基于問題導向的翻轉課堂教學模式在設備課程中的應用

摘 "要 "針對人才培養需求和傳統授課模式之間的矛盾，結合設備教學的實際特點，開展基于問題導向的翻轉課堂教學模式在設備課程中的應用研究。通過問題引導，組織學生展開課前自學、課中研討和課后提高，在掌握設備功能和結構原理的基礎上，注重提高學生的自學能力、團隊合作能力和創新能力，培養懂原理、會分析、能排故的專業技術人才。教學實踐證明，基于問題導向的翻轉課堂教學能夠大大提升課堂教學效果，對后續實操課程的教學有促進作用。

關鍵詞 "翻轉課堂；設備課程；問題導向

中圖分類號：E251.3 " "文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2024）24-00-04

0 "引言

設備課程是軍校學生最重要的專業課程之一，關系著學生和用人單位設備保障能力的生成[1-2]。傳統教學模式以教師講授設備的功能、結構和原理為主，學生對設備的認知多停留在書本和教師講授的內容上，很難對設備有更深一步的認識，對設備故障的分析和排除思考更少。采用翻轉課堂教學模式，讓學生更加積極主動地探索學習新知識，教學內容從“是什么”向“為什么”“怎么做”轉變，可以提高學習效率。同時結合設備實際情況提出問題，進行引導，讓學生帶著問題思考，在解決問題的過程中掌握新知識，培養學生對設備常見故障的分析、排除能力以及對新結構的改進和設計的能力。基于問題導向的翻轉課堂教學模式既能夠提高學生的學習興趣，又能夠提高學生的綜合素質[3-4]。

1 "基于問題導向的翻轉課堂教學設計

結合設備課程教學中對學生學習的要求，以及培養方案中對學生“畢業即上崗”的高素質要求，為提高學生對設備的認知能力、實操能力和故障分析排除能力，結合翻轉課堂的教學特點，設計基于問題導向的翻轉課堂教學模型，包括課前準備工作、課中組織實施和課后總結提高三個模塊，如圖1所示。基于問題導向的翻轉課堂教學是師生在課前、課中和課后互動交流的過程，每一個環節都需要教師和學生的參與。

1.1 "課前準備工作

基于問題導向的翻轉課堂教學，課前準備工作是教學的起點，更是決定翻轉課堂能否吸引學生注意力、取得較好教學效果的重要環節，主要包括資源建設和問題設計、課前調研和任務下達、自主學習和課前輔導等過程[5]。

1.1.1 "資源建設和問題設計

教師在這個過程中需要多年積累和長時間準備，進行線上教學課程資源建設和問題設計。

資源建設要能夠滿足學生自學的要求，讓學生能夠通過課前自學達到熟悉課程基礎知識，掌握設備功能、結構組成的目的。資源建設可以通過慕課、微課和自主學習平臺開發，搭配軍網或局域網實現。同時，教師需要詳細了解互聯網上設備基礎知識的資源，如機械、電氣、液壓等知識內容，課前提供關鍵詞讓學生自行查詢，提高學生的自學能力。

引導問題的設計要符合學生學習的特點和規律，根據難易程度可區分為基本型問題、提高型問題和創新型問題三類。1）基本型問題主要為設備的功能、結構組成等內容，通過線上資源的自學即可完成基本問題的解答，吸引學生的學習注意力，提高學習自信心；2）提高型問題結合設備的使用背景、工作過程提出，需要學生融合以前所學的機械、電氣、液壓等方面知識，通過相互交流給出基本的答案，從而提高學生主動解決問題的能力；

3）創新型問題主要針對設備使用過程中可能發生的故障提出，需要學生通過合作提出現有的設備知識的不足之處和改進意見，并給出初步的解決方案，以提高學生發現問題、解決問題的能力，同時提高其創新精神和團隊協作精神。

1.1.2 "課前調研和任務下達

采用問卷調查、面對面交流、骨干談話等方式展開課前調研，對本設備課程的學情進行分析。主要掌握學生專業基礎課程的學習情況、學習特點、特長愛好、學習期望等方面的內容，根據學生特點進行人員分組，原則上采取強弱搭配、能力互補的方式，保證每組學生都能夠兼顧理論研究、結構設計、課件制作、溝通交流等方面的需求。根據教學內容和問題設計下達學習任務，明確學生課前自學應該實現的目標。

1.1.3 "自主學習和課前輔導

通過以問題為導向的學習策略，學生在線上平臺自學相關課程章節內容，并對任務下達中提出的問題進行解答，保證學生能夠獨立回答基本型問題，通過學生之間溝通交流能夠總結回答提高型問題，通過分組協作能夠初步完成創新型問題的解答。教師在學生自學過程中，通過線上交流平臺對學生提出的問題進行輔導答疑，同時根據課前自測情況，掌握學生學習進度[6]，幫助學生對設備的基本情況有清晰的認知。

1.2 "課中組織實施

課中環節的教學是對學生課前學習成果的檢驗和研究成果的探討，是鞏固學習成果、培養創新能力、提高綜合素質的重要過程，主要包括學習成果展示、問題交流與分析、教學啟發與創新等環節[7]。

1.2.1 "學習成果展示

學習成果的展示實際上是對教學內容的復習過程，加深學生對課程基礎知識的了解。由分組學生對課前自學情況進行闡述，主要對現有設備的功能特性、結構組成和工作原理等內容進行講解。由于學生前期均已進行線上自學和測試，所以此過程是對學生掌握實際設備知識的進一步鞏固，也是教師對學生知識掌握程度的檢查。根據學生講述內容，教師在后續教學過程中對本環節內容有針對性地進行查漏補缺的教學補充講解。

1.2.2 "問題交流與分析

問題交流與分析是在學生分組研討和合作探究的基礎上，對本課程內容進行梳理和總結，完成提高型問題和創新型問題的解答。此過程的主要內容包括結合實際應用背景，使學生從設計者角度出發，對現有設備的功能需求展開分析，培養學生發現問題并解決問題的能力[8]。同時，結合實際設備的結構組成開展研究工作，從生活常識和基礎科學出發，提出設備的改進意見和思路，打破學生對設備認知的神秘感，培養學生勇于探索、勇于創新的精神，推動設備的向前發展和更新換代。通過分組協作，培養學生的團隊精神，團隊成員之間必須發揮個人特長、通力協作，才能在此環節中取得較好成績。

1.2.3 "教學啟發與創新

教學啟發與創新是在問題交流與分析的基礎上同步進行的，主要采取提問與解答的方式，由參與翻轉課堂的該組學生作為主講，教師和其他組學生對研究成果進行分析與交流探討[9]。在此環節中，教師注重引導學生從設備的需求出發找問題，總體把關學生的設計思路，通過深入交流探究，補充完善設備改進設計的細節部分，為后續綜合實踐技能提高的學習做準備。

1.3 "課后總結提高

課中教學以學生為主體，圍繞設備問題展開交流研討，但學生在課堂上短時間內的學習交流中難以完成大量教學信息的收集和整理，需要在課后下功夫[10]。因此，為鞏固課堂學習成果，讓學生既能夠熟練掌握現有設備的特點，為畢業后在相應崗位任職打下良好的基礎，又能夠具有善于思考、刻苦專研的精神，在課后要做好總結提高工作，主要包括課后作業與提高、教學評價與總結、教學反思與改進等方面。

1.3.1 "課后作業與提高

課后作業是檢驗與提高學生學習能力的重要手段，與課前自測不同，課后作業的布置需要更加注重學生對本次課實施過程的總結。同時，結合設備課程的特殊性，在總結本次課的同時，還需要與前期課程的內容相呼應，解決設備的共性問題，如密封性設計、承壓能力設計、液壓系統與電氣系統的應用等，提高學生對設備的整體認知，讓學生對所學內容融會貫通。設備課程課后作業要求學生采用思維導圖的形式完成課程內容體系的梳理，同時完成提高型問題和創新型問題的解答，教師通過批改作業了解學生對課程知識的掌握情況，針對知識薄弱點在后續授課中針對性講解。對于具有較高研究興趣和設計能力的學生，以畢業設計的形式延續課堂的設計研究工作，進行翻轉課堂的教學，讓學生提前了解畢業設計的相關內容，參與軟硬件優化設計或模型設計，系統性實現設備的改進提高。

1.3.2 "教學評價與總結

教學評價是課程形成性考核的重要組成，包括教師評價和學生互評兩個方面。教師通過學生課前自測、課堂交流和課后作業的情況，對學生在翻轉課堂的表現進行綜合評價打分。學生互評體現在課堂實施過程，以研討交流內容為重點，對分組學生進行打分。學生通過參與課堂教學過程評分，可以更好地了解課堂考核評分細節，參考評分標準自我反省發現自身不足，提高學生在翻轉課堂中的參與感與責任感，促進學生綜合素質的提升。

1.3.3 "教學反思與改進

基于問題導向的翻轉課堂，特別是應用于設備課程中的教學改革，不是馬上就能達到理想效果的，而是需要教師根據教學效果和每一名學生的特點因材施教，有針對性地進行改進，逐步實現基于問題導向的翻轉課堂教學模式在設備教學中的應用。因此，在每一次翻轉課堂結束后，需要開展教師和學生的互評、互助、互學活動，實現互相提高的目的。教師根據學生的整體表現，掌握每個學生的學習特點，講評學生在本次翻轉課堂活動中的不足和努力的方向，提高學生學習的主觀能動性。學生可以根據教學過程中自學效率、問題引導、時間安排、人員分工定位等方面存在的突出問題，評價翻轉課堂教學模式在本次課中的應用缺陷，并提出教學期望，為下一次翻轉課堂的高效實施提供參考。

2 "教學應用和反思

2.1 "教學應用實踐

為檢驗教學改革成果，結合某型設備課程的教學實際，開展基于問題導向的翻轉課堂教學，并與上一期采用傳統教學模式的學生學習表現對比，檢驗新型教學模式的教學效果。從考核成績上看，在出題難度基本一致的前提下，本期學生平均成績為87.6分，高于上一期學生的平均成績79.5分，重點表現在學生應對考試中原理分析、故障排除的能力得到顯著提高。從教學影響上看，在后續設備操作課程中，學生動手實踐、把關要點等能力有明顯提高，學生的學習基礎得到夯實，證明翻轉課堂教學模式在設備教學中的有效性。

2.2 "教學結果反思

通過開展基于問題導向的翻轉課堂在某型設備課程教學的應用實踐，學生的學習效果得到顯著提升，但在教學實施過程中也存在著一定的不足，需要有針對性地加強和改進。

2.2.1 "主動學習能力欠缺

部分學生課前自學主動性不強，課前自測、課后作業參考其他人的答案，不能很好地體現學生對課程內容掌握的水平，教師無法根據自測和作業結果對學生的學習情況進行充分掌握，也就無法針對性地展開教學。需要采取針對性措施，對測試和作業答案雷同的成績進行細化區分，真正培養學生的自學能力、設計能力和創新能力。

2.2.2 "學習基礎有差異

部分學生不能對前期學習的專業基礎課程學以致用，如對電路、機械、液壓和控制等方面知識的學習只是停留在理論層面，不能夠融會貫通地回答教學引導的問題，真正應用于設備的設計創新。教師需要及時與學生溝通，了解學生課前自學的情況，對基礎薄弱的學生采取課前重點輔導和學生分組幫帶的形式，通過基礎案例引導、現有設備參考、學生互幫互助等方式，幫助學生實現從理論知識到實際應用的躍變。

2.2.3 "不能體現全員參與式教學

教學過程主要采用學生分組形式對某節課程進行課堂展示和交流，在此環節中，課堂工作更多是由學習積極主動、活躍的學生完成，部分學生不敢表達自己的觀點，或者準備不充分，沒有真正參與課堂討論等學習活動。后續教學中需要探索并采用更多樣化和更豐富的教學方法，調動每個學生的學習積極性和主動性。

3 "結束語

針對設備課程教學中培養高素質過硬人才的需求，研究基于問題導向的翻轉課堂教學模式在設備課程教學中的應用，提前設置問題，引導學生開展自學和教學創新設計，讓學生能夠積極參與教學活動，提高教學效果。課前、課中和課后三個階段的教學組織可以加強學生對設備結構和原理的認識，提高學生的自學能力、團隊合作精神和創新能力，培養懂原理、會分析、能排故的專業技術人才，滿足學生畢業后上崗能力的需求。

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