基于SPOC 的“機械制造技術基礎”課程混合式教學探索＊

馮明佳

（吉林農業科技學院機械與土木工程學院，吉林 吉林 132101）

“機械制造技術基礎”是機械類和近機械類專業學生的一門必修課程，可以為學生提供一定的機械加工理論和實踐基礎，提高對制造業的認知和工藝規劃實踐操作能力。

信息化的高速發展為高等教育的教學改革提供了一個平臺。從此衍生了圍繞ICT 技術開展課堂教學改革的實踐[1]，MOOC 平臺逐漸被廣泛使用，但其在使用過程中也存在一些問題，如學習率高但是通過率較低，缺乏師生面對面交流溝通，導致學生遇到困難不能及時解決，降低學習興趣。但是SPOC 的出現，能與MOOC 進行互補，彌補了MOOC 存在的師生不能溝通的問題。SPOC 為小規模線上和線下的混合式教學模式，同時提供師生交流和溝通的機會，及時傳遞學科前沿知識和答疑解惑等，對于提高和維持學生的學習興趣起到積極作用。這種線上線下混合式教學模式可以改變授課模式，提高授課效果，增加課堂師生的互動性，同時可以給學生更多學習的空間，使學生學會自我探索，學會與他人合作，從而完成教學任務。

1 “機械制造技術基礎”課程教學特點及現狀分析

“機械制造技術基礎”是機械類專業學生的一門必修核心課程，主要內容包括金屬切削機床、金屬切削原理與刀具、機械加工工藝規程設計、機床夾具、機械加工精度及其控制、機械加工表面質量及其控制、機器裝配工藝過程設計、機械制造技術的發展。本課程涵蓋了所有跟制造業相關的基本理論知識以及加工方法和精度測量，涉及機械制造理論內容多，要求學生具有實踐能力，雖然本門課程已經配備了實驗課程，但是實驗課程學時偏少，不能涵蓋所有課程內容的實踐，同時本門課程也配備了教學實習，但是實習基本就是做一個相關機械零件的工藝規劃以及把零件加工制造出來，檢測零件的精度。這一周的教學實習僅僅涵蓋了一小部分教學內容，涵蓋面不夠，整體上本門課程就是教學內容多，實際課程學時僅為48學時理論，實驗為8 學時。這就相當于把課程一再壓縮，每個章節分配的學時不足，導致教師在授課過程中為了知識點全面，會不斷加快語速，容易形成傳統課堂的填鴨式教學，學生被灌溉知識，缺少主動性。為了應對期末考試，大部分學生只是把教師講授的知識背下來，沒有真正的理解和吸收知識內容本身，更加不會舉一反三應用知識解決相應的工程問題。

其次，本門課程教材內容過于陳舊，不能緊跟時代腳步，現在有很多新型纖維增強復合材料以及新型金屬合金材料，如鈦合金和碳纖維增強復合材料等，都需要用新工藝、新設備、新型刀具和不同刀具涂層來進行切削。本課程主要講授的還是傳統的金屬材料的切削工藝、機床設備和常見刀具，這會導致課堂內容與社會發展的脫節，所以要及時補充新的教學內容，才能讓學生更進一步學習，畢業后更好地跟社會接軌。

最后，隨著各種新材料的出現和廣泛使用，需要更加先進的制造技術——綠色制造技術。一些新型材料是不能使用切削液的，一個是出于環保考慮，另一個是由于材料本身的物理化學性質導致，加工時不能使用任何切削液。那這樣就需要采用先進的制造技術——激光加工、超低溫加工或者是振動輔助加工技術。但是本門課程的授課內容沒有這部分，教師只是按照當下的教材內容講授，因此教案需要隨著時代發展去更新。否則，學生就會對先進制造技術認識不足，造成學生的創新思維缺乏。

2 基于SPOC“機械制造技術基礎”課程教學體系

針對“機械制造技術基礎”課程在吉林農業科技學院講授過程中出現的上述問題，課程組成員根據本課程的特點和時代的發展經過充分的調研和討論，提出該課程基于SPOC 的線上線下混合式教學的教學體系[2-3]。主要教學體系如下。

課程教學體系分為課前布置學習任務、課中教學互動、課后復習、教學評價反饋。基于SPOC 的“機械制造技術基礎”課程整體分為這4 個教學環節體系，課程組成員根據課程性質和特點將課程分成5個模塊：機械制造工藝學、機床、金屬切削原理與刀具、夾具設計與原理、先進制造技術。課程組教師根據這5 個模塊課程內容，選出基礎性知識作為線上視頻教學內容，自行錄制教學視頻，上傳到吉林農業科技學院“農苑在線”平臺，提供給學生進行自學預習使用，線上教學內容如圖1 所示。同時用“農苑在線”平臺上傳課件、習題、實際案例以及相應的一些課程思政案例等內容，讓學生可以全方位地進行學習。這部分線上的內容學生可以在空閑時間去完成，對于學生來說時間比較自由，完成起來比較容易。線下教學內容為每個部分的教學難點和重點，通過教學案例討論的模式進行，讓學生分組進行匯報，然后教師統一進行評價，針對學生集中存在的問題給予幫助和解決。教學匯報評價分為教師評價和同學評價，不同組的學生相互之間評價打分，促進學生的學習競爭性，提高教學課堂的活躍性，增進課堂學習氛圍和提升教學效果，學生學習的主動性有所增加。課后內容在“農苑在線”平臺上發布一些作業和反思，學生需要查閱相關文獻完成，同時要求學生完成本節課程內容的思維導圖繪制，讓學生自行梳理本節課程知識點，形成自己的知識理解，利于學生對課程內容的加深和記憶以及實際應用。最后是課程評價環節，在“農苑在線”平臺發布調查問卷，學生根據整體授課感受選擇合適選項，每次課程調查問卷的結果都會進行整理，查看教師授課存在哪些問題，根據學生的建議和意見進行修改，不斷改進課程授課方法手段和教學內容，讓整體課程教學更能適應學生發展規律，同時也希望可以更加開拓學生的視野。

圖1 線上教學平臺教學內容

基于SPOC 的“機械制造技術基礎”課程教學體系，可以說是以學生為中心的教學模式，從課前預習布置學習任務到課堂互動式教學，都可以給學生提供更多的學習體驗。它可以讓學生實現自由自主學習，在預習環節學生可以隨時完成課程內容要求，不受時間、地點限制，同時還可以通過網絡跟教師在線溝通交流，彌補了傳統課堂上填鴨式灌溉式的教學缺陷，改變了學生學習動力和興趣不足的狀況。學生對于學習內容有不懂，可以通過網上留言，教師會根據實際給予回復。這種線上線下混合式教學模式可以改變授課模式，提高授課效果，增加課堂師生的互動性。同時可以給學生更多自由學習的空間，使學生學會自我探索，學會與他人合作完成教學任務，最終形成以學生為中心的教學模式[4-6]。

3 教學改革實施與評價

本課程經過課程組教師討論，將整體方案進行實施。首先教師在吉林農業科技學院“農苑在線”平臺進行“機械制造技術基礎”課程創建，同時把課程按照章節模塊進行梳理，上傳相應的教學視頻和課件以及實際工程案例和教材等教學材料。準備完成線上教學內容后，學生自主加入線上平臺課程，通過手機學習通和電腦網頁“農苑在線”平臺都可以進入課程，完成課程的自我學習。

課堂上授課主要分為2 個部分：一個是學生分享討論，另一個是教師答疑講授。針對本節課程的重點難點知識內容進行答疑講授，整個講授過程還是以啟發式為主，通過學生已有的認知來加深學生對新知識的理解，同時可以采用學習通上的互動來活躍課堂的氣氛。通過隨機測試來了解學生對本次課程內容的掌握程度；用隨機點名形式來指定學生回答問題，該問題可以是教師提出的，也可以是學生的困惑，先讓學生之間討論看是否可以解惑，然后教師進行綜合講評。整個課堂授課氣氛不像傳統課堂死氣沉悶，學生毫無興趣，而是在互動充滿趣味的環境下展開，提高學生的積極性和興趣。

課后學生要登錄教學平臺完成作業、測驗或者討論等，這是對學生復習的要求，同時需要自己把課堂所學設計為思維導圖上傳到學習平臺，作為相互交流的資料，同時在平臺上還會有本次課程的調查問卷，學生可以對教師的本次課程進行評價。通過回收的調查問卷，可以查看授課過程是否存在疑問和缺點，學生對哪還存在問題，為下一輪的課程教學改革提供參考。

授課教師根據學生和同行教師的教學評價，提出持續改進的措施，用于后續課程的改進教學以及下一輪課程改革。持續改進措施的手段不限，各授課教師根據實際情況進行編寫，同時要按照改進措施進行改革，對于平時成績偏低的學生提出警示，注意教學方法和手段的運用，同時也要提高學生的學習效率和效果。

4 結論

SPOC 作為小型限制性在線課程，其主要受眾群體為高校學生，從大規模線上授課轉變為小規模的線上和線下的混合式教學模式，同時提供師生交流和溝通的機會，及時解決學生課程遇到的問題，提高維持學生對課程的學習興趣；既擁有MOOC 的優點，同時也可以彌補傳統教學的缺點和不足。這種線上線下混合式教學模式可以改變授課模式，提高授課效果，增加課堂師生的互動性，最終形成以學生為中心的教學模式。

教學團隊教師應用“農苑在線”網絡教學平臺，對“機械制造技術基礎”課程的教學特點和目前吉林農業科技學院此課程教學現狀進行分析，提出基于SPOC 的該課程的教學體系，明確課程教學內容和模塊，將簡單的基礎理論知識變為課前線上自學，學生可以充分利用自由時間進行學習。課堂講授分為2 個部分：一個是教師答疑講授，另一個是學生分享匯報交流，同時加入課堂互動環節。課后線上完成作業和反饋評價，針對每次課程提出自己的意見和建議，幫助教師進一步改進教學方法。該教學模式可以有效地解決目前存在的理論學時不夠、課堂講授知識過少、學生不易理解等問題。

通過在本門課程教學過程中應用線上線下的混合式教學模式，學生學習的主動性有所提高，同時能夠主動查找相關文獻和最新的制造技術發展動態，總結一定的理論知識和提高實踐能力，對于零件的加工工藝規劃有了長足的進步，同時也提高了學生的創新能力，使學生具有最新的科技視野，推進學生的全方位發展。下一步該課程還會進一步改進，對于線上視頻資源還需要進一步優化和剪輯，爭取把學生自己制作的課件和查找的相關文獻也整理出來放到資料里，供下屆學生進行學習參考。