基于翻轉課堂的高校理論力學課程教學改革與實踐

王霏+劉曉穎+劉斌

（華僑大學 機電及自動化學院，福建 廈門 361021）

摘要：隨著社會進步及科學技術的發展，現代教育理念也隨之發生變化，翻轉課堂應運而生。其打破傳統的教學模式，對教師角色、課程模式及管理模式等進行一系列變革。高校理論力學課程順應時代發展，基于翻轉課堂進行全面的教學改革與實踐，可以提高教育教學質量和人才培養質量。本文基于翻轉課堂的特色，詳細闡述其在高校理論力學課程教學中的實際應用與改革。

關鍵詞：翻轉課堂；理論力學；教學模式

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）26-0137-02

一、翻轉課堂的定義及特色

所謂翻轉課堂即是打破傳統教育理念，由以教師為中心的單一教學模式轉變為以學生為主體的多元化課程教學。在高校理論力學的課程教學中，學習方式已不簡單依賴于黑板與紙張，而是與網絡技術相結合。學習模式由先前學生課上聽講、課下復習轉變為課下學生通過信息技術進行課程的初步預習，課上與老師合作進行知識的強化理解與記憶。利用電腦操作將知識理念更形象地展示出來，加速學生的理解。與傳統課程相比，翻轉課堂存在以下特點：

1.增強學生自主學習能力，開放大腦思維。教學主體由教師轉變為學生自身，減輕了課堂上對學生的束縛，學生通過視頻講座、網頁查閱、電子書等方式，自主規劃學習內容、風格及節奏，選取適合自己的呈現知識的方式。

2.加強學習的真實性。學生的學習方式不再單一地局限于老師的講述，而是將知識理念通過視頻、動態圖等形式進行逼真的展現，幫助學生快速理解，并加深記憶。學生在學習過程中可自由選擇難點的播放，可反復研究。

3.有效利用課堂時間，與老師進行充分的互動。正是由于學生自身根據自己的能力及實際情況對知識點進行了鋪墊性理解，那么在寶貴的課堂時間就可以在老師的協助下完成知識點的內化。

二、翻轉課堂在高校理論力學課程教學中的實際應用

1.建立學習小組并制定詳細的評定標準。學生以宿舍或者班級日常小組為單位，按照任課老師的要求與意見設置“翻轉課堂”小組，組內成員為6人左右，并綜合考慮選擇一位組長。老師可以根據每個小組學生的整體學習情況進行不同的課程內容安排，針對學生課堂提出的問題、難題，優先進行2-3分鐘的組內討論，讓學生自主解決，并由老師統一進行重復規范化、標準化解答。制定詳細的學生表現情況評定標準，通過比分的形式展現學生自主學習的效果及疑難問題的解答效果，進行綜合評定。

2.基于不同課程難度進行合適、高效的“翻轉”。《理論力學》涉及眾多公式、概念及硬式定理，難于深入理解、記憶與運用，如果全權交由翻轉課堂來輔助學習，那么學生的很多疑難點可能不能完全發現，這就需要對理論力學課程進行內容分類，使用適合模塊內容的方式來學習。比如理論力學課程中研究平衡問題的靜力學部分，教學內容相對單一，學生自身對于這部門知識掌握得相對牢固，那么就可以考慮這部分內容進行“翻轉”學習；而對于靜力學受力分析、運動學的相關計算等問題，則不適用于“翻轉課堂”，而是需要老師進行詳盡的講解之后，根據學生的當堂表現，就疑難問題進行及時、詳細的講解。

3.選取合適的案例及問題。翻轉課堂中至關重要的一步是選取合適的討論問題及案例。案例的選擇要具有高質量的代表性，并且對于疑難問題的選擇也要建立在大多數學生的學習水平之上，兼顧課程標準的能力培養目標。選擇具有特點性章節的案例，例如：剛體平面運動中曲柄連桿機構、點的合成運動中偏心凸輪機構等作為課堂討論的案例。這樣既能培養學生的工程實踐能力，又能夠現場鍛煉學生的小組合作能力。小組成員之間自主討論先解決問題，后由老師進行統一的詳盡講解，更加深了學生的記憶與理解。

4.老師將討論的問題及案例發布到網絡上。在正式開課前約2周時間內，任課教師將之前所交給學生的問題及案例統一發布到網上，并根據每一個問題及透徹的案例分析制作相應的PPT，一同放置于教學平臺上。在PPT中進一步設置系列問題，諸如：為什么不選擇二力杠桿作為研究對象？如何判斷二力桿件的受力？留取此類問題推動學生進一步消化問題，督促學生思考，為其透徹理解相關問題奠定基礎。

5.活躍的課堂講授。往往經過一段時間的自學及小組學習討論之后，學生存在自我理解范圍之外的專業知識問題。諸如在靜力學這部分內容上，學生能夠自我學習單個物體的平衡時約束力的相關計算問題，但是如何選取有效的研究對象？如何使問題的求解做到最優化？對于這類難點問題，應采取傳統教學的方式進行詳細的教師授課，做到相應的教學內容采取適宜的教學方法，將教學效果最優化。

6.課后的進一步強化學習。學生通過課上老師的講解對于章節問題有了清晰的思路，但是對于難點的徹底記憶依舊需要進一步的鞏固。課后學生可以通過網絡的學習平臺，自主選擇下載老師的教研論文、對應章節的PPT以及課堂錄制視頻等，亦可上網選取其他教師的相應內容視頻進行對應內容的補充與強化。同時，學生可通過答疑討論欄目、教學郵箱以及學生自己的筆記等各種方式進行與老師的互動交流。

7.對于“翻轉課堂”效果進行客觀評價。運用前期制定的相關評分標準，對于學生前期自主學習的效果、課堂表現及課后的鞏固交流進行比例化打分，由小組組長進行成績的統計及排列，并由教師匯總進行統一的公告。

三、翻轉課堂在高校理論力學課程教學中應注意的問題

1.課程內容應嚴格分類，教師應基于所授學生整體情況進行所授課程的分類。較難課程采取傳統式教學方法；能夠打開學生思維、激發學生創新能力的課程應采取“翻轉課堂”。翻轉課堂上，要以學生為主，以教師為輔。自主學習完成所授課程并將學生的學習興趣通過集體討論的方式進行激發。

2.問題及案例的選擇要具有代表性。并不是所有的案例都值得研究討論的，有些基礎性的單一案例在平時課堂上進行一定程度的講解就可讓學生明白的案例是不適合“翻轉課堂”的應用的。“翻轉課堂”所適用的是聯系多個章節，連貫性較強，又在現實生活中有所應用，具有研究意義的案例問題。這能夠通過一個案例的研究，引出多層次、多方面值得考量的問題，有助于學生多方位地了解與學習，增強課程學習的全面性。

3.嚴格把控課上討論時間。課堂的討論應簡短、高效。由老師進行時間的整體把控，各組組長進行本組整體中心問題的討論，完成課程問題的內化。

4.PPT的制作應簡樸但有料。學術性課程所需要的課程不需要客套的語言，不需要繁瑣的裝飾，而是需要有清晰邏輯性的展示問題并回答問題，將整套思路貫穿于整個PPT文件中，可以輔助分享針對與案例及問題的個人想法與觀點。教師PPT的制作應結合相應的視頻或者動態圖片的展示，通過圖與現場的講解，使學生能更清晰地理解問題本質。

5.評分的考量應標準化、公平化。針對于“翻轉課堂”中各位學生的課堂表現的評分不應僅僅局限于教師層次的評價，而應成立由學生組成的“評分小組”，通過老師與評分小組的按比例評比，能夠讓學生認識到別人的優勢與不足，真正實現“翻轉課堂”以學生為主，以老師為輔的理念。

四、結論

將“翻轉教學”與“傳統教學”兩種教學模式進行有效的結合，進行高校課程改革，根據實際實踐及研討證明，兩種高校教育模式相結合是可行的。通過自主網絡預習、實際課堂研討、教師清晰講授、視頻及PPT的輔助，“翻轉教學”對于理論力學的教學具有較好的教學效果，可以提高學生學習的積極性以及對課題的研發興趣。視頻化學習方式可以方便學生隨時修補課堂遺漏的知識點，方便于課下的查漏補缺。將學生的思維開放化，激發學生的創新能力，對于相關課題的進一步研發與推進有很大的幫助。

參考文獻：

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[2]趙駿，寇曉娣，尹飛，等.國內外翻轉課堂教學模式的啟示[J].天津中醫藥大學學報，2015，34（5）：296-300.