翻转课堂在专业课程教学中的应用

齐 杨 陈青梅 郭培培

（天津职业技术师范大学<机械工程学院>，天津 300222）

0 引言

众所周知，工业4.0的提出给制造业提出了更高的要求，其实施的过程就是机械制造业创新的过程，包括技术创新、产品创新、模式创新、业态创新等。这同时也是转型的过程，包括从大规模生产向个性化定制的转型，从生产制造向服务型制造转型，从要素驱动向创新驱动转型。基于“互联网+”“信息化与工业化深度融合”“智能制造”，以创新驱动、智能转型和网络化、数字化、智能化为改革核心，我国2015年提出了“中国制造2025”的强国战略[1-2]。上述时代发展战略对机械专业课程教学高度提出来了新的要求。

高等院校机械类专业必修课程，是集专业性、实践性和应用性为一体的课程教学任务，其主要可概括为掌握基本的理论知识，学习机构分析和创新设计理念，掌握基本加工和制造方法等[3]。但现有的教学存在无法完全激发学生的学习兴趣并将知识最大程度内化的问题。这严重影响了人才培养的质量。

翻转课堂式教学模式，是指学生在课前或课外观看教师的视频讲解，自主学习，课堂变成了老师学生之间和学生与学生之间互动的场所。课堂上主要开展包括答疑解惑、合作探究和完成学业等互动内容[4]。随着互联网+和5G时代的到来，移动互联技术使得“翻转课堂式”教学模式变得更为方便和流畅。这样的教育教学方式可更大限度地满足学生学习多样化的要求，是一种吸收知识的更有效的方式。

1 机械专业课程教学现状

机械专业课程主体仍以教师讲授基础理论、学生听课的模式进行教学其考察方式仍然以注重理论知识的考核[5]。该种教学模式下有以下几个特点。

1.1 知识点杂乱，整体观不足

专业课程涉及专业知识较多，课程内容繁杂，知识点之间的联系不够紧密，学生普遍反映无法理论联系实际，也无法在有限的课堂时间内完全吸收内化知识。

1.2 教学理念与形式单一

现阶段在进行专业课程教学时均采用讲授的方式，这种方式教学下，学生存在被动接受知识的情况，应用与创新性不强[6-7]。大多数课程课时被压缩，知识点密集，学生无法完全吸收，很难真正掌握理论知识。

1.3 理论与实践脱节

专业基础课一般都需要理论与实践相结合，但在真实授课中，往往理论与实验无法同步验证，无法培养学生实践动手能力和创新能力。

1.4 教学缺乏以学生为导向的创新

以往教学过程中，往往主要以老师讲授为主，学生互动为辅，课程中不能完全调动学生的学习热情，学生无法做到真正地参与到课堂教学中来。

针对以上当前机械专业课程教学现状，下面将引入翻转课堂授课模式，以期改善这种现状。

2 机械专业课程翻转课堂的实施方式

翻转课堂授课方式的实施分为课前翻转课堂设计、课中翻转课堂设计、课后翻转课堂设计，具体实施如下。

2.1 课前翻转课堂设计

教师在课前根据培养方案中的课程目标，将教学活动分成不同的小项目，以项目驱动的方式进行知识点划分。同时，设计学习任务单，任务单包括学习指南、学习任务、项目和问题，以此来保障学生自主学习的效果。课前翻转课堂设计如图1所示。与此同时，教师录制相应的理论知识的授课视频，并以分组的方式进行课前项目准备，一般4～5人一组。学生在课前应学习相应理论知识，并应用理论知识结合实际项目进行设计。罗列该项目中包含的知识点及不懂的问题。

2.2 课中翻转课堂设计

课中主要采用任务驱动法，一般以两节课，90分钟为教学单位进行教学设计，设计过程如表1中所示，首先通过自由式交流，让每组学生阐述选中项目的设计方法。其次，教师对每组任务进行点评及个性化辅导，并提出创新性质的延伸性问题让学生思考。老师评价。整理知识点和思路。

表1 课中翻转教学设计

2.3 课后翻转课堂设计

课后采用反馈交互的方式，学生课后总结知识并与实践相结合，通过参加比赛或者实训实验课程，将知识应用于实际，并思考工程实践问题。

将翻转课堂引入机械专业本科课程教学，为专业性课程提供了新的教学理念。机械原理、机械设计、机械制造等一些理论与实际相接比较紧密的课程，通过以项目为驱动，课前学习并完成任务，课中进行讨论和总结及延伸创新，课后通过比赛或者实验实训进行巩固。这种方式有利于专业知识的吸收，有利于与实际相结合，更有利于培养学生创新思维，为中国制造培养创新性人才。

3 结语

在专业教学中引入翻转课堂教学模式，通过课前、课中额课后翻转课堂设计，进一步加强了教师与学生间的交流和互动，并能针对性地进行指导。以学生为本，学生从单独的倾听者变为参与者，教师从教授者变成学生学习的帮助者和学习伙伴。课堂变成师生知识交流的场所。这种授课模式弥补了传统授课模式的弊端，优化了课程内容，丰富了课程手段，以项目驱动为手段，以解决工程实践问题为目标，激发学生的学习热情和积极性，增强学生主观学习的能力。为培养具有创新精神和扎实理论基础的高水平本科生奠定了基础，也为实现从中国制造到中国智造的目标培养了储备力量。