應(yīng)用型本科院?！稒C(jī)械原理》翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)探索

王鵬，王瑩，王晉鵬，周小勇，周欣，何潔，李維宇

摘要：討論和分析翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在國內(nèi)教學(xué)中存在的問題，其優(yōu)點(diǎn)是學(xué)生和教師教學(xué)相長，都能在國家戰(zhàn)略發(fā)展目標(biāo)框架下得到發(fā)展，缺點(diǎn)是教學(xué)效果并不盡如人意。根據(jù)國內(nèi)教學(xué)要求，以作者學(xué)?！稒C(jī)械原理》課程教學(xué)為例，提出了在教學(xué)中通過實(shí)驗(yàn)彌補(bǔ)和競賽驅(qū)動(dòng)，形成理論教學(xué)和工程實(shí)踐相結(jié)合的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，該模式適合所有工學(xué)課程中理論和實(shí)驗(yàn)緊密配合的課程教學(xué)。文章的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)方法在實(shí)踐中獲得很好的效果，該方法有助于提高創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：翻轉(zhuǎn)課堂;教學(xué)效果;創(chuàng)新型人才培養(yǎng)

中圖分類號(hào)：G642.0 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? 文章編號(hào)：1674-9324（2020）01-0268-02

一、引言

翻轉(zhuǎn)課堂（Flipped Classroom）就是教師以“微課”的形式錄制教學(xué)視頻，學(xué)生利用業(yè)余時(shí)間觀看視頻學(xué)習(xí)課程內(nèi)容的過程。利用現(xiàn)代化的大數(shù)據(jù)云端可以將有關(guān)核心教學(xué)內(nèi)容的視頻永久存檔，便于學(xué)生課外學(xué)習(xí)。與傳統(tǒng)教學(xué)模式相比較，在“翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式”下，學(xué)生課外完成理論知識(shí)學(xué)習(xí)，帶著自學(xué)問題進(jìn)入課堂，進(jìn)而使課堂變成了師生之間教學(xué)互動(dòng)的場所，在互動(dòng)式課堂上進(jìn)行答疑、知識(shí)應(yīng)用等教學(xué)工作，通過理論知識(shí)應(yīng)用的課堂講授，以便達(dá)到預(yù)期的應(yīng)用型教學(xué)目標(biāo)。

我國翻轉(zhuǎn)課堂興起于2012年，隨后在教育界掀起翻轉(zhuǎn)熱潮。近年來，無論在教學(xué)研究還是教學(xué)實(shí)踐中，“翻轉(zhuǎn)課堂”都已成為教育管理者、研究者、各高校教師關(guān)注的熱點(diǎn)。2014年8月，由北京大學(xué)數(shù)字化學(xué)習(xí)研究中心汪瓊教授主講的MOOC“翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法”在網(wǎng)易公開課官網(wǎng)上線。

由上述分析可知，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式與傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式相比，教師的角色發(fā)生了重要改變。雖然翻轉(zhuǎn)課堂在很多課程的教學(xué)過程中得到廣泛的應(yīng)用，也取得了良好的教學(xué)效果。但是僅僅依靠這種模式在理論性較強(qiáng)的專業(yè)課教學(xué)過程中，學(xué)生理解課程內(nèi)容時(shí)仍然舉步維艱，所以本文以應(yīng)用型本科院校的機(jī)械類專業(yè)核心課程《機(jī)械原理》為例，進(jìn)行了翻轉(zhuǎn)課堂的探索。

二、我校《機(jī)械原理》課堂教學(xué)中存在的主要問題

1.群體教學(xué)模式，學(xué)生學(xué)習(xí)自主性較差。調(diào)研和統(tǒng)計(jì)我校機(jī)械類專業(yè)教學(xué)任務(wù)安排可發(fā)現(xiàn)，一個(gè)教學(xué)班級(jí)周內(nèi)學(xué)時(shí)不超過30課時(shí)，周五下午以及周末無課。根據(jù)目前教育部專業(yè)教學(xué)要求，對于不同的專業(yè)的教學(xué)在模式上應(yīng)當(dāng)有所區(qū)別，結(jié)合我校的教學(xué)安排可知學(xué)生課余時(shí)間較多，通過學(xué)校校園網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)資源實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂，培養(yǎng)學(xué)生自我分析問題和解決問題的能力，具有一定的可行性。采用翻轉(zhuǎn)課堂（例如我校機(jī)械原理教學(xué)）可以取得良好的教學(xué)效果。

2.課堂結(jié)構(gòu)調(diào)整后存在多樣性。目前已有大部分研究成果表明翻轉(zhuǎn)課堂優(yōu)于傳統(tǒng)課堂，但也有個(gè)別研究顯示翻轉(zhuǎn)課堂未能達(dá)到預(yù)期效果。在翻轉(zhuǎn)課堂中，課堂結(jié)構(gòu)調(diào)整滿意度較低，課堂結(jié)構(gòu)調(diào)整后產(chǎn)生的多樣性是影響學(xué)生學(xué)習(xí)不安的一個(gè)重要因素。目前我國大學(xué)生個(gè)體化差異較為明顯，如果僅僅提出適合于大多數(shù)學(xué)生的翻轉(zhuǎn)課堂模式，那么在應(yīng)用型本科院校課堂內(nèi)則更需要高質(zhì)量的實(shí)踐學(xué)習(xí)活動(dòng)，讓學(xué)生有機(jī)會(huì)在具體工程環(huán)境中應(yīng)用其所學(xué)內(nèi)容，但是單純的翻轉(zhuǎn)課堂不能給學(xué)生提供具體環(huán)境。針對不同的學(xué)生，需要設(shè)計(jì)不同的課堂實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)，這種需求使在國內(nèi)運(yùn)用翻轉(zhuǎn)課堂較難。

3.學(xué)生缺乏課前無監(jiān)督學(xué)習(xí)。良好的學(xué)風(fēng)和積極的主觀能動(dòng)性是翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)施的基礎(chǔ)。我國課前學(xué)習(xí)階段缺乏監(jiān)督機(jī)制，導(dǎo)致通過翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式不能保證學(xué)生都能夠充分發(fā)揮其學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性并積極思考。因此，使翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)效果大打折扣。針對此問題，在課前，教師提供學(xué)習(xí)任務(wù)書和相關(guān)學(xué)習(xí)資源，引導(dǎo)學(xué)生明確自主學(xué)習(xí)的內(nèi)容和目標(biāo)。學(xué)生按照自身的學(xué)習(xí)習(xí)慣進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，為后期有效地組織“翻轉(zhuǎn)課堂”，提高教學(xué)質(zhì)量，變革教學(xué)模式，培養(yǎng)應(yīng)用型創(chuàng)新人才奠定基礎(chǔ)。

三、《機(jī)械原理》課程“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)設(shè)計(jì)

根據(jù)全國機(jī)械原理教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)調(diào)查，工科院校開設(shè)的《機(jī)械原理》課程理論教學(xué)課時(shí)都存在課時(shí)壓縮的現(xiàn)象，大綱卻要求其不斷增加。我?！稒C(jī)械原理》課時(shí)也壓縮至56學(xué)時(shí)。如何解決課時(shí)少，內(nèi)容多，重理論，輕實(shí)踐的問題。機(jī)械原理教學(xué)團(tuán)隊(duì)在課堂教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，對教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段和教學(xué)方法進(jìn)行著不斷地改革和探索。

1.構(gòu)建全新的課程和實(shí)驗(yàn)體系。我校辦學(xué)特色定位于應(yīng)用型本科院校，基于應(yīng)用型本科院校的辦學(xué)特色，《機(jī)械原理》構(gòu)建“理實(shí)一體”的課程體系。該課程體系具有理論與實(shí)踐相結(jié)合，實(shí)驗(yàn)與創(chuàng)新相結(jié)合的特點(diǎn)，也就是說讓理論教學(xué)盡可能在實(shí)驗(yàn)室完成。

2.理論課程教學(xué)課堂反轉(zhuǎn)。在課程內(nèi)容建設(shè)上抓住“兩個(gè)立足點(diǎn)”即立足我校辦學(xué)定位以及人才培養(yǎng)方案中的課程定位。從整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)著眼，在繼續(xù)加強(qiáng)理論學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上著重培養(yǎng)學(xué)生“兩個(gè)能力”即工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力。在教學(xué)中綜合運(yùn)用多媒體教學(xué)和翻轉(zhuǎn)課堂的手段，整體優(yōu)化教學(xué)過程，認(rèn)真選擇，精心組織，在學(xué)時(shí)壓縮的情況下，使教學(xué)系統(tǒng)的整體功能得到充分發(fā)揮，從而取得最佳教學(xué)效果。體現(xiàn)啟發(fā)式教學(xué)的原則，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)造性的思維活動(dòng)，把學(xué)生從“聽”到“看”的被動(dòng)地位，推向積極思維的主動(dòng)地位。

3.虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)。建立機(jī)械基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心網(wǎng)站，網(wǎng)址為http：//aws.xaau.edu.cn。中心教師將所有實(shí)驗(yàn)以微課的形式錄制成視頻，通過中心網(wǎng)站學(xué)生可以在不同地點(diǎn)上網(wǎng)預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)，教師也可進(jìn)行答疑。虛擬實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容包含機(jī)械原理電子示教板和網(wǎng)上機(jī)械零部件陳列室、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖測繪實(shí)驗(yàn)、機(jī)構(gòu)組合搭接、齒輪加工模擬、減速器拆裝實(shí)驗(yàn)及網(wǎng)上實(shí)訓(xùn)室（工程應(yīng)用案例及機(jī)械零部件加工錄像），虛擬實(shí)驗(yàn)室。

4.學(xué)科競賽驅(qū)動(dòng)。在討論環(huán)節(jié)中，采用全國大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽的主題和內(nèi)容作為題目，要求與機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽要求相同，進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造，著重實(shí)踐，強(qiáng)調(diào)“自己動(dòng)腦、自己動(dòng)手”。學(xué)生自行組織討論小組，自己擬定項(xiàng)目，進(jìn)行方案設(shè)計(jì)。這樣，兩年一屆的機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽的參賽學(xué)生覆蓋面將會(huì)更大。學(xué)校每年通過評獎(jiǎng)、獎(jiǎng)勵(lì)等政策鼓勵(lì)學(xué)生積極參加各類學(xué)科競賽，使學(xué)生在實(shí)踐中得到鍛煉，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

四、結(jié)語

“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式在國內(nèi)教學(xué)中存在三個(gè)問題，現(xiàn)有群體教學(xué)模式下，學(xué)生不可能按自己的節(jié)奏學(xué);學(xué)習(xí)活動(dòng)的多樣性容易引起學(xué)生的不安;學(xué)生缺乏課前無監(jiān)督學(xué)習(xí)。針對上述問題，根據(jù)國內(nèi)教學(xué)要求，以我校《機(jī)械原理》課堂教學(xué)為例，提出在教學(xué)中以工程實(shí)踐為背景，把理論和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)的彌補(bǔ)，重新構(gòu)建以翻轉(zhuǎn)課堂為主的課程教學(xué)體系，通過網(wǎng)上虛擬實(shí)驗(yàn)和大學(xué)生學(xué)科競賽，提高課堂教學(xué)質(zhì)量。該模式在實(shí)踐中獲得很好的效果，該方法有助于提高創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)質(zhì)量，適合所有工學(xué)課程中理論和實(shí)驗(yàn)緊密配合的課程教學(xué)。

參考文獻(xiàn)：

[1]何克抗.從“翻轉(zhuǎn)課堂”的本質(zhì)，看“翻轉(zhuǎn)課堂”在我國的未來發(fā)展[J].電化教育研究，2014，35（07）：5-16.

[2]鐘曉流，宋述強(qiáng)，焦麗珍.信息化環(huán)境中基于翻轉(zhuǎn)課堂理念的教學(xué)設(shè)計(jì)研究[J].開放教育研究，2013，19（01）：58-64.

[3]何朝陽，歐玉芳，曹祁.美國大學(xué)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的啟示[J].高等工程教育研究，2014，（2）：148-161.

Exploration on the Flipped Classroom Teaching of "Mechanical Principles" in Applied Undergraduate Colleges

—A Case Study on the Course of Mechanical Principle in XAAU

WANG Peng，WANG Ying，WANG Jin-peng，ZHOU Xiao-yong，ZHOU Xin，HE Jie，LI Wei-yu

（School of Mechanical Engineering，Xi'an Aeronautical University，Xi'an，Shaanxi 710077，China）

Abstract：The problems of flipped classroom are discussed and analyzed this paper in the teaching in China.The advantages are that both students and teachers are good at teaching and can be developed under the framework of the national strategic development goals.The disadvantages are that the teaching effect is not satisfactory.According to the domestic teaching requirement，taking the teaching of "Mechanical Principles" as an example，a teaching model of flipped classroom is put forward，which combines theory teaching with engineering practice through experiment compensation and competition driving，in this paper.This specific teaching method in the flipped classroom has achieved good results in practice;this method is conducive to improving the quality of innovative talent training.

Key words：flipped classroom;teaching effect;innovative talents training