宋飛鴻
(無錫機電高等職業技術學校,江蘇無錫 214028)
目前,在美國日漸流行“Flipped Classroom”創新教學模式。英語“FlippedClass Model”翻譯過來即為“翻轉課堂式教學模式”。所謂翻轉課堂,就是教師創建視頻,學生在家中或課外觀看視頻中教師的講解,回到課堂上師生面對面交流和完成作業的一種教學形態。隨著互聯網的普及和計算機技術在教育領域的應用,“翻轉課堂式”教學模式變得可行和得以實現。學生可以通過互聯網去使用優質的教育資源,不再單純地依賴授課老師去教授知識,而課堂和老師的角色則發生了變化,老師更多的責任是去理解學生的問題和引導學生去運用知識。
2011年9月,本人和校內外的幾位老師申報了市“十二·五”規劃課題《機電創新產品典型技術簡介》的構建與研究,獲得立項。在課題的研發過程中,我們的重點放在建設該課程的學習網站,設立教學和學習素材資源庫:提供文本(text)、圖形(圖像)(picture)、音頻(audio)、視頻(video)、動畫(animation)等視頻課件為學生在家中或課外觀看,回到課堂上師生面對面交流和完成作業。這樣的一種學習,顛覆了常規教學中上課是教師的“信息傳遞”、課后要“消化吸收”的模式,將“消化吸收”的環節前置到了課堂(FlippedClass Model),而課堂變成了老師和學生之間和學生與學生之間互動的場所,包括答疑解惑、知識的運用等,從而達到更好的教育效果。本文就“Flipped-Class Model”模式在《現代轎車的新功能》教學中的實踐進行了思考。
首先應明確學生必須掌握的目標,以及視頻最終需要表現的內容;其次是收集和創建視頻,應考慮不同教師和班級的差異;最后在制作過程中應考慮學生的想法,以適應不同學生的學習方法和習慣。
《現代轎車的新功能》可分解為六個部分:防抱死制動系統;驅動防滑控制系統;懸架系統;燃油噴射系統;電子點火系統;自動變速器
課前,教師搜集相關素材,如:當汽車制動前輪抱死時,汽車會失去轉向能力,后輪抱死時會造成汽車側滑、甩尾或急轉調頭;汽車在加速過程中的打滑,在非對稱路面或在轉彎時驅動輪的空轉,導致整個車輛向一側偏移;汽車起步或急加速時車尾后坐,緊急制動時車頭前傾,急轉彎時車身橫向搖動(側翻),汽車換檔時車身縱向搖動,正常行駛時由于路面不平上下顛簸,高速行駛時受風力作用影響操縱穩定性等。
現代轎車的特點:燃油充分,減少油耗和改善排放;點火時受發動機工況和使用條件的影響小,結構簡單,工作可靠,維護、調整方便;駕駛操作簡便,無需頻繁換擋,傳動系統的沖擊振動小等。
然后根據學生的基礎和教學內容確定相應的練習;在課型設計后,將上述內容制成PPT 課件并錄屏,生成視頻課件供學生課外學習并思考。制作時盡量從色彩、內容等方面給課件注入活力。
內容在課外傳遞給學生后,那么課堂內更需要高質量的學習活動,讓學生有機會在具體環境中應用其所學內容。課堂中由學生根據視頻解答現代轎車新功能的組成、工作原理、優缺點等,教師則巡回指導、釋疑解惑,課堂活動還可用于為完成作業或做實操過程中有困難的學生提供幫助,課堂成為有意義的學習場所。
(1)防抱死制動系統(Antilock Braking System)簡稱ABS

圖1 ABS工件示意圖
ABS的工作原理是:當車輪制動時,安裝在車輪上的傳感器立即能感知車輪是否抱死,并將信號傳給電腦,對抱死的車輪,電腦馬上降低該車輪的制動力,車輪又繼續轉動,轉動到一定程度,電腦又對其施加制動,保證車輪既受到制動又不致抱死,這樣不斷重復,直至汽車完全停下來。ABS工件示意圖如圖1所示。
(2)驅動防滑系統(Acceleration Slip Regulation 或Traction Control System)簡 稱ASR 或TCS(日本車型稱它為TRC或TRAC)
ASR 的工作原理:在驅動輪打滑時,ASR 通過對比各輪子轉速,電子系統判斷出驅動輪打滑,自動立刻減少節氣門進氣量,降低引擎轉速,從而減少動力輸出,對打滑的驅動輪進行制動,減少打滑并保持輪胎與地面抓地力最合適的動力輸出,這時候無論你怎么給油,在ASR 介入下,會輸出最適合的動力。

圖2 ABR 工件原理示意圖
防滑裝置的最高形式是電控行駛平穩系統(Electronic Stabilty Program)簡稱ESP。ABR工件原理示意圖如圖2所示。ESP 的工作原理:可以監控汽車行駛狀態,并自動向一個或多個車輪施加制動力,以保持車子在正常的車道上運行,甚至在某些情況下可以進行每秒150次的制動。
(3)懸架系統

圖3 懸架系統功能示意圖
懸架系統的功能:把由于路面的變化而引起的車輪上下垂直方向、沿車身縱向和側向的作用反力以及這些反力所造成的力矩都以恰當的方式與特征傳遞到車身上,以保證汽車的正常行駛。
(4)電子控制燃油噴射系統(Electronic Fuel Injection)簡稱EFI
燃油噴射系統:用計算機系統和電子電路通過對燃油泵壓力、轉速和噴油器開閉的控制來控制噴入發動機氣缸的燃油量——空燃比(進入發動機氣缸的空氣與燃油之比)。

圖4 燃油噴射系統的構成
燃油噴射系統的優點:能根據發動機工況的變化供給最佳空燃比的混合氣;供入各氣缸內的混合氣,分配均勻性較好;提高了發動機充氣效率,從而增加了發動機的功率和扭矩;減少油耗和改善排放性;發動機冷起動性和加速性較好。
(5)電子點火系統

圖5 電子點火系統組成

圖6 無觸點電子點火系統電路
無觸點電子點火系統電路:通過一套電器設備將低壓電變為高壓電,再由安裝在氣缸內的火花塞電極間隙的瞬間放電,點燃燃氣混合氣的。整個系統由計算機控制。
電子點火系統特點:受發動機工況和使用條件的影響小,結構簡單,工作可靠,維護、調整工作量小,節約燃油,減小污染。
(6)自動變速器
自動變速器由液力變扭器、行星齒輪和液壓操縱系統組成,通過液力傳遞和齒輪組合的方式來達到變速變矩。
自動變速器不只是一臺簡單的機械換檔裝置,而是能將節氣門位置、車速、發動機轉速、水溫、液壓油油溫、檔位、甚至剎車燈等各種與行車有關的信息進行綜合處理、然后作出決策、控制發動機與輸出軸之間速比的智能化機電系統。
自動變速器的優點有:駕駛操作簡便;換擋平順;傳動系統的沖擊振動小;降低了排放;使用壽命長(普通變速器的2—3 倍)其不足有:結構復雜;維修保養成本高;傳動效率低;維修技術要求高。
翻轉課堂后老師是學生身邊的“教練”,不是在講臺上的“圣人”。“FlippedClass Model”創始人喬納森·伯爾曼(Jon Bergmann)和亞倫·薩姆斯(Aaron Sams)說“翻轉課堂已經改變了我們的教學實踐。我們再也不會在學生面前,給他們一節課講解30或60分鐘。我們可能永遠不會回到傳統的方式教學了。”課堂中,教師的角色從內容的呈現者轉變為學習的教練,就會有時間與學生交談,回答學生的問題,參與到學習小組,對每個學生的學習進行個別指導。當教師更多的成為指導者而非內容的傳遞者時,也就有機會觀察到學生之間的互動。當教師在教室內巡視過程中會注意到學生發展起了他們自己的協作學習小組,學生們彼此幫助,相互學習和借鑒,而不是依靠教師作為知識的唯一傳播者,因此教師應著力于把課程變成有意義的活動而不是完成繁忙的工作。
高職的學生自我意識較強,希望獨立地進行各種活動,自己管理自己。在學習上表現為獨立思考,獨立學習,但在十多年傳統教學觀念的熏陶下,習慣了“你講我聽,你布置我完成”的教學方法,恪守著書本是“圣經”,課堂是“教堂”的理念,養成了依賴性,表現為自我認識能力不成熟,自我評價控制能力不強。翻轉課堂后,學生能根據自身情況來安排和控制自己的學習。在課堂外可以輕松地觀看視頻講解,觀看的節奏全由自己掌握,懂了的快進跳過,沒懂的倒退反復觀看,也可停下來思考或筆記,甚至還可以通過聊天軟件向老師和同伴尋求幫助,不必像在課堂上那樣正襟危坐,擔心遺漏什么,或因為分心而跟不上教學節奏。教師巡回指導時應考慮到學生的獨立性,正確引導使他們逐漸克服依賴性,增強獨立性。
每個學生的學習能力和興趣都不同。在傳統課堂上,教師“一對多”上課,由于學生水平參差,教師很難顧及各種水平的學生。這種群體教學和個體差異的矛盾,使得“在課堂時間傳遞知識”注定是一種有缺陷的方法。翻轉課堂承認了學生的個體差異,用觀看授課視頻的形式取代傳統的教師課堂講授,將課堂講授的時間由課堂移至課外,把傳統課堂的寶貴時間留給師生互動和深度學習,真正實現分層教學,提高學習績效。
傳統教學只注重學習過程的第一步——“信息傳遞”,把這一過程放在最重要的環節,也就是課堂上;但他們忽略了第二步——“吸收內化”,把這一過程放在缺少幫助的課后環節中,結果本應用于師生互動、同伴協作和交流的課堂,常常被教師一個人占用來作知識傳授。翻轉課堂后,學生在家通過教學平臺先完成學習,使得課堂變成老師和學生之間互動的場所,包括答疑解惑、完成作業等,也就是把“吸收內化”這一重要的過程放在課堂上,在寬松的學習氣氛中,把學習過程演變為嘗試、發現、探索、研究、創新的過程,從而完成對知識吸收的內部加工和發展創新過程。因此翻轉課堂實現了知識傳授和知識內化的顛倒,將傳統課堂中知識的傳授轉移至課前完成,知識的內化則由原先課后做作業的活動轉移至課堂中的學習活動。
“翻轉課堂”就是在正式學習中,學生在課前利用教師分發的數字材料(音視頻、電子教材等等)自主學習課程,接著在課堂上參與同伴和老師的互動活動(釋疑、解惑、探究等等)并完成練習的一種教學形態。因此,翻轉式教學模式給教師的啟示:
(1)要教會學生利用自由支配的時間。給學生提供自由支配的時間,并不是說讓他們有可能愛干什么就干什么,放任自流會養成無所事事、懶散疲塌的不良習氣。
(2)要使知識“活起來”。知識既是最終目的,又是獲取新知識的手段或工具。要使知識在學生的腦力勞動中、在集體的精神生活中、在學生之間的相互關系中活起來。
總之,更多教學模式隨著教學的改革將擺在每一位教育工作者面前,而更好的教法需經實踐檢驗及教師們的研究與探討,揚長避短。相信“FlippedClass Model”將以她特有的優勢為教師們所運用、發展并將具更強的生命力。
1 趙松年.現代機械創新產品分析與設計[M].北京 機械工業出版社,2003
2 張詩華.淺談高職校本教材開發的問題及對策[J].北京:職教論壇,2009(4)
3 姜大源.關于職業教育的課程觀[J].北京:中國職業技術教育,2003(31)