翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在高職“機械設(shè)計基礎(chǔ)”課程中的實踐應(yīng)用研究

曾小梅

摘 要：針對傳統(tǒng)填鴨式教學(xué)法的弊端，為了提高“機械設(shè)計基礎(chǔ)”課程的教學(xué)效果，將“翻轉(zhuǎn)課堂”這一教學(xué)模式應(yīng)用在“機械設(shè)計基礎(chǔ)”課程教學(xué)中。讓學(xué)生課前借助信息化手段，自主學(xué)習(xí)相關(guān)知識點，課堂上以相應(yīng)項目為引導(dǎo)，以強化鞏固為主要目的來開展學(xué)習(xí)。教學(xué)方式從灌輸式轉(zhuǎn)變?yōu)榛邮?，體現(xiàn)了“學(xué)中做，做中學(xué)，做中教”，提高了教學(xué)質(zhì)量，促進(jìn)學(xué)生可持續(xù)學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：翻轉(zhuǎn)課堂；機械設(shè)計基礎(chǔ)；教學(xué)模式；自主學(xué)習(xí)；微視頻

教學(xué)模式和教學(xué)方法的探索與革新一直是高職教育所關(guān)注的核心問題。如何將學(xué)生的興趣與教學(xué)內(nèi)容相結(jié)合，如何將教學(xué)的重點由“教”向“學(xué)”轉(zhuǎn)變等已經(jīng)成為教學(xué)實踐中必須面對和解決的問題。新一代信息技術(shù)的發(fā)展為信息化環(huán)境中的教育教學(xué)改革提供了必要的技術(shù)環(huán)境。

1 翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的基本理念

翻轉(zhuǎn)課堂（“Flipped Classroom”或“Inverted Classroom”）教學(xué)模式源于美國，近幾年在全球大受歡迎。其基本思路和做法是：借助于現(xiàn)代發(fā)達(dá)的網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)環(huán)境，將傳統(tǒng)“課堂教師講授知識，課后學(xué)生復(fù)習(xí)、完成作業(yè)”的教學(xué)過程徹底翻轉(zhuǎn)過來。課前，學(xué)生先通過觀看教學(xué)視頻、查閱資料、與老師、同學(xué)在線交流等方式進(jìn)行知識學(xué)習(xí)；課中，教師則把主要的時間用于學(xué)生交流討論、答疑、指導(dǎo)完成作業(yè)或者任務(wù)、組織并參與小組活動。教師也能有更多的時間與學(xué)生交流。在課后，學(xué)生自主規(guī)劃學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)節(jié)奏、風(fēng)格和呈現(xiàn)知識的方式，教師則采用講授法和協(xié)作法來滿足學(xué)生的需要和促成他們的個性化學(xué)習(xí)，其目標(biāo)是為了讓學(xué)生通過實踐獲得更真實的學(xué)習(xí)。

翻轉(zhuǎn)課堂作為一種新興的教學(xué)模式，它是在信息技術(shù)的支撐下為學(xué)習(xí)者構(gòu)建個性化協(xié)作式的自主學(xué)習(xí)環(huán)境，以促進(jìn)教育模式的改革和創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)，促進(jìn)教育信息化的真正實現(xiàn)。翻轉(zhuǎn)課堂是一種顛倒知識傳授和知識內(nèi)化過程的教學(xué)理念，信息化教學(xué)是教育現(xiàn)代化的重要途徑。

2 翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在“機械設(shè)計基礎(chǔ)”課程中的應(yīng)用研究

1、機械設(shè)計基礎(chǔ)課程特點分析

機械設(shè)計基礎(chǔ)是高職機械類專業(yè)的一門重要技術(shù)基礎(chǔ)課程，它的任務(wù)是使學(xué)生掌握常用機構(gòu)和通用零件的基本理論和基本知識。課程教授學(xué)生機械設(shè)計基礎(chǔ)知識，培養(yǎng)相關(guān)能力，提高學(xué)生的工程素質(zhì)。由于課程本身知識點多、內(nèi)容繁雜。傳統(tǒng)教學(xué)課堂內(nèi)主要是教師講解基本理論為主、學(xué)生完成少量的課堂任務(wù)，課后布置作業(yè)為輔。在之前的教學(xué)實踐中，存在課堂教學(xué)的不可重復(fù)性，學(xué)生理解比較吃力。

2、高職學(xué)生學(xué)習(xí)特點分析

（1）學(xué)習(xí)情緒化較強。對感興趣的東西，學(xué)習(xí)積極性較高，而對于學(xué)習(xí)內(nèi)容枯燥的東西，則學(xué)習(xí)效率較低。學(xué)生對實踐性環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)興趣，要明顯高于理論課程的學(xué)習(xí)。

（2）學(xué)習(xí)自覺性和持久性不高。大部分學(xué)生在課堂外沉迷于網(wǎng)絡(luò)游戲，靠抄襲和復(fù)制來完成課后作業(yè)。對于感興趣的課程，也只能在課堂上隨著老師的節(jié)奏學(xué)習(xí)，但這種興趣不能堅持到課后，學(xué)習(xí)的持久性不高。

（3）擁有較充裕的課外時間。大部分高職學(xué)時在校期間是住校，課外時間充裕，在宿舍便于小組討論和協(xié)作學(xué)習(xí)。學(xué)生信息素養(yǎng)能力較高，較利于翻轉(zhuǎn)模式的實施。

3、機械設(shè)計基礎(chǔ)課程課堂翻轉(zhuǎn)教學(xué)實踐

將翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式結(jié)合高職“機械設(shè)計基礎(chǔ)”課程特點相結(jié)合，建立如表1所示的機械設(shè)計基礎(chǔ)課程翻轉(zhuǎn)教學(xué)模型。該模型將翻轉(zhuǎn)課堂劃分為兩個階段：課前和課中。其中，課前階段包括觀看教學(xué)視頻、針對性的課前任務(wù)練習(xí)，遇到問題解決途徑以及疑難問題的反饋；課中階段包括快速少量測評、解決問題并促進(jìn)知識內(nèi)化、復(fù)雜任務(wù)完成和總結(jié)反饋。

2.3.1 課前

在機械設(shè)計基礎(chǔ)翻轉(zhuǎn)課堂上，知識的傳授移到課前，因此，教師需要提前供給學(xué)生一定的學(xué)習(xí)資料。課前，我們精心錄制了三段視頻：帶傳動的應(yīng)用（3min），帶傳動的類型和特點（5min），帶傳動基本參數(shù)的計算（8min）。雖然每一個微課視頻的時間并不長，但這是結(jié)合教學(xué)目標(biāo)、教師經(jīng)驗、學(xué)生能力等各方面因素后所完成的具有較強針對性的教學(xué)工具。除此之外，還準(zhǔn)備了相應(yīng)的學(xué)案、重難點解析、任務(wù)示范、教師點評、練習(xí)分析以及與教學(xué)視頻相關(guān)的三維模型包等資源。

學(xué)生登錄網(wǎng)絡(luò)平臺，結(jié)合視頻和各種教學(xué)資源，通過反復(fù)觀看和練習(xí)來完成知識點的學(xué)習(xí)，通過習(xí)題分析和老師的點評來完成知識點的強化。學(xué)生在論壇區(qū)將疑難問題相互交流，老師時刻關(guān)注論壇，能即刻解決的個別問題盡量當(dāng)場解決，不能即刻解決的問題或者難以理解的內(nèi)容，要求學(xué)生記錄下來，為課堂教學(xué)做好準(zhǔn)備。

2.3.1 課中

在翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式下，課前經(jīng)過深度預(yù)先學(xué)習(xí)的學(xué)生對帶傳動的原理、類型、應(yīng)用、特點及參數(shù)的計算有了一定的理解和掌握，學(xué)生無法理解的問題，也通過了學(xué)案及時反饋。在課堂上教師可以有針對性的解決問題，同時提出設(shè)計帶傳動的任務(wù)，通過任務(wù)驅(qū)動和小組合作的方式，讓每一位學(xué)生都參與到任務(wù)中來。在項目的進(jìn)展中，如果小組內(nèi)遇到無法解決的問題，可以直接咨詢老師，老師巡視各組的項目進(jìn)展，對有問題的小組及時給予指導(dǎo)。

（1）集中答疑

在課堂教學(xué)中首先重點講解學(xué)生在課前預(yù)習(xí)中遇到的共性問題。比如如何區(qū)分平帶和V帶傳動不同工作面的特點，帶傳動的工作應(yīng)力分析，帶傳動的有效拉力的計算等問題。這些共性問題，教師在課堂上可以結(jié)合三維仿真軟件分析講解，解除疑惑。

（2）項目布置

解決學(xué)生的難點后，教師分發(fā)設(shè)計任務(wù)書，并提出設(shè)計項目：

設(shè)計一帶式輸送機傳動系統(tǒng)中的高速級普通V帶傳動。電動機額定功率P=3 kw，轉(zhuǎn)速n1=960 r/min，帶的傳動比i=2.5，工人雙班制工作，工作機有輕微沖擊，載荷變動小。

在任務(wù)開始前，教師對于任務(wù)作簡單說明，并加以引導(dǎo)。

（3）分組實施

課前教師已經(jīng)將不同層次和性格特點學(xué)生合理分成六組。小組合作學(xué)習(xí)法有利于學(xué)生高層次思維能力的發(fā)展，只有積極的情感體驗和思維交流，才能促進(jìn)學(xué)生全面素質(zhì)的提高。小組成員根據(jù)任務(wù)安排，自行分工。教師則在項目實施過程中巡視查看各組學(xué)生的情況，隨時了解學(xué)生的項目進(jìn)展，指正容易發(fā)生的錯誤，并對大多數(shù)學(xué)生出現(xiàn)的共性問題進(jìn)行集中指導(dǎo)。

（4）成果評價

項目完成后，教師要求各小組派代表上臺展示匯報，談?wù)勛约杭氨窘M同學(xué)在項目實施過程中的心得體會，這樣做也培養(yǎng)了學(xué)生的語言組織和表達(dá)能力。

（5）課后

教師將課堂上收集到的問題進(jìn)行整理，并將這些在課堂上實時生成的資源及學(xué)生完成的任務(wù)書整理后打包網(wǎng)絡(luò)共享，這些資源可以被長期保存，學(xué)生如果遇到問題時可隨時查閱。通過課后的資源整合，可以有效地實現(xiàn)培優(yōu)補差的教學(xué)目的。

3 翻轉(zhuǎn)課堂實施中的反思

1、學(xué)生需要逐步培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)的意識

翻轉(zhuǎn)課堂的課前學(xué)習(xí)已經(jīng)不僅僅是預(yù)習(xí)，而是要深度學(xué)習(xí)。課前有些學(xué)生主動學(xué)習(xí)能力比較差，不提前觀看視頻和完成相應(yīng)課前任務(wù)，這部分學(xué)生就可能在這種教學(xué)模式中迷失。這是實施翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式過程中遇到的最大障礙之一。為了促進(jìn)這種教學(xué)模式的順利實施，需要改革課程的考核方式，采取過程考核，加強課堂外的考核，將考核作為促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的杠桿。

2、教師的專業(yè)水平要求極高。

對于課程內(nèi)容、學(xué)生特點、課程特點等要全面透徹的掌握，不論是在課前、課中或課后，都要求教師為這一堂課付出的時間更長，需要的知識更豐富。

3、教學(xué)資源制作要精細(xì)

用于翻轉(zhuǎn)課堂的微課視頻制作要精煉，微課視頻的長度一般在幾分鐘到十幾分鐘之間，且教學(xué)目的要明確，知識點針對性要強。創(chuàng)建視頻時要充分考慮學(xué)生特點，要適合高職學(xué)生的學(xué)習(xí)方法和習(xí)慣。除此之外，通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)布的視頻要具有暫停和回放等功能，能滿足學(xué)生能反復(fù)觀看和選擇性觀看的要求，教師也可利用網(wǎng)絡(luò)共享優(yōu)質(zhì)精品課視頻。

4、學(xué)校的信息化環(huán)境要跟上

要順利完成翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，需要每位學(xué)生擁有一臺電腦，并且校園網(wǎng)絡(luò)建設(shè)比較健全，網(wǎng)絡(luò)交流比較方便，這些是能從事翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的硬件環(huán)境要求。

目前，我國大部分大、中型城市的高職院校具有比較完善的信息化學(xué)習(xí)環(huán)境，并且網(wǎng)絡(luò)上具有豐富的優(yōu)質(zhì)教育視頻資源，為翻轉(zhuǎn)課堂在高職學(xué)生中應(yīng)用提供了良好的條件。機械設(shè)計基礎(chǔ)課程中采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，實現(xiàn)教學(xué)視頻化、資源數(shù)字化、交流網(wǎng)絡(luò)化、考核過程化；通過任務(wù)驅(qū)動和過程考核，激發(fā)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)興趣。經(jīng)過教學(xué)實踐，取得了不錯的效果，達(dá)到了提高教學(xué)質(zhì)量的目的。

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