一、案例概述
课程名称: 《机电设备故障诊断与维修》
授课对象: 机电一体化专业2018级高职学生
基本情况: 《机电设备故障诊断与维修》是机电一体化专业的专业核心课,着重注意理论教学与案例教学的结合,由于疫情的影响,线下案例教学无法开展,因此,本课程采用“慕课+直播互动”混合教学方法,利用CAX等多种现代技术手段,使用江苏开放大学MOOC资源+钉钉平台直播+超星学习通平台讲解进行教学。本课程至今以开展6周、每周6学时,课程应到人数81人,实到人数达81人,到课率达100%。
在线教学主要特色: 采用案例教学法,利用CAX技术,将案例生动化,具体化。
二、在线教学设计
1、追本溯源,平台保驾护航
由于《机电设备故障诊断与维修》课程是讲解技术应用的课程,基本理论已在前序课程中学习过,理论部分以复习为主,理论教学内容较少,因此,可充分利用在疫情期间开放的优质教学资源,将大部分理论学习移到课后。本课程采用江苏开发大学《机电设备故障诊断与维修》慕课。

图1 江苏开放大学在线教学资源
本课程应注重案例教学,可中国知网、龙源网、万方、维普等资源网站,检索典型机电设备维修案例,将实际案例设为课前任务,学生依靠理论知识,自行分析。
本课程设在线直播讲解环节,使用钉钉直播平台+学习通提交作业的方式,对学生的任务完成情况进行点评。
2、技术引领,实战一马平川
由于案例需要学生根据现有信息进行分析、提炼,描述准确、详细至关重要。可通过信息化工具,利用三维模型,将具体的故障表现形式、发生位置、特点等进行具体描述,避免语言、图片等方法对细节叙述不完整。
课前布置任务时,将故障零件模型转为STP格式,随任务分发,方便学生进行分析。学生可以使用电脑或手机查看模型。电脑端常见的CAD类软件均可打开STP格式文件,手机端可以通过SVIEW等手机软件查看。
在线直播过程中使用Creo的附带工具,如Creo Simulate,分析展示元件的故障位置,产生原因,以及故障产生原理,对故障修复效果进行分析展示。
3、不忘初心,教书更要育人
课前任务布置时适当加入因维修失当导致的故障与事故,着重讲解不当维修的危害,提高学生安全生产意识。
本课程选用《空中浩劫》纪录片,该纪录片对飞机故障、调查过程还原的很详尽,并且事故案例的后果均极为严重,通过课下要求学生观看《空中浩劫》指定剧集,培养学生安全生产意识。
三、在线教学实施
本课程教学采用翻转课堂方法,利用任务驱动、问题导向方法,充分调动学生积极性,课程分为以下几大环节。
1、课前:自主学习
(1)理论学习
要求学生观看江苏开放大学在疫情期间开放的《机电设备故障诊断与维修》课程慕课,进行理论自学,由于江苏开放大学平台性质原因,难以在该平台统计学生学习情况,因此,对理论学习进行考核就变得很重要。采用笔记检查方法,对慕课学习进度进行检查。

图2 笔记检查
(2)任务驱动
课前通过学习通布置任务,设置学习目标。布置的任务为下节课程要讲解的故障诊断案例及维修方法,鼓励同学们自行思考。
针对故障案例难以通过看图识读的特点,本课程利用三维软件创建模型,学生使用SView手机软件,对故障情形与位置进行仿真模拟,降低学生认知难度。

图3 课前作业-曲轴故障案例

图4 Sview手机软件查看曲轴模型
2、课中:引导学习
通过钉钉平台直播,利用CAX类软件,对课前设置的任务进行讲解,分析故障原因,选择维修方法,对具体的故障维修流程与工艺方法进行讲解。

图5 发动机总装模型

图6 曲轴故障讲解
案例讲解过程中,可利用CAD软件,如Creo Parametric展示部件模型,对故障部位的结构特点、案例中发生故障的位置进行展示,利用Creo Simulate对零件的受力情况进行分析,还原故障发生过程。
讲解过程中,采用问题导向教学方法,通过学习通设置选人、抢答、讨论环节,提出问题,引导学生对案例思考,主动分析问题,逐步得出正确的设备维修方案。

图6利用学习通投屏进行考勤

图7 互动选人
3、课后:交流学习
课后将案例来源的论文中采用的检测与维修方案告知学生,学生对比、思考,并通过学习通讨论方法、及时提出问题,讨论,教师及时解答,以加强学生学习效果。
四、在线教学实施成效
1、教学目标完成情况好
大部分学生能够掌握相应的知识点,学习目标基本能够达成,并能够正确的分析零件故障原因并提出零件故障解决方案。
2、疫情对课堂影响降低
通过对课堂形式的改变,降低课堂教学在学习过程中的整体占比,淡化了疫情期间学生、教师不能见面、以及网络延迟对授课效果的影响,并能保证在开学时能够对整个教学过程进行无缝对接,保证教学内容连贯。
五、在线教学反思
1、强化过程管理
因所使用平台和学校对接尚需完善,在下一步工作中将录制自有课程,逐步将课程移回学院自有平台。
2、案例资源中新技术较少
知网中大部分先进诊断方法和手段的都是纯理论研究资料,应用案例较少,课程中难以对教学内容进行扩展,将在后续教学过程中进一步完善。