基于“一主播二辅助六步骤七环节”的机械原理课程线上教学

摘  要：教学资源构建、教学过程中师生交互与有效配合是实现在线教学并保证学习质量的关键。针对机械原理授课过程中需要大量视频演示、制图过程和理论推导，线上教学期间学生手中无纸质版教材和自主学习能力弱的问题，采用腾讯会议+云班课App+QQ群三平台相结合，实施腾讯会议直播、云班课App和QQ群辅助教学的“一主播”“二辅助”线上混合教学模式，并通过课前预习、课前课上随机签到、直播授课、课堂展示与讨论、在线测试与答疑和课后作业六个步骤，查、析、育、引、做、展、评七个环节的“六步骤”“七环节”课程教学过程保证课程教学质量，为后期的机械原理课程线上线下混合教学提供基础。

关键词：线上教学；机械原理；云班课；教学实践；课程教学

中图分类号：G642      文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2023）03-0093-05

Abstract： The construction of teaching resources， the interaction and the effective cooperation between teachers and students in the teaching process are the keys to realize online teaching and ensure the quality of learning. A large number of video demonstrations， drawing process and theoretical derivation are required during the teaching of Theory of Machines and Mechanisms， and students have no printed textbooks with weak self-learning ability during online teaching. We use the three platforms of Tencent Meeting， Cloud Class App， and QQ group to carry out the online mixed teaching method of "one for broadcast， two for assistant". The "six steps， seven parts" separately includes six steps of preview， random check-in before classes， live lectures， in-class presentation and discussion， online quizzes and Q&A， and assignments， and seven parts of looking up， analysis， teaching， guiding， doing， expanding and evaluation. The foundation of the later online and offline mixed teaching of the course of Theory of Machines and Mechanisms is provided.

Keywords： online teaching; Theory of Machines and Mechanisms; Cloud Class; teaching practice; course teaching

2022年3月，全球正在经历新冠肺炎疫情第四波流行高峰，我国多地多点发生本土聚集性疫情，波及28省市[1]，众多疫情发生地高校发起了新一轮的线上教学工作。新冠肺炎疫情期间，唐山学院深入贯彻落实教育部、河北省和唐山市加强新型冠状病毒感染的肺炎疫情防控工作要求，依据教育部《关于在疫情防控期间做好普通高等学校在线教学组织与管理工作的指导意见》，制定了详细的延期开学情况下本科教学工作实施方案，要求任课教师充分利用现代信息技术开展教学活动，保证疫情防控期间在线学习与线下教学质量实质等效。

机械原理课程是机械类专业必修的一门专业技术基础课，是后续学习其他专业理论知识的前提和基础。课程具有很强的工程性、实践性和实用性，授课过程中需要视频演示、制图过程和理论推导等多个环节，如何将原来黑板上的板书过程形象直观地展示在直播屏幕上，是机械原理课程在线教学的最大难点，如何将居家过程中学习意愿低、学习氛围差的状态转换为学生“愿学”“会学”是课程线上教学需要解决的重点问题。鉴于此，本课程组进行 “一主播二辅助六步骤七环节”的机械原理课在线教学模式和教学过程，为后期的机械原理线上线下混合教学方法提供基础。

一、“一主播”“二辅助”线上混合教学模式

（一）授课平台的选择

教学资源构建、授课的工作准备、教学过程中师生交互与有效配合是实现在线教学并保证学习质量的关键。教学资源构建需要好的课程资源平台。授课的工作准备首先是教师更新自己的课件，将原来黑板上书写的内容转换到课件内还要达到板书的效果，其次要准备在线测试与讨论题；师生交互与有效配合需要好的直播平台和便于课堂管理及在线测试、作业上传与批阅、随时讨论的平台；机械原理课程直播过程中需要播放很多的视频与动画，班级人数又很多，选择在线平台必须要考虑到全国大中小学生全部线上授课可能出现的拥堵卡顿问题。受新冠肺炎疫情影响，学生在家学习多数人手里没有纸质版教材，学习平台最好是有数字化资源（带文字的电子教材+慕课视频+动画资源）。经多方的咨询、考查和试用，最终采用腾讯会议+云班课App+QQ群三平台相结合，实施“一主播”“二辅助”线上混合教学模式，“一主播”即以“腾讯会议直播”形式进行课堂授课和集中问题讨论，“二辅助”是利用“云班课App+QQ课程群”两个平台辅助教学过程管理。平台框架如图1所示。

腾讯会议具有无需插件、操作简单、登录方式多样和直播过程中不易卡顿等优点。直播过程中还可以在线文档协作、屏幕共享和公屏答疑，同时共享屏幕和电子白板都支持互动批注，用来直播授课方便快捷。腾讯会议直播的缺点是没有回放功能，但这同时也是督促学生进直播课堂学习的最好方式，对课堂知识消化不良的学生可以通过自行录屏、腾讯会议录制或云教材学习的方式进行弥补。

（二）云班课进行课程教学过程管理

云班课是一款免费课堂互动与教学管理App，可配套蓝墨云教材开展教学活动，实现对每位学生教材学习行为跟踪和学习成效评价，实现老师与学生之间的即时互动、资源推送和教学活动与任务布置。此次机械原理课程选用的就是蓝墨提供的云教材——北京航空航天大学郭卫东教授主编的《机械原理》。云教材最大特点是电子版教材文字内嵌入每个知识点的慕课视频及其相应动画资源，每个知识点后面还辅以自测练习题。云教材下载在虚拟的云端，不占用自己设备空间，学生可以随时反复学习，使用方便。除本校教师授课之外，同时享受校外优质教学资源。

在云班课App可进行限时签到、一键签到和手势签到，课堂直播过程中还可以利用如图2 所示的课堂表现模块中手动选人、随机选人、抢答和小组评价等活动功能调动学生课堂参与的积极性，同时也有利于监督学生在线学习状况，参与活动的同学还可以在平台上进行积分。

平台里发布的投票问卷、头脑风暴、直播讨论、在线测试、作业和云教材学习等活动每项活动都可以设置分值。对发布的每一项任务和活动，都可对学生完成情况进行详细统计，并可按照得到的分项分值和总分值对学生进行排序，图3为某一学生的活动积分汇总。对学生参与活动的情况可以一目了然，学生也能根据实时汇总情况完善自己的活动内容以获得较高积分。所有活动经验积分最后都作为平时成绩加入课程最后的总评成绩。

（三）QQ群辅助完成重点工作的发布与讨论

充分发挥QQ群强大的即时通信能力和最广泛的沟通交流平台的特点，在群里发布重要的通知、知识点和问题讨论等内容，学生可以第一时间接收、查看及发布，同时其群直播功能也可以作为课堂直播的一个备用。课下，师生之间、生生之间可以在群里随时进行问题探讨。

针对听课效果受网络质量影响大的问题，在QQ群与云班课多点同时发布知识点小视频和拓展材料，便于学生根据自己情况即时下载使用。

针对学习环境松散，缺乏上课氛围的问题。利用群管家功能，课前10～15分钟在QQ群内发布上课提示信息，播放一段有趣的机械视频或动画，为学生营造出时间节点清晰明确、稍显紧张但不失活跃的课前氛围，引导学生做好听课准备。

QQ群与云班课形成有效互补，能够可靠地实现在线教学、精准互动、准确沟通和即时答疑等教学过程。

二、“六步骤”“七环节”课程教学实施过程

为保证“一主播”“二辅助”线上混合教学模式的教学效果，采取了“六步骤”“七环节”课程教学实施过程。

（一）课程教学实施“六步骤”

1. 布置学生课前预习

云班课App里有北京航空航天大学郭卫东教授主编的《机械原理》数字化教材和其主讲的慕课。在开课前三天通过QQ群和课堂直播发布预习内容通知，提前布置学生进行机械原理云教材与慕课视频的预习，完成数字化教材相应知识点的小练习；将预习过程中存在的疑难问题向课代表反馈，课代表将问题汇总反馈给授课教师。

2. 课前云班课App签到

每次直播课前在云班课App进行限时签到或手势签到，并将未签到学生名单通过屏幕共享或截图发布到QQ群，再次提醒学生签到。结课后导出系统记录的签到统计数据，作为平时成绩计入期末总评成绩。

3. 直播授课

直播课堂按照学校安排的课表时间进行，以腾讯会议屏幕分享方式进行直播。授课教师对学生反馈的难点和重点知识进行直播讲解和讨论、练习，直播过程中不定时进行点名提问或举手抢答等活动。有时也在云班课发布关于本课程知识创新应用的轻直播讨论或头脑风暴问题，锻炼学生知识灵活应用能力、工程思维和创新意识。

4. 课堂展示与讨论

每章内容结束后，教师发布一个综合开放性的项目任务（如实现直线轨迹的机构设计），学生分小组课后完成，直播课堂上讲解作品设计过程并展示设计成果，其他组成员进行质疑，设计者进行答辩。通过团队协作与项目汇报提高沟通和表达能力，通过教师引导式教学提高创新思维与逻辑思维，实现专业创新能力培养。

5. 在线测试与答疑

重要知识点安排课中或课后在线测试。云班课App可以进行测试题发布与客观题自动评阅，每次测试成绩作为平时成绩的一部分计入期末总成绩。学习过程中同学们存在的任何疑难问题都可以在QQ群进行讨论，老师在线解答或纠错。每个测试题都有答案解析，测试活动结束时，学生可以查看答案解析，分析自己错误原因。

6. 课后作业

在云班课平台设置作业发布与结束时间，并对纸质版作业书写要求进行规范化，格式进行统一规划，要求在规定时间内将纸质版作业拍照在线提交至云班课App，根据作业难易程度进行老师评阅或学生匿名在线互评。

（二）课程教学分为“七环节”

整个课程教学分为查、析、育、引、做、展、评七个环节。

（1）“查”是指教师采用利用平台的学习行为跟踪与统计分析功能查看学生在线学习与任务完成情况，及时掌握学生学习动态，对进度慢或完成质量不高的同学及时QQ或电话联系沟通，督促其认真参与课上课下活动，完成学习任务。学生则通过查看、对照同学间的学习状况，反思自己的学习情况。

（2）“析”包含分析和解析两方面内容。首先是分析，教师通过平台提供的学习行为数据进行学情分析。本课程的特点是理论知识与工程实际紧密结合，重点培养学生能够将本课程知识灵活应用于工程实际的能力，所以在分析学生对知识点掌握程度的同时，着重分析学生将知识应用于工程实际的能力，进而适时调整例题、作业和项目的难易程度。还要分析学生学习过程中存在的疑问，及时给予充分的解答。