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。此次課程改革體現了工程教育與現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《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：包括課程數據統(tǒng)計、測驗成績評估、學習數據統(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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