翻转课堂和MOOC在“机械设计”教学中的实践

【摘要】为了提高“机械设计”的教学效果，适应培养应用型人才的目标，本文在教学方法方面进行了一系列改革，将翻转课堂和MOOC引入教学，变换教学形式和考核方式。实践证明，以学生为主的教学方式更能激发学生的学习兴趣，培养良好的设计思维，提高其实际应用的能力。

【关键词】机械设计 翻转课堂 MOOC

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2015）12-0245-01

翻转课堂这一教学模式源自于美国，由于其在美国的教学中取得了优异的成果，近几年在中国的教育界引起了广泛的重视。这种新颖的教学模式，在课堂上颠覆了老师和学生的传统角色，以学生为主体，借助新型的网络媒体工具，将被动灌输转变为主动探索。它能充分调动学生学习的积极性，引导学生自主学习，提高学习效果。另外，也有些人担心，美国的教学中，老师有相当大的自主权利，教学安排相对灵活，而中国的基础教育模式延续千年，有统一的教学大纲，老师都按教学大纲统一安排课程内容，内容确定，可供老师发挥的余地很少，翻转课堂这样的教学方式引入中国基础教育的课堂很有难度。这一担心不无道理，但也印证了，这样教学模式的因素最好呈阶段化。大学教育是翻转课堂教学方法生长开花的沃土，应该率先尝试。其一，大学教育中教学内容相对灵活，容易实现课堂的翻转；其二，互联网的普及使大学生获取知识的途径较其他年级的学生更为广泛。

在机械专业的教学中，“机械设计”算是一门非常适宜翻转课堂的课程。因为就机械设计而言，实现方法并不是唯一的，也没有唯一的正确答案，以学生为主体的教学更有利于培养学生形成灵活的设计思维。

而目前的教学现状，更多的是老师讲授结构设计的知识、方法，学生被动的全盘接受，学生没有主动学习的机会和意愿，只会应付考试，求解正确答案，局限了学生的思维，僵化了思想。

鉴于这样的现状，金城学院在机械设计课程教学中展开了翻转课堂的尝试。翻转课堂的实施需要多方面条件的配合，为此我们作了大量工作：

一、教师

翻转课堂对教师的素质提出了更高的要求。要在课堂展开讨论，必须要求老师具备更丰富的工程经验，有能力设置切合实际的讨论主题，对讨论的多种可能结果了然于胸。所以，我们相关的老师课余时间走进了研究所、工厂，自己亲历、实践，并参与工厂的课题研究，部分老师假期进驻工厂做访问工程师，丰富自身的工程经历，为翻转课堂做好了能力储备。

二、课堂

教学地点：传统的大学教育，课堂上老师借助多媒体讲解，时间短、信息量大，学生以听讲为主。作为机械设计这门课来讲，很多零件、机构只能通过图片、动画展示，学生看得见、摸不着，难以给学生留下深刻印象。久而久之学生学习兴趣降低，学习效率下降。针对这一问题，我们把课堂搬进了实验室，对着运动的机构讲，对着实物零件讲，课上每个学生都能拿到真实的零件，增强了对象感。这种直接的感官刺激使學生的学习兴趣明显提高，变得愿意主动学习相关的知识，也特别愿意动手搭建一些机构。

教学组织方法：机械设计课程由于内容多，课时紧，以往的教学方式大多都是灌输式教学。翻转课堂之后，我们把课堂还给学生，让学生唱主角。老师在课堂上仅仅花少量的时间介绍最核心的知识点，然后围绕这次课的内容设置讨论题，把学生分组，进行开放式的讨论，可以借助实验室的器材、利用网络等途径，最后学生提交讨论结果，老师点评。这种过程的变化使学生由被动的接受转变成主动探索，需要学生自己去学习老师没有讲的很多细节的知识，甚至是课本上没有的知识，来解决问题。有助于培养其团队合作意识、发散性思维、甚至是“批判性”思维。有利于其以后成为一个更好的结构设计师。

三、课后

翻转课堂之后，课堂上留给老师讲解重点、难点的时间少了，有些同学如果还有难以消化的知识怎么办？所以翻转课堂的同时，还有一个重要的配套条件，就是课后的补充学习。我们建立了课程网站，设立了讨论版，学生可以在线提问，教师在线答疑，为学生在网络上的讨论创造了环境。同时针对课程中的难点，老师也录制了一系列的微课视频，例如：带的弹性滑动与打滑、齿轮传动的设计准则等，学生可以有针对性的进行难点攻克。当然，我们吸收了目前流行的MOOC形式，录制了完整的教学视频，一方面学生可以在课后进行补充学习，另一方面，满足其他非机械类的学生对某些专业知识的需求和成人教育的需要。

四、考核

好的教学模式需要相应的考核方式支撑。目前我们正在逐渐以开卷的形式代替闭卷考试，更多引入结构、案例分析题型，引导学生设计理念的培养而不是死记硬背公式。而后续的机械设计课程设计也体现出，学生的实际应用能力得到了提高，图纸质量也有一定的提升。

实践证实，翻转课堂的教学方法释放了学生的天性，活跃了课堂，触动了学生主动学习知识，网络等辅助手段的应用丰富了大学的课堂教学方式，很好地提高了教学效果，让原本枯燥的“机械设计”课程焕发了生机，为培养“应用型”人才的开拓了一条道路。

作者简介：

周培（1983.01-），女，江苏南京人，毕业于南京航空航天大学，硕士研究生，讲师，主要研究方向：机械设计及理论。