“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代大學(xué)MOOC教學(xué)模式研究
——以《機(jī)床數(shù)控技術(shù)》課程為例

吳青聰

(南京航空航天大學(xué) 機(jī)電學(xué)院，江蘇 南京 210016)

“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代大學(xué)MOOC教學(xué)模式研究
——以《機(jī)床數(shù)控技術(shù)》課程為例

吳青聰

(南京航空航天大學(xué) 機(jī)電學(xué)院，江蘇 南京 210016)

“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代中出現(xiàn)的MOOC在線開(kāi)放教育模式給傳統(tǒng)教育帶來(lái)了重大挑戰(zhàn)。“互聯(lián)網(wǎng)+教育”是基于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的新型教育形態(tài)，MOOC教學(xué)模式的發(fā)展對(duì)推進(jìn)現(xiàn)代教學(xué)改革具有重要現(xiàn)實(shí)意義。將MOOC教學(xué)模式應(yīng)用于《機(jī)床數(shù)控技術(shù)》課程，可以豐富教學(xué)資源，降低受教育成本，激發(fā)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)積極性與主動(dòng)性，適應(yīng)教育發(fā)展潮流，為我國(guó)開(kāi)放式在線課程的建設(shè)和發(fā)展提供新視角和新思路。

“互聯(lián)網(wǎng)+”；MOOC；教學(xué)改革；機(jī)床數(shù)控技術(shù)

隨著計(jì)算機(jī)硬件、軟件技術(shù)的日益成熟，以及網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施功能的不斷提升，基于計(jì)算機(jī)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)功能的“互聯(lián)網(wǎng)+”促進(jìn)了教育行業(yè)的變革和發(fā)展，有效解決了傳統(tǒng)課堂教學(xué)存在的諸多不足。教育部印發(fā)的《教育信息化十年發(fā)展(2011-2020年)規(guī)劃》和《2017年教育信息化工作要點(diǎn)》對(duì)高校教師的信息化教育發(fā)展提出了整體的部署和明確的要求，旨在提高教師的信息化教育技能，保證教育教學(xué)質(zhì)量，完善教育信息化基礎(chǔ)環(huán)境建設(shè)，加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間應(yīng)用廣度與深度，適應(yīng)“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代背景下的教育發(fā)展改革要求。[1]

MOOC(Massive Open Online Course)教育模式，即大規(guī)模開(kāi)放在線課程，又稱為“慕課”，是基于連通主義理論和網(wǎng)絡(luò)化學(xué)習(xí)的開(kāi)放教育學(xué)而發(fā)展起來(lái)的新型在線課程模式，具有教學(xué)內(nèi)容豐富、實(shí)現(xiàn)方式多樣化、學(xué)習(xí)主動(dòng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，學(xué)習(xí)者可以基于自身學(xué)習(xí)需求選擇合適的課程，能夠有效提升教與學(xué)的互動(dòng)性和開(kāi)放性。本文以《機(jī)床數(shù)控技術(shù)》課程教學(xué)為例，對(duì)MOOC教學(xué)模式的應(yīng)用和發(fā)展進(jìn)行深入研究。[2]

一、“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代的教育教學(xué)特征

“互聯(lián)網(wǎng)+”就是指“互聯(lián)網(wǎng)+各個(gè)傳統(tǒng)行業(yè)”，但其并非簡(jiǎn)單的疊加。《國(guó)務(wù)院關(guān)于積極推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)的指導(dǎo)意見(jiàn)》指出，“互聯(lián)網(wǎng)+”通過(guò)將互聯(lián)網(wǎng)信息通信技術(shù)與傳統(tǒng)行業(yè)進(jìn)行深入融合和演變，實(shí)現(xiàn)社會(huì)資源的優(yōu)化配置和集成，促進(jìn)了社會(huì)生產(chǎn)能力水平和創(chuàng)造力水平的發(fā)展，是在知識(shí)社會(huì)創(chuàng)新2.0推動(dòng)下發(fā)展起來(lái)的互聯(lián)網(wǎng)形態(tài)演進(jìn)和社會(huì)發(fā)展形態(tài)。在教育領(lǐng)域，“互聯(lián)網(wǎng)+”可以面向不同層次和類型的人群提供開(kāi)放式的優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源，豐富了教學(xué)手段和教學(xué)模式，優(yōu)化了教學(xué)行為和學(xué)習(xí)效率，并有效推動(dòng)了傳統(tǒng)“課堂教育”方式向現(xiàn)代“智慧教育”的轉(zhuǎn)變。

“互聯(lián)網(wǎng)+教育”是建立在現(xiàn)代電子計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)基礎(chǔ)上的一種新型教育形態(tài)，它以受教育者為主體，通過(guò)多種網(wǎng)絡(luò)交互方式實(shí)現(xiàn)學(xué)生、教師與學(xué)校之間的聯(lián)系和通信。[3]“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代下的教育并不僅僅是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在教育教學(xué)中的簡(jiǎn)單應(yīng)用，而是教育與互聯(lián)網(wǎng)的深度融合與變革，其主要的特征如下：

第一，在“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代背景下，教育領(lǐng)域中存在著諸多不同教育層面的跨界交互，并在跨界交互過(guò)程中得到了新的教育形態(tài)。該模式將教學(xué)、課程、考試、管理、考核、就業(yè)等教育元素通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)有效整合連接為一體，實(shí)現(xiàn)教育水平和教學(xué)質(zhì)量的升級(jí)。例如微課、MOOC、SPOC(Small Private Online Course)[4]、云端大學(xué)、翻轉(zhuǎn)課堂等線上課程教學(xué)方式就是“互聯(lián)網(wǎng)+課程”的典型代表。[5]

第二，“互聯(lián)網(wǎng)+教育”體現(xiàn)了教育的創(chuàng)新性和開(kāi)放性，并使傳統(tǒng)教育模式產(chǎn)生了重要的變革和進(jìn)步。互聯(lián)網(wǎng)可以將網(wǎng)絡(luò)視頻、虛擬現(xiàn)實(shí)、智能移動(dòng)通訊、在線語(yǔ)音、云搜索、大數(shù)據(jù)分析等新技術(shù)融合到教育教學(xué)過(guò)程中，形成不同的創(chuàng)新教育新模式，通過(guò)集成豐富的網(wǎng)絡(luò)資源，構(gòu)建不同類型的創(chuàng)新性教育眾創(chuàng)空間和學(xué)習(xí)平臺(tái)?；ヂ?lián)網(wǎng)技術(shù)的開(kāi)放性決定了“互聯(lián)網(wǎng)+教育”模式可以解決傳統(tǒng)課堂教育的局限性問(wèn)題，使教育資源可以走出學(xué)校，實(shí)現(xiàn)共享。

第三，“互聯(lián)網(wǎng)+教育”可以實(shí)現(xiàn)不同教育主體間的關(guān)系優(yōu)化和結(jié)構(gòu)重組，使學(xué)習(xí)者在充分掌握教育教學(xué)資源信息的條件下，具有獨(dú)立的受教育選擇權(quán)和教學(xué)質(zhì)量監(jiān)督權(quán)，教師、學(xué)生以及教育機(jī)構(gòu)三者之間的作用和角色發(fā)生了改變，學(xué)習(xí)者的主體地位能夠得到更充分的體現(xiàn)?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+教育”模式通過(guò)為學(xué)習(xí)者提供多元化的教學(xué)手段和共享平臺(tái)，可以擺脫課堂教學(xué)的位置和時(shí)間局限性，為實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地與終身學(xué)習(xí)提供了可能。

二、MOOC教學(xué)模式的發(fā)展和意義

基于MOOC的開(kāi)放式在線課程教學(xué)模式是“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下實(shí)現(xiàn)教育共享化和國(guó)際化的重要途徑。MOOC的概念是由加拿大愛(ài)德華王子島大學(xué)和國(guó)家人文教育技術(shù)應(yīng)用研究院于2008年提出的。[6]斯坦福大學(xué)于2011年將《人工智能導(dǎo)論》課程免費(fèi)共享于網(wǎng)絡(luò)，多達(dá)16萬(wàn)名學(xué)習(xí)者對(duì)此課程進(jìn)行了網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)，這標(biāo)志著MOOC取得了重大突破并進(jìn)入了高速發(fā)展階段。[7]北京大學(xué)和清華大學(xué)于2013年5月加入了在線教育平臺(tái)edX，這標(biāo)志著MOOC教學(xué)模式正式被引進(jìn)中國(guó)。2013年7月，上海交通大學(xué)與在線教育平臺(tái)Coursera建立了合作關(guān)系，并宣布與北京大學(xué)、清華大學(xué)等諸多國(guó)內(nèi)高校共同建立中國(guó)的MOOC在線教育平臺(tái)。[8]2014年5月，由教育部創(chuàng)建的中國(guó)大學(xué)MOOC在線教育平臺(tái)正式投入使用，為學(xué)習(xí)者提供了免費(fèi)優(yōu)質(zhì)的知名高校MOOC教育資源。教育部于2015年出臺(tái)了《關(guān)于加強(qiáng)高等學(xué)校在線開(kāi)放課程建設(shè)應(yīng)用與管理的意見(jiàn)》，推動(dòng)了開(kāi)放在線課程的進(jìn)一步認(rèn)定和推廣。

隨著MOOC發(fā)展浪潮在全球范圍內(nèi)的迅速推進(jìn)，中國(guó)的傳統(tǒng)高等教育模式面臨著重大的挑戰(zhàn)，同時(shí)也迎來(lái)了改革和發(fā)展的良好機(jī)遇。MOOC教學(xué)模式的突出特點(diǎn)是大規(guī)模性、微課程性以及分層教學(xué)，學(xué)習(xí)者可以基于自己的時(shí)間安排完成學(xué)習(xí)任務(wù)，不受傳統(tǒng)教學(xué)模式的時(shí)間和空間限制。但是，MOOC是無(wú)法取代正常教學(xué)環(huán)節(jié)的，其與傳統(tǒng)教學(xué)模式并非相互矛盾的，而應(yīng)該是相互促進(jìn)的。就目前的發(fā)展階段而言，以傳統(tǒng)教學(xué)環(huán)節(jié)為主，MOOC教學(xué)為輔的教學(xué)模式具有更高的教學(xué)質(zhì)量和效率。MOOC在現(xiàn)代大學(xué)教育中的意義主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：

1.MOOC教學(xué)質(zhì)量高，教學(xué)資源多樣

諸多世界一流大學(xué)都通過(guò)MOOC共享優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源，課程的講授者往往是學(xué)校的教學(xué)名師，課程制作精良，教學(xué)質(zhì)量得到了充分的保證，并有利于培養(yǎng)國(guó)際化人才。學(xué)習(xí)者可以根據(jù)自己的興趣，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)移動(dòng)終端接受跨文化、跨國(guó)界的課程教學(xué)，有效減少了外界干擾帶來(lái)的負(fù)面影響，提高學(xué)習(xí)效率，拓寬學(xué)習(xí)視野。

2.MOOC學(xué)習(xí)成本低，無(wú)須繳納教學(xué)費(fèi)用

MOOC基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行在線教學(xué)，其注重的是教育資源的共享以及受教育者的學(xué)習(xí)過(guò)程，課程結(jié)束后并不提供任何學(xué)分和學(xué)位，也不需要交納任何的學(xué)習(xí)費(fèi)用，因此極大降低了學(xué)習(xí)者的受教育成本，有利于推進(jìn)全民素質(zhì)教育的進(jìn)一步實(shí)施，真正實(shí)現(xiàn)“有教無(wú)類”。

3.MOOC促進(jìn)教師隊(duì)伍提升專業(yè)水平素養(yǎng)

由于MOOC具有共享性和開(kāi)放性，來(lái)自全球不同地區(qū)的學(xué)習(xí)者都可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)接受在線課程的教學(xué)。教師的教學(xué)影響力得到了充分?jǐn)U大，不再局限于單一的課堂和班級(jí)。因此，要求教師隊(duì)伍進(jìn)一步提高自身的教學(xué)素養(yǎng)和能力，并掌握新的在線課程教學(xué)技巧。

4.MOOC推動(dòng)和深化了在線教育創(chuàng)新模式

相對(duì)于傳統(tǒng)的在線教育而言，MOOC強(qiáng)化了教學(xué)資源的開(kāi)放共享與師生之間的互動(dòng)模式，有利于創(chuàng)造性地開(kāi)展更深入高效的在線教育策略，克服傳統(tǒng)在線教育存在單向傳輸性和課程多線性，缺乏教學(xué)交互性等缺點(diǎn)，對(duì)推進(jìn)教學(xué)改革與提高教學(xué)質(zhì)量具有重要現(xiàn)實(shí)意義。

三、MOOC環(huán)境下《機(jī)床數(shù)控技術(shù)》課程建設(shè)

隨著數(shù)控機(jī)床在機(jī)械制造行業(yè)中的普及應(yīng)用，數(shù)控技術(shù)越來(lái)越突顯出其重要性?！稒C(jī)床數(shù)控技術(shù)》課程是機(jī)械工程專業(yè)的必修課，教材選用陳蔚芳教授與王宏濤教授主編的《機(jī)床數(shù)控技術(shù)及應(yīng)用(第三版)》，具有課程內(nèi)容豐富，涵蓋知識(shí)面廣，理論性和實(shí)踐性強(qiáng)等特點(diǎn)。[9]該課程主要包括數(shù)控技術(shù)概論、數(shù)控加工程序編制方法、計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置、數(shù)控機(jī)床的運(yùn)動(dòng)控制原理、數(shù)控機(jī)床的檢測(cè)裝置、數(shù)控機(jī)床的伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)與裝置、分布式數(shù)控技術(shù)(DNC)、柔性制造系統(tǒng)(FMS)等幾個(gè)模塊，如圖1所示。其中，課程的核心內(nèi)容主要包括數(shù)控程序編程方法、數(shù)控插補(bǔ)原理以及數(shù)控機(jī)床伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。如圖2所示為《機(jī)床數(shù)控技術(shù)》的MOOC課程建設(shè)思路，具體描述如下：

圖1 《機(jī)床數(shù)控技術(shù)》課程組成模塊

圖2 《機(jī)床數(shù)控技術(shù)》MOOC課程建設(shè)思路

制作、搜集并整合相關(guān)課程資源，包括課件、視頻、音頻、圖片、動(dòng)畫以及相關(guān)的拓展知識(shí)網(wǎng)站鏈接等，以不同章節(jié)的知識(shí)單元為主體，進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)的碎片化處理，并根據(jù)課程體系進(jìn)行系統(tǒng)地整合化處理，然后將課程資源發(fā)布于MOOC在線平臺(tái)中，使學(xué)生能通過(guò)網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)終端進(jìn)行自主選擇和學(xué)習(xí)課程資料。

以“數(shù)控機(jī)床的運(yùn)動(dòng)控制原理”章節(jié)的難點(diǎn)“數(shù)字積分法(DDA法)圓弧插補(bǔ)”為例。在傳統(tǒng)課堂教學(xué)中，教師對(duì)插補(bǔ)的原理以及課本插補(bǔ)例題的講解往往占用大部分的課堂時(shí)間，導(dǎo)致學(xué)生獨(dú)立思考和練習(xí)的時(shí)間被壓縮，無(wú)法深入了解數(shù)字插補(bǔ)本質(zhì)原理。為了解決這一問(wèn)題，可以利用MOOC在線平臺(tái)，共享相關(guān)課程資料。對(duì)于難點(diǎn)部分，學(xué)生可以結(jié)合課件、視頻、動(dòng)畫進(jìn)行反復(fù)的學(xué)習(xí)，并結(jié)合MOOC在線插補(bǔ)仿真軟件，進(jìn)行任意圓弧的插補(bǔ)過(guò)程的推導(dǎo)和驗(yàn)算，真正了解DDA插補(bǔ)運(yùn)算的本質(zhì)。

學(xué)生完成在線課程學(xué)習(xí)以后，可以通過(guò)MOOC在線考核模塊對(duì)自己的學(xué)習(xí)效果進(jìn)行實(shí)時(shí)的獨(dú)立測(cè)試，及時(shí)發(fā)現(xiàn)自己學(xué)習(xí)的不足和問(wèn)題。試題由題庫(kù)自動(dòng)隨機(jī)生成(包括數(shù)控概念選擇填空題、主觀數(shù)控編程、插補(bǔ)過(guò)程分析、數(shù)控機(jī)床核心部件設(shè)計(jì)等)，并設(shè)有考試時(shí)間限制，保證考試內(nèi)容與結(jié)果的合理性與代表性?？荚嚱Y(jié)束后，MOOC在線評(píng)估模塊會(huì)根據(jù)考試的結(jié)果輸出學(xué)習(xí)效果報(bào)告，教師根據(jù)效果報(bào)告評(píng)估學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握程度，以及在線課程的優(yōu)缺點(diǎn)，并對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行具有針對(duì)性的調(diào)整和補(bǔ)充。

MOOC在線教學(xué)平臺(tái)可以通過(guò)交流討論模塊，實(shí)現(xiàn)教師和學(xué)生之間的實(shí)時(shí)與非實(shí)時(shí)互動(dòng)交流。教師可以通過(guò)在線答疑、群體討論、頭腦風(fēng)暴等方式了解學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度和問(wèn)題，并調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性與主動(dòng)性，學(xué)生可以通過(guò)與教師的交流，解決自己在學(xué)習(xí)和測(cè)試過(guò)程中所遇到的難點(diǎn)和問(wèn)題，更全面、準(zhǔn)確地掌握課程內(nèi)容相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，并將自己的學(xué)習(xí)心得和經(jīng)驗(yàn)總結(jié)推送到交流討論模塊中，提供給教師與其他學(xué)習(xí)者進(jìn)行參考。

MOOC在線教學(xué)平臺(tái)的順利推廣需要政府、學(xué)校在政策和資金上的有力支持，推出合理的MOOC建設(shè)激勵(lì)機(jī)制，并配備制作課程資源與維護(hù)平臺(tái)運(yùn)行所需的硬件設(shè)備和專業(yè)軟件。此外，為了提高學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力(如數(shù)控機(jī)床編程與操作實(shí)踐)，應(yīng)建立實(shí)訓(xùn)中心基地和實(shí)踐平臺(tái)，保證理論學(xué)習(xí)與實(shí)踐相結(jié)合。

四、結(jié)論

在信息大爆炸的時(shí)代背景下，基于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的教學(xué)改革勢(shì)在必行。本文討論了“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代背景下的MOOC教學(xué)模式對(duì)教育發(fā)展的影響與意義，并以《機(jī)床數(shù)控技術(shù)》課程為例，討論了MOOC開(kāi)放在線課程的建設(shè)思路和基本方法。MOOC適應(yīng)了當(dāng)代高等教育大眾化的發(fā)展需求，有利于實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源的共享，提高學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣和效率，促進(jìn)傳統(tǒng)教育的創(chuàng)造性變革和發(fā)展。

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ResearchontheMOOCTeachingModeinUniversitiesinthe“Internet+”Age——ExemplifiedbytheCourseNumericalControlTechnologyofMachineTool

WU Qing-cong

(College of Mechanical and Electrical Engineering, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, Nanjing, Jiangsu 210016, China)

In the “Internet+” age, the massive open online course (MOOC) has brought crucial challenge to the traditional education mode. The “Internet + Education” is a new education form based on the computer network communication technology. The development of MOOC teaching mode has important practical significance in promoting the modern educational reform. The application of MOOC teaching mode in the course of Numerical Control Technology of Machine Tool can enrich the teaching resources, reduce the education costs, stimulate the enthusiasm and initiative of learners, and adapt to the development trend of education, which provides new perspectives and ideas to the construction and development of massive open online courses in our country.

“Internet+”; MOOC; educational reform； numerical control technology of machine tool

2017-08-23

江蘇省教育廳教改項(xiàng)目《機(jī)械工程及自動(dòng)化專業(yè)課程體系、教學(xué)模式、管理機(jī)制的研究與實(shí)踐》(JG05303J)

吳青聰(1988-)，男，廣西崇左人，工學(xué)博士，講師，主要從事機(jī)器人與機(jī)床數(shù)控技術(shù)研究。

G434

A

1008-469X(2017)05-0018-04