基于翻转课堂的机械制图教学设计研究范文
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摘要:本文阐述了翻转课堂教学模式理念，对翻转课堂教学模式进行了初步探索。针对传统教学模式下机械制图课程教学现状和问题，进行了基于翻转课堂的机械制图课程教学模式实践。
关键词:翻转课堂;机械制图;教学设计
一、翻转课堂教学模式理念翻转课堂(FlippedClassroom)
作为一种新兴的教育模式近几年在国内外引起了教育界的广泛讨论与研究。翻转课堂主要是将传统课堂教学中知识传授和知识内化的过程颠倒，在翻转课堂模式下，教师提供以教学视频等为主要形式学习资源，学生在课前完成对教学视频等学习资源的观看、学习以及思考，师生在课堂上一起完成作业答疑、协作探究和互动交流等活动，帮助学生实现知识的内化。［1］翻转课堂教学模式强调学习的灵活性与自主性，为传统课堂忽视学生差异与教学缺乏针对性的问题提供了有效的解决方法。
二、翻转课堂教学模式探索翻转课堂教学过程
主要采用计算机、手机等现代信息载体工具，同时利用网络平台进行知识学习、巩固与扩展。［2］翻转课堂按时间序列分为课前知识学习、课堂活动组织及课后评价三阶段。
(一)课前知识学习在课前知识学习中，教师应设计好学生课前学习任务单，该任务单主要包括两部分:一是导学指南，帮助学生明确自主学习内容、目标和方法，使得学生在学习视频时有的放矢;二是布置视频观后学习任务，包含与知识点相关的问题、难度适中的练习、自主学习报告、易行的操作实践等，引导学生自主探索与该知识点关联的发散性内容，引发学生积极思考。教学视频是翻转课堂实施前期重要准备环节。教学视频可以是教师自己制作课程视频，或搜寻相关网络资源，最后整合成所需的课程视频，同时，其他高校已经建立的开放性网络教学视频以及慕课视频也是非常好的教学视频资源。应充分利用网络资源，提高教学视频质量。教学视频应具有相当吸引力、方便观看、知识点设置合理、讲解透彻等特点。［3］教师可以借助网络平台将教学视频通过多种方式进行，如借助超星学习通、QQ群、微信公众号等虚拟学习平台和社区，课件、习题测试与解析等其他辅助教学资源，也可以采用相同方式传递给学生。同时，学生将学习过程中的疑难问题汇总反馈到学习平台或学习社区，以便教师根据学情设计课堂活动。在课前自学过程中，学生遇到个性疑问，可向学习社区其他同学或教师发起帮助请求，或者发起讨论组，共同解决疑问;当众多学生存在共性疑问时，要求教师参与讨论组，建立虚拟网络课堂，解决学生疑问，或者将共性疑问带进课堂，教师面向全体学生当堂答疑。
(二)课堂活动组织课堂活动是知识内化最大化的关键，通过该活动，使学生实现知识的深化、拓展和运用。课堂活动通常包括答疑、课堂讲授、小组讨论、小组展示与评价等。问题解决主要是针对学生在课前学习阶段遇到的问题进行答疑，答疑主体可以是教师，也可以是经过教师筛选过的答复较好的学生。教师应根据学生课前观看教学视频学习的反馈情况，对于课程内容中偏重于理论逻辑、系统性较强、需要较厚基础知识、学生自学效果较差的课程内容在课堂中有针对性进行讲授。小组讨论是课堂活动的一项非常重要的环节。教师应根据学生学习反馈情况、结合课程目标与课程知识体系要求，提出一组有探究性的问题、项目或富有挑战性的任务，学生组成4－6人学习小组，相互学习，共同研讨，协作探究，共同完成教师布置的任务。小组组长应切实负责好本组活动质量，并记录每位成员的分工与表现，最后进行汇总，供教师课后评价参考。在小组活动中，教师要对学生活动进行跟踪，及时解决其中可能出现的问题，并引发学生积极思考，运用所学到的知识来分析解决问题，鼓励学生展示学习成果。对于大班教学，教师应根据时间甄选个别典型小组进行展示，对于课堂上没有展示的小组，可以在学习社区开辟特定展示版块。课堂最后，教师对本次课程内容进行梳理、归纳、总结。
(三)课后评价良好的评价体系有利于实现翻转课堂生态化发展。［4］在翻转课堂中，课后评价应采用多维度考量方式，以便更有效的检测翻转课堂教学效果。评价体系包含学生自主评价、教师评价、生生互评等方式，从学生掌握学习内容、发现与解决问题、创新与实践、协作与分享、运用与拓展等多维度考量。
三、基于翻转课堂的机械制图课程教学实践
(一)传统模式机械制图课程教学现状机械制图课程是培养学生读图与绘图能力、理论与实践相结合的专业基础课程，学生除了需要掌握相关的理论知识外，还需要通过大量绘图实践准确、规范地绘制机械图样。在传统的机械制图课程教学过程中，课堂听讲，课下练习，但由于学生缺乏学习主动性以及存在个人差异等因素，课堂听讲及课后练习中往往不能达到教学要求的效果，无法实现机械制图课程知识的内化，更少有进行机械制图知识相关内容的拓展，实现理论知识向实践能力的转化，为日后的专业学习埋下基础隐患。同时，由于课时限制以及规模较大教学班的出现，导致教师不可能对学生进行普遍的、详细的指导，从而影响教学效果。因此，机械制图课程基于传统的教学模式亟待改革。翻转课堂教学模式为该问题解决提供了思路。
(二)基于翻转课堂的机械制图课程教学设计机械制图课程总体包含三个教学模块:机械制图理论知识、尺规绘图、CAD。传统该课程教学通常在多媒体教室完成理论知识讲授，尺规绘图课则依据课程要求由学生在绘图教室完成多张图纸绘制，CAD部分主要通过少量课时讲授及机房上机实践完成。由于机械制图课程知识点较多，包同时包括大量制图国家标准与规范、实践操作与练习等，因此，在翻转课堂中，应在教学内容上选取适合部分，将理论知识、尺规绘图、CAD进行有机整合，达到理论指导实践、实践巩固理论的效果。以常用件为例，如下表所示。在基于翻转课堂的机械制图课前视频学习中，充分利用慕课名校、名师资源优势，不仅节省任课教师大量教学视频制作时间和精力，使得学生享有高质量师资授课条件，同时教师可以利用该平台统计学生在线学习情况，监督学生课前自学。此外，在线自测练习有助于学生评估自学效果。但由于慕课课程具有标杆性特征，因此，教师需要根据本教学班情况进行有选择的调整和补充，具体内容通过本教学班网络教学平台QQ群。课堂活动是翻转课堂的重点，为实现知识内化最大化，教师需要精心设计课堂教学活动，尤其是引发学生思考、讨论的问题设置。机械制图课程授课对象是大一学生，该群体对专业知识都充满好奇向往，可结合学生专业设置与制图课程相关的开放性问题，激发学生学习新知识的热情，挖掘学生探索新知识的潜力。如课本中齿轮零件本身的图形绘制较为简单，仅讲授该部分内容较为单调，可课前在任务单中要求学生查找包含齿轮结构的图纸、模型等资料，课堂讨论各种齿轮的结构特征在绘图中的表达方式，同时尝试尺规及CAD绘制齿轮。经过查找资料、学生思考、小组讨论、动手绘图，齿轮绘制的知识就容易吸收内化。由于所实践教学班是大班选课的百人教学班，小组展示机会有限，教师需要跟踪各小组讨论情况，有选择的进行小组展示，课堂上未展示的小组，均需要在QQ群中展示。课后学生主要任务是作业完成与展示及自发组群讨论，教师主要进行评价及答疑，教师综合学生学习平台登录情况、自测练习、小组评价、绘图作业、CAD绘图展示等情况进行综合评价。
四、基于翻转课堂机械制图课程教学实践主要问题
机械制图课程教学包括理论知识与实践操作，其最终目的是要求学生能够动手实践所学知识。通过翻转课堂实践，该课程教学取得了较好的教学效果，一定程度上激发了学生的自主学习积极性，课堂学生专注性提高，知识内化效果较好。但依然存在很多问题，影响教学成效，主要表现在以下四个方面:(1)个别学生课前学习自觉性较差，进而影响课堂教学效果。教师应通过学生登录学习平台情况、课堂表现、评价结果及时发现该类学生，在学习任务单设计中注意针对性和层次性，同时改进课前学习监督方式。(2)小组合作存在个别学生滥竽充数现象，需要精心设计课堂活动，改进评价方式，把成果性考核和过程性考核有机结合起来，［5］一方面吸引学生主动学习，一方面督促学生积极参与。(3)对于大班教学，课后教师评价工作量较大，如何快捷高效对学生进行评价需要进一步探索和实践。(4)课时分配不合理，需要有针对性的寻求合理课时安排，减轻学生负担，减少不必要的课堂课时浪费。可借鉴部分高校将基于翻转课堂的课程课时分为课堂课时与课外课时，对时间进行合理布局。五、结语本文对翻转课堂教学模式进行了初步探索，对基于翻转课堂的机制制图课程教学进行了初步实践。实践结果表明，翻转课堂能够较好的补充传统机械制图教学不足，学生理论知识内化、尺规绘图、CAD绘图能力有较明显提升，知识深化与拓展能力得以锻炼和提高，多元化的个人课程评价方式更加公平，师生关系更加融洽。但在翻转课堂教学中仍存在很多问题需要解决，存在很多不足需要完善，这是作者下一步需要努力的方向。
参考文献:
［1］钟晓流，宋述强，焦丽珍．信息化环境中基于翻转课堂理念的教学设计研究［J］．开放教育研究，2013(1):58－64．
［2］王巧焕，何春锋，于荣．翻转课堂对高校传统教学模式的冲击与挑战［J］．扬州大学学报(高教研究版)，2018(1):102－106．
［3］刘志超，杨菲菲．基于MOOC的翻转课堂教学设计［J］．华南理工大学学报(社会科学版)，2016(7):120－125．
［4］康志平．基于微信公众平台的翻转课堂教学模式实践探索［J］．宁波教育学院学报，2017(2):P14－16．
［5］郝志军．中小学课堂教学评价的反思与建构［J］．教育研究，2015(2):110－116
作者：王蕊 杨楠 单位：西安建筑科技大学