翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在設(shè)備教學(xué)中的應(yīng)用

摘 要 文章針對(duì)設(shè)備教學(xué)中培養(yǎng)懂原理、能分析、會(huì)排故的專業(yè)技術(shù)人才的要求，結(jié)合翻轉(zhuǎn)課堂的特點(diǎn)，開(kāi)展翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式應(yīng)用于設(shè)備教學(xué)中的研究。通過(guò)課前自學(xué)與輔導(dǎo)、課中交流與探討、課后評(píng)估與實(shí)踐的方式，將翻轉(zhuǎn)課堂成功應(yīng)用于設(shè)備教學(xué)，提高學(xué)生對(duì)設(shè)備結(jié)構(gòu)和原理的認(rèn)識(shí)，增強(qiáng)學(xué)生分析和排除設(shè)備常見(jiàn)故障的能力。

關(guān)鍵詞 翻轉(zhuǎn)課堂；設(shè)備教學(xué)；故障排除；綜合素質(zhì)

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2024.18.029

Application of Flipped Classroom Teaching Model in Equipment Teaching

XU Jianguo， ZHOU Yuan， YUAN Shengzhi

（College of Weapon Engineering， Naval University of Engineering， Wuhan， Hubei 430033）

Abstract The article focuses on the requirements of cultivating professional and technical talents who understand principles， can analyze， and can troubleshoot in equipment teaching， and combines the characteristics of flipped classroom to conduct research on the application of flipped classroom teaching mode in equipment teaching. Through pre class self-study and guidance， in class communication and discussion， and post class evaluation and practice， flipped classroom has been successfully applied to equipment teaching， improving students' understanding of equipment structure and principles， and enhancing their ability to analyze and troubleshoot common equipment faults.

Keywords flipped classroom; equipment teaching; fault troubleshooting; comprehensive quality

翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)已逐漸在各類課程教學(xué)中得到了廣泛應(yīng)用，它改變了原有課堂中教師在講臺(tái)講，學(xué)生被動(dòng)接受的教學(xué)模式，通過(guò)課前引導(dǎo)和布置任務(wù)，使學(xué)生自學(xué)完成對(duì)基礎(chǔ)問(wèn)題的解決，并在課堂展開(kāi)問(wèn)題交流，教學(xué)內(nèi)容從“是什么”向“為什么”“怎么做”轉(zhuǎn)變，學(xué)生真正參與教學(xué)，提高了課堂師生互動(dòng)效率和學(xué)習(xí)效率[1-2]。某設(shè)備課程的內(nèi)容主要是對(duì)機(jī)―電―液一體化設(shè)備的結(jié)構(gòu)組成、工作原理等展開(kāi)教學(xué)，學(xué)生能力的培養(yǎng)不能僅停留在對(duì)設(shè)備認(rèn)知理解的層次，還要培養(yǎng)學(xué)生對(duì)設(shè)備常見(jiàn)故障的分析和排除、新結(jié)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計(jì)的能力。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式契合設(shè)備教學(xué)中對(duì)學(xué)生的要求[3-4]，在分析教學(xué)目的、課程特點(diǎn)、教3mhadM03J/cVgCijAuFjqw==學(xué)條件、教學(xué)對(duì)象等基礎(chǔ)上，選取部分課程內(nèi)容，精心設(shè)計(jì)，逐步實(shí)施開(kāi)展翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)。

1 翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式設(shè)計(jì)

根據(jù)設(shè)備教學(xué)的特點(diǎn)，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式按照教學(xué)準(zhǔn)備、教學(xué)實(shí)施、學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)的順序展開(kāi)，其總體設(shè)計(jì)思路如圖1所示。

教學(xué)準(zhǔn)備階段。通過(guò)對(duì)人才培養(yǎng)方案、教學(xué)大綱的學(xué)習(xí)理解，首先對(duì)設(shè)備課程的教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行分析，明確學(xué)生學(xué)習(xí)本門(mén)課程后應(yīng)該具有的能力素質(zhì)，同時(shí)結(jié)合翻轉(zhuǎn)課堂的特點(diǎn)，分析翻轉(zhuǎn)課堂在設(shè)備課程教學(xué)中的應(yīng)用流程。根據(jù)教學(xué)目的，對(duì)課程教學(xué)特點(diǎn)展開(kāi)分析，包括學(xué)生能力、授課規(guī)模、教學(xué)資源、教學(xué)管理等方面，探討翻轉(zhuǎn)課堂在設(shè)備課程教學(xué)中的應(yīng)用場(chǎng)景。立足教學(xué)實(shí)際情況，開(kāi)展教學(xué)條件建設(shè)，滿足翻轉(zhuǎn)課堂課前學(xué)習(xí)的要求，明確翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)內(nèi)容。

教學(xué)實(shí)施階段。根據(jù)教學(xué)準(zhǔn)備階段選擇的內(nèi)容開(kāi)展翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)，主要分為課前、課中和課后三個(gè)環(huán)節(jié)[5-6]。通過(guò)課前學(xué)習(xí)與輔導(dǎo)，使學(xué)生能夠掌握課程教學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，根據(jù)任務(wù)展開(kāi)資料查閱、需求分析、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等工作；通過(guò)課中交流與研討，學(xué)生匯報(bào)設(shè)備的設(shè)計(jì)需求和設(shè)計(jì)成果，并與其他學(xué)生展開(kāi)深入研討，對(duì)細(xì)節(jié)部分進(jìn)行咨詢、修正、補(bǔ)充和完善；通過(guò)課后評(píng)估和提高，開(kāi)展對(duì)本次翻轉(zhuǎn)課堂的教員評(píng)價(jià)和學(xué)生自評(píng)，同時(shí)指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)交流研討的內(nèi)容進(jìn)一步完善翻轉(zhuǎn)課堂中的設(shè)備設(shè)計(jì)工作。

學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)階段是課程教學(xué)的最后工作，主要對(duì)學(xué)生的整體學(xué)習(xí)能力進(jìn)行評(píng)定，包括形成性考核和終結(jié)性考核。形成性考核成績(jī)根據(jù)學(xué)生在線上平臺(tái)自學(xué)時(shí)的測(cè)試成績(jī)、翻轉(zhuǎn)課堂表現(xiàn)等給定分?jǐn)?shù)；終結(jié)性考核為閉卷考試，主要考核現(xiàn)有設(shè)備的功能特性，設(shè)備常見(jiàn)故障的分析和排除，設(shè)備的改進(jìn)設(shè)計(jì)方案等內(nèi)容，根據(jù)學(xué)生試卷答題情況給定分?jǐn)?shù)。

2 翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)準(zhǔn)備

2.1 教學(xué)目標(biāo)分析

本設(shè)備課程是一門(mén)面向崗位任職課程的核心課程，授課對(duì)象為大四本科學(xué)生。課程內(nèi)容集機(jī)―電―液與自動(dòng)控制理論于一體，學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)能夠掌握設(shè)備的總體設(shè)計(jì)方案和各分系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)、原理和設(shè)計(jì)思想，輔助課程實(shí)踐教學(xué)，為學(xué)生熟練操作設(shè)備和排故能力的培養(yǎng)打下良好基礎(chǔ)。翻轉(zhuǎn)課堂在本課程中的應(yīng)用，通過(guò)課前自學(xué)和輔導(dǎo)，學(xué)生獨(dú)立完成對(duì)設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)和工作原理的學(xué)習(xí)，分組開(kāi)展設(shè)備的設(shè)計(jì)需求分析和結(jié)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計(jì)，可節(jié)約大量時(shí)間用于翻轉(zhuǎn)課堂課中實(shí)施的開(kāi)展。

2.2 教學(xué)條件建設(shè)

教學(xué)條件建設(shè)主要包括硬件平臺(tái)和軟件平臺(tái)的建設(shè)。在硬件平臺(tái)建設(shè)上，課程已經(jīng)擁有實(shí)裝和縮比的原理示教裝置用于設(shè)備實(shí)踐教學(xué)，學(xué)生可通過(guò)設(shè)備觀摩、模型拆卸和組裝等方式對(duì)設(shè)備的結(jié)構(gòu)組成進(jìn)行學(xué)習(xí)。在軟件平臺(tái)建設(shè)上，信息化教學(xué)資源的開(kāi)發(fā)是開(kāi)展翻轉(zhuǎn)課堂的關(guān)鍵保障[7-8]，立足于線上線下混合式教學(xué)的開(kāi)展，本課程開(kāi)發(fā)了基于軍網(wǎng)平臺(tái)的慕課資源和微課資源，學(xué)生可據(jù)此展開(kāi)課程自學(xué)和自測(cè)；同時(shí)建設(shè)有組建局域網(wǎng)的專業(yè)教室，開(kāi)發(fā)了自主學(xué)習(xí)平臺(tái)，采用實(shí)裝視頻、動(dòng)畫(huà)原理展示、人機(jī)交互式操作等形式，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備結(jié)構(gòu)組成的進(jìn)一步學(xué)習(xí)。

2.3 教學(xué)內(nèi)容選擇

結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和部隊(duì)訓(xùn)練的要求，以及學(xué)生畢業(yè)后從事專業(yè)的需求，在設(shè)備課程中主要選取典型設(shè)備作為翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)內(nèi)容，明確翻轉(zhuǎn)課堂過(guò)程、研究?jī)?nèi)容和目標(biāo)，展開(kāi)翻轉(zhuǎn)課堂設(shè)計(jì)。設(shè)備教學(xué)翻轉(zhuǎn)課堂內(nèi)容的選擇主要有以下標(biāo)準(zhǔn)：一是設(shè)備應(yīng)該選取具有典型的機(jī)―電―液一體化的系統(tǒng)，便于學(xué)生展開(kāi)設(shè)備的需求分析，并對(duì)設(shè)備的常見(jiàn)故障或通用故障進(jìn)行梳理，總結(jié)提出對(duì)應(yīng)的故障處置方案；二是設(shè)備的設(shè)計(jì)水平和當(dāng)今國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的科技有一定的差距，存在操作煩瑣、控制精度不高或故障對(duì)實(shí)戰(zhàn)影響大等問(wèn)題，需要學(xué)生在學(xué)習(xí)專業(yè)基礎(chǔ)的前提下，提出設(shè)備改進(jìn)設(shè)計(jì)意見(jiàn)，以提高自身的創(chuàng)新能力；三是教學(xué)內(nèi)容應(yīng)該具備一定的研究深度和難度，對(duì)翻轉(zhuǎn)課堂中設(shè)備的改進(jìn)設(shè)計(jì)具有一定的指導(dǎo)作用，學(xué)生分組合作，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神。

3 翻轉(zhuǎn)課堂的實(shí)施

翻轉(zhuǎn)課堂在設(shè)備課教學(xué)過(guò)程中的組織與實(shí)施，主要分為課前準(zhǔn)備、課中實(shí)施、課后提高三個(gè)階段。每個(gè)階段又各分為不同的步驟，其實(shí)施過(guò)程如圖2所示。

圖2 翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)施過(guò)程圖

3.1 課前準(zhǔn)備

課前準(zhǔn)備主要包括課前分組、任務(wù)分工、課前自學(xué)與測(cè)試等階段[9]。一是根據(jù)課前調(diào)研得到的學(xué)生學(xué)習(xí)能力和個(gè)人特點(diǎn)，以及翻轉(zhuǎn)課堂的內(nèi)容要求，將學(xué)生分為多個(gè)小組，原則上采取強(qiáng)弱搭配、能力互補(bǔ)的方式，每組人員都能夠兼顧理論研究、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、課件制作、溝通交流等方面的需求；二是根據(jù)課程內(nèi)容展開(kāi)任務(wù)分工，選取課程中有研究基礎(chǔ)、有較好實(shí)踐意義的內(nèi)容來(lái)開(kāi)展翻轉(zhuǎn)課堂，提前向?qū)W生明確翻轉(zhuǎn)課堂需完成的內(nèi)容、標(biāo)準(zhǔn)和方法，有針對(duì)性地開(kāi)展學(xué)習(xí)和研究；三是利用軍網(wǎng)慕課資源和自主學(xué)習(xí)平臺(tái)等線上資源，指導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展課前自學(xué)和自測(cè)，使學(xué)生能夠熟練掌握本節(jié)課中設(shè)備的基本內(nèi)容，了解本節(jié)課理論授課中的重難點(diǎn)內(nèi)容。課前注重跟蹤學(xué)生的自學(xué)和研究設(shè)計(jì)進(jìn)展，與學(xué)生及時(shí)溝通，針對(duì)學(xué)生的成果提出針對(duì)性改進(jìn)意見(jiàn)，并對(duì)學(xué)生的設(shè)計(jì)思路、課件展示內(nèi)容等方面進(jìn)行指導(dǎo)。

3.2 課中實(shí)施

課中實(shí)施過(guò)程是翻轉(zhuǎn)課堂中對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)與研究成果的直接展示，主要包括學(xué)習(xí)成果展示、研究成果分析、深入交流探討等環(huán)節(jié)。

學(xué)習(xí)成果展示的組織，是由學(xué)生利用15―20分鐘時(shí)間對(duì)課前學(xué)習(xí)情況進(jìn)行闡述，主要是對(duì)現(xiàn)有設(shè)備的功能特性、結(jié)構(gòu)組成和工作原理等內(nèi)容進(jìn)行講解，由于學(xué)生前期均已進(jìn)行了線上自學(xué)和測(cè)試，此過(guò)程是對(duì)學(xué)生掌握實(shí)際設(shè)備知識(shí)的進(jìn)一步鞏固，也是教員對(duì)學(xué)生掌握知識(shí)程度的檢查。根據(jù)學(xué)生講述內(nèi)容，教員在后續(xù)講評(píng)過(guò)程中對(duì)本環(huán)節(jié)的內(nèi)容進(jìn)行補(bǔ)充講解。

研究成果分析是翻轉(zhuǎn)課堂的重點(diǎn)，目的是培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。主要內(nèi)容是學(xué)生結(jié)合實(shí)際應(yīng)用背景，從設(shè)計(jì)角度出發(fā)對(duì)現(xiàn)有設(shè)備的功能需求展開(kāi)分析，培養(yǎng)其發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并提出解決問(wèn)題的思路。結(jié)合實(shí)際設(shè)備的結(jié)構(gòu)組成開(kāi)展研究工作，從生活常識(shí)和基礎(chǔ)科學(xué)出發(fā)，提出設(shè)備的改進(jìn)意見(jiàn)和思路，打破學(xué)生對(duì)設(shè)備認(rèn)知的神秘感，培養(yǎng)學(xué)生勇于探索、勇于創(chuàng)新的精神。

深入交流探討是在完成研究成果分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，主要采取提問(wèn)與解答的方式，由參與翻轉(zhuǎn)課堂的本組學(xué)生作為主講，教員和其他學(xué)生對(duì)研究成果進(jìn)行分析與交流探討。在此環(huán)節(jié)中，教員注重引導(dǎo)學(xué)生從設(shè)備的需求出發(fā)找問(wèn)題，對(duì)學(xué)生的設(shè)計(jì)思路進(jìn)行總體把關(guān)，通過(guò)深入交流探討，補(bǔ)充完善設(shè)備改進(jìn)設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)部分，為后續(xù)學(xué)習(xí)中綜合實(shí)踐技能的提高做準(zhǔn)備。

3.3 課后提高

為鞏固課堂學(xué)習(xí)成果，讓學(xué)生既能夠熟練掌握現(xiàn)有設(shè)備的特點(diǎn)，為畢業(yè)后的崗位任職打下良好的基礎(chǔ)，又要培養(yǎng)學(xué)生善于思考、刻苦鉆研的精神，教員在課后要嚴(yán)把課堂學(xué)習(xí)效果的提高工作，主要包括課后檢測(cè)、考核評(píng)價(jià)和綜合實(shí)踐幾個(gè)方面。

課后檢測(cè)主要針對(duì)教材中的內(nèi)容，側(cè)重于復(fù)習(xí)設(shè)備的機(jī)—電—液一體化的工作原理、常見(jiàn)故障與處置等內(nèi)容，確保學(xué)生能夠掌握現(xiàn)有設(shè)備的知識(shí)，滿足部隊(duì)人才培養(yǎng)的要求。

考核評(píng)價(jià)作為課程形成性考核的一部分，貫穿于翻轉(zhuǎn)課堂的始終，不僅重視學(xué)生的最終成績(jī)，還注重對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程的評(píng)價(jià)，也是促進(jìn)學(xué)生積極參與翻轉(zhuǎn)課堂的動(dòng)力。通過(guò)學(xué)生慕課學(xué)習(xí)、自測(cè)情況完成課前評(píng)價(jià)；根據(jù)學(xué)生在翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)施過(guò)程中的表現(xiàn)完成課中評(píng)價(jià)；根據(jù)課后作業(yè)完成課后評(píng)價(jià)。其中，課中評(píng)價(jià)為教員評(píng)價(jià)和學(xué)生互評(píng)，學(xué)生通過(guò)參與課堂教學(xué)過(guò)程評(píng)分，可更好地了解課堂考核評(píng)分的細(xì)節(jié)，提高學(xué)生在翻轉(zhuǎn)課堂中的參與感與責(zé)任感，促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。

綜合實(shí)踐針對(duì)具有較高研究興趣和設(shè)計(jì)能力的學(xué)生，主要采取畢業(yè)設(shè)計(jì)或參加競(jìng)賽的形式開(kāi)展，在翻轉(zhuǎn)課堂的基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)軟硬件設(shè)計(jì)或模型制作，系統(tǒng)性完成設(shè)備的改進(jìn)提高。

4 結(jié)語(yǔ)

針對(duì)設(shè)備教學(xué)中培養(yǎng)素質(zhì)能力過(guò)硬人才的需求，采用翻轉(zhuǎn)課堂的形式，對(duì)設(shè)備課程的教學(xué)進(jìn)行了探索和嘗試。通過(guò)教學(xué)模式改革，提高了學(xué)生對(duì)設(shè)備結(jié)構(gòu)和原理的認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)出懂原理、會(huì)分析、能排故的創(chuàng)新型專業(yè)技術(shù)人才。翻轉(zhuǎn)課堂開(kāi)展過(guò)程中對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng)，契合設(shè)備教學(xué)的培養(yǎng)目標(biāo)，通過(guò)課后考核、設(shè)備實(shí)操教學(xué)和畢業(yè)設(shè)計(jì)工作開(kāi)展等多方反饋，翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)成果影響深遠(yuǎn)，學(xué)生的綜合素質(zhì)能力得到了較大提高，未來(lái)將以翻轉(zhuǎn)課堂的形式持續(xù)拓展設(shè)備教學(xué)領(lǐng)域，提高課堂教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)高素質(zhì)的軍隊(duì)人才。

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