基于翻轉課堂模式的普車教學研究與實踐

陳曉麗 蔡琪琳 舒安

摘 要：優質教育和個性化學習已成為信息時代教育發展的主題，信息技術與專業課程有機整合成為增強教學效果、快速達成教學目標提質增效的引擎。課題小組秉承“教育現代化”的理念，以“翻轉課堂”為核心，發揮信息技術獨特優勢、改革普車教學模式、重組教學內容、優化教學過程、創新教學評價體系建構“雙主線三環節雙融合”教學模式，為學生個性化發展、合作學習與終身學習奠定基礎。

關鍵詞：翻轉課堂;教學模式;普通車削;教學研究與實踐

基金項目：綿陽職業教育研究中心2017年度科研課題“翻轉課堂模式下基于崗位技能需求的普車教學研究與實踐”（項目編號：MYZJ201719）。

“工業4.0”引領制造業由自動化向智能化轉型，“中國制造2025”應運而生，面對全球產業競爭格局的變化，我國急需加快戰略部署、固本培元，提高制造業的核心競爭力和可持續發展力，主動迎接和面對新一輪的科技革命與產業變革。在我國工程教育改革的推動下，課題小組借鑒“翻轉課堂”成功案例，融合信息技術建構具有本土特色且符合學生認知和發展規律的“雙主線三環節雙融合”教學模式并實踐于《普通車削加工》課程教學。

1 “翻轉課堂”概述

“翻轉課堂”（Flipped Classroom）亦稱“反轉課堂”，是基于傳統課堂的逆向教學模式，也是信息化技術催生的產物，全程體現開放、自主、合作、辯證與創新的學習理念。“翻轉課堂”以“掌握學習”、“建構主義學習”和“混合式學習”為理論依據，采取“先學后教”的方式，學生通過對課前微視頻等課程資源的學習完成知識傳遞，課中利用交互式、協作式等手段針對自學環節產生的疑惑展開討論、解析與運用，在教師的引導及同學的幫助下鞏固和建構知識體系、實踐和深化專業技能[1，2]。“翻轉課堂”突破了傳統教學的局限性，在時間、空間、教學目標、技術手段、教學效果和評價等方面得到充分的外延。

得益于教育信息化強勁有力的支撐、創新性文化的驅動、個性化教育傳統的訴求，“翻轉課堂”教學模式在美國教育的沃土上得以滋養和推廣。隨著“翻轉課堂”影響力不斷擴大，國外研究者將實踐范圍從中小學領域拓展到高等教育不同專業教學，如物理、化學、生物學、計算機工程、機械工程等。

“翻轉課堂”已成為教學改革的象征性音符，映射出國內教育界對國外教學思想捕捉的敏銳性和實現本土化變革的迫切性。教育部在《教育信息化十年發展規劃（2011-2020年）》中明確提出“縮小基礎教育數字鴻溝，促進優質教育資源共享”、“加快職業教育信息化建設，支撐高素質技能型人才培養”、“推動信息技術與高等教育深度融合，創新人才培養模式”等建設任務。基于新課程改革的實施，“翻轉課堂”教學模式在國內萌芽并迅速發展。重慶聚奎中學和深圳南山實驗學校走在全國前列，成為國內基礎教育領域“翻轉課堂”教學實踐的標桿。隨后，對“翻轉課堂”的理論研究和應用實踐以風起云涌之勢席卷全國各個教學領域，如張金磊基于Robert Talbert模型提出“課前—課中”的教學模式、鐘曉流“太極環式”、重慶理工大學以《會計軟件開發技術》課程為載體建構基于學習成效金字塔理論的“翻轉課堂”教學模式等。研究資料表明，在未來的教學改革中，研究者將“翻轉課堂”與具體學科相結合，不斷完善教學評價體系，開啟探索性、實踐性的本土化創新模式。

2 建構“雙主線三環節雙融合”的普車教學模式

教育信息化的快速發展和先進制造技術的廣泛應用促使高等工程教育不斷反思和探索新型的教學模式用以滿足社會對綜合性、卓越型人才的迫切需求。普車教學作為通往機械制造業的基石，應首當其沖為學生奠定良好的專業知識和操作技能、培養良好的職業素養和創新精神。課題小組借鑒國外“翻轉課堂”，結合“教師主導—學生主體”的教育理念，為普車教學提供一個全方位、寬渠道和多元化的展示空間，基于此環境建構“雙主線三環節雙融合”的普車教學模式，重置教學結構、轉變師生角色，搭建以點、線、面/體形式拓展的知識與技能體系。

2.1 教學模式建構

課題小組以研究基地校教學條件為基礎（校園網絡覆蓋情況、實訓設備數量、耗材儲備量等），建構 “雙主線三環節雙融合”的普車教學模式，如圖1所示。“雙主線”是指貫穿教學全過程的兩條活動鏈，即“教學準備—組織課堂教學—教法反思”的教師活動與“自主學習—深度學習—學法反思”的學生活動;“三環節”是指“課前導學”、“課內研習”和“課后反思”三個組成部分;“雙融合”是指理論與實踐有效融合、線上與線下（即網絡教學與實體教學）有機融合。

虛線框的內容是此教學模式的精髓，它倒置課堂結構，變革“先教后學”、“教師示范，學生模仿”的教學常態。教師采用“先學后教”的逆向方式，借助信息技術和網絡平臺引導學生課前實現自主學習與探索;課內組織、啟發和督促學生通過研討、協作、實踐等多種方法解決疑難問題并疏通知識脈絡、掌握核心技術，促進學生內化吸收完成進階學習。

2.2 教學模式解讀

“雙主線三環節雙融合”是基于“翻轉課堂”模式構建的適宜研究基地校普車理論與實踐一體化教學的理論模型，宏觀體現各教學階段中雙主線、三環節、雙融合的邏輯性、遞進性與整合性，下面對該教學模式的內涵做深入解讀。

2.2.1 課前導學

“先學”是課程實施的首要環節、重要起步，學生在教師的引導下有目的、有計劃、高效地完成個性化學習任務，教師在此階段則作為活動的策劃者、引導者和監督者。

教學目標指導、調節和評價教學活動，而學生的特征（年齡/心理）及其預備狀態（學習動機、努力程度、學習風格、認知、技能和情緒等）反作用于教學目標，因此，教師在“備教材、備學生”的過程中應主動審視理想目標狀態與學生當前狀態之間的差距，確定學生的真實需求以學定教，對授課內容進行選擇、重組、加工、轉化和再創造[3]。除此之外，教師另一核心任務是依據學習內容制作、搜集或篩選優質課程資源并生成配套測試題，為學生提供自學的先決條件;依據教學目標制定量化考核標準，評定學生階段性學習成果;基于網絡發布學習信息。與此同時，教師也應具備預測與評估學生自學效果的能力，為后階段教學活動奠定基礎。

學生借助網絡平臺獲取課程資源，結合自身情況制定學習計劃、安排學習進度，自主完成課前基礎測試，及時反饋知識薄弱區和需要攻克的重難點部分（引導學生利用互聯網查閱相關資料尋找解決方案，促進信息素養的養成）。

2.2.2 課內研習

課內研習是“翻轉課堂”的中間環節，更是知識內化吸收的重要階段。學生擺脫“聽課—寫筆記—做練習”傳統三段式學習方式的桎梏，開啟“眼、耳、口、手、心”并用模式深度學習，在交流與協作、實踐與創新的環境中吸收精華，不斷完善和提升自我。

課內師生教學活動交疊穿插、互為影響。教師作為主導者，全局把控教學質量、合理分配教學時間;幫助學生梳理知識體系，采用整體授課輔以啟發式、研討式等方法著力解決導學環節中預測和反饋出的各級各類問題;因普車教學的實踐性，能力培養過程中更應注重技術屬性的習得，教師示范之后應預留充足的時間讓學生上機操作和積累實戰經驗。

學生是學習的主體，應呈現和保持積極上進的良好狀態，主動思考和參與教學活動，努力提高自身核心能力，如認知能力（批判性思維、推理、定量分析和記憶）、行動能力（采集信息、解決實際問題和制造產品的能力）、內省能力（為實現目標而管控自己的行為和情感的能力）和人際能力（表達思想、回應他人信息的能力）等。學習小組各成員構建的學習共同體應發揮“互教互學互助互評”的關鍵作用，營造求同存異、共進共勉的學習氛圍。

2.2.3 課后反思

課后反思有助于后期教學活動中理論知識與操作技能、網絡學習與實訓教學緊密結合。教師依據學習效果反思教學內容、教學設計和教學方法，去蕪存菁;學生依據考核標準反思學習態度、學習方法和學習效果，去劣存優。

2.3 課程考核評價方式

課題小組以“自主、協作、技能型和創新型”人才培養為目標，采用形成性評價、課程答辯和總結性評價的方式取代常規考核辦法對學習效果進行綜合測評，達到既關注學習過程又關注學習結果的目的。普通車削加工綜合考核評價方式如表1所示。

課題小組將職場所需的基本知識與崗位技能重組、轉換和再創造之后分解至八項任務中，并設置對應的教學目標量化考核標準，按照人才培養計劃建立形成性評價。

課程答辯是新增考核項目，為學生提供自由發揮空間的同時也考驗學生的綜合實力。具體考核辦法：課程學習末期，學生兩兩自由組合成立答辯組（必要時由教師調整），在規定的期限內自行設計與加工作品;答辯組需經歷必答環節、作品描述、現場提問和尺寸檢驗四重考驗（其余學生現場觀摩、旁聽）：1）專業理論必答題5個，采用現場抽題的方式進行;2）作品描述，需要學生闡述創意背景、展示技術圖紙及零件實體、分析零件結構和技術要求、刀具選擇和參數設置、介紹加工流程等;3）現場提問，教師或觀摩的學生針對作品相關問題現場質疑，答辯組負責解釋;4）尺寸檢驗，由教師對作品進行尺寸檢測。

3 “雙主線三環節雙融合”普車教學實踐案例

成形面加工屬于普通車削提升階段的訓練項目，知識和技能的綜合運用率較高，需要學生在原有的基礎上掌握雙手控制法車削單球體（手法練習），再衍生至對其它類型曲線（如酒杯）質量的控制。

3.1 教學實施過程

車削成形面的具體教學實施過程如表2所示。

3.1.1 課前導學

教師在分析教材、學情的基礎上審視教學理想目標狀態與學生當前狀態的差距，依據“實用、夠用”的原則制定教學計劃、重組教學內容并進行加工和再創造，以教學導航、單次量化考核標準、PPT素材、視頻和課前自測等形式呈現。教師將學習資源共享至網絡平臺，學生按照教學要求自主完成專業知識與基礎技能的初級儲備，同時將自測結果反饋至學習中心。

3.1.2 課內研習

本環節是教與學的核心，知識與技能深層次獲取的關鍵。借助師生互動、生生互動探討和解決疑難問題;依靠實訓平臺磨礪技能，理論深入實踐。

1）梳理知識脈絡，研討重難點問題。課內研習應重點解決學生在自學環節中無法參透或理解的問題。在遵循學習規律的基礎上，教師應注重知識的遞進和關聯性，采取小組制形式發揮學生的主體作用，引導學生積極思考和討論，如圖3所示。針對成形面加工流程、操作技巧和注意事項，教師需現場演示，使技能習得更加直觀立體。開放式的教學環境可以強化學生的主體意識、培養良好的思維方式、改善不良的行為習慣、促進學習伙伴之間的交流與合作，順利推動知識與技能二次儲備的進程。

2）制定車削加工方案、普車實訓加工。工藝文件涵蓋技術圖紙分析、工序安排、工量刃具和切削參數選擇等信息，其合理性直接影響產品效果。教師可充分發揮學習小組優勢，由各組成員商討和制定適用的車削加工方案并在教師的指導下分組進行技能強化訓練，如圖4所示。

參照單次量化考核標準評價作品質量（小組互評與教師測評同時進行），教師引導學生正確看待優點、審視自身不足，逐步積累加工經驗，鞏固專業知識。

3）學生總結，教師點評。

3.1.3 課后反思

“課后反思”是“雙主線三環節雙融合”教學模式的最后一個階段，需要師生分別對“教”與“學”的優缺點進行提煉和總結，延續有效的教學方式促使后期教學良性循環發展。譬如，教師長期探索在當前教學形勢下，如何提高學生自學質量、如何促進線上線下教學有效銜接;學生不斷思考如何滿足“學中做、做中思”，如何最大限度避免失誤等。

4 結束語

普通車削理論與實踐一體化課程內容豐富、涵蓋面廣，學生需要掌握的知識及應用體系較為龐大。課題小組“借信息技術之石，璞教學改革之玉”，基于“翻轉課堂”改進教學策略，以崗位技能需求為準繩，結合學校實際量身打造具有本校特色、符合學生認知及發展規律的“雙主線三環節雙融合”教學模式，對學生的專業化走向助一臂之力。

參考文獻

[1]Aaron Sams.&Jonathan Bergmann.Flip Your Students′Learning[J].Educational Leadership，2013，03：16-20

[2]Fulton，Kathleen.Upside Down and Inside Out：Flip Your Classroom to Improve Student Learning [J].Learning ﹠Leading with Technology，2012，06：12-17

[3]陳曉麗.翻轉課堂及雙教學平臺在中職數控課程中的應用研究[D].浙江工業大學，2016.

作者簡介

陳曉麗（1980-），女，四川達州人，工學碩士，高級講師，研究方向：機械設計制造及其自動化。