基于“云课堂”的机械制造基础智慧课堂实践与有效性研究

摘 要：文章分析了机械制造基础课程的教学现状，以该课程某一教学任务为例，研究基于云课堂平台的智慧课堂教学实践有效性。

关键词：智慧课堂;云课堂;机械制造基础

互联网、信息技术的飞速发展和普及，推动了传统课堂向智慧课堂的转变。构建智慧课堂的核心在于将信息化技术与教学全过程深度融合，通过搭建智能、高效的智慧学习环境，使得个性化、智慧化教学成为可能，培养不仅具备知识且具有智慧能力的学生。

1 智慧课堂的课程实践背景

1.1 课程特征

《机械制造基础》是高职高专机械类专业必修的专业技术基础课，是将《金属材料与热处理》、《毛坯成型方法》、《金属切削原理与刀具》等课程进行有机整合的一门实践性及应用性很强的课程，课程范围广、内容多。学习该课程不仅要求学生掌握零件材料性能、热处理、切削原理等基本概念，更要求学生能够将所学知识转化为分析和解决工程实际问题的能力。

1.2 课堂教学现状

1.2.1 课堂教学内容多，学生难以消化

笔者所在院校《机械制造基础》授课总学时为60学时，在有限的教学学时内要完成一门涉及面如此之广的课程，教师每次课授课知识量都很大，因此往往采用传统“灌输式”教学方法，将大量知识“喂”给学生，学生难以消化吸收，课堂教学效果不佳。加上由于学时所限，很多知识点只能点到为止，若学生不能做到在课后及时探究、巩固，就会导致学生对所学知识点无法牢固掌握。长此以往，学生累积的难点越多，学起来越吃力，学习上越难获得成就感，学习积极性便会大打折扣，甚至彻底放弃听课。

1.2.2 理论教学与实践教学不能有效结合

该课程实践性强，很多院校在学习该课程之前或开课期间开设金工实训等实训环节，以此为学生学习机械制造基础等机加工相关课程打下基础。但是，金工实训与课堂教学分开设置，无论是在时间设置上还是教学内容的设置上都缺乏一定的联系性，学生通过金工实习，能够加深对机械加工过程的感性认识，能够初步掌握某些切削加工方法的操作，但是由于实训时间所限，所学知识多比较零散，缺乏系统性，再加上理论教学教师通常不参与实训环节，致使实训环节内容与理论教学内容无法有机结合，实践教学没有理论来支撑，理论教学也不能很好的结合实践，很难真正形成“教、学、做”一体化的教学模式，达不到机械制造基础课程理想的教学效果[1]。

1.2.3 教学资源丰富但利用率不高

近年来，伴随着信息技术的快速发展，MOOCs、微课、仿真动画、电子教材等大量优质、完善的课程教学网络资源不断涌现，但学生能够主动运用教学资源拓展学习的情况并不多见，使得丰富的教学资源不能物尽其用，造成资源浪费。造成这一现象的原因一方面是高职学生习惯依赖于课堂的被动学习，课外探究学习主动性不够。另一方面，教师不能将网络教学资源与教学内容相融合，学生缺乏获知优质资源的途径。

1.2.4 课程评价体系不完善

笔者所在院校该课程考核一直以来都是采用期末笔试+日常考核的方式，日常考核主要由考勤和作业组成，均由教师考核，评价方式单一，且只能对作业及考试结果进行考核，除考勤外欠缺过程性考核，考核评价体系不完善。

1.2.5 学生学习缺乏能动性，教学效果不理想

部分高职学生学习能动性及自制力相对较弱，无法抵御集游戏、娱乐、交友等功能于一身的智能手机带来的巨大诱惑，加之教学内容多，授课量大，教师不断抽出时间管理学生课堂纪律不太现实，课堂上“教师台上独角戏，学生台下玩手机”的现象屡禁不止，因此教学效果不理想。

2 基于“云课堂”的机械制造基础智慧课堂教学实践

针对上述现状问题，笔者依托云课堂平台、借助现代信息技术手段于2018年对所在院校的数控技术专业其中一个班级展开了智慧课堂实践试点，实践效果良好，故2019年又对机电一体化专业一年级三个班级全面推行智慧课堂教学实践。下文以教材第三模块第九章中的任务五——轴类零件的加工工艺（所需学时为4学时）的教学实施过程为例。

学生通过本课程前面章节的学習，已初步掌握零件的工艺性分析、毛坯的选择、零件工艺路线的拟定、工艺过程卡的填写等相关知识。在此基础上，引入校企合作企业某产品之一的传动轴的加工工艺设计为任务驱动教学。本教学模块的重点为填写轴类零件工艺过程卡;难点为拟定轴类零件工艺路线。教学实施过程分课前、课中、课后三个阶段。

（1）课前：按照“推送-搜索-讨论-提问”的步骤展开。

①推送：教师将PPT课件、视频等教学资源上传至云课堂移动APP平台，并通过APP的公告功能推送任务——案例传动轴零件工艺分析。

②搜索：学生收到公告中的任务后，一方面自学APP中的课件;另一方面可以登录智慧职教教学资源库，根据任务，搜索并有选择性地自学相关微课课程。

③讨论：学生将搜集、分析的内容分享在班级微信群中进行讨论。

④提问：若有疑问，经同学之间讨论无法解答的，学生可以在云课堂APP的互动讨论区向教师提问。教师将在课堂上进行解答。

通过课前自学，一方面可以培养学生自主学习以及搜索资料选择性学习的能力;另一方面，当学生带着疑问走进课堂时能更好地激发学生听课的积极性。在课前导学这一环节，教师需要注意推送任务的难度应适中，让学生在自主学习及探讨的过程中获得一定的成就感。

（2）课中：按照“解惑-测验-讨论-展示-评价-仿真-实践”的步骤展开。

①解惑：教师首先解答云课堂APP里学生在课前预习过程中提出的问题，并讲解任务。

②测验：学生运用云课堂APP在线随堂测验，测验结果实时反馈在APP端。教师根据学生答题正确率针对性讲解，帮助学生巩固复习毛坯选择、加工方法的确定、工序安排等基础内容。

③讨论：教师布置任务——案例传动轴工艺路线的拟定;学生展开分组讨论。

④展示：小组学生代表上台投屏介绍任务完成情况。

⑤评价：教师评价，并讲解该轴工艺路线的拟定。

⑥测验：学生运用云课堂APP在线随堂测验，教师根据学生答题正确率针对性讲解，帮助学生巩固复习设备及工装的选择、工序尺寸的确定。

⑦讨论：教师布置任务——填写实例传动轴的工艺过程卡;学生分组讨论。

⑧评价：学生将讨论完成的工艺过程卡拍照、投屏，评价分“组间互评”与“教师评价”两部分，同时教师完成任务的分析讲解。

⑨仿真：学生观看任务中零件的虚拟加工操作过程，总结出错的地方。

⑩实践：带领学生进车间参与任务中零件的实际加工过程，感受职业情境。

在课中教学这一阶段，教师通过三维仿真动画与现场实践，形象、直观地向学生展示了该轴的加工路线，规避了语言描述抽象、不易理解的弊端。通过任务驱动、翻转课堂、分组讨论等教学方法的有效结合，化解了设计加工路线这一教学难点。需要注意的是：

教师在随堂测验环节，题目数量不宜过多，最好控制在5～10题（客观题），题量过多会增加学生负担，容易使学生产生抗拒心理。

在分组讨论环节，每组人数以4～6人最佳，人数过多不利于调动每一名学生的参与积极性。

（3）课后：按照“练习-拓展-评价”的步骤展开。

①练习：学生完成教师在云课堂APP平台发布的课后作业。

②拓展：教师将拓展资料推送在微信公众号或云课堂APP中，学生瀏览教师搜集整理的相关资讯，对课程内容进行有效拓展。

③评价：根据学生完成情况教师给出评分。

通过课后拓展，进一步加强学生对所学知识的理解与掌握。课后拓展的内容不仅仅局限于与课程知识点相关内容，也可以是该课程或该行业涉及的前沿资讯。

3 实施有效性及存在的不足

（1）依托云课堂平台，采用“课前、课中、课后”三部曲完成教学，使得45min课堂从时间及空间上均得以延伸，一来缓解了课程教学内容多、学生在有限课堂时间内难以消化的困境，二来实现了学生随时随地学习，满足不同学生的学习需求。但是课前自学、课后拓展这两个教学步骤的实施有效性受制于学生的学习能动性以及自主学习的能力，对学生提出了较高的要求。而高职院校的学生有相当一部分学习惰性较大，缺乏良好的自主学习习惯与能力，如何更好地调动这部分学生的学习能动性以促进智慧课堂有效实施还有待进一步探究。

（2）通过运用任务驱动、翻转课堂、分组讨论等各种教学方法以及云课堂APP、上海宇龙数控仿真加工软件等多元化的教学手段，一方面使抽象概念直观化、动态化，加深学生对知识点的理解与掌握，另一方面以学生为主体，增强学生参与感，培养学生团队协作、语言表达等能力。与此同时，对教师的业务水平及课堂驾驭能力提出了更高的要求。这就要求教师不仅要紧跟时代步伐，加强自身信息技术水平及运用能力的提升;而且要用心分析学生学情，充分运用智慧课堂环境优化教学设计，做好学生智慧学习的引导者。

（3）在智慧教学全过程贯穿学生在线互评、软件课堂实时打分、课中随堂测验、课后单元测试的多元化评价与考核手段，实现全过程监督考核。并且课中使用的随堂测验功能，在学生答题提交后，系统自动生成统计分析结果，教师可以根据统计结果实时调整教学内容与方法，教学更具针对性。不足之处在于课前自学阶段的评价过程难以跟踪，虽然云课堂APP中“学生成绩-课件学习”一栏能够显示学生的学习进度并自动打分，但是无法排除有的学生投机取巧，仅仅打开资源，以此来刷分，并没有认真学习的情况，从而影响整体学习效果。

（4）对于学生来说，碎片化学习更为高效、知识目标更明确，但缺乏系统性，需要教师发挥“桥梁”作用，引导学生将知识串联起来，构建完整知识体系。

智慧课堂的搭建需要以学生为主体的教育理念，先进的现代教育技术，丰富的信息化教学资源以及教师与学生的密切配合，方能达到智教慧学的目的。

参考文献：

[1]周鹏.“头脑风暴”教学法在机械制造基础课程中的应用[J].当代教育理论与实践，2017（7）：82-86.

[2]刘邦奇.“互联网+”时代智慧课堂教学设计与实施策略研究[J].中国电化教育，2016（10）：51-56.

[3]何良静.智慧课堂下高等院校教学模式的研究[J].吉林工程技术师范学院学报，2018（9）：68-70.

基金项目：安徽省教育厅省级质量工程智慧课堂试点项目（2017zhkt366）

作者简介：陈燕（1982-），女，汉族，江苏南京人，讲师。