基于翻转课堂的机械UG 课程SPOC教学资源的开发与应用

石彩华，王洪磊

(苏州健雄职业技术学院 中德工程学院，江苏 太仓215411)

0 引言

2013 年，Armando Fox［1］提出了SPOC(Small Private Online Course，小规模限制性在线课程) 概念。翻转课堂教学模式是“互联网+”教学的主要表现形式，依据翻转课堂教学流程和课程的特点进行课程SPOC 资源的开发设计，提高SPOC 资源的针对性和匹配度。本文以机械UG 课程为例，进行基于翻转课堂教学模式的SPOC 课程资源建设实践。机械UG 课程是机械类专业的专业基础课，是一门软件使用操作类的课程，通过本门课程的学习，学生可以掌握UG 软件的建模、草图绘制及零部件装配等相关命令，理解草图、工程图及建模的一般思路和方法。

1 机械UG 课程翻转课堂教学模式设计

1.1 机械UG 课程传统教学流程

机械UG 课程是一门软件操作类的课程，课程内容包括软件命令操作要点、软件使用的方法和技巧、典型工作任务完成流程、零件建模和部件装配的步骤和方法等。传统课程教学流程一般教师先讲解软件命令操作要领，学生熟悉命令用法;教师演示图纸绘制过程，学生根据老师的讲解进行图纸的绘制。这种教学流程不能兼顾学生个体学习的差异性，学习能力比较快的同学，需要等学习接收能力比较慢的同学;反之学习接收力慢的同学，有时候会跟不上教学进度，学习有挫败感，影响学习的积极性和主动性。

1.2 机械UG 课程翻转课堂教学设计

在“翻转课堂式教学模式”下，学生在课堂外完成知识的学习，而课堂变成了老师学生之间和学生与学生之间互动的场所，包括答疑、解惑及探究等活动，从而达到更好的教育效果［2］。结合翻转课堂教学理论、机械UG 课程的特点和翻转课堂教学实践，构建了机械UG 课程翻转课堂教学模型，如图1 所示。借助现代教育技术手段，教师将UG 命令的讲解、图纸绘制的思路、产品软件建模操作演示提前设计录制成短视频，同时还设计课前学习任务及课前测试，在课前发布到相应的课程平台上; 学生借助导学单，完成课前任务的学习和简单项目的产品建模，同时可以在平台进行学习情况反馈、发起难点讨论、寻求老师线上帮助。课中，教师根据学生课前学习情况的数据分析，确认学生课前学习情况，引导学生进行复杂产品项目的建模，并进一步检验相关UG 命令和产品建模思路的掌握情况，解答集中遇到的问题。

2 SPOC 教学资源内容

2.1 SPOC 教学资源内容形式

在机械UG 课程中，传统的课堂教学设计一般为教师先就本次课的课堂任务进行讲解，然后讲解完成任务过程中涉及到的软件命令，让学生练习用到的命令，老师演示项目的建模过程，学生进行建模练习。采取翻转课堂教学方法，课堂中教师的命令讲解、产品建模过程讲解可以提前进行视频的录制，推送给学生，在课前，学生观看项目中用到的命令操作视频，领会命令操作的要点和要求;由于高职学生的自主学习能力还没有达到自我主动和有计划学习的高度，所以为了提高学生自主学习的效率和学习的针对性，老师还需要设计和制作课前学习导学单，任务图纸等文档。因此基于翻转课堂教学模式需要提供的SPOC 教学资源以微课为主，导学单、试题库、命令介绍等文档材料为辅。

图1 翻转课堂模型

2.2 SPOC 资源平台结构

SPOC 资源建设是为课程翻转课堂教学提供平台，所以依据翻转课堂教学流程，SPOC 资源平台按照课前、课中和课后三个模块进行设计(见图2) 。针对每个项目的教学实施过程，从课前的导学单、项目中结构简单产品建模任务、项目实施中用到的软件命令微课视频、建模过程视频及课前学习情况测试等进行课前平台模块的建设; 对于课中探究性学习任务，在资源平台课中模块中上传中等难度以上的产品建模任务，同时设计了建模讨论区和任务结果上传区;课后针对每个项目的学习流程，设计提高反思与总结、项目测试及拓展任务等内容。

图2 机械UG课程SPOC资源平台结构

3 机械UG 课程的SPOC 教学资源应用

将课程的内容进行重构和整理，将每个项目的学习过程按照课前、课中及课后3 个阶段进行设计，同时开发3 个阶段相应的SPOC 资源，确保课程在实施翻转课堂教学时的资源充足性和匹配性。下面以“轴类零件结构分析与建模”项目为例，进行基于课程SPOC 的翻转课堂教学实践。轴类零件一般是由若干个直径或者长度不完全相同的回转体组成，具有键槽、退刀槽、倒角及孔等细节结构，在轴类零件建模中首先要熟悉凸台、键槽、开槽、倒角、孔及布尔运算等命令，先将整体建模出来，再加工细节结构。教学过程如表1所示。

表1 轴类零件结构分析与建模翻转课堂教学流程

4 结语

将SPOC 应用到高职课程教学中，能够促进高职院校的信息化教学改革，提高教师的教学能力和教学质量。但是由于高职学生存在学习持久性差的现象，需要从以下两个方面督促和保障高职学生学习的参与度和热情: ①选择自动跟踪和分析功能的SPOC 平台，帮助教师实时了解每个学生学习情况，并为学生提供合理建议或警告; ②教师需要进一步完善知识结构和提升教学能力，能够灵活高效地使用各种先进教学方法组织教学活动，更加有效地引导学生学习［3］。