翻轉課堂在《機械設計基礎》教學中的應用

吳翠楊

（山東藥品食品職業學院 山東·威海 264200）

1 翻轉課堂在《機械設計基礎》教學中的重要性

高校《機械設計基礎》課程主要涉及機械及零部件的工作及運行原理與特點、機械設計的工作原理與應用方法等內容。該學科的主要目的是為國家及社會培養綜合能力強的機械設計類專業人才。翻轉課堂作為一種新的教學手段，被越來越多的國家和高校引入并應用，取得了良好的效果。現代翻轉課堂教學的主要特點是強調學生在課堂之前的自主學習，深化課堂之上師生的交流與探討，真正實現以學生為中心的教學模式。

在《機械設計基礎》課堂中應用翻轉課堂教學法，是順應現代教育以學生為中心的發展需求。通過翻轉課堂，教師可以將《機械設計基礎》課程中的基礎知識學習這部分內容安排在教室以外，學生能夠在課堂之外選擇適合自己的方式進行自主探究與學習，增強了學生學習的主觀能動性。而具體的機械設計內容的消化與理解吸收則放在教室以內，讓學生能夠更好地針對自習過程中的問題與老師及同學進行深入探討交流，增強對于機械設計課程的體驗感，從而更好地提升課程效果。

2 《機械設計基礎》課堂教學中存在的問題

2.1 教學內容難以理解

高校《機械設計基礎》課程的教學內容主要包括平面連桿、凸輪、齒輪機構，機械的零件與設計等多個方面的內容，既涉及到理論知識內容，也涉及到實踐操作方面的內容，具有較高的理論性與實踐性。傳統教學讓學生很難理解并消化機械設計所涉及的龐雜的知識體系，更缺失了對機械設計實操技巧與經驗的學習，使得學習效果大打折扣。此外，在互聯網信息技術飛速發展的時代，很多高校的《機械設計基礎》課程的內容仍然以書本內容為主，學生啃書本很難產生對機械及機械設計的感性認識與理解。多媒體課程內容的缺失，主要包括聲音、視頻等影像音聲教學內容的缺失均會影響學生的學習積極性，進而影響學生學習效果。

2.2 教學模式較為單一

由于《機械設計基礎》課程本身所具有的較強的理論與實踐性的特點，使得該課程的教學呈現出一定的難度。如要實現相應的課程目標，在教學方面高校則需要做出更多的探索。目前，在《機械設計基礎》的教學方面，很多教師仍然沒有做到讓學生提前預習。由于沒有課程前期的自主預習，學生對即將學習的內容缺乏概念與理解，也不能很好地發揮學習的主動性，不能很好地發現在學習過程中存在的問題以及自己的個性需求，最后導致老師的教學與學生的學習之間呈現出割裂的狀態，進而影響學習效果。在具體的課堂之上，很多高校仍然沿用的是傳統的老師教、學生聽的方式。老師在課堂上向學生講授具體的機械設計的機構以及運行原理等理論知識，學生被動地接受，學生的自主性與參與性不強，老師和學生之間缺乏互動與交流，學生缺乏學習的積極性與主觀能動性，最終影響教學質量。此外，不同的學生的學習特點不一樣，學習的個性化需求也不一樣，而傳統的教學模式沒能有效針對不同學生的特點與需求設置相應的教學方式，進而影響教學質量。

2.3 教學評估環節缺失

在當前高校《機械設計基礎》教學實施過程之中仍然存在著缺失教學評估等現象。很多高校及教師教學的重點依然停留在只關注具體的課程講授方面，而沒能針對教學內容的設置、教學方法的設計以及學生學習的效果反饋、教學目標的達成進行教學評價的設置，使得機械設計基礎課程的教學成為一種單向度的教學。另外，還存在著一種即使設置了教學評價環節，但設置的教學評價方式不科學、不合理的情況，不能很好地掌握實際的課程教學效果評價，最終不能針對教學過程中存在的實際問題進行改進，從而影響課程的教學質量，對于學生的長遠發展以及高校的教育目標的達成都將產生不良的影響。

3 翻轉課堂在《機械設計基礎》教學中的應用方案

3.1 教學內容的設置

3.1.1 針對性教學內容的設置

高校《機械設計基礎》課程既涵蓋豐富的理論知識，又包括大量的實操內容。且該課程教學內容涉及到大量專業屬于與圖表及數據等內容，無論對教師的教學能力還是學生的學習能力都提出了較高要求。針對目前很多高校在《機械設計基礎》教學內容的設置方面存在的統一化情況，學科教師應該加強對機械涉及內容的區分，篩選出重點與難點，分別針對重點與難點內容，設置與之相匹配的教學方式及教學目標，推進教學效果的達成。另外，不同的學生對于不同內容的掌握情況也是有區別的，因此教師還要針對不同學生設置個性化的教學內容指導方案，讓學生能夠循序漸進地學習與成長，幫助每位學生都能更好地達成學習目標。

3.1.2 多媒體教學內容的設置

互聯網時代，信息技術飛速發展，人們與信息網絡的關聯性越來越強。與此同時，在高校教育方面，互聯網信息技術、多媒體手段也成為支撐和補充現代教育的重要組成部分。針對信息時代的特點以及現代社會學生對于知識的需求，針對很多高校的《機械設計基礎》課程的內容仍然以書本內容為主的情況，高校應該加強對多媒體教學內容的引入與開發。一方面積極挖掘、開發及引入優秀的機械設計方面的音聲與影響資料。挖掘或開發教學視頻、音頻等內容，讓機械設計教學更豐富。引入專業的機械設計數據資料包，讓學生能夠更好地拓展專業學習的視野與知識面。另一方面，通過互聯網方式進行學習，比如慕課、線上教學視頻等方式，讓學生能夠對機械及機械設計內容產生直觀的理解，也能夠更好地掌握機械設計的實操經驗與技巧。

3.2 教學模式的設置

3.2.1 課前預習環節的設置

在《機械設計基礎》教學過程中，教師要針對教學內容的重難點、針對學生對要學習的知識與技能缺乏認知與理解等情況有意識地安排課前預習環節，即實施翻轉課堂教學的課前部分。讓學生在課前針對即將要學習的機械設計專業內容，通過互聯網等手段，自主查詢相關知識，自主通過音頻、視頻或慕課等方式提前學習和掌握要學習的課程知識。同時，在自主學習的過程中發現自己在學習過程中存在的問題，比如薄弱環節等以便在后續課堂上進行探討。另外，學生還可以在預習過程中自主探究感興趣的個性化問題，在后續課堂中與老師和同學進行深入的交流與探究。

3.2.2 課中深化環節的設置

在預習環節后的正式課堂之上，教師應該對機械設計基礎的教學模式也作出相應調整。即改變以教師為中心的方式，而是以學生為主體，把學生當作課堂的主人，老師更多地起到引導以及答疑解惑的作用。比如老師可以針對凸輪機構這個章節，將學生分成不同的小組，每個小組可以針對凸輪機構的學習，提出自己在學習過程中遇到的問題，并自主探討解決方案。老師在課堂之中主要負責評估學生的解決方案是否合理，并解答學生遇到的問題，深化學生對于教學內容的理解。

3.2.3 課后拓展環節的設置

翻轉課堂時時以學生為中心，著重培養學生的自主學習與探究能力。在課前預習及課中學習之后，教師還要注重教學的鞏固與拓展。教師在翻轉課堂教學應用過程中要做好學生課堂數據的記錄，并設置科學合理的課后作業及考核等，讓學生更好地鞏固課堂知識。同時，還可以組織課外實踐拓展活動，讓學生通過課外實踐自主探究機械設計的實操技能，提升綜合實踐能力。

3.3 教學評估的設置

針對翻轉課堂在高校《機械設計基礎》課程教學中的應用進行教學評價的設置的主要目的在于考察該課程的課程內容的設置是否合理、教學過程與方法的設計是否合理、教學目標的達成情況如何、學生的學習成效如何等多方面的情況，從而為機械設計基礎課程教學的設計迭代與完善提供依據。另外，針對機械設計基礎課程評價方案設置不合理等問題，高校及教師也應該引起重視。在審視當前的教學評估方案是否完善、各指標的設置是否全面、評價方案的指向性是否明晰等方面都應該引起重視。在具體的教學評價方面，高校還應該加強對評價的指標的橫向與縱向對比。比如在講授齒輪機構的內容時，可以分別采用翻轉課堂和常規教學方法，并對兩種不同方式的教學效果進行評估。還可以評估不同教學方法針對不同人群的教學效果，為翻轉課堂在《機械設計基礎》課程教學中的優化提供依據。

4 結語

作為現代化的教學模式，翻轉課堂在《機械設計基礎》教學中的應用方面，應該摒棄單一的講授式的教學方式，而應該真正實現以學生為主導，挖掘并滿足不同學生的不同需求，不斷激發學生的自主學習能力與自主探究能力，達成教學目標，優化教學質量。