翻转课堂模式在高职《机械设计基础》教学中的设计与应用

摘 要：翻转课堂通过对知识传授和知识内化的颠倒安排，改变了传统教学中的师生角色，并对课堂时间的使用进行了重新规划。文章对翻转课堂模式在高职《机械设计基础》课程教学中的设计与应用进行了分析，选取一知识点详述了课堂前知识传递、课堂上知识内化、课堂后知识拓展的教学设计和安排，对同类课程改革具有重要的指导意义。
　　关键词：翻转课堂；高职；机械设计基础；教学改革
　　一、前言
　　《机械设计基础》作为高职院校机械类的一门重要专业基础课，具有较强的理论性和实践性。其多是采用课堂传统教学方式，即课堂讲授理论知识，再布置课后作业，让学生下课后练习，以实现课堂知识内化的教学模式。也有教师进行教学改革，采用项目导入式或任务驱动等研讨式教学模式，即教师先提出项目问题或任务，再在课堂上组织学生研讨问题、讲授理论知识、解决问题，但由于课堂时间有限，往往只能缩短理论讲授时间，研讨问题时间也受到限制，不能很好地保证教学的实施，其本质不能避免传统课堂的弊端①。而高职院校的学生普遍存在生源多样化、学习自主性和自律性不强、上课玩手机、没有学习兴趣等问题。这就造成了教学效果差、学生学不进、教师不愿讲的恶性循环，违背了职业教育的目的。因此，采取一种新的教学模式改变这种状况为大势所需。本文对翻转课堂模式在高职《机械设计基础》教学中的设计与应用进行了具体分析。
　　二、翻转课堂模式简介
　　传统的教学过程通常包括知识传授和知识内化两个阶段。知识传授是通过教师在课堂上的讲授来完成，知识内化往往需要学生课后通过作业、操作或者实践等形式来完成。翻转课堂则颠覆了这种形式。翻转课堂译自“Flipped Classroom”或“Inverted Classroom”，是指重新调整课堂内外的时间，将学习的决定权从教师转移给学生②。其最初的构想来源于美国林地公园学校的乔纳森·伯尔曼和亚伦·萨姆斯这两位化学老师③。2007年，他们录制了课件讲解，传到网上供学生补习使用。随着这种开创性教学实践，这种方法成为了一种新的模式，得到了越来越多教师的关注。在这种教学模式下，知识传授通过信息技术的辅助在课前完成，知识内化在课堂上经教师的指导与同学的协作来完成④。即课前，学生自主进行新知识的学习、了解新知识点的应用、小组撰写学习报告、提炼问题等，进行知识传递；课堂上，学生参与研讨活动，共同解决问题，从而获得深层次的理解，进行知识内化；课堂后，学生根据学习情况查漏补缺，结合职业能力需求，进行知识拓展活动。这与传统教学中的各个环节均有区别，见表1。
　　三、翻转课堂教学设计实例
　　《机械设计基础》课程翻转课堂的实施利用免费的蓝墨云班课手机APP，按照三步骤进行：课前知识传递、课堂知识内化、课后知识拓展。本文选取《机械设计基础》中“铰链四杆机构的基本特性”这一知识点进行翻转课堂教学模式的应用。
　　（一）课前知识传递
　　课前，教师将录制的《铰链四杆机构有曲柄的条件》《急回特性》《传力特性》视频、相应的课件、动画及导学案推送到云班课平台。
　　设计导学案如表2所示。
　　2.观看《急回特性》视频，完成以下问题：
　　（1）连杆机构中急回特性的含义是什么？
　　（2）铰链四杆机构具有急回特性的条件是什么？
　　（3）判定下列机构是否具有急回特性？
　　3.观看《传力特性》视频，完成以下问题：
　　（1）何为连杆机构的压力角和传动角？其大小对连杆机构的工作有何影响？
　　（2）何为连杆机构的死点？是否所有四杆机构都存在死点？什么情况下出现死点？
　　（3）举出避免死点和利用死点的例子。
　　（二）课堂知识内化
　　第一步，进行课前学习效果检查、评价——根据班级分组情况，小组代表回答导学案中所列问题，并根据回答情况进行讨论、分析。第二步，引出课堂任务——如图1所示缝纫机踏板机构，已知AB=4mm，AD=11mm，BC=16mm，若BC为机构的最长构建，问：（1）CD应满足什么条件，缝纫机踏板机构才能为曲柄摇杆机构？（2）该机构在工作时，出现卡死现象如何处理？第三步，和学生一起谈论学习内容，分析任务.第四步，引导学生进行任务实施，并进行评价分析。第五步，进行“技术”闯关——学生小组讨论解决课后相关习题（在此不一一叙述）。第六步，进行总结评价，并根据考评表（表3）组间、组内同学相互打分。
　　（三）课后知识拓展