基于翻轉(zhuǎn)課堂理念的工程圖學(xué)教學(xué)應(yīng)用研究

許冬梅　陳松平

摘 要 翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式有其典型特征和明顯的優(yōu)勢，它不僅符合認(rèn)知規(guī)律，而且能提升學(xué)生的自學(xué)能力、表達(dá)能力、觀察能力和判斷能力，有利于個性化教學(xué)。筆者將該模式應(yīng)用與工程圖學(xué)教學(xué)并取得良好效果，但在實施翻轉(zhuǎn)課堂過程中也存在一些問題，其中，學(xué)生能否自覺、主動進(jìn)行課外學(xué)習(xí)是問題的關(guān)鍵，這是實施翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的前提。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)對教師的綜合能力也有較高要求；高校現(xiàn)有的分配制度不利于翻轉(zhuǎn)課堂的普及。

關(guān)鍵詞 翻轉(zhuǎn)課堂 教學(xué)模式 高校教學(xué) 工程圖學(xué) 應(yīng)用 局限性

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

改革教學(xué)模式、提高課堂教學(xué)質(zhì)量一直是高校教育教學(xué)研究的重要課題。當(dāng)今學(xué)生獲取知識的渠道和方式隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛躍發(fā)展和知識的數(shù)字化而在不斷地發(fā)生改變，這種改變影響了課堂教學(xué)，迫使教育者探索、研究適合時代的高校教學(xué)模式。多元化教學(xué)模式是當(dāng)今高校教學(xué)的普遍現(xiàn)象，根據(jù)課程特點的不同，有利用多媒體教學(xué)課件+板書的教學(xué)，有微課、慕課、翻轉(zhuǎn)課堂、慕課+翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)等等。近年來，眾多教育專家對翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式進(jìn)行了研究和探討，比如，邵霑霞基于翻轉(zhuǎn)課堂理念對思想政治教育教學(xué)模式進(jìn)行了研究，該研究打破傳統(tǒng)課堂的時空界限，提出了將該教學(xué)模式運用到教學(xué)中的可操作化設(shè)計。李婉嘉、徐晶和李爽為了提高教學(xué)質(zhì)量，基于“翻轉(zhuǎn)課堂”理念設(shè)計出通用技術(shù)課程教學(xué)模式，與傳統(tǒng)課堂相比，前者使學(xué)生學(xué)習(xí)更具有主動性和可控性。

筆者在應(yīng)用該教學(xué)模式的過程中，在收獲其教學(xué)優(yōu)勢帶來良好效果的同時也發(fā)現(xiàn)存在一些值得探討的問題，這與教師對其采用的教學(xué)模式的內(nèi)涵理解、教學(xué)過程設(shè)計、對教學(xué)對象（學(xué)生）學(xué)習(xí)狀況的了解與契合以及教師本身的綜合能力等諸多因素密切相關(guān)。

1翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的特征與優(yōu)勢

翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式是從國外傳到國內(nèi)，進(jìn)而被許多高校教師嘗試采用的教學(xué)模式，該教學(xué)模式有以下主要特征：（1）課前學(xué)習(xí)。學(xué)生根據(jù)教師提供的微課、課件等教學(xué)資源在課前先學(xué)習(xí)，并在網(wǎng)絡(luò)平臺上與老師交流。（2）課堂答疑，完成練習(xí)。學(xué)生在課前學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，回到課堂，將課前學(xué)習(xí)遇到的問題提出，教師解答，學(xué)生與學(xué)生之間、師生之間展開互動；學(xué)生在課堂上完成練習(xí)。從傳統(tǒng)的“依教而學(xué)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤跋葘W(xué)后教”。（3）學(xué)生對自己學(xué)習(xí)負(fù)責(zé)，變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí)。（4）教師角色的轉(zhuǎn)變，即由課堂“授課”到“解答問題”、歸納小結(jié)、教學(xué)評價的轉(zhuǎn)變。

翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的主要優(yōu)勢：

（1）提升學(xué)生的自學(xué)能力。學(xué)生必須在課前按照老師布置的任務(wù)，對教學(xué)視頻、課件中的各個知識點、重點和難點逐一自學(xué)，這個過程有利于培養(yǎng)、提升學(xué)生的自學(xué)能力、分析問題、解決問題、歸納問題的能力，同時，也是知識內(nèi)化的一個過程。

（2）提高學(xué)生的表達(dá)能力、觀察能力和判斷能力。學(xué)生在課堂上提出自學(xué)中的疑難問題，在這個過程中，老師的解答，或其他同學(xué)的參與討論、互動，該生的主觀能動性處于積極狀態(tài)，在接收和反饋相關(guān)信息的同時，其表達(dá)能力、觀察能力和判斷能力得到訓(xùn)練和加強。

（3）符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。學(xué)生在自主學(xué)習(xí)中遇到不解的問題，可通過網(wǎng)絡(luò)在線平臺或?qū)W習(xí)系統(tǒng)請教老師；也可在課堂上，提出疑惑部分，獲得老師的針對性釋疑解惑，這種“先學(xué)后教”的學(xué)習(xí)模式“對癥下藥”，效率高，效果好。

（4）有利于個性化教學(xué)。學(xué)生課前依照老師提供的任務(wù)單以及涵蓋了知識點、重點和難點的微課等資料進(jìn)行自學(xué)，同時，還可以根據(jù)自身需要選擇性反復(fù)學(xué)習(xí)、重現(xiàn)場景或?qū)⒁锥糠帧翱爝M(jìn)”，自主把控學(xué)習(xí)的節(jié)奏。在課上課下提出自學(xué)中遇到的問題時，該生獲得的是一對一的答疑解惑，這是傳統(tǒng)的“依教而學(xué)”模式中因課時受限而比較難做到的環(huán)節(jié)。學(xué)生在做作業(yè)的過程中，可能會遇到新的問題，此時求教，便可獲得對知識更深刻、更完整、更全面的理解。

翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式將傳統(tǒng)教學(xué)模式的課內(nèi)外時間進(jìn)行了重新調(diào)整，把學(xué)習(xí)的主動權(quán)轉(zhuǎn)移給學(xué)生，把課堂時間用于教師解答學(xué)生的疑難問題及隨即引發(fā)的新問題、新思考，用于師生、生生共同探究問題。教師不再占用課堂時間進(jìn)行教材“印刷式”（指按照課本整章整節(jié)地授課）式講授知識。課外時間，除了學(xué)生自主學(xué)習(xí)外，還能在網(wǎng)絡(luò)上與其他同學(xué)討論，老師也有更多的時間與學(xué)生交流。這種教學(xué)模式，學(xué)生參與度強，使學(xué)習(xí)更加靈活、主動。這是在互聯(lián)網(wǎng)時代才可能實現(xiàn)的教學(xué)模式。

2翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的應(yīng)用

筆者與課程組教師應(yīng)用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式對工程圖學(xué)課程教學(xué)進(jìn)行了改革。根據(jù)生源狀況和教學(xué)環(huán)境，將“翻轉(zhuǎn)課堂”本土化，設(shè)計出如圖1所示的工程圖學(xué)教學(xué)模式和課程開發(fā)與建設(shè)思路；組建在線開放課程課題團(tuán)隊，研討具體實施方案并展開教學(xué)實踐與研究。

* 備學(xué)生：指分析和把握學(xué)生現(xiàn)有的知識基礎(chǔ)，了解學(xué)生的知識組織形式以及學(xué)習(xí)中可能出現(xiàn)的問題。

2.1理解翻轉(zhuǎn)課堂理念，開發(fā)與建設(shè)課程

在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式中，無論是學(xué)習(xí)節(jié)奏、輸入信息的方式、知識的吸收過程，還是學(xué)習(xí)時間的分配，學(xué)生對課程學(xué)習(xí)都享有主動權(quán)。教師在整個教學(xué)過程中起著提供學(xué)習(xí)知識的資源、設(shè)計知識點的表現(xiàn)形式、引導(dǎo)、點撥、溝通、協(xié)助及教學(xué)環(huán)節(jié)和教學(xué)過程的設(shè)計和把控的作用。

2.1.1設(shè)計、錄制微課

根據(jù)教學(xué)大綱和課程教學(xué)目標(biāo)并進(jìn)行分解，選取教學(xué)內(nèi)容并進(jìn)行排序；遵循學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，在了解生源狀況的基礎(chǔ)上設(shè)計教學(xué)節(jié)奏，錄制微課和相關(guān)教學(xué)課件。在制作過程中，注意激活學(xué)生原有的正確知識，使之發(fā)揮作用去掌握新知識，促進(jìn)學(xué)生將已有的知識逐漸內(nèi)化和吸收，從而轉(zhuǎn)化為繼續(xù)學(xué)習(xí)的能力。與此同時，要憑借以往的教學(xué)經(jīng)驗預(yù)估學(xué)生在自學(xué)過程中可能會遇到的困難和難點，比如：工程圖學(xué)中的二維圖形與三維實體的轉(zhuǎn)換思維訓(xùn)練就是一個難點，將訓(xùn)練和培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力和思維能力方法和手段有效地融入到微課、課件中；用心設(shè)計學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，幫助其建立知識之間的聯(lián)系，這是實現(xiàn)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的一個重要環(huán)節(jié)。

2.1.2構(gòu)建在線開放性教學(xué)平臺，使其實現(xiàn)功能

充分發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢，創(chuàng)建在線開放性工程圖學(xué)課程教學(xué)平臺，這是師生交流、學(xué)生自主學(xué)習(xí)、信息反饋以及收集信息的網(wǎng)絡(luò)平臺，它在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)中起著重要作用。學(xué)生通過平臺，觀看微課、視頻和閱讀相關(guān)資料、與老師交流學(xué)習(xí)中遇到的問題；提交作業(yè)；提升自學(xué)能力等。教師通過該平臺上傳教學(xué)資料，考勤、收閱評判作業(yè)，通過網(wǎng)絡(luò)顯示的數(shù)據(jù)及相關(guān)信息掌握學(xué)生自主學(xué)習(xí)的情況，比如，觀看微課的次數(shù)和時長、作業(yè)完成情況等等。這些信息有利于教師設(shè)計課堂教學(xué)的內(nèi)容、節(jié)奏把控以及了解到學(xué)生的知識組織方式，便于幫助其建立知識之間的聯(lián)系，這部分在教學(xué)中常常被隱藏或忽略，但這卻是一部分學(xué)生努力學(xué)習(xí)而又學(xué)不好的一個潛在因素。

2.2激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機，維持其學(xué)習(xí)興趣

當(dāng)代學(xué)生的學(xué)習(xí)動機水平由三個因素所決定：目標(biāo)的價值、完成目標(biāo)的預(yù)期和學(xué)習(xí)環(huán)境。所以，教師要引導(dǎo)學(xué)生確立價值、建立積極預(yù)期，幫助學(xué)生建立學(xué)習(xí)環(huán)境。所以要用心設(shè)計學(xué)習(xí)任務(wù)，讓學(xué)生能看到任務(wù)的價值，感受到任務(wù)和自己的愿景相關(guān)聯(lián)。任務(wù)的難易程度要適當(dāng)，循序漸進(jìn)，導(dǎo)向教學(xué)目標(biāo)，比如，擬定“測繪減速器低速軸零件圖”的任務(wù)，該任務(wù)的學(xué)習(xí)目的是掌握軸類零件的表達(dá)方法，為繪制減速器裝配圖乃至后續(xù)課程“機械設(shè)計課程設(shè)計”打基礎(chǔ)。軸類零件應(yīng)用及其廣泛，這是機械類專業(yè)學(xué)生必備的基礎(chǔ)知識和技能。相對而言，軸零件結(jié)構(gòu)比較簡單，比較容易建立起學(xué)生的學(xué)習(xí)成就感。在執(zhí)行任務(wù)的過程中，教師及時給學(xué)生提供針對性的反饋和指導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成積極反思、分析、判斷的學(xué)習(xí)習(xí)慣，使其體驗到老師和環(huán)境對自己的積極支持，學(xué)生感受到學(xué)習(xí)的喜悅，激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣，進(jìn)而維持學(xué)生學(xué)習(xí)的動機和興趣。

2.3課堂教學(xué)

工程圖學(xué)課堂教學(xué)設(shè)計了五個環(huán)節(jié)。首先是發(fā)揮移動互聯(lián)網(wǎng)的作用，學(xué)生利用手機掃屏幕二維碼簽到，教師從手機上獲取學(xué)生的疑問并逐一解答問題，這種方式相比傳統(tǒng)教學(xué)方法，更適合部分因種種原因而感覺自己不便于直面提問題的學(xué)生，或者是自認(rèn)為處于一種被邊緣化的學(xué)習(xí)狀態(tài)的學(xué)生。更多的是學(xué)生也可直接提問，師生共同討論、分析問題，達(dá)到解惑的目的，營造放松、安全、尊重的學(xué)習(xí)氛圍。其次，教師引導(dǎo)學(xué)生完成作業(yè)，在此過程中，注意有效激活學(xué)生原有的知識，觸類旁通，舉一反三，發(fā)揮它們的作用去掌握新知識。 第三，協(xié)助學(xué)生完成知識的內(nèi)化，這個過程貫穿于課內(nèi)外學(xué)習(xí)。每位學(xué)生對知識的感悟時間、程度以及對知識的組織形式等均有差異。教師要善于協(xié)助學(xué)生將新知識與其認(rèn)知結(jié)構(gòu)中已有的適當(dāng)概念建立非人為的和實質(zhì)性的聯(lián)系。在工程圖學(xué)的箱體類零件表達(dá)方法部分，引導(dǎo)學(xué)生在原有對組合體畫法這個認(rèn)知結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，認(rèn)識箱體與組合體在結(jié)構(gòu)的不同之處和相同之處，形成新的認(rèn)知。第四，教學(xué)評價與反饋。課堂小結(jié)，從答疑和完成作業(yè)過程中歸納總結(jié)出學(xué)生的學(xué)習(xí)情況、對知識的理解和掌握程度，找出需要強化和“撿漏”的部分，引導(dǎo)學(xué)生整理所學(xué)知識。展示學(xué)生的成果；反饋作業(yè)完成情況、測驗或考試情況并實施個性化指導(dǎo)。第五，下達(dá)任務(wù)單。將課前擬定的任務(wù)單下達(dá)給學(xué)生，并進(jìn)行目的、要求等解讀，也可適當(dāng)提示解題時應(yīng)注意的方面。注意把控練習(xí)題數(shù)量和頻率要達(dá)到一定的數(shù)量級，確保達(dá)到預(yù)期效果。

工程圖學(xué)教學(xué)流程整體設(shè)計如圖2所示。

3教學(xué)效果

筆者在2017級至2018級中隨機抽一個班級嘗試實施了翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)，由同一教師任教。兩年來，隨著在線開放平臺的建設(shè)和實施方案的不斷改進(jìn)，學(xué)生的學(xué)習(xí)成績有明顯提高，成績狀態(tài)分布如表1～表3所示。表1為2015-2016學(xué)年第2學(xué)期用傳統(tǒng)教學(xué)模式教學(xué)的班級的成績；表2為2016-2017學(xué)年第2學(xué)期部分章節(jié)實施翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)班級的成績，表3為2017-2018學(xué)年第2學(xué)期實施翻轉(zhuǎn)教學(xué)班級的成績，該班級成績居平行班級之首，且拉開一段距離。表明翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)取得良好效果。其他班級采用傳統(tǒng)教學(xué)方法，期末平均成績在58～67分之間。

表1：2015-2016學(xué)年第2學(xué)期傳統(tǒng)教學(xué)班級的成績

表2： 2016-2017學(xué)年第2學(xué)期部分章節(jié)翻轉(zhuǎn)教學(xué)班級的成績

表3：2017-2018學(xué)年第2學(xué)期實施翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)班級的成績

實施教改的教師具有豐富的工程圖學(xué)教學(xué)教改經(jīng)驗，掌握現(xiàn)代教育技術(shù)，對翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)理念和模式有著深刻的理解；主持整個課程教學(xué)設(shè)計、開發(fā)和建設(shè)，擅長引導(dǎo)學(xué)生理解、整理知識，將新知識與原有知識建立起實質(zhì)的聯(lián)系，提升了教學(xué)效果。2017-2018學(xué)年第2學(xué)期還有一個班級也參與了翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)，由另一位教齡三年的教師擔(dān)任，該班級成績與傳統(tǒng)教學(xué)班級相近。

4存在問題

雖然實施翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)取得良好效果，但在其過程中也存在一些問題。

4.1學(xué)生學(xué)習(xí)缺乏自覺性和主動性

實施翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)，學(xué)生把握著學(xué)習(xí)的主動權(quán)和決定權(quán)，即要求學(xué)生課外要依照任務(wù)自主學(xué)習(xí)，然而，近一半學(xué)生無法做到課前先學(xué)，缺乏學(xué)習(xí)的自覺性，這嚴(yán)重影響了翻轉(zhuǎn)課堂的實施。這種現(xiàn)象很大程度上是由于高校學(xué)生入學(xué)之前深受應(yīng)試教育的影響，養(yǎng)成了被動學(xué)習(xí)的習(xí)慣，工程圖學(xué)是大一開出的課程，學(xué)生剛跨進(jìn)大學(xué)，難以適應(yīng)翻轉(zhuǎn)課堂學(xué)習(xí)模式。

4.2教師的綜合能力

實施翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)，無論課內(nèi)還是課外，對教師的綜合能力都是個挑戰(zhàn)。從教學(xué)設(shè)計、錄制微課、制作課件、線上線下交流和答疑、巧妙擬定任務(wù)單到課堂組織教學(xué)（五個環(huán)節(jié)），對教師的組織教學(xué)能力、對課程內(nèi)容的深刻理解和把控，以及教師的計算機應(yīng)用能力等諸多方面都是一個考量。

4.3高校教師的分配制度制約了翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)

一直以來，高校教師的工作量是以課堂教學(xué)時數(shù)進(jìn)行核算的，實施翻轉(zhuǎn)課堂大大增加了教師的工作量，從教學(xué)設(shè)計、錄制微課到隨時隨地與線上學(xué)生反饋、交流，需要花費大量時間和精力，這些都無法計入教師的額定工作量，這種狀況影響了教師的教改積極性，制約了翻轉(zhuǎn)課堂的普及。

4.4教學(xué)班級人數(shù)偏多

翻轉(zhuǎn)課堂模式適合25-30人的小班教學(xué)，如果人數(shù)過多，在學(xué)習(xí)交流、解惑環(huán)節(jié)難以實施個性化教學(xué)，影響實施效果。

5結(jié)語

翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式引入高校，無疑給高校教改注入生機和活力，其優(yōu)勢顯而易見，該模式的教學(xué)理念和個性化教學(xué)設(shè)計，有利于訓(xùn)練和提升學(xué)生的獨立思考、自主學(xué)習(xí)能力，促進(jìn)師生交流，提升教學(xué)效果。工程圖學(xué)教學(xué)改革經(jīng)驗表明翻轉(zhuǎn)課堂可以作為高校教學(xué)改革的一個方向，但在實施過程中存在一些問題，說明翻轉(zhuǎn)課堂模式有其局限性；其中，普通高校相當(dāng)部分學(xué)生不能自覺完成課外學(xué)習(xí)任務(wù)是瓶頸；高校的分配制度不適合翻轉(zhuǎn)課堂模式的實施。所以，在實施翻轉(zhuǎn)課堂模式之前要分析、評估生源狀況、師資條件和教學(xué)環(huán)境等影響因素，以獲得更好的實施效果。

基金項目：福建省教育廳2016年立項項目：福建省省級精品在線開放課程-工程圖學(xué)，項目編號：FJOOC-2017098。

作者簡介：許冬梅，女，1959-12，福建龍巖，漢族，本科，教授，研究方向：機械設(shè)計與制造；陳松平（1975-03），性別：男；民族：漢族；籍貫：福建漳州，職稱：副教授，碩士研究生，研究方向：機械設(shè)計/智慧教學(xué)。

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