机械设计课程系列微课开发和应用

机械设计课程系列微课开发和应用

[摘要]首先分析高职机械基础开发微课的必要性,然后分析微课的设计原则,研究如何进行微课题材选择和微课资源开发,以解决目前高职机械设计基础教学难题,提高高职的教学水平。

[关键词]高职;机械设计;微课开发;应用

机械设计基础是高职的重要课程,也是教学中的难点,为提升学生的学习效果,需要对传统教学方式进行完善和创新。目前,微课的特点符合全新要求下的教学工作需要,因此高职机械设计基础课程可以通过开发微课提升教学效果。

一、微课对高职机械设计基础课程教学的必要性

微课就是将微视频技术融合在课程教学工作中,依托计算机技术和视频录制记录教师的教学过程,剪辑成针对不同知识点的片段,让学生在课后可以得到良好的教学资源[1]。微课具有时间短、内容精炼、容量小的特点,观看不受地域、时间、空间限制,能够改变传统教学的方式。通过将微课应用在机械设计基础课程中,对提升教学质量有十分重要的意义。

(一)重难点的直观展示。机械设计基础是重要的工业基础课程,主要讲述机械结构和零件的工作原理、机械的特点,以及机械设计的基础理论和计算方法,是基础课程和后续专业课程之间的桥梁,会涉及较多机械设计原理性内容。很多课程内容对于高职学生而言比较枯燥和晦涩,所以需要利用动画、动图等辅助手段,才能让学生深入理解,而不是单纯用板书讲解。在制作微课的时候,就融合了动画等内容,可以让知识更加直观和明了,例如对四杆机构运动形式和结构的演变,学生利用微课视频就可以有比较深刻的理解,对提升教学效率有巨大的帮助。

(二)提升教学工作的立体化。微课的存在让高职学生可以利用自己的课余时间进行学习,以及针对自己不理解的知识点进行学习,避免了过去的时间浪费,从而提升了机械设计基础类课程教学的立体程度[2]。微课能够将庞杂的知识系统化整为零,学生在学习过程中可以针对单个知识点学习。对于教师而言,也能根据学生的情况给他们安排不同的微课,能提升教学工作的效率,也能保证教学质量。

(三)完善实训教学。利用微课能够将机械设计基础课程实训教学的内容碎片化和精细化,教师可以将实训中各种操作的内容碎片化处理,制作成简短的微课帮助学生复习,了解操作过程中的要求和重点。比如对pro软件的学习中,教师就可以要求学生在课前观看软件操作方法的视频,在实训课程中,教师可以将更多的时间交给学生进行练习。

二、系列微课的设计原则

(一)碎片化设计。微课设计和传统的课程设计最大的区别在于,传统的课程设计强调整体性和系统性,而微课相反,倾向于将课程切割为碎片化的内容。所以,在设计微课时需要控制微课的容量和视频长度,比如视频长度最好控制在十分钟以内,减小视频的容量,让学生能够使用手机播放,而且有利于他们用碎片化的时间学习,以及让学生在任何时间、地点都可以根据自身要求灵活选择内容进行学习。

(二)保证交互性。机械设计基础课程的作用在于将机械的结构、机械设计的原理、设计中的常见问题都表现出来,是对学生打好基础有十分重要意义的工科课程。但是机械设计中有很多抽象的内容,以及一些特殊的原理,所以微课的设计就要保证内容的交互性。通过增加动画、图片等内容,减少在教学过程中的文字比例,做到图文并茂地解决问题,让学生能够深入其中理解原理,降低学习的难度,提升学生的学习信心。

(三)以学生为主体。高职的机械设计基础课程的对象是学生,所以系列课程的设计应该突出学生的主体性,让学生能灵活使用微课的内容高效学习。因此在课程开发的过程中应该站在学生的视角,结合学生的体验进行课程设计,让学生能够认可课程,充分发挥微课的价值。在进行交互设计的时候,必须了解学生想看的动画,保证能用微课吸引学生和留住学生。所以在课程内容中,要合理使用镜头让学生了解零件的运动规律,防止学生不懂这些构件的性质。

(四)针对学习问题。微课的存在强调能直接解决学生的问题,为了开发出合理的微课,就需要在开发之前深入了解学生的学习问题,综合机械设计基础类课程内容的重点开展教学工作[3]。因此,在课堂教学的过程中,教师需要分析学生学习的难点,做好总结,确定高职学生学习机械设计基础的困难点、疑惑点,然后将重点内容拆分出来制作一个专题进行讲解。通过问题导向的方式进行微课的设计,以及考虑学生的问题,严格按照学生学科思维构建方式进行知识顺序的设置,帮助学生真正地解决问题。

三、系列微课题材构建策略

(一)做好课程内容的科学规划。开发微课的核心目的在于提升教学工作的效果,具有很强的教育意义。所以,高职学校在进行机械设计基础系列微课的开发中,一方面要站在学生的需求上进行开发,另一方面要考虑课程内容的科学规划,以便提升微课资源的易用性,提升学生的学习效果。因此,系列微课的题材选择中和教材的题材选择有一定的区别,对微课选择题材时,需要从本节微课的内容进行考虑,更强调单个视频内容的独立性,其他视频对微课的题材选择影响比较小,但是也要保证在独立的基础上同相关视频都是环环相扣的。例如对机械设计基础的“结构自由度计算”课程中,微课题材的选择应该从简单的自由度计算进入复杂的自由度计算,确保课程的教学效果。微课内容安排中,从自由度计算和公式应用开始,进入复合铰链的概念和计算自由度的处理方法,然后开始讲解如何进行局部自由度计算和处理,最后研究虚约束的概念和处理方法。通过这种循序渐进、由简单到综合的课程设计,可以保证学生具有较高的学习效率。

(二)合理的选题。成功的微课开发也需要保证选题合理,才能真正被应用到学习和教学工作中。为此,首先需要保证选题的有用性,需要让学生认为微课中的内容是值得学习的,为此要保证微课内容中单个知识点的准确性和整体知识点的全面性,避免学生不能学精或者不能学全,省去学生查缺补漏的时间。其次,整个系列课程之内都要具有足够的关联性,使课程具有密切的衔接,防止学生在学习过程中出现困难。而且,要把微课内容讲解透彻,并且在教学的过程中帮助学生构建知识体系。通过在选题过程中注重难点、重点、疑点和易错点的选择,结合教材中固化的知识进行讲解,避免出现小题大做的情况,解答学生的疑惑,这样才能真正让学生掌握知识,并且让学生认为微课值得学习。

(三)保证选题的趣味性。趣味性的意义在于能让学生更愿意学习,避免学生感觉到枯燥而影响学习效率。所以微课的内容应该不断创新,突破课本知识脉络的约束,利用更为全面的学科体系展开教学,引导学生的行为。在知识的传授和讲解的方法上,微课课程的教学需要具备足够的新意。所以对于一些内容应该专门制作出动画,提升微课内容的生动性,满足学生的视觉需求,保证教学的直观性。同时在制作动画的时候需要做好色彩的搭配,重点体现设计中的关键部件,以及推动教学工作和艺术的融合。

四、系列微课资源分析

为构建系列微课需要很多资源,其中包括课件、教案、微习题、微动画、讨论、评价等,利用这些资源可以充分结合学生的实际学习情况,以及充分借鉴学生的学习方式,制作出符合教学工作要求的微课作品。在构建课程资源的过程中,教师要考虑到学生学习的异步性,而且要根据本校学生的特点进行原创来满足学生的需求。由于微课属于非面授的学习环境,因此微课资源的选择中需要考虑各位学生的认知特征和心理特点,让学生对微课产生心理上的共鸣。

(一)微课件资源。目前课程教学工作最常用的软件是PPT,由于其具有全面的多媒体功能,制作课件比较简单而且易于学习,还能制作动画、过渡效果、融入声音,兼容性非常强,而且具有很强的超链接功能。可以直接进行外部文件的调用,以满足教学工作的需求,所以可以将PPT纳入微课当中,满足微课的教学需求。在制作微课时,为保证美观性和易用性,高职学校或者同一个学科内,都要采用统一的模板进行制作。在对机械设计基础课程开发之前,要结合高职学校的专用模板来确定教学的课程信息安排,帮助学生观察课程内容。而且,设计过程中要避免模板过于花哨和颜色混乱,而是要通过突出重点颜色来提升学生的注意力,让学生能认真观看微课中的内容[4]。在突出重点时,除了要使用颜色进行突出,还需要通过安排适当的字幕、动画、渐进等提升课程的视觉效果,但是教师要注意对课件的设计核心在于展示课程内容,而不是简单地对动画等素材进行堆砌,避免素材过多影响学生的注意力。

(二)微教案的制作。所谓微教案就是微课的教学设计,利用微教案能够让教师顺利地开展微课的教学活动。在制作微教案时,应该充分结合教学大纲和学生的实际情况,对课程内容进行分割以及安排教学步骤,确定教学方法和设计具体的实用性教学文书。微教案的内容主要是课程和教学过程等方面,在制作时,教师需要充分根据机械设计课程的教学反馈情况,确定学科的重点和难点,确定微课的教学目标,保证针对性的教学设计。教师需要注意的是,微课的教学内容和课堂教学有很大不同,要在十分钟之内通过视频教学的形式完成对知识点的教学,甚至要对时间的安排精确到秒,对内容重点每个字都反复推敲。

(三)根据课程教学进度上传资源。教师可以根据课程教学进度上传资源,加强课堂教学和微课教学之间的配合,同时还能用微课来丰富教学内容。在结束某堂课的教学之后,可以通过上传微课的资源让学生进行课程的复习,增加相关实例的讲解。也可以在开始教学之前,给学生提供有利于预习的微课资源,让学生提前了解本单元的内容,以及利用微课提升学生的学习兴趣,给课堂教学创造良好条件。总之,微课能够改变传统的高职教学方式,通过对高职机械设计基础课程进行系列微课的开发,可以降低学生的学习难度和保证学习水平。教师需要结合学生的需求、微课的特点做好课程内容安排,提升微课的趣味性,让高职学生能更好地学习机械设计。

参考文献:

[1]李赫,于辉.高职机械设计基础课程系列微课开发与应用的探讨[J].中外企业家,2017(1):209-210,229.

[2]杜鹏,杨艺,闫拓.微课在高职机械设计基础课程教学中的应用研究[J].南方农机,2018,49(23):134.

[3]王敏丰,张志革.机械设计基础课程的新型“微课”教学模式探究[J].湖北农机化,2019(1):37.

[4]关锋.高职类机械设计基础课程的微课设计与开发研究[J].南方农机,2019,50(18):107,111.

作者:高菁 单位:天津机电职业技术学院