趙曉云

【摘 要】《工程材料及熱加工工藝》是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，本文針對(duì)現(xiàn)有教學(xué)的不足，結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)和學(xué)生基礎(chǔ)，進(jìn)行了《程材料及熱加工工藝》課程混合式教學(xué)方法探究，采取線上線下結(jié)合，設(shè)計(jì)了該課程的混合教學(xué)內(nèi)容方案。增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，實(shí)現(xiàn)“注重解決問(wèn)題，提倡學(xué)習(xí)方式的多樣化”的教學(xué)理念。

【關(guān)鍵詞】SPOC;工程材料及熱加工工藝;混合式教學(xué)

中圖分類號(hào)： TH16 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2019）11-0109-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.11.050

【Abstract】The course of Engineering Materials and Thermal Processing Technology is a professional basic course for mechanical design， manufacturing and automation. This paper focuses on the shortcomings of existing teaching，combining professional characteristics and studentsbases，and carries out the process materials and thermal processing technology.The course explores the hybrid teaching method， combines online and offline，designs the mixed teaching content scheme of the course.It enhances the initiative of studentslearning and realizes the teaching philosophy of“focusing on solving problems and promoting diversification of learning methods”.

【Key words】SPOC; Engineering Materials and Thermal Processing Technology; Hybrid teaching

0 前言

《工程材料及熱加工工藝》是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)一門專業(yè)基礎(chǔ)課，主要研究工程材料和材料熱加工方法、原理以及熱加工工藝過(guò)程。該課程一般安排在基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)和金工實(shí)訓(xùn)之后，專業(yè)課學(xué)習(xí)之前，既是對(duì)前面所學(xué)知識(shí)的一種應(yīng)用鞏固與提高，也是學(xué)生后續(xù)專業(yè)課、課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)不可缺少的基礎(chǔ)。但在近幾年教學(xué)實(shí)踐中總結(jié)發(fā)現(xiàn)，該課程教學(xué)存在以下幾方面的問(wèn)題：

（1）該課程涉及材料及加工工藝種類繁多，知識(shí)點(diǎn)零碎，且各章內(nèi)容相關(guān)度低，以致學(xué)生感到課程內(nèi)容“廣、雜、亂”，記憶困難，進(jìn)而影響學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)效果[1-2];

（2）該課程實(shí)踐應(yīng)用性強(qiáng)，部分學(xué)生反映對(duì)于所學(xué)材料知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用缺乏足夠的實(shí)踐認(rèn)識(shí)，學(xué)習(xí)起來(lái)存在一定的難度;

（3）實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，靜態(tài)化、理論化的傳統(tǒng)教學(xué)模式在該課程上難以取得良好的教學(xué)效果。

SPOC，Small Private Online Course，即小規(guī)模限制性在線課程。此概念由是由加州大學(xué)伯克分校的阿曼德.?？怂菇淌谧钤缣岢鯷1]。自2012年美國(guó)哈佛大學(xué)進(jìn)行首次SPOC課程嘗試至今，萊頓大學(xué)、麻省理工學(xué)院、清華大學(xué)、浙江大學(xué)等國(guó)內(nèi)外知名高校先后開(kāi)展了SPOC課程與翻轉(zhuǎn)課堂的實(shí)驗(yàn)及推廣[3]。到2015年2月末，中國(guó)MOOC平臺(tái)上有51所大學(xué)上線了85門SPOC課程?？梢?jiàn)，基于SPOC的教學(xué)應(yīng)用已成為現(xiàn)在及未來(lái)教育領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一。實(shí)踐研究表明基于SPOC的混合教學(xué)模式，集網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、翻轉(zhuǎn)課堂、數(shù)字化課堂優(yōu)勢(shì)于一身，有助培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣，無(wú)疑為解決此類課程教學(xué)所面臨的以上問(wèn)題提供了新的思路和解決路徑。

通過(guò)調(diào)研國(guó)內(nèi)已上線的SPOC課程并梳理國(guó)內(nèi)外相關(guān)SPOC方面的文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)，大部分SPOC的研究及建設(shè)停留在為學(xué)習(xí)者提供課程資源的階段，缺少系統(tǒng)性的、可操作性的SPOC教學(xué)設(shè)計(jì)模式及教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)模型、學(xué)習(xí)監(jiān)控和評(píng)價(jià)方式。針對(duì)以上原因，本課題將基于SPOC理念的教學(xué)模式融入《工程材料及熱加工工藝》課程的課堂，進(jìn)行SPOC的教學(xué)模式、教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)模型、學(xué)習(xí)監(jiān)控和評(píng)價(jià)的研究，以期改善目前此課程教學(xué)中存在的以上問(wèn)題，同時(shí)亦可給其他應(yīng)用型本科院校的相關(guān)專業(yè)課程的教學(xué)提供有效的借鑒模式。

1 SPOC混合教學(xué)模式設(shè)計(jì)

1.1 基于SPOC的混合式教學(xué)設(shè)計(jì)

通過(guò)借鑒清華大學(xué)等高校的SPOC教學(xué)模式，將SPOC平臺(tái)與多樣化的教學(xué)手段相融合，構(gòu)建基于SPOC理念的翻轉(zhuǎn)課堂混合教學(xué)模式，豐富傳統(tǒng)課堂，提高教學(xué)效果，并借助融于教學(xué)中的虛擬工程項(xiàng)目、實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目和校企合作項(xiàng)目，培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力。

（1）針對(duì)該課程知識(shí)點(diǎn)多且零碎的特點(diǎn)，構(gòu)建層次化教學(xué)模式，集合并優(yōu)化互聯(lián)網(wǎng)上海量的教學(xué)資源，完善SPOC課程平臺(tái);同時(shí)通過(guò)模擬工程項(xiàng)目實(shí)施，將理論與實(shí)踐結(jié)合，有助于知識(shí)點(diǎn)的串聯(lián)及融會(huì)貫通;

（2）針對(duì)該課程實(shí)踐應(yīng)用性強(qiáng)的特點(diǎn)，以項(xiàng)目為驅(qū)動(dòng)，將SPOC與翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)相結(jié)合，將課堂變得生動(dòng)而有趣，提高學(xué)習(xí)主動(dòng)性和教學(xué)效果，提高學(xué)生的工程應(yīng)用能力;

（3）針對(duì)目前SPOC的研究及建設(shè)的短板和課程需要，設(shè)計(jì)了基于SPOC理念的教學(xué)評(píng)價(jià)體系。

1.2 主要內(nèi)容

利用學(xué)校數(shù)字化教學(xué)資源平臺(tái)和在線課程手機(jī)平臺(tái)（藍(lán)墨云班課），針對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)《工程材料及熱加工工藝》課程進(jìn)行基于SPOC理念的混合式教學(xué)模式的探索研究與實(shí)踐，研究?jī)?nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面：

1）構(gòu)建層次化教學(xué)內(nèi)容，創(chuàng)建優(yōu)質(zhì)的SPOC課程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源平臺(tái);

由于材料類相關(guān)課程的內(nèi)容“廣、雜、亂”，學(xué)生記憶困難，我們?cè)诒菊n題研究中，對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行串聯(lián)和層次化設(shè)計(jì)，將“理論——實(shí)驗(yàn)——課堂虛擬項(xiàng)目——實(shí)踐項(xiàng)目或企業(yè)課題”結(jié)合起來(lái)，以達(dá)到鞏固基礎(chǔ)知識(shí)、增強(qiáng)實(shí)踐應(yīng)用的雙重目的。

由于SPOC在運(yùn)行機(jī)制、教學(xué)形式、教學(xué)流程等方面都有較大創(chuàng)新，我們將結(jié)合混合式教學(xué)模式的要求，對(duì)課程平臺(tái)進(jìn)行必要的補(bǔ)充和完善，包含課程大綱、教學(xué)視頻、課堂練習(xí)、測(cè)驗(yàn)、互動(dòng)討論和課后任務(wù)等多重環(huán)節(jié)，讓平臺(tái)更體現(xiàn)SPOC學(xué)習(xí)的靈活性與“教師主導(dǎo)——學(xué)生主體”的現(xiàn)代教學(xué)理念。

2）基于SPOC理念的學(xué)習(xí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)：SPOC與翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)相結(jié)合，以項(xiàng)目為驅(qū)動(dòng)，強(qiáng)化學(xué)生的工程應(yīng)用能力;

由于該課程實(shí)踐應(yīng)用性強(qiáng)，學(xué)生更適合以問(wèn)題或任務(wù)為驅(qū)動(dòng)的學(xué)習(xí)方式。本課題考慮在教學(xué)過(guò)程中模擬工程情境，將企業(yè)項(xiàng)目融入課程教學(xué)的理論和實(shí)踐環(huán)節(jié)，培養(yǎng)工科類學(xué)生的工程素質(zhì)和動(dòng)手實(shí)踐能力。同時(shí)，SPOC課程平臺(tái)結(jié)合翻轉(zhuǎn)課堂的新教學(xué)模式，能夠豐富枯燥的傳統(tǒng)課堂，增強(qiáng)師生即時(shí)互動(dòng)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)效果。

本課題設(shè)計(jì)多樣化的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)活動(dòng)，來(lái)更大程度的活躍課堂氛圍，模擬工程情境，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

以汽車發(fā)動(dòng)機(jī)鑄造項(xiàng)目為例：

（1）課前布置：

課前，教師需要根據(jù)教學(xué)需要整合網(wǎng)上的SPOC資源（關(guān)于鑄造的PPT、視頻等），并設(shè)置好課前任務(wù)，提供給學(xué)生。學(xué)生課前登錄SPOC課程平臺(tái)，查看學(xué)習(xí)目標(biāo)，學(xué)習(xí)指定內(nèi)容，并自由分組，完成教師預(yù)先布置的課前任務(wù)（下發(fā)生產(chǎn)任務(wù)書及產(chǎn)品零件圖），并收集在課程學(xué)習(xí)中出現(xiàn)的問(wèn)題和存在的困難。

（2）課堂進(jìn)行：

首先，教師進(jìn)行課堂熱身，并根據(jù)課前學(xué)習(xí)情況，快速梳理教學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn)和難點(diǎn);

然后，學(xué)生團(tuán)隊(duì)討論自己的方案，包括計(jì)算及材料選擇、毛坯成型方法、該工成型藝的生產(chǎn)特點(diǎn)，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)工藝性及設(shè)計(jì)要點(diǎn)等方面;

最后，討論總結(jié)出最佳方案，并進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)總結(jié)。

（3）課后復(fù)習(xí)：

課后設(shè)置補(bǔ)充教學(xué)環(huán)節(jié)和拓展教學(xué)環(huán)節(jié)，進(jìn)一步拓展學(xué)生對(duì)知識(shí)的運(yùn)用能力。教師可以通過(guò)云教學(xué)平臺(tái)全方位了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，并對(duì)學(xué)習(xí)效果不理想的學(xué)生進(jìn)行個(gè)性化輔導(dǎo)和補(bǔ)充教學(xué)。

該項(xiàng)目的實(shí)施，可以激發(fā)學(xué)習(xí)主動(dòng)性、協(xié)作性與競(jìng)爭(zhēng)性。同時(shí)翻轉(zhuǎn)課堂可以采取多樣化的教學(xué)活動(dòng)，使得課堂更加豐富多彩。教師結(jié)合SPOC在線教學(xué)平臺(tái)，可以及時(shí)獲知學(xué)生自主學(xué)習(xí)狀況、任務(wù)完成情況、班級(jí)排名等，以便即時(shí)進(jìn)行優(yōu)秀項(xiàng)目的在線評(píng)價(jià)和互動(dòng)交流，更好地推動(dòng)學(xué)生主動(dòng)進(jìn)行學(xué)習(xí)。

3）基于SPOC的教學(xué)評(píng)價(jià)體系的設(shè)計(jì)

SPOC平臺(tái)方便教師課前、課中、課后隨時(shí)考察學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)更為全面和科學(xué)。本課題的教學(xué)評(píng)價(jià)體系的設(shè)計(jì)主要采用基于學(xué)習(xí)分析技術(shù)的形成性評(píng)價(jià)、過(guò)程性評(píng)價(jià)和總結(jié)性評(píng)價(jià)相結(jié)合的多元評(píng)價(jià)方法。

形成性評(píng)價(jià)包括基于SPOC平臺(tái)的資源學(xué)習(xí)情況、作業(yè)、討論、測(cè)試以及在任務(wù)組中的表現(xiàn)（主要通過(guò)活躍度、同伴互評(píng)、教師評(píng)價(jià)等方式獲得），也包括在面對(duì)面教學(xué)中的課堂作業(yè)及課堂表現(xiàn)（主要通過(guò)教師評(píng)價(jià)來(lái)獲得）。具體來(lái)說(shuō)，包括：小組工程項(xiàng)目實(shí)踐成績(jī)20%+實(shí)驗(yàn)成績(jī)10%+平時(shí)成績(jī)20%+期末成績(jī)50%，其中平時(shí)成績(jī)著重考察SPOC平臺(tái)的形成性評(píng)價(jià)結(jié)果。

2 總結(jié)

本文針對(duì)傳統(tǒng)課堂，探索了SPOC混合教學(xué)模式，一個(gè)周期的教學(xué)實(shí)踐表明，SPOC作為一種新的教學(xué)模式，有其獨(dú)到的優(yōu)點(diǎn)。SPOC混合式教學(xué)法的實(shí)施，學(xué)生可以線上線下學(xué)習(xí)相結(jié)合，不僅拓展了教學(xué)時(shí)間，也拓展了教學(xué)的空間。小組任務(wù)的開(kāi)展，鍛煉了學(xué)生的分析解決問(wèn)題的能力，也鍛煉了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。并且，此種模式下，學(xué)生吸收內(nèi)化知識(shí)的過(guò)程，有教師的及時(shí)支持與反饋，會(huì)大大提高學(xué)生的理解與掌握，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性與成就感。此外，通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查結(jié)果分析，授課學(xué)生也對(duì)SPOC教學(xué)法的實(shí)施給予了較高的評(píng)價(jià)，通過(guò)期末成績(jī)?cè)u(píng)定，學(xué)生成績(jī)亦有一定程度的提高。

【參考文獻(xiàn)】

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※基金項(xiàng)目：浙江省教科規(guī)劃課題資助項(xiàng)目（2018SCG091）;寧波市教科規(guī)劃課題資助項(xiàng)目（2017YGH052）。

作者簡(jiǎn)介：趙曉云（1979.11—），女，河北人，碩士，漢族，講師，研究方向?yàn)榻饘俨牧媳砻婀こ獭?/p>