機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)改革微課的應(yīng)用

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0引言

機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)是機(jī)械工程本科專業(yè)基礎(chǔ)課。該課程的教材所包含的教學(xué)內(nèi)容繁雜，是機(jī)械制造工藝、金屬材料與熱處理、金屬切削原理及刀具、CAD/CAM技術(shù)、機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)等多學(xué)科的交叉融合，具有理論與實(shí)踐、專業(yè)與綜合相結(jié)合的特點(diǎn)[1]，既要求學(xué)生掌握機(jī)械制造的基礎(chǔ)理論，又要求學(xué)生熟悉加工工藝和過(guò)程，理解企業(yè)的管理和組織方式，因而對(duì)缺乏宏觀和微觀協(xié)同思維的學(xué)生而言，要深入理解和掌握有一定的困難。《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》教學(xué)改革的基本思想是引入國(guó)內(nèi)外新成果，注重新一代信息技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)方式的改造，以機(jī)械制造技術(shù)的綠色化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化和服務(wù)化為引導(dǎo)，從系統(tǒng)工程論的視角講授機(jī)械制造技術(shù)的基礎(chǔ)、關(guān)鍵技術(shù)和發(fā)展趨勢(shì)等內(nèi)容，并重點(diǎn)講授服務(wù)于本地機(jī)械制造行業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)。隨著信息技術(shù)和通信技術(shù)的日益發(fā)展，一種以移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)為載體，以教學(xué)視頻為主要表達(dá)形式，5-12分鐘或更短時(shí)長(zhǎng)為單元的微型課程異軍突起，為學(xué)習(xí)者提供碎片化、移動(dòng)化的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)新體驗(yàn)，其出現(xiàn)為機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)的教學(xué)改革帶來(lái)了新的機(jī)遇。

1微課教學(xué)的形式與本質(zhì)特征

從形式上看，微課教學(xué)模式以興趣激發(fā)和智慧啟迪為教學(xué)目的，將課程按照知識(shí)點(diǎn)或教學(xué)重、難點(diǎn)分成不同的教學(xué)模塊，每個(gè)教學(xué)模塊是一段5-12分鐘的視頻[2]，適合通過(guò)移動(dòng)終端進(jìn)行在線學(xué)習(xí)和翻轉(zhuǎn)課堂，以其短小精悍和傳播效率高等優(yōu)勢(shì)受到大眾歡迎。從本質(zhì)上講，微課解決了“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下傳統(tǒng)批量化教學(xué)模式與個(gè)性化學(xué)習(xí)需求之間的矛盾，具有自治、自組織和自適應(yīng)性的特點(diǎn)，其表現(xiàn)在：①允許學(xué)生建設(shè)自己的專屬在線學(xué)習(xí)資源庫(kù)，給予學(xué)生以自主學(xué)習(xí)的空間，打破了傳統(tǒng)上由教師“大包大干”的課堂灌輸。②微課突破了課堂教學(xué)的時(shí)空限制，使學(xué)習(xí)可以在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)進(jìn)行，同時(shí)滿足了具有不同稟賦的學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)需求。③在傳統(tǒng)的教學(xué)模式中，雖然認(rèn)識(shí)和確立了學(xué)生的主體地位，但卻往往會(huì)湮沒(méi)學(xué)生的主觀能動(dòng)性[3]，而通過(guò)微課這一泛在學(xué)習(xí)方式，充分發(fā)揮了學(xué)習(xí)者的主體作用，使終身學(xué)習(xí)這一目標(biāo)成為可能。

2基于微課的機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)改革

2.1機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)微課教學(xué)模式的多維特征

從系統(tǒng)工程論的思維考慮，基于微課的機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)翻轉(zhuǎn)課堂，其本質(zhì)是在“互聯(lián)網(wǎng)+”思維啟發(fā)下，針對(duì)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)過(guò)程中某個(gè)知識(shí)點(diǎn)或教學(xué)環(huán)節(jié)，以Internet（包括移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)）為工具，以教學(xué)視頻為載體，將教師、學(xué)生、教學(xué)資源、教學(xué)內(nèi)容等四個(gè)關(guān)鍵要素及其關(guān)系進(jìn)行優(yōu)化重組，形成模塊化、可視化、泛在化、柔性化等特點(diǎn)的機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)創(chuàng)新教學(xué)模式，該模式蘊(yùn)含了時(shí)間-空間-結(jié)構(gòu)相融合的多維特征。

（1）時(shí)間維度：機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)微課體系需要隨著新資源、新技術(shù)和新目標(biāo)的引入而不斷的演進(jìn)，在演進(jìn)中得以完善和進(jìn)化，就如有生命力的有機(jī)體一樣與時(shí)俱進(jìn)，不斷創(chuàng)新和發(fā)展。

（2）空間維度：指機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)微課體系是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與傳統(tǒng)教育手段深度融合的產(chǎn)物，因此其拓展需要以網(wǎng)絡(luò)空間為載體。如將各個(gè)教學(xué)資源網(wǎng)站進(jìn)行互聯(lián)互通，甚至建立教育資源公共服務(wù)平臺(tái)，提供免費(fèi)下載和資源共享。

（3）結(jié)構(gòu)維度：指在機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)微課教學(xué)過(guò)程中，以啟發(fā)式的項(xiàng)目學(xué)習(xí)法為引導(dǎo)，通過(guò)需求和問(wèn)題導(dǎo)向，激發(fā)學(xué)生的協(xié)同創(chuàng)新思維，以增強(qiáng)其發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、思考問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，培養(yǎng)其獨(dú)立思考能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。

2.2機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)微課教學(xué)體系的頂層設(shè)計(jì)

機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)微課教學(xué)模式通過(guò)制作精良、觀賞性強(qiáng)的系列微資源來(lái)激發(fā)學(xué)生興趣，但其自身存在一個(gè)先天性不足：就是教學(xué)內(nèi)容的科學(xué)系統(tǒng)化與微課的碎片化之間的矛盾。因此，機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)微課的設(shè)計(jì)和實(shí)施要有系統(tǒng)的頂層設(shè)計(jì)思維，從系統(tǒng)科學(xué)角度設(shè)計(jì)具有邏輯性和整體性的微課體系，成為機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)微課教學(xué)改革成敗的關(guān)鍵。機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)微課設(shè)計(jì)的基本思路是，以項(xiàng)目學(xué)習(xí)法提出機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)微課的教學(xué)目標(biāo)，以此設(shè)計(jì)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)微課群，將各個(gè)微課以項(xiàng)目導(dǎo)向或需求導(dǎo)向進(jìn)行銜接，從而實(shí)現(xiàn)知識(shí)點(diǎn)的穿針引線，提升學(xué)習(xí)的系統(tǒng)性，實(shí)現(xiàn)碎而不亂。具體步驟如下：①將各個(gè)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化重組，實(shí)現(xiàn)課程知識(shí)點(diǎn)設(shè)置的主題化、模塊化；②將各個(gè)知識(shí)點(diǎn)，依據(jù)教學(xué)目標(biāo)或項(xiàng)目學(xué)習(xí)法，進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)邏輯銜接，形成5-12分鐘的微課；③對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)模式和工具進(jìn)行信息化改造，實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)微課廣泛深度的傳播，提高教學(xué)效果和質(zhì)量；④引入“互聯(lián)網(wǎng)+”思維，通過(guò)“互聯(lián)網(wǎng)+機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)微課”，建立該課程的微課空間和微課群，培養(yǎng)學(xué)生的眾創(chuàng)意識(shí),實(shí)現(xiàn)課程的教學(xué)目標(biāo)。

2.3機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)微課教學(xué)實(shí)踐

由于微課的教學(xué)內(nèi)容是包含單一知識(shí)點(diǎn)的視頻，僅靠此視頻難以滿足機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)的教學(xué)需求，必須通過(guò)整合多個(gè)微視屏及相關(guān)輔助教學(xué)資源共同構(gòu)成一個(gè)完整的教學(xué)環(huán)境，以便完成機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)的教學(xué)任務(wù)。如“機(jī)械加工工藝”主要內(nèi)容之一就是以典型零件的加工工藝過(guò)程為主線，帶動(dòng)金屬切削原理、刀具、機(jī)床、工藝及夾具等內(nèi)容的視頻串講，在此過(guò)程中,適時(shí)切入機(jī)械加工工藝原理的動(dòng)畫(huà)，為學(xué)生詮釋其基本原理。

3機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)微課云服務(wù)平臺(tái)

為使機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)微課教學(xué)體系良性化發(fā)展，賦予其更多大眾化和服務(wù)化屬性是必然的選擇。為實(shí)現(xiàn)該目的，本文基于云計(jì)算技術(shù)，將所有機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)優(yōu)質(zhì)“微課”資源進(jìn)行了整合，構(gòu)建了一個(gè)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)微課云服務(wù)平臺(tái)，學(xué)習(xí)者通過(guò)統(tǒng)一的接口接入“云”中，既節(jié)約了成本，也滿足了學(xué)生自主學(xué)習(xí)、業(yè)余學(xué)習(xí)和互動(dòng)學(xué)習(xí)需求。機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)微課云服務(wù)平臺(tái)架構(gòu)分為五層：用戶層、業(yè)務(wù)層、組件層、工具層和基礎(chǔ)層：①基礎(chǔ)層：提供基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)IaaS。包括應(yīng)用服務(wù)器及相關(guān)存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，提供計(jì)算、存儲(chǔ)、帶寬等按需的硬件服務(wù)。②平臺(tái)層：提供平臺(tái)即服務(wù)PaaS，支持微課注冊(cè)、、搜索匹配和學(xué)習(xí)平均及綜合管理等平臺(tái)工具。③服務(wù)層：提供軟件即服務(wù)SaaS，如系統(tǒng)接口和運(yùn)行環(huán)境，存儲(chǔ)并管理各種服務(wù)構(gòu)件。④業(yè)務(wù)層：根據(jù)各種不同的學(xué)習(xí)需求，調(diào)用服務(wù)構(gòu)件組合成不同的服務(wù)。主要包括互動(dòng)教學(xué)、創(chuàng)新實(shí)踐、校企協(xié)作、在線作業(yè)、考試管理等服務(wù)；⑤用戶層：給學(xué)習(xí)者提供各種移動(dòng)終端接入《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》微課云服務(wù)平臺(tái)的接口進(jìn)行訪問(wèn)。

4結(jié)語(yǔ)

基于微課的《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》教學(xué)模式作為目前“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下的一種嶄新的教學(xué)改革方向，充分利用了新一代信息技術(shù)，促進(jìn)了課堂內(nèi)外、線上自學(xué)與線下教學(xué)的互動(dòng)互補(bǔ)，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和協(xié)同合作精神，提升學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力，都具有重要意義。

作者：何文斌 馬軍 都金光 候俊劍 明五一 單位：鄭州輕工業(yè)學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院