張亮 王靖岳 吳凈 萇轉

摘要：為響應教育部提出的“卓越計劃”及“新工科”建設要求，本次教學改革在“中國大學MOOC”平臺上完成了《汽車構造》SPOC平臺建設，在教學內容、教學流程及評價方法等方面進行了深入的研究與實踐。實踐表明這種線上、線下混合教學模式有效的激發(fā)了學生的的學習熱情，提高了學生的工程實踐能力及職業(yè)素養(yǎng)，最終提高了教學質量。此次課程改革體現(xiàn)了工程教育與現(xiàn)代信息科技的緊密融合，為“新工科”人才培養(yǎng)模式的探索提供了借鑒與參考。

關鍵詞：新工科;汽車構造 SPOC;混合教學模式

中圖分類號：G64? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）10-0238-03

0? 引言

隨著“工業(yè)4.0”概念的提出，我國也提出了“中國制造2025”計劃，以實現(xiàn)向制造業(yè)強國轉變的目標。為適應時代發(fā)展需要及應對日趨緊張的國際環(huán)境，教育部在“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”的基礎上，提出的要深化工程教育改革，開展“新工科”建設?！靶鹿た啤苯ㄔO要求改造升級傳統(tǒng)工科專業(yè);加快培養(yǎng)新興工程領域技術人才;探索工程人才培養(yǎng)的新理念、新模式、新技術?！靶鹿た啤比瞬乓缶邆鋭?chuàng)新能力、工程實踐能力及良好的職業(yè)素養(yǎng)。隨著信息網絡技術的不斷發(fā)展，社會即將全面步入“5G”時代，我國的教育行業(yè)與信息科技技術聯(lián)系勢必更加緊密。始于2020年疫情打亂了社會生活的節(jié)奏，線上教學模式起到了關鍵性作用，線上教育規(guī)模得以迅速發(fā)展壯大。由于工程教育注重實踐的特殊性，可以預見線上與線下的混合教學將是高等工程教育發(fā)展的必然趨勢。像《汽車構造》這類綜合性較強的專業(yè)基礎課，已經很難完全依靠傳統(tǒng)的教學模式、方法達成“新工科”的人才培養(yǎng)目標。對這類專業(yè)基礎課的教學改革的關鍵在于：一方面如何調整傳統(tǒng)的教學手段、教學內容去適應行業(yè)的發(fā)展變化;另一方面如何建立、健全、完善這種新型混合教學模式來提高教學質量。

1? 《汽車構造》課程特點及教學模式分析

1.1 《汽車構造》的課程特點

《汽車構造》是內燃機專業(yè)、車輛工程專業(yè)的一門必修課，教學過程由理論教學及實踐教學組成。其教學目標是：使學生掌握發(fā)動機及汽車各個總成的結構、組成、工作原理;了解汽車新結構、新工藝、新技術;正確拆裝發(fā)動機等總成部件（實踐環(huán)節(jié)）。課程著重培養(yǎng)學生的工程實踐能力、創(chuàng)新能力及探索精神，并為后續(xù)《內燃機設計》、《汽車設計》等課程奠定理論基礎。傳統(tǒng)《汽車構造》課程面臨的難題主要體現(xiàn)在三個方面：

1.1.1 學時問題

工程教育越來越重視實踐教學，理論課程學時被極大壓縮，《汽車構造》屬于認知型的專業(yè)基礎課，其總學時由原來的72縮減到現(xiàn)在的56。隨著汽車技術的不斷發(fā)展，汽車及其各個總成的結構、功能都發(fā)生了很大的變化，為了讓學生充分了解汽車的發(fā)展變化，教學內容上也要增加汽車新結構、新技術等內容。課程需求的增加與學時變少產生了矛盾，這個矛盾是傳統(tǒng)教學模式無法調節(jié)的。

1.1.2 教材內容滯后

教材更新的速度跟不上汽車技術的進步節(jié)奏，陳舊的內容無法調動學生的學習熱情，這與創(chuàng)新意識培養(yǎng)目標矛盾。

1.1.3 教學評價方法單一

教學評價包括學生學習效果、課程評價等。教學評價的最終目的在于發(fā)現(xiàn)問題（學法與教法的缺陷）及解決問題（改善教學方法以提高教學質量）。傳統(tǒng)的教學評價方法很難及時發(fā)現(xiàn)問題所在，解決問題更難以做到。

1.2 SPOC教學特點分析

SPOC是指小規(guī)模限制性在線課程，它將課堂教學（包括實踐環(huán)節(jié)）與線上教學相融合，打造課前、課中、課后幾乎所有的教學活動，重組了教學流程。與MOOC的差別在于：①受眾群體規(guī)模較小，主要是本校學生;②增加了MOOC不具備的線下指導與互動;③課程評估更加準確、有效。SPOC的教學模式與翻轉課堂類似，其模式都是學生課前自主學習+師生課堂互動學習（知識內化）。區(qū)別在于翻轉課堂是教學模式，而SPOC包含了教學活動的內容及載體（教學平臺）。SPOC解決了理論教學時間被壓縮的難題;通過網上豐富的教學資源解決了教材內容陳舊的問題;SPOC的課程評價方法更及時、有效，極大地提高了教學質量。因為學生同時參與線上課程考試及測驗，因此這種模式也適用于校際合作（本科生聯(lián)合培養(yǎng)）。

2? 《汽車構造》教學過程實施

《汽車構造》SPOC教學活動內容及流程主要包括：①教師課前發(fā)布教學大綱及學習計劃;定期發(fā)布教學視頻及教學材料;布置作業(yè)及測驗;學生依照學習清單完整視頻觀看、自主學習、討論。②課中教師組織線上和線下授課（含實踐）、學習交流、課堂討論、課堂答疑。③課后學生完成線上、線下測驗及作業(yè)，由SPOC系統(tǒng)生成課程評價，教師根據(jù)教學評價有針對性指導、改善教學效果，教學過程如圖1。

本次課程改革以中國大學MOOC平臺為基礎，完成了SPOC的課程平臺搭建。教師首先按照知識點對授課內容進行整理歸納，在學校的資助下依據(jù)知識點錄制了相關教學視頻，并由教師將其上傳到教學平臺中。經過后期不斷的修葺完善SPOC的教學資源中不僅包括大量精心錄制的教學視頻（對應知識點），還針對教學視頻（知識點）設置了相應的作業(yè)、測驗習題供學生自主學習、鞏固記憶及復習。

2.1 課前活動安排

按照教學計劃要求，教師在SPOC平臺上通過發(fā)布課程動態(tài)、課程計劃、課程配置資料、課程活動通知、教學大綱等相關教學資源，向學生展示課程知識結構框架，以便學生對課程形成總體認識和概括了解。通過自主觀看教學視頻，學生初步掌握相關理論知識，在SPOC平臺上以提問、留言等方式進行初步的互動交流。SPOC平臺實現(xiàn)了在線教學平臺和移動課堂的融合，只要有網絡的地方學生就可以通過移動端（手機、筆記本等）進行課程學習。

2.2 有序開展線上、線下教學活動

在線實時教學則可以通過課程平臺或雨課堂等在線教育軟件實現(xiàn)與學生的互動及交流。為達到良好的線上教學效果，教師將根據(jù)《汽車構造》的授課內容及學生預習（自主學習）的效果，采用串講、精講、課堂討論等多種形式進行在線輔導。由于是在線教學，教師無法與學生面對面交流。為了增強交流效果，教師需要在教學手段和教學方法上多下功夫。這一點要向直播界的網紅學習，盡可能的活躍課堂（直播間的）氣氛，帶動課堂節(jié)奏，避免課程枯燥、無趣。例如在線教學過程中可以采用點名、提問、搶答的方法緊緊抓住學生的注意力，及時把控課程節(jié)奏、掌握學生的知識的理解情況。

線下教學則在教室或實驗室中進行。通過線上的自主學習及在線教育，學生已經基本掌握課程的內容，教師可以進行有針對性的指導及答疑解惑，從而釋放了線下課堂的教學時間壓力。SPOC支持教師將時間和精力轉向更高價值的活動中，如互動交流、任務實踐、討論等，完成知識的延伸及內化。而像《汽車構造》之類的專業(yè)課更注重實踐環(huán)節(jié)，通過現(xiàn)場觀摩、動手拆裝等形式更有利于學生實踐能力、工程素質的培養(yǎng)。

2.3 課后教學評價

當結束一個章節(jié)的學習，學生需要及時完成并提交線上測驗及作業(yè)，SPCO線上平臺可以自動完成測驗及作業(yè)評分（根據(jù)教師上傳的答案文件及評分規(guī)則），生成課程統(tǒng)計報告：包括課程數(shù)據(jù)統(tǒng)計、測驗成績評估、學習數(shù)據(jù)統(tǒng)計等，如圖2。教師可以籍此直觀掌握學生的學習時間、知識掌握情況。及時掌握學生的學習動態(tài)有助于教師進一步制定、調整教學內容，以提高教學質量。

3? 教學思考

本次課程教學改革采用了SPOC線上、線下混合教學模式，解決了傳統(tǒng)教學模式諸多問題，其優(yōu)勢體現(xiàn)在如下幾個方面：

①更加自由的教學模式。SPOC教學統(tǒng)支持多種教學理論及教學方式及教學設計;支持不同學生的學習方式、學習方法和學習過程，有效地提高了教學效率，改善了教學質量。

②具有更高的教學效率。學生課前預習及自主學習使得教師線上、線下授課更具有針對性，節(jié)約了課堂時間，提高了教學效率。

③全面掌握教學過程。通過SPOC統(tǒng)計工具，教師能夠及時掌握學生學習狀況;通過線上、線下的答疑、反饋、交流令教師全面介入學生的學習過程，改善了學生學習效果。

④良好的出勤保證。借助SPOC學習統(tǒng)計，有效掌握學生的日程出勤情況;學生也需在指定時間內完成相應作業(yè)及測驗，保證了出勤率。

⑤因材施教。根據(jù)課程統(tǒng)計工具，教師全面洞悉學生各方面信息，更有利于因材施教。例如在教學中的某些知識點，根據(jù)學生不同的情況提出不同的要求或問題。

與其他教學方案相比較（傳統(tǒng)教學、MOOC、翻轉課堂），SPOC更適合《汽車構造》這類的工程教育教學，其特點比較如圖3。當然，不管是SPOC還是MOOC都是剛剛興起，面對這一新興事物，學校、教師、學生都需要一個認知和適應過程，任重而道遠。教師更要以積極樂觀的心態(tài)去面對，不斷改善教學手段、豐富教學內容以達到更好地教學效果。

4? 總結

為了達成《汽車構造》的課程教學目標，滿足“新工科”的高素質人才培養(yǎng)方案要求，本課程進行了“線上課程”與“線下課程”相結合的SPOC教學改革。本次教學實踐改革為其他工科課程線上教學提供了借鑒與幫助。

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