翻轉(zhuǎn)課堂在工程圖學(xué)課程教學(xué)改革中的探索與實(shí)踐

魏興春 鄭 敏 何天經(jīng) 李海燕 吳 卓

蘭州理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 甘肅蘭州 730050

翻轉(zhuǎn)課堂在工程圖學(xué)課程教學(xué)改革中的探索與實(shí)踐

魏興春 鄭 敏 何天經(jīng) 李海燕 吳 卓

蘭州理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 甘肅蘭州 730050

翻轉(zhuǎn)課堂通過對(duì)知識(shí)傳授和知識(shí)內(nèi)化的顛倒安排，改變了傳統(tǒng)教學(xué)課堂上以教師為主導(dǎo)講授而學(xué)生處于被動(dòng)接受知識(shí)的現(xiàn)狀，實(shí)現(xiàn)了對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)模式的革新。將翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式引入工程圖學(xué)課程教學(xué)，通過構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了學(xué)生課前自主學(xué)習(xí)完成知識(shí)傳授，而知識(shí)內(nèi)化則是在課堂上經(jīng)教師的指導(dǎo)與同學(xué)的協(xié)助而完成的。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式對(duì)于提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，提高課堂教學(xué)效率具有積極的作用。

翻轉(zhuǎn)課堂；教學(xué)模式；教學(xué)改革；工程圖學(xué)

翻轉(zhuǎn)課堂理念來源于美國(guó)科羅拉多州落基山的林地公園高中。2007 年春，該校的兩位化學(xué)教師喬納森?伯爾曼和亞倫?薩姆斯在考慮如何給因病無法出席課堂學(xué)習(xí)的學(xué)生補(bǔ)課時(shí)，利用錄屏軟件錄制PowerPoint演示文稿及教師講課音頻，并將制作好的視頻放置到網(wǎng)站上以供缺課的學(xué)生使用。從未缺席的學(xué)生也使用在線材料，主要用于復(fù)習(xí)和強(qiáng)化課堂教學(xué)內(nèi)容。不久，兩位教師開始重新思考如何展開課堂教學(xué)實(shí)踐以取得更好的教學(xué)效果，由此提出了該理念[1]。翻轉(zhuǎn)課堂近年來成為全球教育界關(guān)注的熱點(diǎn)，2011年還被加拿大《環(huán)球郵報(bào)》評(píng)為“影響課堂教學(xué)的重大技術(shù)變革”[2]。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式正逐漸被廣大教師所熟知，并迅速影響著我國(guó)高校的教學(xué)改革。

1 我校工程圖學(xué)課程教學(xué)現(xiàn)狀

工程圖學(xué)課程是面向工科學(xué)生開設(shè)的實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課，是培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力、實(shí)踐能力和工程素質(zhì)的重要教學(xué)環(huán)節(jié)。工程圖學(xué)課程典型特點(diǎn)是“量大面廣”，所謂“量大”是指教學(xué)工作量和作業(yè)批改量大；“面廣”指學(xué)習(xí)該課程的專業(yè)多，課程涉及的知識(shí)面廣[3]。

在教學(xué)模式上，我國(guó)大部分高等工科院校工程圖學(xué)課程，秉承著“傳遞-接受式”的舊教學(xué)模式，即以傳授系統(tǒng)理論知識(shí)、培養(yǎng)基本繪圖技能為目標(biāo)，更著眼于挖掘?qū)W生的記憶力和推理能力[4]。我校之前一直沿用這種傳統(tǒng)的教學(xué)方法，即知識(shí)傳授在課堂上通過多媒體課件結(jié)合板書，由教師灌輸式講授學(xué)生被動(dòng)接受，知識(shí)的內(nèi)化在課后以作業(yè)的形式完成。從教材編寫到課堂教學(xué)，都強(qiáng)調(diào)理論體系的完整性，忽略了實(shí)用性、綜合性和創(chuàng)新性。教學(xué)過程中學(xué)生覺得課程枯燥難學(xué)，學(xué)習(xí)主動(dòng)性不高；課堂教學(xué)師生互動(dòng)不足，教學(xué)效果不明顯；“出勤+作業(yè)+期末考試”的考核方式不能全面反映學(xué)生的真實(shí)水平，學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新實(shí)踐能力得不到提高。因此，亟待更新教學(xué)理念，構(gòu)建新的教學(xué)模式。

2 翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式設(shè)計(jì)

傳統(tǒng)教學(xué)過程通常包括知識(shí)傳授和知識(shí)內(nèi)化兩個(gè)階段。知識(shí)傳授通過教師在課堂中的講授完成，知識(shí)內(nèi)化則需要學(xué)生在課后通過作業(yè)、操作或者實(shí)踐來完成的。在翻轉(zhuǎn)課堂上，這種形式受到了顛覆，知識(shí)傳授通過信息技術(shù)的輔助在課前完成，知識(shí)內(nèi)化則在課堂中經(jīng)教師的幫助與同學(xué)的協(xié)助而完成的，從而形成了翻轉(zhuǎn)課堂[5]。

2.1 學(xué)習(xí)資源準(zhǔn)備

借助我校精品課程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)創(chuàng)建工程圖學(xué)課程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，課程網(wǎng)站內(nèi)容包括教學(xué)設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)課程、虛擬模型、模擬題庫(kù)、實(shí)踐教學(xué)、學(xué)生科創(chuàng)、大賽作品、在線答疑8個(gè)模塊。工程圖學(xué)課程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)中工程制圖部分包括了9章內(nèi)容。整個(gè)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)既涵蓋了課程的重點(diǎn)，又詳解了其中的難點(diǎn)，而且還有大量三維立體圖及實(shí)例幫助學(xué)生培訓(xùn)空間想象能力，可以很好地幫助學(xué)生完成課前自主學(xué)習(xí)。借助各種應(yīng)用軟件使多媒體課件圖文并茂，克服了傳統(tǒng)教學(xué)課件形式單一、片面的缺點(diǎn)。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的運(yùn)用能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，有效地縮短學(xué)習(xí)時(shí)間、提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效率。

另外，課前學(xué)習(xí)任務(wù)的下達(dá)、在線答疑和指導(dǎo)除了在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的在線答疑模塊展開外，還可以通過QQ微信等網(wǎng)絡(luò)通信工具完成，所以還要建立課程QQ群和微信群。

2.2 課前學(xué)習(xí)

傳統(tǒng)的課堂是以教師為中心的一對(duì)多的講授，而翻轉(zhuǎn)課堂真正實(shí)現(xiàn)了以學(xué)生為中心的主體地位[6]。但是這并不意味著學(xué)習(xí)新知識(shí)的過程將不在教師的控制下進(jìn)行，相反整個(gè)教學(xué)過程都應(yīng)該在教師的設(shè)計(jì)和操控下完成[7]。學(xué)生課前的自主學(xué)習(xí)是翻轉(zhuǎn)課堂的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，自主學(xué)習(xí)的成功與否關(guān)系到課堂活動(dòng)是否能夠順利進(jìn)行。為了保證學(xué)生課前自主學(xué)習(xí)順利進(jìn)行，在選課之前建立課程QQ群或微信群，通過學(xué)習(xí)任務(wù)單的形式向?qū)W生提前下達(dá)學(xué)習(xí)任務(wù)。所謂“學(xué)習(xí)任務(wù)單”，是教師設(shè)計(jì)的幫助學(xué)生在課前明確自主學(xué)習(xí)的內(nèi)容、目標(biāo)和方法，并提供相應(yīng)的學(xué)習(xí)資源，以表單為呈現(xiàn)方式的學(xué)習(xí)路徑文件包[8]。學(xué)生借助工程圖學(xué)課程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)提前完成學(xué)習(xí)任務(wù)單要求的學(xué)習(xí)任務(wù)，并將學(xué)習(xí)過程中遇到的問題記錄下來，上傳至網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)在線答疑模塊，便于教師掌握學(xué)生自主學(xué)習(xí)的情況，也可通過課程QQ群直接發(fā)給教師，教師及時(shí)答疑解惑，實(shí)現(xiàn)知識(shí)傳授在課前由學(xué)生自主完成。

2.3 課堂學(xué)習(xí)

課堂學(xué)習(xí)是翻轉(zhuǎn)課堂的核心部分，為了使知識(shí)內(nèi)化實(shí)現(xiàn)最大化，既要注重教學(xué)方法的選擇，又要靈活多元化地組織課堂活動(dòng)。

在課堂上，教師首先對(duì)學(xué)生課前自主學(xué)習(xí)時(shí)出現(xiàn)的一些共性問題進(jìn)行集中講解，然后進(jìn)行課內(nèi)討論交流。為了提高討論交流的效果，要將學(xué)生進(jìn)行分組，小組規(guī)?？刂圃?人以內(nèi)，一般一個(gè)宿舍為一組(我校宿舍為6人間)，每一組推薦一位組長(zhǎng)負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)。教師根據(jù)課程內(nèi)容和學(xué)生在線自主學(xué)習(xí)的過程中提出的疑問，總結(jié)出一些典型的問題，小組內(nèi)部就典型問題展開討論，每個(gè)小組成員都要積極地參與到討論活動(dòng)中，隨時(shí)提出自己的觀點(diǎn)，小組成員通過交流、協(xié)作完成理論學(xué)習(xí)目標(biāo)。在此過程中教師需要隨時(shí)捕捉各小組的討論動(dòng)態(tài)并及時(shí)加以指導(dǎo)。討論完畢后每一組都要提交一份學(xué)習(xí)總結(jié)報(bào)告，包括課堂上所討論的問題，每個(gè)成員參與討論的情況以及對(duì)該節(jié)內(nèi)容知識(shí)點(diǎn)的理解等。

2.4 課后總結(jié)

課后的總結(jié)也是翻轉(zhuǎn)課堂的重要組成部分。教師需要對(duì)學(xué)生課前在線學(xué)習(xí)、課中討論表現(xiàn)做出評(píng)價(jià)，而學(xué)生也要完成自我評(píng)價(jià)、組內(nèi)和組間的互評(píng)，通過多方面的評(píng)價(jià)對(duì)學(xué)生進(jìn)行更為全面合理的考核。同時(shí)，教師通過對(duì)各小組成員的評(píng)價(jià)，及時(shí)了解每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，并對(duì)個(gè)別學(xué)習(xí)有困難的學(xué)生采取相應(yīng)的補(bǔ)救學(xué)習(xí)措施，對(duì)學(xué)有余力的學(xué)生提出拓展性的要求，實(shí)現(xiàn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的鞏固和拓展。另外，通過課后總結(jié)，可以進(jìn)一步改進(jìn)教學(xué)資源，調(diào)整教學(xué)方法，實(shí)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)課堂的優(yōu)化和完善。

3 翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)評(píng)價(jià)體系

我校工程圖學(xué)課程一共48學(xué)時(shí)，考核方式為閉卷考試。引入翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式后對(duì)傳統(tǒng)的成績(jī)?cè)u(píng)定方式做了相應(yīng)改進(jìn)。

傳統(tǒng)教學(xué)中對(duì)學(xué)生成績(jī)的評(píng)定主要包括：出勤(10%)、作業(yè)(20%)和考試成績(jī)(70%)。但實(shí)際操作中，存在出勤率統(tǒng)計(jì)難和作業(yè)抄襲等現(xiàn)象，很難對(duì)學(xué)生做出一個(gè)客觀、公正的評(píng)價(jià)。為此，在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)評(píng)價(jià)體系中我們加入了課前學(xué)習(xí)總結(jié)報(bào)告、課堂小組討論、網(wǎng)絡(luò)或課堂中交流的活躍度等評(píng)估因素。

4 翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式實(shí)施效果

我校工程圖學(xué)課程采用大班授課，每個(gè)課程班級(jí)由2個(gè)自然班組成，選課人數(shù)為120人。筆者在2014年秋季學(xué)期承擔(dān)了2個(gè)課程班級(jí)的課程，為了比較翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式和傳統(tǒng)教學(xué)模式的教學(xué)效果，兩個(gè)課程班級(jí)采用了不同的教學(xué)模式，即A班采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，B班采用傳統(tǒng)教學(xué)模式。

在2014年秋季學(xué)期期末考試結(jié)束后，對(duì)兩個(gè)班的卷面成績(jī)做了一個(gè)比較。

根據(jù)比較，A班卷面成績(jī)?cè)?0以上和80～90分的人數(shù)明顯多于B班，而B班70～80分和60～70分的人數(shù)比A班多，A班卷面成績(jī)沒有不及格的；A班大部分學(xué)生成績(jī)?cè)?0～90分之間，而B班大部分學(xué)生成績(jī)?cè)?0～80分之間。2個(gè)課程班級(jí)教學(xué)總學(xué)時(shí)相同，期末考試試題相同，A班的成績(jī)明顯優(yōu)于B班。

通過一學(xué)期翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式實(shí)踐，從授課情況、學(xué)生自主學(xué)習(xí)情況、期末考試卷面成績(jī)、學(xué)生自身能力培養(yǎng)等多方面來看，在工程圖學(xué)課程教學(xué)過程中翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式相對(duì)于傳統(tǒng)教學(xué)模式具有明顯優(yōu)勢(shì)。

5 翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)施過程中存在的問題反思

由于我校硬件條件限制，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式還不能夠進(jìn)行大面積推廣，只能進(jìn)行個(gè)別試點(diǎn)。在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式探索實(shí)施過程中筆者投入了大量的時(shí)間和精力，主要集中在教學(xué)視頻的錄制和課程網(wǎng)站的建設(shè)。好在我校在2015年秋季學(xué)期新建了微課教室，為今后教學(xué)視頻的錄制和完善提供了硬件支持。

翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式對(duì)教師的專業(yè)能力提出了更高的要求：在錄制教學(xué)視頻時(shí)要考慮如何抓住學(xué)生的認(rèn)知心理，在有限的時(shí)間里完成知識(shí)點(diǎn)的講授；要完善學(xué)生課前自主學(xué)習(xí)的合理監(jiān)控；要研究如何更加高效合理的組織和管理課堂討論活動(dòng)。

翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)提出了更加嚴(yán)格的要求。雖然課前學(xué)生可以利用任意可支配的“碎片時(shí)間”觀看教學(xué)視頻，而且還可以就某一個(gè)知識(shí)點(diǎn)視頻進(jìn)行反復(fù)觀看直到看懂為止，但是累積起了卻還是需要大量的時(shí)間，再加上還要提前完成教師下達(dá)的任務(wù)單的任務(wù)，加大了學(xué)生的學(xué)習(xí)強(qiáng)度。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式對(duì)于優(yōu)等生來說學(xué)習(xí)強(qiáng)度和傳統(tǒng)教學(xué)模式相當(dāng)，因?yàn)檫@部分學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性很高，習(xí)慣于高強(qiáng)度的學(xué)習(xí)；對(duì)于中等生來說翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式提高了學(xué)習(xí)的積極性，對(duì)學(xué)習(xí)起了很大的促進(jìn)作用；而對(duì)于差生來說，可能很難適應(yīng)學(xué)習(xí)強(qiáng)度高的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，個(gè)別學(xué)生有可能會(huì)自暴自棄，放棄這門課的學(xué)習(xí)。如何顧及差等生的學(xué)習(xí)情緒，幫助他們搞好學(xué)習(xí)，這應(yīng)該是翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式需要繼續(xù)解決的一個(gè)問題。

另外，在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式推廣實(shí)施的過程中各個(gè)學(xué)科和專業(yè)要結(jié)合自身課程的特點(diǎn)靈活開展，不要盲目地推廣。試想，如果各個(gè)專業(yè)學(xué)生所學(xué)的所有課程都以翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式進(jìn)行，那么所有學(xué)生和教師就都將會(huì)處于一個(gè)疲于奔命、忙于應(yīng)付的狀態(tài)，后果是不堪設(shè)想的。筆者認(rèn)為，可以就某些專業(yè)的部分課程或者某些課程的部分章節(jié)先進(jìn)行試點(diǎn)，待時(shí)機(jī)成熟了再結(jié)合自身課程特點(diǎn)進(jìn)行適度推廣。

6 結(jié)束語

翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式起源于美國(guó)的一所中學(xué)，對(duì)于我國(guó)高等教育來說是一個(gè)新生的事物。將翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式引入工程圖學(xué)課程教學(xué)，徹底顛覆了傳統(tǒng)的教學(xué)模式，將知識(shí)的傳授安排在課前由學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)自主學(xué)，將知識(shí)的內(nèi)化安排在課堂上以學(xué)生自主討論教師指導(dǎo)的形式實(shí)現(xiàn)，學(xué)生變成了學(xué)習(xí)的主體，教師變成了學(xué)習(xí)資料的提供者、管理者和課堂討論的指導(dǎo)者，教學(xué)效果明顯。今后還將繼續(xù)努力，進(jìn)一步探索翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在工程圖學(xué)課程教學(xué)改革中應(yīng)用[9]。

[1] 王紅,趙蔚,孫立會(huì).翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模型設(shè)計(jì):基于國(guó)外典型案例分析[J].現(xiàn)代教育技術(shù),2013,23(8):5-10.

[2] 何克抗.從“翻轉(zhuǎn)課堂”的本質(zhì)，看“翻轉(zhuǎn)課堂”在我國(guó)的未來發(fā)展[J].電化研究教育,2014,255(7):5-16.

[3] 孫衛(wèi)紅.工程圖學(xué)“語言”教學(xué)模式的教學(xué)改革實(shí)踐[J].中國(guó)大學(xué)教學(xué),2015(3):59-61.

[4] 李勇,范修文,張宏.工程制圖課程改革研究進(jìn)展[J].新疆農(nóng)機(jī)化,2014(6):37-48.

[5] 張金磊,王穎,張寶輝.翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式研究[J].遠(yuǎn)程教育雜志,2012,211(4):46-51.

[6] 阮春珠.淺談“翻轉(zhuǎn)課堂”在flash多媒體課件制作課堂上的應(yīng)用[J].電腦知識(shí)與技術(shù),2015,11(34):172-173.

[7] 趙慶聰.基于翻轉(zhuǎn)課堂的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式研究[J].大學(xué)教育,2016(2):9-10.

[8] 徐妲,鐘紹春,馬相春.基于翻轉(zhuǎn)課堂的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式及支撐系統(tǒng)研究[J].遠(yuǎn)程教育雜志,2013,218(5):107-112.

[9] 魏興春,李海燕,鄭敏,宋鳴,吳卓.翻轉(zhuǎn)課堂在計(jì)算機(jī)繪圖系列課程教學(xué)改革中的應(yīng)用[J].甘肅科技,2016(17):68-69.

Exploration and Practice of the Flipped Classroom on the Teaching Reform of the Engineering Graphics Course

Wei Xingchun, Zheng min, He Tianjing, Li Haiyan, Wu Zhuo

School of Mechanical &Electronic Engineering, Lanzhou University of Technology, Lanzhou, 730050, China

The flipped classroom by reversal of imparting knowledge and knowledge internalization of arrangement, changed the present situation that teachers as the leading teaching and students in a passive acceptance of knowledge in traditional classroom, it must be an innovation to the traditional teaching mode. In this paper, we application the flipped classroom into the engineering graphics course, through the construction of network teaching platform, the realization of the students independent learning before completion of imparting knowledge and internalization of knowledge is in the classroom by the assistance of the guidance of the teacher and students complete. The flipped classroom teaching mode has a positive effect on improving students' autonomous learning ability and improving the efficiency of classroom teaching.

flipped classroom; teaching model; teaching reform; engineering graphics

魏興春，碩士，講師。

甘肅省自然科學(xué)基金資助—基于可靠度的風(fēng)電機(jī)組預(yù)防性機(jī)會(huì)維修關(guān)鍵技術(shù)研究(編號(hào)：1508RJZA057)；蘭州理工大學(xué)工程圖學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)資助。