翻轉課堂教學模式在高職“機械設計基礎”課程中的實踐應用研究

曾小梅

摘 要：針對傳統填鴨式教學法的弊端，為了提高“機械設計基礎”課程的教學效果，將“翻轉課堂”這一教學模式應用在“機械設計基礎”課程教學中。讓學生課前借助信息化手段，自主學習相關知識點，課堂上以相應項目為引導，以強化鞏固為主要目的來開展學習。教學方式從灌輸式轉變為互動式，體現了“學中做，做中學，做中教”，提高了教學質量，促進學生可持續學習能力的培養。

關鍵詞：翻轉課堂；機械設計基礎；教學模式；自主學習；微視頻

教學模式和教學方法的探索與革新一直是高職教育所關注的核心問題。如何將學生的興趣與教學內容相結合，如何將教學的重點由“教”向“學”轉變等已經成為教學實踐中必須面對和解決的問題。新一代信息技術的發展為信息化環境中的教育教學改革提供了必要的技術環境。

1 翻轉課堂教學模式的基本理念

翻轉課堂（“Flipped Classroom”或“Inverted Classroom”）教學模式源于美國，近幾年在全球大受歡迎。其基本思路和做法是：借助于現代發達的網絡信息技術環境，將傳統“課堂教師講授知識，課后學生復習、完成作業”的教學過程徹底翻轉過來。課前，學生先通過觀看教學視頻、查閱資料、與老師、同學在線交流等方式進行知識學習；課中，教師則把主要的時間用于學生交流討論、答疑、指導完成作業或者任務、組織并參與小組活動。教師也能有更多的時間與學生交流。在課后，學生自主規劃學習內容、學習節奏、風格和呈現知識的方式，教師則采用講授法和協作法來滿足學生的需要和促成他們的個性化學習，其目標是為了讓學生通過實踐獲得更真實的學習。

翻轉課堂作為一種新興的教學模式，它是在信息技術的支撐下為學習者構建個性化協作式的自主學習環境，以促進教育模式的改革和創新型人才的培養，促進教育信息化的真正實現。翻轉課堂是一種顛倒知識傳授和知識內化過程的教學理念，信息化教學是教育現代化的重要途徑。

2 翻轉課堂教學模式在“機械設計基礎”課程中的應用研究

1、機械設計基礎課程特點分析

機械設計基礎是高職機械類專業的一門重要技術基礎課程，它的任務是使學生掌握常用機構和通用零件的基本理論和基本知識。課程教授學生機械設計基礎知識，培養相關能力，提高學生的工程素質。由于課程本身知識點多、內容繁雜。傳統教學課堂內主要是教師講解基本理論為主、學生完成少量的課堂任務，課后布置作業為輔。在之前的教學實踐中，存在課堂教學的不可重復性，學生理解比較吃力。

2、高職學生學習特點分析

（1）學習情緒化較強。對感興趣的東西，學習積極性較高，而對于學習內容枯燥的東西，則學習效率較低。學生對實踐性環節的學習興趣，要明顯高于理論課程的學習。

（2）學習自覺性和持久性不高。大部分學生在課堂外沉迷于網絡游戲，靠抄襲和復制來完成課后作業。對于感興趣的課程，也只能在課堂上隨著老師的節奏學習，但這種興趣不能堅持到課后，學習的持久性不高。

（3）擁有較充裕的課外時間。大部分高職學時在校期間是住校，課外時間充裕，在宿舍便于小組討論和協作學習。學生信息素養能力較高，較利于翻轉模式的實施。

3、機械設計基礎課程課堂翻轉教學實踐

將翻轉課堂教學模式結合高職“機械設計基礎”課程特點相結合，建立如表1所示的機械設計基礎課程翻轉教學模型。該模型將翻轉課堂劃分為兩個階段：課前和課中。其中，課前階段包括觀看教學視頻、針對性的課前任務練習，遇到問題解決途徑以及疑難問題的反饋；課中階段包括快速少量測評、解決問題并促進知識內化、復雜任務完成和總結反饋。

2.3.1 課前

在機械設計基礎翻轉課堂上，知識的傳授移到課前，因此，教師需要提前供給學生一定的學習資料。課前，我們精心錄制了三段視頻：帶傳動的應用（3min），帶傳動的類型和特點（5min），帶傳動基本參數的計算（8min）。雖然每一個微課視頻的時間并不長，但這是結合教學目標、教師經驗、學生能力等各方面因素后所完成的具有較強針對性的教學工具。除此之外，還準備了相應的學案、重難點解析、任務示范、教師點評、練習分析以及與教學視頻相關的三維模型包等資源。

學生登錄網絡平臺，結合視頻和各種教學資源，通過反復觀看和練習來完成知識點的學習，通過習題分析和老師的點評來完成知識點的強化。學生在論壇區將疑難問題相互交流，老師時刻關注論壇，能即刻解決的個別問題盡量當場解決，不能即刻解決的問題或者難以理解的內容，要求學生記錄下來，為課堂教學做好準備。

2.3.1 課中

在翻轉課堂的教學模式下，課前經過深度預先學習的學生對帶傳動的原理、類型、應用、特點及參數的計算有了一定的理解和掌握，學生無法理解的問題，也通過了學案及時反饋。在課堂上教師可以有針對性的解決問題，同時提出設計帶傳動的任務，通過任務驅動和小組合作的方式，讓每一位學生都參與到任務中來。在項目的進展中，如果小組內遇到無法解決的問題，可以直接咨詢老師，老師巡視各組的項目進展，對有問題的小組及時給予指導。

（1）集中答疑

在課堂教學中首先重點講解學生在課前預習中遇到的共性問題。比如如何區分平帶和V帶傳動不同工作面的特點，帶傳動的工作應力分析，帶傳動的有效拉力的計算等問題。這些共性問題，教師在課堂上可以結合三維仿真軟件分析講解，解除疑惑。

（2）項目布置

解決學生的難點后，教師分發設計任務書，并提出設計項目：

設計一帶式輸送機傳動系統中的高速級普通V帶傳動。電動機額定功率P=3 kw，轉速n1=960 r/min，帶的傳動比i=2.5，工人雙班制工作，工作機有輕微沖擊，載荷變動小。

在任務開始前，教師對于任務作簡單說明，并加以引導。

（3）分組實施

課前教師已經將不同層次和性格特點學生合理分成六組。小組合作學習法有利于學生高層次思維能力的發展，只有積極的情感體驗和思維交流，才能促進學生全面素質的提高。小組成員根據任務安排，自行分工。教師則在項目實施過程中巡視查看各組學生的情況，隨時了解學生的項目進展，指正容易發生的錯誤，并對大多數學生出現的共性問題進行集中指導。

（4）成果評價

項目完成后，教師要求各小組派代表上臺展示匯報，談談自己及本組同學在項目實施過程中的心得體會，這樣做也培養了學生的語言組織和表達能力。

（5）課后

教師將課堂上收集到的問題進行整理，并將這些在課堂上實時生成的資源及學生完成的任務書整理后打包網絡共享，這些資源可以被長期保存，學生如果遇到問題時可隨時查閱。通過課后的資源整合，可以有效地實現培優補差的教學目的。

3 翻轉課堂實施中的反思

1、學生需要逐步培養自主學習的意識

翻轉課堂的課前學習已經不僅僅是預習，而是要深度學習。課前有些學生主動學習能力比較差，不提前觀看視頻和完成相應課前任務，這部分學生就可能在這種教學模式中迷失。這是實施翻轉課堂教學模式過程中遇到的最大障礙之一。為了促進這種教學模式的順利實施，需要改革課程的考核方式，采取過程考核，加強課堂外的考核，將考核作為促進學生學習的杠桿。

2、教師的專業水平要求極高。

對于課程內容、學生特點、課程特點等要全面透徹的掌握，不論是在課前、課中或課后，都要求教師為這一堂課付出的時間更長，需要的知識更豐富。

3、教學資源制作要精細

用于翻轉課堂的微課視頻制作要精煉，微課視頻的長度一般在幾分鐘到十幾分鐘之間，且教學目的要明確，知識點針對性要強。創建視頻時要充分考慮學生特點，要適合高職學生的學習方法和習慣。除此之外，通過網絡發布的視頻要具有暫停和回放等功能，能滿足學生能反復觀看和選擇性觀看的要求，教師也可利用網絡共享優質精品課視頻。

4、學校的信息化環境要跟上

要順利完成翻轉課堂教學模式，需要每位學生擁有一臺電腦，并且校園網絡建設比較健全，網絡交流比較方便，這些是能從事翻轉課堂教學的硬件環境要求。

目前，我國大部分大、中型城市的高職院校具有比較完善的信息化學習環境，并且網絡上具有豐富的優質教育視頻資源，為翻轉課堂在高職學生中應用提供了良好的條件。機械設計基礎課程中采用翻轉課堂教學模式，實現教學視頻化、資源數字化、交流網絡化、考核過程化；通過任務驅動和過程考核，激發了學生的自主學習興趣。經過教學實踐，取得了不錯的效果，達到了提高教學質量的目的。

參考文獻

[1]石彩華 翻轉課堂教學模式在高職機械CAD課程中的實踐應用研究 中國教育技術 2015

[2]金陵 翻轉課堂翻轉了什么[J] 中國信息技術教育 2012

[3]童燕波 翻轉課堂在中職機械基礎課程教學中的實踐 中國職業教育

[4]楊菊 莊英 翻轉課堂模式在工程力學教學中的應用