基于微課的《工程材料及機(jī)械制造基礎(chǔ)》在線課程建設(shè)初探

高麗　李永國(guó)　宋秋紅　鄭興偉　李慶軍

摘要：為順應(yīng)“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代的發(fā)展趨勢(shì)，進(jìn)一步推動(dòng)信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合，全國(guó)高校都在積極組織開(kāi)展在線課程建設(shè)。本文通過(guò)對(duì)《工程材料及機(jī)械制造基礎(chǔ)》課程性質(zhì)和特點(diǎn)的分析，初步探討了其在線課程的建設(shè)思路。

關(guān)鍵詞：微課；工程材料及機(jī)械制造基礎(chǔ)；在線課程；教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2018）50-0114-02

一、引言

《工程材料及機(jī)械制造基礎(chǔ)》是上海海洋大學(xué)機(jī)械類專業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)課，該門(mén)課是從基礎(chǔ)課學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)向?qū)I(yè)課學(xué)習(xí)的橋梁。學(xué)習(xí)本課程的目的是使學(xué)生對(duì)金屬材料的化學(xué)成分、組織結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系及其變化規(guī)律建立比較系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)，從而掌握強(qiáng)化材料的幾種手段，掌握合理選用金屬材料、選擇熱加工工藝、安排工藝流程的基本知識(shí)和基本技能。

該課程的特點(diǎn)是內(nèi)容繁雜、原理規(guī)律多，抽象、術(shù)語(yǔ)概念多，學(xué)生普遍感到枯燥無(wú)味、難以掌握。同時(shí)，課程內(nèi)容與有限的授課學(xué)時(shí)形成明顯反差，給教學(xué)帶來(lái)困難。學(xué)生普遍反映課堂信息量大，課后難以及時(shí)消化，尤其對(duì)一些較復(fù)雜、有一定難度的問(wèn)題更是難以理解和掌握[1-3]。

為順應(yīng)“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代的發(fā)展趨勢(shì)，深化教育教學(xué)改革，推動(dòng)信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合，促進(jìn)優(yōu)質(zhì)教育資源應(yīng)用與共享，創(chuàng)新教育教學(xué)模式，全國(guó)各省市高校積極組織開(kāi)展精品在線開(kāi)放課程建設(shè)。在線課程實(shí)現(xiàn)以教為主向以學(xué)為主轉(zhuǎn)變、以課堂教學(xué)為主向課堂教學(xué)與課外教學(xué)相結(jié)合轉(zhuǎn)變、以結(jié)果評(píng)價(jià)為主向結(jié)果評(píng)價(jià)與過(guò)程評(píng)價(jià)相結(jié)合轉(zhuǎn)變。在線課程具有便捷、靈活的“五個(gè)任何”的特點(diǎn)，顯著特征是：任何人、任何時(shí)間、任何地點(diǎn)、從任何章節(jié)開(kāi)始、學(xué)習(xí)任何課程。學(xué)習(xí)模式上最直接體現(xiàn)了主動(dòng)學(xué)習(xí)的特點(diǎn)，使學(xué)生從被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)向主動(dòng)學(xué)習(xí)[4]。

二、在線課程的設(shè)計(jì)

為了解決《工程材料及機(jī)械制造基礎(chǔ)》課程內(nèi)容繁雜、原理規(guī)律多，抽象、術(shù)語(yǔ)概念多的主要問(wèn)題，根據(jù)工程材料及機(jī)械制造熱加工的發(fā)展形勢(shì)和工程學(xué)院的教學(xué)特點(diǎn)，將課程中的理論及實(shí)驗(yàn)教學(xué)，以微課為載體，采用“翻轉(zhuǎn)課堂”的教學(xué)模式，結(jié)合線上線下相結(jié)合的“混合式學(xué)習(xí)”方法，將理論和實(shí)踐相結(jié)合，將知識(shí)傳授、能力培養(yǎng)、素質(zhì)教育于一體。具體的教學(xué)設(shè)計(jì)方案如下：

1.知識(shí)模塊化，課程內(nèi)容簡(jiǎn)潔化。本次在線課程的建設(shè)，重新梳理工程材料及機(jī)械制造基礎(chǔ)課程的知識(shí)難點(diǎn)、關(guān)鍵點(diǎn)。根據(jù)微課時(shí)間10—15分鐘的特點(diǎn)，短小精悍、信息量大，將知識(shí)點(diǎn)重新劃分，即知識(shí)點(diǎn)微型化、模塊化。單個(gè)知識(shí)點(diǎn)，從解決實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題出發(fā)，將復(fù)雜的原理簡(jiǎn)單化，易于學(xué)生理解。每個(gè)微課，配有內(nèi)容簡(jiǎn)介、問(wèn)題的導(dǎo)入、知識(shí)點(diǎn)的講解、課程的總結(jié)及相應(yīng)的習(xí)題測(cè)試。對(duì)于實(shí)驗(yàn)課程，首先對(duì)驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)進(jìn)行微課錄制，包括實(shí)驗(yàn)原理、設(shè)備介紹、實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)及數(shù)據(jù)分析等。

2.在線課程的前期準(zhǔn)備。微課與正常上課完全不同，其顯著特點(diǎn)是時(shí)間短、信息量大，主要采用現(xiàn)代化信息手段，充分利用PPT、動(dòng)畫(huà)、視頻等。對(duì)于問(wèn)題的導(dǎo)入，需要精心收集大量的與知識(shí)點(diǎn)相關(guān)的案例并進(jìn)行凝練，提出疑問(wèn)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考；另外，知識(shí)點(diǎn)的應(yīng)用案例，應(yīng)生活化、現(xiàn)代化，這都需要收集大量資料；微課的PPT課件也需要重新制作，圖表清晰、動(dòng)畫(huà)形象；課程的講解思路清晰，環(huán)環(huán)相扣，語(yǔ)言簡(jiǎn)潔；認(rèn)真撰寫(xiě)微課講義，并進(jìn)行后期字幕的制作。

線上習(xí)題的搜集、整理和設(shè)計(jì)。線上課前習(xí)題，題量應(yīng)適度、覆蓋整個(gè)知識(shí)面，給學(xué)生足夠的思考和學(xué)習(xí)的空間。線上課后習(xí)題量可稍大，更深入，更側(cè)重于實(shí)際應(yīng)用。另外，搜集大量與知識(shí)點(diǎn)相關(guān)的視頻作為線上共享資源，不僅可用于知識(shí)點(diǎn)的講解，還可以給學(xué)生提供課外知識(shí)點(diǎn)的延伸。同時(shí)，開(kāi)設(shè)線上討論社區(qū)，增加師生互動(dòng)環(huán)節(jié)，更加及時(shí)地對(duì)學(xué)生提出的問(wèn)題進(jìn)行解答。每天均會(huì)專門(mén)安排一位教師對(duì)學(xué)生的問(wèn)題統(tǒng)一答復(fù)。

3.教學(xué)視頻的錄制。緊密貼合培養(yǎng)方案所提出的新思路、新要求，找準(zhǔn)《工程材料及機(jī)械制造基礎(chǔ)》課程在機(jī)制專業(yè)培養(yǎng)體系中的位置，針對(duì)各章節(jié)教學(xué)關(guān)鍵點(diǎn)、難點(diǎn)進(jìn)行梳理，錄制一批10—15分鐘短視頻，提升學(xué)生所學(xué)內(nèi)容的體系性。微課視頻的錄制主要采用兩種方法。一是隨堂錄像，這種方式老師可隨時(shí)觀察學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，調(diào)節(jié)講課進(jìn)度，有的放矢，具有師生互動(dòng)環(huán)節(jié)，教師講解更生動(dòng)。但是課下需對(duì)視頻進(jìn)行分割和格式轉(zhuǎn)換，然后上傳到EOL中，幫助學(xué)生及時(shí)復(fù)習(xí)、查漏補(bǔ)缺。另外一種方法是單獨(dú)錄制，需在學(xué)校專用的微課錄制教室進(jìn)行，沒(méi)有學(xué)生的互動(dòng)。但視頻長(zhǎng)度在15分鐘左右，不用后期制作。對(duì)于該課程的理論課程擬采用隨堂錄制和單獨(dú)錄制相結(jié)合的方法，實(shí)驗(yàn)課程擬采用單獨(dú)錄制，可以使實(shí)驗(yàn)設(shè)備的介紹、設(shè)備的操作、實(shí)驗(yàn)流程的講解更加清晰。

計(jì)劃首批錄制六個(gè)教學(xué)內(nèi)容的視頻：鐵碳合金相圖的介紹、鐵碳合金相圖的應(yīng)用、鋼C曲線的介紹、鋼的退火和正火、鋼的回火和金屬的塑性變形；實(shí)驗(yàn)課的錄制內(nèi)容為金相試樣的制備和金相顯微鏡的使用，均在學(xué)校專用的錄課教室進(jìn)行錄制，時(shí)長(zhǎng)控制在15分鐘左右。

4.理論/實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的教學(xué)設(shè)計(jì)。通過(guò)教師巧妙的理論/實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的教學(xué)設(shè)計(jì)，使學(xué)生在課程學(xué)習(xí)任務(wù)的引導(dǎo)下，有機(jī)結(jié)合線上視頻、線下課堂講解及交流系統(tǒng)地完成知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)，形成線上及線下教學(xué)環(huán)節(jié)的無(wú)縫連接、充分互動(dòng)的學(xué)習(xí)系統(tǒng)。①課前預(yù)習(xí)。課前教師根據(jù)課程內(nèi)容，發(fā)布學(xué)習(xí)內(nèi)容介紹，包括主要內(nèi)容、難點(diǎn)詳解以及相應(yīng)的測(cè)試題。學(xué)生借助視頻自主學(xué)習(xí)，并完成測(cè)試題。對(duì)于難以理解的知識(shí)點(diǎn)，學(xué)生可以在線上提出疑問(wèn)，教師進(jìn)行線上答疑。另外，課程任務(wù)書(shū)的最后一項(xiàng)，就是典型案例的分析，需要學(xué)生進(jìn)行課前準(zhǔn)備。②課堂學(xué)習(xí)。首先采用提問(wèn)的方式對(duì)學(xué)生線上學(xué)習(xí)情況進(jìn)行了解，并結(jié)合學(xué)生視頻下載率、試題正確率綜合考量。其次，重點(diǎn)講解學(xué)生的難點(diǎn)和疑點(diǎn)，同時(shí)進(jìn)行典型例題的講解，加深學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解。線下課堂學(xué)習(xí)的主要任務(wù)是聚焦并解決問(wèn)題，對(duì)核心知識(shí)及其問(wèn)題進(jìn)行多維度探討。最后，檢驗(yàn)學(xué)生典型案例的設(shè)計(jì)情況，并進(jìn)行點(diǎn)評(píng)。對(duì)于驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)課堂上實(shí)行翻轉(zhuǎn)教學(xué)，教師不再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)講解，只針對(duì)線上的學(xué)生提問(wèn)，進(jìn)行點(diǎn)撥。學(xué)生根據(jù)之前的線上視頻學(xué)習(xí)直接進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，對(duì)于有疑惑的地方，可以通過(guò)移動(dòng)設(shè)備反復(fù)觀看視頻，或者找老師指導(dǎo)討論。③課后復(fù)習(xí)。每節(jié)課后，都配有相應(yīng)的復(fù)習(xí)題，學(xué)生根據(jù)自身掌握情況，可反復(fù)觀看視頻，可隨時(shí)隨地觀看視頻，通過(guò)測(cè)試題來(lái)檢驗(yàn)學(xué)習(xí)情況。如有疑問(wèn)可進(jìn)行線上答疑，或與老師進(jìn)行面對(duì)面答疑。線上和線下答疑的有機(jī)結(jié)合，更有利于學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解和掌握。

5.課程測(cè)試與評(píng)價(jià)。本課程采用微課為載體、翻轉(zhuǎn)課堂為方法，進(jìn)行在線課程建設(shè)，課程建設(shè)還處于初期探索階段。在線課程測(cè)試主要包括線上成績(jī)、線下課堂成績(jī)與期末總成績(jī)。線上成績(jī)主要包括視頻點(diǎn)擊率、課件下載率、習(xí)題完成率與正確率，三個(gè)成績(jī)的總和來(lái)整體測(cè)評(píng)在線課程學(xué)習(xí)的有效性。課程的評(píng)價(jià)主要包括學(xué)生評(píng)價(jià)，督導(dǎo)評(píng)價(jià)和同行評(píng)價(jià)。學(xué)期末對(duì)學(xué)生進(jìn)行匿名的“學(xué)生意見(jiàn)反饋”調(diào)查問(wèn)卷，主要包括在線課程的有效性，在線視頻的使用率及線上問(wèn)題的回答度，知識(shí)點(diǎn)的掌握度等，同時(shí)結(jié)合學(xué)校及學(xué)院督導(dǎo)的意見(jiàn)，同行評(píng)價(jià)進(jìn)行整體測(cè)評(píng)。

三、結(jié)語(yǔ)

在線課程是一種全新的教育課程模式，在線教育提供了一種全新的知識(shí)傳播模式和學(xué)習(xí)方式，會(huì)帶來(lái)教育觀念、教育體制、教學(xué)方式、人才培養(yǎng)過(guò)程等方面的深刻變化。工程材料及機(jī)械制造基礎(chǔ)課程的在線課程建設(shè)正處于初期探索階段，將會(huì)面臨很多挑戰(zhàn)，如何低成本高質(zhì)量的制作微視頻，如何將線上課程與線下教學(xué)有機(jī)結(jié)合，如何更好的通過(guò)在線課程建設(shè)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣等問(wèn)題，有待今后深入的教學(xué)實(shí)踐與評(píng)價(jià)反饋，以期能真正地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、更好地掌握所學(xué)知識(shí)。

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