基于MOOC理念《先進(jìn)制造技術(shù)》課程教學(xué)改革模式探討

蔡頌 劉文昊 明興祖 米承繼

摘要：在科學(xué)技術(shù)飛速進(jìn)步的今天，先進(jìn)制造技術(shù)突顯重要地位。為實(shí)現(xiàn)機(jī)械類課程教學(xué)研究與革新，本文以《先進(jìn)制造技術(shù)》為例，列舉出目前課程教學(xué)模式中所存在的問題，提出以MOOC理念為基礎(chǔ)對(duì)課程進(jìn)行設(shè)計(jì)，以改變高校課堂先進(jìn)制造技術(shù)的教學(xué)現(xiàn)狀。

Abstract： Today， with the rapid advancement of science and technology， advanced manufacturing technology has highlighted its important position. In order to realize the teaching research and innovation of mechanical courses， this article takes "Advanced Manufacturing Technology" as an example， lists the problems in the current curriculum teaching mode， and proposes to design the curriculum based on the MOOC concept to change the teaching status of advanced manufacturing technology courses in universities.

關(guān)鍵詞：先進(jìn)制造技術(shù);MOOC理念;教學(xué)模式;教學(xué)改革

Key words： advanced manufacturing technology;MOOC philosophy;teaching model;teaching reform

0 ?引言

習(xí)近平總書記多次指出，未來幾十年，新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革與我國加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式形成歷史性交匯[1]，國際產(chǎn)業(yè)分工格局正在重塑。制造業(yè)是我國國民經(jīng)濟(jì)的主體，與已經(jīng)擁有完善工業(yè)體系的德國、美國相比較而言，中國的制造業(yè)大而不強(qiáng)，在基礎(chǔ)材料，基礎(chǔ)工業(yè)和產(chǎn)業(yè)技術(shù)等基礎(chǔ)領(lǐng)域仍有待提高，中國制造業(yè)企業(yè)有的尚處在工業(yè)2.0階段，部分達(dá)到了3.0水平。為應(yīng)對(duì)日新月異的國際形勢(shì)與產(chǎn)業(yè)變革，我國提出《中國制造2025》規(guī)劃[2]，部署全面推進(jìn)實(shí)施制造強(qiáng)國戰(zhàn)略，重點(diǎn)既需要謀劃工業(yè)4.0、搶占技術(shù)高地，還需要彌補(bǔ)基礎(chǔ)不足和歷史欠賬。同時(shí)，教育部提出建設(shè)“新工科”，以培養(yǎng)實(shí)踐能力強(qiáng)、創(chuàng)新能力強(qiáng)、具備國際競(jìng)爭力的高素質(zhì)復(fù)合型新工科人才[3]。

從目前來看，我國制造技術(shù)發(fā)展呈現(xiàn)出一種網(wǎng)絡(luò)化、自動(dòng)化、綠色環(huán)保的前進(jìn)方向，然而，先進(jìn)制造技術(shù)決定了制造業(yè)的發(fā)展前景[4]，因此，先進(jìn)制造技術(shù)在制造業(yè)中的地位不可小覷?！断冗M(jìn)制造技術(shù)》課程作為一門高等教育院校機(jī)械類應(yīng)用型人才的專業(yè)課，在機(jī)械類專業(yè)課程體系中占有舉足輕重的地位，它具有實(shí)用性強(qiáng)和時(shí)效性高等特點(diǎn)，主要用來為師生介紹和學(xué)習(xí)當(dāng)今世界前沿尖端科技。但是由于種種條件的局限還有課程自身的特點(diǎn)，在《先進(jìn)制造技術(shù)》課程的授課過程中，教學(xué)效果不夠理想。由此可見，《先進(jìn)制造技術(shù)》課程教學(xué)改革顯得越來越重要。

在教育界，MOOC，是英文Massive Open Online Course的縮寫，即大規(guī)模在線開放課程，是一種網(wǎng)絡(luò)課程。MOOC理念憑借著其學(xué)程短、模塊化、半結(jié)構(gòu)化、應(yīng)用情景真實(shí)等突出優(yōu)勢(shì)，可以很好地解決學(xué)習(xí)目標(biāo)不夠具體、教學(xué)情境不夠真實(shí)的問題。因此，為實(shí)現(xiàn)機(jī)械類課程教學(xué)研究與革新，本文提出以MOOC理念為基礎(chǔ)，基于《先進(jìn)制造技術(shù)》課程進(jìn)行課程設(shè)計(jì)，以改變高校課堂先進(jìn)制造技術(shù)的教學(xué)現(xiàn)狀。

1 ?先進(jìn)制造技術(shù)課程現(xiàn)有教學(xué)模式

1.1 課程特點(diǎn)

《先進(jìn)制造技術(shù)》課程是一門多學(xué)科交叉背景下培養(yǎng)機(jī)械應(yīng)用人才的專業(yè)課程，承擔(dān)著拓寬師生眼界、了解前沿科技的任務(wù)，呈現(xiàn)出如下課程特點(diǎn)：

①課程涉及范圍廣泛[5]。不同于機(jī)械原理這些專業(yè)基礎(chǔ)課程，先進(jìn)制造技術(shù)不僅包括機(jī)械專業(yè)的本學(xué)科理論知識(shí)，還涵蓋了材料科學(xué)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、電子科技等其他學(xué)科專業(yè)的一系列技術(shù)[8]，它是眾多學(xué)科尖端前沿科技的綜合體。另外，這門課程不僅內(nèi)容廣泛，而且各學(xué)科領(lǐng)域之間各有交叉、互有涉及，并不是單一存在的。因此，學(xué)生由于缺乏其他專業(yè)的學(xué)科基礎(chǔ)，在《先進(jìn)制造技術(shù)》課程的學(xué)習(xí)過程中并不輕松。

②條理性不強(qiáng)。先進(jìn)制造技術(shù)錯(cuò)綜復(fù)雜，并不是單指一門特定的技術(shù)，課程學(xué)習(xí)缺乏一個(gè)順暢的學(xué)習(xí)邏輯結(jié)構(gòu)，使得學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中沒有條理，無法找到各類技術(shù)之間存在的聯(lián)系。另外，由于先進(jìn)制造技術(shù)龐大復(fù)雜的內(nèi)容體系，書本理論介紹只能做到點(diǎn)到為止，僅僅是簡單的介紹含義與應(yīng)用等，無法深入探討各類先進(jìn)技術(shù)的核心部分，課程教學(xué)節(jié)奏較快，學(xué)生在有限的課時(shí)內(nèi)無法掌握各種新興技術(shù)的內(nèi)涵，在還未理解透徹、沒有及時(shí)消化的時(shí)候，一知半解便要匆匆學(xué)習(xí)其他技術(shù)。

③課程內(nèi)容時(shí)效性強(qiáng)[5]。先進(jìn)制造技術(shù)是一門動(dòng)態(tài)科學(xué)，不同于機(jī)械原理、機(jī)械制圖這類基礎(chǔ)專業(yè)課，它的核心知識(shí)點(diǎn)不是一成不變的，它的新理論、新技術(shù)和新標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展變化迅速，它需要隨著日益發(fā)展的科技變化及時(shí)地更新其教學(xué)內(nèi)容，不斷地?cái)U(kuò)充工程案例。不過，許多現(xiàn)有的課本版本比較落后[8]，內(nèi)容比較老舊，不能及時(shí)跟進(jìn)高新技術(shù)的發(fā)展速度，以至于課程內(nèi)容無法展現(xiàn)先進(jìn)制造技術(shù)的最新科技。

1.2 教學(xué)特點(diǎn)

從上述課程特點(diǎn)可見，《先進(jìn)制造技術(shù)》課程的學(xué)習(xí)不論是對(duì)老師還是對(duì)學(xué)生的要求都是相當(dāng)高的。從現(xiàn)有的先進(jìn)制造技術(shù)課程教學(xué)模式來看，教學(xué)目標(biāo)僅僅做到了滿足學(xué)生能夠在現(xiàn)有的知識(shí)層面上開闊眼界、增長見識(shí)、拓寬思路的要求，只是達(dá)到了了解的層次。

在教學(xué)過程中，部分授課老師由于自身此前并沒有從事過一些技術(shù)的相關(guān)研究，自己對(duì)于一些理論的理解是也是不夠透徹的，致使在講解部分知識(shí)的時(shí)候只能根據(jù)課本內(nèi)容對(duì)學(xué)生進(jìn)行介紹。另外，因?yàn)槭谡n老師并非是全能的，所以老師無法對(duì)每一內(nèi)容都詳細(xì)深入地講解，同時(shí)因?yàn)檎n時(shí)緊張、教學(xué)節(jié)奏快的緣故，這門課程只能進(jìn)行粗淺地講解。

另外，現(xiàn)有的先進(jìn)制造技術(shù)課程的教學(xué)模式?jīng)Q定了這門課程無法進(jìn)行深入地考查，只能從了解和認(rèn)識(shí)的層面通過試卷考察的角度考查學(xué)生。

2 ?先進(jìn)制造技術(shù)課程教學(xué)模式改革探索

2.1 教學(xué)模式改革

①因?yàn)椤断冗M(jìn)制造技術(shù)》課程內(nèi)容龐雜，而且授課課時(shí)不夠，因此，我們可以充分利用好課余的時(shí)間，例如在上課之前提前在QQ群或者微信群等社交平臺(tái)發(fā)布教學(xué)資源，包括上課需要用到的PPT、可以用來練習(xí)的試題，與課程相關(guān)的最新先進(jìn)技術(shù)知識(shí)等，這樣一來，學(xué)生可以提前對(duì)課程進(jìn)行預(yù)習(xí)，以至于學(xué)生在上課的時(shí)候做到心中有底，不會(huì)產(chǎn)生懵圈的狀態(tài)。

同時(shí)，我們可以向?qū)W生推薦每次課程相關(guān)的MOOC資源，因?yàn)镸OOC具有學(xué)程短、模塊化、半結(jié)構(gòu)化、應(yīng)用情景真實(shí)等突出優(yōu)勢(shì)，而且學(xué)生可以利用網(wǎng)絡(luò)，通過MOOC將課程進(jìn)行反復(fù)觀看，能夠更好地理解《先進(jìn)制造技術(shù)》課程的內(nèi)涵和理念，以彌補(bǔ)課堂教學(xué)中學(xué)習(xí)目標(biāo)欠具體、教學(xué)情境欠真實(shí)的不足。

②由于我們加強(qiáng)了課前學(xué)習(xí)的部分，因此在課堂上我們可以采取主題匯報(bào)的形式，將學(xué)生進(jìn)行分組，每次由不同組的同學(xué)基于課前學(xué)習(xí)的內(nèi)容，進(jìn)行討論總結(jié)出每節(jié)課的重點(diǎn)，通過運(yùn)用多種多媒體資源和教學(xué)工具來進(jìn)行預(yù)報(bào)以此來鍛煉學(xué)生交流溝通的能力和團(tuán)結(jié)合作的能力。另外，我們可以在學(xué)生進(jìn)行主題匯報(bào)以后進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，并將課程重點(diǎn)摘取出來在全班范圍內(nèi)進(jìn)行探討式或者研究式的學(xué)習(xí)[9]，老師和學(xué)生一起共同學(xué)習(xí)，讓學(xué)生帶著問題進(jìn)行思考，積極參與討論，讓學(xué)生覺得先進(jìn)技術(shù)其實(shí)就在身邊，離自己并不遙遠(yuǎn)。

③在課后，我們應(yīng)該加強(qiáng)和學(xué)生的溝通，了解學(xué)生對(duì)于知識(shí)的吸收情況，不斷地對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行改進(jìn)，還可以根據(jù)當(dāng)前科技發(fā)展進(jìn)步的情況對(duì)已授課程進(jìn)行補(bǔ)充。另外，我們還需要適當(dāng)?shù)貙?duì)學(xué)生進(jìn)行督促，在處理消化好現(xiàn)學(xué)課程的基礎(chǔ)上，對(duì)前期課程進(jìn)行總結(jié)和歸納，做到不要邊學(xué)邊忘。對(duì)于那些對(duì)先進(jìn)制造技術(shù)具有濃厚興趣的學(xué)生，我們可以邀請(qǐng)他們加入到自己的科研項(xiàng)目組[10]，通過我們的詳細(xì)講解和他們自己的親身體驗(yàn)，能讓學(xué)生切身感受到科技的力量與魅力。

2.2 備課模式改革

①在學(xué)院層面上，根據(jù)學(xué)院實(shí)際情況和教學(xué)設(shè)施，真切地制定教學(xué)目標(biāo)，起到提綱挈領(lǐng)的作用，并且可以積極聯(lián)系使用相關(guān)技術(shù)的企業(yè)工廠進(jìn)行參觀，還可以聯(lián)系相關(guān)領(lǐng)域的其他院系的專家學(xué)者和教授來進(jìn)行講座和指導(dǎo)[7]，讓學(xué)生能夠從不同角度更加清楚和深刻地理解先進(jìn)制造技術(shù)課程。

②因?yàn)閷W(xué)生能夠通過MOOC學(xué)習(xí)來完成大部分課本理論知識(shí)的任務(wù)，因此我們可以趨向于加強(qiáng)優(yōu)質(zhì)素材和案例的尋找[6]，以滿足《先進(jìn)制造技術(shù)》課程動(dòng)態(tài)性強(qiáng)的特點(diǎn)，讓更多的工程案例和前沿的先進(jìn)科技融入到理論講解之中，優(yōu)化先進(jìn)制造技術(shù)課程的教學(xué)內(nèi)容，從而更容易推動(dòng)學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的有效吸收。

③對(duì)于學(xué)生自身來講，學(xué)生需要多培養(yǎng)對(duì)于先進(jìn)制造技術(shù)的學(xué)習(xí)興趣，主動(dòng)自覺地去通過網(wǎng)絡(luò)和各種平臺(tái)去了解當(dāng)前尖端科技和前沿技術(shù)的發(fā)展情況。另外，我們需要督促學(xué)生完成相關(guān)先進(jìn)技術(shù)的試題從而加深理解。

2.3 考核模式改革

考核評(píng)價(jià)體系應(yīng)該從原本的單一淺顯的試卷評(píng)價(jià)，轉(zhuǎn)變?yōu)閷⒖荚囋嚲?、參觀企業(yè)工廠、實(shí)踐等納入評(píng)價(jià)指標(biāo)。

3 ?結(jié)語

在科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展的今天，先進(jìn)的制造技術(shù)突顯出越來越重要的地位。同時(shí)，先進(jìn)制造技術(shù)作為機(jī)械專業(yè)的一門核心專業(yè)課，基于目前的課程特點(diǎn)和授課模式，對(duì)先進(jìn)制造技術(shù)課程進(jìn)行課程教學(xué)改革是迫在眉睫的。我們需要充分利用MOOC的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，運(yùn)用到先進(jìn)制造技術(shù)的課堂之中，讓學(xué)生慢慢地脫離對(duì)教師的依賴，學(xué)會(huì)自學(xué)，并將重心關(guān)注在個(gè)人的提高與發(fā)展上，從根本上提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。這種教學(xué)體系模式是當(dāng)今信息時(shí)代的教學(xué)發(fā)展的需要，符合機(jī)械應(yīng)用型人才的培養(yǎng)特征。

參考文獻(xiàn)：

[1]鐘登華.新工科建設(shè)的背景與內(nèi)涵[J].高等工程教育研究，2017-06-09.

[2]國務(wù)院.國務(wù)院關(guān)于印發(fā)《中國制造2025》的通知[Z].國發(fā){2015}28號(hào).

[3]教育部，工業(yè)和信息化部.中國工程院關(guān)于加快建設(shè)發(fā)展新工科實(shí)施卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃2.0的意見[EB/OL].2018-10-18.

[4]劉海清.淺析我國機(jī)械設(shè)計(jì)與制造技術(shù)的未來發(fā)展[J].科技資訊，2011-09-23.

[5]遲明善，劉曉燕，王仲文.互聯(lián)網(wǎng)+任務(wù)驅(qū)動(dòng)模式下先進(jìn)制造技術(shù)課程教學(xué)改革初探[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2019-05-10.

[6]李華，葛云，夏博，李杞超，馮金龍.《先進(jìn)制造技術(shù)》課程教學(xué)模式改革探討[J].現(xiàn)代教育化，2019-07-30.

[7]趙云偉，劉曉敏.基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的先進(jìn)制造技術(shù)實(shí)訓(xùn)教學(xué)改革[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2019-04-24.

[8]李青云.先進(jìn)制造技術(shù)課程建設(shè)與教學(xué)改革探索[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇，2017-07-01.

[9]佟紹成，于自強(qiáng)，李昕.構(gòu)建工科院校學(xué)生實(shí)踐與創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系的探索與實(shí)踐[J].中國大學(xué)教學(xué)，2012-03-15.

[10]新工科背景下能源動(dòng)力專業(yè)大學(xué)生交叉創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)機(jī)制的探索與實(shí)踐.

基金項(xiàng)目：湖南工業(yè)大學(xué)教改項(xiàng)目”基于MOOC理念機(jī)械類應(yīng)用型人才培養(yǎng)的《先進(jìn)制造技術(shù)》課程教學(xué)改革研究”（項(xiàng)目編號(hào)：2018B05）。

作者簡介：蔡頌（1982-），男，湖南株洲人，博士，副教授。