基于翻轉(zhuǎn)課堂的汽車設(shè)計(jì)課程教學(xué)改革探究

尚毅 方玉娟 郎仲杰 劉鳳閣

摘 要：目前基于翻轉(zhuǎn)課堂的線上線下混合式教學(xué)，已愈來愈得到各方的重視。文章在實(shí)踐的基礎(chǔ)上，針對(duì)汽車設(shè)計(jì)課程教學(xué)特點(diǎn)，按照線上線下教學(xué)要求，對(duì)汽車設(shè)計(jì)課程進(jìn)行了翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的構(gòu)建，力圖探討一種工科類專業(yè)課翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的改革方向。

關(guān)鍵詞：教學(xué)改革;翻轉(zhuǎn)課堂;汽車設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：G420 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B文章編號(hào)：1671-7988（2020）19-241-03

Teaching Reform of Automobile Design Course Based on Flipped Classroom

Shang Yi， Fang Yujuan， Lang Zhongjie， Liu Fengge

（ Shandong Huayu Institute of Technology， Shandong Dezhou 253034 ）

Abstract： At present， online and offline Hybrid Teaching Based on flipped classroom has been paid more and more attention. On the basis of practice， according to the teaching characteristics of automobile design course， according to the online and offline teaching requirements， this paper constructs the flipped classroom teaching mode of automobile design course， trying to explore the reform direction of flipped classroom teaching of engineering courses.

Keywords： Teaching reform; Flipped classroom; Automobile design

CLC NO.： G420 ?Document Code： B ?Article ID： 1671-7988（2020）19-241-03

前言

當(dāng)前時(shí)代，信息大爆炸，知識(shí)成幾何級(jí)數(shù)增長(zhǎng)，學(xué)生可以非常方便地獲取所需的知識(shí)，單純的知識(shí)儲(chǔ)備型的人才無法適應(yīng)時(shí)代的要求，大學(xué)教育的主要目標(biāo)應(yīng)該是在傳授知識(shí)的基礎(chǔ)上培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力，訓(xùn)練學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。不徹底改變以教師講授為中心、滿堂灌的教學(xué)方法，就很難提高高校的教學(xué)水平，培養(yǎng)出社會(huì)需要的人才。作為大學(xué)教師必須更新教育思想，轉(zhuǎn)變教學(xué)理念和教學(xué)方法。

1 當(dāng)前教學(xué)模式現(xiàn)狀

傳統(tǒng)的教學(xué)，以教師為中心，課堂主要是教師表現(xiàn)的場(chǎng)所，教師幾乎成了課堂的全部，總是試圖把知識(shí)灌輸給學(xué)生，在這樣的課堂，學(xué)生主要任務(wù)是安靜地聽老師講授，被動(dòng)地學(xué)。學(xué)生積極性不高，學(xué)生基本沒有或者很少有機(jī)會(huì)表現(xiàn)他們的能力或者進(jìn)一步挖掘自己的潛能，限制了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、探究欲望和參與的激情。這種教學(xué)模式無法真正培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力，不利于學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

教育部副部長(zhǎng)林蕙青2018年在《以信息技術(shù)推動(dòng)高等教育高質(zhì)量?jī)?nèi)涵式發(fā)展》報(bào)告中指出要用“互聯(lián)網(wǎng)+”、虛擬仿真、人工智能等現(xiàn)代信息技術(shù)，推動(dòng)大學(xué)教學(xué)的“變軌超車”，把線上線下教育深度融合變成一種真正的教學(xué)理念、教學(xué)方法、教學(xué)技術(shù)、教學(xué)方式、教學(xué)模式的變革。掀起一場(chǎng)以學(xué)生為中心的教育教學(xué)改革，實(shí)現(xiàn)變軌超車[1]。

2 汽車設(shè)計(jì)課程翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)改革探究

高等教育司司長(zhǎng)吳巖指出中國(guó)高等教育發(fā)展要實(shí)現(xiàn)變軌超車就必須加快線上線下的深度融合，把翻轉(zhuǎn)課堂和混合式教學(xué)真正大規(guī)模用于學(xué)校的教學(xué)，推進(jìn)信息技術(shù)與教育教學(xué)的深度融合，實(shí)現(xiàn)大學(xué)課堂教學(xué)的革命性變化[2]。所謂翻轉(zhuǎn)課堂就是把傳統(tǒng)的教師在課堂上講、學(xué)生課后完成作業(yè)的教學(xué)模式顛倒過來，變成學(xué)生課前通過觀看教學(xué)視頻自學(xué)、線下課堂上在教師的指導(dǎo)下完成作業(yè)[2]。

高校教師的直接講解主要以知識(shí)的記憶和理解這兩個(gè)初級(jí)認(rèn)知為目標(biāo)，在很大程度上可以通過學(xué)生自學(xué)視頻的方式來實(shí)現(xiàn)。而知識(shí)的應(yīng)用、分析、評(píng)價(jià)、創(chuàng)造等高級(jí)的認(rèn)知目標(biāo)，以及情感和心理活動(dòng)領(lǐng)域的目標(biāo)，則很難通過自學(xué)完成，需要通過面對(duì)面互動(dòng)的深層次的課堂教學(xué)活動(dòng)才能完成。讓課堂成為師生深層次互動(dòng)的學(xué)習(xí)場(chǎng)所，徹底解放課堂，為信息技術(shù)深層次介入教學(xué)過程，與教學(xué)的深度融合提供了重要的突破口，從而從根本上改變傳統(tǒng)教學(xué)方式，實(shí)現(xiàn)教學(xué)模式的創(chuàng)新。

對(duì)于汽車設(shè)計(jì)這門課程，以往的授課流程基本上是教師講授汽車某個(gè)總成的設(shè)計(jì)要求、結(jié)構(gòu)方案分析、參數(shù)確定、設(shè)計(jì)計(jì)算及其結(jié)構(gòu)元件設(shè)計(jì)。而其中的設(shè)計(jì)要求基本上是需要學(xué)生記憶和理解的初級(jí)認(rèn)知的內(nèi)容，而結(jié)構(gòu)方案分析大部分的時(shí)間是在復(fù)習(xí)汽車構(gòu)造的相關(guān)知識(shí)，即便是有關(guān)參數(shù)確定、設(shè)計(jì)計(jì)算及其結(jié)構(gòu)元件設(shè)計(jì)的教學(xué)內(nèi)容有部分內(nèi)容也屬于記憶和理解的初級(jí)認(rèn)知的內(nèi)容。學(xué)些內(nèi)容的講解會(huì)浪費(fèi)掉很長(zhǎng)的時(shí)間，真正用于學(xué)生實(shí)際參數(shù)選擇、設(shè)計(jì)計(jì)算以及結(jié)構(gòu)元件設(shè)計(jì)的時(shí)間會(huì)大打折扣，尤其是學(xué)生親自參與參數(shù)選擇、計(jì)算、設(shè)計(jì)校核、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)幾乎沒有。學(xué)生學(xué)不深入，收獲少，教師也沒有好的辦法。翻轉(zhuǎn)課堂剛好解決了這個(gè)問題。

汽車設(shè)計(jì)課程翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的改革思路：

汽車設(shè)計(jì)課程翻轉(zhuǎn)課堂主要是從空間和時(shí)間兩個(gè)維度對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)方式進(jìn)行了“翻轉(zhuǎn)”。在空間上翻轉(zhuǎn)課堂翻轉(zhuǎn)了課堂內(nèi)、外，把原來課堂內(nèi)的直接講解移至課堂外，把原來課堂外的做作業(yè)移至課堂內(nèi)。在時(shí)間上，翻轉(zhuǎn)課堂翻轉(zhuǎn)了課前、課中、課后;把原來課中的直接講解前移到課前進(jìn)行，把原來課后的作業(yè)移到課中[3]。傳統(tǒng)教學(xué)模式與翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的對(duì)比見圖1。

麻省理工學(xué)院倡導(dǎo)主動(dòng)學(xué)習(xí)、探究式學(xué)習(xí)、項(xiàng)目學(xué)習(xí)、從做中學(xué)、實(shí)踐中學(xué)習(xí)、問題導(dǎo)向?qū)W習(xí)、自我學(xué)習(xí)、同伴互學(xué)、團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)[3]。翻轉(zhuǎn)課堂的“課中做作業(yè)”完全可以充分進(jìn)行活動(dòng)設(shè)計(jì)，在教學(xué)過程中強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體地位，注重培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)、探究知識(shí)、團(tuán)隊(duì)合作，讓學(xué)生感受到學(xué)習(xí)的樂趣，同時(shí)挖掘?qū)W生的潛能。

課程教學(xué)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)是汽車設(shè)計(jì)課程翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式能否取得良好教學(xué)效果的關(guān)鍵。教學(xué)團(tuán)隊(duì)需要根據(jù)教學(xué)大綱，提前對(duì)教學(xué)過程進(jìn)行研討、設(shè)計(jì)，對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)組織形式及過程管理細(xì)節(jié)進(jìn)行總體規(guī)劃。使整個(gè)教學(xué)過程有章可循。同時(shí)體現(xiàn)“金課”的“兩性一度”，即高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度。[4]

1）有關(guān)設(shè)計(jì)要求、總成結(jié)構(gòu)分析特點(diǎn)及應(yīng)用等以知識(shí)的記憶和理解這兩個(gè)初級(jí)認(rèn)知為目標(biāo)的教學(xué)任務(wù)，學(xué)生提前通過視頻自學(xué)的方式在很大程度上掌握了。課前教學(xué)視頻更多是與“發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造”、“汽車底盤構(gòu)造”、“汽車?yán)碚摗钡惹爸谜n程關(guān)聯(lián)度較高的、涉及各總成類型、結(jié)構(gòu)方面的內(nèi)容以及不同結(jié)構(gòu)形式總成的適應(yīng)性的、設(shè)計(jì)要求或一般設(shè)計(jì)原則的內(nèi)容。視頻盡力體現(xiàn)知識(shí)“碎片化”，主要以知識(shí)點(diǎn)為單位錄制，避免造成學(xué)生太大的額外負(fù)擔(dān)。

2）線下翻轉(zhuǎn)課堂中的課堂時(shí)間從直接講解中解放出來，翻轉(zhuǎn)課堂核心內(nèi)容是通過課堂活動(dòng)的設(shè)置，讓學(xué)生在課上參與互動(dòng)并進(jìn)行深層次探究，培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生的設(shè)計(jì)能力、團(tuán)隊(duì)精神，真正實(shí)現(xiàn)以學(xué)生為中心的課堂。在線下翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)活動(dòng)過程中，體現(xiàn)“金課”的“高階性”、“創(chuàng)新性”、“挑戰(zhàn)度”。讓所有學(xué)生學(xué)有所得，讓優(yōu)秀的學(xué)生更優(yōu)秀。而教師的角色就變成了組織者、引領(lǐng)者、促進(jìn)者、幫助者，教師的職責(zé)是隨時(shí)予以及時(shí)的、有針對(duì)性的指導(dǎo)，真正實(shí)現(xiàn)以學(xué)生為中心。

3 汽車設(shè)計(jì)課程翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式構(gòu)建

有了好的課程設(shè)計(jì)才能保證翻轉(zhuǎn)課堂有效進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)預(yù)期效果。汽車設(shè)計(jì)課程翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式有五個(gè)環(huán)節(jié)：課前教學(xué)視頻、視頻內(nèi)容回顧、課堂知識(shí)測(cè)試、課堂活動(dòng)組織、課堂總結(jié)提升。（以汽車設(shè)計(jì)第五章驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)中的主減速器主、從動(dòng)錐齒輪的支承方案為例，具體見表1）

線下翻轉(zhuǎn)課堂使學(xué)生真正融入課堂，在課上進(jìn)行主動(dòng)學(xué)習(xí)、深層次探究，學(xué)生的溝通能力、設(shè)計(jì)能力、合作意識(shí)、團(tuán)隊(duì)精神得到培養(yǎng)與鍛煉。課堂總結(jié)。最終通過線上自學(xué)、線下翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式大大提升了學(xué)習(xí)效果，學(xué)生不僅使學(xué)生真正能夠掌握系統(tǒng)的汽車設(shè)計(jì)知識(shí)，同時(shí)能夠利用所學(xué)的汽車設(shè)計(jì)知識(shí)進(jìn)行汽車設(shè)計(jì)實(shí)踐，真正培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)應(yīng)用的能力，這正是和應(yīng)用型大學(xué)的培養(yǎng)目標(biāo)是一致的。

4 結(jié)語

翻轉(zhuǎn)課堂體現(xiàn)了綜合多樣的教學(xué)理念和方法。汽車設(shè)計(jì)課程翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)實(shí)踐，使教師從知識(shí)的傳授者轉(zhuǎn)向側(cè)重對(duì)學(xué)生綜合素質(zhì)和設(shè)計(jì)能力的塑造和培養(yǎng)，教學(xué)過程更注重培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力及綜合素質(zhì)，包括合作素質(zhì)、自我認(rèn)識(shí)、創(chuàng)造、創(chuàng)新能力，提高學(xué)生的工程設(shè)計(jì)能力，創(chuàng)新、創(chuàng)造能力，團(tuán)隊(duì)意識(shí)。學(xué)生全身心融入課堂，真正理解、掌握并能實(shí)際運(yùn)用所學(xué)知識(shí)實(shí)際設(shè)計(jì)解決問題。為學(xué)生將來快速適應(yīng)崗位、適應(yīng)社會(huì)打下基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1] 林蕙青.以信息技術(shù)推動(dòng)高等教育高質(zhì)量?jī)?nèi)涵式發(fā)展.http：//www. ict.edu.cn/laws/jianghua/linhuiqing/n20180129_48316.shtml.

[2] 吳巖.一流本科一流專業(yè)一流人才[J].中國(guó)大學(xué)教育.2017.11.

[3] 郭建鵬.翻轉(zhuǎn)課堂與高校教學(xué)創(chuàng)新[M].廈門：廈門大學(xué)出版社， 2018.

[4] 愚然樓.遵循“兩性一度”標(biāo)準(zhǔn)，傾力打造五大“金課”——教育部高教司司長(zhǎng)吳巖深入闡述中國(guó)金課要求.[EB/OL]（2018.11.24）. http： //www.360doc.com/content/18/1124/18/10096_796961616.shtml.