翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法在《汽車工程測試基礎(chǔ)》課程的應(yīng)用＊

李錦，金光燦，劉淼

（上海工程技術(shù)大學(xué) 機(jī)械與汽車工程學(xué)院，上海 201620）

前言

《汽車工程測試基礎(chǔ)》是我校車輛工程專業(yè)設(shè)置的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，本課程主要講授測試系統(tǒng)的組成、測試裝置的靜態(tài)和動態(tài)特性、常見傳感器的結(jié)構(gòu)和工作原理、誤差分析方法、測量數(shù)據(jù)的分析處理方法等。通過本課程的學(xué)習(xí)，使得學(xué)生掌握汽車試驗(yàn)與測量的基本原則與方法，培養(yǎng)學(xué)生的汽車試驗(yàn)?zāi)芰?、?shù)據(jù)處理和分析能力，培養(yǎng)學(xué)生的試驗(yàn)方案和裝置的設(shè)計(jì)能力。為了提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)和創(chuàng)新能力，在《汽車工程測試基礎(chǔ)》課程中進(jìn)行了翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法的實(shí)踐與探索，實(shí)踐證明效果良好。

1 《汽車工程測試基礎(chǔ)》課程的特點(diǎn)

本課程是車輛工程專業(yè)的一門專業(yè)課，安排課時(shí)為32學(xué)時(shí)，在車輛工程專業(yè)學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)中，本課程是專業(yè)知識基礎(chǔ)，對后續(xù)課程的學(xué)習(xí)有較大的影響。在本課程的理論教學(xué)和學(xué)習(xí)中，既要運(yùn)用基礎(chǔ)學(xué)科知識，如數(shù)學(xué)、力學(xué)、物理學(xué)和化學(xué)等，還要運(yùn)用應(yīng)用科學(xué)方面的知識，如電工學(xué)、電子學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)以及誤差理論等，對培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識的能力有很強(qiáng)的訓(xùn)練作用。結(jié)合汽車領(lǐng)域?qū)嶋H問題，可以培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)處理和分析能力、試驗(yàn)方案和裝置的設(shè)計(jì)能力以及實(shí)際工程問題的試驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>

本課程的教學(xué)內(nèi)容主要是測量裝置的技術(shù)特性；常見傳感器的工作原理；信號的獲取、變換、傳輸與記錄；試驗(yàn)結(jié)果誤差分析的基本理論；靜態(tài)測量數(shù)據(jù)與動態(tài)測量數(shù)據(jù)處理的物理概念、基本原理與方法等。通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)該能夠根據(jù)汽車基本結(jié)構(gòu)、工作原理和性能評價(jià)方法，根據(jù)汽車零部件的性能以及評價(jià)方法，確定整車和零部件性能的試驗(yàn)項(xiàng)目及制定試驗(yàn)方案，具備應(yīng)用計(jì)算機(jī)處理測量數(shù)據(jù)的能力，學(xué)會利用試驗(yàn)手段，通過科學(xué)數(shù)據(jù)來觀察分析工程問題并解決問題，初步具備能通過試驗(yàn)結(jié)果，歸納總結(jié)出工程問題新認(rèn)識的能力。但在以往的教學(xué)中，主要采用教師講授為主的教學(xué)模式，學(xué)生被動的接受知識，沒有學(xué)習(xí)積極性，而且教師對學(xué)生知識掌握的程度也難以把握，教學(xué)效果不是很理想。

2 翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法的特點(diǎn)

翻轉(zhuǎn)課堂是從英語“Flipped Class Model”（或inverted classroom）翻譯過來的術(shù)語，通常也被翻譯成“反轉(zhuǎn)課堂”或“顛倒課堂”，其教學(xué)模式是：把傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)過程（教師講、學(xué)生聽）翻轉(zhuǎn)過來，讓學(xué)習(xí)者在課外時(shí)間完成針對知識點(diǎn)和概念的自主學(xué)習(xí)，課堂則變成了教師與學(xué)生之間互動的場所，主要用于解答疑惑、匯報(bào)討論，從而達(dá)到更好的教學(xué)效果。這是一種教學(xué)結(jié)構(gòu)和模式的翻轉(zhuǎn)，其結(jié)果不僅創(chuàng)新了教學(xué)方式，而且翻轉(zhuǎn)了傳統(tǒng)的教學(xué)結(jié)構(gòu)、教學(xué)方式和教學(xué)模式，建立起比較徹底的“以學(xué)生為中心”的教學(xué)方式。在這種模式下，學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主體，教師則是學(xué)生學(xué)習(xí)的組織者、幫助者和指導(dǎo)者[1]。

在傳統(tǒng)的課堂教學(xué)中，教師都是按照教學(xué)方案安排教學(xué)進(jìn)度，幾乎都是“滿堂灌”，有些學(xué)生接受知識的能力較強(qiáng)，老師的講課速度對于他們來說可能有些慢，結(jié)果導(dǎo)致學(xué)習(xí)效率降低；相反的，有些學(xué)生接受知識的能力較弱，反而覺得老師講課太快，難以理解。而在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式下，對知識的初次學(xué)習(xí)是在課下，學(xué)生為主體，自主學(xué)習(xí)，學(xué)生可以根據(jù)自己的學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)習(xí)慣安排學(xué)習(xí)進(jìn)度，這樣有利于不同層次的學(xué)生接受知識[2]。這種教學(xué)模式充分發(fā)揮了學(xué)生的主觀能動性，培養(yǎng)了學(xué)生的探索能力和創(chuàng)新能力。在隨后的課堂討論答疑過程中，又培養(yǎng)了學(xué)生提出問題、總結(jié)問題的能力，同時(shí)對學(xué)生的交流能力、溝通能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力也有很大的幫助。

翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式對學(xué)生、教師和學(xué)校都有一定的要求。首先對學(xué)生的主動學(xué)習(xí)能力和自我管理能力有較高的要求，教師要求學(xué)生課下學(xué)習(xí)知識，但是學(xué)生是否學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)效果如何，這些都是難以掌握的。其次對教師提出了更高的要求，教師必須認(rèn)真?zhèn)湔n、準(zhǔn)備教學(xué)視頻，在課堂討論與答疑環(huán)節(jié)，教師必須能夠高度把握教學(xué)內(nèi)容，對學(xué)生的答疑也應(yīng)該及時(shí)準(zhǔn)確簡練[3]。再次，學(xué)校也應(yīng)該給與大力的支持，包括教學(xué)資源的共享、網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺的發(fā)展等。

3 翻轉(zhuǎn)課堂在本課程中的應(yīng)用

在本課程的講授過程中，并沒有全程采用翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式，一是受本課程教學(xué)內(nèi)容的限制，很多內(nèi)容還是適合采用傳統(tǒng)的課堂講授，比如測試裝置的靜態(tài)和動態(tài)性能分析，這部分理論性較強(qiáng)，大部分內(nèi)容為數(shù)學(xué)和物理知識的應(yīng)用與公式推導(dǎo)，采用課堂講授的方式，效果更好。二是因?yàn)槭状螌?shí)施這種教學(xué)模式，教學(xué)經(jīng)驗(yàn)有限，難以全面實(shí)施?；谝陨蟽蓚€(gè)原因，本課程僅僅開設(shè)3 次翻轉(zhuǎn)課堂，但是根據(jù)學(xué)生的評價(jià)和上課教師的反饋來看，教學(xué)效果良好。

三次翻轉(zhuǎn)課堂分別設(shè)在熱電偶、電橋和靜態(tài)數(shù)據(jù)處理這三節(jié)課上，教師將這三節(jié)課的知識講解錄制成視頻軟件并布置家庭作業(yè)，學(xué)生在課下完成此部分知識點(diǎn)的學(xué)習(xí)和作業(yè)，然后回到課堂上。在課堂上教師不再重復(fù)講授知識點(diǎn)，而是由學(xué)生講解他們的作業(yè)完成情況、教師和學(xué)生們一起討論學(xué)習(xí)中所遇到的問題，經(jīng)過實(shí)踐，這種模式取得了較好的學(xué)習(xí)效果?，F(xiàn)對三次課堂教學(xué)過程總結(jié)如下：

（1）傳統(tǒng)的教學(xué)模式是教師傳授知識點(diǎn)，但是學(xué)生對每個(gè)知識點(diǎn)的理解和接受程度難以把握，而在此次教學(xué)模式下，學(xué)生先學(xué)，老師再教，教師的指導(dǎo)更加具有針對性。例如在電橋這節(jié)課中，教師發(fā)現(xiàn)學(xué)生對于交流電橋的理解和應(yīng)用掌握不好，在靜態(tài)數(shù)據(jù)處理這節(jié)課中，對測量數(shù)據(jù)結(jié)果的表達(dá)存在困難。教師針對學(xué)生難以理解的知識點(diǎn)再進(jìn)行講解，學(xué)生帶著問題聽課，注意力和學(xué)習(xí)積極性得到了很大的提高。

（2）通過完成課下作業(yè)，學(xué)生的探索能力和創(chuàng)新能力也得到了很大的提高。例如在熱電偶和制作和標(biāo)定作業(yè)中，同學(xué)們并不是到網(wǎng)上隨便下載一些資料敷衍了事，而是花了很多心思，下了很大功夫來完成的，雖然有的學(xué)生的方案不完善，甚至有的學(xué)生的方案是錯(cuò)誤的，但是從他們講解的過程中，可以看出他們是用心，并且是盡自己最大的努力完成的，這說明學(xué)生還是很喜歡這種教學(xué)方式的。

（3）通過向老師提出問題和闡述自己的觀點(diǎn)，學(xué)生的交流能力和溝通能力也得到了很大的提高。一開始有些學(xué)生是不愿意或者不好意思向老師提出問題的，但是隨著課堂的開展，受到其他同學(xué)的影響，大家都變得踴躍起來，大膽的向老師提出疑問。在老師講解過程中，也能提出質(zhì)疑，并闡述自己的獨(dú)特見解。在課程結(jié)束后，大部分學(xué)生希望在今后的教學(xué)中多增加幾次翻轉(zhuǎn)課堂。

4 總結(jié)

從此次教學(xué)效果來看，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法適合在《汽車工程測試基礎(chǔ)》課程中應(yīng)用，并且可以在我校的其它課程中應(yīng)用。