基于翻轉(zhuǎn)課堂的“工程機械概論”課程改革研究

李戰(zhàn)慧 鄭淑麗

（[1]長沙理工大學(xué)汽車與機械工程學(xué)院 湖南·長沙 410114；[2]長沙職業(yè)技術(shù)學(xué)院特殊教育學(xué)院 湖南·長沙 410217）

“工程機械概論”是一門工程類學(xué)校機械專業(yè)和工程專業(yè)的重要的基礎(chǔ)課程，具有很強實踐性，需要工程知識、機械知識以及施工知識的結(jié)合，由于學(xué)生畢業(yè)工作要求，該門課程的選課場面非?；鸨磕晷拚n學(xué)生規(guī)模超過500人。

“工程機械概論”課程已經(jīng)開設(shè)多年，從課程內(nèi)容到教學(xué)方式已經(jīng)進行了很多變化，取得了一定的效果，教師也積累了很多經(jīng)驗和資料，如授課計劃、教案、講稿、課件、圖片、動圖、動畫、視頻等。并且課題組為本課程的教學(xué)特地編寫了教材《工程機械》，并于2014年由人民交通出版社。

但是隨著每年選課的學(xué)生越來越多，教師數(shù)量沒有增加，導(dǎo)致班額越來越大，“工程機械概論”課程教師課堂教學(xué)不能照顧到所有學(xué)生，大部分學(xué)生在課堂上只是被動的聽課，上課的積極性不高，課程教學(xué)效果不是很理想，課題組經(jīng)過大量調(diào)查研究，決定引入翻轉(zhuǎn)課堂對“工程機械概論”進行改革。

翻轉(zhuǎn)課堂使學(xué)生成為上課主體，更好地利用有限的課堂教學(xué)時間，將被動的課堂接受聽講變成主動學(xué)習(xí)。[1-3]課前通過教師提供的網(wǎng)站學(xué)習(xí)相關(guān)內(nèi)容，課堂上學(xué)生有大量的時間可以進行查閱資料、討論，有針對性的學(xué)習(xí)。[4,5]教師在課程中的作用變成組織大家學(xué)習(xí)、輔導(dǎo)和答疑，大大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣效果，可以取得較好的學(xué)習(xí)效果。

1 翻轉(zhuǎn)課堂起源

2000年，美國Maureen Lage在邁阿密大學(xué)講授時首先采用“翻轉(zhuǎn)教學(xué)”模式，并寫成論文在國際教學(xué)大會上發(fā)表。2007年，美國的兩名化學(xué)老師為了方便缺課的學(xué)生自主學(xué)習(xí)，錄制了課件的教學(xué)視頻和講解，然后上傳到網(wǎng)絡(luò)上，取得了意想不到效果。后來，這兩位教師就嘗試顛覆傳統(tǒng)的教學(xué)模式，在全班采用，課前讓學(xué)生在家觀看教師提前錄制的視頻，課堂時間用來完成作業(yè)，這就是我們現(xiàn)在采用的“翻轉(zhuǎn)課堂”模式。

國內(nèi)對翻轉(zhuǎn)課堂的研究眾多。南京大學(xué)張金磊、[6]清華大學(xué)鐘曉流、[7]北京師范大學(xué)何克抗[8]和陜西師范大學(xué)胡立如[9]等進行了大量的研究，構(gòu)建了翻轉(zhuǎn)課堂的基本框架，為翻轉(zhuǎn)課堂在中國應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。經(jīng)過幾年的實踐，翻轉(zhuǎn)課堂在教學(xué)中應(yīng)用日漸成熟，為本課題組的課程改革提供了強有力的依據(jù)。

2 教學(xué)內(nèi)容的選取

為了保證課程的教學(xué)效果，首先對課程的授課對象進行分析，“工程機械概論”課程是一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，開設(shè)時間一般在二年級下學(xué)期，學(xué)生學(xué)習(xí)完公共基礎(chǔ)知識和制圖、力學(xué)等課程，對工程類知識一無所知的階段，要考慮所有選課學(xué)生的基礎(chǔ)不統(tǒng)一，所以課程講授有一定難度，要從最基礎(chǔ)的工程知識入手，從常見的路橋工程中分析施工方法，講解工程機械結(jié)構(gòu)原理，施工組織和設(shè)備選型以及常見類型等。

為了確定“工程機械概論”課程的教學(xué)內(nèi)容，課題組開展了廣泛的調(diào)查研究，調(diào)研對象涉及工程機械施工企業(yè)、工程機械制造企業(yè)、工程機械用戶單位、工程機械教學(xué)院校、工程單位專家、學(xué)者、從業(yè)學(xué)生以及在校生等。從調(diào)查問卷的結(jié)果看來，學(xué)生們需要掌握工程機械的整體構(gòu)造、常用工程機械的施工原理、施工方法和工程機械的合理選型等。

根據(jù)調(diào)研結(jié)果，將“工程機械概論”課程教學(xué)內(nèi)容分為三個部分，即工程機械的三個組成部分：發(fā)動機、底盤和工作裝置。由于各工程機械的工作裝置千差萬別，所以工作裝置分工程機械種類來講，主要為公路和橋梁施工的工程機械，如推土機、平地機、裝載機、挖掘機、壓實機械、瀝青混凝土攪拌設(shè)備、瀝青混合料攤鋪機、水泥混凝土攪拌設(shè)備、水泥混凝土攪拌運輸車和水泥混凝土施工機械泵送設(shè)備等，重點講述各種工程機械定義、分類、組成、結(jié)構(gòu)原理、施工方法、型號和合理選型等。

3 視頻錄制與教學(xué)網(wǎng)站設(shè)計

根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和課時重新打亂原有的教學(xué)模塊，整合教學(xué)內(nèi)容，變成11章，考慮到每章內(nèi)容的分布不均勻，將內(nèi)容設(shè)計成適合在90分鐘內(nèi)完成的教學(xué)要求，整個教學(xué)內(nèi)容分為15個部分進行進行教學(xué)，每部分課程內(nèi)容單獨設(shè)置學(xué)習(xí)任務(wù)書。列出課程中的重點和難點內(nèi)容共計24個知識點，分別錄制成24個視頻，每個視頻10-15分鐘左右，方便學(xué)生課前學(xué)習(xí)，共計視頻約330分鐘。

基于學(xué)校的慕課教學(xué)平臺，建立“工程機械概論”課程教學(xué)網(wǎng)站。該課程網(wǎng)站主要包括：課程介紹、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)團隊、教學(xué)資源、教學(xué)方法、教學(xué)條件、教學(xué)效果和參考教材等幾部分組成。

網(wǎng)站中還可以實現(xiàn)選課學(xué)生分組管理，發(fā)布通知、簽到、討論、學(xué)習(xí)情況統(tǒng)計、作業(yè)統(tǒng)計、主題討論、單元測試、問卷調(diào)查、考試、反饋等功能，方便課程教學(xué)組織。

4 課堂教學(xué)組織

為了更好的組織該課程的教學(xué)，根據(jù)翻轉(zhuǎn)課堂的基本模式，本課程教學(xué)流程如圖1所示。

圖1 課程教學(xué)流程

課前任務(wù)發(fā)布與預(yù)習(xí)：每次上課前，教師根據(jù)下次課程內(nèi)容在網(wǎng)上布置學(xué)習(xí)任務(wù)，學(xué)生根據(jù)老師布置的《自主學(xué)習(xí)任務(wù)單》，通過學(xué)習(xí)“工程機械概論”慕課平臺的教學(xué)資料和個人網(wǎng)上資料查詢，完成學(xué)習(xí)任務(wù)。

小組討論：課程上按照選課人數(shù)分成若干小組，采用組間討論模式，相互學(xué)習(xí)獲得對本次可任務(wù)的一致認可，并制作展示課件；

教師輔導(dǎo)：針對每個小組之間存在的疑惑，進行單獨或集體現(xiàn)場解答；

小組展示：每個小組選一人代表本組展示學(xué)習(xí)內(nèi)容，并接受其他組成員質(zhì)疑；

綜合評比與點評：在教師在組織下，對全體同學(xué)的學(xué)習(xí)狀態(tài)、效果及展示課件、熟練程度給予點評，并開展小組評比。

課后復(fù)習(xí)：利用慕課平臺進行課后復(fù)習(xí)，并完成課后練習(xí)題。

為了鼓勵大家積極參與課堂教學(xué)，本課程特進行課程考核改革，將每次課堂成績計入期末總成績，將期末考試成績比例由原理的60%下調(diào)為30%。將每次課程進行小組課件展示成績計入平時成績。這樣可以鍛煉學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、演示表達能力以及團隊合作精神。

5 小結(jié)

通過“工程機械概論”課程翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)一學(xué)年的試驗，學(xué)生們普遍認為翻轉(zhuǎn)課堂這種教學(xué)模式應(yīng)用，使學(xué)生們收獲很大，可以學(xué)習(xí)到對自己工作和生活有幫助的知識，也獲得了很大鍛煉。

通過基于翻轉(zhuǎn)課堂的“工程機械概論”課程改革，將學(xué)生們的被動學(xué)習(xí)變成自主學(xué)習(xí)，鍛煉了資料查閱能力，語言表達能力、臨場應(yīng)變能力以及團隊合作精神，是一種值得推廣的教學(xué)方法。

基于翻轉(zhuǎn)課堂的“工程機械概論”課程改革是成功的，極大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)的主動性。實踐證明，翻轉(zhuǎn)課堂在工科課程中教學(xué)有效的，可以將復(fù)雜的理論知識變成學(xué)生主動學(xué)習(xí)樂趣。翻轉(zhuǎn)課堂是一種很好的教學(xué)方法值得推廣。

但是在課程教學(xué)中也發(fā)現(xiàn)一些不足之處，如：本課程選修人數(shù)過多，老師不能照顧所有同學(xué)的學(xué)習(xí)狀態(tài)，上課時學(xué)生們提問和討論的時間較少，教師輔導(dǎo)時間有限，對一些理論性較強的內(nèi)容，需要加大講解時間。建議以后采取小班授課，每個學(xué)生可以和老師有更多的交流時間，爭取每個學(xué)生都能積極發(fā)表自己想法，提供給大家更多討論時間，這樣教學(xué)效果會更好。