基于MOOCs的機械原理課程的機械創新設計實踐與探索

郭士銳　郭小鋒　程軍紅

摘要：作為工科院校機械類和近機械類專業學生必修的一門專業基礎課程，機械原理課程存在著課時少、理論強、難消化等問題。本研究針對課程特點結合機械創新設計，采用MOOCs教學方式，實現了多媒體、師生的交流互動，從而激發了學生的學習興趣，提高了機械原理課程的教學質量。

關鍵詞：MOOOs；SPOC；機械原理；機械創新設計；教學改革

一、引言

機械原理是機電類工科學生的一門專業基礎課程，一般在大學二年級開設。大多數學生由于工廠經驗缺乏，基本工程意識薄弱，也缺少空間思維能力與材料成型及控制等基礎知識，很難對機械原理課程有更深層次的把握。機械原理課程已經形成了較為完整的教學體系，然而，現有的教學方式仍以“填鴨式”為主，教學效果不盡如人意?，F有的大部分高校機械原理課程學時數相較起初已經大幅度減少，課程內的實踐環節也大大縮減，在這種情況下，學生接受知識是被動的，教師的教學也由之前的小班授課轉變為現在的合班講授，為了改變現有狀況，各高校都在尋找新的模式以提高教學效果。

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

MOOCs（Massive Open Online Coursers）即大規模開放式在線課程，是近幾年推出的一種網絡在線課程模式，在互聯網上組織發布開放課程。自美國Coursera Udacity和edX等為代表的互聯網教學平臺創辦以來，以MOOCs為開放共享的教學模式迅速鋪展開來，國內高校自2010年以來利用互聯網平臺，將一些精品課程的講座視頻再加工放到MOOC平臺上，讓學生可以與名師互動交流。這種方式不僅為學生提供了優質的課程資源，也大大提高了學生的自主學習性。

MOOC平臺的大規模應用使線上課程逐漸增多，學生數量也呈現明顯增長，但是這種互聯網教學方式也有一些問題，主要存在于教與學之間。比如，起初課程視頻是對社會公開的，不對課程先修條件進行設置，這使得多數參與學習的學生水平參差不齊，大多數學生基礎較差，課程完成率低下，教師的工作積極性也不高。另外，平臺中的視頻與MOOC理念不相符，課程目標、教學對象、難點與重點不清晰。另外，許多課程仍然沿用傳統的思維理念進行傳統課程結構與流程的再現，相當于只換了一種形式。

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

SPOC（Small Private Online Course）即小規模限制性在線課程，最早由美國加州大學伯克利分校的?？怂菇淌谔岢觯趪鴥韧ǔ１环Q為“私播課”或“翻轉課堂（Flipped Classroom）”。它建立在慕課的基礎之上，要求學生必須具備一定的條件，即提高了準入門檻。SPOC的基本流程是：學生與教師準備，課堂進行，課后復習。教師在上課前需要整合教學大綱，編排教學日歷，把數字材料（視頻、電子教材等）在互聯網平臺中公開，讓學生預習，完成課堂前測等，課堂上教師可以與分組后的學生互動（答疑、解惑、分享、歸納等），課后學生在平臺完成作業，教師可以直接評論，全程個性化的輔導，最終完成主題學習的一種新的教學方式。

這種教學方式，是傳統教學方式的優勢與網絡化學習優勢的結合，顛覆了傳統課堂教學模式，從而形成新的教學模式。使人們重拾課堂教學改革的希望。這種教學模式既讓教師把握教學過程的監控、引導，又可以提高學生自主學習的積極性。在基于MOOCs教學的SPOC理念教學模式中，改變了教師的教學理念與學生的認知方式，也對學生的考查進行了顛覆，不再讓最終的一紙成績定勝負，更重視學生的學習過程。這不僅是形式的變化，而且是素質教育結合現代教育，充分利用互聯網的優勢取得的更好的教學方式。所以說基于MOOCs教學的SPOC是一種新的學習理念。

四、基于慕課的機械原理課程翻轉課堂

（一）教學體系

慕課教學的價值取向本是以“學”為本。在慕課視頻互聯網平臺教學中，傳統課堂教學內容重點濃縮為幾分鐘的“微課程”，在學習“微課程”后可立刻進行測試，以監督查驗學生的學習效果。在以慕課為基礎的翻轉課堂教學改革研究過程中，機械原理課程既要制定每個“微課程”的教學目標，也要對本領域的研究與發展動向有一定的了解。

機械原理課程翻轉課堂教學方式的出現，為學生提供了更多的學習途徑。機械原理課程任課教師一方面要利用國內知名高?，F有的機械原理慕課課程進行學習，認真制作具有自己知識產權的教學資源；另一方面也要根據課程中的章節相關性，將一些相關度較高的章節整合，改革以章節順序來學習專業知識的傳統教學方式。每節慕課可作為一個單元知識體進行測試、講解和解答，然后根據各個單元知識在課程大綱中構建完整的體系，讓學生了解其承接關系。

（二）實施方法

SPOC的內容可從教師準備、學生準備、課堂進行、課后復習四個方面簡要說明，如下圖所示。

1.教師準備

教師要根據需要整合教學大綱，編寫教學日歷與教學目標，制定成績考評原則，制作教學PPT，指定學生用教材或參考書籍。教師也可以將往年的試題根據“微課程”的單元體知識點匯整題庫，組織課前問題和練習題，發布或更改作業。筆者通過在“泛雅”平臺上的SPOC教學實踐得到如下啟示：首先，SPOC增強了學生的學習興趣，提高了學習質量與課程的完成率；其次，SPOC在“泛雅”平臺上，通過大班進行小班分組教學，增加了教師對學生平時成績與平時學習行為等記錄和監控，并能及時與學生溝通互動。

2.學生準備

學生在課前通過學號登錄“泛雅”平臺，填寫班級，完成課程報名并進入課程，可以查看教師提前設置好的教學大綱、教學目標、教學日歷、課前作業等內容，學習電子教材內容，根據“微課程”做筆記，完成教師預先布置的習題，并收集在課程學習中出現的問題。

3.課堂進行

教師按照傳統教學方式與學生面對面，在課堂上用平時課堂20%～50%的時間重點講解問題最多的知識點，然后根據班級人數將學生分成小組，由組長負責，在課堂剩余的時間里由教師主持討論，課程重點和疑難問題一并由組員交組長匯總發言，師生與各個小組進行共同討論。課前作業與優秀的個人成績，教師可以進行展示分享，最后教師進行歸納總結課程。

4.課后復習

學生在“泛雅”平臺上查看教師發布的課后課程作業進行完成復習并上傳，全部課程學習結束還可查看歷年考試進行模擬測驗并上傳，教師也在平臺上掌握學生學習進度，并對課后作業進行修改考評，上傳評語。教師通過“泛雅”平臺可以掌握學生自主學習狀況、測試后的成績與班級排名等。全方位了解學生的學習情況。

（三）存在的問題

學生受傳統被動學習方式的影響，學習主動性較低，如何讓學生利用課余時間去學習翻轉課堂的教學形式，是當前需要解決的重要問題。另一個問題是傳統教學讓教師工作壓力大，如何讓教師從繁忙的科研教學任務中脫離，有時間梳理課程并制作高水平的微視頻。高校要適當建立新的慕課考評體系對教師進行考評，這是有效解決慕課發展瓶頸的途徑。

五、結語

MOOC的迅速發展為機械原理課程的教學改革提供了新的思路，為師生帶來了新的教學與學習體驗，也為機械原理課程的教學模式提出了新的挑戰?；贛OOCs的機械原理課程的機械創新設計實踐與探索，可以為工科院校近機類專業課程的教學提供借鑒，但如何利用基于慕課的翻轉課堂增加學生的積極性，應該在課程體系、教學管理等方面進行大膽嘗試和實踐，量變到質變的創新變革還需要廣大教師的長期摸索。

責編：夜雨