機械制造概論公選課創新教學模式的探索與實踐

蔡剛毅 屈少敏

[摘 要]針對傳統的公選課單一的課堂講授模式，以機械制造概論為例，基于翻轉課堂、探究學習以及個性化學習等理念，進行了教學模式的改革，從教學形式、教學策略、教學資源、教學內容、考核方式等方面做了一系列的探索與實踐。教學效果表明，所采用的教學模式能有效提高選課學生的綜合素質以及學生的學習興趣，學生的知識與能力得到了全方位的提升。

[關鍵詞]公選課；教學模式；模塊化；翻轉課堂；考核方式

[中圖分類號] G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2018）02-0083-03

高校公共選修課（以下簡稱“公選課”）一般指面向全校各專業、各年級開設，旨在加強素質教育，促進學生個性發展，培養學生創新能力和創業意識，由學生自主選擇的課程，是人才培養方案不可分割的重要組成部分。公選課的設置，旨在引導學生廣泛涉獵不同學科知識，增進學生對自身、社會、自然及其關系的理解。公選課其設置應該符合基本性、整合性、深刻性、時代性以及普適性原則。課程應盡可能地反映學科新成果、新趨勢、新信息。課程所探討的問題應適合全體學生學習，以不需預先修習系統性專業知識為前提。

河南工業大學公共選修課共設置了自然科學類、社會科學類、人文類、素養類、技能類和創新創業類等六大模塊。其中自然科學模塊主要涵蓋數理化、生物、工程技術等自然科學學科，目的是使學生通過對自然科學學科前沿的總體了解，開拓他們的學術視野，同時引導大學生關注社會生活中的科學應用。機械制造概論屬于自然科學模塊，是為文科及非機械類理工各專業學生開設的一門公共選修課程。該課程簡明地介紹了機械制造的概況、工程材料、材料成形技術、機械加工技術等內容，目的是使學生建立機械制造全過程的一般概念，課程需18學時，計1學分。

在具體的教學過程中，機械制造概論公選課的教學質量面臨著各種各樣的問題。如學生來自文、理、工等不同的專業，基礎差異較大；機械制造過程復雜，涵蓋多學科，而且保持著快速發展的勢頭，但課堂教學時數較少。面對來自不同專業背景的學生，如何進行教學設計、提高學生學習興趣是需要解決的一大問題。

針對機械制造概論公選課的上述問題，筆者打破傳統的單一的課堂講授模式，從教學形式、教學策略、教學資源、教學內容、考核方式上做了一系列的探索與實踐。這種創新教學模式能夠從基本原理、基本知識、創新能力培養、團隊合作交流、信息技術應用等方面全方位培養學生的綜合素質。經過不斷探索與實踐，這種教學模式取得了良好的教學效果，為同類型課程的教學改革提供了思路。

一、教學形式多樣化

（一）學情分析與教學目標制定

首先，需要對學情進行分析并制定教學目標。文科及非機類學生由于無機械制造先修課程、無金工實習環節，因此他們對機械制造比較陌生；公選課學生可選的范圍大，學分少，出于學習興趣，學生期待更直觀、更有趣味性、更開放、更個性化、更智能的學習方式和新的嘗試；此外，現在大學生都具備了基本的信息技術，擁有一個或多個智能終端。基于以上三點，必須調動學生學習的積極性，學生希望能看到相關示意動畫，看到生產視頻，教師應進行情景創設；在課堂上，教師應避免照本宣科、枯燥講解，應力求生動形象、簡單有趣。

課堂教學目標就是課堂教學過程中的教與學的互動目標。新課程倡導課堂教學目標有三個維度，即知識與技能目標，過程與方法目標，情感、態度與價值觀目標。機械制造概論公選課的知識目標包括：1.使學生掌握工程材料、材料成形技術、機械加工技術等基本知識與原理，建立機械制造全過程的一般概念；2.使學生了解材料研究、成形方法、機械制造的新進展，了解工業4.0、中國制造2025的一般內涵。能力目標包括：1.通過學習，學生能總結各種機械制造方法的分類與特點，分析各類方法的優缺點，能利用基本原理簡要分析機械制造過程，課程應培養學生總結歸納的學習能力和分析問題的能力；2.通過在線學習與測驗，培養學生利用網絡以及各種媒體進行文獻檢索、資料收集與在線學習等自主學習的能力。情感目標包括：1.培養學生正確對待學習，養成良好的學習習慣，尋找有效的學習方法，樹立團隊合作與終身學習的意識；2.激發學生探索科學的興趣，讓學生關注科學技術的發展，培養學生的科學精神和態度，培養學生的時代認同感。

（二）教學方法與手段

由于課時少，學生知識結構參差不齊，筆者在方法的設計上遵循了翻轉課堂的理念，也就是將學習過程的兩個階段——知識傳授和知識內化進行顛倒，形成學生在課外完成知識學習、課上將知識內化吸收的新型教學結構。這也體現了個性化學習的理念，有利于培養學生的獨立性和自主性，引導學生質疑、調查、探究，讓學生在實踐中學習，促進學生在教師的指導下主動地、富有個性地學習。此外，在翻轉課堂中，筆者通過布置相關的學習任務、設計教育輕游戲的方式，讓學生在該教學領域或現實生活的情境中，通過發現問題、調查研究、動手操作、表達與交流等探究性活動，獲得知識、技能和態度的學習方式和學習過程，也體現了探究性學習的理念。

筆者根據學習金字塔理論設計了翻轉課堂，讓水平不一、知識結構不同的學生在課前學習上可以自主掌握，對于所提供的學習資料，基礎好的學生可快速學習，基礎差的學生可反復學習，這就避免了課堂講授一遍過而造成的失誤，可以讓學生徹底掌握知識。根據掌握學習理論，教育輕游戲能激發學生的學習動機，學生可以反復進行游戲，達到徹底掌握知識的目的。建構主義認為，在學習中，通過建構自我知識體系，能有效地進行學習，加強知識內化。

本課程實施二段六步法設計，具體如圖1所示，包括學生學習質疑階段和課堂訓練拓展階段，其中學生學習質疑階段在課前完成，包括課下自學課件、觀看微課視頻、在線自我測學三階段。其中，課前自學課件學生可以根據要求，有選擇地進行碎片化學習；觀看微課視頻可以在電腦、手機等終端設備進行；在線自我測學是指學生在線自測，系統對自測結果進行數據統計分析，對共性問題教師會在課堂上的答疑解惑環節進行詳細講解。課堂訓練拓展階段在實體課堂完成，包括簡要回顧、疑難解析、提升拓展等三個階段。其中簡要回顧是指回顧自學內容，教師在課堂上用思維導圖呈現；疑難解析則是就微課中布置的思考題進行小組討論；提升拓展階段則是講述該工藝方法的新技術、新趨勢；對于融入相關科研項目中的內容點到即可，作為分選課讓學生明白有這個概念即可。

在教學手段上筆者也力爭多元化，比如采用先行組織者策略，用類比削蘋果來引入切削加工內容；采用情景化策略，用動畫模擬工作場景，截取生產中的視頻片段反映實際生產情景。此外，筆者還采取了互動討論式、啟發設疑式以及互動游戲法等教學方法。互動游戲法主要有三類：一類是頭腦風暴游戲，比如讓學生在切削加工中，就某類切削方法用關鍵詞說出其特點和應用范圍，說得越多則答題者得分越高；二是連連看游戲，比如剪輯視頻或動畫片段，去掉字幕或講解，讓學生判斷并連接相應的切削方法；第三類是文字線索題，類似于央視的“中國詩詞大賽”節目，在屏幕上依次出現與某一類切削方法相關的詞語，讓學生搶答，回答相關的切削方法。

二、教學資源立體化

在教學中，筆者積累并開發了豐富的資源，在課前向學生推送，讓學生視自我情況進行學習。其中平臺采用學校網絡學習空間，推送的資源有微課視頻、電子教材、圖片及案例資源、學習任務單、在線自測題庫、教學PPT等。學生可以利用自己的碎片化時間，利用電腦、手機等終端設備進行觀看學習，然后完成在線自測題，填寫電子學習任務單并發回指定郵箱或平臺；同時考慮微課或學習任務單中的思考題，以便在課堂上討論發言。教師則根據在線自測題的統計結果以及任務單反饋情況，進行二次備課，對錯誤比較多的共性問題在課堂上講解。

三、教學內容模塊化

在教學內容設置上，筆者打破原有的章節局限，按照機械制造的一般過程，設置了五大模塊，即工程材料、鑄造、鍛壓、焊接、機械加工等。每個模塊進行知識點分切，便于制造短的微課視頻。整門課共分為33個知識點，微課設計遵循短小精悍的原則。本課程的知識點切分如表1所示，每個知識點獨立自成體系，在學習時作為完整的單元，學生學習時也遵循基本原理課件自學、微課視頻觀看、在線評測、思考題解答、案例分析等這一條主線。

四、考核方式綜合化

本課程注重過程考核，其中平時成績占總成績的60%，期末成績占總成績的40%。平時成績主要是過程考核，涵蓋診斷性評價、形成性評價和總結性評價。診斷性評價主要是利用在線評學自測題了解學生對切削加工方法的掌握情況，為平時成績的30%權重。形成性評價主要指課堂展示探究過程，就微課中布置的思考題進行討論，在教室內按座位區域分組，形成一致意見后，派代表發言陳述，其他組互評和教師點評，學生互評占40%權重，教師點評占30%權重，同一小組分數相同，但發言代表有5分附加分。總結性評價綜合以下三方面進行加權平均計算，得出綜合評價結果：1.系統為學生的在線檢測題進行評分和統計，供教師了解學生的學習情況；2.教師對學生討論題的作答進行評價；3.學生小組之間就討論題的作答進行相互評價。在教學評價過程中，我們做到了一講一考核、多元化考核，而且把學生也納入到了評價主體中。

五、總結與展望

該創新教學模式信息技術手段充分運用了網絡學習平臺、個人電腦、手機等多種媒體終端；采用了多元的教學評價方式，能檢測三維教學目標是否真正達成；真正體現了以學生為主體、以教師為主導的教學模式，實現了以學生為中心的教學理念。該教學模式實施后效果不錯，缺課率減少、學生成績提高。調查結果表明，學生愛學，而且愿意推薦給下一屆學生。

當然除教學模式外，教學質量還與教師個人的情緒、氣質等有關，主講教師應當具有寬廣的學術視野，豐富的教學經驗，強烈的工作責任心，對所執教的課程有深入系統的把握，對研究前沿動態有敏銳的眼光，并善于深入淺出地講解，這樣才能保證課程既有深度又有新意和吸引力，這樣才能建成一門有深度、有效果、學生喜聞樂見的公共選修課。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 陳力力，蔣立文，周紅麗.多樣化考核形式在獨立學院公選課教學中的應用[J].教育教學研究，2010（5）：188-189.

[2] 岳慶友，張傳盈，孔祥慧.高校公選課問題及對策探析[J].黑龍江教育：高教研究與評估，2016（5）：47-48.

[3] 陳靜宇，黃東風. 公共基礎課程自主選課模式改革[J].教育教學論壇，2017（2）：77-78.

[4] 郝艷紅，孫楠.高校公選課教學和考核方案的研究與實踐[J].中國電力教育，2010（31）：51-52.

[5] 龔花蘭. 基于信息技術延伸學習的公選課課程教學研究與實踐[J].中國現代教育裝備，2017（3）：71-73.

[責任編輯：陳 明]