翻转课堂在汽车理论课程的教学实践——以安徽科技学院为例

刘春辉，易克传，李进

（安徽科技学院机械工程学院，安徽 凤阳 233100）

汽车理论课程在车辆工程、汽车服务工程以及载运工具运用工程等汽车运输类专业的人才培养方案中属于核心课程，主要以汽车受力分析，讲述汽车的各项性能，如动力性、经济性、制动性等，包括各性能的评价指标以及相应的评价方式[1]。由于本课程理论性强，相当一部分高校在教学过程中采用传统的教学方法，表现为在前述的汽车各项性能作为教学内容的前提下，在固定的教室和规定的时间内，仅仅由教师讲授课程内容，通过讲授将知识灌输给学生。这种教学模式，学生对知识只能被动接受。汽车理论课程涉及的内容多，理论性较强，上课过程中需要教师进行大量的公式推导，学生要完全掌握，需要教师用大量的时间进行讲授，而人才培养方案中的学时往往不多，与学生要完全掌握还有相当距离，导致教师为了讲完规定内容，遇到学生难理解的教学难点，实际上很难在授课过程中停下来，使学生都能消化理解教师所讲内容后再继续讲授；而部分学生在听课过程中注意力不集中，如果他们对课堂内容没听明白，课后又不复习，往往导致对课程学习失去兴趣。

随着社会和科技的发展，产业革命的不断兴起，对创新型人才的需要越来越迫切。为适应新形势，教育部大力推行新工科建设，在此背景下传统的教学方法需要进行改革[2]，教学过程不能仅仅重视教师的知识讲授，也要重视学生的主动学习，尤其是要重视学生学的效果如何。为了提高学生的学习效果，进而培养学生的学习能力，在教学过程中需要以学生为主，努力让学生愿意学，并知道如何学，最终将知识学会。汽车理论课程内容多且难，学时又少，如何利用好课堂时间是关键。在课堂上采用翻转课堂的教学方法，将课前预习放到课堂外，课堂中仅仅是由学生讨论解决一些问题，教师答疑解惑，起到从旁辅助的作用，可以在有限的学时内，达到较好的教学效果；同时，学生参与了课堂，便于教师因材施教，也利于学生自主学习。

一、翻转课堂的由来及具体操作

翻转课堂由美国的两位化学教师Jon Bergmann和Aaron Sams于2007年提出并成功实践[3]，当时主要是解决部分学生由于各种原因（如生病、路程遥远等）无法到达学校，造成缺课，从而影响了教学进度这一难题。解决的方式是将课堂讲授内容，录制成音、视频，并将这些音视频通过网络下载等方式提供给学生学习，这样学生在家就完成了补课。在此基础上，Bergmann和Aaron Sams将这一模式推广到班级其他学生，逐渐形成了“课前听讲解，课堂做作业”的教学模式。这一模式与“课堂听讲解，课后做作业”的传统教学完全不同，颠倒了传统教学的教学顺序，称之为颠倒课堂或者翻转课堂。2011年后，“慕课”在全球的流行，克服了前述学生浏览教师所录音视频无互动的缺点，学生在浏览音视频的同时，还可提问、接受随堂考试以及与别的学习者进行讨论等[4]。“慕课”的这些优点，在其与翻转课堂结合后，进一步促进了翻转课堂的推广。

翻转课堂真正做到了以学生为中心，符合学生的认知规律，学生学习的自由度更高，而且促使教师在录制音视频[5]时，对教学内容做更深入地分析与加工，以吸引学生的注意力，促进了教学资源的合理利用。因此，在满足网络要求的基础上，教师需要转变教学观念，积极投入翻转课堂的教学改革中。

一般而言，翻转课堂的具体实施[6]按时间大致为三个过程：课前准备、课中消化和课后巩固。

课前准备：包括教师和学生的准备。对教师而言，需要将教学内容分成一个个小模块，这些模块教学目标明确，内容短而精，并将其录制成“微课”；对学生而言，需要按照教师要求下载相关微课，并在课前自学微课内容，然后完成教师布置的相应练习。

课中消化：一是学生之间的分组讨论，讨论课前预习的知识，对自己在课前预习中遇到的问题从学生处得到答案，另外通过讨论也加深了对课前预习内容的领悟。二是教师的辅助教学，为学生经过讨论后还没解决的问题进行解答。三是教师提供预先设计的题目，由学生通过多种形式（如讨论、查阅资料、请教教师等）解决问题。四是教师要对学生的课堂表现进行点评，并强调本节授课内容的重、难点。

课后巩固：教师要布置课后作业，学生在完成作业的过程中，对没掌握的知识点可再次观看“微课”内容。通过作业的训练，使学生巩固所学内容。

二、翻转课堂在汽车理论课程中的实践

安徽科技学院机械工程学院多年来在车辆工程专业试点专业核心课程实施小班授课，为授课教师开展多种形式的教学改革（不局限于翻转课堂）提供了方便，大大提高了学生的学习热情。笔者以所带的班级（车辆工程2016级2班）为例，介绍开展翻转课堂的过程。在车辆工程专业2016级的人才培养方案中，汽车理论为36学时。考虑到学生对翻转课堂的接受程度，选取10个学时开展翻转课堂。在教学大纲中，汽车理论需讲授前5章的内容，按章节分配翻转课堂的学时，最终课程组讨论确定每一章翻转课堂内容为2个学时。车辆工程2016级2班共有学生32名，将其分成8个小组，每组4人。

下面以汽车理论第一章第五节汽车的功率平衡（1学时）为例，具体介绍开展翻转课堂的过程（见图1）。

图1 汽车的功率平衡翻转课堂实施流程图

课前准备：教师将汽车的功率平衡知识点录制成微课，通过QQ发到班级群，同时上传到线上课堂，要求学生下载或者到线上课堂浏览，同时给学生布置两个问题：“什么是汽车功率平衡图？”和“什么是后备功率？”。

课中消化：1学时为45分钟。第一步，由一个小组（可事先指定）介绍本小组的准备情况及小组分工，请其中的一个成员简述该内容（15分钟）。第二步，所有小组展开讨论，结合该学生所讲，对自学过程中的问题互相答疑解惑（5分钟）。第三步，若有不能解决的问题或不明白的地方，教师进行答疑辅导（5分钟）。第四步，教师布置课堂练习，即“画出四挡汽车的功率平衡图，并说明如何分析汽车的动力性。”，在大部分学生完成后，教师给出答案，要求学生进行检查，并对自己的解题过程做出评估，提出改进意见（10分钟）。最后由组长、个人和教师分别对该生的表现打分，作为本节课的平时成绩之一（10分钟）。

课后巩固：教师布置作业，如“后备功率越大越好吗？”，要求学生按时独立完成。

其他章节也按照以下步骤实施：课前录制微课，预留2～3个问题；课中学生互相答疑解惑，教师从旁辅助，并布置习题，要求学生完成，最后给出课堂表现成绩；课后布置作业，并要求学生独立完成。

在实施翻转课堂的过程中，学生通过互相答疑解惑真正做到了参与教学过程，这提高了学生学习的积极性。与此同时，为更好地评价学生的学习效果，考核方式也随之进行了变革，在成绩组成中，平时成绩占了更大比重，将传统教学“学习结果”的评价机制转换为了“学习过程”的评价机制。具体而言，在安徽科技学院机械工程学院车辆工程专业的汽车理论课程教学大纲中，体现了过程性考核，平时成绩和期末考试成绩的比例分别为50%，平时成绩具体包括翻转课堂、作业、笔记，等。传统教学过程中，平时成绩往往只占到20%或者30%。通过提高平时成绩的比重，促使学生必须学懂弄通，提高了学生自主学习的积极性，培养了学生独立解决问题的能力。

为验证翻转课堂的效果，对开展翻转课堂的车辆工程2016级2班和未开展翻转课堂的汽车服务工程2016级1、2班（合班上课，共70人）的期末考试成绩进行了对比分析。以上两个班级的期末考试试卷一致，两个班级试卷卷面成绩的最高分、最低分、平均分和卷面不及格率对比见表1。车辆工程2016级2班的期末成绩分布见图2，汽车服务工程2016级1、2班的期末成绩分布见图3。

图2 车辆工程2016级2班的期末成绩分布

图3 汽车服务工程2016级1、2班的期末成绩分布

可以看出，在期末考试中，开展翻转课堂的车辆工程2016级2班的试卷卷面平均成绩为67分，比没有开展翻转课堂的汽车服务工程2016级1、2班的平均成绩（61.2分）高了5.8分；开展翻转课堂的车辆工程2016级2班的试卷卷面最高分为93分，比没有开展翻转课堂的汽车服务工程2016级1、2班的试卷卷面最高分（89分）高了4分。开展翻转课堂的车辆工程2016级2班的试卷卷面最低分为51分，比没有开展翻转课堂的汽车服务工程2016级1、2班的试卷卷面最低分（23分）高了28分；开展翻转课堂的车辆工程2016级2班的试卷卷面不及格率为21.88%，也比未开展翻转课堂的汽车服务工程2016级1、2班的试卷卷面不及格率（48.6%）低。以上两个班级成绩的最高分、最低分、平均分和卷面不及格率对比分析说明，开展翻转课堂比未开展翻转课堂学习效果得到了大大提高，说明学生真正参与到课堂中，通过讨论、质疑及教师答疑，对课堂知识做到了学懂、学透。

翻转课堂的开展，切实提高了学生的学习质量，学生对学习效果进行课后评价时均给出了较高的评价结果。

三、结语

网络技术的发展及相当一大批优质慕课资源的创建，为翻转课堂的实施提供了良好的前提。汽车理论课程的理论内容多，学时少，大量公式需要推导演示，单纯教师课堂讲授的授课模式导致教学课堂较为枯燥，学生学习兴趣普遍不高。而该课程在培养汽车行业创新人才中的地位十分重要，学生如果因为课堂教学内容枯燥而产生厌学心理，势必影响教学效果，影响高素质汽车人才培养的质量，因此有必要通过改革教学模式提高教学质量。安徽科技学院机械工程学院在车辆工程专业的班级中实施了“小班教学”+“翻转课堂”的教学改革。教师首先将课程内容细化为一个个知识点，对每个知识点录制“微课”，学生在课前自学“微课”，课堂上分小组讨论、教师有针对性地答疑，课后通过课后习题和反复观看“微课”巩固所学知识。同时，改革考核方案，注重过程评价，加大平时成绩比例。实践证明，“小班教学”+“翻转课堂”，大大提高了学生的学习积极性，加深了学生对授课内容的理解，提高了学生期末考试的通过率，大大提升了教学质量。