宋飞鸿
(无锡机电高等职业技术学校,江苏无锡 214028)
目前,在美国日渐流行“Flipped Classroom”创新教学模式。英语“FlippedClass Model”翻译过来即为“翻转课堂式教学模式”。所谓翻转课堂,就是教师创建视频,学生在家中或课外观看视频中教师的讲解,回到课堂上师生面对面交流和完成作业的一种教学形态。随着互联网的普及和计算机技术在教育领域的应用,“翻转课堂式”教学模式变得可行和得以实现。学生可以通过互联网去使用优质的教育资源,不再单纯地依赖授课老师去教授知识,而课堂和老师的角色则发生了变化,老师更多的责任是去理解学生的问题和引导学生去运用知识。
2011年9月,本人和校内外的几位老师申报了市“十二·五”规划课题《机电创新产品典型技术简介》的构建与研究,获得立项。在课题的研发过程中,我们的重点放在建设该课程的学习网站,设立教学和学习素材资源库:提供文本(text)、图形(图像)(picture)、音频(audio)、视频(video)、动画(animation)等视频课件为学生在家中或课外观看,回到课堂上师生面对面交流和完成作业。这样的一种学习,颠覆了常规教学中上课是教师的“信息传递”、课后要“消化吸收”的模式,将“消化吸收”的环节前置到了课堂(FlippedClass Model),而课堂变成了老师和学生之间和学生与学生之间互动的场所,包括答疑解惑、知识的运用等,从而达到更好的教育效果。本文就“Flipped-Class Model”模式在《现代轿车的新功能》教学中的实践进行了思考。
首先应明确学生必须掌握的目标,以及视频最终需要表现的内容;其次是收集和创建视频,应考虑不同教师和班级的差异;最后在制作过程中应考虑学生的想法,以适应不同学生的学习方法和习惯。
《现代轿车的新功能》可分解为六个部分:防抱死制动系统;驱动防滑控制系统;悬架系统;燃油喷射系统;电子点火系统;自动变速器
课前,教师搜集相关素材,如:当汽车制动前轮抱死时,汽车会失去转向能力,后轮抱死时会造成汽车侧滑、甩尾或急转调头;汽车在加速过程中的打滑,在非对称路面或在转弯时驱动轮的空转,导致整个车辆向一侧偏移;汽车起步或急加速时车尾后坐,紧急制动时车头前倾,急转弯时车身横向摇动(侧翻),汽车换档时车身纵向摇动,正常行驶时由于路面不平上下颠簸,高速行驶时受风力作用影响操纵稳定性等。
现代轿车的特点:燃油充分,减少油耗和改善排放;点火时受发动机工况和使用条件的影响小,结构简单,工作可靠,维护、调整方便;驾驶操作简便,无需频繁换挡,传动系统的冲击振动小等。
然后根据学生的基础和教学内容确定相应的练习;在课型设计后,将上述内容制成PPT 课件并录屏,生成视频课件供学生课外学习并思考。制作时尽量从色彩、内容等方面给课件注入活力。
内容在课外传递给学生后,那么课堂内更需要高质量的学习活动,让学生有机会在具体环境中应用其所学内容。课堂中由学生根据视频解答现代轿车新功能的组成、工作原理、优缺点等,教师则巡回指导、释疑解惑,课堂活动还可用于为完成作业或做实操过程中有困难的学生提供帮助,课堂成为有意义的学习场所。
(1)防抱死制动系统(Antilock Braking System)简称ABS
图1 ABS工件示意图
ABS的工作原理是:当车轮制动时,安装在车轮上的传感器立即能感知车轮是否抱死,并将信号传给电脑,对抱死的车轮,电脑马上降低该车轮的制动力,车轮又继续转动,转动到一定程度,电脑又对其施加制动,保证车轮既受到制动又不致抱死,这样不断重复,直至汽车完全停下来。ABS工件示意图如图1所示。
(2)驱动防滑系统(Acceleration Slip Regulation 或Traction Control System)简 称ASR 或TCS(日本车型称它为TRC或TRAC)
ASR 的工作原理:在驱动轮打滑时,ASR 通过对比各轮子转速,电子系统判断出驱动轮打滑,自动立刻减少节气门进气量,降低引擎转速,从而减少动力输出,对打滑的驱动轮进行制动,减少打滑并保持轮胎与地面抓地力最合适的动力输出,这时候无论你怎么给油,在ASR 介入下,会输出最适合的动力。
图2 ABR 工件原理示意图
防滑装置的最高形式是电控行驶平稳系统(Electronic Stabilty Program)简称ESP。ABR工件原理示意图如图2所示。ESP 的工作原理:可以监控汽车行驶状态,并自动向一个或多个车轮施加制动力,以保持车子在正常的车道上运行,甚至在某些情况下可以进行每秒150次的制动。
(3)悬架系统
图3 悬架系统功能示意图
悬架系统的功能:把由于路面的变化而引起的车轮上下垂直方向、沿车身纵向和侧向的作用反力以及这些反力所造成的力矩都以恰当的方式与特征传递到车身上,以保证汽车的正常行驶。
(4)电子控制燃油喷射系统(Electronic Fuel Injection)简称EFI
燃油喷射系统:用计算机系统和电子电路通过对燃油泵压力、转速和喷油器开闭的控制来控制喷入发动机气缸的燃油量——空燃比(进入发动机气缸的空气与燃油之比)。
图4 燃油喷射系统的构成
燃油喷射系统的优点:能根据发动机工况的变化供给最佳空燃比的混合气;供入各气缸内的混合气,分配均匀性较好;提高了发动机充气效率,从而增加了发动机的功率和扭矩;减少油耗和改善排放性;发动机冷起动性和加速性较好。
(5)电子点火系统
图5 电子点火系统组成
图6 无触点电子点火系统电路
无触点电子点火系统电路:通过一套电器设备将低压电变为高压电,再由安装在气缸内的火花塞电极间隙的瞬间放电,点燃燃气混合气的。整个系统由计算机控制。
电子点火系统特点:受发动机工况和使用条件的影响小,结构简单,工作可靠,维护、调整工作量小,节约燃油,减小污染。
(6)自动变速器
自动变速器由液力变扭器、行星齿轮和液压操纵系统组成,通过液力传递和齿轮组合的方式来达到变速变矩。
自动变速器不只是一台简单的机械换档装置,而是能将节气门位置、车速、发动机转速、水温、液压油油温、档位、甚至刹车灯等各种与行车有关的信息进行综合处理、然后作出决策、控制发动机与输出轴之间速比的智能化机电系统。
自动变速器的优点有:驾驶操作简便;换挡平顺;传动系统的冲击振动小;降低了排放;使用寿命长(普通变速器的2—3 倍)其不足有:结构复杂;维修保养成本高;传动效率低;维修技术要求高。
翻转课堂后老师是学生身边的“教练”,不是在讲台上的“圣人”。“FlippedClass Model”创始人乔纳森·伯尔曼(Jon Bergmann)和亚伦·萨姆斯(Aaron Sams)说“翻转课堂已经改变了我们的教学实践。我们再也不会在学生面前,给他们一节课讲解30或60分钟。我们可能永远不会回到传统的方式教学了。”课堂中,教师的角色从内容的呈现者转变为学习的教练,就会有时间与学生交谈,回答学生的问题,参与到学习小组,对每个学生的学习进行个别指导。当教师更多的成为指导者而非内容的传递者时,也就有机会观察到学生之间的互动。当教师在教室内巡视过程中会注意到学生发展起了他们自己的协作学习小组,学生们彼此帮助,相互学习和借鉴,而不是依靠教师作为知识的唯一传播者,因此教师应着力于把课程变成有意义的活动而不是完成繁忙的工作。
高职的学生自我意识较强,希望独立地进行各种活动,自己管理自己。在学习上表现为独立思考,独立学习,但在十多年传统教学观念的熏陶下,习惯了“你讲我听,你布置我完成”的教学方法,恪守着书本是“圣经”,课堂是“教堂”的理念,养成了依赖性,表现为自我认识能力不成熟,自我评价控制能力不强。翻转课堂后,学生能根据自身情况来安排和控制自己的学习。在课堂外可以轻松地观看视频讲解,观看的节奏全由自己掌握,懂了的快进跳过,没懂的倒退反复观看,也可停下来思考或笔记,甚至还可以通过聊天软件向老师和同伴寻求帮助,不必像在课堂上那样正襟危坐,担心遗漏什么,或因为分心而跟不上教学节奏。教师巡回指导时应考虑到学生的独立性,正确引导使他们逐渐克服依赖性,增强独立性。
每个学生的学习能力和兴趣都不同。在传统课堂上,教师“一对多”上课,由于学生水平参差,教师很难顾及各种水平的学生。这种群体教学和个体差异的矛盾,使得“在课堂时间传递知识”注定是一种有缺陷的方法。翻转课堂承认了学生的个体差异,用观看授课视频的形式取代传统的教师课堂讲授,将课堂讲授的时间由课堂移至课外,把传统课堂的宝贵时间留给师生互动和深度学习,真正实现分层教学,提高学习绩效。
传统教学只注重学习过程的第一步——“信息传递”,把这一过程放在最重要的环节,也就是课堂上;但他们忽略了第二步——“吸收内化”,把这一过程放在缺少帮助的课后环节中,结果本应用于师生互动、同伴协作和交流的课堂,常常被教师一个人占用来作知识传授。翻转课堂后,学生在家通过教学平台先完成学习,使得课堂变成老师和学生之间互动的场所,包括答疑解惑、完成作业等,也就是把“吸收内化”这一重要的过程放在课堂上,在宽松的学习气氛中,把学习过程演变为尝试、发现、探索、研究、创新的过程,从而完成对知识吸收的内部加工和发展创新过程。因此翻转课堂实现了知识传授和知识内化的颠倒,将传统课堂中知识的传授转移至课前完成,知识的内化则由原先课后做作业的活动转移至课堂中的学习活动。
“翻转课堂”就是在正式学习中,学生在课前利用教师分发的数字材料(音视频、电子教材等等)自主学习课程,接着在课堂上参与同伴和老师的互动活动(释疑、解惑、探究等等)并完成练习的一种教学形态。因此,翻转式教学模式给教师的启示:
(1)要教会学生利用自由支配的时间。给学生提供自由支配的时间,并不是说让他们有可能爱干什么就干什么,放任自流会养成无所事事、懒散疲塌的不良习气。
(2)要使知识“活起来”。知识既是最终目的,又是获取新知识的手段或工具。要使知识在学生的脑力劳动中、在集体的精神生活中、在学生之间的相互关系中活起来。
总之,更多教学模式随着教学的改革将摆在每一位教育工作者面前,而更好的教法需经实践检验及教师们的研究与探讨,扬长避短。相信“FlippedClass Model”将以她特有的优势为教师们所运用、发展并将具更强的生命力。
1 赵松年.现代机械创新产品分析与设计[M].北京 机械工业出版社,2003
2 张诗华.浅谈高职校本教材开发的问题及对策[J].北京:职教论坛,2009(4)
3 姜大源.关于职业教育的课程观[J].北京:中国职业技术教育,2003(31)