基于翻轉課堂的汽車設計課程教學改革探究

尚毅 方玉娟 郎仲杰 劉鳳閣

摘 要：目前基于翻轉課堂的線上線下混合式教學，已愈來愈得到各方的重視。文章在實踐的基礎上，針對汽車設計課程教學特點，按照線上線下教學要求，對汽車設計課程進行了翻轉課堂教學模式的構建，力圖探討一種工科類專業課翻轉課堂教學的改革方向。

關鍵詞：教學改革;翻轉課堂;汽車設計

中圖分類號：G420 文獻標識碼：B文章編號：1671-7988（2020）19-241-03

Teaching Reform of Automobile Design Course Based on Flipped Classroom

Shang Yi， Fang Yujuan， Lang Zhongjie， Liu Fengge

（ Shandong Huayu Institute of Technology， Shandong Dezhou 253034 ）

Abstract： At present， online and offline Hybrid Teaching Based on flipped classroom has been paid more and more attention. On the basis of practice， according to the teaching characteristics of automobile design course， according to the online and offline teaching requirements， this paper constructs the flipped classroom teaching mode of automobile design course， trying to explore the reform direction of flipped classroom teaching of engineering courses.

Keywords： Teaching reform; Flipped classroom; Automobile design

CLC NO.： G420 ?Document Code： B ?Article ID： 1671-7988（2020）19-241-03

前言

當前時代，信息大爆炸，知識成幾何級數增長，學生可以非常方便地獲取所需的知識，單純的知識儲備型的人才無法適應時代的要求，大學教育的主要目標應該是在傳授知識的基礎上培養學生的創新意識和創新能力，訓練學生解決實際問題的能力。不徹底改變以教師講授為中心、滿堂灌的教學方法，就很難提高高校的教學水平，培養出社會需要的人才。作為大學教師必須更新教育思想，轉變教學理念和教學方法。

1 當前教學模式現狀

傳統的教學，以教師為中心，課堂主要是教師表現的場所，教師幾乎成了課堂的全部，總是試圖把知識灌輸給學生，在這樣的課堂，學生主要任務是安靜地聽老師講授，被動地學。學生積極性不高，學生基本沒有或者很少有機會表現他們的能力或者進一步挖掘自己的潛能，限制了學生學習的主動性、探究欲望和參與的激情。這種教學模式無法真正培養學生的實踐能力，不利于學生創新意識和創新能力的培養。

教育部副部長林蕙青2018年在《以信息技術推動高等教育高質量內涵式發展》報告中指出要用“互聯網+”、虛擬仿真、人工智能等現代信息技術，推動大學教學的“變軌超車”，把線上線下教育深度融合變成一種真正的教學理念、教學方法、教學技術、教學方式、教學模式的變革。掀起一場以學生為中心的教育教學改革，實現變軌超車[1]。

2 汽車設計課程翻轉課堂的教學改革探究

高等教育司司長吳巖指出中國高等教育發展要實現變軌超車就必須加快線上線下的深度融合，把翻轉課堂和混合式教學真正大規模用于學校的教學，推進信息技術與教育教學的深度融合，實現大學課堂教學的革命性變化[2]。所謂翻轉課堂就是把傳統的教師在課堂上講、學生課后完成作業的教學模式顛倒過來，變成學生課前通過觀看教學視頻自學、線下課堂上在教師的指導下完成作業[2]。

高校教師的直接講解主要以知識的記憶和理解這兩個初級認知為目標，在很大程度上可以通過學生自學視頻的方式來實現。而知識的應用、分析、評價、創造等高級的認知目標，以及情感和心理活動領域的目標，則很難通過自學完成，需要通過面對面互動的深層次的課堂教學活動才能完成。讓課堂成為師生深層次互動的學習場所，徹底解放課堂，為信息技術深層次介入教學過程，與教學的深度融合提供了重要的突破口，從而從根本上改變傳統教學方式，實現教學模式的創新。

對于汽車設計這門課程，以往的授課流程基本上是教師講授汽車某個總成的設計要求、結構方案分析、參數確定、設計計算及其結構元件設計。而其中的設計要求基本上是需要學生記憶和理解的初級認知的內容，而結構方案分析大部分的時間是在復習汽車構造的相關知識，即便是有關參數確定、設計計算及其結構元件設計的教學內容有部分內容也屬于記憶和理解的初級認知的內容。學些內容的講解會浪費掉很長的時間，真正用于學生實際參數選擇、設計計算以及結構元件設計的時間會大打折扣，尤其是學生親自參與參數選擇、計算、設計校核、結構設計的機會幾乎沒有。學生學不深入，收獲少，教師也沒有好的辦法。翻轉課堂剛好解決了這個問題。

汽車設計課程翻轉課堂教學模式的改革思路：

汽車設計課程翻轉課堂主要是從空間和時間兩個維度對傳統教學方式進行了“翻轉”。在空間上翻轉課堂翻轉了課堂內、外，把原來課堂內的直接講解移至課堂外，把原來課堂外的做作業移至課堂內。在時間上，翻轉課堂翻轉了課前、課中、課后;把原來課中的直接講解前移到課前進行，把原來課后的作業移到課中[3]。傳統教學模式與翻轉課堂教學模式的對比見圖1。

麻省理工學院倡導主動學習、探究式學習、項目學習、從做中學、實踐中學習、問題導向學習、自我學習、同伴互學、團隊學習[3]。翻轉課堂的“課中做作業”完全可以充分進行活動設計，在教學過程中強調學生的主體地位，注重培養學生解決問題的能力，引導學生主動學習、探究知識、團隊合作，讓學生感受到學習的樂趣，同時挖掘學生的潛能。

課程教學設計環節是汽車設計課程翻轉課堂教學模式能否取得良好教學效果的關鍵。教學團隊需要根據教學大綱，提前對教學過程進行研討、設計，對各個環節的教學內容、教學組織形式及過程管理細節進行總體規劃。使整個教學過程有章可循。同時體現“金課”的“兩性一度”，即高階性、創新性和挑戰度。[4]

1）有關設計要求、總成結構分析特點及應用等以知識的記憶和理解這兩個初級認知為目標的教學任務，學生提前通過視頻自學的方式在很大程度上掌握了。課前教學視頻更多是與“發動機構造”、“汽車底盤構造”、“汽車理論”等前置課程關聯度較高的、涉及各總成類型、結構方面的內容以及不同結構形式總成的適應性的、設計要求或一般設計原則的內容。視頻盡力體現知識“碎片化”，主要以知識點為單位錄制，避免造成學生太大的額外負擔。

2）線下翻轉課堂中的課堂時間從直接講解中解放出來，翻轉課堂核心內容是通過課堂活動的設置，讓學生在課上參與互動并進行深層次探究，培養和鍛煉學生的設計能力、團隊精神，真正實現以學生為中心的課堂。在線下翻轉課堂教學活動過程中，體現“金課”的“高階性”、“創新性”、“挑戰度”。讓所有學生學有所得，讓優秀的學生更優秀。而教師的角色就變成了組織者、引領者、促進者、幫助者，教師的職責是隨時予以及時的、有針對性的指導，真正實現以學生為中心。

3 汽車設計課程翻轉課堂的教學模式構建

有了好的課程設計才能保證翻轉課堂有效進行，實現預期效果。汽車設計課程翻轉課堂的教學模式有五個環節：課前教學視頻、視頻內容回顧、課堂知識測試、課堂活動組織、課堂總結提升。（以汽車設計第五章驅動橋設計中的主減速器主、從動錐齒輪的支承方案為例，具體見表1）

線下翻轉課堂使學生真正融入課堂，在課上進行主動學習、深層次探究，學生的溝通能力、設計能力、合作意識、團隊精神得到培養與鍛煉。課堂總結。最終通過線上自學、線下翻轉課堂的教學模式大大提升了學習效果，學生不僅使學生真正能夠掌握系統的汽車設計知識，同時能夠利用所學的汽車設計知識進行汽車設計實踐，真正培養學生知識應用的能力，這正是和應用型大學的培養目標是一致的。

4 結語

翻轉課堂體現了綜合多樣的教學理念和方法。汽車設計課程翻轉課堂的教學實踐，使教師從知識的傳授者轉向側重對學生綜合素質和設計能力的塑造和培養，教學過程更注重培養學生的綜合能力及綜合素質，包括合作素質、自我認識、創造、創新能力，提高學生的工程設計能力，創新、創造能力，團隊意識。學生全身心融入課堂，真正理解、掌握并能實際運用所學知識實際設計解決問題。為學生將來快速適應崗位、適應社會打下基礎。

參考文獻

[1] 林蕙青.以信息技術推動高等教育高質量內涵式發展.http：//www. ict.edu.cn/laws/jianghua/linhuiqing/n20180129_48316.shtml.

[2] 吳巖.一流本科一流專業一流人才[J].中國大學教育.2017.11.

[3] 郭建鵬.翻轉課堂與高校教學創新[M].廈門：廈門大學出版社， 2018.

[4] 愚然樓.遵循“兩性一度”標準，傾力打造五大“金課”——教育部高教司司長吳巖深入闡述中國金課要求.[EB/OL]（2018.11.24）. http： //www.360doc.com/content/18/1124/18/10096_796961616.shtml.