基于學習通平臺的翻轉課堂課程教學實踐

摘? 要：傳統教學方式的優勢在于其知識教學的高效率，但是集體學習的高效率同時也導致了教師對學生個體的忽視，無法做到因材施教。翻轉課堂將傳統的教學過程進行互換，整個教與學過程的主體換成了學生，在教學活動的過程中他們主動地去發現問題和解決問題，提高了課堂質量，激發了學生的學習興趣。文章借助超星學習通平臺以“機械設計基礎”課程為例闡述了應用O-PIRTAS模式翻轉課堂的實際操作方法。通過翻轉課堂實踐化教學，表明該教學方法教學效果遠優于傳統教學方法，大大提高了教學質量。

關鍵詞：翻轉課堂;學習通平臺;O-PIRTAS模式;“機械設計基礎”課程

中圖分類號：G423.3;TP3-05? ? ? 文獻標識碼：A 文章編號：2096-4706（2021）02-0196-03

Abstract：The advantage of traditional teaching methods lies in the high efficiency of knowledge teaching，but the high efficiency of collective learning also leads to teachersneglect of individual students and inability to teach students in accordance with their aptitude. The flipped classroom interchanges the traditional teaching process so that students can become the main body of the whole teaching and learning process. During the teaching activities，they can actively find and solve problems，which improves the quality of the classroom and stimulates studentsinterest in learning. With the help of Chaoxing learning through platform and taking the course of “Mechanical Design Basis” as an example，this paper expounds the practical operation method of applying O-PIRTAS mode in flipped classroom. Through the flipped classroom practice teaching，it shows that the teaching effect of this teaching method is far better than the traditional teaching method，which greatly improves the teaching quality.

keywords：flipped classroom;learning through platform;O-PIRTAS mode;“Mechanical Design Basis” course

0? 引? 言

“機械設計基礎”課程是機械類專業的一門專業基礎課程，由于學生在學習本門課程時所擁有的專業知識較少，對相關機械缺少感性認識，日常生活中的實踐經驗也不足，再加上課程本身理論性強，實踐性要求高，導致教師在課堂上的教學效率較低，部分知識點需要多次講解，才能完全講透。然而學生分析問題、解決問題的能力直接影響機械設計，同時也影響設備質量。教師認為借助超星學習通平臺采用翻轉課堂方式進行教學，讓學生在課前自主學習相關知識，教師在課堂上引導學生進行探究并進行拓展性學習，就能有效提高課堂效率。教師希望通過翻轉課堂模式，在教學過程中引導學生之間進行相互合作學習，將學習的主動權交給學生，讓學生之間分享各種不同的觀點，從而加深對平面連桿機構相關知識的理解，提升設計能力。“平面四桿機構的運動特性”是機械工程學院專業基礎課程“機械設計基礎”的一個主題。“機械設計基礎”是機械類專業的一門必修課程，內容主要包含機械原理與機械設計兩大部分。主要是培養學生掌握各種機構的工作原理，運動分析的方法，適用場合，通用零部件的失效形式及一般的設計步驟和方法，常用零部件的結構設計。它不僅具有較強的理論性，而且具有較強的實踐性和應用性。通過對本門課程的學習，學生在機械設計中，能夠合理選擇機構的形式，準確分析零件的受力情況，采用正確的設計計算方法，熟練應用計用圖表，合理選擇材料，合理設計零件的結構，為后續專業課程學習和今后從事設計工作打下堅實的基礎。

本次課程教學對象為本科材料成型及控制工程專業大二學生，班級人數為32人。該班的學生科學文化知識基礎好，自主學習意識和能力較強，也具備一定的信息獲取能力。因此，該班適合開展翻轉課堂教學。另外，班級人數適中，教師能夠兼顧小組間的協作交流并給予個性化的指導。學校也為實施翻轉課堂教學提供了有力的支持，基本的硬件與軟件設施（超星學習通在線教學平臺）均已向師生提供。因此，可以保證本門課程翻轉課堂的有效開展。

下面以“平面四桿機構的運動特性”為例，介紹本課程如何通過實施O-PIRTAS模式進行翻轉課堂教學。

1? 教學實施過程

1.1? 確定教學目標

一門課程需要確定該課程的教學目標（O），而一堂課則需要確定具體的教學目標。教學目標也就是學生在學習后需要達到的目標，它對整個教學活動過程具有統領作用。明確教學目標是實施翻轉課堂教學的首要環節和先決條件。本主題的知識性教學目標為：理解并識別平面四桿機構的急回特性、傳力性能、死點位置。本主題的能力性教學目標為：通過急回特性、傳力性能及死點位置相關知識的講解，引導啟發學生的創造性思維與創新意識。通過確定教學目標對教師的教和學生的學提供了要求和學習的目標。

1.2? 課前準備活動

課前準備活動（P）主要是為了激發學生學習的動機及準備相關的認知基礎。對于本課程的學生來說，他們迫切想要了解機械設計的相關設計理論，具備較強的學習動機。但是由于本主題的知識需要具備較強的各科知識的綜合運用能力，而學生的生產實際閱歷幾乎為零，因此在學習本主題內容的時候會出現困難。

基于上述考慮，為了激發學生學習平面四桿機構特性的動機，教師借助超星學習通平臺上傳遴選到符合學生學情及教學內容要求的學習視頻。重點介紹平面四桿機構在生產實踐中的實際應用，比如牛頭刨床、慣性篩、縫紉機踏板機構中的應用，強調平面連桿機構的重要性。為了準備相關的認知基礎，教師引導學生從現有的知識和經驗出發，借助日常生活中的現象進行直觀感知、積極思索，認真觀察并思考教師提前準備好的課堂問題，深化對知識的理解。

1.3? 課前教學視頻

課前教學視頻（I）的學習主要是采用線上學習的形式，通過學生自學完成，目的是實現知識性的教學目標。本門課程用到的平臺是超星學習通平臺，課前教師遴選優質視頻上傳到平臺中，如圖1所示。

1.4? 課堂視頻回顧

學生完成線上視頻學習之后，就進入到線下課堂學習。教師首先進行課堂視頻回顧（R），并對相關內容的重點進行強調，比如急回具有方向性，死點產生條件等。

1.5? 課堂知識測試

回顧完視頻內容之后，教師利用學習通在線平臺通過課堂知識測試（T）檢查學生課前視頻學習的效果。教師首先設計基礎性的題目考查學生課前是否學習了教學視頻。此外，教師設計了比較難的題目，考查學生通過視頻學習對急回特性這一知識難點的掌握程度。例如：擺動導桿機構的極位夾角和導桿的擺角是什么關系，如圖2所示。

1.6? 課堂活動探究

翻轉課堂的最大優勢是使課堂時間用于深層的活動參與和有意義學習。在課堂問題解決之后，教師設計兩個課堂活動進行探究（A），以實現本主題的能力性教學目標。學生通過探究環節，更加深層次的理解急回特性與死點位置，更重要的是學會利用急回特性及死點位置解決生活中的實際問題。

1.7? 課堂總結提升

最后，教師對課程內容進行總結和提升（S）。教師希望同學們能廣泛涉獵有關四桿機構的應用。最后布置課后作業，預告下節課學習的知識點。

2? 反思與總結

翻轉課堂總體來說分為課前信息接收、課中消化吸收、課后應用提升三個實施階段。三個實施階段都以學生為主體，教師積極做好學習引導。翻轉課堂打破了原有傳統教學的課堂教學模式，利用超星學習通平臺進行教學信息的傳遞，增加了線上教學的“陪伴度”，突出了學生的主體地位及教師的主導作用。經過兩年的實踐證明，“機械設計基礎”課程實施翻轉課堂教學是可行并有效的，學生全部參與到課堂教學中，大大降低了上課低頭族的數量，學生對課程教學的滿意度也逐年升高，同行及校院兩級督導人員聽課評價也極高，學生的課程成績相比傳統教學有明顯提高，后續的課程設計不及格率為零。

2.1? 課前線上教學資源的選取是關鍵

學校為教師提供方便穩定的在線教學平臺是實施翻轉課堂的基礎，而優質的教學資源是提高教學效果的保障。目前我校為全校師生提供了超星學習通平臺及智慧樹平臺，“機械設計基礎”課程是在學習通平臺上建設的課程，平臺課程資源界面如圖3所示。

為了尋找更加適合優質的教學資源，課程組在建課過程中，首先構建出本課程的章節知識樹，并針對各知識點進行資源的采集和制作，如緊密圍繞知識點，結合當前的新技術對教學案例進行精編精選、從精品課程或者其他教學資源選擇或者錄制教學視頻等。在上課前把整理好的教學資源上傳至學習通平臺供學生課前預習，并且要求學生在自學的過程中完成一定的任務點。教師通過平臺對學生的學習情況進行監控并及時反饋。

2.2? 課中講解探討是加深

在課程教學中，課堂活動探究部分是有效利用課上時間讓學生深層次參與課堂學習中進行有意義的學習活動的重要環節。當然這個環節對于教師而言是一個重大挑戰。教師首先需要設定課上要討論的問題，以實現前面制定的能力性的教學目標。另外，課中的教學方式也需要斟酌，比如什么情況可以采用小組合作學習、基于項目的學習或者基于問題的學習，甚至基于游戲的學習等。爭取每堂課讓學生能清楚要實現的目標，讓學生們帶著任務和思考進入到學習當中，教師做好整個課堂的引導。在引導的過程中根據學生對知識掌握的具體情況逐步對問題進行分析，總結出要點，便于學生參考。再次，各小組根據學習任務展開討論，完成自己的任務分析;最后，教師及每位學生、每個小組根據完成任務的情況進行總結，指出在學習中存在的問題并進行分析，爭取做到最好。

2.3? 課后實例設計是應用

課后的設計實例是落實學習效果的一個手段，如果學生可以利用課堂上所學的知識對要設計的實例進行分析、計算、討論直至能夠獨立完成設計，并將設計成果（包括簡圖繪制、自由度計算及制作的模型）上交，這就證明教學效果不錯，反之，師生均需反思及尋找原因加以及時改進。教師批閱完成學生的學習成果后，學生可根據教師的意見對自己的作品進行再次完善，最后形成最終的設計作品。在課后整個設計過程中，學生將學到的知識進行實際應用，一方面增強了學生的實踐動手能力，另一方面也培養了學生的創新能力與創新意識。

3? 結? 論

總的來說，在“機械設計基礎”課程兩年的翻轉課堂教學實踐中，我們通過不斷地嘗試、改革和實踐，逐漸完善了課程教學的每個環節。使用O-PIRTAS模式進行翻轉課堂教學，為教師有效實施翻轉課堂教學提供了一個操作性強的方法，使用該模式，課堂時間變得十分緊湊、高效;學生學習比較主動，學習投入更多，學習能力也明顯提高，對“機械設計基礎”課程的理解也達到了比較深層的水平。

參考文獻：

[1] 李志強，張登玉，陳列尊，等.“單片機應用技術”課程的信息化教學研究與實踐 [J].現代信息科技，2020，4（7）：172-174.

[2] 代菊英，張蕉蕉，唐建，等.基于翻轉課堂的機械設計基礎課程教學研究與實踐 [J].科技創新與生產力，2016（10）：44-46.

[3] 謝秀瓊.聯通主義視域下翻轉課堂在高職“大學語文”中的應用 [J].高教學刊，2020（17）：180-183.

[4] 龐令佳，王瑞霞，李建臣.新冠疫情下翻轉課堂在體育教學中的應用研究 [J].高教學刊，2020（17）：105-108+111.

[5] 馬海燕，岳欣，劉冰.翻轉課堂在高校英語拓展課的應用研究——以“中國文化英語”拓展課程為例 [J].職業技術，2020，19（7）：38-42.

[6] 黃海燕.SPOC教學模式在高職單片機技術課程教學中的實施探索 [J].課程教育研究，2018（1）：210-212.

[7] 崔寧，劉向陽.基于翻轉課堂的高職《單片機應用》課程混合式教學模式探析 [J].教育與職業，2019（2）：88-92.

作者簡介：孔佳利（1986—），女，漢族，山東德州人，副教授，碩士，研究方向：機械設計及理論。