翻轉課堂和MOOC在“機械設計”教學中的實踐

【摘要】為了提高“機械設計”的教學效果，適應培養應用型人才的目標，本文在教學方法方面進行了一系列改革，將翻轉課堂和MOOC引入教學，變換教學形式和考核方式。實踐證明，以學生為主的教學方式更能激發學生的學習興趣，培養良好的設計思維，提高其實際應用的能力。

【關鍵詞】機械設計 翻轉課堂 MOOC

【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2015）12-0245-01

翻轉課堂這一教學模式源自于美國，由于其在美國的教學中取得了優異的成果，近幾年在中國的教育界引起了廣泛的重視。這種新穎的教學模式，在課堂上顛覆了老師和學生的傳統角色，以學生為主體，借助新型的網絡媒體工具，將被動灌輸轉變為主動探索。它能充分調動學生學習的積極性，引導學生自主學習，提高學習效果。另外，也有些人擔心，美國的教學中，老師有相當大的自主權利，教學安排相對靈活，而中國的基礎教育模式延續千年，有統一的教學大綱，老師都按教學大綱統一安排課程內容，內容確定，可供老師發揮的余地很少，翻轉課堂這樣的教學方式引入中國基礎教育的課堂很有難度。這一擔心不無道理，但也印證了，這樣教學模式的因素最好呈階段化。大學教育是翻轉課堂教學方法生長開花的沃土，應該率先嘗試。其一，大學教育中教學內容相對靈活，容易實現課堂的翻轉；其二，互聯網的普及使大學生獲取知識的途徑較其他年級的學生更為廣泛。

在機械專業的教學中，“機械設計”算是一門非常適宜翻轉課堂的課程。因為就機械設計而言，實現方法并不是唯一的，也沒有唯一的正確答案，以學生為主體的教學更有利于培養學生形成靈活的設計思維。

而目前的教學現狀，更多的是老師講授結構設計的知識、方法，學生被動的全盤接受，學生沒有主動學習的機會和意愿，只會應付考試，求解正確答案，局限了學生的思維，僵化了思想。

鑒于這樣的現狀，金城學院在機械設計課程教學中展開了翻轉課堂的嘗試。翻轉課堂的實施需要多方面條件的配合，為此我們作了大量工作：

一、教師

翻轉課堂對教師的素質提出了更高的要求。要在課堂展開討論，必須要求老師具備更豐富的工程經驗，有能力設置切合實際的討論主題，對討論的多種可能結果了然于胸。所以，我們相關的老師課余時間走進了研究所、工廠，自己親歷、實踐，并參與工廠的課題研究，部分老師假期進駐工廠做訪問工程師，豐富自身的工程經歷，為翻轉課堂做好了能力儲備。

二、課堂

教學地點：傳統的大學教育，課堂上老師借助多媒體講解，時間短、信息量大，學生以聽講為主。作為機械設計這門課來講，很多零件、機構只能通過圖片、動畫展示，學生看得見、摸不著，難以給學生留下深刻印象。久而久之學生學習興趣降低，學習效率下降。針對這一問題，我們把課堂搬進了實驗室，對著運動的機構講，對著實物零件講，課上每個學生都能拿到真實的零件，增強了對象感。這種直接的感官刺激使學生的學習興趣明顯提高，變得愿意主動學習相關的知識，也特別愿意動手搭建一些機構。

教學組織方法：機械設計課程由于內容多，課時緊，以往的教學方式大多都是灌輸式教學。翻轉課堂之后，我們把課堂還給學生，讓學生唱主角。老師在課堂上僅僅花少量的時間介紹最核心的知識點，然后圍繞這次課的內容設置討論題，把學生分組，進行開放式的討論，可以借助實驗室的器材、利用網絡等途徑，最后學生提交討論結果，老師點評。這種過程的變化使學生由被動的接受轉變成主動探索，需要學生自己去學習老師沒有講的很多細節的知識，甚至是課本上沒有的知識，來解決問題。有助于培養其團隊合作意識、發散性思維、甚至是“批判性”思維。有利于其以后成為一個更好的結構設計師。

三、課后

翻轉課堂之后，課堂上留給老師講解重點、難點的時間少了，有些同學如果還有難以消化的知識怎么辦？所以翻轉課堂的同時，還有一個重要的配套條件，就是課后的補充學習。我們建立了課程網站，設立了討論版，學生可以在線提問，教師在線答疑，為學生在網絡上的討論創造了環境。同時針對課程中的難點，老師也錄制了一系列的微課視頻，例如：帶的彈性滑動與打滑、齒輪傳動的設計準則等，學生可以有針對性的進行難點攻克。當然，我們吸收了目前流行的MOOC形式，錄制了完整的教學視頻，一方面學生可以在課后進行補充學習，另一方面，滿足其他非機械類的學生對某些專業知識的需求和成人教育的需要。

四、考核

好的教學模式需要相應的考核方式支撐。目前我們正在逐漸以開卷的形式代替閉卷考試，更多引入結構、案例分析題型，引導學生設計理念的培養而不是死記硬背公式。而后續的機械設計課程設計也體現出，學生的實際應用能力得到了提高，圖紙質量也有一定的提升。

實踐證實，翻轉課堂的教學方法釋放了學生的天性，活躍了課堂，觸動了學生主動學習知識，網絡等輔助手段的應用豐富了大學的課堂教學方式，很好地提高了教學效果，讓原本枯燥的“機械設計”課程煥發了生機，為培養“應用型”人才的開拓了一條道路。

作者簡介：

周培（1983.01-），女，江蘇南京人，畢業于南京航空航天大學，碩士研究生，講師，主要研究方向：機械設計及理論。