基于SPOC理论力学教学模式创新实践.pdf

模具专业教学与实践基于SPOC理论力学教学模式创新实践杨星星，李永梅，卞鸽，张建楠（东南大学成贤学院，江苏南京2 1 0 0 8 8）【摘要】在现代教育技术支持下，针对独立学院应用型人才的培养目标，结合理论力学课程教学的目标和学情分析，进行了教学模式探索实践。课程教学中，就地取材、引用实例、类比教学，营造兴趣的殿堂；适时总结，找出规律，助攻理论知识学习；两个“三位一体”搭建理论到应用的桥梁。实现了课程教学的组织和实施、教学双方的定位及线上线下教学内容体系的重构。关键词：应用型人才；理论力学；类比教学；三位一体中图分类号：G712DOl:10.12147/ki.1671-3508.2023.10.028Innovative Practice of Theoretical MechanicsTeaching Mode Based on SPOCYang Xingxing,Li Yongmei,Bian Ge,Zhang Jiannan(School of Southeast University Cheng Xian College,Nanjing,Jiangsu 210088,CHN)Abstract Under the support of modern educational technology,aiming at the training goal ofapplied talents in independent colleges,combined with the teaching goal of Theoretical Mechanicsand the analysis of learning situation,the teaching mode was explored and practiced.In the courseteaching,we used local materials,cite examples,and analogy teaching to created a palace ofinterest.Timely summarized,found out the rules,and assisted in theoretical knowledge learning.Two three-in-one build a bridge from theory to application.It realized the organization andimplementation of course teaching,the positioning of both teaching parties and the reconstructionof online and offline teaching content system.Key words:applied talents;theoretical mechanics;analogy teaching;three-in-one1引言现代教育技术的多样化给教学改革提供了多种教学模式，新的教育技术和教学模式的有机融合给教师带来了挑战，同时使得教书育人充满了无限可能-3。本校理论力学课程教研组利用“爱课程 平台建立了网络教学异步SPOC授课。一方面，网络学习适合自制力和基础都比较好的同学，给他们带来了更丰富的知识和更宽松的学习环境，实现了个性化学习，体验了网络学习的无限性4。另一方面,线上教学过程缺乏必要的约束性及网络授课的单方向性，部分*江苏省现代教育技术研究(2 0 2 1-R-88406)资助项目模具制造2 0 2 3年第1 0 期文献标识码：B学生在学习状态上比较被动、不注重课前预习、课后复习，学了后面忘了前面跟不上课堂教学的进度 5 。本研究保留了高校现有的线下教学模式自身优势，总结疫情期间教学经验，在前期“互联网+翻转课堂”研究基础上，充分利用现有教学条件，进行理论力学课程的教学模式探索实践。2学情分析本校学生大一下学期就开设本门课程,大学物理和理论力学课程同时开设，经典的力学观念与工程实际的力学应用存在较大偏差，学生的知识体系的建构、逻辑思维的形成是关键时期，但固有观念及思维93总结的策略，真正实现学生课堂知识内化，搭建理论和应用的桥梁。模具专业教学与实践模式严重制约严谨逻辑体系的形成。尤其高等数概念不清，引人苹果的例子就能形象的告诉学生一个学、物理基础知识不扎实的学生，学习起来相当吃力，苹果（绝对加速度)=一半苹果（相对加速度)+一半苹导致想听听不懂，想做做不会。因此，必须合理利用果（牵连加速度）。学生恍然大悟，提高了学习兴趣。学生逻辑思维方式和科学逻辑方法加以引导运用，使(2)适时总结，找出规律，助攻理论知识学习。课学生进行认知结构优化调整，改造并建立科学的思维程内容每一部分完结，及时总结所有知识点，使学生方法。有整体的概念，同时给出规律串联分散知识点。例基于以上学情分析，总结本校学生在学习课程中如，点的合成运动、刚体平面运动理论章节，单独讲解的痛点如下：完毕后集中对比分析理论知识的区别。点的合成运(1)课程内容抽象,逻辑连接紧密,数学基础要求动归纳为“一点、二系、三运动”8 ,即一个动点，相对两高，学生感觉枯燥导致兴趣不足。个参考系，定义3个运动形式；而刚体的平面运动理论(2教师注重知识传授，忽略能力培养，学生缺乏可归纳为“一体、二点”，即一个刚体上选用两点来分解决实际问题能力。析平面运动刚体上两点间的速度和加速度。(3)课程教学评价方式单一，考试靠刷题,学生缺(3)两个“三位一体”搭建理论到应用的桥梁。根乏主动研究创新能力。据课程内容使用一讲一练一巩固、一讲一练一拓展的方法（三位一体)进行理论知识的学习，巩固及应用。3创新理念及思路力学不同于其他课程，只讲不练，如同空中楼阁,所以基于以上的学情分析，课程创新总体思路如图1必须讲练结合。教师讲解，学生讨论深度学习每一个所示。知识点，当堂独立练习相关题目，及时和老师反馈疑点内容。巩固和拓展采用小组讨论、教师引导、学生问题引出理论形成兴趣培养基础打牢理论解析工程创新之基础之起点图1 课程创新总体思路（1)就地取材、引用实例、类比教学，营造兴趣的殿堂。对基本概念的深刻掌握和充分理解是课程内容学习的关键点。例如，在讲解力对轴之矩时，教师就地取材，走到教室门前推拉开门，提出疑问：什么时候开门最省力？怎样开门就是大力士也打不开？学生讨论，教师总结力平行于门大力士也打不开，力垂直于门小朋友也可以打开，深人浅出的解释力对轴之矩原理。再比如，讲述刚体的平动、定轴转动、平面运动概念时，教师示范擦黑板的动作，让板擦做3种运动，学生讨论总结运动表象特征，讨论中对概念深刻理解。类比教学能从抽象到具体，如在讲解点的合成运动时，类比苹果可以由两半合成为一个，绝对运动就是一个苹果，相对运动和牵连运动是苹果的两半。在加速度列方程时学生习惯将所有项加起来和为零，94理论应用创新实践人才筑梦之基石(4)课程思政,立德树人。将现实生活中身边存在的一些物理现象引人课堂,通过融人工程思维,理论联系实践,培养学生知识服务生产、从现实中来到应用中去的开阔思维。掌握力学发展前沿，引入与力学相关的最新科学技术及工程实例,充分展现国家富强，培养学生的爱国热情和民族自豪感。针对工程案例中事故的讲解，分析力学事故与责任心、职业道德的深层次关系，唤醒学生今后走上工作岗位后敢于担当的责任心和良知。通过设置微项目，体会理论知识在实际生活中的作用,进一步强调理论联系实际的重要性,引导学生探索未知、追求真理、永攀科学之高峰。4创新方法及途径4.1SSPOC+翻转课堂的具体设计明确教师在“翻转课堂”教学过程中仍然处于主导地位，由于采用了新型教学模式，对整个教学过程和内容体系进行重构。这部分内容视学生的知识进行教学模式构建，教师所处的角色定位如图2所示。模具制造2 0 2 3年第1 0 期模具专业教学与实践4.2过程化考核的设计设计教学目标关注学生进展准备SPOC视频、搭建课前环境、设计教学过程布置发布微任务教师角色课中设计发布复习微测评课后总结翻转课堂效果充实积累课程资源图2 翻转课堂教师角色定位(1)课前教师明确教学目标,梳理教学内容,将教学要点根据课程内容本身的逻辑进行分解，制作SPOC视频，供学生课前学习使用。(2)课中根据课前自主学习的反馈和作业情况，设计课堂教学内容,对课前自主学习中暴露出来的难点和重点问题进行详细讲解，并引导学生展开深入讨论。根据个别知识点设计的微任务，可由学生讲解，教师和同学点评，达到分析问题解决问题的目的，对创新型案例组织成果交流，学生分享，教师点评，激发学生的自主创新能力。(3)课后下达课后学习任务清单，巩固课堂学习内容,推荐与本次课程相关的理论知识和工程实践案例，供学生自主延伸学习。教师要特别注重优秀的教学数据收集与分析，为后续个性化教学做积累明确学生在“翻转课堂”教学过程的主体地位，为因材施教做好必要的准备，学生所处的角色定位如图3所示。学生在课前了解学习任务，根据任务自主学习，实现知识传递；课中通过交流解决完成任务实现知识内化吸收；课后总结反馈实现知识延伸。创新教学调动了学生学习兴趣，大大提高了学习推导讲解难点自主性，对学生的学习过程给予关注和评价也是必不可少的。基于前期进行的全过程化考核基础,进行了参与问题讨论各项考核的细化及评定标准。其中，网络平台自动根引导解决问题据设置评分,较为客观；其它项列出考核标准由指导老师根据学生完成情况酌情评分。过程化考核比例参与项目互评设计如图4 所示。最终成果交流期末考试50%总成绩100%5创新效果及成果(1)学生的学习主体地位突显。考核方式突出平时学习情况考核,对于学生来说,即无论是自主学习能力、思辨能力,还是解决问题的能力，都有不同程度的提高。部分优秀学生微任务分组及视频存档如图5a所示。包理论力学第二课堂分组名单.xI5x理论力学之标果应用.mp4包理论力学之架应用.PptX桥梁里的理论力学.mp4桥里的理论力学.PPtX生活中的人体杠杆.mp4生活中的人体杠杆.PPX探究腕力球的秘密.mp4脆力球.pptx网球拍定理（中间轴定理）PptX网球拍定理（中间轴定理）.mp4香莱球的奥秘Pptx雷豫球的受力分折.mp4直升飞机的飞行原理mp4画直升机飞行原理PptX网络平台考核平时成绩50%图4 过程化考核比例设计4911切比雪夫连杆六足机器人T9118430在线讨论参与度、在线测试翻转课堂出勤率、课堂参与考核度、课后作业微项目微视频制作、考核实物展示(a)了解学习任务成果展示学习知识课前观看SPOC视频个性化学习及反馈学生角色快速少量测评课后解决问题，知识内化扩展知识总结，反馈图3 翻转课堂学生角色定位(b)图5教学成果a学生课后微任务视频存档b-完成任务掌握知识协作训练课中解决问题研讨探索交流答疑部分优秀案例(2)建立课程资源库，教师积累教学成果。经过本课程探索实践，积累了一定的教学资源和教师教学视频供后续课程教学探索实践。(3)学生以赛促学。学生利用课后时间参加力学大赛，大学生创新大赛，以赛促学。由于课程中引人了计算机仿真，学生可用来做毕业设计。部分优秀学生案例如图5b所示。模具制造2 0 2 3 年第10 期95模具专业教学与实践6结束语学视野下的学与教及其测评(修订版)M.北京：外语教学现代教育技术给课堂教学带来无限可能，本文明与研究出版社,2 0 0 9.4叶红玲，杨庆生，刘赵淼等理论力学课程教学高阶性建设确教师在教学实践过程中仍然处于主导地位，改变传的探索与实践 J.力学与实践，2 0 2 0,4 2(4)：4 8 9 4 9 4统教学模式，对整个教学过程和内容体系进行了重5胡海岩。力学教育的几个问题及其对策 J.力学与实践，构。通过教学活动，使学生掌握科学的思维方法，养2020,42(5):598602成创新思维能力，培养学生探索未知、追求真理、永攀6郑建.浅谈布鲁姆掌握学习理论 J外国教育研究，19 9 0,科学高峰的责任感。创新教学模式通过微任务的设(1):2730计和完成，课堂深度拓展，强化学生解决问题能力。7张娟.雨课堂、翻转课堂等现代教育技术在理论力学课堂实施全过程考核评价体系，综合衡量学生素质，提高中的应用 D.南京：第十二届力学课程报告论坛,2 0 17.学生科技创新能力。8李逢庆.混合式教学的理论基础与教学设计J.现代教育技术,2 0 16,2 6(9):18 2 4参考文献9郝莉,冯晓云，宋爱玲等.新工科背景下跨学科课程建设的1张娟,王艳,余龙理论力学“四堂融合 混合式教学和考核思考与实践 J.高等工程教育研究,2 0 2 0，（2)：3 1 4 0模式改革的实践 J力学与实践，2 0 19,4 1(2)：2 10 2 1510陈卫,彭红霞新媒体环境下应用型院校课程思政教学策2燕乐纬，梁颖晶，孙作玉基于MOOC理念的理论力学课程“翻转课堂”教学模式讨论与分析 .高等建筑教育,2 0 2 1,30(1):1051103（美)安德森著蒋小平译.布卢姆教育目标分类学：分类（上接第9 2 页）再次，院校可以将摩擦焊接技术课程分解为若干个模块，每个模块包括理论知识和实践操作，从而实现理论与实践的有机结合。最后，院校可以与企业合作，建立生产性实训基地，开展订单培养、现代学徒制等人才培养模式，将企业工程技术人员作为学校师资队伍的补充,实现理论与实践相结合。在中职院校摩擦焊接技术课程教学环节打造一体化教学场地，需要院校投入大量的人力、物力和财力，建立一流的实践操作场所，配备先进的设备，建立理实一体化课程，配备优秀的师资队伍,开展订单培养、现代学徒制等人才培养模式，从而实现理论与实践相结合，提高学生的实践操作技能。5结语随着中职教育事业的日益发展，传统课堂教学模式难以满足中职课程教学改革需求以及学生个性化发展需求。为此，中职院校需要选择科学合理的方式将实践教学活动与理论教学活动有机融合，确保二者可以实现相互补充、相互促进，为学生创设优质的实践环境，确保学生可以将自身所掌握的知识顺利转化为实践略一一以“理论力学”课程为例 J.南方农机，2 0 2 1,52(10):3第一作者简介：杨星星,女,19 8 2 年生，副教授。AERTERTERTERTERTEAEATEATEATEATEAEATEATEATEATEAEATE技能、岗位胜任能力。在激烈的岗位竞争活动当中脱颖而出,拥有良好的发展前景与广阔的职业发展空间。参考文献1】王微微.职业教育专业教学资源库在继续教育中的应用研究一以焊接技术与自动化专业教学资源库建设为例 .造纸装备及材料,2 0 2 2,51(6)：2 4 9 2 512】廖嘉欢.“八步双循环 教学模式在中职工业机器人专业实训课的应用研究一一以工业机器人焊接空压机底座实训项目为例 J.广东教育，2 0 2 3，（7)：111 1143季璐瑶.谈中职教育中焊接专业一体化教学发展之路-以丹东市技师学院焊接专业一体化教学改革为例 J.中小企业管理与科技，2 0 15，（1）：2 4 1 2 4 24林世利,周霞,李雪娇。在职业生涯与心理健康课程教学中培育职业精神的实践性研究一一以乌市第三职专焊接专业为例 J.电脑校园，2 0 19，（5)：6 0 3 4 6 0 3 55】朱征宇.“双师型”队伍建设导向下职业院校教师企业实践研究与思考一一以船舶智能焊接专业为例 .山西青年,2022,(21):99101作者简介：郑海文，男，19 7 2 年11月生，研究方向：焊接技术及自动化、一体化教学的应用。（收稿日期：2 0 2 3-0 6-0 7）OMM（收稿日期：2 0 2 3-0 6-2 0）0 MM96模具制造2 0 2 3 年第10 期