《机械原理》混合式翻转课堂改革实践

胡晔 李延芳

摘要：文章针对传统课堂以知识传授为主、工程项目训练少、课堂抬头率低开展混合式教学改革。结合《机械原理》课程提出主题研讨式、答疑解惑式、成果汇报式与项目实践式多种形式相结合的混合式翻转课堂教学模式，按项目实施顺序整合课程内容，通过四个项目将知识串联，从实物到设计方案的图文表达与评价，让学生在感悟、验证、设计、创造中逐步提高学习能力、分析解决问题能力、交流合作能力、创新能力。

关键词：混合式;翻转课堂;教学模式;能力

中图分类号：G642.0     文献标志码：A     文章编号：1674-9324（2019）38-0155-02

一、改革背景

1.学情分析。学生情况：（1）机械专业几乎都是男生，课堂上能集中精力专注听课的时间大约为20分钟，喜欢玩游戏，动手能力比女生强，但由于是大学第四个学期了，没大一时活跃，大多数学生不再喜欢发言了，有些懒散，学习自觉性差。（2）具有一定的观察、思考、归纳、分析能力及协作能力，有自己的想法，但探究、分析、解决问题的能力比较欠缺。课程情况：（1）《机械原理》是一门专业的核心技术课，课程理论性强，知识深奥难懂;（2）课时少，只有48课时，是从前的一半，可是内容又不能减，而且还要紧跟行业最新发展技术，如何解决这一矛盾？

2.目前教学存在的问题。以知识传授为主的课堂是一种应试教育，以教为主，学生被动接收知识，老师讲得累但课堂抬头率低，课堂上老师讲解占用时间多，学生训练少，听得懂但习题不会做，知识应用能力差;学生追求分数和文凭，导致学生高分低能，会考试，不会具体问题具体分析，解决工程问题能力差;学生缺乏工程背景，与工程实践项目接触少，对学生创新能力培养不足。

3.教学目标。大学教育不能局限于传授知识，更应注重能力培养，本课程能力培养目标是：培养学生机构的结构分析和运动分析能力，具备机构综合设计能力，能进行机械传动方案设计;具备综合运用知识分析并解决机械工程技术问题的能力;培养学生查阅资料进行信息获取与利用的能力;培养学生通过网络资源和学习平台进行自主学习和创新设计的能力，具有讨论、沟通、交流、合作能力。

二、改革思路

传统课堂是在课外做作业完成知识的内化，而翻转课堂通过在课堂上的讨论交流、项目任务实践以及汇报这种方式将知识内化。与听课相比，学生更喜欢动手，大学生已有一定的知识面，对实际问题有一定的思考、探究能力，模拟工程背景设置项目任务，结合课程特点，不同的教学内容采用不同的教学模式，避免了课堂单一性导致的课堂疲劳。

三、四种形式的翻转课堂教学模式

1.主题研讨式。这种教学模式通过小组交流进行知识分享，使学生短时间内获取大量知识信息，培养学生的自主学习能力、总结归纳能力。课前教师通过网络教学平台发布学习资源（视频、文档等），并提出思考问题，学生进行理论知识自主学习，完成思考题及自测，课堂主要通过提问抢答、主题研讨进行知识内化，课后完成习题进行知识的巩固。

2.答疑解惑式。课前通过视频自主学习并完成课前练习，课堂上老师先复习再进行本次课的要点讲解，案例分析加深学生对知识的理解，发布练习任务，小组合作讨论完成任务，知识的应用能力得到训练，老师到学生身边为其答疑解惑，进行个性化指导。任务完成后，请学生上讲台展示并讲解题思路，其他同学可指出其错误，老师补充讲解，课堂讨论、分析能提高学生分析解决问题的能力。例如，进行机构运动简图的绘制时，课前视频讲解什么是机构运动简图、如何绘制、绘制的原则、常见错误分析等，课堂强调绘制要点，发布一个机构的动画，请学生绘制其机构运动简图并计算自由度，学生分组围绕六边形桌讨论，老师参与答疑解惑，学生将完成结果上传到网络平台，投屏展示几位学生绘制的典型不同的图，请学生说明其图表达的含义，大家共同指出图中错误之处并进行评价。

3.项目实践式。每个项目可按实际工程实施情景设定项目负责人（总监）、设计部（经理）、制造部（厂长）、质检部（部长），各司其职进行任务分工，完成课前任务设计并制作模型，课堂展示汇报评比，并针对模型提问，加深理解机构传动性能相关参数、工作原理等。然后制作者总结经验与体会，与全班分享，老师画龙点睛进行启发，承上启下衔接课程内容。

4.成果汇报式。这种模式要求学生课前收集行业相关资料，分析项目任务，针对问题思考解决办法，采用组合、借用等手段开展创新设计，提出一套项目设计方案。对于综合性的设计项目，训练的是学生的设计能力，若制作模型成本太高，学生可将设计意图、方案以设计图的成果形式在课堂上展示汇报，学生通过相互聆听、质询拓展思维，学习设计手段和方法。

四、课程教学设计方案

一学期课程教学安排及教学方式如图1所示。多种教学模式穿插进行，四个项目贯穿其中，课程教学过程可通过工厂参观、实验室观看模型、搭建机构等形式将学生从理论学习导向实践，比如现场根据实物绘制机构运动简图并计算自由度，再通过制作模型的实践形式巩固理论，实物模型能加深对理论知识的理解。项目方案设计的教学形式能将理论应用于实践解决问题，提高知识应用能力，经过以上理论与实践的递进循环，达成“知道→领会→运用→分析→综合→评价”的教学目标，从而促进学生思维的发展和创新能力的提升。

五、改革成效

通过翻转课堂加强学生知识的内化，项目任务驱动学生将学习重点放到解决工程问题上，项目设置一定的挑战性，学生在课前调研、设计、团队合作、方案绘制、汇报展示、研讨改进等过程中，训练知识的应用能力、分析能力、创新能力，课堂交流互动能促进思维能力提升与发展。

1.课堂抬头率。改革后课堂抬头率明顯提高，达到95%。

2.学习投入与课堂参与度。若每次课是2节，学生课外学习时间比传统课堂学习投入增加了0.54课时，学生参与课堂研讨、汇报、答题等活动的次数增加0.32次。蓝墨云课统计，学生课堂活动最高参与度100%的有投票问卷、测试、小组任务，头脑风暴参与度90%，网上讨论答疑是课后活动，参与度61%。课堂上的讨论答疑更频繁有效，有小组讨论、师生讨论、学生间相互答疑、教师答疑，所以实际的讨论答疑远不止61%。

3.學生成绩对比同年级相同试卷考试成绩，采用翻转课堂教学改革成绩明显提高，不及格率下降14%，优秀提高2%，良好提高14%，中等提升13%，全班学习成效提高29%。学生反馈问卷调查中80%的学生表明，学习目标更加清晰了，学习兴趣被激发了，学习自信心增强了，自主学习能力提升了，课堂注意力更集中了，信息搜集能力、语言表达能力、知识的实践应用能力、独立思考能力、批判性思维能力、开拓创新能力、组织管理能力等都提高了。

六、总结

多种形式的翻转课堂让学生有新鲜感，加上课堂互动增加，使课堂不再沉闷。翻转课堂将知识传递放到课前，提高了课堂教学的效率，节省了课时，弥补了课时的不足。项目任务驱动学生动手动脑，应用并拓展知识，解决问题，提高工程能力。

参考文献：

[1]孙惠敏，李晓文.翻转课堂，我们在路上[M].杭州：浙江大学出版社，2018.

[2]于歆杰.以学生为中心的教学与学[M].北京：高等教育出版社，2015.

The Practice of the Reform of "Mechanical Principle"Hybrid Flipped Classroom

HU Ye，LI Yan-fang

（Ningbo University of Finance and Economics，Ningbo，Zhejiang 315175，China）

Abstract：This paper focuses on the traditional classroom teaching reform，which focuses on knowledge teaching，less engineering project training and low classroom raising rate.Combined with the course of "Mechanical Principle"，this paper puts forward a hybrid flipping classroom teaching model，which combines topic discussion，question answering，achievement reporting and project practice，and integrates the course contents according to the project implementation sequence.Through four projects，the knowledge is connected，from the object to the design of the graphic and text representation and evaluation.Let students gradually improve their learning ability，problem solving ability，communication and cooperation ability，innovation ability in the process of perception，verification，design and creation.

Key words：hybrid;flipped classroom;teaching model;ability