李學(xué)光，許穎，趙偉宏，劉薇娜，張樹仁

（長(zhǎng)春理工大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院，吉林 長(zhǎng)春130022）

《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》慕課教學(xué)模式研究*

李學(xué)光，許穎，趙偉宏，劉薇娜，張樹仁

（長(zhǎng)春理工大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院，吉林 長(zhǎng)春130022）

《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化、機(jī)械電子工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，知識(shí)點(diǎn)多，知識(shí)面廣，實(shí)踐性強(qiáng)，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中往往抓不住重點(diǎn)。文章根據(jù)課程的內(nèi)容及特點(diǎn)，改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式，基于慕課的思想提出了“三位一體”的教學(xué)模式，對(duì)不同的知識(shí)點(diǎn)采取不同的教學(xué)模式，實(shí)現(xiàn)虛擬課堂與現(xiàn)實(shí)課堂的統(tǒng)一，教師講授與學(xué)生自主學(xué)習(xí)的統(tǒng)一，教師主導(dǎo)與學(xué)生主導(dǎo)的統(tǒng)一，通過(guò)對(duì)所帶班級(jí)進(jìn)行試點(diǎn)，取得了較好的應(yīng)用效果。

教學(xué)模式；慕課；自主學(xué)習(xí)

一、引言

隨著經(jīng)濟(jì)全球化的發(fā)展，教育全球化的趨勢(shì)也日益加劇，其中開放教育是教育全球化非常重要的體現(xiàn)，開放教育的思想從2000年到2007年表現(xiàn)為開放教育資源，而自2008年慕課的概念出現(xiàn)以后，經(jīng)過(guò)幾年的發(fā)展醞釀，在2012年出現(xiàn)井噴式發(fā)展[1]。目前慕課平臺(tái)呈現(xiàn)多樣化趨勢(shì)，有影響力的包括美國(guó)的Coursera、EDX、U-dacity等、德國(guó)的 iversity、荷蘭的 SURFnet、英國(guó)的 FutureLearn、愛(ài)爾蘭的Alison和 MiriadaX、芬蘭的 Eliademy、日本的Schoo平臺(tái)等[2]。教育理念來(lái)源于時(shí)代要求，有什么樣的時(shí)代背景，就催生什么樣的教育理念[3]。 傳統(tǒng)的課堂教學(xué)是集體教學(xué)，特別是本科生課堂，傳統(tǒng)教學(xué)很難組織討論式教學(xué)，師生之間基本上沒(méi)有交流，學(xué)生仍然是一種個(gè)體學(xué)習(xí)，而這種個(gè)體學(xué)習(xí)受制于班級(jí)教學(xué)難以實(shí)現(xiàn)個(gè)性化學(xué)習(xí)[4]。雖然慕課思潮席卷全球，但是高校在建設(shè)慕課平臺(tái)時(shí)，應(yīng)考慮學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、課程及學(xué)校的特點(diǎn)或其他社會(huì)因素等具體條件[5]。慕課不能改造高等教育，不能徹底消滅課堂講授，不能像人們想象的那樣將知識(shí)民主化[6]。因此我們需要辯證地看待慕課，針對(duì)具體的學(xué)校、具體的學(xué)生群體、具體的課程，應(yīng)嘗試基于慕課思想的多種教學(xué)模式。

二、基于慕課思想的教學(xué)模式架構(gòu)的建立

合適的教學(xué)模式在教學(xué)過(guò)程中能起到事半功倍的效果，對(duì)于不同的課程，應(yīng)該采用因地制宜的原則，采用不同的教學(xué)模式，不能千篇一律，在設(shè)計(jì)教學(xué)模式時(shí)，要根據(jù)不同的課程、學(xué)科特點(diǎn)及教學(xué)環(huán)境等因素，同時(shí)堅(jiān)持OBE（目標(biāo)導(dǎo)向）原則，要清楚教學(xué)目標(biāo)，即使是同一門課程，學(xué)習(xí)人群不同，教學(xué)目標(biāo)也會(huì)有變化，由此導(dǎo)致的教學(xué)模式也會(huì)有所不同。

《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)、機(jī)械電子工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，該課程由過(guò)去的“機(jī)械制造工藝學(xué)”、“金屬切削機(jī)床”、“金屬切削原理及刀具”及“機(jī)床夾具設(shè)計(jì)”等課程整合而來(lái)，課程內(nèi)容涵蓋面廣，知識(shí)點(diǎn)多，實(shí)踐性強(qiáng)，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中抓不住重點(diǎn)，難以理解和把握課程的內(nèi)容，并且不知道如何運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)去解決實(shí)際的工程技術(shù)問(wèn)題。

完全以慕課模式進(jìn)行《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》課程的講授學(xué)習(xí)并不合適，該課程不同于其他文科類或科普類課程，課程中有些知識(shí)點(diǎn)難以理解，實(shí)踐性強(qiáng)，與工程實(shí)踐結(jié)合密切，有些內(nèi)容講授過(guò)程中甚至需要教師在實(shí)踐中對(duì)學(xué)生進(jìn)行角色分配，讓學(xué)生進(jìn)入相應(yīng)的角色運(yùn)用相關(guān)的理論去解決工程實(shí)踐問(wèn)題，因此，針對(duì)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》課程特點(diǎn)，針對(duì)課程的不同章節(jié)及內(nèi)容，分別采用不同的教學(xué)模式進(jìn)行授課，讓學(xué)生有針對(duì)性地學(xué)習(xí)，教師有針對(duì)性地講授。教學(xué)模式的設(shè)計(jì)要緊緊圍繞教師、學(xué)生、課程內(nèi)容三者之間的關(guān)系，教師的“教”與學(xué)生的“學(xué)”要有機(jī)結(jié)合在一起，要突破傳統(tǒng)的教學(xué)模式，避免出現(xiàn)教師“一言堂”的情況，教師要清楚學(xué)生在每一時(shí)刻的學(xué)習(xí)需求，清楚每一部分課程內(nèi)容所應(yīng)采用的教學(xué)模式及方法，清楚通過(guò)什么樣的方式能與學(xué)生進(jìn)行較好的溝通。對(duì)于本課程而言，在教學(xué)過(guò)程中要把線上、線下、課上、課下四個(gè)階段的學(xué)習(xí)結(jié)合起來(lái)，對(duì)于每個(gè)階段采用不同的教學(xué)模式、設(shè)計(jì)不同的教學(xué)情境，因此，本文構(gòu)建了針對(duì)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》課程的教學(xué)模式模型如圖1所示。

圖1 《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》教學(xué)模式架構(gòu)

同時(shí)，對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行了模塊劃分，以“精內(nèi)容、強(qiáng)實(shí)踐、重應(yīng)用”，傳統(tǒng)與現(xiàn)代相結(jié)合、理論與實(shí)踐相結(jié)合、教學(xué)與科研相結(jié)合為指導(dǎo)思想，對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行了優(yōu)化整合，課程的內(nèi)容劃分如圖2所示。

圖2 課程的內(nèi)容劃分

經(jīng)過(guò)多年的教學(xué)實(shí)踐，建構(gòu)以金屬切削理論為基礎(chǔ)，以制造工藝為主線，兼顧工藝裝備知識(shí)的掌握，注意反映機(jī)械制造學(xué)科理論與現(xiàn)代制造技術(shù)的新發(fā)展，形成獨(dú)具特色的、涵蓋機(jī)械制造技術(shù)基本概念、金屬切削原理、機(jī)械制造裝備及加工方法、機(jī)械制造工藝、機(jī)械加工質(zhì)量、機(jī)床夾具設(shè)計(jì)等6個(gè)知識(shí)模塊的課程體系。如表1所示。

表1 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程知識(shí)模塊劃分及對(duì)應(yīng)學(xué)時(shí)

三、“三段式”教學(xué)模式

通過(guò)對(duì)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》課程分析，把課程的主要內(nèi)容劃分為若干知識(shí)體系，主要包括切削過(guò)程及其控制、機(jī)械制造裝備及加工方法、機(jī)床夾具設(shè)計(jì)、機(jī)械加工質(zhì)量、機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)、加工誤差的統(tǒng)計(jì)分析等，針對(duì)不同的知識(shí)體系設(shè)計(jì)了“三段式”的教學(xué)模式。

對(duì)于本課程中的機(jī)械加工方法、切削過(guò)程及控制、機(jī)床夾具設(shè)計(jì)等部分內(nèi)容以線上自主學(xué)習(xí)為主，通過(guò)提供線上慕課資源，包括視頻資料、文檔材料等，使學(xué)生有條件自主學(xué)習(xí)。這部分內(nèi)容相對(duì)容易理解，通過(guò)視頻資源或其他多媒體材料的支撐，學(xué)生能夠較好的理解和掌握課程內(nèi)容。同時(shí)對(duì)于金屬切削原理，結(jié)合線下的課程實(shí)驗(yàn)，可以有效加強(qiáng)學(xué)生對(duì)該部分內(nèi)容的理解。對(duì)于機(jī)械加工方法、機(jī)床夾具設(shè)計(jì)及機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)部分，結(jié)合線下的課程設(shè)計(jì)，通過(guò)對(duì)學(xué)生劃分課程設(shè)計(jì)小組，每個(gè)小組分配不同的設(shè)計(jì)題目，通過(guò)小組成員間的團(tuán)隊(duì)合作，共同完成課程設(shè)計(jì)內(nèi)容。在物理課堂中，主要是針對(duì)學(xué)生集中反映的問(wèn)題進(jìn)行疑難解答。圖3所示為《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》課程網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)及線上資源。

圖3 《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》課程網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)

對(duì)于定位誤差分析計(jì)算部分的內(nèi)容采用課堂教學(xué)為主、線上為輔的教學(xué)模式，定位誤差的分析計(jì)算是本課程的難點(diǎn)，學(xué)生在以往的學(xué)習(xí)中對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解不是很準(zhǔn)確，如果完全通過(guò)網(wǎng)絡(luò)慕課資源去學(xué)習(xí)，難以達(dá)到學(xué)習(xí)效果，所以針對(duì)這部分內(nèi)容，線上資源作為預(yù)習(xí)內(nèi)容的支撐，以課堂講授為主，通過(guò)課堂實(shí)時(shí)解答學(xué)生的反饋達(dá)到學(xué)習(xí)的目的。

機(jī)械加工質(zhì)量中的加工誤差統(tǒng)計(jì)分析部分的內(nèi)容是本課程中實(shí)踐操作性較強(qiáng)的一部分，課程講授時(shí)，結(jié)合質(zhì)量管理6西格瑪原則進(jìn)行拓展應(yīng)用。針對(duì)該部分內(nèi)容采用課堂講授為主、線下討論、拓展及課堂多層互動(dòng)的綜合方式，從機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)的角度將該部分內(nèi)容擴(kuò)展到生產(chǎn)管理、工藝管理、質(zhì)量管理等多個(gè)領(lǐng)域，通過(guò)設(shè)置案例讓學(xué)生掌握在實(shí)際工作中如何運(yùn)用本部分內(nèi)容。在進(jìn)行課堂互動(dòng)過(guò)程中，對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組，對(duì)教室進(jìn)行分區(qū)，讓學(xué)生分區(qū)分組討論，既對(duì)課程內(nèi)容有了較好的理解，也增加了團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)。教室分區(qū)如圖4所示。

圖4 教室平面布局區(qū)域劃分

通過(guò)對(duì)教學(xué)模式進(jìn)行劃分，針對(duì)不同的教學(xué)內(nèi)容，采取不同的教學(xué)模式，通過(guò)對(duì)課程內(nèi)容的分解，相應(yīng)部分的課程內(nèi)容采取課前學(xué)生自主學(xué)習(xí)、課上師生討論及課后學(xué)生獨(dú)立思考和反饋相結(jié)合的教學(xué)模式，增加了學(xué)生獨(dú)立思考及學(xué)習(xí)的比例。

四、教學(xué)模式應(yīng)用

通過(guò)采用“三段式”的教學(xué)模式，充分利用課前預(yù)習(xí)、課上講授、課后獨(dú)立思考及反饋相結(jié)合的教學(xué)方法。經(jīng)過(guò)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，完全脫離師生之間的面授，或僅僅依靠學(xué)生的自主性去學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)效果均欠佳，把學(xué)生通過(guò)慕課進(jìn)行自主預(yù)習(xí)、學(xué)習(xí)與課堂答疑、討論及課后的獨(dú)立思考結(jié)合起來(lái)，能起到事半功倍的效果。在“三段式”的教學(xué)模式中，把慕課融入到第一位中，基于慕課進(jìn)行課前的自主預(yù)習(xí)和學(xué)習(xí)；其次，在課堂上，針對(duì)一些焦點(diǎn)或難點(diǎn)問(wèn)題，分組討論、分組匯報(bào)；最后，各個(gè)學(xué)習(xí)小組在課后集中對(duì)所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行反思和思考。這樣的模式，對(duì)學(xué)生的控制做到了收放自如、張弛有度，既有獨(dú)立自主的部分，也有教師課堂監(jiān)管面授的部分，既有大范圍集中討論、答疑的部分，也有小范圍獨(dú)立思考的空間，效果比單一的完全放開的慕課模式效果好一些。

表2 2014-2015第二學(xué)期所帶班級(jí)本課程的期末考試得分情況

表3 2015-2016第二學(xué)期所帶班級(jí)本課程的期末考試得分情況

2016年3月，將筆者在2015-2016第二學(xué)期所帶的兩個(gè)班級(jí)分為6個(gè)學(xué)習(xí)小組，每組設(shè)一名組長(zhǎng)負(fù)責(zé)組織工作，將6個(gè)學(xué)習(xí)小組分區(qū)排座，平時(shí)成績(jī)的考核和課后作業(yè)的布置按小組完成。表2和表3所示為慕課開始前后兩個(gè)年級(jí)對(duì)應(yīng)班級(jí)的學(xué)習(xí)成績(jī)分布情況。從中可以看出，實(shí)施慕課模式教學(xué)以后，學(xué)生的平均成績(jī)提高了，不及格率顯著降低。

五、結(jié)論

（1）基于慕課對(duì)教學(xué)模式進(jìn)行研究，改變單一的學(xué)、教方式，把線上自主預(yù)習(xí)、自主學(xué)習(xí)和線下分組討論、答疑結(jié)合起來(lái)，把虛擬課堂與現(xiàn)實(shí)課堂結(jié)合起來(lái)，把大范圍集中討論與小范圍的獨(dú)立思考結(jié)合起來(lái)。

（2）通過(guò)對(duì)課程內(nèi)容的分解，結(jié)合課程的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，提出了課前學(xué)生自主學(xué)習(xí)、課上師生討論及課后學(xué)生獨(dú)立思考和反饋相結(jié)合的“三段式”的教學(xué)模式，傳統(tǒng)單一的課堂面授及完全放開讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)的教學(xué)模式都存在相應(yīng)的弊端，采用“三段式”的教學(xué)模式，增加了學(xué)生獨(dú)立思考及學(xué)習(xí)的比例，同時(shí)又不失教師對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量的監(jiān)控。

[1]Yuan,Li,and Stephen Powell.MOOCsand Open Education:Implications for H igher Education W hite Paper.University of Bolton:CETIS,2013:6.

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G434

B

1673-8454（2017）24-0056-04

2015年吉林省高等教育教學(xué)研究課題“機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)”慕課教學(xué)模式及教學(xué)方法的研究。

（編輯：魯利瑞）