“機(jī)械CAD/CAM軟件應(yīng)用”課程翻轉(zhuǎn)課堂SPOC混合教學(xué)模式教學(xué)實(shí)踐**

趙博寧 ，葉 燕

（柳州鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣西 柳州 545616）

0 引言

SPOC是一種小規(guī)模的在線課程，來(lái)源于MOOC，又與MOOC不同，雖然它的教學(xué)理念和教學(xué)設(shè)計(jì)與MOOC相同，都是沒(méi)有師生互動(dòng)的純?cè)诰€的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)，但是SPOC是在線上教學(xué)的基礎(chǔ)上，添加了限制參與者的數(shù)量的條件，又增加了線下課程教學(xué)環(huán)節(jié)，比如師生互動(dòng)、督學(xué)和輔導(dǎo)，將線上自主學(xué)習(xí)和傳統(tǒng)線下教學(xué)相結(jié)合的混合式教學(xué)模式。而翻轉(zhuǎn)課堂是與傳統(tǒng)相反的一種教學(xué)模式，顛倒課后和課中，課前預(yù)習(xí)尤為重要，課前通過(guò)教學(xué)資源自主學(xué)習(xí)，課中將主要時(shí)間用來(lái)專注于項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，顛覆傳統(tǒng)的課程結(jié)構(gòu)，將課堂上的內(nèi)容翻轉(zhuǎn)到課前，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式一般由課前、課中和課后三大部分組成[1]。課前階段，教師提供了視頻和在線輔導(dǎo)，學(xué)生自己根據(jù)視頻完成任務(wù)。課中階段，教師和學(xué)生共同參與完成，學(xué)生對(duì)課前產(chǎn)生的問(wèn)題進(jìn)一步深入分析和研究，教師對(duì)學(xué)生課前產(chǎn)生的問(wèn)題在課堂上進(jìn)行有效的指導(dǎo)，學(xué)生之間采用討論協(xié)作的模式，這樣更能加深學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解和融會(huì)貫通。課后階段是反思和總結(jié)階段。學(xué)生通過(guò)對(duì)課前課后的成果作品進(jìn)行歸納和總結(jié)，教師對(duì)自己的課堂進(jìn)行反思，找出不足和改進(jìn)的地方，以便為下一步的知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備[2]。

1 “機(jī)械CAD/CAM軟件應(yīng)用”課程傳統(tǒng)教學(xué)模式存在的問(wèn)題

1.1 學(xué)生練習(xí)少，不能實(shí)現(xiàn)層次化教學(xué)

長(zhǎng)期以來(lái)，“機(jī)械CAD/CAM軟件應(yīng)用”課程采用的是教師邊講解邊操作演示，然后學(xué)生再跟著做的模式。這種模式的缺點(diǎn)是，教師講解演示占據(jù)大部分課堂時(shí)間，學(xué)生練習(xí)的時(shí)間少，對(duì)知識(shí)點(diǎn)達(dá)不到融會(huì)貫通，還有部分學(xué)生由于基礎(chǔ)差，對(duì)教師講解和操作不能理解，跟不上教師的節(jié)奏[3]。表1以軸零件為例，列舉了傳統(tǒng)的課堂（80分鐘）教學(xué)流程的課堂步驟、內(nèi)容和時(shí)間分配。

從表1中看出，在傳統(tǒng)的課堂教學(xué)中，教師講解時(shí)間占一半以上，師生互動(dòng)、學(xué)生自主學(xué)習(xí)以及答疑解惑的時(shí)間比較少，僅為30分鐘，這樣的結(jié)果就是聽(tīng)課效果差，學(xué)生幾乎不能獨(dú)立按時(shí)完成課堂內(nèi)外任務(wù)。因此這樣的教學(xué)模式存在很多不足，由于練習(xí)時(shí)間少，學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握僅是只知其一不知其二，達(dá)不到融會(huì)貫通的目的。該課程內(nèi)容包含CAD和CAM兩大模塊，內(nèi)容較多，涉及的命令操作多而煩瑣，但是課時(shí)有限，很多內(nèi)容在課堂上無(wú)法展開(kāi)講解和學(xué)生沒(méi)有充分的時(shí)間進(jìn)行練習(xí)，因此學(xué)生對(duì)于知識(shí)的理解和掌握只能是片面的，對(duì)命令的使用達(dá)不到融會(huì)貫通。而且若前面內(nèi)容掌握不好，影響后續(xù)內(nèi)容的學(xué)習(xí)。目前多采用先講授知識(shí)點(diǎn)，然后教師演示操作，學(xué)生跟著操作一遍的模式。這樣達(dá)到的效果就是學(xué)生僅僅會(huì)完成老師演示的案例，而對(duì)于新的或者課外的圖例還是不會(huì)靈活運(yùn)用此節(jié)課學(xué)到的知識(shí)繪制相似零件。課堂教學(xué)階段，師生交流時(shí)間有限，師生之間交流較少，教師不能了解每個(gè)學(xué)生的情況。課后階段，由于高職學(xué)生自身缺乏學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，課后練習(xí)很少而且?guī)熒?dòng)更少，很難達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。

表1 傳統(tǒng)課堂教學(xué)流程

1.2 難以達(dá)成全面化課程考核

目前此類課程普遍采用的考核模式是由平時(shí)考核和期末考核兩部分組成，平時(shí)成績(jī)考核主要是考查平時(shí)考勤、課堂表現(xiàn)和課后作業(yè)三部分，期末采用上機(jī)考試，讓學(xué)生繪制3~4個(gè)零件。這樣考核方式存在很多不足，比如平時(shí)考核這部分，僅僅是從學(xué)生個(gè)人的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行考核，對(duì)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作、遵守紀(jì)律、學(xué)生的學(xué)習(xí)素養(yǎng)等情況沒(méi)有進(jìn)行考核，課后考核，僅考慮學(xué)生的作業(yè)的質(zhì)量，沒(méi)有辦法考核學(xué)生是如何完成作業(yè)。同時(shí)對(duì)于任課教師而言，批改作業(yè)工作量很大很繁重，而此類課程又不能采用標(biāo)準(zhǔn)化試題進(jìn)行修改。這樣造成輕理論、重實(shí)踐的現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了學(xué)習(xí)知識(shí)的系統(tǒng)性，對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解達(dá)不到融會(huì)貫通[4]。而且期末考核主要是在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，采用試卷方式進(jìn)行考核，一次考核的知識(shí)點(diǎn)太多，在有限的時(shí)間內(nèi)，不能把所有的重點(diǎn)和知識(shí)點(diǎn)包含在內(nèi)，這樣會(huì)造成考核內(nèi)容和平時(shí)學(xué)習(xí)的內(nèi)容有些出入。

2 “機(jī)械CAD/CAM軟件應(yīng)用”課程翻轉(zhuǎn)課堂SPOC混合教學(xué)模式的構(gòu)建

“機(jī)械CAD/CAM軟件應(yīng)用”課程翻轉(zhuǎn)課堂SPOC混合教學(xué)模式實(shí)際上將SPOC的線上教學(xué)模式和翻轉(zhuǎn)課堂的課前、課中和課后教學(xué)模式的有機(jī)結(jié)合，既取SPOC的線上部分，又要翻轉(zhuǎn)課堂的線下部分。這樣不僅實(shí)現(xiàn)學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)，又能增加師生互動(dòng)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，還實(shí)現(xiàn)了教師的主導(dǎo)作用[5]。

2.1 翻轉(zhuǎn)課堂SPOC混合教學(xué)模式教學(xué)內(nèi)容構(gòu)建

翻轉(zhuǎn)課堂SPOC混合教學(xué)模式要實(shí)施有效，課程教學(xué)設(shè)計(jì)和課程內(nèi)容必須有科學(xué)的、系統(tǒng)的規(guī)劃，本文設(shè)計(jì)“獨(dú)立預(yù)學(xué)—互助解疑—分層練習(xí)—評(píng)價(jià)提升”的課堂體系；采用項(xiàng)目式和任務(wù)式相結(jié)合設(shè)計(jì)課程教學(xué)內(nèi)容。“機(jī)械CAD/CAM軟件應(yīng)用”課程主要包含機(jī)械CAD和機(jī)械CAM兩大模塊內(nèi)容，兩大模塊分別設(shè)置項(xiàng)目，依據(jù)項(xiàng)目的特點(diǎn)設(shè)置不同的載體作為子任務(wù)。機(jī)械CAD模塊為零件的三維建模，包含非曲面零件建模、曲面零件建模，機(jī)械CAM模塊主要是自動(dòng)編程與仿真，包含平面銑削、型腔銑削、固定軸輪廓銑削、孔加工。

2.2 翻轉(zhuǎn)課堂SPOC混合教學(xué)模式教學(xué)活動(dòng)構(gòu)建

2.2.1 教師課前準(zhǔn)備階段

課前教學(xué)主要分為線上和線下兩部分。首先教師在教學(xué)平臺(tái)上布置課前、課中和課后學(xué)習(xí)任務(wù)及考核方式，并設(shè)計(jì)課堂活動(dòng)，學(xué)生觀看教學(xué)視頻，閱讀電子課件，完成課前任務(wù)要求的零件繪制并按要求提交和參加相應(yīng)的考核，教師在線對(duì)學(xué)生進(jìn)行答疑，了解學(xué)生知識(shí)點(diǎn)掌握情況。在制作教學(xué)視頻時(shí)，應(yīng)該考慮到學(xué)生的學(xué)情需要。可以將每節(jié)課劃分為若干個(gè)時(shí)段，以避免學(xué)生長(zhǎng)時(shí)間觀看視頻而出現(xiàn)疲勞現(xiàn)象，通常課前學(xué)習(xí)4~5節(jié)微視頻較為合適。以曲面建模教學(xué)內(nèi)容為例，對(duì)這些子知識(shí)點(diǎn)分別進(jìn)行逐層劃分，最后確定了“花瓶、五角形體”制作演示、講解視頻，最后確定了每個(gè)微視頻大約控制在5~8分鐘，而且制作時(shí)要注重視頻的技術(shù)處理，以方便學(xué)生觀看、暫停、快退、快進(jìn)視頻內(nèi)容[6]。

2.2.2 學(xué)生課前學(xué)習(xí)

在傳統(tǒng)教學(xué)模式下，學(xué)生養(yǎng)成了在教師的督促和引導(dǎo)下學(xué)習(xí)的習(xí)慣，其自學(xué)意識(shí)及自學(xué)能力嚴(yán)重不足。同時(shí)，與傳統(tǒng)教學(xué)相比，線上自學(xué)往往缺乏對(duì)學(xué)生的約束力。對(duì)個(gè)別自覺(jué)性不強(qiáng)的學(xué)生而言，不僅知識(shí)難以得到內(nèi)化，反而可能造成連基本知識(shí)都無(wú)法掌握的情形。由此可見(jiàn)，創(chuàng)造良好的學(xué)習(xí)情境、培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)自覺(jué)性和提高其學(xué)習(xí)能力是實(shí)現(xiàn)混合教學(xué)模式的關(guān)鍵因素。本文采用闖關(guān)模式，設(shè)置了不同難度的“學(xué)習(xí)任務(wù)包”，學(xué)生可以根據(jù)其學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)能力選擇合適的關(guān)卡，并在“學(xué)習(xí)任務(wù)包”的指導(dǎo)下逐步完成相應(yīng)的學(xué)習(xí)任務(wù)[7]。

2.2.3 課堂教學(xué)活動(dòng)

課堂教學(xué)的重點(diǎn)就是將課前線上活動(dòng)與課堂線下活動(dòng)無(wú)縫結(jié)合，幫助學(xué)生將課前任務(wù)里的知識(shí)內(nèi)化、吸收。因此，教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)得是否合理，顯得尤為重要。首先檢測(cè)課前準(zhǔn)備情況，然后展開(kāi)本次課的教學(xué)重點(diǎn)，之后，教師可以提出一個(gè)拓展任務(wù)幫助學(xué)生鞏固命令的靈活使用。課堂采取以學(xué)生為主、以教師為輔的形式，以曲面建模部分——五角星體建模的內(nèi)容進(jìn)行重構(gòu)和整理進(jìn)行設(shè)計(jì)，教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)如下。

1）檢測(cè)課前掌握程度。教師點(diǎn)評(píng)分析學(xué)生的課前任務(wù)答題情況，針對(duì)重點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行解答。提出要求（同學(xué)們?cè)?0分鐘內(nèi)完成五角星體建模，以個(gè)人為單位，進(jìn)行操作。操作結(jié)束拍照，職教云上傳至教學(xué)活動(dòng)1），發(fā)現(xiàn)學(xué)生操作過(guò)程中的問(wèn)題，掌握同學(xué)課前自主學(xué)習(xí)的情況。

2）帽罩形零件建模（拓展任務(wù)）。學(xué)生自行完成花瓶零件建模的方法，以個(gè)人為單位，進(jìn)行操作。操作結(jié)束拍照，職教云上傳至教學(xué)活動(dòng)2。教師巡視發(fā)現(xiàn)學(xué)生操作過(guò)程中的問(wèn)題，指出并督促其及時(shí)改正；關(guān)注學(xué)生的進(jìn)程，及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略。

3）總結(jié)。教師或?qū)W生總結(jié)本課學(xué)習(xí)的內(nèi)容（提問(wèn)或者發(fā)布在評(píng)論區(qū)）。

2.2.4 課后鞏固階段

鞏固課堂所學(xué)內(nèi)容主要是通過(guò)教師布置的課后練習(xí)。課后練習(xí)不僅包含以各種操作命令熟練使用為目的操作習(xí)題，還有部分理論知識(shí)測(cè)試，以啟發(fā)學(xué)生對(duì)命令使用方法的思考和引申。作業(yè)提交是以個(gè)人為單位提交到作業(yè)區(qū)，而疑問(wèn)、歸納總結(jié)以小組為單位發(fā)布到評(píng)論區(qū)[8]。

1）課后安排：自行完成建模5-3、5-4。（相關(guān)視頻在教學(xué)平臺(tái)可下載。）

2）問(wèn)卷調(diào)查：對(duì)課堂的教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)是否滿意。

3 翻轉(zhuǎn)課堂SPOC混合教學(xué)模式評(píng)價(jià)模式構(gòu)建

翻轉(zhuǎn)課堂SPOC混合教學(xué)模式的評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)包括在線評(píng)價(jià)、課堂評(píng)價(jià)、終結(jié)性評(píng)價(jià)等多元方式。因此在本門課的考核中采用過(guò)程性考核和結(jié)果考核共同評(píng)價(jià)。過(guò)程性考核分為課前、課中和課后三部分進(jìn)行考核。學(xué)習(xí)結(jié)果考核采用期末考試。在課前預(yù)習(xí)階段，主要考核學(xué)生在線學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)，討論區(qū)回答問(wèn)題、學(xué)生學(xué)習(xí)課件和視頻的情況，課堂活動(dòng)參與度，課前練習(xí)完成情況等。課中考核依據(jù)課中考勤、零件建模和拓展零件建模的完成情況等，課后鞏固階段評(píng)價(jià)主要考核課后布置的練習(xí)題的完成情況，進(jìn)行小組自評(píng)或互評(píng)。期末考試采用上機(jī)操作考試。表2為五角星體建模評(píng)價(jià)明細(xì)表[9]。

表2 五角星體建模評(píng)價(jià)明細(xì)表

4 “機(jī)械CAD/CAM軟件應(yīng)用”翻轉(zhuǎn)課堂SPOC混合教學(xué)模式教學(xué)效果

1）解決了教師講授占用大量課堂時(shí)間，學(xué)生在課堂實(shí)踐、拓展，師生互動(dòng)、研討與交流時(shí)間有限的問(wèn)題。針對(duì)這種現(xiàn)象，可以采用翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式，充分利用對(duì)移動(dòng)設(shè)備的掌握以及信息敏感程度高的優(yōu)點(diǎn)，將課堂上教師講解的知識(shí)點(diǎn)做成微課，（UG NX）軟件多為命令的使用，錄制微課視頻比較方便，學(xué)生可以在課下隨時(shí)觀看，而課堂上不再單調(diào)枯燥聽(tīng)教師講解命令的使用，課堂變成完成任務(wù)、檢查軟件命令的使用程度的場(chǎng)所，這樣大大縮減了教師講解知識(shí)點(diǎn)的時(shí)間，增加了學(xué)生練習(xí)的時(shí)間，提高了學(xué)生對(duì)命令靈活運(yùn)用的程度。

2）解決了軟件類課程考核難以達(dá)成量化的問(wèn)題。高職院校學(xué)生最大的不足是自制力和主動(dòng)性不足，因此為了保證學(xué)生課下學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、課程順利施展，必須建立具有一定激勵(lì)的考核機(jī)制。職教云的考核由四部分組成：課件學(xué)習(xí)、課堂活動(dòng)、作業(yè)和考試。課件學(xué)習(xí)由學(xué)習(xí)進(jìn)度、評(píng)價(jià)、問(wèn)答、筆記和糾錯(cuò)組成，課堂活動(dòng)由考勤、參與、課堂表現(xiàn)分和測(cè)驗(yàn)平均分組成，作業(yè)成績(jī)?yōu)槠綍r(shí)設(shè)置的作業(yè)，考 試為期末考試卷成績(jī)。因此，結(jié)合翻轉(zhuǎn)課堂的課前、課中和課后的特點(diǎn)，課前考核采用課件學(xué)習(xí)考核，占30%；課中考核由課堂活動(dòng)考核，占30%；課后采用作業(yè)考核，占10%；期末考試卷成績(jī)，占30%。

3）解決了授課內(nèi)容相同、難以實(shí)現(xiàn)分層教學(xué)的問(wèn)題。對(duì)于高職學(xué)生來(lái)說(shuō)，雖然他們的學(xué)習(xí)文化課基礎(chǔ)較差，學(xué)習(xí)的自律性差，在課堂上聽(tīng)教師講課興趣不高。但是他們對(duì)移動(dòng)設(shè)備的掌握以及信息的敏感程度高，針對(duì)這種現(xiàn)象，不同基礎(chǔ)的學(xué)生根據(jù)自己的進(jìn)度觀看視頻，可以重復(fù)觀看，直到弄明白為止，這樣可實(shí)現(xiàn)分層次教學(xué)，滿足各個(gè)層次學(xué)生的需求[10]。