范梅花，張浩鵬，王紅艷，郭強，宮利波，許厚卓

SPOC在機電傳動控制課程中的應用

范梅花1，張浩鵬2，王紅艷1，郭強1，宮利波1，許厚卓1

（齊齊哈爾大學 1. 機電工程學院，2. 計算機與控制工程學院，黑龍江 齊齊哈爾 161006）

為了提高學生自主學習能力和團隊協(xié)作能力，培養(yǎng)學生科學思維方法、創(chuàng)新精神和誠信意識，將SPOC教學模式應用于機電傳動控制課程．基于SPOC的教學模式規(guī)劃教學組織，確定教學目標，設計教學內容和教學方法，制定導學圖和教學方案，安排課前、課中、課后階段的教學實施方案，提高過程化的成績權重，分析教學效果，提出改進方案．實踐表明，SPOC教學模式提高了機電傳動控制課程的教學質量．

機電傳動控制；SPOC；教學改革

機電傳動控制是機械電子工程專業(yè)的一門核心的專業(yè)基礎必修課程，在先導課和后續(xù)課之間起著承上啟下的作用．該課程講授機電傳動控制系統(tǒng)的研究對象，包括電動機、繼電器-接觸器、可編程控制器、控制系統(tǒng)．同時，該課程分析研究對象的工作原理以及各對象如何協(xié)調工作．因此，該課程具有知識面廣、內容多、抽象性強、難度大等特點．為了提高機電傳動控制課程的教學質量，本文嘗試將SPOC教學模式應用到機電傳動控制課程教學中[1-2]．

1 課程學期教學目標

按照應用型本科定位，依據(jù)機械電子工程專業(yè)人才培養(yǎng)要求，本課程教學目標為：（1）價值目標．具有良好的科學思維方法、創(chuàng)新精神和誠信意識，具有自主學習能力和初步的團隊協(xié)作能力．（2）知識目標．掌握機電傳動控制各對象的基本概念、邏輯結構和工作原理，理解機電傳動控制對系統(tǒng)的性能影響，理解各對象協(xié)同工作的思想和過程，牢固建立整體概念，并能夠了解機電傳動控制領域的新概念、新技術、新應用以及發(fā)展趨勢．（3）能力目標．能夠對機電傳動控制系統(tǒng)的性能指標進行定量計算，并具備邏輯分析能力，具備對簡易機電傳動控制系統(tǒng)的基本設計能力．

2 課程講授總體設計

2.1 教學設計

2.1.1 教學內容本課程以直流電機、交流電機、步進電機的機電傳動控制為主線，分章節(jié)介紹機電傳動系統(tǒng)的動力學基礎、直流電機的工作原理及特性、交流電動機的工作原理及特性、繼電器-接觸器控制、可編程控制器原理與應用、電力電子學基礎、直流調速系統(tǒng)、交流自動調速控制系統(tǒng)、步進電動機控制系統(tǒng)的結構和工作原理，其中以直流電動機、交流電動機、步進電動機為研究目標，以繼電器-接觸器和電力電子學基礎為控制手段，以可編程控制器為控制器，以調速系統(tǒng)為控制算法，將機電傳動控制系統(tǒng)的各對象有機地結合起來，建立機電傳動控制系統(tǒng)．為了使學生明確課程內容及相互之間的關聯(lián)，有初步的整體概念，給出課程知識體系結構圖（見圖1）．

圖1 課程知識體系結構

2.1.2 教學組織 課程的教學組織基于SPOC的教學模式，以學生為中心，以成果為導向，并要經過多次的迭代改進[3-6]．具體流程見圖2．

圖2 教學組織

教學目標的制定要將知識、能力、素質有機融合起來，滿足高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度，培養(yǎng)學生解決復雜問題的綜合能力和高級思維．

教學設計要在學情分析的基礎上依據(jù)教學目標對教學內容和教學方法進行反向設計，制定導學圖和教學方案．步進電機學習單元的示例見圖3．其中，學習內容分為知識模塊、知識點2個層次；知識點中有難度等級標識，如容易、中等、較難；“※”標志說明是重點內容；學習目標中，概念和問題是具體的學習目標，思維擴展部分可由小組討論后給出觀點；課堂教學方法中，分為個人活動和小組活動．每小組5～6人，小組成員要互相協(xié)作，共同完成小組任務．

圖3 步進電機學習單元的導學圖

教學活動分為課前、課中和課后3個階段，采用靈活多樣的教學方法，分別達到不同層次的效果．同時，還要將思政元素“誠信、自信、團結、創(chuàng)新”貫穿于課程教學工作始終．課程思政采用點、線、面三位一體的模式．點是指某一知識點中所蘊含的思政元素．線貫穿于教學工作的始終：一是知識線，結合機電傳動控制系統(tǒng)各部分協(xié)同工作原理，強調團隊協(xié)作精神；一是能力線，通過各種復雜問題的分析處理，培養(yǎng)科學思維方法，并最終匯合于項目研究環(huán)節(jié)．面則是把誠信、自信、團結、創(chuàng)新等意識全方位融入課程教學的各個環(huán)節(jié)，使學生樹立自信心，強調團隊協(xié)作精神，培養(yǎng)科學思維方法、學術道德、學術規(guī)范、創(chuàng)新能力和創(chuàng)新思維．

教學評價時教師要通過學生參與各項活動的結果及反饋意見對教學效果進行綜合評價和分析，發(fā)現(xiàn)問題并給出改進方案．

2.2 教學實施

以齊齊哈爾大學在線教育綜合平臺為依托，基于SPOC教學理念，采用混合教學模式，加強師生互動，充分利用課外時間，采用線上學習的形式，激發(fā)學生的學習興趣，督促和引導學生自主學習[7-10]．

2.2.1 課前階段 課前是理解、記憶階段．學生在導學圖的指導下，利用視頻、課件、習題等線上資源進行學習，并將學習效果以知識歸納及問題反饋和課前小測的形式反饋給教師，以便教師發(fā)現(xiàn)問題，重點突破．課前階段重點突出自主學習和互幫互學，問題盡量在小組內解決，并針對思維擴展問題進行課前討論，為課中的研討交流做準備．

2.2.2 課中階段 課中是分析、應用階段．主要教學活動形式為：（1）師問生答．由教師隨機選擇學生回答，檢驗學生基本概念和基礎知識的掌握程度．教師對學生的回答進行點評和補充，并針對反映出的問題進行專業(yè)解答．（2）疑難解析．針對難點問題，主要由教師結合學生在課前反饋中和課中提出的問題進行講授，以啟發(fā)式為主，并結合例題進行深入分析．（3）課堂練習．由學生現(xiàn)場完成并利用在線教育綜合平臺的沙龍功能提交，教師可選取學生對自己的答案進行講解，互相討論，再由教師進行總結和點評．（4）研討交流．學生以小組為單位，針對思維擴展問題進行討論并發(fā)表見解，各組利用隨堂教學中的投票功能進行互相評價．總之，課中階段重點突出多元互動和同伴教學，盡最大程度保證覆蓋面，鼓勵學生參與，增強學生的學習興趣和自信心．這些教學活動都在平臺上進行記錄，便于教師對課中教學過程進行分析，做到可追溯、可評測．

2.2.3 課后階段 課后是評價、創(chuàng)造階段．可利用平臺開展課后作業(yè)、論壇討論、項目化教學等多種形式的活動，進行深入學習和研究，其主要目的是鞏固成果，挑戰(zhàn)創(chuàng)新，幫助學生鞏固課堂效果，激發(fā)學習興趣，培養(yǎng)實踐能力、分析設計能力和科學的思維方式．

3 成績構成及教學效果分析

3.1 成績構成

在SPOC教學模式中，為了強調自主學習和團隊協(xié)作能力，培養(yǎng)學生的科學思維方法、創(chuàng)新精神和誠信意識，該課程提高了平時成績的權重（見表1），其中平時成績40%，包括個人任務、團隊協(xié)作、階段考核；實驗成績10%，包括4個實驗、1次考核；期末成績50%．

表1　成績權重

3.2 教學效果分析

通過SPOC教學模式，培養(yǎng)了學生的自主學習能力、團隊協(xié)作能力，學生能夠利用專業(yè)知識和網絡資源查找文獻和制定方案，學會了機電傳動控制如何在生產實踐中應用．課程結束之后，通過教學平臺展開問卷調查，了解實驗教學的效果．調查結果表明，大部分學生認為自己具備了基本的項目開發(fā)的能力，有信心學習和使用新技術，有興趣參加生產實踐．同時，課程的期末成績有了顯著提高，學生選擇課程方向的就業(yè)率有了顯著提升．SPOC教學模式提升了教學效果和教學質量，使學生更快地掌握項目開發(fā)的流程，融會貫通所學的相關知識，提高創(chuàng)新實踐能力，提升了人才培養(yǎng)的質量，成效顯著．

[1] 盛桂敏，王春紅，張弘強，等．SPOC模式在電路分析實驗中的應用分析：評《電路分析實驗教程》[J]．現(xiàn)代雷達，2022，44（3）：112．

[2] 李亞娜，王北海，張國全，等．新時代背景下《食品包裝學》SPOC授課考核機制的探索和實踐[J]．包裝工程，2021，42（增刊）：123-126．

[3] 楊揚，馮志偉．SPOC混合式寫作教學模式對大學生英語寫作發(fā)展的影響研究[J]．外語教學，2022，43（2）：67-73．

[4] 鄒雯．SPOC課背景下服裝商務英語翻轉課堂教學模式探析[J]．棉紡織技術，2022，50（3）：90-91．

[5] 葉立國．思政課“三位一體、四步走”SPOC翻轉課堂教學模式探索：以“原理”課程為例[J]．思想政治教育研究，2022，38（1）：84-88．

[6] 劉冬梅．基于SPOC的大學英語混合式教學設計與實踐：評《大學英語混合式教學探究》[J]．科技管理研究，2022，42（4）：235．

[7] 代艷莉．基于SPOC的混合教學模式在高校商務英語課程中的應用[J]．食品研究與開發(fā)，2021，42（23）：246．

[8] 劉永紅，段麗君，李慧慧．SPOC教學模式下課程思政教學設計與實踐：以無機及分析化學課程思政教學改革為例[J]．化學教育（中英文），2021，42（20）：35-40．

[9] 陳喜鳳．基于SPOC模式的混合式教學效果研究：以“廣告心理學”為例[J]．傳媒，2021（19）：80-83．

[10] 韓蘭靈，時春慧．基于SPOC模式的日語教學評價與學習效果研究[J]．外語學刊，2021（5）：104-109．

Application of SPOC in electromechanical transmission control course

FAN Meihua1，ZHANG Haopeng2，WANG Hongyan1，GUO Qiang1，GONG Libo1，XU Houzhuo1

（1. School of Mechanical and Electrical Engineering，2. School of Computer and Control Engineering，Qiqihar University，Qiqihar 161006，China）

In order to improve students′ autonomous learning ability and teamwork ability，and cultivate students′scientific thinking method，innovative spirit and sense of integrity，SPOC teaching mode is applied toelectro-mechanical transmission control course．Based on SPOC，plans the teaching organization，determines the teaching objectives，designs the teaching content and teaching methods，formulates the guide map and teaching plan，arranges the teaching implementation plan in the pre-class，in-class and after-class stages，and improves the process-based achievement weight，analyze the teaching effect，and propose improvement plans．The practice shows that the SPOC teaching mode improves the teaching quality of the electromechanical transmission control course．

electromechanical transmission control；SPOC；teaching reform

1007-9831（2022）10-0089-04

H319.3∶G642.0

A

10.3969/j.issn.1007-9831.2022.10.018

2022-05-03

齊齊哈爾大學教育科學研究項目（YB201920，Z201911，GJQTYB202140）；大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練項目（202220232259，202220232458）

范梅花（1981-），女，山東菏澤人，講師，碩士，從事機電工程研究．E-mail：116119409@qq.com