互聯(lián)網(wǎng)+時(shí)代機(jī)械制圖創(chuàng)新教學(xué)模式論文

　　摘要：分析了當(dāng)前機(jī)械制圖教學(xué)中存在的問題，提出了順應(yīng)“互聯(lián)網(wǎng)＋”時(shí)代需要的基于ＭＯＯＣ的翻轉(zhuǎn)課堂創(chuàng)新教學(xué)模式，詳細(xì)闡述了ＭＯＯＣ的建設(shè)、翻轉(zhuǎn)課堂的流程，最后以實(shí)例進(jìn)行了實(shí)踐．

　　關(guān)鍵詞：互聯(lián)網(wǎng)＋；機(jī)械制圖；ＭＯＯＣ；翻轉(zhuǎn)課堂

　　１引言

　　李總理在第十二屆全國人民代表大會(huì)第三次會(huì)議上提出“互聯(lián)網(wǎng)＋”行動(dòng)計(jì)劃后，各行各業(yè)就刮起了一股“互聯(lián)網(wǎng)＋”風(fēng)：互聯(lián)網(wǎng)＋傳統(tǒng)集市，淘寶出現(xiàn)了；互聯(lián)網(wǎng)＋傳統(tǒng)交通，滴滴打車出現(xiàn)了；互聯(lián)網(wǎng)＋傳統(tǒng)銀行，支付寶出現(xiàn)了……由此可見“互聯(lián)網(wǎng)＋”不是簡(jiǎn)單的一加一等于二，一定大于二．要使一加一大于二，關(guān)鍵是創(chuàng)新，只有創(chuàng)新才能有真正的飛躍．在“互聯(lián)網(wǎng)＋”時(shí)代也不能讓教育缺位，要想使互聯(lián)網(wǎng)＋教育產(chǎn)生很好的效果，催生出新的教育模式，就不能簡(jiǎn)單地把互聯(lián)網(wǎng)強(qiáng)套在傳統(tǒng)教育上，而是要把互聯(lián)網(wǎng)的創(chuàng)新成果與教育深度融合．

　　２“互聯(lián)網(wǎng)＋”時(shí)代機(jī)械制圖創(chuàng)新教學(xué)模式的研究

　�。玻�１機(jī)械制圖課程教學(xué)現(xiàn)狀

　　機(jī)械制圖課程是研究繪制和閱讀機(jī)械圖樣的一門專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程，課程的培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的讀圖和繪圖基本能力，為后續(xù)課程打下必要的基礎(chǔ)．要學(xué)好這門課，必須具備一定的空間想象能力和形象思維能力，這對(duì)于初學(xué)者來說有一定難度．不少學(xué)生感到機(jī)械制圖課程難，無法想象物體的空間形狀．為提高學(xué)生學(xué)習(xí)機(jī)械制圖的興趣，幫助他們提高空間想象能力，教師們不斷進(jìn)行教學(xué)改革．在二十世紀(jì)，掛圖和實(shí)物模型應(yīng)用于課堂教學(xué)，在幫助學(xué)生建立空間概念方面起到了一定的作用，但對(duì)于一些抽象復(fù)雜的概念、形體，教師無法演示、難以講清，學(xué)生反映上課難以聽懂、下課作業(yè)不會(huì)做．隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，多媒體技術(shù)應(yīng)用于課堂教學(xué)，通過展示大量的立體圖像、動(dòng)畫、視頻，可以形象直觀、快速、方便地將以往難以講清的教學(xué)內(nèi)容表現(xiàn)出來．講課生動(dòng)易懂了，而學(xué)生的感覺是上課就像看電影，一聽就懂，走出教室就忘，作業(yè)一做就懵，不知從何下手．這說明這些教學(xué)改革優(yōu)化了課堂知識(shí)傳輸過程，解決了學(xué)生聽的問題，即知識(shí)的理解問題，但忽視了知識(shí)內(nèi)化過程的優(yōu)化，沒能解決知識(shí)的應(yīng)用問題．其原因在于現(xiàn)在大多數(shù)多媒體教學(xué)實(shí)際上只是把黑板換成了投影屏幕，教學(xué)上仍采用傳統(tǒng)的填鴨式的滿堂灌形式，延續(xù)著傳統(tǒng)教學(xué)的“傳遞－接受”模式，課堂上學(xué)生仍處在被動(dòng)接受，沒有主動(dòng)探究，知識(shí)在學(xué)生的腦子里一晃而過，沒有留下深刻的印象．

　�。玻�２ＭＯＯＣ興起

　　２０１１年，美國斯坦福大學(xué)教授塞巴斯蒂安史朗把他研究生水平的人工智能課程放在了互聯(lián)網(wǎng)上，從而吸引了來自１９０多個(gè)不同國家的１６０，０００名學(xué)生，世界為之振奮．以往只為少數(shù)人享用的世界頂尖教育終于可以面向世界各個(gè)角落的平民，這就是第一個(gè)ＭＯＯＣ平臺(tái)．這個(gè)為全球用戶提供課程和教育服務(wù)的大型網(wǎng)絡(luò)ＭＯＯＣ平臺(tái)，不僅是互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的創(chuàng)新，還被人們譽(yù)為“印刷術(shù)發(fā)明以來教育最大的革新”．近年來ＭＯＯＣ風(fēng)暴席卷全球，ｅｄｘ、Ｕｄａｃｉｔｙ、Ｃｏｕｒｓｅｒａ、學(xué)堂在線、好大學(xué)在線、超星ＭＯＯＣ、中國大學(xué)ＭＯＯＣ平臺(tái)如雨后春筍般涌現(xiàn)．哈佛大學(xué)、麻省理工大學(xué)、斯坦福大學(xué)、清華大學(xué)、北京大學(xué)、上海交通大學(xué)等，他們都在ＭＯＯＣ平臺(tái)上面免費(fèi)開放自己的課程，只要能上網(wǎng)，所有人都能注冊(cè)這些課程，目前已有近千萬用戶．

　�。玻�３翻轉(zhuǎn)課堂興起

　�。玻埃埃澳�，美國ＭａｕｒｅｅｎＬａｇｅ等在論文“Ｉｎｖｅｒ－ｔｉｎｇｔｈｅＣｌａｓｓｒｏｏｍ：ＡＧａｔｅｗａｙｔｏＣｒｅａｔｉｎｇａｎＩｎ－ｃｌｕｓｉｖｅＬｅａｒｎｉｎｇＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ”中介紹了他們?cè)诿绹�邁阿密大學(xué)教授“經(jīng)濟(jì)學(xué)入門”時(shí)采用“翻轉(zhuǎn)教學(xué)”的模式以及取得的成績．２００７年，美國的化學(xué)老師ＪｏｎａｔｈａｎＢｅｒｇｍａｎｎａｎｄＡａｒｏｎＳａｍｓ開始使用視頻軟件錄制ＰＰＴ并附上講解聲音．他們錄制的視頻上傳到網(wǎng)絡(luò)，以此為缺席的學(xué)生補(bǔ)課．不久他們進(jìn)行了更具開創(chuàng)性的嘗試———逐漸以學(xué)生在家看視頻、聽講解為基礎(chǔ)，在課堂上，老師主要進(jìn)行問題輔導(dǎo)，或者對(duì)做實(shí)驗(yàn)過程中有困難的學(xué)生提供幫助．這就是被稱為“翻轉(zhuǎn)課堂”的創(chuàng)新教學(xué)模式．“翻轉(zhuǎn)課堂”對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)過程進(jìn)行了重構(gòu)，把各知識(shí)點(diǎn)信息傳遞到學(xué)生是在課前完成，而學(xué)生對(duì)各個(gè)知識(shí)點(diǎn)的吸收內(nèi)化是在課堂上通過互動(dòng)來完成．其結(jié)果是：有效提升了學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，發(fā)展了學(xué)生思維能力，最終實(shí)現(xiàn)了學(xué)習(xí)成績提升．如今“翻轉(zhuǎn)課堂”的教學(xué)模式逐漸在世界上傳播開來．

　　３機(jī)械制圖ＭＯＯＣ建設(shè)及教學(xué)模式研究

　　針對(duì)目前機(jī)械制圖教學(xué)中所出現(xiàn)的新矛盾、新問題，為順應(yīng)“互聯(lián)網(wǎng)＋”時(shí)代的要求，融合世界先進(jìn)的ＭＯＯＣ理念和翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，探索構(gòu)建了基于ＭＯＣＣ的翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式并在２０１５級(jí)學(xué)生中進(jìn)行了實(shí)踐研究．

　�。常�１ＭＯＯＣ的構(gòu)成機(jī)械制圖

　�。停希茫弥饕�由教師模塊、學(xué)生模塊和數(shù)據(jù)模塊三部分組成．教師模塊教師把知識(shí)點(diǎn)碎片化，制作成教學(xué)視頻，設(shè)計(jì)每部分知識(shí)點(diǎn)的過關(guān)測(cè)試，這兩部分構(gòu)成微課．教師還需準(zhǔn)備教學(xué)資料，與教材配套習(xí)題答案及過關(guān)測(cè)試答案、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)等．學(xué)生模塊供學(xué)生學(xué)習(xí)、討論、發(fā)布信息及測(cè)試．?dāng)?shù)據(jù)模塊能夠有效地記錄學(xué)生的平時(shí)成績，根據(jù)答題的正確率，能夠準(zhǔn)確地統(tǒng)計(jì)到學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況，為后續(xù)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)提供依據(jù)．

　　３．２ＭＯＯＣ的建設(shè)

　�。保┗�于知識(shí)碎片化的課程建設(shè)．哈佛大學(xué)心理系博士后卡爾什普納爾研究發(fā)現(xiàn)，網(wǎng)上短視頻課程能夠幫助人們保持注意力、提高學(xué)習(xí)效率．隨著生活節(jié)奏的加快，人們能夠支配的大塊完整時(shí)間越來越少，將課程內(nèi)容碎片化，非常適合于現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)．因此，將機(jī)械制圖基礎(chǔ)課程的內(nèi)容分為６章，每章分若干知識(shí)碎片點(diǎn)，如圖２所示，每個(gè)知識(shí)點(diǎn)制作成１０分鐘左右的微課視頻，如圖３所示．一個(gè)碎片課程結(jié)束后緊接著安排小的測(cè)試．學(xué)生在這個(gè)過程中既可以學(xué)到相應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)內(nèi)容，還可以檢驗(yàn)對(duì)該知識(shí)點(diǎn)掌握的程度．２）基于富媒體化的資源庫建設(shè)．在ＭＯＯＣ中采用嵌入富媒體手段便于表現(xiàn)各知識(shí)點(diǎn)中的重點(diǎn)、難點(diǎn)及抽象的空間概念，使教學(xué)內(nèi)容更通俗易懂．這對(duì)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維有著積極的意義．機(jī)械制圖基礎(chǔ)ＭＯＯＣ采集運(yùn)用了數(shù)量眾多的富媒體素材，除主講教師授課現(xiàn)場(chǎng)的錄影資料外，還囊括了大量的文本、圖片、動(dòng)畫、聲音和視頻等．ＭＯＯＣ中大量的文本資料可以輔佐教學(xué)，為彌補(bǔ)教學(xué)容量的有限性，還提供了拓展閱讀資源供學(xué)生使用；大量的圖片資料可使學(xué)生迅速理解構(gòu)件在生產(chǎn)中的實(shí)際應(yīng)用；視頻、音頻素材是主講教師本人真實(shí)形象和同步音頻如圖３所示，具有很強(qiáng)的表現(xiàn)力與感染力，能真實(shí)反映教學(xué)情況，大大提高了教學(xué)的直觀性；動(dòng)畫設(shè)計(jì)將構(gòu)件的形狀、運(yùn)動(dòng)、裝配變化等進(jìn)行模擬，有利于幫助學(xué)生想象構(gòu)件的空間形狀、運(yùn)動(dòng)原理等，如圖４所示．３）基于智能化的學(xué)習(xí)行為管理．在ＭＯＯＣ平臺(tái)內(nèi)置統(tǒng)計(jì)軟件可以幫助教師管理每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)行為如點(diǎn)擊次數(shù)、交流發(fā)言、在線時(shí)間等，從而快速、準(zhǔn)確地獲得學(xué)生的行為及能力數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)中的興趣點(diǎn)、難點(diǎn)，以及時(shí)調(diào)整授課的內(nèi)容和方式．甚至能發(fā)現(xiàn)個(gè)別學(xué)員的學(xué)習(xí)特點(diǎn)、個(gè)性化需求，以利于教師給予針對(duì)性的建議．圖５顯示本段視頻在某一小部分顏色很深，表示學(xué)生多次反復(fù)進(jìn)行觀看．有可能這部分知識(shí)點(diǎn)較難，教師可以通過此數(shù)據(jù)獲得信息，在線下翻轉(zhuǎn)課堂面授課時(shí)，對(duì)這部分知識(shí)點(diǎn)著重講解和討論．內(nèi)置軟件還可以對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)，包括過程評(píng)價(jià)、測(cè)試評(píng)價(jià)和總結(jié)性評(píng)價(jià)．過程評(píng)價(jià)根據(jù)學(xué)生在ＭＯＯＣ平臺(tái)觀看視頻、在線討論、學(xué)生的自我評(píng)價(jià)和互評(píng)等情況進(jìn)行評(píng)價(jià)；測(cè)試評(píng)價(jià)，是以在線考試的形式給出成績；總結(jié)評(píng)價(jià)按照各評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重，軟件自動(dòng)計(jì)算出學(xué)生的課程總成績，并最終生成一份成績單．總之，通過智能化的學(xué)習(xí)行為管理能至始至終地觀察到學(xué)生對(duì)各知識(shí)點(diǎn)的動(dòng)態(tài)學(xué)習(xí)情況，從而掌握第一手資料，為后續(xù)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)方法設(shè)計(jì)、教學(xué)內(nèi)容安排提供依據(jù)．

　�。常�３翻轉(zhuǎn)課堂流程

　　翻轉(zhuǎn)課堂流程：課前準(zhǔn)備→課堂內(nèi)化→課后提升，如圖６所示．課前準(zhǔn)備：教師要明確學(xué)生須掌握的知識(shí)點(diǎn)，制作視頻，發(fā)布到ＭＯＯＣ平臺(tái)，同時(shí)發(fā)布學(xué)習(xí)通知，學(xué)習(xí)指南，學(xué)習(xí)拓展資料及測(cè)試題等．學(xué)生根據(jù)學(xué)習(xí)通知，觀看視頻、在線測(cè)試、提問、師生、生生網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)，學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)，討論相應(yīng)問題，為進(jìn)入課堂學(xué)習(xí)進(jìn)行準(zhǔn)備．課堂內(nèi)化：課堂上教師可以根據(jù)課前在線輔導(dǎo)、分析數(shù)據(jù)了解學(xué)生在該知識(shí)點(diǎn)上遇到的困難，在課堂上有針對(duì)性地講解，對(duì)個(gè)別同學(xué)進(jìn)行有效的個(gè)性輔導(dǎo)；也可以把教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)轉(zhuǎn)化為問題提出來，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)課前知識(shí)點(diǎn)思考，同學(xué)生一起分析問題，最終引導(dǎo)學(xué)生解決問題．更應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生在解決問題的喜悅中提出更深層次的問題，通過師生之間，學(xué)生之間的討論解決該問題，從而促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的吸收內(nèi)化．課后提升：課后教師要優(yōu)化教學(xué)方案，學(xué)生要對(duì)所學(xué)知識(shí)點(diǎn)歸納總結(jié)，拓展提升．此外教師需要布置相應(yīng)的作業(yè)、問卷調(diào)查等以拓展學(xué)生知識(shí)面、提升學(xué)習(xí)能力．課后學(xué)生的學(xué)習(xí)活動(dòng)還是需要在ＭＯＯＣ平臺(tái)來獲得拓展任務(wù)，上傳資料，進(jìn)行網(wǎng)上討論及訓(xùn)練成果的評(píng)價(jià)．教師還要進(jìn)行課后學(xué)習(xí)的監(jiān)控和答疑，鼓勵(lì)學(xué)生創(chuàng)新和探索，激勵(lì)學(xué)生獨(dú)立完成相關(guān)任務(wù)．４基于ＭＯＣＣ的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)實(shí)例下面以標(biāo)注圓柱與圓柱相貫尺寸教學(xué)為例闡述該模式的實(shí)踐過程．課前上傳視頻《基本體的尺寸標(biāo)注》，要求學(xué)生觀看，隨后提出問題“畫圖說明：兩個(gè)圓柱相貫的尺寸應(yīng)如何標(biāo)注？”并要求學(xué)生畫出圖標(biāo)注尺寸后由學(xué)習(xí)小組同學(xué)互評(píng)，相互糾錯(cuò)．課堂學(xué)生們根據(jù)所學(xué)知識(shí)畫出的圖形都是圖７（ａ）所示兩圓柱正交相貫的圖形．教師引導(dǎo)學(xué)生思考幾個(gè)問題：中兩圓柱正交相貫定形尺寸需標(biāo)注幾個(gè)？定位尺寸需標(biāo)注幾個(gè)？尺寸標(biāo)注的基本規(guī)則是什么？學(xué)生們回答了這幾個(gè)問題后就能把自己圖中的錯(cuò)誤尺寸改正，標(biāo)出正確尺寸．教師接下來馬上拋出問題：“如果這兩個(gè)圓柱不是正交，而是斜交呢？”“如果這兩個(gè)圓柱軸線在一根線上，又該怎樣標(biāo)注？”學(xué)生的積極性被調(diào)動(dòng)起來了，興趣盎然，課堂氣氛活躍．標(biāo)注出它們的尺寸如圖７中（ｂ）（ｃ）后，馬上有同學(xué)脫口而出：“如果這兩個(gè)圓柱軸線不在同一個(gè)平面上那又是怎樣標(biāo)注呢？”一石激起千層浪，“這應(yīng)該有幾種情況．”有同學(xué)接著說．“到底有幾種情況，該怎樣標(biāo)注，就是今天的作業(yè)．”老師因勢(shì)利導(dǎo)．課后學(xué)生回顧課堂內(nèi)容，總結(jié)尺寸標(biāo)注的規(guī)律，小組討論、分析兩圓柱相貫尺寸標(biāo)注的各種情況，最后做出軸線不在一個(gè)平面兩圓柱相貫的幾種情況的圖形進(jìn)行標(biāo)注，限于篇幅只列舉圖７中（ｄ）（ｅ）兩種情況．

　　５結(jié)束語

　　在“互聯(lián)網(wǎng)＋”時(shí)代，機(jī)械制圖教學(xué)有了新的機(jī)遇，也迎來了新的挑戰(zhàn)．抓住新機(jī)遇，學(xué)習(xí)新知識(shí)，構(gòu)建新的教學(xué)模式迎接新挑戰(zhàn)是每個(gè)教師的責(zé)任．基于ＭＯＯＣ的翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式順應(yīng)“互聯(lián)網(wǎng)＋”時(shí)代的要求，將原本需要向?qū)W生屏蔽的互聯(lián)網(wǎng)變成了能夠創(chuàng)造教育新價(jià)值的互聯(lián)網(wǎng)，把教與學(xué)圍繞互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行．教師通過互聯(lián)網(wǎng)上傳ＭＯＯＣ資源，學(xué)生通過互聯(lián)網(wǎng)登錄ＭＯＯＣ平臺(tái)，觀看課程視頻、在線測(cè)試、與教師互動(dòng)、與同學(xué)互動(dòng)．線下翻轉(zhuǎn)課堂教師重心工作是討論重點(diǎn)、難點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生分析問題，解決問題，提出問題，極大地提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和積極性，使得學(xué)習(xí)過程更加有趣，學(xué)習(xí)效率更加明顯．

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