基于翻转课堂模式的普车教学研究与实践

陈晓丽 蔡琪琳 舒安

摘 要：优质教育和个性化学习已成为信息时代教育发展的主题，信息技术与专业课程有机整合成为增强教学效果、快速达成教学目标提质增效的引擎。课题小组秉承“教育现代化”的理念，以“翻转课堂”为核心，发挥信息技术独特优势、改革普车教学模式、重组教学内容、优化教学过程、创新教学评价体系建构“双主线三环节双融合”教学模式，为学生个性化发展、合作学习与终身学习奠定基础。

关键词：翻转课堂;教学模式;普通车削;教学研究与实践

基金项目：绵阳职业教育研究中心2017年度科研课题“翻转课堂模式下基于岗位技能需求的普车教学研究与实践”（项目编号：MYZJ201719）。

“工业4.0”引领制造业由自动化向智能化转型，“中国制造2025”应运而生，面对全球产业竞争格局的变化，我国急需加快战略部署、固本培元，提高制造业的核心竞争力和可持续发展力，主动迎接和面对新一轮的科技革命与产业变革。在我国工程教育改革的推动下，课题小组借鉴“翻转课堂”成功案例，融合信息技术建构具有本土特色且符合学生认知和发展规律的“双主线三环节双融合”教学模式并实践于《普通车削加工》课程教学。

1 “翻转课堂”概述

“翻转课堂”（Flipped Classroom）亦称“反转课堂”，是基于传统课堂的逆向教学模式，也是信息化技术催生的产物，全程体现开放、自主、合作、辩证与创新的学习理念。“翻转课堂”以“掌握学习”、“建构主义学习”和“混合式学习”为理论依据，采取“先学后教”的方式，学生通过对课前微视频等课程资源的学习完成知识传递，课中利用交互式、协作式等手段针对自学环节产生的疑惑展开讨论、解析与运用，在教师的引导及同学的帮助下巩固和建构知识体系、实践和深化专业技能[1，2]。“翻转课堂”突破了传统教学的局限性，在时间、空间、教学目标、技术手段、教学效果和评价等方面得到充分的外延。

得益于教育信息化强劲有力的支撑、创新性文化的驱动、个性化教育传统的诉求，“翻转课堂”教学模式在美国教育的沃土上得以滋养和推广。随着“翻转课堂”影响力不断扩大，国外研究者将实践范围从中小学领域拓展到高等教育不同专业教学，如物理、化学、生物学、计算机工程、机械工程等。

“翻转课堂”已成为教学改革的象征性音符，映射出国内教育界对国外教学思想捕捉的敏锐性和实现本土化变革的迫切性。教育部在《教育信息化十年发展规划（2011-2020年）》中明确提出“缩小基础教育数字鸿沟，促进优质教育资源共享”、“加快职业教育信息化建设，支撑高素质技能型人才培养”、“推动信息技术与高等教育深度融合，创新人才培养模式”等建设任务。基于新课程改革的实施，“翻转课堂”教学模式在国内萌芽并迅速发展。重庆聚奎中学和深圳南山实验学校走在全国前列，成为国内基础教育领域“翻转课堂”教学实践的标杆。随后，对“翻转课堂”的理论研究和应用实践以风起云涌之势席卷全国各个教学领域，如张金磊基于Robert Talbert模型提出“课前—课中”的教学模式、钟晓流“太极环式”、重庆理工大学以《会计软件开发技术》课程为载体建构基于学习成效金字塔理论的“翻转课堂”教学模式等。研究资料表明，在未来的教学改革中，研究者将“翻转课堂”与具体学科相结合，不断完善教学评价体系，开启探索性、实践性的本土化创新模式。

2 建构“双主线三环节双融合”的普车教学模式

教育信息化的快速发展和先进制造技术的广泛应用促使高等工程教育不断反思和探索新型的教学模式用以满足社会对综合性、卓越型人才的迫切需求。普车教学作为通往机械制造业的基石，应首当其冲为学生奠定良好的专业知识和操作技能、培养良好的职业素养和创新精神。课题小组借鉴国外“翻转课堂”，结合“教师主导—学生主体”的教育理念，为普车教学提供一个全方位、宽渠道和多元化的展示空间，基于此环境建构“双主线三环节双融合”的普车教学模式，重置教学结构、转变师生角色，搭建以点、线、面/体形式拓展的知识与技能体系。

2.1 教学模式建构

课题小组以研究基地校教学条件为基础（校园网络覆盖情况、实训设备数量、耗材储备量等），建构 “双主线三环节双融合”的普车教学模式，如图1所示。“双主线”是指贯穿教学全过程的两条活动链，即“教学准备—组织课堂教学—教法反思”的教师活动与“自主学习—深度学习—学法反思”的学生活动;“三环节”是指“课前导学”、“课内研习”和“课后反思”三个组成部分;“双融合”是指理论与实践有效融合、线上与线下（即网络教学与实体教学）有机融合。

虚线框的内容是此教学模式的精髓，它倒置课堂结构，变革“先教后学”、“教师示范，学生模仿”的教学常态。教师采用“先学后教”的逆向方式，借助信息技术和网络平台引导学生课前实现自主学习与探索;课内组织、启发和督促学生通过研讨、协作、实践等多种方法解决疑难问题并疏通知识脉络、掌握核心技术，促进学生内化吸收完成进阶学习。

2.2 教学模式解读

“双主线三环节双融合”是基于“翻转课堂”模式构建的适宜研究基地校普车理论与实践一体化教学的理论模型，宏观体现各教学阶段中双主线、三环节、双融合的逻辑性、递进性与整合性，下面对该教学模式的内涵做深入解读。

2.2.1 课前导学

“先学”是课程实施的首要环节、重要起步，学生在教师的引导下有目的、有计划、高效地完成个性化学习任务，教师在此阶段则作为活动的策划者、引导者和监督者。

教学目标指导、调节和评价教学活动，而学生的特征（年龄/心理）及其预备状态（学习动机、努力程度、学习风格、认知、技能和情绪等）反作用于教学目标，因此，教师在“备教材、备学生”的过程中应主动审视理想目标状态与学生当前状态之间的差距，确定学生的真实需求以学定教，对授课内容进行选择、重组、加工、转化和再创造[3]。除此之外，教师另一核心任务是依据学习内容制作、搜集或筛选优质课程资源并生成配套測试题，为学生提供自学的先决条件;依据教学目标制定量化考核标准，评定学生阶段性学习成果;基于网络发布学习信息。与此同时，教师也应具备预测与评估学生自学效果的能力，为后阶段教学活动奠定基础。

学生借助网络平台获取课程资源，结合自身情况制定学习计划、安排学习进度，自主完成课前基础测试，及时反馈知识薄弱区和需要攻克的重难点部分（引导学生利用互联网查阅相关资料寻找解决方案，促进信息素养的养成）。

2.2.2 课内研习

课内研习是“翻转课堂”的中间环节，更是知识内化吸收的重要阶段。学生摆脱“听课—写笔记—做练习”传统三段式学习方式的桎梏，开启“眼、耳、口、手、心”并用模式深度学习，在交流与协作、实践与创新的环境中吸收精华，不断完善和提升自我。

课内师生教学活动交叠穿插、互为影响。教师作为主导者，全局把控教学质量、合理分配教学时间;帮助学生梳理知识体系，采用整体授课辅以启发式、研讨式等方法着力解决导学环节中预测和反馈出的各级各类问题;因普车教学的实践性，能力培养过程中更应注重技术属性的习得，教师示范之后应预留充足的时间让学生上机操作和积累实战经验。

学生是学习的主体，应呈现和保持积极上进的良好状态，主动思考和参与教学活动，努力提高自身核心能力，如认知能力（批判性思维、推理、定量分析和记忆）、行动能力（采集信息、解决实际问题和制造产品的能力）、内省能力（为实现目标而管控自己的行为和情感的能力）和人际能力（表达思想、回应他人信息的能力）等。学习小组各成员构建的学习共同体应发挥“互教互学互助互评”的关键作用，营造求同存异、共进共勉的学习氛围。

2.2.3 课后反思

课后反思有助于后期教学活动中理论知识与操作技能、网络学习与实训教学紧密结合。教师依据学习效果反思教学内容、教学设计和教学方法，去芜存菁;学生依据考核标准反思学习态度、学习方法和学习效果，去劣存优。

2.3 课程考核评价方式

课题小组以“自主、协作、技能型和创新型”人才培养为目标，采用形成性评价、课程答辩和总结性评价的方式取代常规考核办法对学习效果进行综合测评，达到既关注学习过程又关注学习结果的目的。普通车削加工综合考核评价方式如表1所示。

课题小组将职场所需的基本知识与岗位技能重组、转换和再创造之后分解至八项任务中，并设置对应的教学目标量化考核标准，按照人才培养计划建立形成性评价。

课程答辩是新增考核项目，为学生提供自由发挥空间的同时也考验学生的综合实力。具体考核办法：课程学习末期，学生两两自由组合成立答辩组（必要时由教师调整），在规定的期限内自行设计与加工作品;答辩组需经历必答环节、作品描述、现场提问和尺寸检验四重考验（其余学生现场观摩、旁听）：1）专业理论必答题5个，采用现场抽题的方式进行;2）作品描述，需要学生阐述创意背景、展示技术图纸及零件实体、分析零件结构和技术要求、刀具选择和参数设置、介绍加工流程等;3）现场提问，教师或观摩的学生针对作品相关问题现场质疑，答辩组负责解释;4）尺寸检验，由教师对作品进行尺寸检测。

3 “双主线三环节双融合”普车教学实践案例

成形面加工属于普通车削提升阶段的训练项目，知识和技能的综合运用率较高，需要学生在原有的基础上掌握双手控制法车削单球体（手法练习），再衍生至对其它类型曲线（如酒杯）质量的控制。

3.1 教学实施过程

车削成形面的具体教学实施过程如表2所示。

3.1.1 课前导学

教师在分析教材、学情的基础上审视教学理想目标状态与学生当前状态的差距，依据“实用、够用”的原则制定教学计划、重组教学内容并进行加工和再创造，以教学导航、单次量化考核标准、PPT素材、视频和课前自测等形式呈现。教师将学习资源共享至网络平台，学生按照教学要求自主完成专业知识与基础技能的初级储备，同时将自测结果反馈至学习中心。

3.1.2 课内研习

本环节是教与学的核心，知识与技能深层次获取的关键。借助师生互动、生生互动探讨和解决疑难问题;依靠实训平台磨砺技能，理论深入实践。

1）梳理知识脉络，研讨重难点问题。课内研习应重点解决学生在自学环节中无法参透或理解的问题。在遵循学习规律的基础上，教师应注重知识的递进和关联性，采取小组制形式发挥学生的主体作用，引导学生积极思考和讨论，如图3所示。针对成形面加工流程、操作技巧和注意事项，教师需现场演示，使技能习得更加直观立体。开放式的教学环境可以强化学生的主体意识、培养良好的思维方式、改善不良的行为习惯、促进学习伙伴之间的交流与合作，顺利推动知识与技能二次储备的进程。

2）制定车削加工方案、普车实训加工。工艺文件涵盖技术图纸分析、工序安排、工量刃具和切削参数选择等信息，其合理性直接影响产品效果。教师可充分发挥学习小组优势，由各组成员商讨和制定适用的车削加工方案并在教师的指导下分组进行技能强化训练，如图4所示。

参照单次量化考核标准评价作品质量（小组互评与教师测评同时进行），教师引导学生正确看待优点、审视自身不足，逐步积累加工经验，巩固专业知识。

3）学生总结，教师点评。

3.1.3 课后反思

“课后反思”是“双主线三环节双融合”教学模式的最后一个阶段，需要师生分别对“教”与“学”的优缺点进行提炼和总结，延续有效的教学方式促使后期教学良性循环发展。譬如，教师长期探索在当前教学形势下，如何提高学生自学质量、如何促进线上线下教学有效衔接;学生不断思考如何满足“学中做、做中思”，如何最大限度避免失误等。

4 结束语

普通车削理论与实践一体化课程内容丰富、涵盖面广，学生需要掌握的知识及应用体系较为庞大。课题小组“借信息技术之石，璞教学改革之玉”，基于“翻转课堂”改进教学策略，以岗位技能需求为准绳，结合学校实际量身打造具有本校特色、符合学生认知及发展规律的“双主线三环节双融合”教学模式，对学生的专业化走向助一臂之力。

参考文献

[1]Aaron Sams.&Jonathan Bergmann.Flip Your Students′Learning[J].Educational Leadership，2013，03：16-20

[2]Fulton，Kathleen.Upside Down and Inside Out：Flip Your Classroom to Improve Student Learning [J].Learning ﹠Leading with Technology，2012，06：12-17

[3]陈晓丽.翻转課堂及双教学平台在中职数控课程中的应用研究[D].浙江工业大学，2016.

作者简介

陈晓丽（1980-），女，四川达州人，工学硕士，高级讲师，研究方向：机械设计制造及其自动化。