機械設計“MOOC+SPOC”混合教學模式創(chuàng)新與實踐研究

柴博森　項玥　王順　賈艷輝　王麗慧

摘要：以吉林省精品課“機械設計”為主體，依托吉林大學課程中心網(wǎng)絡教育資源共享與學習支持服務平臺，以培養(yǎng)學生自主學習能力和創(chuàng)新設計能力為目標，構(gòu)建課堂教學與網(wǎng)絡自主學習優(yōu)勢互補的吉林大學“機械設計”課程本土化創(chuàng)新型混合教學模式。建立傳統(tǒng)課程評價方式與網(wǎng)絡學習評價方式相混合的評價體系，綜合評價混合教學模式的實際教學效果。

關鍵詞：機械設計；混合教學模式；自主學習；創(chuàng)新設計

doi：10.16083/j.cnki.1671-1580.2019.01.012

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1671-1580（2019）01-0056-04

一、引言

慕課（Massive Open Online course，簡稱MOOc）作為一種知識傳播與在線學習方式已逐步更新了傳統(tǒng)教育理念，并正在重塑高等教育的方方面面。雖然MOOc以其大規(guī)模性、開放性、網(wǎng)絡性、交互性、資源豐富性等特征滿足了不同層次學習者的需求，但是，在我國高等教育課程體系學習中，MOOc存在低完成率、教學模式單一、個性化學習缺失、課程評價體系模糊和學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)空缺等問題。傳統(tǒng)形式下的MOOc只是對課堂教學內(nèi)容的補充，并不能完全替代課堂教學模式。為了更好地發(fā)揮MOOc的教學作用，國內(nèi)外學者逐漸將研究目標定位在MOOc的課堂教學應用方面。2013年，加州大學教授Armando Fox提出了小規(guī)模專有在線課程（Small Private Online Course，簡稱SPOC）的概念，并做出了教學模式上的創(chuàng)新改革。2014年，麻省理工學院開展了SPOC課程與翻轉(zhuǎn)課堂的實踐推廣?；赟POC的教學模式應用已成為未來高校教育研究領域關注的熱點問題，國外部分課程SPOC建設已初具規(guī)模，成為MOOc由“平臺技術”向“課堂教學”轉(zhuǎn)變的重要橋梁。但是，由于國內(nèi)高校針對SPOC模式的研究與應用起步較晚，大部分SPOC課程的研究及建設缺少系統(tǒng)化的教學模式設計及教學活動設計，學習監(jiān)控難以把控，成績評價方式單一。

機械設計課程是機械類本科生的主干技術基礎課程。作為基礎課程，傳統(tǒng)的教學內(nèi)容與新工科工程教育背景下對人才培養(yǎng)模式需求的矛盾，傳統(tǒng)的教學方法、手段與日益發(fā)展的現(xiàn)代機械設計理論與方法的矛盾越來越突出?；旌辖虒W模式的創(chuàng)新改革為解決這些矛盾提供了新的思路和方法，以培養(yǎng)學生自主學習能力和創(chuàng)新設計能力為目標，融合并發(fā)揮傳統(tǒng)課堂教學與網(wǎng)絡在線教學的優(yōu)勢，將SPOC的“小規(guī)模、專有性”等特點融入到MOOc的課程體系，重整并優(yōu)化網(wǎng)絡環(huán)境下教學資源與教學內(nèi)容，形成具有本土化特色的“MOOc+SPOC”混合教學模式，實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)教學資源共享、優(yōu)化教學內(nèi)容及效果、提升學生整體設計能力的目標。

二、教學改革思路及措施

網(wǎng)絡環(huán)境下機械設計“MOOc+SPOC”混合教學模式包括前期準備、教學設計、教學實施和教學評價四個環(huán)節(jié)，項目實施計劃圍繞這四個環(huán)節(jié)展開，如圖1所示。

（一）前期準備

首先，完成教學基本情況研判。通過分析教學對象，掌握其基本情況，包括：學科知識背景、學習方式及習慣、網(wǎng)絡應用熟練程度等信息。其次，根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)方向和課程教學大綱，分析教學知識類型，參考學生掌握前修基礎課程知識的程度，針對不同層次的學習者制定不同混合教學的學習目標，見表l所示。學生可以采用MOOC形式自學難度不大的認知類知識內(nèi)容：應用技能類知識是課程教學內(nèi)容的重、難點，應主要以教師課堂面授的形式進行教學，同時混合“MOOC+SPOC”的教學方式，以大量工程設計案例作為網(wǎng)絡環(huán)境下的教學內(nèi)容，幫助學生理解機械設計的學習思路和方法；發(fā)展類教學是通過E-Learning的形式實現(xiàn)知識拓展和開闊視野，培養(yǎng)學生的工程意識并提高工程設計能力。第三，結(jié)合教學目標預測結(jié)果，分割教學內(nèi)容，明確不同教學內(nèi)容所適合的教學方式。最后，測試混合型教學環(huán)境，應用已有條件和設備完成教學。

（二）教學設計

根據(jù)教學目標預測結(jié)果和教學內(nèi)容分析結(jié)果設計課程教學資源，按照教學知識點分割結(jié)果制定教學策略，針對每個知識點所需學時進行合理規(guī)劃，確定合適的教學模式并給出劃分依據(jù)，完成單元設計知識對照表，見表2。建立知識單元微課程資源，在網(wǎng)格教學平臺上傳PPT、文獻、電子書、虛擬仿真實驗等拓展性資源，完成數(shù)字化課程資源的優(yōu)化集成。按照教學策略和已建立的網(wǎng)絡教學資源庫，選擇合適的教學方法（如PBL、翻轉(zhuǎn)課堂和案例教學法等）開展教學。

（三）教學實施

按照教學設計實施教學，將課堂面授和在線學習兩種教學模式的優(yōu)勢相結(jié)合，構(gòu)建機械設計“MOOC+SPOC”混合教學模式，通過師生、學生之間on-line、face to face混合互動教學，以翻轉(zhuǎn)課堂教學形式實現(xiàn)課前、課中、課后教學內(nèi)容和方式的翻轉(zhuǎn)，充分體現(xiàn)學生的主體地位，發(fā)揮教師的主導作用。在翻轉(zhuǎn)課堂教學過程中不斷調(diào)整教學進度、改進教學方法、優(yōu)化學習行為。構(gòu)建“MOOC+SPOC+課堂教學”的混合教學模式，夯實師生之間的情感基礎，點燃學生自主學習的激情，以群體學習帶動個體學習、個體學習促進群體學習的雙向激勵模式提升教學效果。

（四）教學評估

根據(jù)教學目標，實時收集在混合教學模式下學生學習過程中的客觀信息和數(shù)據(jù)，基于學習態(tài)度、學習行為和學習效果等評價指標，評估混合教學模式。同時采集教學過程中的評價信息，包括：教學資源評價、教學效果評價、教學實施評價以及教師教學反思，教學評價過程需要教師和學生共同參與和完成，基于學生對教學資源、教學方式、教學方法的評價反饋信息，協(xié)助教師合理規(guī)劃教學資源和優(yōu)化教學內(nèi)容設計。教師實時監(jiān)控教學實施過程中學生的實際學習效果，通過教學反思總結(jié)教學經(jīng)驗，不斷優(yōu)化混合教學模式的內(nèi)容及其運行方式。

三、實踐教學成果

（一）依托網(wǎng)絡教學平臺實現(xiàn)數(shù)字化課程資源的優(yōu)化與集成

以“機械設計”省級精品課程為重點，將“機械設計”精品課程優(yōu)質(zhì)教學資源轉(zhuǎn)化為數(shù)字化網(wǎng)絡課程教學資源，實現(xiàn)網(wǎng)絡教學資源的開放與共享。以啟發(fā)學生思維，培養(yǎng)工程設計意識，加強自主學習為宗旨，依托吉林大學課程中心3.0網(wǎng)絡教學平臺，建立“機械設計A”“機械設計B”“機械設計課程設計”3門本科生基礎主干課程的網(wǎng)絡教學資源，如圖2所示。通過師生共建、共享網(wǎng)絡教學平臺，基于學生的評價反饋信息和教師的教學反思，實時調(diào)整課程教學進度和教學內(nèi)容，從學生角度出發(fā)優(yōu)化重組網(wǎng)絡課程數(shù)字化教學資源，增強課程教學的活力，不斷優(yōu)化、更新網(wǎng)絡課程，以補充課堂教學的不足，加強師生之間的教學互動以及學生之間的學習互動。

（二）基于數(shù)字化課程資源的混合教學模式實踐

依托機械設計課程網(wǎng)絡教學平臺和數(shù)字化課程教學資源，以學生為主體，以混合學習活動為主線，以吉林大學2014級汽車工程學院與2015級材料工程學院學生為主，開展機械設計“課堂面授+MOOC+SPOC”混合教學模式實踐?；趯W生的多元化學習特征，采用以主題性學習活動為中心的教學設計，圍繞學習主題促使學生使用數(shù)字化課程資源以提高學習效率，充分發(fā)揮了學生的主觀能動性，提高了教學過程中師生之間的互動頻率，提升了學生自主學習和創(chuàng)新實踐的能力，學生工程設計意識在不斷地提升，“MOOC+SPOC”的網(wǎng)絡輔助教學的創(chuàng)新模式已深入到學生心中，并取得良好的教學效果。

（三）構(gòu)建混合教學模式下的課程綜合考評機制

結(jié)合傳統(tǒng)教學評價方式與網(wǎng)絡平臺教學評價方式，構(gòu)建“機械設計”課程混合教學模式評價體系，建立課程綜合考評機制?；诩执髮W課程中心3.0網(wǎng)絡教學平臺完善課程教學管理功能，全程監(jiān)控學生的自主學習過程及學習效果并做出綜合評價。圍繞教學大綱由教師設計網(wǎng)絡情景下的教學內(nèi)容，開展師生、學生之間的研討環(huán)節(jié)，以學生網(wǎng)絡活躍程度、互動交流頻率、問題解決程度為指標，綜合評價學生網(wǎng)絡課程環(huán)節(jié)的成績，改變以往以“期末考試+平時作業(yè)”為主體的評價方式，突出教學過程中學生的主體地位，強調(diào)自主學習過程，倡導學生積極應用網(wǎng)絡數(shù)字化課程資源學習的思路，加強師生、學生之間的互動交流頻率，弱化期末試卷考試成績的權(quán)重，發(fā)展成為人性化、綜合性、激勵性的新型混合考評方式。

（四）實踐教學效果

在吉林大學2016～2017學年，基于“MOOC+SPOC”混合教學模式開展機械設計課程實踐教學，教學效果被學院教學委員會評為優(yōu)秀。在混合教學模式驅(qū)動下，點燃了學生自主學習的激情，加強了師生、學生之間的教學互動，不僅使學生對機械設計理論基礎知識掌握得十分扎實，而且學生在工程意識培養(yǎng)和機械設計能力方面得到顯著提升，部分學生在完成課程學習內(nèi)容的前提下，積極參與機械設計學科相關競賽并取得了良好的成績。

五、結(jié)束語

為了提高機械類和近機械類專業(yè)學生的機械設計能力，基于“MOOC+SPOC”混合教學模式開展機械設計課程教改研究與創(chuàng)新實踐教學，根據(jù)實踐教學效果反饋，認為混合教學模式改革對于提升教學質(zhì)量和促進學生自主學習能力具有明顯效果和重大的推動作用，課程教學改革的有效性經(jīng)過連續(xù)兩輪機械設計教學環(huán)節(jié)得到了驗證?；旌辖虒W模式的改革經(jīng)驗可推廣并應用到其他課程教學改革，具有重要的實用價值。

[責任編輯：馬妍春]