翻轉課堂在大學生金工實習中的應用

郭滿榮

(安徽工業大學 工程實踐與創新教育中心,安徽 馬鞍山 243002)

金工實習是工科高校教學中不可缺少的實踐環節,是培養大學生實踐能力和創新能力必不可少的訓練平臺。傳統的“學習工藝知識,提高動手能力,轉變思想作風”為主要理念的金工實習教學正朝著“學習工藝知識、提高綜合素質、增強工程實踐能力,培養創新精神和創新能力”的目標方向發展。這種轉變使得金工實習不再是一門打基礎的實踐教學課,而是將知識、素質、能力和創新融為一體的綜合訓練。[1]基于MOOC的翻轉課堂教學作為新興的教學模式為金工實習教學順應時代發展提供實現的可能。

一、MOOC的翻轉課堂教學模式在金工實習中運用的可行性

如何讓學生在有限的時間內學習到更多的知識?以問題為導向和以學生為中心的“教”與“學”,不但能使教學活動充滿活力,而且能使教學過程充滿樂趣。用基于MOOC的翻轉課堂的教學模式,可以使幕課在大學找到第一課堂的落腳點,使翻轉課堂在大學找到最佳的學習資源和討論平臺。[2]

當代信息技術的不斷高速發展,不僅推動了教學方式的更新,而且使大學生學習方式變得多元化。現在金工實習存在學生實習時間短,實習工種多,如何在有限的時間內讓學生學習和掌握更多的知識并訓練其動手能力,是需要迫切解決的問題。我校金工實習內容從傳統的車鉗銑刨鑄鍛焊發展到現在先后增加了數控車、數控銑、加工中心、數控線切割、快速成型、測量和CAD等先進制造技術。金工實習分成5周、3周、2周和1周時間,分別對應選課系統的金工實習A、B、C、D。以金工實習D為例,實習時間為5天,實習分成9個工種,每個工種實習時間為半天,實習前的實習動員為半天。由于每個工種的實習時間只有半天,在有限的時間內,教師既要講該工種的理論知識,又要講該工種的操作及動作要領等,還要讓學生動手操作,時間根本不夠用,經常顧此失彼,學生也很難在半天的時間內掌握如此多的知識點,教學效果不很理想。

因此,考慮改變現有教學模式,讓學生在有限的實習時間內學習更多的東西,針對不同層次的學生開展不同的教學方法,基于MOOC的翻轉課堂教學模式可有效緩解上述問題。

二、基于MOOC的翻轉課堂教學設計

(一)教學內容設計

基于MOOC的翻轉課堂教學模式是指按照教學大綱要求,以視頻為主要載體,記錄教師在課堂內外教學過程中圍繞某個知識點(尤其是重點、難點、疑點、考點)或教學環節而開展的精彩教與學的活動過程,時間盡量控制在3～8分鐘,便于學生反復觀看。這對教師提出了更高的要求,首先要求教師先把所有知識點細化,其次將課程內容分解為若干最小單元,把每個最小知識單元制作PPCADT課件、視頻和習題；最后,在課程教學中采用互動教學方法,即在教學中向學生提出很多問題,以便學生去思考去探索解決問題,最終全面消化吸收所有教學內容。具體內容有金工實習的所有工種,如鍛造、鑄造、焊接、刨床、鉗工、車工、、快速成型、數控車床、數控銑床、數控線切割機床、測量與拆裝等十幾個工種。

翻轉課堂的重點內容是教師的課堂教學視頻,此外還有與教學主題相關的教學設計、各種素材資料(包括素材視頻)、練習題、單元測驗、師生互動的討論平臺等教學資源。穩定可靠的網絡教學平臺與內容設計合理、教師講解優秀的教學視頻是實現翻轉課堂網上教學的基礎和保障。

(二)教學方法設計

1.實習前的預習——有助于對知識點的理解和學習。實習前的預習是學生通過網絡教學平臺來完成教師所給各知識點內容的自主學習,包括看微視頻、學習教師提供的PPT課件、完成教師布置的作業等內容。學生在學習視頻和PPT時,如果發現不能理解的內容,及時記錄下來,并和教師進行溝通,也可和同學交流探討來解決這些問題。為了達到更好的教學效果,學生還可通過網絡平臺來分享學習的體會、遇到的困惑,更進一步實現教師和學生、學生和學生之間的交流,提高學生的學習積極性。

2.實習時的實踐——實戰操作,知識點消化和吸收。由于課前學生已經學習了相關的教學內容,在課堂上,教師就不需要花費大量的時間和精力去講解課件,只需把大多數學生在學習視頻和課件中遇到的問題和課程中的難點做重點講解,其余內容可以一帶而過,把大量的時間和精力用在實踐教學上,讓學生有更多的時間去操作機床和設備,這些實踐內容是學生無法在課下完成的。如車床實習,學生可以在有限的時間內,多練習加工幾種類型的零件,如車軸類零件、切槽、車螺紋、軸上滾花等,最后完成小錘錘柄的加工,教師現場巡回指導,及時幫助學生解決加工中遇到的各種問題。

3.實習后的小結——有助于知識的鞏固和歸納總結。實習結束后,學生可上網把實習前不懂或無法理解的內容,經過教師的課堂講解而消化吸收的知識再學習一遍,有助于知識的鞏固和歸納總結。為了檢驗學生的學習情況,學生在每個工種實習結束后,要進行相應測驗考核。通過測驗,教師可了解學生對該實習內容的掌握和消化情況。還可通過師生互動來了解學生的學習情況。

三、基于MOOC的翻轉課堂在金工實習中的考核方法和教學效果

金工實習基于MOOC的翻轉課堂教學模式采用實踐操作考核和網絡在線考核相結合方式,網絡在線考核包括在線討論、在線練習和在線測試三大部分。為鼓勵學生參與討論,充分調動學生的學習積極性,教師會對在線討論和交流比較積極的學生給予額外的加分。在線練習時學生可對題庫給定的1 000多道題目進行練習。在線測試是從題庫的1 000多道題目中隨機抽取出50道題目測試,滿分100分。測試結束,系統自動給分。網絡在線考核占課程總成績的30%(其中在線討論占30%,在線練習占30%,在線測試占40%)。

實訓結束后,通過調查,基于MOOC的翻轉課堂教學模式的教學整體效果較好,學生的學習積極性有了提高；動手能力提高，在課外學科競賽中取得好成績；探索能力和分析問題、解決問題的能力得到提高。

四、結語

基于MOOC的翻轉課堂教學法與金工實習相結合是促進金工實習教學改革的一種卓有成效的方法。翻轉課堂教學法使學生在課下先預習,學習各工種的理論知識和操作要領,在實習中把精力重點放在如何操作各種實習設備進行加工上,增加了學生動手操作時間,增強了學生的動手能力和實踐應用能力。