《机械制造技术基础》慕课教学模式研究*

李学光，许颖，赵伟宏，刘薇娜，张树仁

（长春理工大学 机电工程学院，吉林 长春130022）

《机械制造技术基础》慕课教学模式研究*

李学光，许颖，赵伟宏，刘薇娜，张树仁

（长春理工大学 机电工程学院，吉林 长春130022）

《机械制造技术基础》是机械设计制造及其自动化、机械电子工程专业的专业基础课，知识点多，知识面广，实践性强，学生在学习过程中往往抓不住重点。文章根据课程的内容及特点，改变传统的教学模式，基于慕课的思想提出了“三位一体”的教学模式，对不同的知识点采取不同的教学模式，实现虚拟课堂与现实课堂的统一，教师讲授与学生自主学习的统一，教师主导与学生主导的统一，通过对所带班级进行试点，取得了较好的应用效果。

教学模式；慕课；自主学习

一、引言

随着经济全球化的发展，教育全球化的趋势也日益加剧，其中开放教育是教育全球化非常重要的体现，开放教育的思想从2000年到2007年表现为开放教育资源，而自2008年慕课的概念出现以后，经过几年的发展酝酿，在2012年出现井喷式发展[1]。目前慕课平台呈现多样化趋势，有影响力的包括美国的Coursera、EDX、U-dacity等、德国的 iversity、荷兰的 SURFnet、英国的 FutureLearn、爱尔兰的Alison和 MiriadaX、芬兰的 Eliademy、日本的Schoo平台等[2]。教育理念来源于时代要求，有什么样的时代背景，就催生什么样的教育理念[3]。 传统的课堂教学是集体教学，特别是本科生课堂，传统教学很难组织讨论式教学，师生之间基本上没有交流，学生仍然是一种个体学习，而这种个体学习受制于班级教学难以实现个性化学习[4]。虽然慕课思潮席卷全球，但是高校在建设慕课平台时，应考虑学生的学习能力、课程及学校的特点或其他社会因素等具体条件[5]。慕课不能改造高等教育，不能彻底消灭课堂讲授，不能像人们想象的那样将知识民主化[6]。因此我们需要辩证地看待慕课，针对具体的学校、具体的学生群体、具体的课程，应尝试基于慕课思想的多种教学模式。

二、基于慕课思想的教学模式架构的建立

合适的教学模式在教学过程中能起到事半功倍的效果，对于不同的课程，应该采用因地制宜的原则，采用不同的教学模式，不能千篇一律，在设计教学模式时，要根据不同的课程、学科特点及教学环境等因素，同时坚持OBE（目标导向）原则，要清楚教学目标，即使是同一门课程，学习人群不同，教学目标也会有变化，由此导致的教学模式也会有所不同。

《机械制造技术基础》是机械设计制造及其自动化专业、机械电子工程专业的专业基础课，该课程由过去的“机械制造工艺学”、“金属切削机床”、“金属切削原理及刀具”及“机床夹具设计”等课程整合而来，课程内容涵盖面广，知识点多，实践性强，学生在学习过程中抓不住重点，难以理解和把握课程的内容，并且不知道如何运用所学的知识去解决实际的工程技术问题。

完全以慕课模式进行《机械制造技术基础》课程的讲授学习并不合适，该课程不同于其他文科类或科普类课程，课程中有些知识点难以理解，实践性强，与工程实践结合密切，有些内容讲授过程中甚至需要教师在实践中对学生进行角色分配，让学生进入相应的角色运用相关的理论去解决工程实践问题，因此，针对《机械制造技术基础》课程特点，针对课程的不同章节及内容，分别采用不同的教学模式进行授课，让学生有针对性地学习，教师有针对性地讲授。教学模式的设计要紧紧围绕教师、学生、课程内容三者之间的关系，教师的“教”与学生的“学”要有机结合在一起，要突破传统的教学模式，避免出现教师“一言堂”的情况，教师要清楚学生在每一时刻的学习需求，清楚每一部分课程内容所应采用的教学模式及方法，清楚通过什么样的方式能与学生进行较好的沟通。对于本课程而言，在教学过程中要把线上、线下、课上、课下四个阶段的学习结合起来，对于每个阶段采用不同的教学模式、设计不同的教学情境，因此，本文构建了针对《机械制造技术基础》课程的教学模式模型如图1所示。

图1 《机械制造技术基础》教学模式架构

同时，对课程内容进行了模块划分，以“精内容、强实践、重应用”，传统与现代相结合、理论与实践相结合、教学与科研相结合为指导思想，对课程内容进行了优化整合，课程的内容划分如图2所示。

图2 课程的内容划分

经过多年的教学实践，建构以金属切削理论为基础，以制造工艺为主线，兼顾工艺装备知识的掌握，注意反映机械制造学科理论与现代制造技术的新发展，形成独具特色的、涵盖机械制造技术基本概念、金属切削原理、机械制造装备及加工方法、机械制造工艺、机械加工质量、机床夹具设计等6个知识模块的课程体系。如表1所示。

表1 机械制造技术基础课程知识模块划分及对应学时

三、“三段式”教学模式

通过对《机械制造技术基础》课程分析，把课程的主要内容划分为若干知识体系，主要包括切削过程及其控制、机械制造装备及加工方法、机床夹具设计、机械加工质量、机械加工工艺规程设计、加工误差的统计分析等，针对不同的知识体系设计了“三段式”的教学模式。

对于本课程中的机械加工方法、切削过程及控制、机床夹具设计等部分内容以线上自主学习为主，通过提供线上慕课资源，包括视频资料、文档材料等，使学生有条件自主学习。这部分内容相对容易理解，通过视频资源或其他多媒体材料的支撑，学生能够较好的理解和掌握课程内容。同时对于金属切削原理，结合线下的课程实验，可以有效加强学生对该部分内容的理解。对于机械加工方法、机床夹具设计及机械加工工艺规程设计部分，结合线下的课程设计，通过对学生划分课程设计小组，每个小组分配不同的设计题目，通过小组成员间的团队合作，共同完成课程设计内容。在物理课堂中，主要是针对学生集中反映的问题进行疑难解答。图3所示为《机械制造技术基础》课程网络平台及线上资源。

图3 《机械制造技术基础》课程网络平台

对于定位误差分析计算部分的内容采用课堂教学为主、线上为辅的教学模式，定位误差的分析计算是本课程的难点，学生在以往的学习中对知识点的理解不是很准确，如果完全通过网络慕课资源去学习，难以达到学习效果，所以针对这部分内容，线上资源作为预习内容的支撑，以课堂讲授为主，通过课堂实时解答学生的反馈达到学习的目的。

机械加工质量中的加工误差统计分析部分的内容是本课程中实践操作性较强的一部分，课程讲授时，结合质量管理6西格玛原则进行拓展应用。针对该部分内容采用课堂讲授为主、线下讨论、拓展及课堂多层互动的综合方式，从机械设计制造及其自动化专业的角度将该部分内容扩展到生产管理、工艺管理、质量管理等多个领域，通过设置案例让学生掌握在实际工作中如何运用本部分内容。在进行课堂互动过程中，对学生进行分组，对教室进行分区，让学生分区分组讨论，既对课程内容有了较好的理解，也增加了团队协作意识。教室分区如图4所示。

图4 教室平面布局区域划分

通过对教学模式进行划分，针对不同的教学内容，采取不同的教学模式，通过对课程内容的分解，相应部分的课程内容采取课前学生自主学习、课上师生讨论及课后学生独立思考和反馈相结合的教学模式，增加了学生独立思考及学习的比例。

四、教学模式应用

通过采用“三段式”的教学模式，充分利用课前预习、课上讲授、课后独立思考及反馈相结合的教学方法。经过实践发现，完全脱离师生之间的面授，或仅仅依靠学生的自主性去学习，学习效果均欠佳，把学生通过慕课进行自主预习、学习与课堂答疑、讨论及课后的独立思考结合起来，能起到事半功倍的效果。在“三段式”的教学模式中，把慕课融入到第一位中，基于慕课进行课前的自主预习和学习；其次，在课堂上，针对一些焦点或难点问题，分组讨论、分组汇报；最后，各个学习小组在课后集中对所学内容进行反思和思考。这样的模式，对学生的控制做到了收放自如、张弛有度，既有独立自主的部分，也有教师课堂监管面授的部分，既有大范围集中讨论、答疑的部分，也有小范围独立思考的空间，效果比单一的完全放开的慕课模式效果好一些。

表2 2014-2015第二学期所带班级本课程的期末考试得分情况

表3 2015-2016第二学期所带班级本课程的期末考试得分情况

2016年3月，将笔者在2015-2016第二学期所带的两个班级分为6个学习小组，每组设一名组长负责组织工作，将6个学习小组分区排座，平时成绩的考核和课后作业的布置按小组完成。表2和表3所示为慕课开始前后两个年级对应班级的学习成绩分布情况。从中可以看出，实施慕课模式教学以后，学生的平均成绩提高了，不及格率显著降低。

五、结论

（1）基于慕课对教学模式进行研究，改变单一的学、教方式，把线上自主预习、自主学习和线下分组讨论、答疑结合起来，把虚拟课堂与现实课堂结合起来，把大范围集中讨论与小范围的独立思考结合起来。

（2）通过对课程内容的分解，结合课程的网络平台，提出了课前学生自主学习、课上师生讨论及课后学生独立思考和反馈相结合的“三段式”的教学模式，传统单一的课堂面授及完全放开让学生自主学习的教学模式都存在相应的弊端，采用“三段式”的教学模式，增加了学生独立思考及学习的比例，同时又不失教师对学生学习质量的监控。

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

[2]陈素清.欧盟高校慕课现状、争议及应对策略[J].中国成人教育,2016(6):120-122.

[3]高地.“慕课”:核心理念、实践反思与文化安全[J].东北师大学报(哲学社会科学版),2014(5):178-186.

[4]李斐,黄明东.“慕课”带给高校的机遇与挑战[J].中国高等教育,2014(7):22-26.

[5]陈吉荣.国外慕课研究最新发展述评[J].外语教学与研究,2016,48(1):118-127.

[6]吴万伟.“慕课热”的冷思考[J].复旦教育论坛,2014,12(1):10-17.

G434

B

1673-8454（2017）24-0056-04

2015年吉林省高等教育教学研究课题“机械制造技术基础”慕课教学模式及教学方法的研究。

（编辑：鲁利瑞）