基于MOOCs的機(jī)械原理課程的機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)踐與探索

郭士銳　郭小鋒　程軍紅

摘要：作為工科院校機(jī)械類和近機(jī)械類專業(yè)學(xué)生必修的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，機(jī)械原理課程存在著課時(shí)少、理論強(qiáng)、難消化等問題。本研究針對(duì)課程特點(diǎn)結(jié)合機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)，采用MOOCs教學(xué)方式，實(shí)現(xiàn)了多媒體、師生的交流互動(dòng)，從而激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了機(jī)械原理課程的教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：MOOOs；SPOC；機(jī)械原理；機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)；教學(xué)改革

一、引言

機(jī)械原理是機(jī)電類工科學(xué)生的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，一般在大學(xué)二年級(jí)開設(shè)。大多數(shù)學(xué)生由于工廠經(jīng)驗(yàn)缺乏，基本工程意識(shí)薄弱，也缺少空間思維能力與材料成型及控制等基礎(chǔ)知識(shí)，很難對(duì)機(jī)械原理課程有更深層次的把握。機(jī)械原理課程已經(jīng)形成了較為完整的教學(xué)體系，然而，現(xiàn)有的教學(xué)方式仍以“填鴨式”為主，教學(xué)效果不盡如人意?，F(xiàn)有的大部分高校機(jī)械原理課程學(xué)時(shí)數(shù)相較起初已經(jīng)大幅度減少，課程內(nèi)的實(shí)踐環(huán)節(jié)也大大縮減，在這種情況下，學(xué)生接受知識(shí)是被動(dòng)的，教師的教學(xué)也由之前的小班授課轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)在的合班講授，為了改變現(xiàn)有狀況，各高校都在尋找新的模式以提高教學(xué)效果。

二、MOOCs（Mass i ve Open On li ne Coursers）大規(guī)模開放式在線課程

MOOCs（Massive Open Online Coursers）即大規(guī)模開放式在線課程，是近幾年推出的一種網(wǎng)絡(luò)在線課程模式，在互聯(lián)網(wǎng)上組織發(fā)布開放課程。自美國Coursera Udacity和edX等為代表的互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)平臺(tái)創(chuàng)辦以來，以MOOCs為開放共享的教學(xué)模式迅速鋪展開來，國內(nèi)高校自2010年以來利用互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，將一些精品課程的講座視頻再加工放到MOOC平臺(tái)上，讓學(xué)生可以與名師互動(dòng)交流。這種方式不僅為學(xué)生提供了優(yōu)質(zhì)的課程資源，也大大提高了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)性。

MOOC平臺(tái)的大規(guī)模應(yīng)用使線上課程逐漸增多，學(xué)生數(shù)量也呈現(xiàn)明顯增長，但是這種互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)方式也有一些問題，主要存在于教與學(xué)之間。比如，起初課程視頻是對(duì)社會(huì)公開的，不對(duì)課程先修條件進(jìn)行設(shè)置，這使得多數(shù)參與學(xué)習(xí)的學(xué)生水平參差不齊，大多數(shù)學(xué)生基礎(chǔ)較差，課程完成率低下，教師的工作積極性也不高。另外，平臺(tái)中的視頻與MOOC理念不相符，課程目標(biāo)、教學(xué)對(duì)象、難點(diǎn)與重點(diǎn)不清晰。另外，許多課程仍然沿用傳統(tǒng)的思維理念進(jìn)行傳統(tǒng)課程結(jié)構(gòu)與流程的再現(xiàn)，相當(dāng)于只換了一種形式。

三、SPOC（Small Private online Course）小規(guī)模限制性在線課程

SPOC（Small Private Online Course）即小規(guī)模限制性在線課程，最早由美國加州大學(xué)伯克利分校的?？怂菇淌谔岢?，在國內(nèi)通常被稱為“私播課”或“翻轉(zhuǎn)課堂（Flipped Classroom）”。它建立在慕課的基礎(chǔ)之上，要求學(xué)生必須具備一定的條件，即提高了準(zhǔn)入門檻。SPOC的基本流程是：學(xué)生與教師準(zhǔn)備，課堂進(jìn)行，課后復(fù)習(xí)。教師在上課前需要整合教學(xué)大綱，編排教學(xué)日歷，把數(shù)字材料（視頻、電子教材等）在互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)中公開，讓學(xué)生預(yù)習(xí)，完成課堂前測等，課堂上教師可以與分組后的學(xué)生互動(dòng)（答疑、解惑、分享、歸納等），課后學(xué)生在平臺(tái)完成作業(yè)，教師可以直接評(píng)論，全程個(gè)性化的輔導(dǎo)，最終完成主題學(xué)習(xí)的一種新的教學(xué)方式。

這種教學(xué)方式，是傳統(tǒng)教學(xué)方式的優(yōu)勢與網(wǎng)絡(luò)化學(xué)習(xí)優(yōu)勢的結(jié)合，顛覆了傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式，從而形成新的教學(xué)模式。使人們重拾課堂教學(xué)改革的希望。這種教學(xué)模式既讓教師把握教學(xué)過程的監(jiān)控、引導(dǎo)，又可以提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性。在基于MOOCs教學(xué)的SPOC理念教學(xué)模式中，改變了教師的教學(xué)理念與學(xué)生的認(rèn)知方式，也對(duì)學(xué)生的考查進(jìn)行了顛覆，不再讓最終的一紙成績定勝負(fù)，更重視學(xué)生的學(xué)習(xí)過程。這不僅是形式的變化，而且是素質(zhì)教育結(jié)合現(xiàn)代教育，充分利用互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢取得的更好的教學(xué)方式。所以說基于MOOCs教學(xué)的SPOC是一種新的學(xué)習(xí)理念。

四、基于慕課的機(jī)械原理課程翻轉(zhuǎn)課堂

（一）教學(xué)體系

慕課教學(xué)的價(jià)值取向本是以“學(xué)”為本。在慕課視頻互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)教學(xué)中，傳統(tǒng)課堂教學(xué)內(nèi)容重點(diǎn)濃縮為幾分鐘的“微課程”，在學(xué)習(xí)“微課程”后可立刻進(jìn)行測試，以監(jiān)督查驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。在以慕課為基礎(chǔ)的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)改革研究過程中，機(jī)械原理課程既要制定每個(gè)“微課程”的教學(xué)目標(biāo)，也要對(duì)本領(lǐng)域的研究與發(fā)展動(dòng)向有一定的了解。

機(jī)械原理課程翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)方式的出現(xiàn)，為學(xué)生提供了更多的學(xué)習(xí)途徑。機(jī)械原理課程任課教師一方面要利用國內(nèi)知名高?，F(xiàn)有的機(jī)械原理慕課課程進(jìn)行學(xué)習(xí)，認(rèn)真制作具有自己知識(shí)產(chǎn)權(quán)的教學(xué)資源；另一方面也要根據(jù)課程中的章節(jié)相關(guān)性，將一些相關(guān)度較高的章節(jié)整合，改革以章節(jié)順序來學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)的傳統(tǒng)教學(xué)方式。每節(jié)慕課可作為一個(gè)單元知識(shí)體進(jìn)行測試、講解和解答，然后根據(jù)各個(gè)單元知識(shí)在課程大綱中構(gòu)建完整的體系，讓學(xué)生了解其承接關(guān)系。

（二）實(shí)施方法

SPOC的內(nèi)容可從教師準(zhǔn)備、學(xué)生準(zhǔn)備、課堂進(jìn)行、課后復(fù)習(xí)四個(gè)方面簡要說明，如下圖所示。

1.教師準(zhǔn)備

教師要根據(jù)需要整合教學(xué)大綱，編寫教學(xué)日歷與教學(xué)目標(biāo)，制定成績考評(píng)原則，制作教學(xué)PPT，指定學(xué)生用教材或參考書籍。教師也可以將往年的試題根據(jù)“微課程”的單元體知識(shí)點(diǎn)匯整題庫，組織課前問題和練習(xí)題，發(fā)布或更改作業(yè)。筆者通過在“泛雅”平臺(tái)上的SPOC教學(xué)實(shí)踐得到如下啟示：首先，SPOC增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了學(xué)習(xí)質(zhì)量與課程的完成率；其次，SPOC在“泛雅”平臺(tái)上，通過大班進(jìn)行小班分組教學(xué)，增加了教師對(duì)學(xué)生平時(shí)成績與平時(shí)學(xué)習(xí)行為等記錄和監(jiān)控，并能及時(shí)與學(xué)生溝通互動(dòng)。

2.學(xué)生準(zhǔn)備

學(xué)生在課前通過學(xué)號(hào)登錄“泛雅”平臺(tái)，填寫班級(jí)，完成課程報(bào)名并進(jìn)入課程，可以查看教師提前設(shè)置好的教學(xué)大綱、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)日歷、課前作業(yè)等內(nèi)容，學(xué)習(xí)電子教材內(nèi)容，根據(jù)“微課程”做筆記，完成教師預(yù)先布置的習(xí)題，并收集在課程學(xué)習(xí)中出現(xiàn)的問題。

3.課堂進(jìn)行

教師按照傳統(tǒng)教學(xué)方式與學(xué)生面對(duì)面，在課堂上用平時(shí)課堂20%～50%的時(shí)間重點(diǎn)講解問題最多的知識(shí)點(diǎn)，然后根據(jù)班級(jí)人數(shù)將學(xué)生分成小組，由組長負(fù)責(zé)，在課堂剩余的時(shí)間里由教師主持討論，課程重點(diǎn)和疑難問題一并由組員交組長匯總發(fā)言，師生與各個(gè)小組進(jìn)行共同討論。課前作業(yè)與優(yōu)秀的個(gè)人成績，教師可以進(jìn)行展示分享，最后教師進(jìn)行歸納總結(jié)課程。

4.課后復(fù)習(xí)

學(xué)生在“泛雅”平臺(tái)上查看教師發(fā)布的課后課程作業(yè)進(jìn)行完成復(fù)習(xí)并上傳，全部課程學(xué)習(xí)結(jié)束還可查看歷年考試進(jìn)行模擬測驗(yàn)并上傳，教師也在平臺(tái)上掌握學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)度，并對(duì)課后作業(yè)進(jìn)行修改考評(píng)，上傳評(píng)語。教師通過“泛雅”平臺(tái)可以掌握學(xué)生自主學(xué)習(xí)狀況、測試后的成績與班級(jí)排名等。全方位了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。

（三）存在的問題

學(xué)生受傳統(tǒng)被動(dòng)學(xué)習(xí)方式的影響，學(xué)習(xí)主動(dòng)性較低，如何讓學(xué)生利用課余時(shí)間去學(xué)習(xí)翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)形式，是當(dāng)前需要解決的重要問題。另一個(gè)問題是傳統(tǒng)教學(xué)讓教師工作壓力大，如何讓教師從繁忙的科研教學(xué)任務(wù)中脫離，有時(shí)間梳理課程并制作高水平的微視頻。高校要適當(dāng)建立新的慕課考評(píng)體系對(duì)教師進(jìn)行考評(píng)，這是有效解決慕課發(fā)展瓶頸的途徑。

五、結(jié)語

MOOC的迅速發(fā)展為機(jī)械原理課程的教學(xué)改革提供了新的思路，為師生帶來了新的教學(xué)與學(xué)習(xí)體驗(yàn)，也為機(jī)械原理課程的教學(xué)模式提出了新的挑戰(zhàn)?；贛OOCs的機(jī)械原理課程的機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)踐與探索，可以為工科院校近機(jī)類專業(yè)課程的教學(xué)提供借鑒，但如何利用基于慕課的翻轉(zhuǎn)課堂增加學(xué)生的積極性，應(yīng)該在課程體系、教學(xué)管理等方面進(jìn)行大膽嘗試和實(shí)踐，量變到質(zhì)變的創(chuàng)新變革還需要廣大教師的長期摸索。

責(zé)編：夜雨