基于SPOC的飞机钣金成形技术课程教学模式研究与实践

贾赟　杨登红　陈霖周廷　陈坚

摘  要：飞机钣金成形技术课程是一门飞机制造类专业的核心课程，具有知识点多、涉及面广、内容枯燥和学生接受程度差的特点。为了提升教学效果，避免沦为“水课”，采用SPOC教学理念重构飞机钣金成形技术课程教学模式，从课前、课中和课后论述基于SPOC的飞机钣金成形技术教学模式的设计、线上教学过程和实施情况。实践结果表明，采用基于SPOC的飞机钣金成形技术课程教学模式能够培养学生的自主学习能力，提升课堂活力和学习效率，转变教师知识灌输者的角色。

关键词：SPOC；飞机钣金成形技术；教学模式；教学设计；教学实践

中图分类号：G642        文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2023）14-0125-05

Abstract： The course of Aircraft Sheet Metal Forming Technology is a core course of aircraft manufacturing major， which is characterized by many knowledge points， wide coverage， boring content and poor acceptability of students. In order to improve the teaching effect and avoid being reduced to "water class"， SPOC teaching concept was adopted to reconstruct the teaching mode of the course. The design， online teaching process and implementation of SPOC-based teaching mode were discussed before， during and after class. The practice results show that the SPOC-based teaching mode can cultivate students' independent learning ability， improve classroom vitality and learning efficiency， and change the role of teachers as knowledge indoctrinators.

Keywords： SPOC; Aircraft Sheet Metal Forming Technology; teaching mode; teaching design; teaching practice

在互联网普及前，高等学校课堂中专业课程的教学模式通常是教师在课堂上讲授知识点和例题，课后布置对应的习题，学生在课后练习。这种传统的“满堂灌”式的教学模式针对所有不同基础、不同自觉程度的学生讲授同样的课程内容，忽略了学生在学习中的主体地位，通常存在课堂上教师按知识点照本宣科，学生短时难以消化吸收，理论与实践环节难以衔接，学生主动学习思考的能力和实践能力没有得到很好的培养等一系列问题。随着“互联网+”时代的来临，在线教学资源的极大丰富，知识的传播途径和形式也发生了极大变化，传统的“满堂灌”“重教轻学”的教学模式既不能满足学生个性化、差异化的学习需求，也不能培养学生主动学习的能力和素质，受到了严重的挑战，亟需开展教学模式改革。互联网为知识和信息传播提供了强有力的工具，MOOC应运而生。MOOC促进了世界范围内知识内容的分享，为不同学生的教和学创造了大量的资源[1]。但是，伴随着MOOC平台、上线课程和学生注册数的巨量增长，数量的急剧加速引发了质量危机[2]。

小规模限制性在线课程（Small Private Online Course，简称SPOC）的出现，改变了MOOC平台线上教育课程的窘境。SPOC重新定义了高等教育在线课程中教师的角色，创新了教学模式，对于后疫情时代在线教育的开展有着重要意义。与MOOC相比，SPOC更加强调赋予学生完整、深入的学习体验，使学生的学习动机增强，有利于提高课程的完成率[2]。SPOC在对于教师高效管理课堂和对学生个性化因材施教方面特别有利，所以一经出现就得到了广泛关注和实践。李振等[3]将其应用于工程化学的教学中，发现采用SPOC的在线教学模式，发挥了学生为主体的学习作用，教學效果良好；李桂峰等[4]在食品营养与健康课程中探索实践混合教学模式，对“互联网+”背景下多元化教学的深度融合等方面进行了研究和实践，重构和创新了教学模式；张晓燕等[5]在证券投资学课程中应用SPOC模式，设计出以学生为中心，包含课前、课中和课后的“个性化学习”“案例分析”“趣味性学习”“课赛结合”“模拟实验”等内容的“太极环式”的SPOC课程模式。笔者根据SPOC教学模式的特点，探索了基于SPOC飞机钣金成形技术课程教学模式建设与实践。

一  建设背景

飞机钣金成形技术是飞行器制造工程专业学生的核心必修课程，也是连接理论基础与工程实践的重要课程，课程内容庞杂，涉及面广，实践性的知识均较多，课程主要讲授典型飞机结构钣金件的成形原理、典型钣金成型工艺和设备等内容，在培养课程体系中占据重要地位，但是课程内容比较基础，学生接受程度差，学生学习时容易形成“脏、累、落后”的印象[6]，不易引起学生兴趣，若采用传统模式进行灌输式教学，很难使学生体会到课程的重要性，教学效果差，教学目标难以实现。

针对以上问题，必须采用先进的教育思想和理念、利用互联网和信息化技术和手段，优化课程教学体系，重构教学模式，提高课程体系中理论联系实际的能力，深化和更新教学内容，使课程教学内容与钣金成形先进技术相适应[7]，提升教学效果和课程满意度，提高人才培养质量，最终满足区域经济社会发展对高素质应用型专业人才的需求。

二  教学设计

SPOC理念下飞机钣金成形技术课程教学模式的设计，借助超星学习通平台，自建了飞机钣金成形技术课程SPOC，SPOC中的在线教学资源均为自建，包括将课程知识点离散化后的微课视频、拓展视频、课件、习题和测验等。飞机钣金成形技术课程SPOC在超星学习通平台上面向本专业学生发布，限开课班级学生注册使用，学生可使用电脑或手机客户端登录，课程共计39个知识点，其中24个知识点有同步教学视频，另有39个拓展视频资源，建设了题型多样、难度适中和覆盖面广的习题库，可随机组合生成试卷供在线练习、讨论和测验使用。平台还设置有讨论区来进行师生互动。在课前布置学生及时进行线上自学，学生进行课前预习，在SPOC平台课程上可提出问题并进行同学之间的交流，也可在教师答疑区提出问题并与教师讨论交流。课中，教师根据学生预习、答题和讨论情况进行讲授，可采取问题引导、小组讨论等方式吸引学生注意力，在学生充分思考后进行讲解。课后，教师安排线上和线下作业由学生完成。由于平台的交互性，学生可便捷地进行学习及提出问题，教师也可以及时进行答复，有助于师生形成良好互动和相互进步，在各个环节中，均可进行多元化的考核评价，最后构成学生的课程综合成绩，避免了综合成绩的主观性因素，具体教学模式设计如图1所示。

三  SPOC教学实践

基于SPOC的飞机钣金成形技术课程在线教学模式在新型冠状病毒感染疫情期间进行了完整的教学实践，授课对象为飞行器制造工程专业飞制171、飞制172和飞制173这3个班，共110人。

课前，教师提前１周，通过超星学习通平台发布 “预习要求”和“预习题”，留出时间裕度，让学生利用SPOC教学资源按照预习要求进行自学，“预习要求”指明了预习的范围和深度，“预习题”则可以让学生带着问题进行学习，防止出现预习时没有目的性，只是机械性地完成预习任务的弊端，虽然在平台中可以采取防拖拽等手段，但难免引起学生的反感，结果适得其反。教师可以根据后台统计查看学生的预习情况、反馈和讨论意见，以及预习题的完成情况，从而有针对性地对课中环节进行准备。

课中，教师利用超星学习通、钉钉直播和雨课堂等平台进行直播互动授课，由于在线直播授课的特殊性，一定要精心设计开场问题导入环节，采用“PBL问题教学法”按照 “问题”引出课程内容，抓住学生眼球，然后利用解答学生的疑惑和不正確的答案的机会，解决学生不理解的难点问题和共性问题，简明扼要地讲出教学的重难点。在线授课中的后半段参考“对分课堂”[8]设计讨论环节，通过分组讨论、抢答和投票等互动项目内容，既使得学生将课堂知识以内化吸收，又能保证学生在课程的后半段不分心，保证对课程的专注度，此外还能方便教师对课堂教学反馈信息的及时整理，从而更好地把握课堂节奏和教学进程。具体教学示例如图2所示，教学过程展示如图3、图4所示。

课后，教师及时布置线上作业，并发布新的“预习要求”。学生通过超星学习通、ＱＱ平台，在移动端、PC端完成作业。对于客观题，学生提交答案系统自动判定；对于主观题，学生可在线下完成后通过拍照上传的方式完成。在做作业过程中，学生如果遇到没有理解透彻的知识点还可以在线随时回看课程课件、教学视频等同步教学资源，也可在平台的留言区向教师提问。教师在平台完成线上作业批改后按权重给出作业成绩。授课教师通过课后线上作业的批改，可以发现学生学习中暴露出的共性问题，以便统一进行作业答疑，并且对后续的“预习要求”和授课计划做出及时而有效的调整。

在课前、课中和课后3个环节中，采用多元化的评价方式，课前的预习可以根据预习完成进度、预习题答题情况给出成绩，课中表现可以根据讨论、投票、调查参与程度、课程活跃程度和签到等情况综合判定，课后表现则通过课后作业、测验和期末考试等方式考核。由于飞机钣金成形技术课程有一定的综合性，为培养和考核学生综合运用专业知识的能力，还设置了大作业，要求学生利用计算机进行成形仿真计算。总之，采用多元化的评价方式，飞机钣金成形技术课程SPOC能够客观准确及时地对学生学习情况做出评价，避免出现由教师主观因素导致评价有失偏颇和评价不及时，导致教学反馈效果下降等传统评价方式的弊端。课中评价如图5所示，综合成绩如图6所示。

四  教学效果

为了验证飞机钣金成形技术课程在进行SPOC模式改革后的教学效果，将采用SPOC模式教学的飞行器制造工程专业2017级学生的期末考试成绩与采用传统教学模式的2016级学生进行对比，2个年级期末测验均以闭卷形式进行，考试范围和难度基本一致，学生学业基础基本相同。2017级学生平均分为67.1分，高于2016级学生的65.5分，2017级学生期末成绩在60～69（44.7%，51/114）、70～79（32.5%，37/114）和80～89（9.6%，11/114）3个分数段的人数比例均高于2016级；2016级的分数段的人数比例分别为60～69（39%，39/100）、70～79（31%，31/100）和80～89（5%，5/100），但在90分及以上分数段高于2017级（图7）。

教学内容和效果的满意度调查通过在线平台发布网络教学内容调查问卷进行，共计92人参与调查，其中只有5人反馈SPOC模式下课程的学业任务很重，预习、作业、测试和习题任务很多，要花大量时间完成；86人反馈学业任务适中，预习、作业、测试和习题任务合适，与课程的任务和目标适应；只有1人认为学业任务很少，预习、作业、测试和习题任务很少，完全不能体现课程的任务和目标，调查结果如图8所示。

共计91人参与课程网络教学效果的调查，其中18人反馈SPOC模式下课程的教学效果很好；43人反馈教学效果较好；28人认为教学效果一般；只有2人表示教学效果较差，调查结果如图9所示。调查结果表明，飞机钣金成形技术课程SPOC教学模式并不是简单通过延长学习时间来提高教学效果，学生对SPOC教学模式并没有出现抵触情绪，大部分学生对于SPOC教学模式是能够接受乃至欢迎的。

五  结束语

基于SPOC的飞机钣金成形技术课程，在课前、课中和课后的教学环节中，通过全面、丰富和系统的在线教学资源、问题导引式的课中授课形式和多元化的考核评价机制，有效提高了学生在课堂教学中的参与度和互动性，提升了课堂活力和学习效率，改变了学生对于该课程的刻板印象。SPOC教学模式不仅能使学生有效地掌握课程知识点，完成教学任务，还能凸显学生在学习中的主体地位，提高其自主思考、提出问题和解决问题的能力，在不断地探索解决问题的活动中，逐步建立学习的自信心。同时，教师的主要精力被解放到课程建设和对学生的引导及与学生的交流上，实现教师从知识的灌输者转变为引导者和解惑者的角色转变，提高课程的质量，提升教学效果，体现以学生为中心，形成“鱼渔共授”的局面。

参考文献：

[1] 康叶钦.在线教育的“后MOOC时代”——SPOC解析[J].清华大学教育研究，2014，35（1）：85-93.

[2] 张咏莉，余敬伟.如何构建“互联网+翻转课堂”下生物学教学模式之创新和发展[J].教育教学论坛，2019（30）：78-81.

[3] 李振，于丽波.“工程化学”SPOC的建设与教学效果[J].化学教育（中英文），2021，42（8）：23-27.

[4] 李桂峰，徐建国，郑亚军，等.基于SPOC的食品营养与健康混合教学模式探索和实践[J].食品工业，2021，42（4）：408-411.

[5] 张晓燕，胡正茂，刘硕.SPOC模式在《证券投资学》课程中的应用[J].山西财经大学学报，2021，43（S1）：101-103.

[6] 武永，陈明和.航空发动机钣金件制造的科研項目讨论式翻转课堂探索[J].工业和信息化教育，2020（2）：32-36，42.

[7] 孙士平，彭承明，秦国华.飞行器制造工程专业特色化建设研究与实践[C]//Proceedings of 2010 Third International Conference on Education Technology and Training（Volume 8），2010：3.

[8] 程英姿.试论“对分课堂”教学改革中的观念颠覆[J].教育教学论坛，2020（15）：149-151.

基金项目：贵州理工学院混合教学模式课程建设项目“飞机钣金成型工艺”（无编号）；贵州理工学院教育教学改革研究项目“‘互联网+背景下的飞行器制造工程专业虚实结合实践教学模式研究”（2022JXGG03）；贵州理工学院一流教学平台项目“无人机创新创业实践平台”（无编号）；贵州理工学院省级高等学校教学内容和课程体系改革项目“航空航天类专业虚拟仿真实验教学体系构建与实践”（2020126）；贵州理工学院教育教学改革研究项目（JGYB0925）；贵州理工学院2019年度创新创业课程建设项目（0419005）

第一作者简介：贾赟（1986-），男，汉族，贵州遵义人，硕士，高级实验师。研究方向为激光熔覆成形。