基于“云課堂”的機械制造基礎智慧課堂實踐與有效性研究

摘?要：文章分析了機械制造基礎課程的教學現狀，以該課程某一教學任務為例，研究基于云課堂平臺的智慧課堂教學實踐有效性。

關鍵詞：智慧課堂;云課堂;機械制造基礎

互聯網、信息技術的飛速發展和普及，推動了傳統課堂向智慧課堂的轉變。構建智慧課堂的核心在于將信息化技術與教學全過程深度融合，通過搭建智能、高效的智慧學習環境，使得個性化、智慧化教學成為可能，培養不僅具備知識且具有智慧能力的學生。

1 智慧課堂的課程實踐背景

1.1 課程特征

《機械制造基礎》是高職高專機械類專業必修的專業技術基礎課，是將《金屬材料與熱處理》、《毛坯成型方法》、《金屬切削原理與刀具》等課程進行有機整合的一門實踐性及應用性很強的課程，課程范圍廣、內容多。學習該課程不僅要求學生掌握零件材料性能、熱處理、切削原理等基本概念，更要求學生能夠將所學知識轉化為分析和解決工程實際問題的能力。

1.2 課堂教學現狀

1.2.1 課堂教學內容多，學生難以消化

筆者所在院校《機械制造基礎》授課總學時為60學時，在有限的教學學時內要完成一門涉及面如此之廣的課程，教師每次課授課知識量都很大，因此往往采用傳統“灌輸式”教學方法，將大量知識“喂”給學生，學生難以消化吸收，課堂教學效果不佳。加上由于學時所限，很多知識點只能點到為止，若學生不能做到在課后及時探究、鞏固，就會導致學生對所學知識點無法牢固掌握。長此以往，學生累積的難點越多，學起來越吃力，學習上越難獲得成就感，學習積極性便會大打折扣，甚至徹底放棄聽課。

1.2.2 理論教學與實踐教學不能有效結合

該課程實踐性強，很多院校在學習該課程之前或開課期間開設金工實訓等實訓環節，以此為學生學習機械制造基礎等機加工相關課程打下基礎。但是，金工實訓與課堂教學分開設置，無論是在時間設置上還是教學內容的設置上都缺乏一定的聯系性，學生通過金工實習，能夠加深對機械加工過程的感性認識，能夠初步掌握某些切削加工方法的操作，但是由于實訓時間所限，所學知識多比較零散，缺乏系統性，再加上理論教學教師通常不參與實訓環節，致使實訓環節內容與理論教學內容無法有機結合，實踐教學沒有理論來支撐，理論教學也不能很好的結合實踐，很難真正形成“教、學、做”一體化的教學模式，達不到機械制造基礎課程理想的教學效果[1]。

1.2.3 教學資源豐富但利用率不高

近年來，伴隨著信息技術的快速發展，MOOCs、微課、仿真動畫、電子教材等大量優質、完善的課程教學網絡資源不斷涌現，但學生能夠主動運用教學資源拓展學習的情況并不多見，使得豐富的教學資源不能物盡其用，造成資源浪費。造成這一現象的原因一方面是高職學生習慣依賴于課堂的被動學習，課外探究學習主動性不夠。另一方面，教師不能將網絡教學資源與教學內容相融合，學生缺乏獲知優質資源的途徑。

1.2.4 課程評價體系不完善

筆者所在院校該課程考核一直以來都是采用期末筆試+日常考核的方式，日常考核主要由考勤和作業組成，均由教師考核，評價方式單一，且只能對作業及考試結果進行考核，除考勤外欠缺過程性考核，考核評價體系不完善。

1.2.5 學生學習缺乏能動性，教學效果不理想

部分高職學生學習能動性及自制力相對較弱，無法抵御集游戲、娛樂、交友等功能于一身的智能手機帶來的巨大誘惑，加之教學內容多，授課量大，教師不斷抽出時間管理學生課堂紀律不太現實，課堂上“教師臺上獨角戲，學生臺下玩手機”的現象屢禁不止，因此教學效果不理想。

2 基于“云課堂”的機械制造基礎智慧課堂教學實踐

針對上述現狀問題，筆者依托云課堂平臺、借助現代信息技術手段于2018年對所在院校的數控技術專業其中一個班級展開了智慧課堂實踐試點，實踐效果良好，故2019年又對機電一體化專業一年級三個班級全面推行智慧課堂教學實踐。下文以教材第三模塊第九章中的任務五——軸類零件的加工工藝（所需學時為4學時）的教學實施過程為例。

學生通過本課程前面章節的學習，已初步掌握零件的工藝性分析、毛坯的選擇、零件工藝路線的擬定、工藝過程卡的填寫等相關知識。在此基礎上，引入校企合作企業某產品之一的傳動軸的加工工藝設計為任務驅動教學。本教學模塊的重點為填寫軸類零件工藝過程卡;難點為擬定軸類零件工藝路線。教學實施過程分課前、課中、課后三個階段。

（1）課前：按照“推送-搜索-討論-提問”的步驟展開。

①推送：教師將PPT課件、視頻等教學資源上傳至云課堂移動APP平臺，并通過APP的公告功能推送任務——案例傳動軸零件工藝分析。

②搜索：學生收到公告中的任務后，一方面自學APP中的課件;另一方面可以登錄智慧職教教學資源庫，根據任務，搜索并有選擇性地自學相關微課課程。

③討論：學生將搜集、分析的內容分享在班級微信群中進行討論。

④提問：若有疑問，經同學之間討論無法解答的，學生可以在云課堂APP的互動討論區向教師提問。教師將在課堂上進行解答。

通過課前自學，一方面可以培養學生自主學習以及搜索資料選擇性學習的能力;另一方面，當學生帶著疑問走進課堂時能更好地激發學生聽課的積極性。在課前導學這一環節，教師需要注意推送任務的難度應適中，讓學生在自主學習及探討的過程中獲得一定的成就感。

（2）課中：按照“解惑-測驗-討論-展示-評價-仿真-實踐”的步驟展開。

①解惑：教師首先解答云課堂APP里學生在課前預習過程中提出的問題，并講解任務。

②測驗：學生運用云課堂APP在線隨堂測驗，測驗結果實時反饋在APP端。教師根據學生答題正確率針對性講解，幫助學生鞏固復習毛坯選擇、加工方法的確定、工序安排等基礎內容。

③討論：教師布置任務——案例傳動軸工藝路線的擬定;學生展開分組討論。

④展示：小組學生代表上臺投屏介紹任務完成情況。

⑤評價：教師評價，并講解該軸工藝路線的擬定。

⑥測驗：學生運用云課堂APP在線隨堂測驗，教師根據學生答題正確率針對性講解，幫助學生鞏固復習設備及工裝的選擇、工序尺寸的確定。

⑦討論：教師布置任務——填寫實例傳動軸的工藝過程卡;學生分組討論。

⑧評價：學生將討論完成的工藝過程卡拍照、投屏，評價分“組間互評”與“教師評價”兩部分，同時教師完成任務的分析講解。

⑨仿真：學生觀看任務中零件的虛擬加工操作過程，總結出錯的地方。

⑩實踐：帶領學生進車間參與任務中零件的實際加工過程，感受職業情境。

在課中教學這一階段，教師通過三維仿真動畫與現場實踐，形象、直觀地向學生展示了該軸的加工路線，規避了語言描述抽象、不易理解的弊端。通過任務驅動、翻轉課堂、分組討論等教學方法的有效結合，化解了設計加工路線這一教學難點。需要注意的是：

教師在隨堂測驗環節，題目數量不宜過多，最好控制在5～10題（客觀題），題量過多會增加學生負擔，容易使學生產生抗拒心理。

在分組討論環節，每組人數以4～6人最佳，人數過多不利于調動每一名學生的參與積極性。

（3）課后：按照“練習-拓展-評價”的步驟展開。

①練習：學生完成教師在云課堂APP平臺發布的課后作業。

②拓展：教師將拓展資料推送在微信公眾號或云課堂APP中，學生瀏覽教師搜集整理的相關資訊，對課程內容進行有效拓展。

③評價：根據學生完成情況教師給出評分。

通過課后拓展，進一步加強學生對所學知識的理解與掌握。課后拓展的內容不僅僅局限于與課程知識點相關內容，也可以是該課程或該行業涉及的前沿資訊。

3 實施有效性及存在的不足

（1）依托云課堂平臺，采用“課前、課中、課后”三部曲完成教學，使得45min課堂從時間及空間上均得以延伸，一來緩解了課程教學內容多、學生在有限課堂時間內難以消化的困境，二來實現了學生隨時隨地學習，滿足不同學生的學習需求。但是課前自學、課后拓展這兩個教學步驟的實施有效性受制于學生的學習能動性以及自主學習的能力，對學生提出了較高的要求。而高職院校的學生有相當一部分學習惰性較大，缺乏良好的自主學習習慣與能力，如何更好地調動這部分學生的學習能動性以促進智慧課堂有效實施還有待進一步探究。

（2）通過運用任務驅動、翻轉課堂、分組討論等各種教學方法以及云課堂APP、上海宇龍數控仿真加工軟件等多元化的教學手段，一方面使抽象概念直觀化、動態化，加深學生對知識點的理解與掌握，另一方面以學生為主體，增強學生參與感，培養學生團隊協作、語言表達等能力。與此同時，對教師的業務水平及課堂駕馭能力提出了更高的要求。這就要求教師不僅要緊跟時代步伐，加強自身信息技術水平及運用能力的提升;而且要用心分析學生學情，充分運用智慧課堂環境優化教學設計，做好學生智慧學習的引導者。

（3）在智慧教學全過程貫穿學生在線互評、軟件課堂實時打分、課中隨堂測驗、課后單元測試的多元化評價與考核手段，實現全過程監督考核。并且課中使用的隨堂測驗功能，在學生答題提交后，系統自動生成統計分析結果，教師可以根據統計結果實時調整教學內容與方法，教學更具針對性。不足之處在于課前自學階段的評價過程難以跟蹤，雖然云課堂APP中“學生成績-課件學習”一欄能夠顯示學生的學習進度并自動打分，但是無法排除有的學生投機取巧，僅僅打開資源，以此來刷分，并沒有認真學習的情況，從而影響整體學習效果。

（4）對于學生來說，碎片化學習更為高效、知識目標更明確，但缺乏系統性，需要教師發揮“橋梁”作用，引導學生將知識串聯起來，構建完整知識體系。

智慧課堂的搭建需要以學生為主體的教育理念，先進的現代教育技術，豐富的信息化教學資源以及教師與學生的密切配合，方能達到智教慧學的目的。

參考文獻：

[1]周鵬.“頭腦風暴”教學法在機械制造基礎課程中的應用[J].當代教育理論與實踐，2017（7）：82-86.

[2]劉邦奇.“互聯網+”時代智慧課堂教學設計與實施策略研究[J].中國電化教育，2016（10）：51-56.

[3]何良靜.智慧課堂下高等院校教學模式的研究[J].吉林工程技術師范學院學報，2018（9）：68-70.

基金項目：安徽省教育廳省級質量工程智慧課堂試點項目（2017zhkt366）

作者簡介：陳燕（1982-），女，漢族，江蘇南京人，講師。