“Flipped Class Model”在《現(xiàn)代機(jī)床》中的實(shí)踐與思考

宋飛鴻

(江蘇省無(wú)錫機(jī)電高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校，江蘇無(wú)錫 214028)

“Flipped Class Model”在《現(xiàn)代機(jī)床》中的實(shí)踐與思考

宋飛鴻

(江蘇省無(wú)錫機(jī)電高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校，江蘇無(wú)錫 214028)

翻轉(zhuǎn)課堂通過(guò)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)中的師生角色,并對(duì)課堂時(shí)間的使用進(jìn)行了重新規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)了對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)模式的革新。本文嘗試將“FlippedClass Model”用于現(xiàn)代機(jī)械創(chuàng)新產(chǎn)品分析與設(shè)計(jì)教學(xué)中，并以《現(xiàn)代機(jī)床》為例分析說(shuō)明，以期為我國(guó)的機(jī)械課程教學(xué)改革提供借鑒。

翻轉(zhuǎn)課堂；教學(xué)模式；現(xiàn)代機(jī)床

英語(yǔ)“FlippedClass Model”即為“翻轉(zhuǎn)課堂式教學(xué)模式”。所謂翻轉(zhuǎn)課堂，就是教師創(chuàng)建視頻，學(xué)生在家中或課外觀看視頻中教師的講解，回到課堂上師生面對(duì)面交流和完成作業(yè)的一種教學(xué)形態(tài)。翻轉(zhuǎn)課堂通過(guò)顛覆傳統(tǒng)課堂中知識(shí)傳授與知識(shí)內(nèi)化兩個(gè)階段，將教師從知識(shí)的傳授者變成學(xué)生學(xué)習(xí)的促進(jìn)者和指導(dǎo)者，改變了傳統(tǒng)教學(xué)中的師生角色，對(duì)課堂時(shí)間的使用進(jìn)行了重新規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)了對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)模式的革新。

2015年3月，我和校內(nèi)外的幾位老師申報(bào)了江蘇省職業(yè)技術(shù)學(xué)會(huì)課題《“FlippedClass Model”在<機(jī)電創(chuàng)新產(chǎn)品典型技術(shù)>中的實(shí)踐與研究》，獲得立項(xiàng)。我們根據(jù)該課程的特點(diǎn)，將該課程中的某些知識(shí)點(diǎn)和重點(diǎn)、難點(diǎn)通過(guò)有針對(duì)性地開(kāi)展“翻轉(zhuǎn)課堂”的教學(xué)模式研究，充分利用繁榮的網(wǎng)絡(luò)文化，先進(jìn)的傳媒手段，通暢的信息渠道，綜合運(yùn)用現(xiàn)代教育技術(shù)理論、教育學(xué)、數(shù)字媒體藝術(shù)以及項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的理論開(kāi)展課題研究，從而達(dá)到更好的教育效果。

1 “FlippedClass Model”在《現(xiàn)代機(jī)床》中的實(shí)踐嘗試

1.1 課前準(zhǔn)備

本課選用上海理工大學(xué)趙松年教授等主編教材《現(xiàn)代機(jī)械創(chuàng)新產(chǎn)品分析與設(shè)計(jì)》第四章第二節(jié)現(xiàn)代機(jī)床一節(jié)，由于現(xiàn)有教材信息多、知識(shí)面廣、專(zhuān)業(yè)面寬，呈現(xiàn)形式單一，隨著高新技術(shù)日益快速發(fā)展，教材的內(nèi)容、觀點(diǎn)的認(rèn)識(shí)需不斷更新；另外受教學(xué)條件和教學(xué)資源的限制，教學(xué)方法主要還是采用傳統(tǒng)的教學(xué)手段，故教師備課量大，目標(biāo)達(dá)成有一定的困難。因此，我嘗試將“消化吸收”的環(huán)節(jié)前置到了課堂(FlippedClass Model)，顛覆了常規(guī)教學(xué)中上課是教師的“信息傳遞”、課后要“消化吸收”的模式，而課堂變成了老師和學(xué)生之間和學(xué)生與學(xué)生之間互動(dòng)的場(chǎng)所，包括答疑解惑、知識(shí)的運(yùn)用等，從而達(dá)到較好的教育效果。

(1)制作微視頻：教師根據(jù)需求自行創(chuàng)建微視頻：①普通車(chē)加工技術(shù)；②數(shù)控車(chē)(銑)加工技術(shù)；③立式加工中心；④臥式加工中心；⑤并聯(lián)(虛擬軸)加工中心；⑥加工中心零件加工實(shí)例。供學(xué)生學(xué)習(xí)并比較傳統(tǒng)機(jī)床和現(xiàn)代機(jī)床的結(jié)構(gòu)。

(2)編制導(dǎo)學(xué)案：導(dǎo)學(xué)案是學(xué)生課前準(zhǔn)備的重要資料：①教學(xué)目標(biāo)：通過(guò)觀察和學(xué)習(xí)，掌握現(xiàn)代機(jī)床與傳統(tǒng)機(jī)床結(jié)構(gòu)功能上的差異，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。教學(xué)目標(biāo)能明確學(xué)生課前學(xué)習(xí)的方向，有利于學(xué)生在課前學(xué)習(xí)時(shí)清晰準(zhǔn)確地把握好學(xué)習(xí)內(nèi)容。②教學(xué)流程：讓學(xué)生帶著問(wèn)題觀看視頻，在視頻中尋找問(wèn)題的答案，并提出疑惑供課上與老師和學(xué)生討論。教師將合理的教學(xué)流程呈現(xiàn)給學(xué)生作參考，并通過(guò)視頻講解突出重點(diǎn)，精心化解難點(diǎn)，有助于學(xué)生梳理思路與方法。③思維訓(xùn)練:最后給出1-3個(gè)思考題：①試了解現(xiàn)代機(jī)床在動(dòng)力部件、執(zhí)行部件方面有何發(fā)展？②現(xiàn)代機(jī)床的檢測(cè)、控制技術(shù)發(fā)展如何？③現(xiàn)代機(jī)床的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)如何？供學(xué)生熟悉知識(shí)點(diǎn)，以期提高學(xué)生的思維能力和學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新的意識(shí)，培養(yǎng)創(chuàng)新熱情和能力。

(3)提供平臺(tái)交流 學(xué)生在課前學(xué)習(xí)的過(guò)程中會(huì)有自己的疑問(wèn)，交流平臺(tái)是重要的溝通渠道，教師應(yīng)創(chuàng)設(shè)該交流平臺(tái)，學(xué)生可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)、電話、微信等，也可以參觀實(shí)習(xí)工廠，與教師和同學(xué)溝通交流，解決自己的疑問(wèn)。

1.2 課堂內(nèi)化

(1)提出問(wèn)題：上課時(shí)教師根據(jù)微視頻中講解的內(nèi)容提問(wèn)：從①與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)有關(guān)的結(jié)構(gòu)功能；②與生產(chǎn)效率有關(guān)的結(jié)構(gòu)功能；③與環(huán)境和安全有關(guān)的結(jié)構(gòu)功能三方面比較傳統(tǒng)機(jī)床與現(xiàn)代機(jī)床有何不同？

(2)分組討論：教師根據(jù)以上問(wèn)題將學(xué)生分為不同的小組，人數(shù)控制在五人左右，學(xué)生對(duì)照問(wèn)題，積極討論，發(fā)表看法，找出答案，最后教師引導(dǎo)學(xué)生完善答案。課堂上教師展示了南京斯沃?jǐn)?shù)控編程操作仿真軟件、廈門(mén)創(chuàng)一數(shù)控機(jī)床教學(xué)仿真軟件，播放了學(xué)校新近采購(gòu)的設(shè)備DMG五軸數(shù)控加工中心、友嘉精密加工中心，北京阿奇數(shù)控慢走絲線切割機(jī)床，將課堂氣氛推向高潮，整節(jié)課氣氛輕松，學(xué)生活躍，情緒高漲，驚喜的是：不僅課前的問(wèn)題都得到解答，而且紛紛提出新的觀點(diǎn)和想法，“吸收內(nèi)化”效益極大提升。

討論結(jié)果總結(jié)如下：

1.2.1 與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)有關(guān)的結(jié)構(gòu)功能

圖1 CA6140傳動(dòng)路線圖

(1)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)控制方式

傳統(tǒng)機(jī)床：①集中控制；②機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，傳動(dòng)鏈長(zhǎng)；③一個(gè)進(jìn)給電機(jī)集中驅(qū)動(dòng)三個(gè)軸，電器控制簡(jiǎn)單。

現(xiàn)代機(jī)床：①分散控制；②機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳動(dòng)鏈短；③三個(gè)伺服電機(jī)分別驅(qū)動(dòng)三個(gè)進(jìn)給軸，電器控制復(fù)雜。

(2)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)位置調(diào)定

傳統(tǒng)機(jī)床：①操作者手動(dòng)調(diào)定；②操作者通過(guò)測(cè)量工件尺寸并與加工圖樣要求進(jìn)行比較，然后進(jìn)行位置調(diào)定。

現(xiàn)代機(jī)床：①數(shù)控系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)定；②數(shù)控系統(tǒng)按圖樣要求率先將編制好程序自動(dòng)進(jìn)行位置調(diào)定，操作者不參與位置調(diào)定。

(3)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)部件結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)特性

傳統(tǒng)機(jī)床：沒(méi)有高的要求。

現(xiàn)代機(jī)床：①有很高的要求，尤其是連續(xù)控制數(shù)控機(jī)床動(dòng)態(tài)特性是重要指標(biāo)；②要求進(jìn)給導(dǎo)軌動(dòng)、靜摩擦系數(shù)接近，傳動(dòng)絲桿的摩擦系數(shù)要小，傳動(dòng)部件的動(dòng)、靜剛度要大。

(4)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈的間隙

傳統(tǒng)機(jī)床：一般不控制。

現(xiàn)代機(jī)床：①要嚴(yán)格控制；②機(jī)械結(jié)構(gòu)上應(yīng)有消除間隙裝置，一旦產(chǎn)生傳動(dòng)間隙(包括變形產(chǎn)生的失動(dòng)量)應(yīng)由控制系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)償。

(5)其它

傳統(tǒng)機(jī)床：一般無(wú)特殊要求。

現(xiàn)代機(jī)床：①要控制熱變形對(duì)位置調(diào)定的影響，高速進(jìn)給絲桿中空通冷卻液降溫；②要求位置調(diào)定的重復(fù)一致性好，長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工作穩(wěn)定性好。

圖2 CA6140外形圖

圖3 CK6140外形圖

1.2.2 與生產(chǎn)效率有關(guān)的結(jié)構(gòu)功能

(1)刀具交換

傳統(tǒng)機(jī)床： 操作者手動(dòng)換刀。

現(xiàn)代機(jī)床：①自動(dòng)換刀；②機(jī)床具有儲(chǔ)存刀具的刀庫(kù)和自動(dòng)換刀裝置。

(2)工件裝卸

傳統(tǒng)機(jī)床：操作者人工裝卸。

現(xiàn)代機(jī)床：加工中心機(jī)床具有工件自動(dòng)交換的裝置。

(3)切削參數(shù)和加工速率

傳統(tǒng)機(jī)床：人工操作機(jī)床無(wú)法選擇高的切削參數(shù)。

現(xiàn)代機(jī)床：自動(dòng)加工可選擇高的切削參數(shù)：主軸轉(zhuǎn)速：(超過(guò)1000r/min)；進(jìn)給速度： (超過(guò)50m/min)。

圖4 加工中心刀庫(kù)

圖5 加工中心換刀裝置

1.2.3 與環(huán)境和安全有關(guān)的結(jié)構(gòu)功能

(1)排屑

傳統(tǒng)機(jī)床：人工排屑。

現(xiàn)代機(jī)床：①自動(dòng)排屑；②機(jī)床結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)考慮排屑方便，附加自動(dòng)排屑的自動(dòng)排屑器。

(2)防護(hù)

傳統(tǒng)機(jī)床：開(kāi)式防護(hù)。

現(xiàn)代機(jī)床：①全封閉式防護(hù)； ②防護(hù)裝置已成為機(jī)床整體設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容之一。

1.3 課后評(píng)價(jià)

課程結(jié)束后，學(xué)生可獨(dú)立完成教師布置的習(xí)題，總結(jié)課前問(wèn)題進(jìn)行針對(duì)性自測(cè)，教師解答學(xué)生的課后問(wèn)題、批改學(xué)生思考題，對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)情況進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，鼓勵(lì)學(xué)生的創(chuàng)新愿望。力爭(zhēng)做到過(guò)程性、形成性、終結(jié)性評(píng)價(jià)相結(jié)合；自主評(píng)價(jià)、同學(xué)評(píng)價(jià)、老師點(diǎn)評(píng)等多元化評(píng)價(jià)相結(jié)合。

2 “FlippedClass Model”在《現(xiàn)代機(jī)床》中的實(shí)踐思考

(1)《現(xiàn)代機(jī)床》中的某些知識(shí)點(diǎn)和重點(diǎn)、難點(diǎn)通過(guò)有針對(duì)性地開(kāi)展“翻轉(zhuǎn)課堂”的教學(xué)模式研究，使學(xué)生的預(yù)習(xí)內(nèi)容由單調(diào)、呆板的文字變成了趣味性、互動(dòng)性和娛樂(lè)性的微視頻，同時(shí)融入實(shí)驗(yàn)視頻和情境素材，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的欲望和興趣。

(2)翻轉(zhuǎn)課堂后，學(xué)生可以自己掌控觀看視頻的節(jié)奏和時(shí)間，避免了教師主宰學(xué)習(xí)節(jié)奏和時(shí)間的現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)了“我選擇、我作主、我學(xué)習(xí)”，有利于培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，實(shí)現(xiàn)真正意義上的分層次學(xué)習(xí)，提高學(xué)習(xí)績(jī)效。

(3)翻轉(zhuǎn)課堂后，學(xué)生可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)及多媒體信息獲得大量的課外延伸學(xué)習(xí)資源，豐富了教學(xué)內(nèi)容，擴(kuò)大了教學(xué)信息量?！癋lippedClass Model”在《現(xiàn)代機(jī)床》中的實(shí)踐，使學(xué)生明確高科技知識(shí)資源的無(wú)限創(chuàng)造性和更新快捷性，為啟發(fā)和激勵(lì)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和思維方式，培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)起到了顯著的作用。

(4)翻轉(zhuǎn)課堂將教學(xué)由“教——學(xué)”模式變成了“學(xué)——教”模式，教師通過(guò)設(shè)問(wèn)、討論和完成作業(yè)、項(xiàng)目的情況來(lái)分析和把握學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，從“知識(shí)的傳授”向“關(guān)注學(xué)生的發(fā)展”轉(zhuǎn)變；從怎樣“教教材”向怎樣“用教材”轉(zhuǎn)變；從注重“教”向注重“學(xué)”轉(zhuǎn)變；建立了師生和課程內(nèi)容之間開(kāi)放有序、互利共生、可持續(xù)發(fā)展新模式。

(5)教師制作的微視頻可以供學(xué)生隨時(shí)翻看、質(zhì)疑、復(fù)習(xí)，有利于學(xué)生保存和利用，更好地幫助學(xué)生便捷地獲取資源、處理信息、應(yīng)用知識(shí)。減少教師的重復(fù)講解，增加學(xué)生的活動(dòng)時(shí)間，從而擴(kuò)展和創(chuàng)造深度的知識(shí)。

(6)翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)踐中，對(duì)教師提出了更高的要求。課前的視頻制作，不僅對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)有要求，還要求教師要掌握相關(guān)的信息技術(shù)；不僅要掌握知識(shí)，還要對(duì)知識(shí)點(diǎn)深入理解；不僅能助“教”，還要能助“導(dǎo)”,不斷提高業(yè)務(wù)水平和能力。

3 “FlippedClass Model”在《現(xiàn)代機(jī)床》中的實(shí)踐體會(huì)

“翻轉(zhuǎn)課堂”對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程進(jìn)行了重構(gòu)?！靶畔鬟f”是學(xué)生在課前進(jìn)行的，“吸收內(nèi)化”是在課堂上通過(guò)互動(dòng)來(lái)完成的，教師有目的輔導(dǎo)，同學(xué)間的交流更有助于促進(jìn)學(xué)生知識(shí)的吸收內(nèi)化過(guò)程。初嘗翻轉(zhuǎn)式教學(xué)甜果，我深深地體會(huì)到：

(1)《現(xiàn)代機(jī)床》教學(xué)中滲透“FlippedClass Model”，適應(yīng)學(xué)生的個(gè)別差異，發(fā)展了學(xué)生的智力，挖掘了學(xué)生的創(chuàng)造潛能，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。

(2)“FlippedClass Model”為學(xué)生提供了個(gè)性化的學(xué)習(xí)環(huán)境，為教師提供了新型的教育理念。

(3)“FlippedClass Model”在《現(xiàn)代機(jī)床》中的實(shí)踐效果進(jìn)一步啟迪我們：“FlippedClass Model”還可延伸到整個(gè)機(jī)械課程及其它課程。

隨著信息化的大潮流，翻轉(zhuǎn)課堂必將給我們學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變帶來(lái)很好的機(jī)遇，同時(shí)我們也面臨著更多的挑戰(zhàn)，相信“FlippedClass Model”將以特有的優(yōu)勢(shì)為教師們運(yùn)用、發(fā)展和提升。

1 趙松年.現(xiàn)代機(jī)械創(chuàng)新產(chǎn)品分析與設(shè)計(jì)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2003.

2 陳潔.基于交互白板的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)案例設(shè)計(jì)[D].河北大學(xué),2013.

3 姜大源.關(guān)于職業(yè)教育的課程觀[J].北京:中國(guó)職業(yè)技術(shù)教育,2003(31).

(責(zé)任編輯：譚銀元)

Practice of“Flipped Class Model”in Modern Machine Tools Course

SONG FEI-hong

(Jiangsu Wuxi Electromechanical and Vocational and Techincal School, Wuxi 214028, China)

In flipped class teaching model, the process of knowledge transfer and knowledge internalization is arranged in a reversed order, the traditional roles of teacher and students have changed, and the teaching time is reallocated as well. This essay discussed the application of Flipped Class Teaching Model in Modern Machine Tools Course teaching, with a view to providing reference for machinery course teaching reform.

flipped class model；teaching mode；modern machine tools

江蘇省職業(yè)技術(shù)教育學(xué)會(huì)課題 “FlippedClass Model”在《機(jī)電創(chuàng)新產(chǎn)品典型技術(shù)》中的實(shí)踐與研究(XHXS2015015)研究成果之一。

2016-11-02

宋飛鴻,女,副教授，主要從事機(jī)械設(shè)計(jì)與制造方面的教學(xué)和科研工作。

G712

A

1671-8100(2017)01-0097-05