機械制造技術(shù)基礎教學改革微課的應用

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0引言

機械制造技術(shù)基礎是機械工程本科專業(yè)基礎課。該課程的教材所包含的教學內(nèi)容繁雜，是機械制造工藝、金屬材料與熱處理、金屬切削原理及刀具、CAD/CAM技術(shù)、機械制造裝備設計等多學科的交叉融合，具有理論與實踐、專業(yè)與綜合相結(jié)合的特點[1]，既要求學生掌握機械制造的基礎理論，又要求學生熟悉加工工藝和過程，理解企業(yè)的管理和組織方式，因而對缺乏宏觀和微觀協(xié)同思維的學生而言，要深入理解和掌握有一定的困難?！稒C械制造技術(shù)基礎》教學改革的基本思想是引入國內(nèi)外新成果，注重新一代信息技術(shù)對傳統(tǒng)教學方式的改造，以機械制造技術(shù)的綠色化、智能化、網(wǎng)絡化和服務化為引導，從系統(tǒng)工程論的視角講授機械制造技術(shù)的基礎、關(guān)鍵技術(shù)和發(fā)展趨勢等內(nèi)容，并重點講授服務于本地機械制造行業(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，一種以移動互聯(lián)網(wǎng)為載體，以教學視頻為主要表達形式，5-12分鐘或更短時長為單元的微型課程異軍突起，為學習者提供碎片化、移動化的網(wǎng)絡學習新體驗，其出現(xiàn)為機械制造技術(shù)基礎的教學改革帶來了新的機遇。

1微課教學的形式與本質(zhì)特征

從形式上看，微課教學模式以興趣激發(fā)和智慧啟迪為教學目的，將課程按照知識點或教學重、難點分成不同的教學模塊，每個教學模塊是一段5-12分鐘的視頻[2]，適合通過移動終端進行在線學習和翻轉(zhuǎn)課堂，以其短小精悍和傳播效率高等優(yōu)勢受到大眾歡迎。從本質(zhì)上講，微課解決了“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下傳統(tǒng)批量化教學模式與個性化學習需求之間的矛盾，具有自治、自組織和自適應性的特點，其表現(xiàn)在：①允許學生建設自己的專屬在線學習資源庫，給予學生以自主學習的空間，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的時空限制，使學習可以在任何時間、任何地點進行，同時滿足了具有不同稟賦的學習者的學習需求。③在傳統(tǒng)的教學模式中，雖然認識和確立了學生的主體地位，但卻往往會湮沒學生的主觀能動性[3]，而通過微課這一泛在學習方式，充分發(fā)揮了學習者的主體作用，使終身學習這一目標成為可能。

2基于微課的機械制造技術(shù)基礎教學改革

2.1機械制造技術(shù)基礎微課教學模式的多維特征

從系統(tǒng)工程論的思維考慮，基于微課的機械制造技術(shù)基礎翻轉(zhuǎn)課堂，其本質(zhì)是在“互聯(lián)網(wǎng)+”思維啟發(fā)下，針對機械制造技術(shù)基礎教學過程中某個知識點或教學環(huán)節(jié)，以Internet（包括移動互聯(lián)網(wǎng)）為工具，以教學視頻為載體，將教師、學生、教學資源、教學內(nèi)容等四個關(guān)鍵要素及其關(guān)系進行優(yōu)化重組，形成模塊化、可視化、泛在化、柔性化等特點的機械制造技術(shù)基礎創(chuàng)新教學模式，該模式蘊含了時間-空間-結(jié)構(gòu)相融合的多維特征。

（1）時間維度：機械制造技術(shù)基礎微課體系需要隨著新資源、新技術(shù)和新目標的引入而不斷的演進，在演進中得以完善和進化，就如有生命力的有機體一樣與時俱進，不斷創(chuàng)新和發(fā)展。

（2）空間維度：指機械制造技術(shù)基礎微課體系是互聯(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)絡空間為載體。如將各個教學資源網(wǎng)站進行互聯(lián)互通，甚至建立教育資源公共服務平臺，提供免費下載和資源共享。

（3）結(jié)構(gòu)維度：指在機械制造技術(shù)基礎微課教學過程中，以啟發(fā)式的項目學習法為引導，通過需求和問題導向，激發(fā)學生的協(xié)同創(chuàng)新思維，以增強其發(fā)現(xiàn)問題、思考問題和解決問題的能力，培養(yǎng)其獨立思考能力和團隊協(xié)作精神。

2.2機械制造技術(shù)基礎微課教學體系的頂層設計

機械制造技術(shù)基礎微課教學模式通過制作精良、觀賞性強的系列微資源來激發(fā)學生興趣，但其自身存在一個先天性不足：就是教學內(nèi)容的科學系統(tǒng)化與微課的碎片化之間的矛盾。因此，機械制造技術(shù)基礎微課的設計和實施要有系統(tǒng)的頂層設計思維，從系統(tǒng)科學角度設計具有邏輯性和整體性的微課體系，成為機械制造技術(shù)基礎微課教學改革成敗的關(guān)鍵。機械制造技術(shù)基礎微課設計的基本思路是，以項目學習法提出機械制造技術(shù)基礎微課的教學目標，以此設計機械制造技術(shù)基礎微課群，將各個微課以項目導向或需求導向進行銜接，從而實現(xiàn)知識點的穿針引線，提升學習的系統(tǒng)性，實現(xiàn)碎而不亂。具體步驟如下：①將各個相關(guān)知識點進行優(yōu)化重組，實現(xiàn)課程知識點設置的主題化、模塊化；②將各個知識點，依據(jù)教學目標或項目學習法，進行知識點邏輯銜接，形成5-12分鐘的微課；③對傳統(tǒng)教學模式和工具進行信息化改造，實現(xiàn)機械制造技術(shù)基礎微課廣泛深度的傳播，提高教學效果和質(zhì)量；④引入“互聯(lián)網(wǎng)+”思維，通過“互聯(lián)網(wǎng)+機械制造技術(shù)基礎微課”，建立該課程的微課空間和微課群，培養(yǎng)學生的眾創(chuàng)意識,實現(xiàn)課程的教學目標。

2.3機械制造技術(shù)基礎微課教學實踐

由于微課的教學內(nèi)容是包含單一知識點的視頻，僅靠此視頻難以滿足機械制造技術(shù)基礎的教學需求，必須通過整合多個微視屏及相關(guān)輔助教學資源共同構(gòu)成一個完整的教學環(huán)境，以便完成機械制造技術(shù)基礎的教學任務。如“機械加工工藝”主要內(nèi)容之一就是以典型零件的加工工藝過程為主線，帶動金屬切削原理、刀具、機床、工藝及夾具等內(nèi)容的視頻串講，在此過程中,適時切入機械加工工藝原理的動畫，為學生詮釋其基本原理。

3機械制造技術(shù)基礎微課云服務平臺

為使機械制造技術(shù)基礎微課教學體系良性化發(fā)展，賦予其更多大眾化和服務化屬性是必然的選擇。為實現(xiàn)該目的，本文基于云計算技術(shù)，將所有機械制造技術(shù)基礎優(yōu)質(zhì)“微課”資源進行了整合，構(gòu)建了一個機械制造技術(shù)基礎微課云服務平臺，學習者通過統(tǒng)一的接口接入“云”中，既節(jié)約了成本，也滿足了學生自主學習、業(yè)余學習和互動學習需求。機械制造技術(shù)基礎微課云服務平臺架構(gòu)分為五層：用戶層、業(yè)務層、組件層、工具層和基礎層：①基礎層：提供基礎設施即服務IaaS。包括應用服務器及相關(guān)存儲和網(wǎng)絡設備，提供計算、存儲、帶寬等按需的硬件服務。②平臺層：提供平臺即服務PaaS，支持微課注冊、、搜索匹配和學習平均及綜合管理等平臺工具。③服務層：提供軟件即服務SaaS，如系統(tǒng)接口和運行環(huán)境，存儲并管理各種服務構(gòu)件。④業(yè)務層：根據(jù)各種不同的學習需求，調(diào)用服務構(gòu)件組合成不同的服務。主要包括互動教學、創(chuàng)新實踐、校企協(xié)作、在線作業(yè)、考試管理等服務；⑤用戶層：給學習者提供各種移動終端接入《機械制造技術(shù)基礎》微課云服務平臺的接口進行訪問。

4結(jié)語

基于微課的《機械制造技術(shù)基礎》教學模式作為目前“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下的一種嶄新的教學改革方向，充分利用了新一代信息技術(shù)，促進了課堂內(nèi)外、線上自學與線下教學的互動互補，對于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和協(xié)同合作精神，提升學生理論聯(lián)系實際的能力，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)學院機電工程學院