翻轉課堂在高等職業(yè)教育教學中的研究與實踐
——以 “塑料成型工藝與模具設計”課程為例

文/韓山師范學院 陳麗霞

中山火炬職業(yè)技術學院 丁立剛

翻轉課堂在高等職業(yè)教育教學中的研究與實踐
——以 “塑料成型工藝與模具設計”課程為例

文/韓山師范學院 陳麗霞

中山火炬職業(yè)技術學院 丁立剛

一、前言

為推廣信息技術在教育領域中的應用，推進素質教育步伐的加快，2012年3月，教育部印發(fā)了《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃 (2011-2020年)》，為我國改變傳統(tǒng)教學模式，大膽嘗試全新的教育理念和教學模式提供了明確的實施導向。

模具在制造業(yè)的各個領域應用廣泛，80%以上的汽車、電機、電器、儀器儀表的零部件，90%以上的塑料制品、日用五金及耐用消費品都是采用模具生產。培養(yǎng)一大批適合行業(yè)需求的高素質技術技能型人才，是高等職業(yè)教育的責任和目標之所在。在我國高等職業(yè)教育中，“模具設計與制造專業(yè)”是開辦時間較早、招生規(guī)模較大、社會需求量較大的專業(yè)之一。而“塑料成型工藝與模具設計”是“模具設計與制造專業(yè)”的核心課程，其教學質量直接影響到該專業(yè)的人才培養(yǎng)質量。盡管該課程的教學改革已實施多年，但部分高職院校卻仍是以傳統(tǒng)的教學模式為主，教師根據(jù)教學大綱在課堂上傳授課本的知識，學生課下多因忙于社團活動或兼職工作等事宜，無暇復習鞏固課上所學，這在一定程度上影響了專業(yè)課程的教學效果。為保證該課程的教學，提高人才培養(yǎng)質量，探索新型的教學模式已勢在必行。翻轉課堂的實施可以彌補“塑料成型工藝與模具設計”傳統(tǒng)教學的不足，是值得我們借鑒和嘗試的一種新型教學模式。

二、翻轉課堂在高等職業(yè)教育教學中運用的優(yōu)勢

(一)高等職業(yè)教育專業(yè)課程教學的現(xiàn)狀

高職教育的課程教學中，傳統(tǒng)的理論傳授依然是主要教學方式。此種教學模式能夠使部分學生掌握到系統(tǒng)的課程內容，但也存在著明顯的缺陷:課堂教學沿襲著以教師為主的“灌注式教學”，忽略了學生的專業(yè)基礎與接受程度;教學過程中教師很難把握好學生的層次特點，無法實施因材施教;學生沒辦法參與到課堂教學中，不能形成互動式的課堂學習氛圍。課堂上，一方面是教師盡心盡力地講解、演示，而另一方面學生卻無心戀學，味如嚼蠟，教師的教與學生的學未能有機地融合成一體，難以真正實現(xiàn)課程的教學目標。

(二)高等職業(yè)教育實施翻轉課堂教學模式的優(yōu)勢

翻轉課堂是指任課教師基于授課內容的基礎上，將課程的重點、難點和部分新知識融合，創(chuàng)建相關教學視頻;學生利用課下時間預先通過觀看教學視頻自主學習新的課程，實現(xiàn)其知識傳遞的過程;隨后，學生應根據(jù)教學視頻自主完成在線測試，進而對新知識進行吸收內化，之后再帶著學習過程中的疑問去課堂上參與師生、生生之間的互動交流、合作、共享與討論，實現(xiàn)其對新知識的完全理解和熟練掌握，從而完成學習的過程。其在高等職業(yè)教育教學中的運用所體現(xiàn)出來的優(yōu)勢主要有如下幾個方面:

1．有利于提高學生的學習興趣

學習的過程主要包括知識傳遞和知識內化兩個階段。傳統(tǒng)教學是按照“先教后學”的模式來實施的。教師在課堂上先進行知識傳遞，學生在課后進行知識內化。由于課后缺乏教師的指導和同伴的幫助，一旦學生在內化知識的過程中遇到問題，就會直接影響知識內化的效果，不利于知識的理解與掌握，長久下去會影響學生的學習興趣和學習動力。翻轉課堂作為“先學后教”的教學新模式，重構了學習的過程，將“知識傳遞”與“知識內化”兩個過程反轉，使學生內化知識的過程有教師的全程陪同及參與，有利于促使“知識內化”達到最優(yōu)化。

高職學生入學分數(shù)相對較低，學生素質參差不齊，學習主動性不足，自我控制能力較差。傳統(tǒng)的講授式教學在這些學生面前毫無吸引力。在“塑料成型工藝與模具設計”課程教學中，教師可將模具的結構類型、加工方法、裝配工藝、動作原理等內容綜合融入到微視頻的制作當中，使學生擺脫枯燥乏味的課本學習，生動直觀的視頻更能激發(fā)學生對專業(yè)課程的學習興趣。課堂上教師再提出針對性的問題，借助模具動畫、教學實物、模具配件進行講解，互動交流，答疑解惑，幫助學生完成“知識內化”的同時，逐漸培養(yǎng)學生對專業(yè)的學習興趣。

2．有利于滿足學生的個性化學習需求

傳統(tǒng)的課堂教學采用劃一的內容、統(tǒng)一的進度對實施教學，無形中扼殺了學生的主體創(chuàng)造性，無法滿足不同學生的學習需求，導致經常出現(xiàn)部分學生“吃不飽”、部分學生“吞不下”的情況，這種“一講到底”的教學方式致使很多學生缺乏質疑的能力、創(chuàng)新的能力，不利于學生的個性化發(fā)展。

翻轉課堂教學模式下，教師將精心準備及制作的教學視頻提供給學生，視頻內容簡明扼要，消除了傳統(tǒng)課堂需要45分鐘的時間授課而易使學生分散注意力的弊端。學生在課前可以根據(jù)自己的實際情況安排學習時間和學習進度，觀看視頻過程中，對于存在疑問的內容可選擇重復觀看、回放等方式進行學習，克服了傳統(tǒng)課堂知識傳遞的單向性弊端，改變了整齊劃一的教學節(jié)奏，節(jié)省了知識傳遞的時間，滿足了不同學生的個性化學習需求。同時學生可通過完成視頻中提供的練習或相關的設計任務來檢驗初步的學習效果。課堂上，教師則通過答疑完成對學生的個性化輔導，大大提高了課堂45分鐘時間的利用率，提高了學生“知識內化”的效果。

3．有利于提高課程的教學效果

良好的師生關系是教學效果得以保證的關鍵條件之一。傳統(tǒng)教學中“一刀切”的教學往往導致“教師的教”與“學生的學”出現(xiàn)不匹配的現(xiàn)象，大大降低了課堂對學生的吸引力，直接影響了教學效果。翻轉課堂的實施為新型師生關系的建構創(chuàng)造了有利的平臺，在這種顛覆了傳統(tǒng)教學的新型模式之下，學生在課堂上不再被動地接受知識，而是根據(jù)自已在課前觀看視頻之后碰到的問題在“師生”或“生生”之間展開交流與探討，教師也有了更多的時間用于解決學生提出的各種問題。在整個過程中，教師不再單純承擔“傳道、授業(yè)、解惑”的傳統(tǒng)角色，更多的是轉化成了學生學習的引導者、促進者及合作者。這種平等、合作的師生關系使得學生面對困惑時敢于大膽向教師尋求鼓勵與支持，大大提高了教學效果。

三、翻轉課堂在高等職業(yè)教育教學中實施的條件

(一)重塑師生課堂角色是基礎

在翻轉課堂教學模式下，高職院校專業(yè)教師應轉變觀念，實現(xiàn)由“以教師為中心”向“以學生為中心”思想的轉變。學會尊重學生的個別差異，平等對待每一個學生，以學生學習的指導者、合作者的身份要求自己，提高自身的服務意識，挖掘學生的優(yōu)勢智能，為學生提供更多的對話機會及表現(xiàn)自我的機會，使他們的天性及優(yōu)勢得到自然的展現(xiàn)，讓學生真正對學習產生興趣，使教師“教得輕松”，學生“學得快樂”。掌握學生學習進度的差異性和理解程度的差別化，把握好怎樣為學生提供差別化的“一對一”輔導，在課堂有限的時空內有效解決每位學生的疑難困惑，促進其個性的發(fā)展。與此同時，學生應擺脫傳統(tǒng)教學中被動接受知識的局面，主動實現(xiàn)從“被動式學習”向“主動式學習”的轉變，使自己成為學習的主人，成為善于發(fā)現(xiàn)問題、敢于提出問題、具備創(chuàng)新精神與創(chuàng)新能力的新一代高職生。由此可見，師生角色的重塑是翻轉課堂得以實施的重要基礎。

(二)提升教師信息技術應用能力是前提

翻轉課堂是建立在現(xiàn)代信息技術基礎上的教學模式，從目前來看，部分高職院校教師對于現(xiàn)代信息技術的應用尚處于初級階段，這使得他們在運用現(xiàn)代信息技術進行教學方面往往出現(xiàn)“心有余而力不足”的現(xiàn)象。要想在高職院校專業(yè)教學實踐中成功應用翻轉課堂，教師首先應充分認識到現(xiàn)代信息技術在翻轉課堂中的重要地位及其應用的必要性和迫切性，同時必須具備相應的信息技術與課程整合的能力，才能結合課程的特點進行教學設計，進而借助相應的技術手段創(chuàng)作出符合教學需要及適合學生自主學習的教學視頻，這也是翻轉課堂得以實施的前提條件。

(三)提高學生自主學習能力是關鍵

課前學生通過微視頻進行自主學習是翻轉課堂教學模式的重要環(huán)節(jié)，其學習效果直接影響了課堂“知識內化”的實施與結果。所以要求學生首先必須具備一定的計算機應用水平和軟件應用的能力，才能通過計算機終端、平板電腦或智能手機等移動終端有效完成課前的自主學習及相關的練習，并發(fā)現(xiàn)學習中的疑難問題。其次，在觀看視頻的學習過程中，學生必須具備自我調節(jié)學習的能力，即根據(jù)自身學習情況及學習狀態(tài)選擇學習的時間和空間，安排學習的進度與步調，學會發(fā)現(xiàn)問題并提出問題。在這個過程中，對學生的自主學習能力和自律性都提出了更高的要求。學生只有在課前自主完成學習任務，并理解視頻中所涉及的內容，才能在下一階段的課堂討論中加深對知識的理解，有可能的話還可以在教師及同伴的幫助之下建構新的知識。自主學習能力的提升能夠使學生終生受益，也是提升高等職業(yè)教育課程教學實效性的根本途徑。

(四)開放專業(yè)課程學習資源是保障

高職教育以培養(yǎng)高素質技術技能型人才為出發(fā)點，而模具設計與制造專業(yè)人才培養(yǎng)特別注重工藝經驗積累，其涉及的課程內容枯燥、模具結構復雜、機構動作抽象。因此，為了使學生能在上課之前對課程內容有所了解，除了發(fā)布課程相關的微視頻等教學資料之外，應該為學生開放實訓場所和實訓設備，使學生在自主學習階段能近距離了解模具組成結構、機床加工原理、零件加工工藝等，加深對課程和專業(yè)的感性認識，達到“知識傳遞”的目的。而在“知識內化”過程中，學生也可以針對自身的設計任務存在的問題，結合實訓場所的實訓設備進行相關操作或結構分析，與指導教師一起分析項目實施過程中存在的問題，驗證設計方案的可行性，完成一個結構合理、動作可靠、操作簡便的設計方案。因此，對學生開放專業(yè)課程學習資源可以為翻轉課堂的有效實施提供強有力的支持。

四、翻轉課堂在高等職業(yè)教育中的教學實踐

“塑料成型工藝與模具設計”課程的教學目標:熟悉典型塑料模具的結構及工作原理，學會使用常用軟件設計塑料模具結構，并繪制模具工程圖。該課程實踐性較強，涉及知識面較廣，理論知識枯燥單調，課程內容抽象難懂。因此，為了提高學生學習興趣，增加學生參與實踐機會，提高課堂時間利用效率，確定在該門課程的課堂教學中應用翻轉課堂教學模式。為了實施教學模式改革，首先從教學目標入手，根據(jù)塑料模具的結構類型，將整門課程整合為9個教學項目，每個教學項目要求完成一套典型結構模具的設計任務，使學生通過本課程的學習，基本學會設計中等復雜程度的塑料模具結構。本文將以其中的“塑料外殼注射成型工藝與模具設計”教學項目為例，介紹翻轉課堂在“塑料成型工藝與模具設計”課程教學中的組織與應用。

(一)課前準備

1．教師準備

根據(jù)課程標準可知， “塑料外殼注射成型工藝與模具設計”教學項目的知識目標與技能目標包括:①掌握塑料制品的結構工藝性;②會選用大水口模架及其他標準零部件;③會設計較復雜的階梯分型面;④會設計組合式成型零件;⑤會設計潛澆口結構的澆注系統(tǒng);⑥掌握斜導柱側抽芯機構的工作原理與結構特點，會設計斜導柱側抽芯機構;⑦掌握推出機構的結構類型，會設計推桿推出機構;⑧會設計常見結構的冷卻系統(tǒng);⑨掌握模具材料的性能要求，會選用模具材料;⑩會選用注塑機的技術參數(shù)。以上知識與技能涉及到制品的結構工藝性、模架類型及其他標準零部件、分型面類型、成型零件結構、澆口類型、抽芯機構類型、推出機構類型、冷卻形式、模具材料性能、注塑機的技術參數(shù)等相關知識點。因此，教師的課前準備工作是整理涉及到的知識點，并將其內容設計到教學課件中，主要包括以下三個部分:

(1)理論講解:可以參考傳統(tǒng)專業(yè)課程的教學內容，將需要講解的理論知識分成幾個小部分，重點講解與本教學項目相關的知識內容。

(2)動畫演示:借助FLASH等制作軟件，用動畫的方式模擬演示模具的側抽芯機構動作、推出機構動作等，讓學生掌握模具的動作原理。

(3)視頻示范:教師采用常用的設計軟件，按一般工作流程把整個項目的設計過程進行示范，并用視頻錄制軟件錄制下來，并將其上傳到網絡供學生學習。

2．學生預習

學生在課前要閱讀教材，了解學習任務并觀看教學課件，通過“理論講解——動畫演示——視頻展示”等三個環(huán)節(jié)，使自己先了解側抽芯注塑模具的基本結構，然后理解模具的工作原理和工作過程，最后弄清楚側抽芯注塑模具的設計流程與設計要點。在理論講解部分也可以按照自己的實際情況有選擇地觀看，對在之前其他教學項目出現(xiàn)過的部分可以直接略過，對陌生的部分則要認真學習。如果觀看教學課件后覺得模具結構部分還不是很清楚，可以自己通過查找圖書、網頁等形式對不明白的地方作更進一步的細化研究，直到弄清楚為止。如果覺得動畫演示的模具動作原理表現(xiàn)得不夠直觀，可以自己在網上搜索相關的視頻資料，或者是記錄下具體的疑問等待課堂上解決，也可以到實訓場所拆裝教學模型或模具實物，還可以到生產現(xiàn)場觀看模具生產過程，用這種方式實現(xiàn)課前預習效果最大化，初步實現(xiàn)課程內容的知識內化。

(二)課堂活動

1．教師活動

在“塑料外殼注射成型工藝與模具設計”教學項目中，教師可根據(jù)學生的學習能力或性格特點，將班級學生按照4人一組進行分組。同一小組的成員完成同一個設計任務，在設計過程中，小組成員可以針對項目實施過程中存在的問題進行討論，教師則對每組成員任務實施過程中集中出現(xiàn)的共性問題進行講解。在整個課堂教學過程中，教師應發(fā)揮課堂主導者的作用，采用啟發(fā)式教學方法引導學生，協(xié)助學生解決項目完成過程中出現(xiàn)的結構工藝、軟件操作、圖紙表達等方面存在的問題，逐步引導學生完成教學項目的工作內容。

2．學生學習

學生根據(jù)自身的學習任務，在小組內開展方案討論，初步擬定項目的設計方案和工作內容，并將課前預習中學到的知識應用于學習任務中，逐步完成項目的設計內容。在實施設計任務的過程中，學生可以針對設計過程中出現(xiàn)的問題與組內成員或指導教師進行討論，不斷優(yōu)化項目的設計方案。在完成設計項目后，組內成員或組與組之間進行成果評估和經驗交流，擴充課堂學習內容。在這學習過程中，學生通過親自完成整個設計任務，并與指導教師和同學之間的交流，弄清楚側抽芯注塑模具的結構組成、動作原理等方面的理論知識，并掌握該類注塑模具的設計要點及其工程圖表達方法，實現(xiàn)課程內容的知識傳遞，加深課程內容的知識內化。

(三)課后總結

課堂學習階段結束后，教師對學生的互評意見進行總結，并找出個別典型作品進行單獨點評，分析作品結構方案的工藝性，使學生能更全面地掌握各種結構方案的特點，拓展學生的設計思路。并根據(jù)學生所完成作品的結構方案合理性、工程圖紙的規(guī)范性以及課堂軟件操作熟練程度，對學生的學習效果進行綜合考核。另外再將通過成果交流總結整理的內容充實到教學課件，力求使教學課件包含的知識要點能更全面地涵蓋該教學項目的教學內容，滿足不同學習者的學習需求。

五、結束語

對于高職院校模具設計與制造等工科專業(yè)的課程教學，翻轉課堂的教學模式能夠充分利用當今信息化環(huán)境中豐富的網絡資源，使學生可以在課前通過對教學課件的自主學習完成知識的傳授過程，為課堂上參與項目實踐預留出充足的時間;同時，也可以利用網絡為學生提供與課程相關的視頻動畫，在一定程度上解決實操類教學項目中真實生產情境難以模仿的難題，使學生對整個教學項目需要完成的工作任務有更全面更清晰的了解，熟悉該項目作品的結構組成、工作原理及設計思路，并能按照一般設計流程完成同類生產案例的設計任務。綜上所述，針對高職院校專業(yè)課程教學中存在的授課效果不理想等亟待改革的現(xiàn)狀，翻轉課堂的引入與實踐能夠在一定程度上彌補職業(yè)教育專業(yè)核心課程教學的缺陷，最大限度地發(fā)揮學生的主觀能動性，提高學生的學習興趣及學習效果，不失為一種有效的人才培養(yǎng)新模式。

責任編輯 何麗華