“Flipped Class Model”在《现代机床》中的实践与思考

宋飞鸿

(江苏省无锡机电高等职业技术学校，江苏无锡 214028)

“Flipped Class Model”在《现代机床》中的实践与思考

宋飞鸿

(江苏省无锡机电高等职业技术学校，江苏无锡 214028)

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，实现了对传统教学模式的革新。本文尝试将“FlippedClass Model”用于现代机械创新产品分析与设计教学中，并以《现代机床》为例分析说明，以期为我国的机械课程教学改革提供借鉴。

翻转课堂；教学模式；现代机床

英语“FlippedClass Model”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。翻转课堂通过颠覆传统课堂中知识传授与知识内化两个阶段，将教师从知识的传授者变成学生学习的促进者和指导者，改变了传统教学中的师生角色，对课堂时间的使用进行了重新规划，实现了对传统教学模式的革新。

2015年3月，我和校内外的几位老师申报了江苏省职业技术学会课题《“FlippedClass Model”在<机电创新产品典型技术>中的实践与研究》，获得立项。我们根据该课程的特点，将该课程中的某些知识点和重点、难点通过有针对性地开展“翻转课堂”的教学模式研究，充分利用繁荣的网络文化，先进的传媒手段，通畅的信息渠道，综合运用现代教育技术理论、教育学、数字媒体艺术以及项目开发的理论开展课题研究，从而达到更好的教育效果。

1 “FlippedClass Model”在《现代机床》中的实践尝试

1.1 课前准备

本课选用上海理工大学赵松年教授等主编教材《现代机械创新产品分析与设计》第四章第二节现代机床一节，由于现有教材信息多、知识面广、专业面宽，呈现形式单一，随着高新技术日益快速发展，教材的内容、观点的认识需不断更新；另外受教学条件和教学资源的限制，教学方法主要还是采用传统的教学手段，故教师备课量大，目标达成有一定的困难。因此，我尝试将“消化吸收”的环节前置到了课堂(FlippedClass Model)，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，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，从而达到较好的教育效果。

(1)制作微视频：教师根据需求自行创建微视频：①普通车加工技术；②数控车(铣)加工技术；③立式加工中心；④卧式加工中心；⑤并联(虚拟轴)加工中心；⑥加工中心零件加工实例。供学生学习并比较传统机床和现代机床的结构。

(2)编制导学案：导学案是学生课前准备的重要资料：①教学目标：通过观察和学习，掌握现代机床与传统机床结构功能上的差异，培养学生分析问题和解决问题的能力。教学目标能明确学生课前学习的方向，有利于学生在课前学习时清晰准确地把握好学习内容。②教学流程：让学生带着问题观看视频，在视频中寻找问题的答案，并提出疑惑供课上与老师和学生讨论。教师将合理的教学流程呈现给学生作参考，并通过视频讲解突出重点，精心化解难点，有助于学生梳理思路与方法。③思维训练:最后给出1-3个思考题：①试了解现代机床在动力部件、执行部件方面有何发展？②现代机床的检测、控制技术发展如何？③现代机床的应用现状及发展趋势如何？供学生熟悉知识点，以期提高学生的思维能力和学习兴趣，激发学生创新的意识，培养创新热情和能力。

(3)提供平台交流 学生在课前学习的过程中会有自己的疑问，交流平台是重要的沟通渠道，教师应创设该交流平台，学生可以通过网络、电话、微信等，也可以参观实习工厂，与教师和同学沟通交流，解决自己的疑问。

1.2 课堂内化

(1)提出问题：上课时教师根据微视频中讲解的内容提问：从①与进给运动有关的结构功能；②与生产效率有关的结构功能；③与环境和安全有关的结构功能三方面比较传统机床与现代机床有何不同？

(2)分组讨论：教师根据以上问题将学生分为不同的小组，人数控制在五人左右，学生对照问题，积极讨论，发表看法，找出答案，最后教师引导学生完善答案。课堂上教师展示了南京斯沃数控编程操作仿真软件、厦门创一数控机床教学仿真软件，播放了学校新近采购的设备DMG五轴数控加工中心、友嘉精密加工中心，北京阿奇数控慢走丝线切割机床，将课堂气氛推向高潮，整节课气氛轻松，学生活跃，情绪高涨，惊喜的是：不仅课前的问题都得到解答，而且纷纷提出新的观点和想法，“吸收内化”效益极大提升。

讨论结果总结如下：

1.2.1 与进给运动有关的结构功能

图1 CA6140传动路线图

(1)进给运动控制方式

传统机床：①集中控制；②机械结构复杂，传动链长；③一个进给电机集中驱动三个轴，电器控制简单。

现代机床：①分散控制；②机械结构简单，传动链短；③三个伺服电机分别驱动三个进给轴，电器控制复杂。

(2)进给运动位置调定

传统机床：①操作者手动调定；②操作者通过测量工件尺寸并与加工图样要求进行比较，然后进行位置调定。

现代机床：①数控系统自动调定；②数控系统按图样要求率先将编制好程序自动进行位置调定，操作者不参与位置调定。

(3)进给运动部件结构的动态特性

传统机床：没有高的要求。

现代机床：①有很高的要求，尤其是连续控制数控机床动态特性是重要指标；②要求进给导轨动、静摩擦系数接近，传动丝杆的摩擦系数要小，传动部件的动、静刚度要大。

(4)进给运动传动链的间隙

传统机床：一般不控制。

现代机床：①要严格控制；②机械结构上应有消除间隙装置，一旦产生传动间隙(包括变形产生的失动量)应由控制系统进行补偿。

(5)其它

传统机床：一般无特殊要求。

现代机床：①要控制热变形对位置调定的影响，高速进给丝杆中空通冷却液降温；②要求位置调定的重复一致性好，长时间连续工作稳定性好。

图2 CA6140外形图

图3 CK6140外形图

1.2.2 与生产效率有关的结构功能

(1)刀具交换

传统机床： 操作者手动换刀。

现代机床：①自动换刀；②机床具有储存刀具的刀库和自动换刀装置。

(2)工件装卸

传统机床：操作者人工装卸。

现代机床：加工中心机床具有工件自动交换的装置。

(3)切削参数和加工速率

传统机床：人工操作机床无法选择高的切削参数。

现代机床：自动加工可选择高的切削参数：主轴转速：(超过1000r/min)；进给速度： (超过50m/min)。

图4 加工中心刀库

图5 加工中心换刀装置

1.2.3 与环境和安全有关的结构功能

(1)排屑

传统机床：人工排屑。

现代机床：①自动排屑；②机床结构设计考虑排屑方便，附加自动排屑的自动排屑器。

(2)防护

传统机床：开式防护。

现代机床：①全封闭式防护； ②防护装置已成为机床整体设计的重要内容之一。

1.3 课后评价

课程结束后，学生可独立完成教师布置的习题，总结课前问题进行针对性自测，教师解答学生的课后问题、批改学生思考题，对学生学习情况进行综合评价，鼓励学生的创新愿望。力争做到过程性、形成性、终结性评价相结合；自主评价、同学评价、老师点评等多元化评价相结合。

2 “FlippedClass Model”在《现代机床》中的实践思考

(1)《现代机床》中的某些知识点和重点、难点通过有针对性地开展“翻转课堂”的教学模式研究，使学生的预习内容由单调、呆板的文字变成了趣味性、互动性和娱乐性的微视频，同时融入实验视频和情境素材，激发了学生学习的欲望和兴趣。

(2)翻转课堂后，学生可以自己掌控观看视频的节奏和时间，避免了教师主宰学习节奏和时间的现象，实现了“我选择、我作主、我学习”，有利于培养学生自主学习的能力，实现真正意义上的分层次学习，提高学习绩效。

(3)翻转课堂后，学生可以通过网络平台及多媒体信息获得大量的课外延伸学习资源，丰富了教学内容，扩大了教学信息量。“FlippedClass Model”在《现代机床》中的实践，使学生明确高科技知识资源的无限创造性和更新快捷性，为启发和激励学生的创新意识和思维方式，培养学生的综合素质起到了显著的作用。

(4)翻转课堂将教学由“教——学”模式变成了“学——教”模式，教师通过设问、讨论和完成作业、项目的情况来分析和把握学生的学习效果，从“知识的传授”向“关注学生的发展”转变；从怎样“教教材”向怎样“用教材”转变；从注重“教”向注重“学”转变；建立了师生和课程内容之间开放有序、互利共生、可持续发展新模式。

(5)教师制作的微视频可以供学生随时翻看、质疑、复习，有利于学生保存和利用，更好地帮助学生便捷地获取资源、处理信息、应用知识。减少教师的重复讲解，增加学生的活动时间，从而扩展和创造深度的知识。

(6)翻转课堂实践中，对教师提出了更高的要求。课前的视频制作，不仅对专业知识有要求，还要求教师要掌握相关的信息技术；不仅要掌握知识，还要对知识点深入理解；不仅能助“教”，还要能助“导”,不断提高业务水平和能力。

3 “FlippedClass Model”在《现代机床》中的实践体会

“翻转课堂”对学生的学习过程进行了重构。“信息传递”是学生在课前进行的，“吸收内化”是在课堂上通过互动来完成的，教师有目的辅导，同学间的交流更有助于促进学生知识的吸收内化过程。初尝翻转式教学甜果，我深深地体会到：

(1)《现代机床》教学中渗透“FlippedClass Model”，适应学生的个别差异，发展了学生的智力，挖掘了学生的创造潜能，培养了学生的创新意识。

(2)“FlippedClass Model”为学生提供了个性化的学习环境，为教师提供了新型的教育理念。

(3)“FlippedClass Model”在《现代机床》中的实践效果进一步启迪我们：“FlippedClass Model”还可延伸到整个机械课程及其它课程。

随着信息化的大潮流，翻转课堂必将给我们学习方式的转变带来很好的机遇，同时我们也面临着更多的挑战，相信“FlippedClass Model”将以特有的优势为教师们运用、发展和提升。

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 陈洁.基于交互白板的翻转课堂教学案例设计[D].河北大学,2013.

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).

(责任编辑：谭银元)

Practice of“Flipped Class Model”in Modern Machine Tools Course

SONG FEI-hong

(Jiangsu Wuxi Electromechanical and Vocational and Techincal School, Wuxi 214028, China)

In flipped class teaching model, the process of knowledge transfer and knowledge internalization is arranged in a reversed order, the traditional roles of teacher and students have changed, and the teaching time is reallocated as well. This essay discussed the application of Flipped Class Teaching Model in Modern Machine Tools Course teaching, with a view to providing reference for machinery course teaching reform.

flipped class model；teaching mode；modern machine tools

江苏省职业技术教育学会课题 “FlippedClass Model”在《机电创新产品典型技术》中的实践与研究(XHXS2015015)研究成果之一。

2016-11-02

宋飞鸿,女,副教授，主要从事机械设计与制造方面的教学和科研工作。

G712

A

1671-8100(2017)01-0097-05