機械制造技術(shù)基礎教學(xué)改革微課的應用論文
0引言
機械制造技術(shù)基礎是機械工程本科專(zhuān)業(yè)基礎課。該課程的教材所包含的教學(xué)內容繁雜，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(xué)科的交叉融合，具有理論與實(shí)踐、專(zhuān)業(yè)與綜合相結合的特點(diǎn)[1]，既要求學(xué)生掌握機械制造的基礎理論，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，因而對缺乏宏觀(guān)和微觀(guān)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�！稒C械制造技術(shù)基礎》教學(xué)改革的基本思想是引入國內外新成果，注重新一代信息技術(shù)對傳統教學(xué)方式的改造，以機械制造技術(shù)的綠色化、智能化、網(wǎng)絡(luò )化和服務(wù)化為引導，從系統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)展趨勢等內容，并重點(diǎn)講授服務(wù)于本地機械制造行業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)。隨著(zhù)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)視頻為主要表達形式，5-12分鐘或更短時(shí)長(cháng)為單元的微型課程異軍突起，為學(xué)習者提供碎片化、移動(dòng)化的網(wǎng)絡(luò )學(xué)習新體驗，其出現為機械制造技術(shù)基礎的教學(xué)改革帶來(lái)了新的機遇。
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(xiàn)學(xué)習和翻轉課堂，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)+”背景下傳統批量化教學(xué)模式與個(gè)性化學(xué)習需求之間的矛盾，具有自治、自組織和自適應性的特點(diǎn)，其表現在：①允許學(xué)生建設自己的專(zhuān)屬在線(xiàn)學(xué)習資源庫，給予學(xué)生以自主學(xué)習的空間，打破了傳統上由教師“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)習可以在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)進(jìn)行，同時(shí)滿(mǎn)足了具有不同稟賦的學(xué)習者的學(xué)習需求。③在傳統的教學(xué)模式中，雖然認識和確立了學(xué)生的主體地位，但卻往往會(huì )湮沒(méi)學(xué)生的主觀(guān)能動(dòng)性[3]，而通過(guò)微課這一泛在學(xué)習方式，充分發(fā)揮了學(xué)習者的主體作用，使終身學(xué)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(xué)改革
2.1機械制造技術(shù)基礎微課教學(xué)模式的.多維特征
從系統工程論的思維考慮，基于微課的機械制造技術(shù)基礎翻轉課堂，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(xué)過(guò)程中某個(gè)知識點(diǎn)或教學(xué)環(huán)節，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)的機械制造技術(shù)基礎創(chuàng )新教學(xué)模式，該模式蘊含了時(shí)間-空間-結構相融合的多維特征。
�。�1）時(shí)間維度：機械制造技術(shù)基礎微課體系需要隨著(zhù)新資源、新技術(shù)和新目標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：指機械制造技術(shù)基礎微課體系是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與傳統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)站進(jìn)行互聯(lián)互通，甚至建立教育資源公共服務(wù)平臺，提供免費下載和資源共享。
�。�3）結構維度：指在機械制造技術(shù)基礎微課教學(xué)過(guò)程中，以啟發(fā)式的項目學(xué)習法為引導，通過(guò)需求和問(wèn)題導向，激發(fā)學(xué)生的協(xié)同創(chuàng )新思維，以增強其發(fā)現問(wèn)題、思考問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，培養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(xué)體系的頂層設計
機械制造技術(shù)基礎微課教學(xué)模式通過(guò)制作精良、觀(guān)賞性強的系列微資源來(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)內容的科學(xué)系統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(shí)施要有系統的頂層設計思維，從系統科學(xué)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(xué)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(xué)習法提出機械制造技術(shù)基礎微課的教學(xué)目標，以此設計機械制造技術(shù)基礎微課群，將各個(gè)微課以項目導向或需求導向進(jìn)行銜接，從而實(shí)現知識點(diǎn)的穿針引線(xiàn)，提升學(xué)習的系統性，實(shí)現碎而不亂。具體步驟如下：①將各個(gè)相關(guān)知識點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化重組，實(shí)現課程知識點(diǎn)設置的主題化、模塊化；②將各個(gè)知識點(diǎn)，依據教學(xué)目標或項目學(xué)習法，進(jìn)行知識點(diǎn)邏輯銜接，形成5-12分鐘的微課；③對傳統教學(xué)模式和工具進(jìn)行信息化改造，實(shí)現機械制造技術(shù)基礎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，培養學(xué)生的眾創(chuàng )意識,實(shí)現課程的教學(xué)目標。
2.3機械制造技術(shù)基礎微課教學(xué)實(shí)踐
由于微課的教學(xué)內容是包含單一知識點(diǎn)的視頻，僅靠此視頻難以滿(mǎn)足機械制造技術(shù)基礎的教學(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)資源共同構成一個(gè)完整的教學(xué)環(huán)境，以便完成機械制造技術(shù)基礎的教學(xué)任務(wù)。如“機械加工工藝”主要內容之一就是以典型零件的加工工藝過(guò)程為主線(xiàn)，帶動(dòng)金屬切削原理、刀具、機床、工藝及夾具等內容的視頻串講，在此過(guò)程中,適時(shí)切入機械加工工藝原理的動(dòng)畫(huà)，為學(xué)生詮釋其基本原理。
3機械制造技術(shù)基礎微課云服務(wù)平臺
為使機械制造技術(shù)基礎微課教學(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(jìn)行了整合，構建了一個(gè)機械制造技術(shù)基礎微課云服務(wù)平臺，學(xué)習者通過(guò)統一的接口接入“云”中，既節約了成本，也滿(mǎn)足了學(xué)生自主學(xué)習、業(yè)余學(xué)習和互動(dòng)學(xué)習需求。機械制造技術(shù)基礎微課云服務(wù)平臺架構分為五層：用戶(hù)層、業(yè)務(wù)層、組件層、工具層和基礎層：①基礎層：提供基礎設施即服務(wù)IaaS。包括應用服務(wù)器及相關(guān)存儲和網(wǎng)絡(luò )設備，提供計算、存儲、帶寬等按需的硬件服務(wù)。②平臺層：提供平臺即服務(wù)PaaS，支持微課注冊、發(fā)布、搜索匹配和學(xué)習平均及綜合管理等平臺工具。③服務(wù)層：提供軟件即服務(wù)SaaS，如系統接口和運行環(huán)境，存儲并管理各種服務(wù)構件。④業(yè)務(wù)層：根據各種不同的學(xué)習需求，調用服務(wù)構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(xiàn)作業(yè)、考試管理等服務(wù)；⑤用戶(hù)層：給學(xué)習者提供各種移動(dòng)終端接入《機械制造技術(shù)基礎》微課云服務(wù)平臺的接口進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)。
4結語(yǔ)
基于微課的《機械制造技術(shù)基礎》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)了課堂內外、線(xiàn)上自學(xué)與線(xiàn)下教學(xué)的互動(dòng)互補，對于培養學(xué)生的創(chuàng )新意識和協(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。
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