翻转课堂在《机械设计基础》教学中的应用

2022-03-17吴翠杨

科教导刊·电子版 2022年2期

吴翠杨

（山东药品食品职业学院山东·威海 264200）

1 翻转课堂在《机械设计基础》教学中的重要性

高校《机械设计基础》课程主要涉及机械及零部件的工作及运行原理与特点、机械设计的工作原理与应用方法等内容。该学科的主要目的是为国家及社会培养综合能力强的机械设计类专业人才。翻转课堂作为一种新的教学手段，被越来越多的国家和高校引入并应用，取得了良好的效果。现代翻转课堂教学的主要特点是强调学生在课堂之前的自主学习，深化课堂之上师生的交流与探讨，真正实现以学生为中心的教学模式。

在《机械设计基础》课堂中应用翻转课堂教学法，是顺应现代教育以学生为中心的发展需求。通过翻转课堂，教师可以将《机械设计基础》课程中的基础知识学习这部分内容安排在教室以外，学生能够在课堂之外选择适合自己的方式进行自主探究与学习，增强了学生学习的主观能动性。而具体的机械设计内容的消化与理解吸收则放在教室以内，让学生能够更好地针对自习过程中的问题与老师及同学进行深入探讨交流，增强对于机械设计课程的体验感，从而更好地提升课程效果。

2 《机械设计基础》课堂教学中存在的问题

2.1 教学内容难以理解

高校《机械设计基础》课程的教学内容主要包括平面连杆、凸轮、齿轮机构，机械的零件与设计等多个方面的内容，既涉及到理论知识内容，也涉及到实践操作方面的内容，具有较高的理论性与实践性。传统教学让学生很难理解并消化机械设计所涉及的庞杂的知识体系，更缺失了对机械设计实操技巧与经验的学习，使得学习效果大打折扣。此外，在互联网信息技术飞速发展的时代，很多高校的《机械设计基础》课程的内容仍然以书本内容为主，学生啃书本很难产生对机械及机械设计的感性认识与理解。多媒体课程内容的缺失，主要包括声音、视频等影像音声教学内容的缺失均会影响学生的学习积极性，进而影响学生学习效果。

2.2 教学模式较为单一

由于《机械设计基础》课程本身所具有的较强的理论与实践性的特点，使得该课程的教学呈现出一定的难度。如要实现相应的课程目标，在教学方面高校则需要做出更多的探索。目前，在《机械设计基础》的教学方面，很多教师仍然没有做到让学生提前预习。由于没有课程前期的自主预习，学生对即将学习的内容缺乏概念与理解，也不能很好地发挥学习的主动性，不能很好地发现在学习过程中存在的问题以及自己的个性需求，最后导致老师的教学与学生的学习之间呈现出割裂的状态，进而影响学习效果。在具体的课堂之上，很多高校仍然沿用的是传统的老师教、学生听的方式。老师在课堂上向学生讲授具体的机械设计的机构以及运行原理等理论知识，学生被动地接受，学生的自主性与参与性不强，老师和学生之间缺乏互动与交流，学生缺乏学习的积极性与主观能动性，最终影响教学质量。此外，不同的学生的学习特点不一样，学习的个性化需求也不一样，而传统的教学模式没能有效针对不同学生的特点与需求设置相应的教学方式，进而影响教学质量。

2.3 教学评估环节缺失

在当前高校《机械设计基础》教学实施过程之中仍然存在着缺失教学评估等现象。很多高校及教师教学的重点依然停留在只关注具体的课程讲授方面，而没能针对教学内容的设置、教学方法的设计以及学生学习的效果反馈、教学目标的达成进行教学评价的设置，使得机械设计基础课程的教学成为一种单向度的教学。另外，还存在着一种即使设置了教学评价环节，但设置的教学评价方式不科学、不合理的情况，不能很好地掌握实际的课程教学效果评价，最终不能针对教学过程中存在的实际问题进行改进，从而影响课程的教学质量，对于学生的长远发展以及高校的教育目标的达成都将产生不良的影响。

3 翻转课堂在《机械设计基础》教学中的应用方案

3.1 教学内容的设置

3.1.1 针对性教学内容的设置

高校《机械设计基础》课程既涵盖丰富的理论知识，又包括大量的实操内容。且该课程教学内容涉及到大量专业属于与图表及数据等内容，无论对教师的教学能力还是学生的学习能力都提出了较高要求。针对目前很多高校在《机械设计基础》教学内容的设置方面存在的统一化情况，学科教师应该加强对机械涉及内容的区分，筛选出重点与难点，分别针对重点与难点内容，设置与之相匹配的教学方式及教学目标，推进教学效果的达成。另外，不同的学生对于不同内容的掌握情况也是有区别的，因此教师还要针对不同学生设置个性化的教学内容指导方案，让学生能够循序渐进地学习与成长，帮助每位学生都能更好地达成学习目标。

3.1.2 多媒体教学内容的设置

互联网时代，信息技术飞速发展，人们与信息网络的关联性越来越强。与此同时，在高校教育方面，互联网信息技术、多媒体手段也成为支撑和补充现代教育的重要组成部分。针对信息时代的特点以及现代社会学生对于知识的需求，针对很多高校的《机械设计基础》课程的内容仍然以书本内容为主的情况，高校应该加强对多媒体教学内容的引入与开发。一方面积极挖掘、开发及引入优秀的机械设计方面的音声与影响资料。挖掘或开发教学视频、音频等内容，让机械设计教学更丰富。引入专业的机械设计数据资料包，让学生能够更好地拓展专业学习的视野与知识面。另一方面，通过互联网方式进行学习，比如慕课、线上教学视频等方式，让学生能够对机械及机械设计内容产生直观的理解，也能够更好地掌握机械设计的实操经验与技巧。

3.2 教学模式的设置

3.2.1 课前预习环节的设置

在《机械设计基础》教学过程中，教师要针对教学内容的重难点、针对学生对要学习的知识与技能缺乏认知与理解等情况有意识地安排课前预习环节，即实施翻转课堂教学的课前部分。让学生在课前针对即将要学习的机械设计专业内容，通过互联网等手段，自主查询相关知识，自主通过音频、视频或慕课等方式提前学习和掌握要学习的课程知识。同时，在自主学习的过程中发现自己在学习过程中存在的问题，比如薄弱环节等以便在后续课堂上进行探讨。另外，学生还可以在预习过程中自主探究感兴趣的个性化问题，在后续课堂中与老师和同学进行深入的交流与探究。

3.2.2 课中深化环节的设置

在预习环节后的正式课堂之上，教师应该对机械设计基础的教学模式也作出相应调整。即改变以教师为中心的方式，而是以学生为主体，把学生当作课堂的主人，老师更多地起到引导以及答疑解惑的作用。比如老师可以针对凸轮机构这个章节，将学生分成不同的小组，每个小组可以针对凸轮机构的学习，提出自己在学习过程中遇到的问题，并自主探讨解决方案。老师在课堂之中主要负责评估学生的解决方案是否合理，并解答学生遇到的问题，深化学生对于教学内容的理解。

3.2.3 课后拓展环节的设置

翻转课堂时时以学生为中心，着重培养学生的自主学习与探究能力。在课前预习及课中学习之后，教师还要注重教学的巩固与拓展。教师在翻转课堂教学应用过程中要做好学生课堂数据的记录，并设置科学合理的课后作业及考核等，让学生更好地巩固课堂知识。同时，还可以组织课外实践拓展活动，让学生通过课外实践自主探究机械设计的实操技能，提升综合实践能力。

3.3 教学评估的设置

针对翻转课堂在高校《机械设计基础》课程教学中的应用进行教学评价的设置的主要目的在于考察该课程的课程内容的设置是否合理、教学过程与方法的设计是否合理、教学目标的达成情况如何、学生的学习成效如何等多方面的情况，从而为机械设计基础课程教学的设计迭代与完善提供依据。另外，针对机械设计基础课程评价方案设置不合理等问题，高校及教师也应该引起重视。在审视当前的教学评估方案是否完善、各指标的设置是否全面、评价方案的指向性是否明晰等方面都应该引起重视。在具体的教学评价方面，高校还应该加强对评价的指标的横向与纵向对比。比如在讲授齿轮机构的内容时，可以分别采用翻转课堂和常规教学方法，并对两种不同方式的教学效果进行评估。还可以评估不同教学方法针对不同人群的教学效果，为翻转课堂在《机械设计基础》课程教学中的优化提供依据。