基于翻轉課堂在液壓與氣動創新設計中的應用研究

陳曉紅 金學偉

摘 要：信息技術高速發展的今天，利用網絡資源，通過翻轉課堂的教學模式對《液壓與氣壓傳動》課程進行教學改革，充分利用學生校內校外的學習時間，讓學生進行液壓與氣壓傳動的創新設計，改變了以傳統理論教學為主教學模式，將大學生創新教育引向更加廣闊的發展空間。讓學生體味自己思考的成果，有效的激發學生的創新設計能力。

關鍵詞：翻轉課堂;液壓與氣壓;創新設計

液壓與氣壓傳動課程是機械專業一門專業基礎課程，是實踐應用性非常強的一門課。這門課程教授和學習的特點在于理論和現場實際應用聯系緊密，如講授液壓元件工作原理、結構，基本回路、典型回路時和生產實踐聯系密切相關。液壓與氣壓傳動課程應用領域越來越廣泛，對于具有創新精神和創新設計能力的高素質人才的需求也越來越迫切。這門課程中由于液壓和氣壓元件結構和原理較為復雜，回路的運行過程比較抽象，學生即使理解和接受理論教學內容，但很難掌握在實踐項目中創新設計能力。

一、《液壓與氣壓傳動》課程目前教學分析

《液壓與氣壓傳動》課程的設置是理論教學+實驗教學，開設的課時為56學時，其中課堂理論課時46課時，實驗課時10課時。高校的《液壓與氣壓傳動》課程考核評價均采用學生平時表現+實驗成績+期末考試成績的形式，平時成績以作業課堂表現評定。在實驗課程中，學生的分析問題與解決問題的能力、創新獨立工作的能力均難得到訓練。

二、翻轉式課堂教學模式

翻轉課堂式教學，主要是指學生自己在課外完成知識的學習，在課堂上主要是老師與學生之間、學生與學生之間互動交流，包括答疑解惑、知識的運用等，從而達到更好的教育效果。《液壓與氣壓傳動》課程理論課內容較多，在保證學生掌握理論內容的同時，提升創新設計訓練的時間放在課上是不切合實際的。而在“翻轉課堂式教學模式”下，學生可在上課之前提前完成創新思維、在課堂上老師利用短暫時間與學生之間形成互動，包括答疑解惑、對知識重點難點的運用等，課下利用微信、微課及網上指導等手段進行答疑解惑，充分利用學生課上和課下的時間，達到有問題立即解決，真正做到以學生為中心，提高學習效率，達到更好的教學效果。

三、聯系生活實際，培養學生創新意識和求異思維能力

在教學過程中培養學生的創新實踐精神特別的重要。首先，教師利用貼近生活的小案例，引用案例要注重以“小”字為切入點，使學生易于理解。例如：公交車上車門的開關是利用氣壓傳動技術，讓學生依此案例來構想此項技術還能應用哪些場合。其次，從學生自身的生活經驗出發，引導學生把所學的液壓與氣壓知識應用到現實生活中去，巧妙地選用貼近生活的身邊事例做研究對象，學生對技術應用環境比較熟悉，可以利用已有的生活經驗，選擇身邊感興趣的事物，去探索、去思考，啟發學生把液壓與氣壓傳動知識應用到現實生活中去，往往學生對這樣他們所熟知的案例更感興趣，這樣的小案例使他們的思維更靈活，更易接受，在快樂的教學情境中增添學生創新意識，以體會液壓與氣壓傳動在現實生活中的應用價值。

四、在液壓與氣動創新設計中運用翻轉教學模式

在整個教學過程中，教師分別在創新設計起步階段、綜合創新階段，成果總結階段三部分進行教學設計。

（1）創新設計起步階段。教師在課程剛開始時，通過貼近生活的小案例引導學生構思與自身生活環境相近的液壓與氣動技術應用場合。設計內容向學生介紹工程上，生活中應用案例及學習視頻、介紹項目任務書等等。將兩個班級的學生分為十六組，每組5-6人。學生分組討論，采用組內及組間交流等多種方式，要求每組組員有不同分工，團隊合作。

（2）綜合創新階段。此階段學生已經學習了部份理論知識，液壓與氣壓的元件原理有所掌握，學生要以根據自身項目的要求，設計液壓系統回路原理圖，并計算選取元件，通過CAD、Solidworks 等軟件繪制平面二維和立體三維結構圖，并撰寫說明書。

（3）成果總結階段。在本學期課程的最后2個學時，每個設計團隊要做總結性匯報設計成果。其他團隊成員做以評價和技術交流。這樣可以充分調動學生的參與性，讓每一位同學積極的融入課堂中。

五、教學實施效果分析

采用基于翻轉課堂在液壓與氣動創新設計的教學改革，相比以往的傳統課堂，有效使理論教學內容與實踐應用更接近，學生對貼近生活的設計案例更感興趣，學生的參與度更高，成為學習的主動者和探索者，讓學生體味自己思考的成果，有效的激發學生的創新設計能力。

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作者簡介：陳曉紅，女，漢族，遼寧鞍山人，講師，研究方向：機械工程與自動化。