摘要:为了提高《机械制造技术基础》课程教学效果,构建了基于SPOC的《机械制造技术基础》课程混合式教学模式。本文主要探讨了如何利用网络平台对传统的课堂教学进行改革,首先,介绍了基于SPOC的《机械制造技术基础》课程教学体系,随后从课程建设、课前线上自学、课堂讲授、课后线上反馈四个方面阐述了具体的改革内容。
近年来MOOC(massiveopenonlinecourse)平台上的课程数量急剧增加,利用MOOC平台进行的教学和学习也愈来愈广泛,但MOOC在高校的应用也存在一些问题:(1)缺乏对学生的约束手段,学生的课程完成率低;(2)缺乏老师和学生的面对面交流和互动,老师对学生的学习情况不能及时掌握,导致学生学习效果较差。而SPOC(SmallPrivateOnlineCourse)作为MOOC的发展和补充,是在MOOC基础上,增加课堂教学环节,这样不仅利用了MOOC线上资源丰富,学生学习时间自由等优点,同时也弥补了MOOC在学校教学中不易掌控的不足,是一种将线上学习与线下讲解讨论相结合的一种混合式教学模式。
《机械制造技术基础》是“机械工程”本科专业最早改革的课程之一,也是本专业的学科基础课,主要讲授包括机械制造方法、切削原理和刀具、切削机床、机床夹具、制造工艺、加工质量分析和控制等机械制造中涉及的多方面知识,因此,本课程具有知识点多、实践性强等特点。学生在学习中普遍反映该课程课堂讲授内容太多,学时太少,导致对一些问题理解不够。因此,研究如何结合和利用当今先进的SPOC平台,对传统的《机械制造技术基础》教学进行改革,提高该课程的教学效果,是本文要探讨的问题。
一、基于SPOC的《机械制造技术基础》课程改革目标
在新的教育形式下,高校专业尤其是工科专业,都在往重基础,宽口径的复合型人才培养目标进行改革,导致大多专业课程面临学时减少,但教授内容并不能减少的局面,因此,如何在学时少,任务重的情况下,利用SPOC平台更好的完成《机械制造技术基础》的教学任务,是我们改革的目标。
为了完成这个目标,我们在课程改革中主要应该解决如下三个问题:
(一)《机械制造技术基础》教学目标
随时社会和技术的发展,机械制造领域也发生了巨大的变化,为了使课程紧随时代脚步,需要明确在新形势下,《机械制造技术基础》课程的教学目标,也就是通过课程的学习,要求学生掌握什么知识,具备哪些能力。
《机械制造技术基础》一方面要求学生掌握机械制造过程中所需要的相关理论和知识,另一方面要求学生具有独立设计零件机械加工工艺的能力,具有分析和解决机械制造领域相关问题的能力。
因此,明确了课程的主要教学目标,就要围绕教学目标来对教学过程进行设计,所有教学内容都要明确体现出对目标的作用和支撑。
(二)《机械制造技术基础》知识体系
基于SPOC的新教学模式下,《机械制造技术基础》课程的教学内容和知识体系如何梳理和编排,是整个课程教学活动能否顺利进行的基础。要充分利用信息技术和网络资源的优势,合理的对传统教学内容进行重新梳理,归纳课程的教学知识点,其中哪些是重点,哪些是难点,哪些内容要在线上以视频、PPT、Word等资源形式让学生进行自学,哪些内容必须在线下课堂中由老师进行讲解或讨论。系统而合理的知识体系的构建是我们进行基于SPOC的课程教学改革的前提。
(三)教学活动设计
如何更有效地激发学生学习的主动性和积极性,让学生高效地学习和吸收相应的理论和知识,使学生相应的能力得到锻炼和提高,需要我们在合理的知识体系基础上,对教学活动进行精心设计,利用有效的教学方法,教学手段使教学效果达到最大化。
二、基于SPOC的《机械制造技术基础》课程教学体系
针对《机械制造技术基础》课程教学改革目标的三个问题,课题组教师在充分调研和讨论基础上,提出了基于SPOC的本课程教学体系。
课程教学体系可以归纳为“一个中心,五个基本环节”:一个中心是以课程教学目标为中心,五个环节分别为课程建设,课前自学,课堂教授,课后反馈和课程评价。其中课程建设环节是课题组教师对线上资源的规划和设计;课前自学环节是学生通过线上对课程进行预习;课堂讲授环节是传统课堂教学+现代信息手段的面对面的师生交流,教师对重点和难点进行讲解和组织学生讨论;课后反馈环节是学生和老师就课程问题通过网络的交流;课程评价是对学生学习效果的测试和评价。
由此可见,基于SPOC教学体系,一方面充分利用现代网络技术,为学生提供丰富的课程学习资源,学生可以自由的选择时间和地点进行学习,通过网络和老师进行在线交流,另一方面又克服了纯线上教学中教师不能充分及时了解学生的情况,不能有效地对学生进行约束,学习效果差的不足。
三、课程教学体系改革措施
(一)教学内容梳理
根据《机械制造技术基础》课程特点,将教学内容分为14个知识模块,分别为:我国机械制造技术现状及发展趋势;机械制造中的加工方法;切削加工机理;切削加工刀具;切削加工机床;机床夹具定位机构;机床夹具夹紧机构;机械加工工艺规程设计;机械加工工序设计;机械加工工艺性评价;机械加工精度;机械加工质量;机械装配工艺设计;先进制造技术。每个模块对应一个主题内容,在每次课堂教学中集中讲授一个知识模块,线上自学和课后反馈都围绕课堂上的知识模块进行。
(二)教学资源设计
针对每个知识模块,将相关资源分为视频资源,PPT资源,习题资源和参考论文资源四种类别。视频资源分为教师讲解重点知识点视频和课堂知识辅助视频两种,使学生能方便,直观和形象的对重点知识进行自学;PPT资源是完整的每个知识模块的课件,学生可以根据需要自己在线学习;习题资源是每个知识模块对应的思考题和练习题,学习在自学和课堂学习后进行练习,巩固所学知识。参考论文是近年来机械制造领域中相关研究论文的分类汇总,供对机械制造领域感兴趣的同学进一步学习。
(三)课前自学
按照教学计划,每次课前一周提前在线上布置自学内容和作业,并安排和组织网上讨论话题。学生必须按照要求在规定时间节点前完成相应的教学要求,如观看视频、完成相关习题,积极参与话题讨论等。
(四)课堂讲授
课堂教学主要分为两个阶段:教师讲授和讨论答疑。首先老师要利用不多于一学时的时间,对本单元的重点和难点进行讲解,以加深学生对核心知识的理解。然后对学生存在的问题进行解答,并根据实际情况组织小组讨论,进一步提高学生对本单元内容的理解和应用。
在教学方式上充分利用现代化信息技术和手段,增加学生学习的主动性和积极性。例如,在课堂点名签到环节,可以利用学习通的手机点名功能,方便快捷,利用学习通的手机选人功能随机挑选学生回答和讨论问题,这些方法的应用增加和学生互动的趣味性,提高学生的专注力,从而提高课堂教学效果。
(五)课后反馈
课堂教学结束后,在网上布置作业,在讨论区听取学生反馈意见。并对这节课的平时成绩(包括线上自学完成情况,作业情况,讨论情况,课堂上的提问、讨论和表现情况)进行提交,学生可以自行查看。
(六)学习评价
学习评价是课程教学中的重要环节,要对学生的学习能力、表达能力、合作能力、应用能力等多个维度进行评价,评估学生对于教学目标的达成度。传统评价方式不能测试出学生在学习中的全部学习效果,因此,在学习评价中,应将课前学习,课堂讲授中学生的自学情况、讨论情况、出勤情况、回答问题情况,作业情况等综合进行考虑,建立一个完善的学习评价体系。
课程教学体系不是一个封闭的,固定不变的系统,而是一个能不断根据教学目标和评价结果进行动态调整的开放系统,所以针对学生的反馈意见和学生的学习评价结果,教师应进行总结,及时对课程资源或教学活动进行相应的调整和改进,不断优化课程的教学体系。
四、总结
SPOC是结合了线下课堂与线上资源的混合教学模式,一方面吸收了MOOC的优点,另一方面也弥补了传统教学方法的不足。《机械制造技术基础》课程,在传统的教学模式下,一直存在学生难学,老师难教的问题。本课程组结合SPOC网络教学平台,对《机械制造技术基础》课程的教学体系进行了探讨,在明确课程目标的前提下,对教学内容进行了梳理和模块单元化分解,将教学进程变为课前线上自学,课堂面对面讲授交流和课后线上反馈三个有机部分。该教学模式可以有效地解决目前存在的学时不够、课堂讲授知识过少、学生不易理解等问题。
课程组现在已经完成了网上资源的建设,计划下一步将全面在《机械制造技术基础》课程教学中进行试验,以期获得更好的教学效果,同时积累经验,为《机械制造技术基础》课程在机械工程专业学生的专业能力和综合能力培养上,发挥更大作用。
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