翻轉(zhuǎn)課堂在《機(jī)械制造工藝》課程教學(xué)中的應(yīng)用

中圖分類號：F061.3；G71文獻(xiàn)標(biāo)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(jìn)，探索更加高效、互動的教學(xué)模式已經(jīng)成為教育工作者關(guān)注的焦點(diǎn)。翻轉(zhuǎn)課堂作為一種新型的教學(xué)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(jié)合，使得學(xué)生在課堂上能夠更加主動地參與到學(xué)習(xí)過程中。在《機(jī)械制造工藝》這一理論與實(shí)踐緊密結(jié)合的課程中，翻轉(zhuǎn)課堂的應(yīng)用不僅可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和參與度，還能夠促進(jìn)高職學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和工程實(shí)踐能力的提升，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)教學(xué)效果的優(yōu)化。鑒于此，本文將通過探討翻轉(zhuǎn)課堂在《機(jī)械制造工藝》課程教學(xué)中的意義以及應(yīng)用，希望為培養(yǎng)適應(yīng)時代發(fā)展的優(yōu)秀人才提供助益。

一、現(xiàn)階段《機(jī)械制造工藝》課程教學(xué)面臨的問題

（一）理論與實(shí)際脫節(jié)

隨著社會不斷發(fā)展，科技也在不斷進(jìn)步。然而仍有部分高職教師受到傳統(tǒng)觀念的影響，在教學(xué)中往往側(cè)重于抽象的理論原理和經(jīng)典案例教學(xué)，而忽略了對現(xiàn)代制造技術(shù)和實(shí)際生產(chǎn)過程的深入探討研究，尤其是隨著制造技術(shù)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(shí)際需求之間的差異也越來越大，學(xué)生雖然能夠掌握基礎(chǔ)的制造工藝概念，但在面對具體的生產(chǎn)任務(wù)和復(fù)雜的工程問題時缺乏解決實(shí)際問題的能力和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，尤其是在培養(yǎng)實(shí)用性人才的高職院校中，這種脫節(jié)不僅限制了學(xué)生技能的實(shí)用性和適應(yīng)性，也影響了課程教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，導(dǎo)致培養(yǎng)出的學(xué)生難以迅速融入現(xiàn)代制造業(yè)的工作環(huán)境。

（二）學(xué)生基礎(chǔ)知識不牢固

在現(xiàn)階段《機(jī)械制造工藝》課程的教學(xué)中，學(xué)生基礎(chǔ)知識不牢固的問題尤為凸顯，尤其是高職院校的部分學(xué)生這種現(xiàn)象更為常見，這往往是由于學(xué)生在基礎(chǔ)教育階段因?yàn)橘Y源分配不均和個人學(xué)習(xí)習(xí)慣導(dǎo)致的問題，從而在學(xué)習(xí)更深入的機(jī)械制造工藝?yán)碚摃r，由于缺乏必要的前置知識支撐，難以理解復(fù)雜的概念和原理，學(xué)習(xí)效率低下。

（三）實(shí)踐教學(xué)資源有限

隨著高等教育規(guī)模的擴(kuò)大，高職學(xué)生人數(shù)的增加使得現(xiàn)有的實(shí)踐教學(xué)資源更加緊張，無法滿足所有學(xué)生的需求。此外，現(xiàn)階段仍有部分高職院校財(cái)政預(yù)算有限，沒有足夠的資金用于購買和維護(hù)先進(jìn)的制造設(shè)備和實(shí)驗(yàn)設(shè)施，不能提供充足的實(shí)踐教學(xué)資源，使得學(xué)生在理論學(xué)習(xí)之后缺乏足夠的實(shí)操機(jī)會，限制了學(xué)生將理論知識應(yīng)用于實(shí)際操作能力的同時也影響了他們對機(jī)械制造工藝流程的深入理解和熟練掌握。

二、翻轉(zhuǎn)課堂在《機(jī)械制造工藝》課程教學(xué)中的意義

（一）促進(jìn)理論與實(shí)踐的融合

翻轉(zhuǎn)課堂是將課堂講授與課后自學(xué)相結(jié)合的一種新型教學(xué)模式，主要是讓學(xué)生在課前通過視頻、閱讀材料等方式自主學(xué)習(xí)理論知識，課堂上則更多地進(jìn)行討論、案例分析、實(shí)驗(yàn)操作等實(shí)踐活動。這種模式可以幫助學(xué)生將理論與實(shí)際操作緊密結(jié)合，提高對機(jī)械制造工藝流程的理解和掌握。就以在教學(xué)機(jī)械加工工藝中的鋁套管錠子鋁套管精加工專用夾具的設(shè)計(jì)和應(yīng)用為例，在翻轉(zhuǎn)課堂模式下，學(xué)生首先通過在線資源和教材自主學(xué)習(xí)夾具設(shè)計(jì)的基本理論，包括夾具的定位原理、夾緊力的計(jì)算以及材料選擇等，這一過程使學(xué)生能夠?qū)A具設(shè)計(jì)有一個初步的理論認(rèn)識。隨后，在課堂上教師引導(dǎo)學(xué)生將這些理論知識應(yīng)用于實(shí)際的鋁套管錠子精加工過程中，設(shè)計(jì)出專用夾具，比如學(xué)生在設(shè)計(jì)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(zhuǎn)課堂中學(xué)生可以在課堂上展示自己的設(shè)計(jì)方案，并通過小組討論和教師指導(dǎo)，對設(shè)計(jì)進(jìn)行評估和優(yōu)化[。這樣的互動不僅加深了學(xué)生對夾具設(shè)計(jì)原理的理解，還使他們能夠?qū)⒗碚撝R和實(shí)際操作相結(jié)合。

（二）激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動性

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

（三）提高教學(xué)效果

在傳統(tǒng)的教學(xué)模式中，教師往往是課堂上的知識傳遞者，而學(xué)生則更多是知識的接受者。而在翻轉(zhuǎn)課堂中，學(xué)生需要在家中通過視頻、教材等資源自主學(xué)習(xí)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(xué)知識內(nèi)化吸收并加以應(yīng)用。這種教學(xué)模式鼓勵學(xué)生積極參與回答問題，營造活躍的課堂氛圍，學(xué)生在積極的交流中深化了對機(jī)械制造工藝知識的理解。與此同時，學(xué)生在回答問題時需要調(diào)用所學(xué)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(xué)生的批判性思維和實(shí)際應(yīng)用能力。通過回答問題，學(xué)生不僅能夠展現(xiàn)自己的學(xué)習(xí)成果，還能夠從教師和同學(xué)的反饋中獲得新的啟示，從而提高教學(xué)效果。

三、翻轉(zhuǎn)課堂在高職《機(jī)械制造工藝》課程教學(xué)中的應(yīng)用

（一）結(jié)合課程特點(diǎn)制定教學(xué)方案

《機(jī)械制造工藝》課程是高職院校中一門研究機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)過程中工藝方法和工藝原理的應(yīng)用性技術(shù)學(xué)科，主要涵蓋了機(jī)械制造過程中的工藝設(shè)計(jì)、生產(chǎn)組織、質(zhì)量控制、設(shè)備選擇與維護(hù)等方面的知識和技能，主要是培養(yǎng)學(xué)生對機(jī)械制造過程中各種工藝問題的理解和解決能力。因此在實(shí)際教學(xué)中，教師需要緊密結(jié)合課程特點(diǎn)，制定具體的教學(xué)方案。就以鋁套管錠子鋁套管精加工專用夾具的設(shè)計(jì)和應(yīng)用教學(xué)為例，教學(xué)方案的設(shè)計(jì)要圍繞夾具的功能性、實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性展開。首先，教師在課前要為學(xué)生提供關(guān)于夾具設(shè)計(jì)原理、材料選擇、結(jié)構(gòu)優(yōu)化等方面的學(xué)習(xí)資料，引導(dǎo)學(xué)生通過視頻、教材和在線論壇等途徑自學(xué)。隨后在課堂上，教師提出問題：“在設(shè)計(jì)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(xué)生基于自學(xué)內(nèi)容，結(jié)合實(shí)際案例，通過小組討論形成答案。例如學(xué)生會提出采用高精度導(dǎo)軌和可調(diào)節(jié)的夾緊機(jī)構(gòu)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(xué)生的回答進(jìn)行點(diǎn)評和引導(dǎo)，深入分析夾具設(shè)計(jì)的各個方面。在這一過程中學(xué)生會參與到實(shí)際操作中，如使用CAD軟件繪制夾具設(shè)計(jì)圖，或是在實(shí)驗(yàn)室中模擬夾具的使用效果。這種結(jié)合理論學(xué)習(xí)和實(shí)踐操作的教學(xué)方案，不僅讓學(xué)生在實(shí)踐中深化對理論的理解，還能夠培養(yǎng)他們的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力和實(shí)際問題解決能力。最后，學(xué)生根據(jù)課堂討論、教師反饋和實(shí)際操作的經(jīng)驗(yàn)，修改并完善自己的夾具設(shè)計(jì)方案，以實(shí)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(shù)設(shè)計(jì)教學(xué)課程內(nèi)容

在《機(jī)械制造工藝》課程教學(xué)中應(yīng)用翻轉(zhuǎn)課堂，特別是借助信息技術(shù)設(shè)計(jì)教學(xué)課程內(nèi)容，可以極大地提高教學(xué)效果。接下來就以鋁套管錠子鋁套管精加工專用夾具的設(shè)計(jì)和應(yīng)用教學(xué)為例，在課前，教師利用信息技術(shù)為學(xué)生提供豐富的學(xué)習(xí)資源，如在線視頻、交互式教程、虛擬仿真軟件等。學(xué)生通過觀看老師提供的關(guān)于專用夾具設(shè)計(jì)原理、材料選擇、結(jié)構(gòu)優(yōu)化等方面的教學(xué)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(shè)計(jì)要求。例如，教師可以制作一個關(guān)于夾具設(shè)計(jì)流程的動畫視頻，指導(dǎo)學(xué)生如何在CAD軟件中繪制夾具的初步設(shè)計(jì)圖，并要求學(xué)生在課前完成相關(guān)練習(xí)。這樣的課前準(zhǔn)備不僅幫助學(xué)生建立了基礎(chǔ)理論知識，還激發(fā)了他們的學(xué)習(xí)興趣。

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

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

（三）充分發(fā)揮學(xué)生的課堂主體地位

在教授《機(jī)械制造工藝》課程時，教師需要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，為了更好地提高教學(xué)效率，教師在實(shí)際教學(xué)中需要以學(xué)生為主體，充分發(fā)揮學(xué)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(shè)計(jì)和應(yīng)用教學(xué)為例，在翻轉(zhuǎn)課堂模式下學(xué)生需要在課前通過在線資源學(xué)習(xí)專用夾具設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)理論，包括夾具的功能、結(jié)構(gòu)、材料選擇以及設(shè)計(jì)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(dǎo)者和助手的角色，引導(dǎo)學(xué)生通過回答問題來展示他們對知識的應(yīng)用和理解。比如教師提出問題：“在設(shè)計(jì)鋁套管錠子鋁套管精加工專用夾具時，你們認(rèn)為應(yīng)該考慮哪些關(guān)鍵要素？”學(xué)生以小組形式進(jìn)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(shè)計(jì)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(shè)計(jì)采用了自動化夾緊機(jī)構(gòu)，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(shè)計(jì)，可以方便維護(hù)和升級。”隨后，每個小組選派代表向全班同學(xué)展示討論成果。這種回答問題的形式，使得學(xué)生不僅要理解理論知識，還要將這些知識應(yīng)用于實(shí)際問題中，從而充分發(fā)揮學(xué)生在課堂上的主體地位。

四、結(jié)束語

綜上所述，翻轉(zhuǎn)課堂在《機(jī)械制造工藝》課程中的應(yīng)用不僅激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還鍛煉了他們的實(shí)際操作能力和創(chuàng)新思維。通過課前自學(xué)、課堂討論和課后實(shí)踐，學(xué)生對專用夾具的設(shè)計(jì)與應(yīng)用有了深刻理解。翻轉(zhuǎn)課堂讓每一個學(xué)生都有機(jī)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(shè)計(jì)中所展現(xiàn)的，這種教學(xué)模式為培養(yǎng)既有理論知識又有實(shí)踐技能的現(xiàn)代工程師打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，為我國機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)新的活力和智慧。

參考文獻(xiàn)：

[1]郁雯霞～以“互聯(lián)網(wǎng)大微課”為依托的翻轉(zhuǎn)課堂在高職《機(jī)械制造工藝》課程中的應(yīng)用[J].河北農(nóng)機(jī)，2021（02）：76-77.

[2]王智明，魏興春，郭俊鋒.基于翻轉(zhuǎn)課堂的機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)課程混合式教學(xué)模式探索與實(shí)踐[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2021（13）：64-66.

[3]朱冬梅，劉國勇.機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)中翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)方法的應(yīng)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(shè)計(jì)和應(yīng)用[J].紡織器材，2018，45（06）：14-16.

（作者單位：湖南財(cái)經(jīng)工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)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(jī)械設(shè)計(jì)與制造，職業(yè)教育教學(xué)。]

（責(zé)編：建峰）