機械製造技術基礎教學改革微課的應用論文

0引言

機械製造技術基礎是機械工程本科專業基礎課。該課程的教材所包含的教學內容繁雜，是機械製造工藝、金屬材料與熱處理、金屬切削原理及刀具、CAD/CAM技術、機械製造裝備設計等多學科的交叉融合，具有理論與實踐、專業與綜合相結合的特點[1]，既要求學生掌握機械製造的基礎理論，又要求學生熟悉加工工藝和過程，理解企業的管理和組織方式，因而對缺乏宏觀和微觀協同思維的學生而言，要深入理解和掌握有一定的困難。《機械製造技術基礎》教學改革的基本思想是引入國內外新成果，注重新一代資訊技術對傳統教學方式的改造，以機械製造技術的綠色化、智能化、網絡化和服務化爲引導，從系統工程論的視角講授機械製造技術的基礎、關鍵技術和發展趨勢等內容，並重點講授服務於本地機械製造行業的關鍵技術。隨着資訊技術和通信技術的日益發展，一種以移動互聯網爲載體，以教學視頻爲主要表達形式，5-12分鐘或更短時長爲單元的微型課程異軍突起，爲學習者提供碎片化、移動化的網絡學習新體驗，其出現爲機械製造技術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特徵

從形式上看，微課教學模式以興趣激發和智慧啓迪爲教學目的，將課程按照知識點或教學重、難點分成不同的教學模組，每個教學模組是一段5-12分鐘的視頻[2]，適合透過移動終端進行在線學習和翻轉課堂，以其短小精悍和傳播效率高等優勢受到大衆歡迎。從本質上講，微課解決了“互聯網+”背景下傳統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，打破了傳統上由教師“大包大幹”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]，而透過微課這一泛在學習方式，充分發揮了學習者的主體作用，使終身學習這一目標成爲可能。

2基於微課的機械製造技術基礎教學改革

2.1機械製造技術基礎微課教學模式的多維特徵

從系統工程論的思維考慮，基於微課的機械製造技術基礎翻轉課堂，其本質是在“互聯網+”思維啓發下，針對機械製造技術基礎教學過程中某個知識點或教學環節，以Internet（包括移動互聯網）爲工具，以教學視頻爲載體，將教師、學生、教學資源、教學內容等四個關鍵要素及其關係進行優化重組，形成模組化、可視化、泛在化、柔性化等特點的機械製造技術基礎創新教學模式，該模式蘊含了時間-空間-結構相融合的多維特徵。

（1）時間維度：機械製造技術基礎微課體系需要隨着新資源、新技術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，不斷創新和發展。

（2）空間維度：指機械製造技術基礎微課體系是互聯網技術與傳統教育手段深度融合的產物，因此其拓展需要以網絡空間爲載體。如將各個站進行互聯互通，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）結構維度：指在機械製造技術基礎微課教學過程中，以啓發式的項目學習法爲引導，透過需求和問題導向，激發學生的協同創新思維，以增強其發現問題、思考問題和解決問題的能力，培養其獨立思考能力和團隊協作精神。

2.2機械製造技術基礎微課教學體系的頂層設計

機械製造技術基礎微課教學模式透過製作精良、觀賞性強的系列微資源來激發學生興趣，但其自身存在一個先天性不足：就是教學內容的科學系統化與微課的碎片化之間的矛盾。因此，機械製造技術基礎微課的設計和實施要有系統的頂層設計思維，從系統科學角度設計具有邏輯性和整體性的微課體系，成爲機械製造技術基礎微課教學改革成敗的關鍵。機械製造技術基礎微課設計的基本思路是，以項目學習法提出機械製造技術基礎微課的教學目標，以此設計機械製造技術基礎微課羣，將各個微課以項目導向或需求導向進行銜接，從而實現知識點的穿針引線，提升學習的系統性，實現碎而不亂。具體步驟如下：①將各個相關知識點進行優化重組，實現課程知識點設定的主題化、模組化；②將各個知識點，依據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對傳統教學模式和工具進行資訊化改造，實現機械製造技術基礎微課廣泛深度的傳播，提高教學效果和質量；④引入“互聯網+”思維，透過“互聯網+機械製造技術基礎微課”，建立該課程的微課空間和微課羣，培養學生的衆創意識,實現課程的教學目標。

2.3機械製造技術基礎微課教學實踐

由於微課的教學內容是包含單一知識點的視頻，僅靠此視頻難以滿足機械製造技術基礎的教學需求，必須透過整合多個微視屏及相關輔助教學資源共同構成一個完整的教學環境，以便完成機械製造技術基礎的教學任務。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程爲主線，帶動金屬切削原理、刀具、機牀、工藝及夾具等內容的視頻串講，在此過程中,適時切入機械加工工藝原理的動畫，爲學生詮釋其基本原理。

3機械製造技術基礎微課雲服務平臺

爲使機械製造技術基礎微課教學體系良性化發展，賦予其更多大衆化和服務化屬性是必然的選擇。爲實現該目的，本文基於雲計算技術，將所有機械製造技術基礎優質“微課”資源進行了整合，構建了一個機械製造技術基礎微課雲服務平臺，學習者透過統一的接口接入“雲”中，既節約了成本，也滿足了學生自主學習、業餘學習和互動學習需求。機械製造技術基礎微課雲服務平臺架構分爲五層：用戶層、業務層、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存儲和網絡設備，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，支援微課註冊、發佈、搜尋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，如系統接口和執行環境，存儲並管理各種服務構件。④業務層：根據各種不同的學習需求，調用服務構件組合成不同的服務。主要包括互動教學、創新實踐、校企協作、在線作業、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《機械製造技術基礎》微課雲服務平臺的接口進行訪問。

4結語

基於微課的《機械製造技術基礎》教學模式作爲目前“互聯網+”背景下的一種嶄新的教學改革方向，充分利用了新一代資訊技術，促進了課堂內外、線上自學與線下教學的互動互補，對於培養學生的創新意識和協同合作精神，提升學生理論聯繫實際的能力，都具有重要意義。