翻转课堂教学法在《汽车工程测试基础》课程的应用＊

李锦，金光灿，刘淼

（上海工程技术大学 机械与汽车工程学院，上海 201620）

前言

《汽车工程测试基础》是我校车辆工程专业设置的一门专业基础课，本课程主要讲授测试系统的组成、测试装置的静态和动态特性、常见传感器的结构和工作原理、误差分析方法、测量数据的分析处理方法等。通过本课程的学习，使得学生掌握汽车试验与测量的基本原则与方法，培养学生的汽车试验能力、数据处理和分析能力，培养学生的试验方案和装置的设计能力。为了提高教学质量，培养学生自学和创新能力，在《汽车工程测试基础》课程中进行了翻转课堂教学法的实践与探索，实践证明效果良好。

1 《汽车工程测试基础》课程的特点

本课程是车辆工程专业的一门专业课，安排课时为32学时，在车辆工程专业学生的知识结构中，本课程是专业知识基础，对后续课程的学习有较大的影响。在本课程的理论教学和学习中，既要运用基础学科知识，如数学、力学、物理学和化学等，还要运用应用科学方面的知识，如电工学、电子学、计算机技术和应用统计学以及误差理论等，对培养学生综合运用知识的能力有很强的训练作用。结合汽车领域实际问题，可以培养学生的数据处理和分析能力、试验方案和装置的设计能力以及实际工程问题的试验能力。

本课程的教学内容主要是测量装置的技术特性；常见传感器的工作原理；信号的获取、变换、传输与记录；试验结果误差分析的基本理论；静态测量数据与动态测量数据处理的物理概念、基本原理与方法等。通过本课程的学习，学生应该能够根据汽车基本结构、工作原理和性能评价方法，根据汽车零部件的性能以及评价方法，确定整车和零部件性能的试验项目及制定试验方案，具备应用计算机处理测量数据的能力，学会利用试验手段，通过科学数据来观察分析工程问题并解决问题，初步具备能通过试验结果，归纳总结出工程问题新认识的能力。但在以往的教学中，主要采用教师讲授为主的教学模式，学生被动的接受知识，没有学习积极性，而且教师对学生知识掌握的程度也难以把握，教学效果不是很理想。

2 翻转课堂教学法的特点

翻转课堂是从英语“Flipped Class Model”（或inverted classroom）翻译过来的术语，通常也被翻译成“反转课堂”或“颠倒课堂”，其教学模式是：把传统的学习过程（教师讲、学生听）翻转过来，让学习者在课外时间完成针对知识点和概念的自主学习，课堂则变成了教师与学生之间互动的场所，主要用于解答疑惑、汇报讨论，从而达到更好的教学效果。这是一种教学结构和模式的翻转，其结果不仅创新了教学方式，而且翻转了传统的教学结构、教学方式和教学模式，建立起比较彻底的“以学生为中心”的教学方式。在这种模式下，学生真正成为学习的主体，教师则是学生学习的组织者、帮助者和指导者[1]。

在传统的课堂教学中，教师都是按照教学方案安排教学进度，几乎都是“满堂灌”，有些学生接受知识的能力较强，老师的讲课速度对于他们来说可能有些慢，结果导致学习效率降低；相反的，有些学生接受知识的能力较弱，反而觉得老师讲课太快，难以理解。而在翻转课堂教学模式下，对知识的初次学习是在课下，学生为主体，自主学习，学生可以根据自己的学习能力和学习习惯安排学习进度，这样有利于不同层次的学生接受知识[2]。这种教学模式充分发挥了学生的主观能动性，培养了学生的探索能力和创新能力。在随后的课堂讨论答疑过程中，又培养了学生提出问题、总结问题的能力，同时对学生的交流能力、沟通能力和团队协作能力也有很大的帮助。

翻转课堂教学模式对学生、教师和学校都有一定的要求。首先对学生的主动学习能力和自我管理能力有较高的要求，教师要求学生课下学习知识，但是学生是否学习，学习效果如何，这些都是难以掌握的。其次对教师提出了更高的要求，教师必须认真备课、准备教学视频，在课堂讨论与答疑环节，教师必须能够高度把握教学内容，对学生的答疑也应该及时准确简练[3]。再次，学校也应该给与大力的支持，包括教学资源的共享、网络学习平台的发展等。

3 翻转课堂在本课程中的应用

在本课程的讲授过程中，并没有全程采用翻转课堂的教学模式，一是受本课程教学内容的限制，很多内容还是适合采用传统的课堂讲授，比如测试装置的静态和动态性能分析，这部分理论性较强，大部分内容为数学和物理知识的应用与公式推导，采用课堂讲授的方式，效果更好。二是因为首次实施这种教学模式，教学经验有限，难以全面实施。基于以上两个原因，本课程仅仅开设3 次翻转课堂，但是根据学生的评价和上课教师的反馈来看，教学效果良好。

三次翻转课堂分别设在热电偶、电桥和静态数据处理这三节课上，教师将这三节课的知识讲解录制成视频软件并布置家庭作业，学生在课下完成此部分知识点的学习和作业，然后回到课堂上。在课堂上教师不再重复讲授知识点，而是由学生讲解他们的作业完成情况、教师和学生们一起讨论学习中所遇到的问题，经过实践，这种模式取得了较好的学习效果。现对三次课堂教学过程总结如下：

（1）传统的教学模式是教师传授知识点，但是学生对每个知识点的理解和接受程度难以把握，而在此次教学模式下，学生先学，老师再教，教师的指导更加具有针对性。例如在电桥这节课中，教师发现学生对于交流电桥的理解和应用掌握不好，在静态数据处理这节课中，对测量数据结果的表达存在困难。教师针对学生难以理解的知识点再进行讲解，学生带着问题听课，注意力和学习积极性得到了很大的提高。

（2）通过完成课下作业，学生的探索能力和创新能力也得到了很大的提高。例如在热电偶和制作和标定作业中，同学们并不是到网上随便下载一些资料敷衍了事，而是花了很多心思，下了很大功夫来完成的，虽然有的学生的方案不完善，甚至有的学生的方案是错误的，但是从他们讲解的过程中，可以看出他们是用心，并且是尽自己最大的努力完成的，这说明学生还是很喜欢这种教学方式的。

（3）通过向老师提出问题和阐述自己的观点，学生的交流能力和沟通能力也得到了很大的提高。一开始有些学生是不愿意或者不好意思向老师提出问题的，但是随着课堂的开展，受到其他同学的影响，大家都变得踊跃起来，大胆的向老师提出疑问。在老师讲解过程中，也能提出质疑，并阐述自己的独特见解。在课程结束后，大部分学生希望在今后的教学中多增加几次翻转课堂。

4 总结

从此次教学效果来看，翻转课堂教学法适合在《汽车工程测试基础》课程中应用，并且可以在我校的其它课程中应用。