翻轉課堂在《機械制造工藝》課程教學中的應用

中圖分類號：F061.3；G71文獻標識碼：A文章編號：1004-4914（2025）07-207-02

引言

隨著教育改革的不斷推進，探索更加高效、互動的教學模式已經(jīng)成為教育工作者關注的焦點。翻轉課堂作為一種新型的教學模式，通過重新分配課堂內(nèi)外的時間，將傳統(tǒng)的知識傳授與課堂討論相結合，使得學生在課堂上能夠更加主動地參與到學習過程中。在《機械制造工藝》這一理論與實踐緊密結合的課程中，翻轉課堂的應用不僅可以提高學生的學習興趣和參與度，還能夠促進高職學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和工程實踐能力的提升，進一步實現(xiàn)教學效果的優(yōu)化。鑒于此，本文將通過探討翻轉課堂在《機械制造工藝》課程教學中的意義以及應用，希望為培養(yǎng)適應時代發(fā)展的優(yōu)秀人才提供助益。

一、現(xiàn)階段《機械制造工藝》課程教學面臨的問題

（一）理論與實際脫節(jié)

隨著社會不斷發(fā)展，科技也在不斷進步。然而仍有部分高職教師受到傳統(tǒng)觀念的影響，在教學中往往側重于抽象的理論原理和經(jīng)典案例教學，而忽略了對現(xiàn)代制造技術和實際生產(chǎn)過程的深入探討研究，尤其是隨著制造技術的快速發(fā)展和生產(chǎn)模式的不斷變革，課堂上的理論知識與企業(yè)的實際需求之間的差異也越來越大，學生雖然能夠掌握基礎的制造工藝概念，但在面對具體的生產(chǎn)任務和復雜的工程問題時缺乏解決實際問題的能力和實踐經(jīng)驗，尤其是在培養(yǎng)實用性人才的高職院校中，這種脫節(jié)不僅限制了學生技能的實用性和適應性，也影響了課程教學目標的實現(xiàn)，導致培養(yǎng)出的學生難以迅速融入現(xiàn)代制造業(yè)的工作環(huán)境。

（二）學生基礎知識不牢固

在現(xiàn)階段《機械制造工藝》課程的教學中，學生基礎知識不牢固的問題尤為凸顯，尤其是高職院校的部分學生這種現(xiàn)象更為常見，這往往是由于學生在基礎教育階段因為資源分配不均和個人學習習慣導致的問題，從而在學習更深入的機械制造工藝理論時，由于缺乏必要的前置知識支撐，難以理解復雜的概念和原理，學習效率低下。

（三）實踐教學資源有限

隨著高等教育規(guī)模的擴大，高職學生人數(shù)的增加使得現(xiàn)有的實踐教學資源更加緊張，無法滿足所有學生的需求。此外，現(xiàn)階段仍有部分高職院校財政預算有限，沒有足夠的資金用于購買和維護先進的制造設備和實驗設施，不能提供充足的實踐教學資源，使得學生在理論學習之后缺乏足夠的實操機會，限制了學生將理論知識應用于實際操作能力的同時也影響了他們對機械制造工藝流程的深入理解和熟練掌握。

二、翻轉課堂在《機械制造工藝》課程教學中的意義

（一）促進理論與實踐的融合

翻轉課堂是將課堂講授與課后自學相結合的一種新型教學模式，主要是讓學生在課前通過視頻、閱讀材料等方式自主學習理論知識，課堂上則更多地進行討論、案例分析、實驗操作等實踐活動。這種模式可以幫助學生將理論與實際操作緊密結合，提高對機械制造工藝流程的理解和掌握。就以在教學機械加工工藝中的鋁套管錠子鋁套管精加工專用夾具的設計和應用為例，在翻轉課堂模式下，學生首先通過在線資源和教材自主學習夾具設計的基本理論，包括夾具的定位原理、夾緊力的計算以及材料選擇等，這一過程使學生能夠對夾具設計有一個初步的理論認識。隨后，在課堂上教師引導學生將這些理論知識應用于實際的鋁套管錠子精加工過程中，設計出專用夾具，比如學生在設計鋁套管錠子鋁套管精加工專用夾具時，需要考慮如何確保錠子在加工過程中的精確定位和穩(wěn)定夾緊。在翻轉課堂中學生可以在課堂上展示自己的設計方案，并通過小組討論和教師指導，對設計進行評估和優(yōu)化[。這樣的互動不僅加深了學生對夾具設計原理的理解，還使他們能夠將理論知識和實際操作相結合。

（二）激發(fā)學生的學習興趣和主動性

翻轉課堂通過改變傳統(tǒng)的知識傳授方式，將學習的主動權從教師手中轉移到學生手中，充分發(fā)揮學生的主觀能動性。在傳統(tǒng)的高職課堂教學中，教師通常是提出問題并直接給出答案，學生被動接受知識。而在翻轉課堂中，學生在課前通過視頻、閱讀材料等方式自主學習，課堂上則更多地進行問題討論和案例分析。例如，在《機械制造工藝》課程中，教師可能會提出一個關于如何優(yōu)化鋁套管錠子加工工藝的問題。學生會在課前自學相關的理論知識，課堂上同學們一起討論，提出各自的見解和解決方案。這種教學模式迫使學生在課前主動學習，以便在課堂上有信心和能力參與討論，這種模式下，學生感受到自己的意見被重視，增強了學習的參與感和歸屬感。

（三）提高教學效果

在傳統(tǒng)的教學模式中，教師往往是課堂上的知識傳遞者，而學生則更多是知識的接受者。而在翻轉課堂中，學生需要在家中通過視頻、教材等資源自主學習課程內(nèi)容，課堂上則通過回答問題、討論案例等方式，將所學知識內(nèi)化吸收并加以應用。這種教學模式鼓勵學生積極參與回答問題，營造活躍的課堂氛圍，學生在積極的交流中深化了對機械制造工藝知識的理解。與此同時，學生在回答問題時需要調用所學知識和理解概念、分析問題并提出解決方案，這個過程不僅可以有效鞏固記憶，使知識更加牢固，還有利于提升學生的批判性思維和實際應用能力。通過回答問題，學生不僅能夠展現(xiàn)自己的學習成果，還能夠從教師和同學的反饋中獲得新的啟示，從而提高教學效果。

三、翻轉課堂在高職《機械制造工藝》課程教學中的應用

（一）結合課程特點制定教學方案

《機械制造工藝》課程是高職院校中一門研究機械產(chǎn)品生產(chǎn)過程中工藝方法和工藝原理的應用性技術學科，主要涵蓋了機械制造過程中的工藝設計、生產(chǎn)組織、質量控制、設備選擇與維護等方面的知識和技能，主要是培養(yǎng)學生對機械制造過程中各種工藝問題的理解和解決能力。因此在實際教學中，教師需要緊密結合課程特點，制定具體的教學方案。就以鋁套管錠子鋁套管精加工專用夾具的設計和應用教學為例，教學方案的設計要圍繞夾具的功能性、實用性和經(jīng)濟性展開。首先，教師在課前要為學生提供關于夾具設計原理、材料選擇、結構優(yōu)化等方面的學習資料，引導學生通過視頻、教材和在線論壇等途徑自學。隨后在課堂上，教師提出問題：“在設計鋁套管錠子鋁套管精加工專用夾具時，如何平衡夾具的定位精度、夾緊穩(wěn)定性和加工效率。\"學生基于自學內(nèi)容，結合實際案例，通過小組討論形成答案。例如學生會提出采用高精度導軌和可調節(jié)的夾緊機構來確保定位精度和穩(wěn)定性，同時通過自動化控制來提高加工效率。接著，教師將根據(jù)學生的回答進行點評和引導，深入分析夾具設計的各個方面。在這一過程中學生會參與到實際操作中，如使用CAD軟件繪制夾具設計圖，或是在實驗室中模擬夾具的使用效果。這種結合理論學習和實踐操作的教學方案，不僅讓學生在實踐中深化對理論的理解，還能夠培養(yǎng)他們的創(chuàng)新設計能力和實際問題解決能力。最后，學生根據(jù)課堂討論、教師反饋和實際操作的經(jīng)驗，修改并完善自己的夾具設計方案，以實現(xiàn)對鋁套管錠子鋁套管精加工過程的優(yōu)化[2]。

（二）借助信息技術設計教學課程內(nèi)容

在《機械制造工藝》課程教學中應用翻轉課堂，特別是借助信息技術設計教學課程內(nèi)容，可以極大地提高教學效果。接下來就以鋁套管錠子鋁套管精加工專用夾具的設計和應用教學為例，在課前，教師利用信息技術為學生提供豐富的學習資源，如在線視頻、交互式教程、虛擬仿真軟件等。學生通過觀看老師提供的關于專用夾具設計原理、材料選擇、結構優(yōu)化等方面的教學視頻，初步了解鋁套管錠子鋁套管精加工專用夾具的基本概念和設計要求。例如，教師可以制作一個關于夾具設計流程的動畫視頻，指導學生如何在CAD軟件中繪制夾具的初步設計圖，并要求學生在課前完成相關練習。這樣的課前準備不僅幫助學生建立了基礎理論知識，還激發(fā)了他們的學習興趣。

課堂上，教師通過信息技術手段，如在線問卷、討論板或投影演示，引導學生就“如何設計一個高效合理的專用夾具\"等問題進行深入討論。學生可以在小組內(nèi)利用電腦，通過專業(yè)的CAD軟件進行夾具設計的實時演示和修改。然后學生在課堂上展示他們設計的夾具模型，并使用虛擬仿真軟件模擬夾具在實際加工中的表現(xiàn)，從而驗證設計方案的可行性。教師在這一過程中提供即時反饋，幫助學生優(yōu)化設計方案，確保夾具設計能夠滿足加工精度的要求。

課后，學生根據(jù)課堂上的討論和教師反饋，繼續(xù)利用信息技術進行夾具設計的迭代和完善，例如學生可以通過在線協(xié)作平臺與同學和教師交流，共享設計成果，并進行互評。同時教師可以布置與實際生產(chǎn)相關的作業(yè)，如編寫夾具操作說明書或維護指南，要求學生利用信息技術手段進行文檔編輯和圖表制作。此外，學生還可以通過在線測試系統(tǒng)進行自我評估，確保對專用夾具設計原理和應用的深入理解。通過這樣的翻轉課堂教學模式，信息技術成為教學內(nèi)容的有機組成部分，不僅提高了教學的互動性和趣味性，而且有助于學生將理論知識與實踐操作相結合，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力和解決實際問題的能力[3]。

（三）充分發(fā)揮學生的課堂主體地位

在教授《機械制造工藝》課程時，教師需要培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和培養(yǎng)學生自主學習的能力，為了更好地提高教學效率，教師在實際教學中需要以學生為主體，充分發(fā)揮學生的課堂主體地位。就以鋁套管錠子鋁套管精加工專用夾具的設計和應用教學為例，在翻轉課堂模式下學生需要在課前通過在線資源學習專用夾具設計的基礎理論，包括夾具的功能、結構、材料選擇以及設計原則等。課堂上，教師不再是唯一的知識傳遞者，而是扮演引導者和助手的角色，引導學生通過回答問題來展示他們對知識的應用和理解。比如教師提出問題：“在設計鋁套管錠子鋁套管精加工專用夾具時，你們認為應該考慮哪些關鍵要素？”學生以小組形式進行討論，每個小組成員都積極參與，提出自己的見解，他們可能會討論夾具的設計如何影響到加工效率、成本以及操作便捷性。一個小組可能會提出：“我們的夾具設計采用了自動化夾緊機構，這樣可以在提高夾緊力的同時，減少操作時間，提高生產(chǎn)效率。此外，還考慮到了夾具的模塊化設計，可以方便維護和升級。”隨后，每個小組選派代表向全班同學展示討論成果。這種回答問題的形式，使得學生不僅要理解理論知識，還要將這些知識應用于實際問題中，從而充分發(fā)揮學生在課堂上的主體地位。

四、結束語

綜上所述，翻轉課堂在《機械制造工藝》課程中的應用不僅激發(fā)了學生的學習興趣，還鍛煉了他們的實際操作能力和創(chuàng)新思維。通過課前自學、課堂討論和課后實踐，學生對專用夾具的設計與應用有了深刻理解。翻轉課堂讓每一個學生都有機會成為知識的探索者和創(chuàng)造者，正如在鋁套管錠子精加工專用夾具設計中所展現(xiàn)的，這種教學模式為培養(yǎng)既有理論知識又有實踐技能的現(xiàn)代工程師打下堅實基礎，為我國機械制造業(yè)的發(fā)展貢獻新的活力和智慧。

參考文獻：

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[2]王智明，魏興春，郭俊鋒.基于翻轉課堂的機械制造裝備設計課程混合式教學模式探索與實踐[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2021（13）：64-66.

[3]朱冬梅，劉國勇.機械制造裝備設計中翻轉課堂教學方法的應用[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2024（07）：118-120+130.

[4]謝軍.鋁套管錠子鋁套管精加工專用夾具的設計和應用[J].紡織器材，2018，45（06）：14-16.

（作者單位：湖南財經(jīng)工業(yè)職業(yè)技術學院湖南衡陽421001）

[作者簡介：謝軍（1976一），男，漢族，湖南衡陽人，本科，高級工程師，研究方向：機械設計與制造，職業(yè)教育教學。]

（責編：建峰）