基于SPOC 的“机械制造技术基础”课程混合式教学探索＊

冯明佳

（吉林农业科技学院机械与土木工程学院，吉林 吉林 132101）

“机械制造技术基础”是机械类和近机械类专业学生的一门必修课程，可以为学生提供一定的机械加工理论和实践基础，提高对制造业的认知和工艺规划实践操作能力。

信息化的高速发展为高等教育的教学改革提供了一个平台。从此衍生了围绕ICT 技术开展课堂教学改革的实践[1]，MOOC 平台逐渐被广泛使用，但其在使用过程中也存在一些问题，如学习率高但是通过率较低，缺乏师生面对面交流沟通，导致学生遇到困难不能及时解决，降低学习兴趣。但是SPOC 的出现，能与MOOC 进行互补，弥补了MOOC 存在的师生不能沟通的问题。SPOC 为小规模线上和线下的混合式教学模式，同时提供师生交流和沟通的机会，及时传递学科前沿知识和答疑解惑等，对于提高和维持学生的学习兴趣起到积极作用。这种线上线下混合式教学模式可以改变授课模式，提高授课效果，增加课堂师生的互动性，同时可以给学生更多学习的空间，使学生学会自我探索，学会与他人合作，从而完成教学任务。

1 “机械制造技术基础”课程教学特点及现状分析

“机械制造技术基础”是机械类专业学生的一门必修核心课程，主要内容包括金属切削机床、金属切削原理与刀具、机械加工工艺规程设计、机床夹具、机械加工精度及其控制、机械加工表面质量及其控制、机器装配工艺过程设计、机械制造技术的发展。本课程涵盖了所有跟制造业相关的基本理论知识以及加工方法和精度测量，涉及机械制造理论内容多，要求学生具有实践能力，虽然本门课程已经配备了实验课程，但是实验课程学时偏少，不能涵盖所有课程内容的实践，同时本门课程也配备了教学实习，但是实习基本就是做一个相关机械零件的工艺规划以及把零件加工制造出来，检测零件的精度。这一周的教学实习仅仅涵盖了一小部分教学内容，涵盖面不够，整体上本门课程就是教学内容多，实际课程学时仅为48学时理论，实验为8 学时。这就相当于把课程一再压缩，每个章节分配的学时不足，导致教师在授课过程中为了知识点全面，会不断加快语速，容易形成传统课堂的填鸭式教学，学生被灌溉知识，缺少主动性。为了应对期末考试，大部分学生只是把教师讲授的知识背下来，没有真正的理解和吸收知识内容本身，更加不会举一反三应用知识解决相应的工程问题。

其次，本门课程教材内容过于陈旧，不能紧跟时代脚步，现在有很多新型纤维增强复合材料以及新型金属合金材料，如钛合金和碳纤维增强复合材料等，都需要用新工艺、新设备、新型刀具和不同刀具涂层来进行切削。本课程主要讲授的还是传统的金属材料的切削工艺、机床设备和常见刀具，这会导致课堂内容与社会发展的脱节，所以要及时补充新的教学内容，才能让学生更进一步学习，毕业后更好地跟社会接轨。

最后，随着各种新材料的出现和广泛使用，需要更加先进的制造技术——绿色制造技术。一些新型材料是不能使用切削液的，一个是出于环保考虑，另一个是由于材料本身的物理化学性质导致，加工时不能使用任何切削液。那这样就需要采用先进的制造技术——激光加工、超低温加工或者是振动辅助加工技术。但是本门课程的授课内容没有这部分，教师只是按照当下的教材内容讲授，因此教案需要随着时代发展去更新。否则，学生就会对先进制造技术认识不足，造成学生的创新思维缺乏。

2 基于SPOC“机械制造技术基础”课程教学体系

针对“机械制造技术基础”课程在吉林农业科技学院讲授过程中出现的上述问题，课程组成员根据本课程的特点和时代的发展经过充分的调研和讨论，提出该课程基于SPOC 的线上线下混合式教学的教学体系[2-3]。主要教学体系如下。

课程教学体系分为课前布置学习任务、课中教学互动、课后复习、教学评价反馈。基于SPOC 的“机械制造技术基础”课程整体分为这4 个教学环节体系，课程组成员根据课程性质和特点将课程分成5个模块：机械制造工艺学、机床、金属切削原理与刀具、夹具设计与原理、先进制造技术。课程组教师根据这5 个模块课程内容，选出基础性知识作为线上视频教学内容，自行录制教学视频，上传到吉林农业科技学院“农苑在线”平台，提供给学生进行自学预习使用，线上教学内容如图1 所示。同时用“农苑在线”平台上传课件、习题、实际案例以及相应的一些课程思政案例等内容，让学生可以全方位地进行学习。这部分线上的内容学生可以在空闲时间去完成，对于学生来说时间比较自由，完成起来比较容易。线下教学内容为每个部分的教学难点和重点，通过教学案例讨论的模式进行，让学生分组进行汇报，然后教师统一进行评价，针对学生集中存在的问题给予帮助和解决。教学汇报评价分为教师评价和同学评价，不同组的学生相互之间评价打分，促进学生的学习竞争性，提高教学课堂的活跃性，增进课堂学习氛围和提升教学效果，学生学习的主动性有所增加。课后内容在“农苑在线”平台上发布一些作业和反思，学生需要查阅相关文献完成，同时要求学生完成本节课程内容的思维导图绘制，让学生自行梳理本节课程知识点，形成自己的知识理解，利于学生对课程内容的加深和记忆以及实际应用。最后是课程评价环节，在“农苑在线”平台发布调查问卷，学生根据整体授课感受选择合适选项，每次课程调查问卷的结果都会进行整理，查看教师授课存在哪些问题，根据学生的建议和意见进行修改，不断改进课程授课方法手段和教学内容，让整体课程教学更能适应学生发展规律，同时也希望可以更加开拓学生的视野。

图1 线上教学平台教学内容

基于SPOC 的“机械制造技术基础”课程教学体系，可以说是以学生为中心的教学模式，从课前预习布置学习任务到课堂互动式教学，都可以给学生提供更多的学习体验。它可以让学生实现自由自主学习，在预习环节学生可以随时完成课程内容要求，不受时间、地点限制，同时还可以通过网络跟教师在线沟通交流，弥补了传统课堂上填鸭式灌溉式的教学缺陷，改变了学生学习动力和兴趣不足的状况。学生对于学习内容有不懂，可以通过网上留言，教师会根据实际给予回复。这种线上线下混合式教学模式可以改变授课模式，提高授课效果，增加课堂师生的互动性。同时可以给学生更多自由学习的空间，使学生学会自我探索，学会与他人合作完成教学任务，最终形成以学生为中心的教学模式[4-6]。

3 教学改革实施与评价

本课程经过课程组教师讨论，将整体方案进行实施。首先教师在吉林农业科技学院“农苑在线”平台进行“机械制造技术基础”课程创建，同时把课程按照章节模块进行梳理，上传相应的教学视频和课件以及实际工程案例和教材等教学材料。准备完成线上教学内容后，学生自主加入线上平台课程，通过手机学习通和电脑网页“农苑在线”平台都可以进入课程，完成课程的自我学习。

课堂上授课主要分为2 个部分：一个是学生分享讨论，另一个是教师答疑讲授。针对本节课程的重点难点知识内容进行答疑讲授，整个讲授过程还是以启发式为主，通过学生已有的认知来加深学生对新知识的理解，同时可以采用学习通上的互动来活跃课堂的气氛。通过随机测试来了解学生对本次课程内容的掌握程度；用随机点名形式来指定学生回答问题，该问题可以是教师提出的，也可以是学生的困惑，先让学生之间讨论看是否可以解惑，然后教师进行综合讲评。整个课堂授课气氛不像传统课堂死气沉闷，学生毫无兴趣，而是在互动充满趣味的环境下展开，提高学生的积极性和兴趣。

课后学生要登录教学平台完成作业、测验或者讨论等，这是对学生复习的要求，同时需要自己把课堂所学设计为思维导图上传到学习平台，作为相互交流的资料，同时在平台上还会有本次课程的调查问卷，学生可以对教师的本次课程进行评价。通过回收的调查问卷，可以查看授课过程是否存在疑问和缺点，学生对哪还存在问题，为下一轮的课程教学改革提供参考。

授课教师根据学生和同行教师的教学评价，提出持续改进的措施，用于后续课程的改进教学以及下一轮课程改革。持续改进措施的手段不限，各授课教师根据实际情况进行编写，同时要按照改进措施进行改革，对于平时成绩偏低的学生提出警示，注意教学方法和手段的运用，同时也要提高学生的学习效率和效果。

4 结论

SPOC 作为小型限制性在线课程，其主要受众群体为高校学生，从大规模线上授课转变为小规模的线上和线下的混合式教学模式，同时提供师生交流和沟通的机会，及时解决学生课程遇到的问题，提高维持学生对课程的学习兴趣；既拥有MOOC 的优点，同时也可以弥补传统教学的缺点和不足。这种线上线下混合式教学模式可以改变授课模式，提高授课效果，增加课堂师生的互动性，最终形成以学生为中心的教学模式。

教学团队教师应用“农苑在线”网络教学平台，对“机械制造技术基础”课程的教学特点和目前吉林农业科技学院此课程教学现状进行分析，提出基于SPOC 的该课程的教学体系，明确课程教学内容和模块，将简单的基础理论知识变为课前线上自学，学生可以充分利用自由时间进行学习。课堂讲授分为2 个部分：一个是教师答疑讲授，另一个是学生分享汇报交流，同时加入课堂互动环节。课后线上完成作业和反馈评价，针对每次课程提出自己的意见和建议，帮助教师进一步改进教学方法。该教学模式可以有效地解决目前存在的理论学时不够、课堂讲授知识过少、学生不易理解等问题。

通过在本门课程教学过程中应用线上线下的混合式教学模式，学生学习的主动性有所提高，同时能够主动查找相关文献和最新的制造技术发展动态，总结一定的理论知识和提高实践能力，对于零件的加工工艺规划有了长足的进步，同时也提高了学生的创新能力，使学生具有最新的科技视野，推进学生的全方位发展。下一步该课程还会进一步改进，对于线上视频资源还需要进一步优化和剪辑，争取把学生自己制作的课件和查找的相关文献也整理出来放到资料里，供下届学生进行学习参考。