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        新工科背景下內(nèi)燃機(jī)專業(yè)課《汽車構(gòu)造》SPOC教學(xué)研究與實(shí)踐

        2021-09-10 09:44:20張亮王靖岳吳凈萇轉(zhuǎn)
        內(nèi)燃機(jī)與配件 2021年10期
        關(guān)鍵詞:汽車構(gòu)造混合教學(xué)模式新工科

        張亮 王靖岳 吳凈 萇轉(zhuǎn)

        摘要:為響應(yīng)教育部提出的“卓越計(jì)劃”及“新工科”建設(shè)要求,本次教學(xué)改革在“中國大學(xué)MOOC”平臺(tái)上完成了《汽車構(gòu)造》SPOC平臺(tái)建設(shè),在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)流程及評(píng)價(jià)方法等方面進(jìn)行了深入的研究與實(shí)踐。實(shí)踐表明這種線上、線下混合教學(xué)模式有效的激發(fā)了學(xué)生的的學(xué)習(xí)熱情,提高了學(xué)生的工程實(shí)踐能力及職業(yè)素養(yǎng),最終提高了教學(xué)質(zhì)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(guān)鍵詞:新工科;汽車構(gòu)造 SPOC;混合教學(xué)模式

        中圖分類號(hào):G64? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào):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(jì)劃,以實(shí)現(xiàn)向制造業(yè)強(qiáng)國轉(zhuǎn)變的目標(biāo)。為適應(yīng)時(shí)代發(fā)展需要及應(yīng)對(duì)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(jì)劃”的基礎(chǔ)上,提出的要深化工程教育改革,開展“新工科”建設(shè)?!靶鹿た啤苯ㄔO(shè)要求改造升級(jí)傳統(tǒng)工科專業(yè);加快培養(yǎng)新興工程領(lǐng)域技術(shù)人才;探索工程人才培養(yǎng)的新理念、新模式、新技術(shù)。“新工科”人才要求具備創(chuàng)新能力、工程實(shí)踐能力及良好的職業(yè)素養(yǎng)。隨著信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展,社會(huì)即將全面步入“5G”時(shí)代,我國的教育行業(yè)與信息科技技術(shù)聯(lián)系勢(shì)必更加緊密。始于2020年疫情打亂了社會(huì)生活的節(jié)奏,線上教學(xué)模式起到了關(guān)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(shí)踐的特殊性,可以預(yù)見線上與線下的混合教學(xué)將是高等工程教育發(fā)展的必然趨勢(shì)。像《汽車構(gòu)造》這類綜合性較強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課,已經(jīng)很難完全依靠傳統(tǒng)的教學(xué)模式、方法達(dá)成“新工科”的人才培養(yǎng)目標(biāo)。對(duì)這類專業(yè)基礎(chǔ)課的教學(xué)改革的關(guān)鍵在于:一方面如何調(diào)整傳統(tǒng)的教學(xué)手段、教學(xué)內(nèi)容去適應(yīng)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(xué)模式來提高教學(xué)質(zhì)量。

        1? 《汽車構(gòu)造》課程特點(diǎn)及教學(xué)模式分析

        1.1 《汽車構(gòu)造》的課程特點(diǎn)

        《汽車構(gòu)造》是內(nèi)燃機(jī)專業(yè)、車輛工程專業(yè)的一門必修課,教學(xué)過程由理論教學(xué)及實(shí)踐教學(xué)組成。其教學(xué)目標(biāo)是:使學(xué)生掌握發(fā)動(dòng)機(jī)及汽車各個(gè)總成的結(jié)構(gòu)、組成、工作原理;了解汽車新結(jié)構(gòu)、新工藝、新技術(shù);正確拆裝發(fā)動(dòng)機(jī)等總成部件(實(shí)踐環(huán)節(jié))。課程著重培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力及探索精神,并為后續(xù)《內(nèi)燃機(jī)設(shè)計(jì)》、《汽車設(shè)計(jì)》等課程奠定理論基礎(chǔ)。傳統(tǒng)《汽車構(gòu)造》課程面臨的難題主要體現(xiàn)在三個(gè)方面:

        1.1.1 學(xué)時(shí)問題

        工程教育越來越重視實(shí)踐教學(xué),理論課程學(xué)時(shí)被極大壓縮,《汽車構(gòu)造》屬于認(rèn)知型的專業(yè)基礎(chǔ)課,其總學(xué)時(shí)由原來的72縮減到現(xiàn)在的56。隨著汽車技術(shù)的不斷發(fā)展,汽車及其各個(gè)總成的結(jié)構(gòu)、功能都發(fā)生了很大的變化,為了讓學(xué)生充分了解汽車的發(fā)展變化,教學(xué)內(nèi)容上也要增加汽車新結(jié)構(gòu)、新技術(shù)等內(nèi)容。課程需求的增加與學(xué)時(shí)變少產(chǎn)生了矛盾,這個(gè)矛盾是傳統(tǒng)教學(xué)模式無法調(diào)節(jié)的。

        1.1.2 教材內(nèi)容滯后

        教材更新的速度跟不上汽車技術(shù)的進(jìn)步節(jié)奏,陳舊的內(nèi)容無法調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,這與創(chuàng)新意識(shí)培養(yǎng)目標(biāo)矛盾。

        1.1.3 教學(xué)評(píng)價(jià)方法單一

        教學(xué)評(píng)價(jià)包括學(xué)生學(xué)習(xí)效果、課程評(píng)價(jià)等。教學(xué)評(píng)價(jià)的最終目的在于發(fā)現(xiàn)問題(學(xué)法與教法的缺陷)及解決問題(改善教學(xué)方法以提高教學(xué)質(zhì)量)。傳統(tǒng)的教學(xué)評(píng)價(jià)方法很難及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題所在,解決問題更難以做到。

        1.2 SPOC教學(xué)特點(diǎn)分析

        SPOC是指小規(guī)模限制性在線課程,它將課堂教學(xué)(包括實(shí)踐環(huán)節(jié))與線上教學(xué)相融合,打造課前、課中、課后幾乎所有的教學(xué)活動(dòng),重組了教學(xué)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(xué)生;②增加了MOOC不具備的線下指導(dǎo)與互動(dòng);③課程評(píng)估更加準(zhǔn)確、有效。SPOC的教學(xué)模式與翻轉(zhuǎn)課堂類似,其模式都是學(xué)生課前自主學(xué)習(xí)+師生課堂互動(dòng)學(xué)習(xí)(知識(shí)內(nèi)化)。區(qū)別在于翻轉(zhuǎn)課堂是教學(xué)模式,而SPOC包含了教學(xué)活動(dòng)的內(nèi)容及載體(教學(xué)平臺(tái))。SPOC解決了理論教學(xué)時(shí)間被壓縮的難題;通過網(wǎng)上豐富的教學(xué)資源解決了教材內(nèi)容陳舊的問題;SPOC的課程評(píng)價(jià)方法更及時(shí)、有效,極大地提高了教學(xué)質(zhì)量。因?yàn)閷W(xué)生同時(shí)參與線上課程考試及測(cè)驗(yàn),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(gòu)造》教學(xué)過程實(shí)施

        《汽車構(gòu)造》SPOC教學(xué)活動(dòng)內(nèi)容及流程主要包括:①教師課前發(fā)布教學(xué)大綱及學(xué)習(xí)計(jì)劃;定期發(fā)布教學(xué)視頻及教學(xué)材料;布置作業(yè)及測(cè)驗(yàn);學(xué)生依照學(xué)習(xí)清單完整視頻觀看、自主學(xué)習(xí)、討論。②課中教師組織線上和線下授課(含實(shí)踐)、學(xué)習(xí)交流、課堂討論、課堂答疑。③課后學(xué)生完成線上、線下測(cè)驗(yàn)及作業(yè),由SPOC系統(tǒng)生成課程評(píng)價(jià),教師根據(jù)教學(xué)評(píng)價(jià)有針對(duì)性指導(dǎo)、改善教學(xué)效果,教學(xué)過程如圖1。

        本次課程改革以中國大學(xué)MOOC平臺(tái)為基礎(chǔ),完成了SPOC的課程平臺(tái)搭建。教師首先按照知識(shí)點(diǎn)對(duì)授課內(nèi)容進(jìn)行整理歸納,在學(xué)校的資助下依據(jù)知識(shí)點(diǎn)錄制了相關(guān)教學(xué)視頻,并由教師將其上傳到教學(xué)平臺(tái)中。經(jīng)過后期不斷的修葺完善SPOC的教學(xué)資源中不僅包括大量精心錄制的教學(xué)視頻(對(duì)應(yīng)知識(shí)點(diǎn)),還針對(duì)教學(xué)視頻(知識(shí)點(diǎn))設(shè)置了相應(yīng)的作業(yè)、測(cè)驗(yàn)習(xí)題供學(xué)生自主學(xué)習(xí)、鞏固記憶及復(fù)習(xí)。

        2.1 課前活動(dòng)安排

        按照教學(xué)計(jì)劃要求,教師在SPOC平臺(tái)上通過發(fā)布課程動(dòng)態(tài)、課程計(jì)劃、課程配置資料、課程活動(dòng)通知、教學(xué)大綱等相關(guān)教學(xué)資源,向?qū)W生展示課程知識(shí)結(jié)構(gòu)框架,以便學(xué)生對(duì)課程形成總體認(rèn)識(shí)和概括了解。通過自主觀看教學(xué)視頻,學(xué)生初步掌握相關(guān)理論知識(shí),在SPOC平臺(tái)上以提問、留言等方式進(jìn)行初步的互動(dòng)交流。SPOC平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了在線教學(xué)平臺(tái)和移動(dòng)課堂的融合,只要有網(wǎng)絡(luò)的地方學(xué)生就可以通過移動(dòng)端(手機(jī)、筆記本等)進(jìn)行課程學(xué)習(xí)。

        2.2 有序開展線上、線下教學(xué)活動(dòng)

        在線實(shí)時(shí)教學(xué)則可以通過課程平臺(tái)或雨課堂等在線教育軟件實(shí)現(xiàn)與學(xué)生的互動(dòng)及交流。為達(dá)到良好的線上教學(xué)效果,教師將根據(jù)《汽車構(gòu)造》的授課內(nèi)容及學(xué)生預(yù)習(xí)(自主學(xué)習(xí))的效果,采用串講、精講、課堂討論等多種形式進(jìn)行在線輔導(dǎo)。由于是在線教學(xué),教師無法與學(xué)生面對(duì)面交流。為了增強(qiáng)交流效果,教師需要在教學(xué)手段和教學(xué)方法上多下功夫。這一點(diǎn)要向直播界的網(wǎng)紅學(xué)習(xí),盡可能的活躍課堂(直播間的)氣氛,帶動(dòng)課堂節(jié)奏,避免課程枯燥、無趣。例如在線教學(xué)過程中可以采用點(diǎn)名、提問、搶答的方法緊緊抓住學(xué)生的注意力,及時(shí)把控課程節(jié)奏、掌握學(xué)生的知識(shí)的理解情況。

        線下教學(xué)則在教室或?qū)嶒?yàn)室中進(jìn)行。通過線上的自主學(xué)習(xí)及在線教育,學(xué)生已經(jīng)基本掌握課程的內(nèi)容,教師可以進(jìn)行有針對(duì)性的指導(dǎo)及答疑解惑,從而釋放了線下課堂的教學(xué)時(shí)間壓力。SPOC支持教師將時(shí)間和精力轉(zhuǎn)向更高價(jià)值的活動(dòng)中,如互動(dòng)交流、任務(wù)實(shí)踐、討論等,完成知識(shí)的延伸及內(nèi)化。而像《汽車構(gòu)造》之類的專業(yè)課更注重實(shí)踐環(huán)節(jié),通過現(xiàn)場(chǎng)觀摩、動(dòng)手拆裝等形式更有利于學(xué)生實(shí)踐能力、工程素質(zhì)的培養(yǎng)。

        2.3 課后教學(xué)評(píng)價(jià)

        當(dāng)結(jié)束一個(gè)章節(jié)的學(xué)習(xí),學(xué)生需要及時(shí)完成并提交線上測(cè)驗(yàn)及作業(yè),SPCO線上平臺(tái)可以自動(dòng)完成測(cè)驗(yàn)及作業(yè)評(píng)分(根據(jù)教師上傳的答案文件及評(píng)分規(guī)則),生成課程統(tǒng)計(jì)報(bào)告:包括課程數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、測(cè)驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)估、學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)等,如圖2。教師可以籍此直觀掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)時(shí)間、知識(shí)掌握情況。及時(shí)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)有助于教師進(jìn)一步制定、調(diào)整教學(xué)內(nèi)容,以提高教學(xué)質(zhì)量。

        3? 教學(xué)思考

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

        ①更加自由的教學(xué)模式。SPOC教學(xué)統(tǒng)支持多種教學(xué)理論及教學(xué)方式及教學(xué)設(shè)計(jì);支持不同學(xué)生的學(xué)習(xí)方式、學(xué)習(xí)方法和學(xué)習(xí)過程,有效地提高了教學(xué)效率,改善了教學(xué)質(zhì)量。

        ②具有更高的教學(xué)效率。學(xué)生課前預(yù)習(xí)及自主學(xué)習(xí)使得教師線上、線下授課更具有針對(duì)性,節(jié)約了課堂時(shí)間,提高了教學(xué)效率。

        ③全面掌握教學(xué)過程。通過SPOC統(tǒng)計(jì)工具,教師能夠及時(shí)掌握學(xué)生學(xué)習(xí)狀況;通過線上、線下的答疑、反饋、交流令教師全面介入學(xué)生的學(xué)習(xí)過程,改善了學(xué)生學(xué)習(xí)效果。

        ④良好的出勤保證。借助SPOC學(xué)習(xí)統(tǒng)計(jì),有效掌握學(xué)生的日程出勤情況;學(xué)生也需在指定時(shí)間內(nèi)完成相應(yīng)作業(yè)及測(cè)驗(yàn),保證了出勤率。

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

        與其他教學(xué)方案相比較(傳統(tǒng)教學(xué)、MOOC、翻轉(zhuǎn)課堂),SPOC更適合《汽車構(gòu)造》這類的工程教育教學(xué),其特點(diǎn)比較如圖3。當(dāng)然,不管是SPOC還是MOOC都是剛剛興起,面對(duì)這一新興事物,學(xué)校、教師、學(xué)生都需要一個(gè)認(rèn)知和適應(yīng)過程,任重而道遠(yuǎn)。教師更要以積極樂觀的心態(tài)去面對(duì),不斷改善教學(xué)手段、豐富教學(xué)內(nèi)容以達(dá)到更好地教學(xué)效果。

        4? 總結(jié)

        為了達(dá)成《汽車構(gòu)造》的課程教學(xué)目標(biāo),滿足“新工科”的高素質(zhì)人才培養(yǎng)方案要求,本課程進(jìn)行了“線上課程”與“線下課程”相結(jié)合的SPOC教學(xué)改革。本次教學(xué)實(shí)踐改革為其他工科課程線上教學(xué)提供了借鑒與幫助。

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