的疑问，循循善诱，使学生深入问题的本质，启发看待问题的方法，提高解决问题的能力。

2.2.2  增加工程案例教学，丰富课堂教学形式  在课程教学安排中，为启发学生工程思维能力，提高学生对于问题的分析与解决能力，实现原理与实践的有机结合，可有针对性地增加一些典型的工程应用案例。在具体教学中应以教师为主导、学生为主体、导学为主线，建立主导、主体相结合的教学模式，最后形成一套完整的工程案例分析教学方法。例如：可以采用工业机器人和服务机器人实际应用视频，讲解机械工程系统基本原理、组成和控制系统性能、校正算法等，将理论知识与工程应用完美结合。

2.2.3  教学方式改革  传统的课堂教学方式以Power-Point（PPT）为主、板书为辅，很难吸引现在学生的注意力，学生在课堂上各做各事的现象十分常见。学生的特点就是离不开互联网，获取知识的途径多样化，吸收知识碎片化，缺乏深入系统思考的训练[4]。因此，步入“互联网+”时代，教学不再是单纯的知识传递与灌输，而是更注重激发学生的自主性，注重学生知识体系的构建。教师的教学方式和理念也应当与时俱进。智慧课堂一经提出便迅速成为各校教师对教学模式研究的热门方向，也将成为机械工程控制基础课程教学的一种新教学模式[5]。

雨课堂将微信和PPT软件有机结合，将互联、信息技术与课堂相融合，实现混合式教学模式，为教学提供了高效便捷的平台[6]。教师可以在雨课堂微信公众号上完成课程与班级的创建，运用雨课堂将教学中应用到的资源及时地以各种可传输形式通过微信推送到学生手机，在课前预习、课后复习与课堂教学间建立沟通的桥梁，让学生通过手机便可以随时随地进行移动学习。课堂上实时答题、弹幕互动等功能都可极大地带动课堂互动气氛，学生可以各抒己见，同时能让一些较为腼腆的学生在这样的大氛围下勇敢地表达自己的观点。此外，雨课堂还具有数据统计与分析功能，教师能够借此便捷直观地获取教学信息以及学生的学习情况[7]，极大地彰显现代教学模式的优势。

3  雨课堂教学模式在课程教学中的实践

基于雨课堂教学模式的优势，笔者将“雨课堂+PPT+板书”相结合的混合式教学模式引入机械工程控制基础课程课堂教学。下面主要从课前预习、课堂互动和课后辅导三个环节进行雨课堂教学设计。

3.1  課前发布预习任务

教师在上课前在电脑端下载雨课堂软件，安装完成后，雨课堂自动生成为PPT软件的一个插件。然后，教师关注雨课堂微信公众号，按要求完成所需信息的填写，完成创建相关课程和班级，如图1所示。教师打开PPT后，用微信扫码登录，制作学生课前预习任务（根据重点和难点内容制定），将课程基础知识、视频文件等基本素材插入PPT中制作成手机PPT课件。为方便学生理解，还可以添加语音讲解，布置学生预习测试题。课件制作完成后将自动上传到教师移动端并保存在课件库中，教师可以随时调取，推送给授课班级的学生。

上课前，学生可自行查看教师上传的各类预习资料，通过PPT课件与课前测试题进行初步预习。同时，学生在遇到抽象难懂的知识点时也可提前请教，寻求教师的指点。通过此环节，既可以极大地激发学生的学习兴趣，提高学生自主学习的动力，又可以使教师及时明了地获得学生课前预习情况，如图2所示。此外，雨课堂软件可对客观题型进行自动评分，教师可以在移动端直接对主观题进行批改，学生也可以在移动端看到自测题完成情况。

3.2  课堂上增加立体互动

课堂开始前，教师通过微信开启雨课堂程序，生成课堂二维码并发给学生，学生扫描后进入课堂。教师根据雨课堂推送的学生预习和测试情况，分析此次课堂的教学重难点所在，从而进行精讲与拓展;挑选一些重点内容，组织学生进行分组讨论，让学生寻找相关知识的具体应用案例;还可以给出一个主题，让学生分组查找资料，通过分析，用思维导图的方式表达自己的观点。借由思维导图，教师可以直观了解并指出学生尚存在的不足，并补充总结应当熟练掌握的知识点，帮助学生梳理知识脉络，完成知识消化总结。

课堂中教师开启弹幕功能，学生可以通过手机将自己的学习体会、观点和困惑以弹幕的形式发送至多媒体屏幕上，教师和学生可就相关问题开展实时的课堂互动。雨课堂程序中PPT课件里设有不懂按钮，便于学生在课程学习中及时反馈难以理解的知识点。教师在接收到该信号后，也可据此调整授课节奏，重点讲解学生存在的疑难点。雨课堂还设有随堂限时测试功能，教师可通过该功能对学生的课堂学习效果进行实时检测，同时可以极大地提高学生课堂上的注意力。课后，雨课堂将生成一份学生课堂答题情况统计图，如图3所示，直观地向教师反馈学生在课堂上的参与情况与知识吸收情况。

3.3  课后提供个性化辅导

课程结束后，教师可以通过雨课堂向学生发布课后练习和拓展学习资料，让学生接收到课后复习任务后及时完成课后作业题，并学习拓展资料，回顾课程内容，温故而知新，强化对知识点的掌握。学生对知识点的理解与吸收能力各有不同，可以积极加强与教师的私下交流。如此，教师也可对学生进行个性化指导。

每次课堂教学结束后，雨课堂会向教师手机端及时推送课堂报告，如图4所示。通过此报告，教师可清楚地知道每位学生的学习情况，包括课堂出勤人数，优秀、预警学生名单，课堂中的答题情况及疑难点反馈详情，从而较为直观地掌握课程教学情况，并便于对各学生的学习情况作出综合评价。

4  结语

通过分析机械工程控制基础课程的特点，总结传统教学方式存在的不足，从教学内容和教学方法方面提出新思路。将基于雨课堂的混合式教学模式应用于机械工程控制基础课程教学中，对课程各阶段学习环节进行科学设计，在满足学生个性化学习需求的前提下，提升学生的自学、思考能力，激发学生的学习兴趣，完成机械工程控制基础课程混合式教学模式的应用实践。同时，由于机械工程控制基础课程是一门理论与实践联系紧密的课程，涉及的内容多，概念抽象，需要针对具体教学和学生学习需求重新整理知识点，精选足够的教学素材，增加前沿科技发展动态，使教学内容既“顶天”又“立地”，创建丰富、个性化的学习情境，提高教学质量。■

参考文献

[1]罗忠，赵一文，刘艳慧，等.机械控制工程基础的慕课建设探索与实践[J].教学研究，2017，40（4）：87-90，124.

[2]夏博，胡雪，曾海峰，等.基于“新工科”项目的机械工程控制基础课程的教学探索与启示[J].高教学刊，2019（14）：

11-13，17.

[3]王丽丽，陈庆光，张鑫，等.基于OBE模式的“机械工程控制基础”课程教学改革研究[J].教育教学论坛，2019，

34（8）：100-102.

[4]蔡群，王玥，阳明庆，等.《机械制图》课程多元化混合教学模式的探讨[J].贵州师范学院学报，2018，34（9）：68-72.

[5]成海濤.基于雨课堂的机械制图翻转课堂教学模式探讨[J].江西理工大学学报，2018，39（6）：86-90.

[6]林雪冬.信息化背景下智慧课堂教学模式在机械三维CAD课程中的教学实践初探[J].科技资讯，2019，17（12）：

106-107.

[7]董亚洁，裴亚南，王鑫.雨课堂混合式教学模式探究：以新能源与节能技术教学实践为例[J].中国现代教育装备，2019（11）：34-37.