基于MOOC的翻转课堂在机械制图课程教学中的应用

商俊娟　田辉　刘晓潺　邵龙

摘要：翻转课堂是以学生讨论、讲解，教师答疑的方式进行教学，体现学生的主观能动性，改变以教师为主的教学模式。在线开放课程（MOOC）借助于网络和信息工具，实现一对一教学模式，通过介绍机械制图课程教学中采用翻转课堂的授课形式，使学生通过MOOC平台学习知识点，可有效提升机械制图课程的教学效果。

关键词：翻转课堂;机械制图;教学方法

一、机械制图课程傳统教学方法的劣势

机械制图这门课是面向工科类专业的专业基础课之一，主要用图样确切表示机械的结构形状、技术要求、尺寸大小和工作原理，对学生的记忆、理性思维和空间想象力要求较高。在传统教学方法中，首先是在课堂上进行信息传递，教师和学生或者学生和学生之间通过互动来实现，其特点是以教师讲解为主，学生被动接受知识点;其次是上课的速度由教师把握，不能体现学生的差异性;再次是课时较短，课上都在讲解新课，传授知识点，知识强化缺失;最后是吸收内化，这一部分是在课后完成，学生往往因没有教师和同学的帮助而感到困惑，降低学习积极性。以作业、出勤率和画图纸作业的平时成绩作为考核标准不能调动学生课后学习的积极性，因此，教学模式和教学理念亟待更新。

为提高学生学习效率，有效将课本和教师传授的知识转化为自己的知识，而不是通过死记硬背的形式学习，做到对知识的真正理解，融会贯通，可在教学过程中引入翻转课堂模式教学。

二、翻转课堂的特点

在翻转课堂中，学生课后通过视频、网络、幻灯片、在线讨论等方式完成新知识的学习，此时，教师不再是讲授者，而是学习的指导者。课堂时间，教师可以通过以学生提出疑问的方式，并结合小组讨论、实际案例分析等方式让学生对知识深化理解、强化吸收，可增加学生与教师、学生与学生之间的互动。

（一）提供学生和教师互动、沟通的方法

教师在课前安排学习任务，学生通过MOOC上的视频掌握基本知识，或者运用网络搜索某个话题，通过MOOC讨论区提出疑问，师生进行讨论，使学生和教师的互动更实时、方便。课堂时间，学生可以再次提出自己的疑问，学生之间讨论或者教师进行回答。为深化知识，教师可提供案例，并以分组的形式探讨，最后找学生代表表明观点。可以使学生通过交流查漏补缺，实现对知识的巩固与强化。

（二）学生能自主学习

随着网络和手机的普及与发展，学生课后可以通过多媒体随时随地进行学习，为翻转课堂的实施奠定基础。对于转换专业的学生和一些不能及时上课的学生，这些情况为后面课程的学习带来困难，而翻转课堂的实施很好地解决了这一问题。

（三）以学生为主体

翻转课堂是通过教师提供资料进行课前学习，短视频、PPT以及网页上的资料都可以下载保存随时查看。学生之间的差距较大，有些学生看一遍资料即可掌握的知识，有些学生则需要重复看几遍，甚至有的学生需要通过讨论和教师的指导才能理解，因此，翻转课堂的实施充分体现了以学生为主体的教学活动。

（四）充分调动学生积极性

学生必须为自己的课程负责，教师可通过多媒体手段对学生课前电子资料的学习进行监控，课前学习、课堂发言的积极性和正确性都被统计到最终成绩中，这是传统教学做不到的，同时，还避免填鸭式教学，避免学生死记硬背应付考试，考试过后就忘记的问题。

三、翻转课堂教学模式设计

翻转课堂的实施对象为河南农业大学机电工程学院18级机械制造及其自动化专业的学生，共68人，其中有8个女生。将学生按班级和宿舍分成7组，翻转课堂的实施主要以小组形式进行。翻转课堂的环节设计包括四部分，第一部分为课程资源准备发放，第二部分为课前学习，第三部分为课堂教学，第四部分为课后讨论。检验学生学习质量的方法是以小组为单位进行教学活动，如图1所示。

第一，课前资源的准备和发放。课前，教师需要大量时间来准备资料，以确保要讲解的内容能够包含在资料里，且课上活动能吸引学生全程参与，能激发学生思考。资料的形式一般为视频、PPT、动画、模型等。机械制图中的资料以视频、三维动画和常见的零件模型（方向盘、球阀）为主，让学生表达生活中常见的零件，从生活经验中得到启发。例如，画零件图这节课准备的资料为7张轴测图，有盘类零件、轴类零件、箱体零件。教师可提前一周将轴测图的电子版以PPT的形式发给学生，安排学生课前通过MOOC表达零件内容的学习并初步分析七张轴测图。

第二，课前学习。学生以教师发放的资料为主，通过手机或者电脑观看MOOC上的短视频，阅读教材，根据初步掌握的知识分析七张轴测图，想出每张图最合适的表达方法。

第三，课堂教学。将七张轴测图打印并进行编号，组长抽签决定本组成员需讨论分析的轴测图，在规定时间内完成讨论并形成统一的表达方案，教师随机抽取组内一名代表发表观点，其他同学提出疑问，教师最后总结出一个清晰、完整、简洁的表达方案，同时，强调其知识点。七张轴测图分析完后可使学生掌握表达零件的步骤和要点，也学到知识点的应用。

第四，课后作业和讨论。根据课上分析的内容，每组将本组讨论的零件图画在图纸上，比例自定，通过MOOC网站或者APP做课后章节测试，做完提交后系统可自动批改并给出成绩。教师可在后台查看每个学生的成绩，并根据后台的统计，给出错率最高的题目加以讲解。

第五，评价阶段。教师在课上对学生零件表达方案的讲述进行评分，课后对学生画的零件图打分，包括章节测试的成绩在内都可作为平时成绩。通过翻转课堂的形式，让学生在课前、课上以及课后都能积极认真地参与学习。

四、教学效果

以2016、2017两届学生为教学样本，2016级采用传统教学模式，以教师讲解为主，教师提前布置下节课要讲解的内容，学生可在课前自行预习，课堂上教师的讲解主要为知识点的讲解并布置课后作业，学生利用空闲时间完成课后作业并上交。但由于大班上课人数较多，课前预习和课后作业不能一一检查，缺乏有效的监督手段，使很大一部分同学不能很好地完成作业，使得对知识点的理解大打折扣，且课上讲解内容较多，学生理解不够深入，上课模式基本是老师讲解，学生被动接受，师生之间互动和学生独立思考的时间较少。2017级则以翻转课堂的模式上课，通过MOOC上的学习情况教师可有效监督学生课前预习情况，课上通过提问、讨论等形式可实现对知识的内化和理解，课后作业通过MOOC发布，学生在MOOC上完成并提交，软件自动批改并做统计给出每个题的错题率，实现了课前预习和课后作业的有效监督，同时，教师能更容易获得学生对知识点的掌握程度，为下一步教学提供指导依据。通过考试和作业正确率比较，使用翻转课堂的形式上课，学生不及格率大幅度降低，如表1所示。

五、总结

机械制图课程的翻转课堂教学使学生能在课前学习基础知识，课上分组以问题分析的方式引导学生深入思考、讨论，翻转课堂的教学能提高学生读零件图和分析零件的能力。在信息技术快速发展的今天，通过MOOC平台能在课前将学习资料发给学生，激发学生自学兴趣，同时，师生间可以随时随地进行交流与讨论，这为翻转课堂的实施奠定基础。

（责任编辑 朱妍）