翻轉課堂教學模式在設備教學中的應用

摘 要 文章針對設備教學中培養懂原理、能分析、會排故的專業技術人才的要求，結合翻轉課堂的特點，開展翻轉課堂教學模式應用于設備教學中的研究。通過課前自學與輔導、課中交流與探討、課后評估與實踐的方式，將翻轉課堂成功應用于設備教學，提高學生對設備結構和原理的認識，增強學生分析和排除設備常見故障的能力。

關鍵詞 翻轉課堂；設備教學；故障排除；綜合素質

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2024.18.029

Application of Flipped Classroom Teaching Model in Equipment Teaching

XU Jianguo， ZHOU Yuan， YUAN Shengzhi

（College of Weapon Engineering， Naval University of Engineering， Wuhan， Hubei 430033）

Abstract The article focuses on the requirements of cultivating professional and technical talents who understand principles， can analyze， and can troubleshoot in equipment teaching， and combines the characteristics of flipped classroom to conduct research on the application of flipped classroom teaching mode in equipment teaching. Through pre class self-study and guidance， in class communication and discussion， and post class evaluation and practice， flipped classroom has been successfully applied to equipment teaching， improving students' understanding of equipment structure and principles， and enhancing their ability to analyze and troubleshoot common equipment faults.

Keywords flipped classroom; equipment teaching; fault troubleshooting; comprehensive quality

翻轉課堂教學已逐漸在各類課程教學中得到了廣泛應用，它改變了原有課堂中教師在講臺講，學生被動接受的教學模式，通過課前引導和布置任務，使學生自學完成對基礎問題的解決，并在課堂展開問題交流，教學內容從“是什么”向“為什么”“怎么做”轉變，學生真正參與教學，提高了課堂師生互動效率和學習效率[1-2]。某設備課程的內容主要是對機―電―液一體化設備的結構組成、工作原理等展開教學，學生能力的培養不能僅停留在對設備認知理解的層次，還要培養學生對設備常見故障的分析和排除、新結構改進設計的能力。翻轉課堂教學模式契合設備教學中對學生的要求[3-4]，在分析教學目的、課程特點、教3mhadM03J/cVgCijAuFjqw==學條件、教學對象等基礎上，選取部分課程內容，精心設計，逐步實施開展翻轉課堂教學。

1 翻轉課堂教學模式設計

根據設備教學的特點，翻轉課堂教學模式按照教學準備、教學實施、學習評價的順序展開，其總體設計思路如圖1所示。

教學準備階段。通過對人才培養方案、教學大綱的學習理解，首先對設備課程的教學目標進行分析，明確學生學習本門課程后應該具有的能力素質，同時結合翻轉課堂的特點，分析翻轉課堂在設備課程教學中的應用流程。根據教學目的，對課程教學特點展開分析，包括學生能力、授課規模、教學資源、教學管理等方面，探討翻轉課堂在設備課程教學中的應用場景。立足教學實際情況，開展教學條件建設，滿足翻轉課堂課前學習的要求，明確翻轉課堂教學內容。

教學實施階段。根據教學準備階段選擇的內容開展翻轉課堂教學，主要分為課前、課中和課后三個環節[5-6]。通過課前學習與輔導，使學生能夠掌握課程教學的基礎知識，根據任務展開資料查閱、需求分析、結構設計等工作；通過課中交流與研討，學生匯報設備的設計需求和設計成果，并與其他學生展開深入研討，對細節部分進行咨詢、修正、補充和完善；通過課后評估和提高，開展對本次翻轉課堂的教員評價和學生自評，同時指導學生根據交流研討的內容進一步完善翻轉課堂中的設備設計工作。

學習評價階段是課程教學的最后工作，主要對學生的整體學習能力進行評定，包括形成性考核和終結性考核。形成性考核成績根據學生在線上平臺自學時的測試成績、翻轉課堂表現等給定分數；終結性考核為閉卷考試，主要考核現有設備的功能特性，設備常見故障的分析和排除，設備的改進設計方案等內容，根據學生試卷答題情況給定分數。

2 翻轉課堂教學準備

2.1 教學目標分析

本設備課程是一門面向崗位任職課程的核心課程，授課對象為大四本科學生。課程內容集機―電―液與自動控制理論于一體，學生通過學習能夠掌握設備的總體設計方案和各分系統的具體結構、原理和設計思想，輔助課程實踐教學，為學生熟練操作設備和排故能力的培養打下良好基礎。翻轉課堂在本課程中的應用，通過課前自學和輔導，學生獨立完成對設備的基本結構和工作原理的學習，分組開展設備的設計需求分析和結構改進設計，可節約大量時間用于翻轉課堂課中實施的開展。

2.2 教學條件建設

教學條件建設主要包括硬件平臺和軟件平臺的建設。在硬件平臺建設上，課程已經擁有實裝和縮比的原理示教裝置用于設備實踐教學，學生可通過設備觀摩、模型拆卸和組裝等方式對設備的結構組成進行學習。在軟件平臺建設上，信息化教學資源的開發是開展翻轉課堂的關鍵保障[7-8]，立足于線上線下混合式教學的開展，本課程開發了基于軍網平臺的慕課資源和微課資源，學生可據此展開課程自學和自測；同時建設有組建局域網的專業教室，開發了自主學習平臺，采用實裝視頻、動畫原理展示、人機交互式操作等形式，實現對設備結構組成的進一步學習。

2.3 教學內容選擇

結合學生的學習基礎和部隊訓練的要求，以及學生畢業后從事專業的需求，在設備課程中主要選取典型設備作為翻轉課堂教學內容，明確翻轉課堂過程、研究內容和目標，展開翻轉課堂設計。設備教學翻轉課堂內容的選擇主要有以下標準：一是設備應該選取具有典型的機―電―液一體化的系統，便于學生展開設備的需求分析，并對設備的常見故障或通用故障進行梳理，總結提出對應的故障處置方案；二是設備的設計水平和當今國內外先進的科技有一定的差距，存在操作煩瑣、控制精度不高或故障對實戰影響大等問題，需要學生在學習專業基礎的前提下，提出設備改進設計意見，以提高自身的創新能力；三是教學內容應該具備一定的研究深度和難度，對翻轉課堂中設備的改進設計具有一定的指導作用，學生分組合作，培養學生的團隊合作精神。

3 翻轉課堂的實施

翻轉課堂在設備課教學過程中的組織與實施，主要分為課前準備、課中實施、課后提高三個階段。每個階段又各分為不同的步驟，其實施過程如圖2所示。

圖2 翻轉課堂實施過程圖

3.1 課前準備

課前準備主要包括課前分組、任務分工、課前自學與測試等階段[9]。一是根據課前調研得到的學生學習能力和個人特點，以及翻轉課堂的內容要求，將學生分為多個小組，原則上采取強弱搭配、能力互補的方式，每組人員都能夠兼顧理論研究、結構設計、課件制作、溝通交流等方面的需求；二是根據課程內容展開任務分工，選取課程中有研究基礎、有較好實踐意義的內容來開展翻轉課堂，提前向學生明確翻轉課堂需完成的內容、標準和方法，有針對性地開展學習和研究；三是利用軍網慕課資源和自主學習平臺等線上資源，指導學生開展課前自學和自測，使學生能夠熟練掌握本節課中設備的基本內容，了解本節課理論授課中的重難點內容。課前注重跟蹤學生的自學和研究設計進展，與學生及時溝通，針對學生的成果提出針對性改進意見，并對學生的設計思路、課件展示內容等方面進行指導。

3.2 課中實施

課中實施過程是翻轉課堂中對學生學習與研究成果的直接展示，主要包括學習成果展示、研究成果分析、深入交流探討等環節。

學習成果展示的組織，是由學生利用15―20分鐘時間對課前學習情況進行闡述，主要是對現有設備的功能特性、結構組成和工作原理等內容進行講解，由于學生前期均已進行了線上自學和測試，此過程是對學生掌握實際設備知識的進一步鞏固，也是教員對學生掌握知識程度的檢查。根據學生講述內容，教員在后續講評過程中對本環節的內容進行補充講解。

研究成果分析是翻轉課堂的重點，目的是培養學生發現問題、解決問題的能力。主要內容是學生結合實際應用背景，從設計角度出發對現有設備的功能需求展開分析，培養其發現問題并提出解決問題的思路。結合實際設備的結構組成開展研究工作，從生活常識和基礎科學出發，提出設備的改進意見和思路，打破學生對設備認知的神秘感，培養學生勇于探索、勇于創新的精神。

深入交流探討是在完成研究成果分析的基礎上進行的，主要采取提問與解答的方式，由參與翻轉課堂的本組學生作為主講，教員和其他學生對研究成果進行分析與交流探討。在此環節中，教員注重引導學生從設備的需求出發找問題，對學生的設計思路進行總體把關，通過深入交流探討，補充完善設備改進設計的細節部分，為后續學習中綜合實踐技能的提高做準備。

3.3 課后提高

為鞏固課堂學習成果，讓學生既能夠熟練掌握現有設備的特點，為畢業后的崗位任職打下良好的基礎，又要培養學生善于思考、刻苦鉆研的精神，教員在課后要嚴把課堂學習效果的提高工作，主要包括課后檢測、考核評價和綜合實踐幾個方面。

課后檢測主要針對教材中的內容，側重于復習設備的機—電—液一體化的工作原理、常見故障與處置等內容，確保學生能夠掌握現有設備的知識，滿足部隊人才培養的要求。

考核評價作為課程形成性考核的一部分，貫穿于翻轉課堂的始終，不僅重視學生的最終成績，還注重對學生學習過程的評價，也是促進學生積極參與翻轉課堂的動力。通過學生慕課學習、自測情況完成課前評價；根據學生在翻轉課堂實施過程中的表現完成課中評價；根據課后作業完成課后評價。其中，課中評價為教員評價和學生互評，學生通過參與課堂教學過程評分，可更好地了解課堂考核評分的細節，提高學生在翻轉課堂中的參與感與責任感，促進學生綜合素質的培養。

綜合實踐針對具有較高研究興趣和設計能力的學生，主要采取畢業設計或參加競賽的形式開展，在翻轉課堂的基礎上進一步優化設計，實現軟硬件設計或模型制作，系統性完成設備的改進提高。

4 結語

針對設備教學中培養素質能力過硬人才的需求，采用翻轉課堂的形式，對設備課程的教學進行了探索和嘗試。通過教學模式改革，提高了學生對設備結構和原理的認識，培養出懂原理、會分析、能排故的創新型專業技術人才。翻轉課堂開展過程中對學生能力的培養，契合設備教學的培養目標，通過課后考核、設備實操教學和畢業設計工作開展等多方反饋，翻轉課堂的教學成果影響深遠，學生的綜合素質能力得到了較大提高，未來將以翻轉課堂的形式持續拓展設備教學領域，提高課堂教學質量，培養高素質的軍隊人才。

參考文獻

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