为进一步加速《机械制造技术基础》课程的教学改革与创新，加快推进信息技术与《机械制造技术基础》课程教学的深度融合，课程团队在原有网络在线课程的基础上，融合数字信息技术，重构课程内容，梳理课程知识点，将课程的知识图谱和问题图谱体系进行了整合，《机械制造技术基础》课程构建了基于知识图谱的线上线下混合式教学，全力助推《机械制造技术基础》课程教学数字化转型。

一、背景介绍

随着信息技术的快速发展，线上教学资源越来越丰富，为混合式教学提供了更多可能性。《机械制造技术基础》作为一门理论与实践结合非常紧密的学科，非常适合利用知识图谱进行知识的组织和呈现。因此，我们尝试将线上教学资源与知识图谱相结合，开展线上线下混合式教学，以提高学生的学习效果。

目前本门课程的知识图谱课程已在学习通上线。共建设知识点685个，关联资源知识点120个，关联课程资料103个。知识点之间已经进行了前置、后置关联，形成横向融通、纵向贯通的《机械制造技术基础》课程体系。数字资源库内容丰富，可提供微课视频、教学课件、单元测试、拓展资源等内容，还可全过程记录学习情况，充分支持学生自主学习。部分章节的知识图谱如图1所示。

图1 知识图谱展示

二、教学目标

1. 帮助学生构建完整的《机械制造技术基础》知识体系，提高机械制造过程中问题的分析能力。

2. 培养学生的自主学习能力，提升学习兴趣。

3. 促进学生之间的交流与协作，培养团队合作精神。

三、教学过程

1. 线上预习阶段：

（1）教师将相关的线上教学资源（如电子课本、机械制造的相关视频、习题等）上传至学习平台，供学生预习。如图2所示。

图2 知识点教学资源

（2）学生通过预习，了解课程的基本内容和要求，并初步构建自己的《机械制造技术基础》知识图谱。

2. 线下课堂阶段：

（1）教师根据线上预习情况，进行有针对性的讲解和补充。

（2）利用知识图谱工具，教师引导学生对《机械制造技术基础》的相关理论进行梳理和归纳，帮助学生构建完整的《机械制造技术基础》知识体系。

（3）教师布置项目和讨论任务，学生分组进行讨论和交流，分享自己的看法和见解，促进知识的深入理解和应用。

如图3所示为学生自主进行线上课程的学习后，线下自主进行刀具角度的测量任务。

如图4所示为学生完成教师布置的项目任务后，线下进行小组展示。

图3 学生线下自主进行刀具角度测量

图4 小组展示

3. 线上复习与拓展阶段：

（1）教师将课堂讲解的PPT、视频等教学资源上传至学习平台，供学生复习和巩固。如图5所示为上传的PPT资料。

图5 PPT资源

（2）学生通过线上学习平台，进行知识的拓展和延伸，如企业中实际工程项目的分析、观看《机械制造技术基础》相关视频等。

（3）学生可以在学习平台上进行互动和讨论，提出自己的问题和观点，与教师和其他同学进行交流。图6为布置讨论任务后，学生进行互动的情况。

图6 学生主题讨论

四、具体案例

学情信息：

学生在前面章节的学习中接触并使用过一些常用的通用夹具，但对于夹具与工件之间的约束关系并不是十分清晰，对于专用夹具的知识了解的较少。

本课程开始授课时，已经按4-5人一组组成了课题小组，为方便讨论，上课时要求同组成员坐在一起。

1. 在学习通中发布预习报告（线上完成部分）

学生通过发布的预习报告内容及要求，观看微课并完成对应的测试、讨论，结合知识图谱中的对应知识分类，进行知识内容的总结，形成个性化的知识图谱。如图7-9所示。

图7 预习报告

图8 重难点要求

图9 知识图谱结构

2.教学过程

（2）新课讲解（线下完成部分）

（3）实例讨论（线下完成部分）

（4）课堂总结（线上完成部分）

（5）扩展延伸（线上完成部分）

五、教学效果

（1）通过线上线下混合式教学，学生能够在预习阶段对课程有初步了解，提高课堂学习的针对性和效率。

（2）利用知识图谱工具进行知识的梳理和归纳，有助于学生构建完整的《机械制造技术基础》知识体系，提高机械制造相关问题的分析能力。

（3）线上线下互动和讨论的方式，促进了学生之间的交流与协作，培养了学生的团队合作精神。

（4）学生的学习积极性和兴趣得到了提升，学习效果显著提高。

六、总结与展望

本案例通过将线上教学资源与知识图谱相结合，开展线上线下混合式教学，有效提高了学生的学习效果。未来，我们可以进一步优化教学资源的选择和呈现方式，加强线上线下的互动和协作，以更好地满足学生的学习需求和提高教学质量。