基于“MOOC+SPOC+實(shí)體課程”的汽車測(cè)試基礎(chǔ)課程混合式教學(xué)模式探索

黃曉蓉 唐嵐 彭憶強(qiáng) 陳飛

摘要針對(duì)傳統(tǒng)汽車測(cè)試基礎(chǔ)課程存在的理論和實(shí)驗(yàn)課時(shí)不足、理論抽象枯燥以及學(xué)生學(xué)習(xí)熱情不高等問題，本文構(gòu)建了“MOOC+SPOC+實(shí)體課程”的混合式教學(xué)模式，該混合教學(xué)模式以學(xué)生學(xué)習(xí)為中心，通過學(xué)情分析，試聽對(duì)比MOOC課程，確定所選教學(xué)資源，基于SPOC對(duì)線上教學(xué)資源進(jìn)行優(yōu)化整理，形成線上自主學(xué)習(xí)資源。借助于QQ軟件，協(xié)助教師完成教學(xué)過程中的監(jiān)測(cè)，完善監(jiān)督管理機(jī)制，基于隨堂測(cè)試和小組討論的方式設(shè)計(jì)線下課程。根據(jù)實(shí)際內(nèi)容的不同，將實(shí)驗(yàn)課分為線上和線下教學(xué)。最后，重構(gòu)了考核方式從而改變以應(yīng)試為主要學(xué)習(xí)目的的情況。

關(guān)鍵詞 MOOC；SPOC；汽車測(cè)試基礎(chǔ)；混合式教學(xué)

中圖分類號(hào)：G424文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2022.03.026

“汽車測(cè)試基礎(chǔ)”是車輛工程和汽車服務(wù)工程等專業(yè)的專業(yè)必修課，其主要講授信號(hào)的時(shí)域及頻域描述、測(cè)量裝置的基本特性、常用傳感器的變換原理、信號(hào)調(diào)理與分析的基本概念、原理和方法等。通過該課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)對(duì)汽車產(chǎn)品的性能測(cè)試，以及生產(chǎn)維護(hù)設(shè)備與產(chǎn)品中的常見問題進(jìn)行分析解決，并為提升學(xué)生解決汽車工程領(lǐng)域復(fù)雜工程問題奠定一定的工程素養(yǎng)。該課程是一門理論性較強(qiáng)的課程，理論知識(shí)較抽象且串聯(lián)性強(qiáng)，要求學(xué)生具有一定的教學(xué)基礎(chǔ)；課程的教學(xué)內(nèi)容多，大量課堂時(shí)間用于基本知識(shí)的講授，極少讓學(xué)生對(duì)汽車測(cè)試基礎(chǔ)的應(yīng)用案例進(jìn)行深入剖析，導(dǎo)致學(xué)習(xí)與授課的難度都較大，學(xué)生學(xué)習(xí)熱情不高，對(duì)課堂知識(shí)的掌握情況也不太理想。課程的考核方式主要以期末考試成績?yōu)橹?，?shí)驗(yàn)課程以學(xué)生完成的實(shí)驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行考評(píng)；該方式比較單一，不能體現(xiàn)出學(xué)生是否完全掌握了重難點(diǎn)知識(shí)、對(duì)知識(shí)的應(yīng)用情況以及對(duì)儀器設(shè)備的操作能力。傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)生主要以小組的形式在老師的指導(dǎo)下完成實(shí)驗(yàn)，每小組配置一套實(shí)驗(yàn)設(shè)備。實(shí)驗(yàn)設(shè)備較少不能滿足每個(gè)學(xué)生一套實(shí)驗(yàn)設(shè)備，較多學(xué)生做實(shí)驗(yàn)時(shí)處于被動(dòng)情況，其并未動(dòng)手操作，或思考實(shí)驗(yàn)中遇到的問題；同時(shí)，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和實(shí)際工程研究存在較小的內(nèi)在聯(lián)系，不能有效激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和探索精神。

隨著互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)的發(fā)展，課程數(shù)字化教學(xué)模式的改革已成為各大高校提升教學(xué)成果和學(xué)生綜合能力的重要途徑，[1-2]線上教學(xué)的方式主要采取學(xué)生自主學(xué)習(xí)模式，學(xué)生的學(xué)習(xí)主觀能動(dòng)性能得到有效激發(fā)。對(duì)于“汽車測(cè)試基礎(chǔ)”課程，通過對(duì)目前眾多在線教學(xué)平臺(tái)的對(duì)比分析，中國大學(xué)MOOC上能提供更多的教學(xué)資源。然而，單純MOOC線上課程的教學(xué)劣勢(shì)逐漸顯現(xiàn)出來，其組織教學(xué)的方式不規(guī)范，整個(gè)教學(xué)過程要求學(xué)生具備較高的自控和自覺性；同時(shí)，學(xué)生學(xué)習(xí)過程中思維容易中斷、不利于師生間的情感交流、交互性差、學(xué)生間不能有效的表達(dá)課程帶來的負(fù)性情緒、學(xué)生難以根據(jù)自身專業(yè)要求選擇適合的在線學(xué)習(xí)資源等。[3]

混合式學(xué)習(xí)模式能夠同時(shí)兼顧傳統(tǒng)學(xué)習(xí)模式與線上學(xué)習(xí)模式的優(yōu)勢(shì)，學(xué)生能利用電子設(shè)備如電腦和手機(jī)等進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，極大拓展了學(xué)生學(xué)習(xí)的方式、時(shí)間和空間。同時(shí)，將線上、線下教學(xué)資源和優(yōu)勢(shì)聚集在一起，結(jié)合傳統(tǒng)教師教授的知識(shí)和網(wǎng)絡(luò)課程知識(shí)進(jìn)行教學(xué)，教學(xué)資源豐富，教師與學(xué)生的互動(dòng)性得到提高，全方位的保障教學(xué)質(zhì)量，相對(duì)較低的時(shí)間成本內(nèi)獲得較高的教學(xué)效率，滿足不同類型高校專業(yè)的教學(xué)需求。[4]教師能在MOOC平臺(tái)上選擇國家精品線上教學(xué)資源，通過開通SPOC，將線上資源與傳統(tǒng)教學(xué)資源結(jié)合設(shè)計(jì)混合式教學(xué)，該教學(xué)模式采用線上自學(xué)和線下課堂教學(xué)的方式，從而改變單一的線上教學(xué)模式。[5-6]綜上所述，本文將研究基于“中國大學(xué)MOOC+SPOC+實(shí)體課程”的汽車測(cè)試基礎(chǔ)課程混合式教學(xué)模式。

1汽車測(cè)試基礎(chǔ)課程混合式教學(xué)設(shè)計(jì)

汽車測(cè)試基礎(chǔ)課程混合式教學(xué)主要分為理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)，兩者均采用線上+線下混合式的教學(xué)模式。

1.1學(xué)情及課程分析

該課程授課對(duì)象是大三學(xué)生，學(xué)生已完成高等數(shù)學(xué)、機(jī)電控制工程等課程學(xué)習(xí)，滿足對(duì)學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)的要求，為混合教學(xué)模式奠定了良好的理論基礎(chǔ)。授課對(duì)象均是“00后”，學(xué)生對(duì)新事物接受程度快且思維活躍，能熟練操作手機(jī)或電腦，可引導(dǎo)學(xué)生合理有效的使用電子產(chǎn)品，為混合式教學(xué)模式提供了較好的實(shí)踐基礎(chǔ)。

1.2教學(xué)準(zhǔn)備

根據(jù)教學(xué)課程目標(biāo)，通過對(duì)中國大學(xué)MOOC中的課程進(jìn)行試聽對(duì)比分析，選擇北京交通大學(xué)史紅梅教授的“傳感器原理及應(yīng)用”和武漢理工大學(xué)的王三武教授的“測(cè)試技術(shù)”兩門課程。根據(jù)學(xué)校的培養(yǎng)方案和教學(xué)大綱，刪除掉多余無關(guān)的章節(jié)內(nèi)容，依據(jù)所需掌握的重難點(diǎn)內(nèi)容以及學(xué)生的專業(yè)背景，重新編輯線上教學(xué)內(nèi)容，使其適合汽車與交通學(xué)院的學(xué)生學(xué)習(xí)。建立QQ群，發(fā)布相關(guān)學(xué)習(xí)資料，完成教學(xué)管理和監(jiān)督學(xué)生的學(xué)習(xí)過程。

1.3混合式線上自主學(xué)習(xí)

根據(jù)教學(xué)大綱中要求學(xué)生需要掌握的重難點(diǎn)知識(shí)，討論區(qū)設(shè)置相應(yīng)問題，引發(fā)學(xué)生思考問題，使其能有目的和有效的進(jìn)行視頻學(xué)習(xí)和教材閱讀，根據(jù)回答教師能了解學(xué)生是否掌握相應(yīng)知識(shí)點(diǎn)。上實(shí)體課的前一周發(fā)布線上教學(xué)視頻、PPT、習(xí)題，學(xué)生自學(xué)相應(yīng)的線上教學(xué)資源和內(nèi)容，針對(duì)難以理解的知識(shí)點(diǎn)，學(xué)生可反復(fù)回看教學(xué)視頻，此教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)比傳統(tǒng)課堂教學(xué)效果更好。教師需完成學(xué)生學(xué)習(xí)教學(xué)視頻和錯(cuò)誤習(xí)題的統(tǒng)計(jì)分析，及時(shí)掌握學(xué)生在線學(xué)習(xí)的情況。

1.4混合式線下課堂教學(xué)

教師根據(jù)線上自主學(xué)習(xí)的反饋數(shù)據(jù)，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，講解錯(cuò)誤率較高的習(xí)題，收集學(xué)生在線學(xué)習(xí)時(shí)遇到的難點(diǎn)、疑問點(diǎn)，結(jié)合課程重難點(diǎn)，針對(duì)性詳細(xì)講解相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。通過隨堂測(cè)試測(cè)試學(xué)生是否有效觀看視頻和掌握相應(yīng)知識(shí)點(diǎn)，根據(jù)相應(yīng)的測(cè)試結(jié)果適當(dāng)調(diào)整線上自主學(xué)習(xí)，更好地督促學(xué)生線上自主學(xué)習(xí)。對(duì)于討論區(qū)的問題，選擇學(xué)生來講解，強(qiáng)化學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，強(qiáng)化課程內(nèi)容的理解深度。同時(shí)，分小組對(duì)教師提出的問題進(jìn)行討論，或者小組內(nèi)對(duì)在線學(xué)習(xí)時(shí)記錄的難點(diǎn)、疑點(diǎn)問題進(jìn)行互問互答，強(qiáng)化以學(xué)生學(xué)習(xí)為中心的教學(xué)模式。

1.5混合式實(shí)驗(yàn)課程安排

根據(jù)課程的教學(xué)大綱，聯(lián)系工程實(shí)踐，結(jié)合學(xué)生興趣，將汽車測(cè)試基礎(chǔ)教學(xué)實(shí)驗(yàn)劃分為線上基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、線下綜合實(shí)驗(yàn)兩個(gè)層次。

汽車測(cè)試基礎(chǔ)線上基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)是必做實(shí)驗(yàn)，其目標(biāo)是使學(xué)生掌握常用傳感器的基本構(gòu)造及工作原理、橋式電路以及測(cè)試系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法。線上基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的組成主要包括常用傳感器特性實(shí)驗(yàn)、電橋特性實(shí)驗(yàn)和靜態(tài)測(cè)試數(shù)據(jù)處理實(shí)驗(yàn)。常用傳感器特性實(shí)驗(yàn)和電橋特性實(shí)驗(yàn)選用由北京潤尼爾網(wǎng)絡(luò)科技有限公司開發(fā)的傳感器虛擬實(shí)驗(yàn)室軟件，靜態(tài)測(cè)試數(shù)據(jù)處理實(shí)驗(yàn)選用MATLAB軟件。教師需提前將需要使用的傳感器虛擬實(shí)驗(yàn)室軟件拷貝給學(xué)生，通過QQ對(duì)學(xué)生安裝軟件以及實(shí)驗(yàn)中遇到的問題進(jìn)行解答。學(xué)生利用業(yè)余時(shí)間學(xué)習(xí)傳感器虛擬實(shí)驗(yàn)室軟件的操作和MATLAB的編程，根據(jù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書獨(dú)立完成相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。

汽車測(cè)試基礎(chǔ)線下綜合實(shí)驗(yàn)為選做實(shí)驗(yàn)，學(xué)生根據(jù)興趣愛好完成一項(xiàng)綜合實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)達(dá)到的目標(biāo)并結(jié)合實(shí)際測(cè)試對(duì)象選擇正確的傳感器和信號(hào)調(diào)理儀器，正確設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)操作流程和組成測(cè)試系統(tǒng)，最終完成信號(hào)的采集和分析，其目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析和解決測(cè)試問題的能力，以及學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、團(tuán)隊(duì)精神和實(shí)踐能力。線下綜合實(shí)驗(yàn)主要包括由汽車輪胎壓力檢測(cè)與氣體泄漏分析綜合實(shí)驗(yàn)、汽車減振器異響辨識(shí)綜合實(shí)驗(yàn)、汽車防碰撞綜合實(shí)驗(yàn)、汽車內(nèi)環(huán)境監(jiān)控綜合實(shí)驗(yàn)、汽車防抱死制動(dòng)綜合實(shí)驗(yàn)以及其他測(cè)試綜合實(shí)驗(yàn)。

1.6混合式教學(xué)課程考核

根據(jù)學(xué)校要求，重新建立考核評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，細(xì)化考核內(nèi)容，使學(xué)生明確每個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)的考核成績，量化學(xué)習(xí)效果。期末考試占總成績的70%，根據(jù)教學(xué)大綱知識(shí)點(diǎn)閉卷考核；上機(jī)實(shí)驗(yàn)占總成績的20%，線上基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和線下綜合實(shí)驗(yàn)進(jìn)行綜合考評(píng)；平時(shí)成績占總成績的10%，主要根據(jù)線上作業(yè)、線上討論、學(xué)習(xí)文檔的整理和平時(shí)作業(yè)等情況考評(píng)。上述考核細(xì)化了實(shí)驗(yàn)考核和平時(shí)成績考核，加強(qiáng)了線上和線下教學(xué)過程的考核。

2混合式教學(xué)效果分析

從2019年開始講授“汽車測(cè)試基礎(chǔ)”課程，2019和2020年分別采用傳統(tǒng)和混合的教學(xué)模式，人數(shù)分別為57和80人，兩年的試卷分析報(bào)告如表1所示。從表中可知，同傳統(tǒng)教學(xué)模式相比，混合式教學(xué)班的成績提高了10分左右，且高分段同學(xué)有明顯增加，而低分段同學(xué)也顯著減少。

為有效評(píng)價(jià)混合式教學(xué)效果，本文通過問卷調(diào)查的方式，對(duì)課程教學(xué)班（共計(jì)80人）進(jìn)行問卷調(diào)查，問卷調(diào)查結(jié)果如下：相對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)模式，89%學(xué)生認(rèn)為混合式教學(xué)效果方式更好，92%認(rèn)為其資源更豐富，86%認(rèn)為其考核方式更合理，83%認(rèn)為其授課重難點(diǎn)突出更容易理解和掌握，97%認(rèn)為其教師與學(xué)生互動(dòng)性更強(qiáng)，95%認(rèn)為其實(shí)驗(yàn)教學(xué)學(xué)生主動(dòng)性、創(chuàng)新意識(shí)和探索精神得到提高。收集到的混合式教學(xué)存在的主要問題點(diǎn)是學(xué)生表示線上教學(xué)時(shí)自控力弱意志力不強(qiáng)，且學(xué)習(xí)任務(wù)相對(duì)較多而平時(shí)投入學(xué)習(xí)的時(shí)間有限。綜合上述調(diào)查結(jié)果可知，混合式教學(xué)在教學(xué)資源、考核方式、知識(shí)的重難點(diǎn)講授、教師與學(xué)生的互動(dòng)性、實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生的主動(dòng)性、創(chuàng)新意識(shí)和探索精神等方面都有較好的效果。

3結(jié)論

本文通過整合優(yōu)化中國大學(xué)MOOC中的教學(xué)資源設(shè)計(jì)基于SPOC的線上教學(xué)內(nèi)容，借助于QQ軟件輔助完成在線教學(xué)的監(jiān)測(cè)，通過講解線上教學(xué)遇到的疑難點(diǎn)、隨堂測(cè)試和小組討論設(shè)計(jì)了線下教學(xué)，將實(shí)驗(yàn)教學(xué)劃分為線上基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和線下綜合實(shí)驗(yàn)兩個(gè)層次，并重構(gòu)了考核方式，構(gòu)建了“MOOC+SPOC+實(shí)體課程”的混合式教學(xué)模式，該模式以學(xué)生學(xué)習(xí)為中心，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生分析和解決實(shí)際問題的能力。

*通訊作者：陳飛

基金項(xiàng)目：四川省科技廳重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：2020YFG0211）；汽車服務(wù)工程教學(xué)團(tuán)隊(duì)（項(xiàng)目編號(hào)：RC2100001767）；《汽車測(cè)試基礎(chǔ)》四川省省級(jí)一流課程（項(xiàng)目編號(hào)：RC2100001384）；西華大學(xué)教師師資支持計(jì)劃（項(xiàng)目編號(hào)：20150018）；汽車工程國家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心項(xiàng)目（教高函[2013]10號(hào)）；西華大學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)項(xiàng)目“汽車與交通工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)團(tuán)隊(duì)”；西華大學(xué)思政精品育人項(xiàng)目“以教學(xué)賽創(chuàng)育協(xié)同模式為核心，培育新時(shí)代汽車人”。

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