翻转课堂在机械设计基础课程教学中的改革初探

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1、翻转课堂在机械设计基础课程教学中的改革初探(三峡大学机械与动力学院，湖北宜昌443002)摘耍：智能化产品的普及，催生了“低头族”。他们的出现，让部分大学课堂教学成了教师的独角戏。如何激发学生的学习积极性，发挥其主观能动性，是当今教育工作者面临的首要问题。本文提出在机械基础课程中实施任务驱动的翻转课堂教学方法。课前通过微课等方式完成课程内容的学习，课堂上小组合作共同完成简单工程项目的设计方法，思路的选择,课后通过qq群等通讯平台完成设计细节部分的答疑和讨论。最终实现课堂教学和实践环节的无缝结合，充分调动学生的学习积极性，培养具有良好素质的工程师。关键词：翻转课堂；机械设计

2、基础；微课；任?涨?动中图分类号:G642.0文献标志码:A文章编号:1674-9324(2016)52-0103-02随着智能化产品的普及，社会上出现了一种特殊的种族一一低头族。他们的出现，让部分大学课堂教学成了教师的独角戏。因而如何改进教学方法，以提高学生的学习兴趣，充分发挥其主观能动性是教学实践中亟待解决的问题。在起源于美国科罗拉多州林地公园高中的“翻转课堂”教学模式屮，知识传授通过信息技术的辅助在课前完成，知识内化则经老师的帮助与同学的协助在课堂上完成。通过将教师和学牛的角色及课外和课堂教学内容的“翻转”将原来的消费式课堂变成了生产式、创造式课堂，引起教学方法和理

3、念的大更新［1,2］。机械设计基础是机类和近机类专业学生的技术基础课和主干课，主要解决的是机械装备设计中方案和技术设计阶段的问题，是学生成长为合格工程师所必须夯实的技术基础之一。本课程重在培养学生的思维能力，创新能力，动手能力，需要大量的实践环节来辅助课堂教学。然而传统的教学方法中实践环节，由于时间，场所等环节的多种限制，常常集中安排在本门课理论教学开课前或教学全部完成以后，达不到学完一个环节的理论课程就去实践的理想化排课。这样的分块化的教学使学生的知识体系支离破碎，无法融会贯通。因而在机械设计基础课程中推行项目驱动［3］的翻转课堂模式的教学改革理论具有实际意义。一、机械

4、设计基础课程特性分析从教学内容体系来看，机械设计基础课程分为机械原理部分和机械零件部分。前半部分讲述连杆、凸轮、齿轮、间歇等常用机械的结构、运动特性；后半部分讲述螺栓连接、齿轮传动、带传动、链传动、滑动轴承、滚动轴承、联轴器、离合器等通用机械零件的工作原理、结构、特点、维护和设计计算的基础知识。从教材［2］的编排结构可以看出：①机械设计基础课程的内容各部分间相对独立，且自成章节，呈现平行发展趋势；②对于常用的机构或零件同一用途的一般会讲2—3种，例如传动，分为齿轮、蜗杆、绕性传动3种；轴承分为滑动轴承和滚动轴承2种。这个课程体系非常适合全部或部分采用翻转课堂教学。原因在于

5、：①视频录制非常利于采用微课的方式；②网上丰富的精品课程教学资源也可直接共享，因为各章节所讲述的对象不同，关联性不强，直接利用精品课程的资源，不会因为不同老师的不同讲课思路而使教学内容衔接不好。③平行的章节也可采用不同的教学方式，进行教学效果的对比。针对以上特点，以项目为驱动的翻转课堂的教学模式以微课为载体，以来源于工程实际的具体设计项冃为驱动，正好可以缓解学生学习工科专业课程枯燥等问题。学牛在课前通过现代化信息手段自主完成课程基本知识的学习，在课堂上教师以实物或者动画三维模型为引导，和同学们展开研究与讨论，逐步解决课前学生学习视频时产生的疑惑以及完成设计项S过程中所遇见

6、的问题，课后再通过网络讨论平台对课上问题进行深层次的讨论，这样可以大大增强学生学习兴趣，提高学习效率，进而培养学生解决问题的能力。二、机械设计基础课程翻转课堂的教学设计教学最根本的出发点，是激发学习者的兴趣，充分发挥其主观能动性,去收集冇用的信息，探索未知的领域。为了提高学生的学习兴趣，本课程釆用项目引导式教学设计法。因本校以“水电”为特色，机类专业的学生多走向水利电力行业。故在专业教育中多突出工程机械背景。为此，以某输送机的机械式传动系统的结构设计为例，进行教学内容的引入。①将学生分成约5-8人一组，给定设计参数后，指导学生进行传动系统的方案设计。因在该输送机的传动系统

7、中，涉及到链传动，带传动，齿轮传动等多种传动方式的选择和布置问题。为协助学生完成方案设计，采用翻转课堂的方式开始进行齿轮传动，带传动，链传动，螺旋传动部分内容的教学。利用网络资源，收集一些必要的视频资料，资料不足的情况下自录少量微课视频，通过QQ群，精品课程网络课堂等平台发给学生，让学生完成教学内容的学习。而课堂教学则以检查学习效果，完成设计任务为主。学生和学生，学生和老师之间开展互动讨论，发现问题并解决问题。每次课预留10-15分钟针对学生在学习中遇到的共性问题进行集中点评讲解。②当学生完成齿轮，带，链等零件基本参数的设计计