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《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程教改實(shí)施過程探析論文
摘要：《機(jī)械設(shè)計(jì)》實(shí)際教學(xué)中多采用傳統(tǒng)的認(rèn)知型教學(xué)方法。本教學(xué)改革探索基于課程需求調(diào)研開展， 采用SPOC先進(jìn)教學(xué)管理模式， 提出“主觀需求”和“客觀需求”雙結(jié)合的模式， 通過線上、線下相結(jié)合的混合教學(xué)模式， 更好地幫助學(xué)生完成課堂學(xué)習(xí)與生產(chǎn)實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合。
關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)； SPOC; 線上教學(xué)； 線下教學(xué)；
Research on Teaching Reform of Mechanical Design
Abstract:The traditional cognitive teaching method is adopted in the teaching of Mechanical Design. In this teaching reform, SPOC advanced teaching management mode is adopted.A double-binding mode between subjective demand and objective demand is put forward.It can help students to complete the combination of classroom learning and production practice through combining of online and offline teaching models.
Keyword:Mechanical Design; small private online course; online teaching; offline teaching;
《機(jī)械設(shè)計(jì)》是機(jī)械專業(yè)的一門專業(yè)課， 其綜合性要求較高， 課程要求預(yù)備課程比較廣泛， 因開課時(shí)間悠久， 一般具有相對(duì)完整的體系結(jié)構(gòu)。隨著社會(huì)的進(jìn)步、學(xué)生的個(gè)性化發(fā)展意識(shí)逐漸增強(qiáng)， 傳統(tǒng)的教學(xué)模式越來越需要與多學(xué)科高綜合性的設(shè)計(jì)方法相結(jié)合， 通過線上、線下相結(jié)合的混合教學(xué)模式， 才能充分發(fā)揮學(xué)生主人翁的地位， 有效提高授課效率。
一、《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程與SPOC理論
慕課， 大規(guī)模開放在線課程 （Massive Open Online Courses, 簡(jiǎn)稱MOOC） , 是近幾年興起的新的教育模式， 是在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和人工智能技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上形成的在線課程形式。SPOC （簡(jiǎn)稱Small Private Online Course） , 也稱為翻轉(zhuǎn)課堂， 屬于小規(guī)模在線課程， 最早由美國(guó)伯克利大學(xué)福克斯教授提出。SPOC營(yíng)造了一個(gè)線上和線下相結(jié)合的混合教學(xué)環(huán)境， 給《機(jī)械設(shè)計(jì)》等機(jī)械類專業(yè)課程教學(xué)帶來了有益的啟示， 創(chuàng)建了一種不同于傳統(tǒng)傳授課程的“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式。
SPOC的基本流程主要包括：課前， 教師通過慕課平臺(tái)， 把學(xué)習(xí)資源分享給學(xué)生， 并布置相關(guān)的在線自主學(xué)習(xí)任務(wù)， 且教師可以監(jiān)控管理學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)程及作業(yè)完成情況， 可開通在線互動(dòng)；在課堂內(nèi)， 教師組織學(xué)生分組， 并對(duì)疑難問題進(jìn)行探討， 與學(xué)生一起進(jìn)行疑難點(diǎn)的解答、作業(yè)講解和其他任務(wù)， 深化并拓展知識(shí)， 如圖1.
《機(jī)械設(shè)計(jì)》是機(jī)械類專業(yè)系列技術(shù)基礎(chǔ)課程中的核心課， 需要綜合應(yīng)用工程力學(xué)、工程材料與制造基礎(chǔ)、機(jī)械制圖、機(jī)械原理、互換性與測(cè)量、機(jī)械制造基礎(chǔ)等課程知識(shí)， 系統(tǒng)闡述機(jī)械設(shè)計(jì)基本理論和基本設(shè)計(jì)步驟、理念及方法， 使學(xué)生具備一般通用零部件設(shè)計(jì)思路及方法的能力， 為后繼專業(yè)課程學(xué)習(xí)和從業(yè)夯實(shí)基礎(chǔ)。
二、《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程教學(xué)改革實(shí)施過程
如何應(yīng)用SPOC的先進(jìn)教學(xué)管理模式逐步改革多學(xué)科高綜合性的《機(jī)械設(shè)計(jì)》教學(xué)， 是本課程教學(xué)改革探索的關(guān)鍵， 該項(xiàng)目的實(shí)施符合學(xué)生個(gè)性化教育理念的需求， 在較大程度上可降低學(xué)習(xí)管理的難度、增強(qiáng)學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)興趣、激發(fā)學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)動(dòng)力、提高課堂效率， 并能有效推動(dòng)教學(xué)效果的改善。
（一） 調(diào)研學(xué)習(xí)需求---“主觀需求”和“客觀需求”雙結(jié)合模式
該教學(xué)改革的第一個(gè)環(huán)節(jié)是完成《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程的需求調(diào)研與分析。需求主要從“主觀需求”和“客觀需求”兩個(gè)方面進(jìn)行。“主觀需求”主要是學(xué)習(xí)過程中學(xué)生自身的各種需求， 是針對(duì)學(xué)習(xí)本門課程的學(xué)生進(jìn)行的知識(shí)需求， “客觀需求”是學(xué)生畢業(yè)后確定的工作環(huán)境對(duì)他們的能力需求， 是針對(duì)工作單位或社會(huì)進(jìn)行的行業(yè)內(nèi)能力需求分析。
（二） 制定教學(xué)計(jì)劃---“線上教學(xué)”和“線下教學(xué)”雙結(jié)合模式
根據(jù)翻轉(zhuǎn)課堂的特點(diǎn)， 現(xiàn)將《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程教學(xué)分為“線上教學(xué)”和“線下教學(xué)”兩個(gè)主要環(huán)節(jié)。
“線上教學(xué)”:課前， 教師定期推送學(xué)生需要在規(guī)定時(shí)間在線完成的學(xué)習(xí)任務(wù)。這就需要老師對(duì)線上學(xué)習(xí)資源 （電子教材、任務(wù)單及對(duì)應(yīng)的教學(xué)資源） 進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)碎片化， 并通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)傳遞且分享。平臺(tái)上需要有學(xué)習(xí)統(tǒng)計(jì)功能， 這樣可以適時(shí)統(tǒng)計(jì)出每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度、學(xué)習(xí)行為、作業(yè)分?jǐn)?shù)等， 更好地幫助教師檢查學(xué)生線上學(xué)習(xí)進(jìn)度， 監(jiān)控學(xué)習(xí)結(jié)果， 以方便教師課上追蹤， 且教師會(huì)在課堂教學(xué)前檢查學(xué)生學(xué)習(xí)情況， 根據(jù)線上具體學(xué)習(xí)情況組織線下課堂活動(dòng)， 并把線上學(xué)習(xí)情況反饋給學(xué)生， 以督促學(xué)生自覺完成線上任務(wù)。
“線下教學(xué)”:在課堂上， 教師把學(xué)生分組， 針對(duì)線上學(xué)習(xí)情況系統(tǒng)梳理知識(shí)點(diǎn)， 并講解難點(diǎn)， 可適當(dāng)組織學(xué)生討論。然后， 組織學(xué)生完成各種協(xié)作式、進(jìn)階式的任務(wù)型教學(xué)活動(dòng)， 可適當(dāng)增加開放性題目的討論， 以啟發(fā)學(xué)生自主創(chuàng)新能力。最后， 總結(jié)、評(píng)價(jià)并及時(shí)反饋線上、線下教學(xué)活動(dòng)完成情況。
（三） 開發(fā)教學(xué)內(nèi)容
根據(jù)對(duì)《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程的“主觀學(xué)習(xí)需求分析”和“客觀行業(yè)需求分析”, 教師將線上線下教學(xué)過程相匹配， 通過知識(shí)碎片化， 在保證知識(shí)系統(tǒng)性的基礎(chǔ)上， 確定課程定位和課程核心內(nèi)容， 運(yùn)用多種教學(xué)資源及教學(xué)方式貫穿于線上和線下教學(xué)中。采用諸如圖文并茂的課程知識(shí)PPT、視頻及生活實(shí)例的展示， 理論知識(shí)和實(shí)際操作相結(jié)合， 最大程度豐富教學(xué)內(nèi)容， 以增加學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣和動(dòng)力。
根據(jù)課程教學(xué)大綱， 對(duì)教材、學(xué)習(xí)任務(wù)和作業(yè)進(jìn)行整合， 使線上學(xué)習(xí)資源不再是松散的章節(jié)羅列， 而是形成一個(gè)系統(tǒng)的、有機(jī)的整體。這樣的資源組織方式， 在翻轉(zhuǎn)課堂中能有效提高學(xué)生線上學(xué)習(xí)的效率， 也能更好地幫助教師進(jìn)行課程內(nèi)容管理。
（四） 執(zhí)行計(jì)劃、實(shí)施教學(xué)
將《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程的教學(xué)實(shí)施分為“任務(wù)前”、“任務(wù)中”和“任務(wù)后”三個(gè)階段。
“任務(wù)前”階段：此階段被翻轉(zhuǎn)到課前在線上進(jìn)行， 它是課堂知識(shí)的前期準(zhǔn)備階段， 課前在線提供的學(xué)習(xí)資源包括電子課件和自主學(xué)習(xí)教案。教案是教師設(shè)計(jì)的指導(dǎo)學(xué)生在線自主學(xué)習(xí)的具體方案。電子課件和自主學(xué)習(xí)教案的學(xué)習(xí)資源組合有效地利用學(xué)生的自主學(xué)習(xí)完成知識(shí)的傳授， 在幫助學(xué)生回顧已學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)上， 提供新知識(shí)， 引導(dǎo)學(xué)生確立任務(wù)的目標(biāo)、形成學(xué)習(xí)。
“任務(wù)中”階段：這個(gè)階段是在課堂教學(xué)中進(jìn)行的， 它是翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的核心階段， 學(xué)生從線上學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)化為在教師的面對(duì)面指導(dǎo)下學(xué)習(xí)任務(wù)。
“任務(wù)后”階段：也稱教學(xué)反思階段， 或教學(xué)自評(píng)階段， 主要由教師完成。教師對(duì)學(xué)生線上線下學(xué)習(xí)總體情況進(jìn)行評(píng)價(jià)和分析， 并指導(dǎo)學(xué)生完成教學(xué)重難點(diǎn)的學(xué)習(xí)。從線上的“任務(wù)前”到線下的“任務(wù)中”和“任務(wù)后”, 學(xué)生時(shí)刻有任務(wù)要完成， 在完成一個(gè)個(gè)任務(wù)的同時(shí)促使知識(shí)的內(nèi)化和設(shè)計(jì)思想的應(yīng)用， 充分體現(xiàn)行動(dòng)導(dǎo)向、以學(xué)生為主體的教學(xué)過程。
三、結(jié)論
通過實(shí)施這種《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程“線上教學(xué)”和“線下教學(xué)”雙結(jié)合的教學(xué)模式， 在較大程度上可降低學(xué)習(xí)管理的難度、增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)力、提高課堂效率， 并能有效推動(dòng)教學(xué)效果的改善， 更好地滿足了學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)要求。
參考文獻(xiàn)
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