張德珍

【摘 要】為了倡導教育信息化發(fā)展，以學校課程中心為平臺，創(chuàng)建了翻轉課堂，對機械設計課堂教學進行改革，以彌補傳統(tǒng)教學模式的不足。探索了“機械設計”在線課程建設的內容，形成基于翻轉課堂而建立起來的新的教學模式。實踐表明：混合式教學模式在一定程度上是以學生為中心來開展學習活動，有利于培養(yǎng)學生的自主學習能力和創(chuàng)新能力。

【關鍵詞】機械設計；翻轉課堂；在線課程

中圖分類號： G642；TH122-4 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）34-0008-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.34.004

Innovation of Information Technology in Mechanical Design Course

ZHANG De-zhen

（College of Mechanical and Vehicular Engineering Linyi University Linyi，

Shandong Province 276005，China）

【Abstract】In order to advocate the development of educational informatization，Taking the school curriculum center as the platform，the flipped classroom has been created to make up for the shortcomings of the traditional teaching mode，The content of online course construction of mechanical design is explored.Form a new teaching mode and evaluation mechanism based on the flipped classroom.Practice shows that to a certain extent，the mixed teaching mode is student-centered to carry out learning activities.It is conducive to the cultivation of students'autonomous learning ability and innovative ability.

【Key words】Mechanical design；Flip classroom；Online course

0 前言

2018年4月13日，教育部正式發(fā)布《教育信息化2.0行動計劃》，把信息技術手段有效應用于教學與科研，使教學手段科技化、教育傳播信息化、教學方式現(xiàn)代化，促進教育改革，從而適應正在到來的信息化社會提出的新要求。為適應高等學校本科教育教學改革新形勢，創(chuàng)新本科課堂教學模式，進一步提高課程建設水平和教學質量，探索“機械設計”課程新的教學模式來改變現(xiàn)有狀況有著重要意義。機械設計課程主要培養(yǎng)學生掌握通用機械零件的設計方法，具有機械傳動裝置和簡單機械的設計能力，實踐性很強，目前課程教學以教師為中心，采用重“教”輕“學”的講授方式為主，盡管近年來有多媒體等輔助教學手段，但仍面臨學生自主性不高等問題。

本文立足人才培養(yǎng)目標及“機械設計”教學現(xiàn)狀，通過開發(fā)網絡教學平臺，創(chuàng)建翻轉課堂，對機械設計課堂教學進行改革，以彌補傳統(tǒng)教學模式的不足，建立新的教學模式和評價機制。

1 翻轉課堂簡介

翻轉課堂譯自“Flipped Classroom”或“Inverted Classroom”，也可譯為“顛倒課堂”，是指重新調整課堂內外的時間，將學習的決定權從教師轉移給學生。在這種教學模式下，課上主要完成師生面對面講授、答疑、討論，教師不再占用課堂的時間來講授信息，這些信息需要學生在課前完成自主學習，他們可以看講課視頻、PPT、閱讀功能增強的電子書，還能在網絡上與別的同學討論，能在任何時候去查閱需要的材料。教師也能有更多的時間與每個人交流。在課后，學生自主規(guī)劃學習內容、學習節(jié)奏，自學完成后通過一定的手段測試自學效果，如果沒有達到指定目標可要求學生重新自學。

這種教學模式借助網絡信息平臺，由傳統(tǒng)的“教-學”改變?yōu)榧夹g支持的“學-教”，對學生的學習過程進行了重構。翻轉課堂將知識傳授翻轉到課下，課堂完成答疑、小組探究及師生間互動，完成知識內化，強調“以學生為中心”，真正做到了“因材施教”。通過網絡發(fā)布的視頻短小精悍，具有暫停、回放等多種功能，可以自我控制，有利于學生的自主學習。復習檢測方便快捷，通過在線測驗、作業(yè)，可以幫助學生及時進行檢測，并對自己的學習情況作出判斷。學生對問題的回答情況，能夠及時地通過云平臺進行匯總處理，幫助教師了解學生的學習狀況。

2 在線課程內容建設

“機械設計”核心課程小組基于學校課程中心平臺開發(fā)了“機械設計”課程的網絡自主學習系統(tǒng)。通過學校的教務管理系統(tǒng)可以將學生名單直接添加進入系統(tǒng)，學生通過輸入自己姓名和學號登陸課程門戶網站，瀏覽該門課程的教學內容，目錄包括：師資隊伍—課程簡介—教學大綱—電子課件及教案實驗—教學錄像—課程分析。登錄課程學習頁面后，學生可自主瀏覽該門課程的教學資料、完成答疑論壇、作業(yè)考試、翻轉課堂等；教師可以在后臺查看每位學生的學習進度，了解課程運行情況，掌握學生學習軌跡，實時發(fā)布通知、任務以及成績管理，可以私信督促少數(shù)進度較慢的同學積極完成自主學習，還可通過教學投票，對教學應用效果進行滿意度、課程問卷調查。

“機械設計”課程網絡自主學習系統(tǒng)的前期建設工作量較大，但教學資源建設完成后，教師只需在后臺進行定期的維護或是與學生進行互動交流，可以大大減輕老師的課堂講授、輔導和批改作業(yè)時間，學生成為學習的主人、可以根據(jù)自身情況和需要通過平臺適時地學習和下載需要的學習資料：打破了傳統(tǒng)課堂中學生按部就班學習，實現(xiàn)了學生根據(jù)既定節(jié)奏學習，因此，翻轉課堂提升了教學互動性，加強教學探究性。

3 機械設計課程翻轉課堂教學實踐

機械設計教學包含大量零件、傳動設計，理論性和實踐性強，易學生自主學習，適于翻轉。以螺旋傳動為例，翻轉教學的步驟如下：

1）課前準備：

課前學法指導，明確學習目標。以目標為導向，結合螺旋千斤頂設計，梳理關鍵知識點，建立知識結構。明確重點難點，以問題鏈牽引興趣，引導學生思考，提示難點突破方法。

教學資源分享，根據(jù)螺旋傳動設計教學內容，提供教學視頻、PPT等上傳至課程中心學習平臺。學生上網看微課、PPT；查資料，做PPT課件；教師檢查后提出修改意見；學生討論，做在線測試。

“問題鏈”設計

課前學習應著重培養(yǎng)學生獨立、協(xié)作并重的學習習慣，結合本次課程，首先繪制“螺旋千斤頂問題鏈”，以問題鏈牽引學生興趣，引導學生循序漸進開展自學。如問題1：千斤頂材料如何選擇？學生課前可以借助電腦和手機APP等方式登錄課程中心平臺觀看教學視頻、PPT等，分析螺旋傳動的主要失效形式？分析螺桿、螺母材料要求？進而引導學生分析對材料的耐磨性要求，推薦螺旋傳動常用材料。問題2：如何滿足傳動自鎖性，首先引導學生思考千斤頂為什么要滿足自鎖？進而分析自鎖條件。通過以上問題鍛煉學生獨立思考和邏輯思維能力，培養(yǎng)學生自身獲取知識的能力。

2）課中組織

教師設計課堂活動，師生進行面對面講授、答疑、討論。討論前，制定評價準則，告知分值比例，旨在學生中營造競爭環(huán)境，激發(fā)學生求勝愿望。具體能力評價可從創(chuàng)造性思維、信息量呈現(xiàn)、匯報效果、語言組織能力等方面量化。針對“問題鏈”問題，學生自由分組思考、交流解決方案，教師從中把關，并對每個小組的方案進行評價。針對在線學習中遇到的困惑和沒理解的知識點，教師應在課堂上集中進行答疑解惑，必要時還應對某些重要知識點或難點進行課堂講授此外。在此過程，教師指導學生主動思考、主動探索、主動發(fā)現(xiàn)，調動學生學習主動性、自覺性。

3）課后鞏固

布置本次課的課后作業(yè)，要求學生按時完成，在線提交作業(yè)，以鞏固所學內容，并預習下次課內容。

4 結束語

信息化教學的特點具有實時性，課上限時在線測試，課堂上在線討論；具有掌控性，可以隨時了解本次課學生掌握的情況，上級主管部門了解各位老師信息化教學的進展情況；具有便捷性，可以實現(xiàn)作業(yè)的自動批改，成績自動統(tǒng)計等；具有豐富性、延續(xù)性，豐富的教學資源，建設的資源可以一直延續(xù)下去，可以重復使用，可以在其他課程中引用教學資源，實現(xiàn)了課內課外、線上線下、校內校外互融互補的混合式教學。

項目立項后，進行了第一輪次的教學，對比改革前后課堂教學有了很大的變化。通過考試成績對比，結果顯示在本次教學實踐中的學生成績普遍高于傳統(tǒng)教學的學生成績，學生工程實踐能力也得以提高，學生課程設計、畢業(yè)設計、科技競賽相關知識嫻熟。學生評價有了較大提高，這種以“以學生為中心”的教學理念更受歡迎。

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