《機械原理》混合式翻轉(zhuǎn)課堂改革實踐

胡曄 李延芳

摘要：文章針對傳統(tǒng)課堂以知識傳授為主、工程項目訓練少、課堂抬頭率低開展混合式教學改革。結合《機械原理》課程提出主題研討式、答疑解惑式、成果匯報式與項目實踐式多種形式相結合的混合式翻轉(zhuǎn)課堂教學模式，按項目實施順序整合課程內(nèi)容，通過四個項目將知識串聯(lián)，從實物到設計方案的圖文表達與評價，讓學生在感悟、驗證、設計、創(chuàng)造中逐步提高學習能力、分析解決問題能力、交流合作能力、創(chuàng)新能力。

關鍵詞：混合式;翻轉(zhuǎn)課堂;教學模式;能力

中圖分類號：G642.0? ? ?文獻標志碼：A? ? ?文章編號：1674-9324（2019）38-0155-02

一、改革背景

1.學情分析。學生情況：（1）機械專業(yè)幾乎都是男生，課堂上能集中精力專注聽課的時間大約為20分鐘，喜歡玩游戲，動手能力比女生強，但由于是大學第四個學期了，沒大一時活躍，大多數(shù)學生不再喜歡發(fā)言了，有些懶散，學習自覺性差。（2）具有一定的觀察、思考、歸納、分析能力及協(xié)作能力，有自己的想法，但探究、分析、解決問題的能力比較欠缺。課程情況：（1）《機械原理》是一門專業(yè)的核心技術課，課程理論性強，知識深奧難懂;（2）課時少，只有48課時，是從前的一半，可是內(nèi)容又不能減，而且還要緊跟行業(yè)最新發(fā)展技術，如何解決這一矛盾？

2.目前教學存在的問題。以知識傳授為主的課堂是一種應試教育，以教為主，學生被動接收知識，老師講得累但課堂抬頭率低，課堂上老師講解占用時間多，學生訓練少，聽得懂但習題不會做，知識應用能力差;學生追求分數(shù)和文憑，導致學生高分低能，會考試，不會具體問題具體分析，解決工程問題能力差;學生缺乏工程背景，與工程實踐項目接觸少，對學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)不足。

3.教學目標。大學教育不能局限于傳授知識，更應注重能力培養(yǎng)，本課程能力培養(yǎng)目標是：培養(yǎng)學生機構的結構分析和運動分析能力，具備機構綜合設計能力，能進行機械傳動方案設計;具備綜合運用知識分析并解決機械工程技術問題的能力;培養(yǎng)學生查閱資料進行信息獲取與利用的能力;培養(yǎng)學生通過網(wǎng)絡資源和學習平臺進行自主學習和創(chuàng)新設計的能力，具有討論、溝通、交流、合作能力。

二、改革思路

傳統(tǒng)課堂是在課外做作業(yè)完成知識的內(nèi)化，而翻轉(zhuǎn)課堂通過在課堂上的討論交流、項目任務實踐以及匯報這種方式將知識內(nèi)化。與聽課相比，學生更喜歡動手，大學生已有一定的知識面，對實際問題有一定的思考、探究能力，模擬工程背景設置項目任務，結合課程特點，不同的教學內(nèi)容采用不同的教學模式，避免了課堂單一性導致的課堂疲勞。

三、四種形式的翻轉(zhuǎn)課堂教學模式

1.主題研討式。這種教學模式通過小組交流進行知識分享，使學生短時間內(nèi)獲取大量知識信息，培養(yǎng)學生的自主學習能力、總結歸納能力。課前教師通過網(wǎng)絡教學平臺發(fā)布學習資源（視頻、文檔等），并提出思考問題，學生進行理論知識自主學習，完成思考題及自測，課堂主要通過提問搶答、主題研討進行知識內(nèi)化，課后完成習題進行知識的鞏固。

2.答疑解惑式。課前通過視頻自主學習并完成課前練習，課堂上老師先復習再進行本次課的要點講解，案例分析加深學生對知識的理解，發(fā)布練習任務，小組合作討論完成任務，知識的應用能力得到訓練，老師到學生身邊為其答疑解惑，進行個性化指導。任務完成后，請學生上講臺展示并講解題思路，其他同學可指出其錯誤，老師補充講解，課堂討論、分析能提高學生分析解決問題的能力。例如，進行機構運動簡圖的繪制時，課前視頻講解什么是機構運動簡圖、如何繪制、繪制的原則、常見錯誤分析等，課堂強調(diào)繪制要點，發(fā)布一個機構的動畫，請學生繪制其機構運動簡圖并計算自由度，學生分組圍繞六邊形桌討論，老師參與答疑解惑，學生將完成結果上傳到網(wǎng)絡平臺，投屏展示幾位學生繪制的典型不同的圖，請學生說明其圖表達的含義，大家共同指出圖中錯誤之處并進行評價。

3.項目實踐式。每個項目可按實際工程實施情景設定項目負責人（總監(jiān)）、設計部（經(jīng)理）、制造部（廠長）、質(zhì)檢部（部長），各司其職進行任務分工，完成課前任務設計并制作模型，課堂展示匯報評比，并針對模型提問，加深理解機構傳動性能相關參數(shù)、工作原理等。然后制作者總結經(jīng)驗與體會，與全班分享，老師畫龍點睛進行啟發(fā)，承上啟下銜接課程內(nèi)容。

4.成果匯報式。這種模式要求學生課前收集行業(yè)相關資料，分析項目任務，針對問題思考解決辦法，采用組合、借用等手段開展創(chuàng)新設計，提出一套項目設計方案。對于綜合性的設計項目，訓練的是學生的設計能力，若制作模型成本太高，學生可將設計意圖、方案以設計圖的成果形式在課堂上展示匯報，學生通過相互聆聽、質(zhì)詢拓展思維，學習設計手段和方法。

四、課程教學設計方案

一學期課程教學安排及教學方式如圖1所示。多種教學模式穿插進行，四個項目貫穿其中，課程教學過程可通過工廠參觀、實驗室觀看模型、搭建機構等形式將學生從理論學習導向?qū)嵺`，比如現(xiàn)場根據(jù)實物繪制機構運動簡圖并計算自由度，再通過制作模型的實踐形式鞏固理論，實物模型能加深對理論知識的理解。項目方案設計的教學形式能將理論應用于實踐解決問題，提高知識應用能力，經(jīng)過以上理論與實踐的遞進循環(huán)，達成“知道→領會→運用→分析→綜合→評價”的教學目標，從而促進學生思維的發(fā)展和創(chuàng)新能力的提升。

五、改革成效

通過翻轉(zhuǎn)課堂加強學生知識的內(nèi)化，項目任務驅(qū)動學生將學習重點放到解決工程問題上，項目設置一定的挑戰(zhàn)性，學生在課前調(diào)研、設計、團隊合作、方案繪制、匯報展示、研討改進等過程中，訓練知識的應用能力、分析能力、創(chuàng)新能力，課堂交流互動能促進思維能力提升與發(fā)展。

1.課堂抬頭率。改革后課堂抬頭率明顯提高，達到95%。

2.學習投入與課堂參與度。若每次課是2節(jié)，學生課外學習時間比傳統(tǒng)課堂學習投入增加了0.54課時，學生參與課堂研討、匯報、答題等活動的次數(shù)增加0.32次。藍墨云課統(tǒng)計，學生課堂活動最高參與度100%的有投票問卷、測試、小組任務，頭腦風暴參與度90%，網(wǎng)上討論答疑是課后活動，參與度61%。課堂上的討論答疑更頻繁有效，有小組討論、師生討論、學生間相互答疑、教師答疑，所以實際的討論答疑遠不止61%。

3.學生成績對比同年級相同試卷考試成績，采用翻轉(zhuǎn)課堂教學改革成績明顯提高，不及格率下降14%，優(yōu)秀提高2%，良好提高14%，中等提升13%，全班學習成效提高29%。學生反饋問卷調(diào)查中80%的學生表明，學習目標更加清晰了，學習興趣被激發(fā)了，學習自信心增強了，自主學習能力提升了，課堂注意力更集中了，信息搜集能力、語言表達能力、知識的實踐應用能力、獨立思考能力、批判性思維能力、開拓創(chuàng)新能力、組織管理能力等都提高了。

六、總結

多種形式的翻轉(zhuǎn)課堂讓學生有新鮮感，加上課堂互動增加，使課堂不再沉悶。翻轉(zhuǎn)課堂將知識傳遞放到課前，提高了課堂教學的效率，節(jié)省了課時，彌補了課時的不足。項目任務驅(qū)動學生動手動腦，應用并拓展知識，解決問題，提高工程能力。

參考文獻：

[1]孫惠敏，李曉文.翻轉(zhuǎn)課堂，我們在路上[M].杭州：浙江大學出版社，2018.

[2]于歆杰.以學生為中心的教學與學[M].北京：高等教育出版社，2015.

The Practice of the Reform of "Mechanical Principle"Hybrid Flipped Classroom

HU Ye，LI Yan-fang

（Ningbo University of Finance and Economics，Ningbo，Zhejiang 315175，China）

Abstract：This paper focuses on the traditional classroom teaching reform，which focuses on knowledge teaching，less engineering project training and low classroom raising rate.Combined with the course of "Mechanical Principle"，this paper puts forward a hybrid flipping classroom teaching model，which combines topic discussion，question answering，achievement reporting and project practice，and integrates the course contents according to the project implementation sequence.Through four projects，the knowledge is connected，from the object to the design of the graphic and text representation and evaluation.Let students gradually improve their learning ability，problem solving ability，communication and cooperation ability，innovation ability in the process of perception，verification，design and creation.

Key words：hybrid;flipped classroom;teaching model;ability