基于SPOC的機械設計基礎課程混合式教學設計

摘 要：目前職業教育得到空前重視，SPOC混合式教學在機械制造類課程中得到更多的應用，信息化教學要求教師角色轉變，本文對機械設計基礎課程基于SPOC教學平臺來的教學設計進行了研究。

關鍵詞：SPOC;機械設計基礎;教學設計

1 機械制造大類課程教學設計在技術發展中的變革

在早期的機械制造專業大類中專業課程比較枯燥，且需要一定的生產經驗才能做到融會貫通：在《互換性與公差配合》這門課中，如何熟練掌握工藝與配合的關系以及合理選擇公差等級和公稱尺寸等級就是重點;《機械制圖》這門課中的識圖、繪圖是重點;《金屬材料》如何讓學生更容易理解鐵碳合金相圖，熱處理等內容。《機械設計基礎》課程中帶傳動、齒輪傳動、軸承壽命、鍵的計算對職業院校學生基本功要求很高。隨著計算機技術在我國的不斷發展，傳統專業課已經大量應用到了仿真、模擬的軟件，如creo/UG軟件，cad軟件。這些年各職業院校從多媒體教室跨越發展到智慧教室，讓學習環境大大改善。同時傳統課堂形式隨著互聯網技術的發展又得到了進一步的提高。在職業教育新理念中，現代化、社會化、產業化、終身化這四化中，現代化也被擺在最突出的位置。如何實現現代化，使機械大類職業教育者開始謀劃如何能擺脫傳統枯燥課堂，設計出更具吸引力的教學方法。如何在課堂中讓學生身臨其境，事半功倍。以小組探究、任務驅動為教學設計改革的開始現在就走向了線上線下混合式教學。在這個不斷精進的過程中，機械大類職業教育教師的角色也發生了很大的改變，由教授者很快又轉換為了學習陪伴者。互聯網教育平臺為這種改變創造了條件。平臺的出現讓學生在線上平臺可以扮演一個充分參與者的角色，而不是袖手旁觀者的角色。有力的促進了機械專業課的學習的效果達成。在平臺上，教師為學生準備的素材，就從簡單的教科書躍升為了教學視頻、音頻、圖片、動畫、圖紙等多形態的素材腳本。正是由于互聯網技術在我國的飛速發展，早些年的MOOC應用快速鋪開，MOOC剛開始興起的時候，被人們認為是顛覆性的手段，學習者注冊數量穩居世界第一。但是經過這些年的推廣使用中也暴露出一些難以克服的弊端。如MOOC完成率較低，第一類學習者需要用MOOC去提升自己，卻較多沒有完成課程。而第二類學習者能夠自主完成MOOC的學習，其本身學習性、自律性就比較高，對于后者MOOC是提升的手段，是系統化獲得資料的新途徑。而理論上MOOC對前者的提升作用更大，但是經過長期跟蹤調查，發現前者在在線教育堅持難度相反要大于在本校上課，阻礙了前者的提升。同樣由于MOOC的互動性不強對學習者自身的學習恒力要求更高。

2 SPOC混合式教學的研究現狀

SPOC中文含義是小型私人化在線課程，中文譯名——私播課更貼切的指出其特點。由2013年University of California的福克斯教授提出。就是在總結了MOOC課程的弊端后加以改進。力求線下校園課堂與線上課堂有機融合的一種混合式的課堂。他嚴格來說就是自己學校的MOOC，課程不是無邊際的選擇，需要結合在本校開設的課程中進行選擇，平臺管理者通常通過學習碼對學習者加以甄別。通過SPOC可以打通師生互動與互聯網的界限。有效彌補了互聯網線上授課的現場感缺失。拓展了教學時空與課堂邊界，旨在將職業教育現代化嵌入到職教課堂中并提供了一種可行的模式。

經過幾個學期實踐發現，學生對機械設計基礎難點部分有更深入的理解，過去不容易弄懂的公式，現在在試卷中正確率也有了明顯的提高，所以收到了良好的效果。這種混合式教學方式首先就可以幫助學習者克服學習過程中的無激勵、無對比、無協助的“三無”感受。在國務院十三五規劃中同樣也明確了信息技術要與教育教學深度融合，利用混合式教學模式，形成網絡化平臺化的一種新的教學模式。目前對SPOC的應用方向研究還較少。

3 教師在混合式教學中的作用

通過長期教育嘗試到了互聯網+課程的今天，機械大類課程中教師的作用仍然起到舉足輕重的地位。教師是觀念的變革者、教學的組織者、是教書育人，關愛學生的具體實施者。所以教師對學生的影響是全方面的，傳統的技術無法完全剔除教師在教學過程中的作用。通過混合式教學，教師與學生之間的聯系更深入了，但一樣需要教師不斷的去進行教學反思、教學診改、師資培訓去不斷優化以適應新時代下混合式教學的教學設計。教學設計是教師授課課程的精華體現，是提綱建領的文件。教師不應該生搬硬套線下課程上的教學設計，而應該結合混合式教學設計與之相適應的教學設計，著重分析教學環境、授課對象、教授內容、評價體系等要素。相反，基于混合式教學對教學設計的要求更高了，涉及的方面更多樣化了。學生參與課堂的環節更深入化了，知識體系的建構更全面化了。

4 機械設計基礎混合式教學舉例

機械設計基礎處于職業院校機械制造大類的專業核心課程，其知識點貫穿學生專業課程體系。甚至非常深刻的影響到學生專升本升學。機械設計基礎這門課在傳統講授階段以課堂教學這一單一模式為主。教師通過課堂上突出重點、破解難點來幫助學生理解知識點。經過問卷調查發現，學生對于機械設計基礎這門課的興趣普遍不高、學生對該課程學習的參與度不夠、課堂上活躍度低從而導致了創新思維缺乏、課程遷移力缺乏。機械設計基礎應注重培養學生應用能力，所以教師就應該真的真實案例或真實任務來進行教學設計，引導學生解決真實問題。教師則利用平臺，可以暫時做一個引導者、旁觀者，學生在線下課堂上獲取任務，在線上平臺上通過多種類型素材獲取解決任務的方法。使學生對知識點能有效消化及突出創新理念。根據前期發放給專家委員會的《機械設計基礎知識點重要程度調查問卷表》的結果。下面以《機械設計基礎》中齒輪傳動的類型及應用這一節為例，介紹如何基于SPOC進行混合式教學：

講授指導思想：認識常用齒輪并會區分他們的名稱，了解齒輪傳動的特點。掌握傳動比的推導和理解過程。

教學分為五個部分進行：

第一部分：在智慧職教云SPOC平臺，上傳本齒輪傳動本小節的課件以及該小節涉及的齒輪圖像、齒輪嚙合等相關學習資料。并發布課前任務：（1）復習上節課有關內容;（2）回答鏈傳動、傳動比的概念;（3）回答鏈傳動的優點如傳動比準確、傳動功率大且能在同一平面內傳遞動力和運動等特點。并引出還有什么傳動方式傳遞功率大且還能在不同平面進行傳遞動力。通過學生在線上的回答引出本節課的內容——齒輪傳動。通過遞進式的回憶上節課內容并通過問題引出本節課內容，可以有效激發學生的興趣與集中注意力。

第二部分：在上課前五分鐘，對課前任務進行答疑。引入新課后，并在線下課堂中進行分組，分組的同時播放平臺上已經準備好的不同類型的齒輪傳動影片理解齒輪傳動的類型。并由各組推選同學回答各組桌上隨機模型各屬于什么類型的齒輪傳動。在思考中允許學生參考教材，同時老師在課堂中做引導。通過線上的教學視頻，培養學生形象思維，通過感性思維來理解抽象實物。從難轉易，事半功倍。通過教學視頻還突出了教學重點。

第三部分：循序漸進思考，教師通過平臺上隨機選擇的主從動輪的齒數之比與主從動輪的角速度之比之間的關系，來理解傳動比的影響因素。從而來推導出齒輪傳動比的公式。通過小組探究，生生互動、師生互動，多方位多角度的來探討知識點，在組內發表意見和傾聽他人意見時，提升課堂趣味，滿足自身獲得感，克服了MOOC的代入感缺失同時著重培養問題的解決能力。

第四部分：學生以小組為單位，在智慧職教云平臺上完成頭腦風暴環節。由組長收集意見，回答我們在本節課學到了什么。不足之處由老師及時補充完善知識架構。教師可以根據學生知識點掌握情況，課堂參與度，課題活躍度來綜合對學生進行評分。學生也需要做課程評價進行教學相長。在真個課堂教學階段，應利用好平臺對過程考核和終結考核進行有機的聯系，并拓展到課堂內外。

第五部分：課后提升，在平臺上布置題目：（1）比較鏈傳動和齒輪傳動的區別和特點。以起到舉一反三溫故知新的作用。同時布置（2）課后觀看平臺上課件及教學視頻的復習和預習任務，規定完成相應時長標準。

思政融入：對本節內容深耕細作，挖掘內容與價值觀和人文素養的緊密結合：在機械加工領域，齒輪起到舉足輕重的地方，因為其優秀的適應性及耐用性，所以其服務我國國民經濟各個方方面面。我國是制造大國，所以齒輪行業也如火如荼的發展，目前我國正由制造大國邁向制造強國，智能制造是發展的方向，由于齒輪嚴格標準化生產且產量大，所以在智能制造領域將會進入到快車道來發展。

5 結束語

在2019年，國務院印發了《國家職業教育改革實施方案》，更加凸顯職業教育現代化的緊迫性。基于SPOC混合式教學講互聯網上豐富的教學資源和自由的教學時空與傳統課程面授中代入獲得感強、教學系統等優點進行互補結合。所以職業教育教師需要快速提升信息化教學水平、觀念要新設計更貼近課程更貼近實際應用更適合學生理解的教學設計。同時在設計中必須融入思想道德和勞動教育的環境。促進學生德智體美勞全面發展。

參考文獻：

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[2]王殿霞，陳彥平.大數據背景下高校MOOC教學模式創新研究[J].? 情報科學，2019（11）.

[3]黃光芳，吳洪艷，金義富.泛在學習環境下SPOC有效教學的實踐與研究[J].電化教育研究，2016（05）.

基金項目：湖北工程職業學院2018年校級課題教研項目，【基于SPOC的混合式教學模式探討與實踐—機械設計基礎在線開放課程開發（針對高職學生專升本考試）】

作者簡介：張婷（1983-），女，湖北黃石人，本科，講師，研究方向：智能制造、工業自動化。