基于SPOC的翻转课堂在机械制造基础教学的探讨*

欧阳雪娟，熊海良，张建云

（江西应用工程职业学院，江西 萍乡 337000）

《机械制造基础》是高职机电技术大类机械设计与制造类的专业基础课或者专业课。该课程涉及一些其他专业基础课，如《机械制图》《机械设计基础》《互换性与测量技术》和《金属工艺学》等，相当于几门课的综合运用及提升。高职院校通常将该课程安排在第四或者第五个学期，并辅助以实践操作训练，通过机械制造体现机械设计的成果。机械制造课程内容一直以来没有太大的变化，教学方式似乎也自成体系。实际教学中难免局限于传统的课堂教学，不符合学生的真正需求。在科技社会发展的进程中，应该寻求一种更加符合学生、教师、社会乃至国家需求的教学方式。

1 SPOC和翻转课堂

SPOC即Small Private Online Course小规模限制性在线课程，是哈佛大学、加州大学伯克利分校等全球顶尖名校跨越MOOC尝试的一种小而精致的课程类型，受宠于顶尖大学，以适应精英大学的排他性和追求高成就的价值观，帮助大学实现了其提高教学质量的目标。翻转课堂译自“Flipped Classroom”或“Inverted Classroom”，也可译为“颠倒课堂”，旨在重新调整课堂内外的时间，将学习的决定权从教师转移给学生，这种模式在高中阶段尝试在高职教育中得到广泛研究。

作为主要针对学生在线教学的SPOC，在课前将课程资源加以进行分析整合或可以录制课程短视频。根据学生的学习需要，整合各种网络资源和录制视频，以方便学生学习，同时辅以一定的作业，供学生完成。在翻转课堂上，教师设置问题，学生以提出问题，然后组织学生分组讨论，给学生提供个别指导，或共同解决遇到的难题，刺激学生发生主动学习行为。

作为教师参与教学改革的动机主要是在大规模使用移动终端的时下，对现有教材、教学方法和教学效果不满意，尝试更灵活和更具挑战性的教学方法或者教学手段，追求更科学、更合理地衡量学生学习效果和能力水平的评价机制。SPOC平台有自动评分功能，教师从重复性活动中获得了解放。那些基于概念和简单计算和推理的课程视频只要讲授一次，创建完成后可供学生暂停、回顾知识点和反复调阅，教师能够腾出时间集中精力从事具有更高价值的翻转课堂活动，比如跟踪学生的学习状态、关心后进的学生、设置高质量的提问、思考活跃课堂气氛的方法、设置实践环节等。

《机械制造基础》应用传统教学、翻转课堂、SPOC和基于SPOC的翻转课堂的比较如表1所示。

表1 采用传统课堂、翻转课堂、SPOC和基于SPOC的翻转课堂比较

从表1比较可以发现，基于SPOC的翻转课堂综合了SPOC和翻转课堂的特点，它们实际上是相辅相成，互相优化。

通过SPOC优化的翻转课堂受到大学教师的青睐。也想把这种模式引到高职的教学中去，希望能够在高职教学领域上开花。

2 《机械制造基础》课程基于SPOC的翻转课堂模式的实践

利用超星尔雅平台进行《机械制造基础》课程的基于SPOC的翻转课堂教学实践，以图1中零件制造工艺过程为例说明过程。

图1 套筒零件

课程实施流程见图2。

图2 基于SPOC的翻转课堂流程

2.1 教师SPOC资源准备

根据大纲和教学的需要：编写教学目标；完善学生成绩考核方式；选定学生教材和参考书籍；制作零件制造工艺小节PPT；汇编机械加工工艺习题组；录制授课视频，图1所示零件，包括：针对套筒零件讲述套筒制造工艺过程、工序的组成、生产类型（单件和多件生产）对工艺的影响；组织课前问题和导入相关练习题，提前1～2周传送至超星平台。视频长度为10～15分钟，包含1～2个知识点，以确保学生的学习效率。

教师根据高职学生的学情特征、知识体系及需求录制的视频，从内容的选取、到体现的形式都强调以学生接受为主导向，有利于提高教师的教学艺术。

2.2 学生登录平台学习

学生在课前用学号登录超星学习通，直接进入课程学习。可以查看课程教学目的、课前问题、授课视频学习和完成课前作业，也可根据自己的学习需求点看参考资料和超星平台提供的海量优质教学资源和视频资源，学生可以进入讨论区进行讨论。

图1中套筒零件，选看关于套筒零件加工的视频资源，并完成相关的作业，比如零件的材料如何影响切削加工性；按照给定的综合性能要求给套筒零件采取相应热处理方式等；钻孔应安排在哪道加工工序的前后等。

2.3 理论翻转课堂进行

学生通过对授课知识的先学习，对授课内容留下较深的印象后，在课堂上师生面对面教学深度互动。教师用大概25 min左右进行重要知识点梳理，然后根据事先划定的小组在老师的主持下发起互动。

比如结合如图1套筒零件，分析讨论生产类型影响加工工艺；改变套筒的表面粗糙度值和尺寸精度重新拟定套筒的工艺路线；给定套筒调质处理或者表面淬火，怎样安排加工工序等。让学生积极发言，充分参与讨论，引导学生搜索他们曾经接触的专业术语并组织为分析的要领，从而完成知识的内化。

2.4 课后复习

学生登录平台更加深入地完成线上作业，一般为选择题、判断题和填空题，将理论翻转课堂的知识点通过训练的方式再一次得到强化，系统会自动批改。主观题一般是大题，线下完成后提交，教师改完后写上评语上传，大题涉及面广可以有效发起讨论，可以帮助教师或者助教全方位的了解学生的学习动态，对不同状态的学生做相应辅导。

2.5 实践课堂

《机械制造基础》是一门实践性很强的课程。

如图1中套筒零件，理论上讲解后学生的印象还不深刻，这时候需要在实践中让他们获得体验。如：检验套筒的理论工艺是否合理；Φ55外圆加工的工步Φ35孔的工步的确定；对外圆和内孔加工正确选择刀具；掌握刀具的材料和切削性能；把握刀具的角度；确定切削用量的大小；刃倾角影响切屑的流向；刀具的刃磨；单件生产和多件生产工艺的区别；完成加工工艺过程卡或者工序卡等，学生只有通过实践才能够真正的把理论的知识充分发挥出来。

2.6 实践课堂的翻转

在套筒零件加工的过程中，会产生很多理论课堂中难得发生的现象。比如在切削过程中噪音的产生及处理，刀具突然的崩刃现象，不同的切削用量导致的热现象和表面粗糙度值的不同，刀具的角度的搭配控制切削的方向等，在实践中直接体现出来之后，学生感受到了直观的效果。但是这些对于学生而言容易被忽略，此时对这些现象进一步加以梳理和理论解释就显得尤为重要，因此实践课堂的翻转意义就在于引导学生透过现象去思考和探寻切削的本质。

虽然只是一个套筒零件，但是通过理论和实践课堂翻转的流程，把套筒零件所包含的知识点全部挖掘、串接起来并进行深度分析，理解透彻，那么其他零件便可以此类推分析，由点及面，深入拓宽，内化升华，从而真正促进学生们的学习积极性和感受学习的乐趣。

3获得启示

1）挑战了教师秉持的教育理念、专业素质、视野广度等。一个教师能够教出怎样的学生取决于教师的教育理念、专业的素养和知识结构。教师应坚持“全面实施素质教育”，把重视学生、理解学生、尊重学生、爱护学生，提升和发展学生的精神贯注于教育教学的全过程，全方位，这是真正的挑战！

基于SPOC的翻转课堂在平台可以及时反应学生的信息反馈，同时刺激和督促学生主动参与学习。翻转课堂锻炼了学生的综合表达能力、团结协作能力、人际交往能力、对自己的管理能力等。

2）学生的能力得到培养，唤起他们的成就感和获得感。

SPOC教学平台对学习过程的监控和教师的考评机制融合，督促学生适时的完成课前学习任务。基于SPOC的翻转课堂学生通过在教师的推荐资源可以进行个性化的学习，师生的互动非常明显，学中教，教中学互相穿插。学生主观目的明确，知道自己要学什么，解决什么，怎么解决，从而完成知识的吸收和内化过程。在教学中发现，这样的教学过程让学生流露了学习的成就感和获得感，学生感受到这样的学习是一件累并快乐着的事情！这是教学改革的真正的意义！

4 结语

SPOC的翻转课堂作为新兴的混合教学模式，需要结合学科教学的实际情况进行。在教学活动中，教学方法不是唯一的，但它在很多方面确实能够起到积极的促进作用，SPOC的翻转课堂的实施，更适合高职实践性课程及相关课程。教与学双方的问题，永远在实践中不断产生，也不断在实践中检验与完善，为摸索出适合高职的教学方法，再一直努力。