应用型本科院校《机械原理》翻转课堂教学探索

应用型本科院校《机械原理》翻转课堂教学探索

王鹏，王莹，王晋鹏，周小勇，周欣，何洁，李维宇Summary：讨论和分析翻转课堂教学模式在国内教学中存在的问题，其优点是学生和教师教学相长，都能在国家战略发展目标框架下得到发展，缺点是教学效果并不尽如人意。根据国内教学要求，以作者学校《机械原理》课程教学为例，提出了在教学中通过实验弥补和竞赛驱动，形成理论教学和工程实践相结合的翻转课堂教学模式，该模式适合所有工学课程中理论和实验紧密配合的课程教学。文章的翻转课堂教学方法在实践中获得很好的效果，该方法有助于提高创新型人才的培养质量。Key：翻转课堂;教学效果;创新型人才培养：G642.0

文献标志码：A

：1674-9324（2020）01-0268-02一、引言翻转课堂（FlippedClassroom）就是教师以“微课”的形式录制教学视频，学生利用业余时间观看视频学习课程内容的过程。利用现代化的大数据云端可以将有关核心教学内容的视频永久存档，便于学生课外学习。与传统教学模式相比较，在“翻转课堂教学模式”下，学生课外完成理论知识学习，带着自学问题进入课堂，进而使课堂变成了师生之间教学互动的场所，在互动式课堂上进行答疑、知识应用等教学工作，通过理论知识应用的课堂讲授，以便达到预期的应用型教学目标。我国翻转课堂兴起于2012年，随后在教育界掀起翻转热潮。近年来，无论在教学研究还是教学实践中，“翻转课堂”都已成为教育管理者、研究者、各高校教师关注的热点。2014年8月，由北京大学数字化学习研究中心汪琼教授主讲的MOOC“翻转课堂教学法”在网易公开课官网上线。由上述分析可知，翻转课堂教学模式与传统课堂教学模式相比，教师的角色发生了重要改变。虽然翻转课堂在很多课程的教学过程中得到广泛的应用，也取得了良好的教学效果。但是仅仅依靠这种模式在理论性较强的专业课教学过程中，学生理解课程内容时仍然举步维艰，所以本文以应用型本科院校的机械类专业核心课程《机械原理》为例，进行了翻转课堂的探索。二、我校《机械原理》课堂教学中存在的主要问题1.群体教学模式，学生学习自主性较差。调研和统计我校机械类专业教学任务安排可发现，一个教学班级周内学时不超过30课时，周五下午以及周末无课。根据目前教育部专业教学要求，对于不同的专业的教学在模式上应当有所区别，结合我校的教学安排可知学生课余时间较多，通过学校校园网的网络资源实施翻转课堂，培养学生自我分析问题和解决问题的能力，具有一定的可行性。采用翻转课堂（例如我校机械原理教学）可以取得良好的教学效果。2.课堂结构调整后存在多样性。目前已有大部分研究成果表明翻转课堂优于传统课堂，但也有个别研究显示翻转课堂未能达到预期效果。在翻转课堂中，课堂结构调整满意度较低，课堂结构调整后产生的多样性是影响学生学习不安的一个重要因素。目前我国大学生个体化差异较为明显，如果仅仅提出适合于大多数学生的翻转课堂模式，那么在应用型本科院校课堂内则更需要高质量的实践学习活动，让学生有机会在具体工程环境中应用其所学内容，但是单纯的翻转课堂不能给学生提供具体环境。针对不同的学生，需要设计不同的课堂实践教学活动，这种需求使在国内运用翻转课堂较难。3.学生缺乏课前无监督学习。良好的学风和积极的主观能动性是翻转课堂实施的基础。我国课前学习阶段缺乏监督机制，导致通过翻转课堂的教学模式不能保证学生都能够充分发挥其学习的主观能动性并积极思考。因此，使翻转课堂的教学效果大打折扣。针对此问题，在课前，教师提供学习任务书和相关学习资源，引导学生明确自主学习的内容和目标。学生按照自身的学习习惯进行自主学习，为后期有效地组织“翻转课堂”，提高教学质量，变革教学模式，培养应用型创新人才奠定基础。三、《机械原理》课程“翻转课堂”教学设计根据全国机械原理教学指导委员会调查，工科院校开设的《机械原理》课程理论教学课时都存在课时压缩的现象，大纲却要求其不断增加。我校《机械原理》课时也压缩至56学时。如何解决课时少，内容多，重理论，轻实践的问题。机械原理教学团队在课堂教学和实验教学中，对教学内容、教学手段和教学方法进行着不断地改革和探索。1.构建全新的课程和实验体系。我校办学特色定位于应用型本科院校，基于应用型本科院校的办学特色，《机械原理》构建“理实一体”的课程体系。该课程体系具有理论与实践相结合，实验与创新相结合的特点，也就是说让理论教学尽可能在实验室完成。2.理论课程教学课堂反转。在课程内容建设上抓住“两个立足点”即立足我校办学定位以及人才培养方案中的课程定位。从整个机械系统着眼，在继续加强理论学习的基础上着重培养学生“两个能力”即工程实践能力和创新设计能力。在教学中综合运用多媒体教学和翻转课堂的手段，整体优化教学过程，认真选择，精心组织，在学时压缩的情况下，使教学系统的整体功能得到充分发挥，从而取得最佳教学效果。体现启发式教学的原则，引导学生进行创造性的思维活动，把学生从“听”到“看”的被动地位，推向积极思维的主动地位。3.虚拟实验教学。建立机械基础实验教学中心网站，网址为http：//。中心教师将所有实验以微课的形式录制成视频，通过中心网站学生可以在不同地点上网预习实验，教师也可进行答疑。虚拟实验的内容包含机械原理电子示教板和网上机械零部件陈列室、机构运动简图测绘实验、机构组合搭接、齿轮加工模拟、减速器拆装实验及网上实训室（工程应用案例及机械零部件加工录像），虚拟实验室。4.学科竞赛驱动。在讨论环节中，采用全国大学生机械创新设计大赛的主题和内容作为题目，要求与机械创新设计大赛要求相同，进行机械产品的设计和制造，着重实践，强调“自己动脑、自己动手”。学生自行组织讨论小组，自己拟定项目，进行方案设计。这样，两年一届的机械创新设计大赛的参赛学生覆盖面将会更大。学校每年通过评奖、奖励等政策鼓励學生积极参加各类学科竞赛，使学生在实践中得到锻炼，提高学生的创新能力和团队协作能力。四、結语“翻转课堂”教学模式在国内教学中存在三个问题，现有群体教学模式下，学生不可能按自己的节奏学;学习活动的多样性容易引起学生的不安;学生缺乏课前无监督学习。针对上述问题，根据国内教学要求，以我校《机械原理》课堂教学为例，提出在教学中以工程实践为背景，把理论和实验相结合，通过实验教学环节的弥补，重新构建以翻转课堂为主的课程教学体系，通过网上虚拟实验和大学生学科竞赛，提高课堂教学质量。该模式在实践中获得很好的效果，该方法有助于提高创新型人才的培养质量，适合所有工学课程中理论和实验紧密配合的课程教学。Reference：[1]何克抗.从“翻转课堂”的本质，看“翻转课堂”在我国的未来发展[J].电化教育研究，2014，35（07）：5-16.[2]钟晓流，宋述强，焦丽珍.信息化环境中基于翻转课堂理念的教学设计研究[J].开放教育研究，2013，19（01）：58-64.[3]何朝阳，欧玉芳，曹祁.美国大学翻转课堂教学模式的启示[J].高等工程教育研究，2014，（2）：148-161.ExplorationontheFlippedClassroomTeachingof"MechanicalPrinciples"inAppliedUndergraduateColleges—ACaseStudyontheCourseofMechanicalPrincipleinXAAUWANGPeng，WANGYing，WANGJin-peng，ZHOUXiao-yong，ZHOUXin，HEJie，LIWei-yu（SchoolofMechanicalEngineering，Xi'anAeronauticalUniversity，Xi'an，Shaanxi710077，China）Abstract：TheproblemsofflippedclassroomarediscussedandanalyzedthispaperintheteachinginChina.Theadvantagesarethatbothstudentsandteachersaregoodatteachingandcanbedevelopedundertheframeworkofthenationalstrategicdevelopmentgoals.Thedisadvantagesarethattheteachingeffectisnotsatisfactory.Accordingtothedomesticteachingrequirement，takingtheteachingof"MechanicalPrinciples"asanexample，ateachingmodelofflippedclassroomisputforward，whichcombinestheoryteachingwithengineeringpracticethroughexperimentcompensationandcompetitiondriving，inthispaper.Thisspecificteachingmethodintheflippedc