基于SPOC的液压与气动系统在线开放课程建设

    谢亚青，杨巍巍

    

    [摘 要] 分析液压与气动系统课程的特点，理解在线开放课程建设的意义，在课程调研的基础上，构建课程体系。介绍了课程学习资源建设及平台的选择，教学活动的组织和考核评价方式的转变，总结了在线课程建设取得的初步成效，指出改进的方向。

    [关 键 词] SPOC ；液压与气动；在线课程；机用一体化

    [中图分类号] G712 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2018）01-0178-02

    一、引言

    SPOC（小规模限制性开放课程）作为一种基于MOOC平台发展起来的新型教学形态，采用线上线下混合的新型教学模式，通过翻转课堂的形式，将数字资源和传统教学深入结合，最大限度地利用现代信息技术，提高课堂教学效果。具有学习时空灵活、师生互动积极等特点，并且其“小规模”和“私密性”越来越受到高校师生的青睐。推动以教师讲授为中心的教学模式向以学生自主学习为主的教学模式的转变，有助于学生自主地进行知识的构建。

    二、课程建设思路

    （一）课程特点分析

    液压与气动系统课程是机电一体化等相关专业的专业基础课。该门课程内容较难，特别流体力学部分，知识点抽象，课堂由于时间有限，老师要完成相应的教学任务，只好采取灌输式教学，明知有学生没听明白，也只能继续后续课程，没有太多时间与学生互动，学生产生畏难情绪，学习效果不佳；同时该课程实践性强，液压与气动元件种类繁多，课堂通过结构示意图讲解，学生比较容易明白，可是真正到企业，接触到实际设备，学生元件都不认识，给学生的现场设备的液压系统维护带来困扰；传统课程评价单一，学生考前突击，可以应付最终期末考试。

    （二）课程建设意义

    针对传统教学过程中的种种弊端，应用基于SPOC翻转课堂教学模式，采取线上线下混合教学成为必然。该课程本身实践性较强，并且与企业实践紧密结合，所以，根据人才培养方案及我院学生的学习能力，聘请校外企业、行业、科研院所的专家共同参与基于SPOC的“液压与气动系统”在线开放课程的建设很有必要。

    （三）课程调研

    在对学习者的学习需求进行分析的基础上，设计调研问卷，面向相关专业已经毕业或正在进行生产实习的学生，进行课程调研，确定学习目标，并选取合适的教学内容，校企合作进行教学资源的开发，然后根据第一轮学习反馈再次修正课程的内容。

    （四）课程体系构建

    液压与气动系统在线开放课程体系的构建以课程为基础，不仅要考虑课程内容本身的衔接，还要考虑本课程与专业其他课程之间的层次关系，线上线下融合课程的教学特点，结合本院生源情况，经反复修改论证，构建如下的液压与气动系统在线开放课程体系（图1）。

    液压与气动系统课程属于专业基础课程，首先将整个课程内容具体划分为四个模块：基础知识模块→元件模块→回路模块→系统模块，再将四个知识模块离散为30个知识单元；整个课程共安排7个综合训练、6个实验教学、7个驱动任务练习。通过任务驱动，培养学生综合能力。实验装置中所有元件为工业元件，对学生进行与工业实践紧密结合的训练，如果没有实验装置可借助于仿真软件FLUID进行。分层次、有步骤地完成整个在线开放课程内容的建设。

    （五）学习资源建设

    学习资源包括素材类资源和动态生成性资源两种。素材类资源包括课程标准、PPT、课程视频、动画、实验指导书、题库、微课等，同时老师还可以添加一些常用液压、气动论坛网址和参考文献给学生，以便学生课后了解行业、企业动态及拓展所学知识；动态资源主要包括签到、课程通知、答疑讨论、课程作业、课程试卷生成、在线测试等。课程视频要求任课老师自己录制原创视频，对某些重要的知识点、要求开发成微课。使用Camtasia等软件，对微视频进行录制及后期的编辑处理。

    三、课程实施

    （一）资源平台的选择

    我院选择了超星泛雅平台作为在线开放课程的平台，通过课程建设体会到该平台有以下三个特点：（1）该平台集在线资源管理、课程建设、教学互动、教学成果展示、教学管理评估于一体。（2）该平台突破了传统“面授”的教学局限，能真正实现个性化、因材施教。（3）教师能够在平台上进行课程建设、作业发布、系统自动组卷测试、签到、学生学习监控、资源共享，学习者能够达到自主学习、互动交流的目的，即时解决学习中遇到的疑惑。

    （二）教学活动的组织

    应用在线开放课程开展混合教学，其活动可以分三个阶段，即课前、课中和课后。课前按照老师提前发布的任务通知，学生可以自主决定学习的时间和地点，通过观看视频、课件、动画、在线章节测试等自主学习和测试。一部分问题会通过师生间及生生间的在线讨论交流迎刃而解，而对另一部分疑难问题，教师可以在课堂教学中进行集中讲解。

    课中教师通过组织学生开展任务驱动、案例学习、项目学习等，对学生的疑难问题和重点内容进行答疑及讲解。最后，根据学生学习情况，再布置课后作业，强化学习效果。

    课后学生要完成课后作业，对学习进行总结反思，去论坛参与相关主题讨论，并将学得的知识进行拓展提升；老师整理学习过程中的学生的优秀表现和存在的问题，以便调节教学的节奏，改变教学策略。实验及任务等实践性环节，学生要完成实验报告和所布置任务的回路连接图、运动图和方案描述，同时列出所用的回路设计元件清单。

    老师通过SPOC平台可以查看学生课前学习时间、进度及完成课前测试的准确度，同时也可以查看上课签到情况、课中参与讨论的积极程度，此外，老师还要完成课后作业的批改并给出评语，指出学生答案中的错误之处。每一模块结束后，教师进行手动或自动组卷，限定时间让学生完成，学院也无需再组织大规模的監考活动。当然，前提是教师要建好本门课程的题库，液压与气动系统目前已建立了总量500多题的题库，有63个小视频。

    （三）学习效果考核评价

    本课程采用过程性评价与结果性评价相结合的考核方式。其中过程性评价包括视频观看（占30%）、访问次数（占5%）、在线章节测试（占15%）、签到（占5%）、作业（占15%）等，最后期终考试占30%，当然这些权重随时可以调整，非常灵活，学生自己通过学习可随时查看自己各方面的评分。

    四、建设成效

    液压气动系统在线课程，已在平台上运行了三个学期，我院机电一体技术、机械制造与自动化、模具设计与制造、数控技术及电气自动化专业共有约420多人使用，效果不错。

    （一）开展以学习者为中心混合式教学

    利用平台在线自主学习和线下翻转课堂教学相结合的方式，拓展了学习时间、空间。

    （二）激发学生学习兴趣，提高学习者自主学习的能力

    学生之间、师生之间交流探讨，像聊天一样，提高了学生的学习兴趣。

    （三）促进教师的全面成长

    教师通过平台提供数据可以全面跟踪学生的学习行为，从而进行有针对性的教学；为了适应线上教学，教师还需钻研视频拍摄、微课制作技巧，吸引学生，以提高学习效果。

    （四）实现校企资源的共建与共享

    通过教师与工程师共同研讨开发，提高了教学资源的针对性、适用性，使校内学习能紧跟社会发展步伐，学以致用，学生就业竞争力将显著提高。

    （五）推动教学评价方式改革

    课程考核从关注学生的学习结果，转向关注学生的学习过程，反之，学生也能对教师的教学给予评价，这样的教与学更加科学。

    五、总结

    液压与气动系统在线开放课程建设还处于积极的探索阶段，在建设应用过程中还有一些问题，比如学生参与主题讨论的热情还要进一步调动，教师教学活动的设计及微视频的制作水平都有待完善，学生通过平台提交具有计算及公式的答案时不太方便。所有這些，还需师生共同探索，该课程下一步准备发挥团队协作的优势，并在更多的班级中进行推广应用，充分发挥在线开放课程的价值。

    参考文献：

    [1]娄晖.以学生为中心构建工程制图SPOC课程平台[J].图学学报，2017（10）.

    [2]王晴晴.郭龙.马敏跃.基于慕课的模拟电子技术翻转课堂教学实践研究[J].物联网技术，2017（8）.

    [3]吴伶琳.高职软件测试基础在线课程的建设与应用[J].计算机时代，2017（6）.