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翻转课堂在理实一体化教学中应用

2021-04-07 10:11 来源:翻转课堂论文 人参与在线咨询

摘要:新冠状病毒肺炎疫情期间,政府组织大家有序防疫。学生不能够及时到教室上课,以机械CAD/CAM课程为例,对理实一体化课程信息化做了教学策略,运用翻转课堂,成功实现目标。经对比发现,翻转课堂按时到课率和学生在课堂中的积极性以及对知识点的掌握比在校教学效果好,证明了理实一体化课程可应用于翻转课堂教学,机械CAD/CAM课程翻转课堂教学策略也对理实一体化信息化教学提供了参考。

关键词:信息化教学;理实一体化课程;翻转课堂

新冠状病毒肺炎疫情期间,教育部要求学校停课不停学,许多课程迫切需要信息化的教学手段实现,高职院校在线课程少且课程特殊,既包含理论课又包含实践课,运用翻转课堂对理实一体化课程做信息化教学策略,可以有效缓解高职信息化课程的紧缺状况。

1信息化教学的重要性

在教育行业中,传统的教学模式以教师、教材、教室为中心,学生在教室里端坐听课,教材里有什么,教师就教授什么[1]。科学技术的发展,推动着人类生活变革,随着网络技术以及信息化的应用,教育行业在教学模式上也发生了改变,网络给教育行业的发展提供了新的教学方法,新的教学理念,新的教学体验。在日新月异的今天,信息化教学顺应社会发展,变得尤为重要,它可以有效应对疫情等特殊状况,打破时间与空间的限制,实现学生随时随地学习。信息化教学的教学模式以学生、问题、教时为中心,学生自主学习程度高,教师提供参考资料并提出问题,学生围绕问题并自主思考答案,从而实现了教学模式以知识传授为主,到以综合能力培养为主,再到以高阶思维培养为主的转变[2]。信息化教学存在新奇感,学生学习主动性增加,促进课堂效率提升,显著提高课程的教学效果。

2翻转课堂在理实一体化教学中的应用

目前为止,信息化教学的类型主要分为三类:翻转课堂教学、双师课堂教学、直播课堂教学。翻转课堂指学生通过视频等资料提前学习课程知识点,教师不占用课堂时间讲解知识点,上课期间教师只进行答疑,引导学生思考讨论总结。双师课堂指2名教师对学生进行授课辅导,共同完成教学任务,其中一名教师远程授课,另一名教师现场辅导。直播课堂指教师运用直播设备在线一对多同时教学,在直播过程中,学生可通过网络设备提问,教师现场解答问题[3]。高职院校机械CAD/CAM课程是非常典型的理实一体化课程之一。本文运用翻转课堂,对机械CAD/CAM课程做了信息化教学策略,实现了理实一体化课程翻转课堂的应用,为理实一体化课程信息化备课提供了参考。

2.1翻转课堂实施条件。翻转课堂属于信息化教学,要求教学双方都具备网络终端设备以及通讯网络,更进一步要求教师提前做好教学视频,学生使用教师提前做好的教学视频自主学习[4]。就本高职院校而言,学校免费提供在职教师办公电脑一台并指定使用学习通软件进行机械CAD/CAM课程的翻转课堂教学,学生家庭也都配有手机或者电脑,并拥有通讯网络,高职学生具备足够的电脑或手机知识,可以按规定配合教师提前学习教学视频,因此教师及学生均符合翻转课堂的实施条件。

2.2理实一体化课程教学分析。1)教学内容分析。机械CAD/CAM课程属于机械制造与自动化专业试点班学生的课程,它是一门理实一体化课程,实践性很强,需要学生综合掌握三维模型建立、辅助制造刀路生成、刀路模拟仿真、G代码生成。本次课堂讲述的是电子工业出版社《机械CAD/CAM》书中第8章第4节平面铣削加工的知识。加工如图1所示的零件,该零件具备凸台特征,要求对零件内型腔进行平面铣加工。图1平面铣削加工零件2)学习者分析。该专业学生上机械CAD/CAM课程前已经学习过三维制图课和工艺加工课,对三维建模、制造加工有了一定认识;学生对新事物接受程度高,可以很快掌握电子设备的使用方法。3)教学目标分析。本节机械CAD/CAM课程教授平面铣削加工知识,需要让学生熟悉平面铣削刀路设置,掌握铣削刀具直径大小的选取,了解零件平面的加工过程。故本节课程的教学目标为学生会建立零件三维模型,会选用刀具正确加工零件,并熟悉加工设置参数。

2.3翻转课堂实施步骤。2.3.1前期设计。前期设计包括2个部分,一是零件模型建立及教学视频制作;二是自学任务单设计,自学任务单需包括任务目标、任务要求、任务难点、附加练习(测试自学效果)、困惑与建议5个部分。翻转课堂前期设计必不可少,一个难易适中的教学视频和零件模型,一份安排合理的自学任务单,会让学生沉浸在自主学习中,不会感觉到授课方式突然转变的不适。教师自己制作教学视频,有利于梳理教学知识点,在后续的上课讨论中,教师会更加地得心应手。自学任务单使学习目的、学习流程、学习重点内容明确,本节课的任务目标为会建立零件的三维模型,会选用合适大小的刀具正确模拟加工,会选择合适的加工方案,完成零件平面铣削加工。任务要求是正确无误加工出图1所示的零件,任务难点为平面铣削加工参数设置。2.3.2课堂实施过程。本次平面铣削加工课程的教学重点为正确选取铣削加工刀具和平面铣削加工参数设置。为了更好地描述理实一体化翻转课堂的教学策略实施过程,本文从教师活动和学生活动两方面分别阐述机械CAD/CAM课程翻转课堂的实施过程。1)教师活动。课前教师提前发布资源,布置任务,并查看学习进度。教师将课前设计好的学习资源上传到学习通网站,学习资源的类型选择丰富,可以做成是视频类型,也可以做成是ppt文件类型,也可以做成word文件类型。本文机械CAD/CAM课程的教学资源为教学视频和word文件。如图2所示,教学视频内容主要是如何构建零件的三维模型、如何选取刀具,如何设置基本参数。word文件是自学任务单,主要安排自主学习任务。学生在自主学习的同时,教师需通过学习通网站随时查看学习进度并催促学生完成自主学习任务;课中教师公布自学任务单学习情况,引导学生思考,组织课堂讨论。教师在上课后马上公布自学任务单学习情况,组织同学以小组为单位思考讨论加工初始环境参数如何设置、平面区域粗加工如何实现、刀具轨迹如何仿真、G代码如何生成,确定该零件的加工工艺、坐标系零点位置、加工刀具及加工参数设置;再组织小组进行实操比赛,聆听各小组实操问题,选出优胜组并总结点评;然后进行扩展训练,让学生修改刀具切入与切出参数,并观察修改后刀具轨迹的变化;最后教师对本次课程进行总结,引导同学反思并做完工件,布置下一次课的任务。课后教师对本次翻转课堂总结反思并改进。2)学生活动。课前学生自主学习。学生按照自学任务单的要求自主观看教学视频,并完成附加练习题。在学习过程中,如果遇到不理解的地方可重复观看教学视频,或者咨询同学一同探讨;课中学生以小组形式讨论学习。学生按照小组分别进行实操练习比赛,并选出小组代表汇报实操结果及遇到的问题。全体小组讨论并回答,选出此次翻转课堂上实操比赛优胜组,最后聆听教师点评;课后同学完成加工工件并根据《机械CAD/CAM》课本中的例子可多做加工训练,反思总结本次课程的收获。

2.4翻转课堂实施效果。传统的教学模式衡量教学效果大多数是通过期末考试成绩、平时作业完成情况、学生上课出勤率三者分配总分数占比综合评价学生的学习效果,而考试成绩是评价教师教学效果的主要途径之一。这种高校常见的评价学生学习效果方式以及教师教学效果方式注重知识获取和传授,强调知识获取和传授的规范性,这种评价方式忽略了对高阶思维的培养,其效果往往差强人意。翻转课堂注重学生能力培养,强调学生在整个学习过程中的综合表现,课堂前学生的自主学习,课堂内学生的思考讨论和自我评价,课堂后的理论考核和实际应用都在评价的范围之内。2.4.1课前自主学习效果评价课前自主学习效果评价分为教师评价和学生评价两部分,教师通过学生课前自主学习教学视频的完成情况和自测练习题得分情况评价学生学习效果;学生根据自学任务单的内容,完成学习任务后填写自我评价内容,学生自己给自己总结评价。2.4.2课堂内学生综合评价翻转课堂内,教师主要引导学生讨论,思考,总结,扩展本节课的内容。教师与学生之间要求有良好互动,教师根据每名学生在课堂内的参与表现情况,课堂内小测掌握情况对学生进行综合评价。2.4.3课堂后评价翻转课堂课堂后评价指的是理论考核评价和实际应用评价,在本节机械CAD/CAM课程中,课堂后的评价主要指的是小测考试评价和课后实操作品评价。疫情期间学校组织教师对机械CAD/CAM课程实施翻转课堂教学,成功实现了停课不停学的目标,学生通过信息化的手段在家中学习专业知识,学校的教学任务可如期推进,不影响学校正常的教学进度,可缓解疫情解除后学校的教学任务压力。根据翻转课堂的评价方式,这段时间翻转课堂的教学效果和学生在课堂上的学习效果,可用表1呈现解读。根据统计可得,实施翻转课堂教学前学生迟到率为3%,早退率0.1%,学生课堂参与度为78.7%,课后小测及格率为70.1%,工件作品及格率为71.8%;实施翻转课堂教学后,学生学习情况改善,翻转课堂期间CAD/CAM课程学生的迟到率和早退率均为0%,课堂中学生的积极性提升,学生参与度为100%,课后小测及格率和工件作品及格率也高于平时在校教学。学生运用翻转课堂学习效果有非常明显地提高,教师的教学效果好于传统教学的效果。

3结论

翻转课堂能培养学生自主的学习习惯,在学习的过程中发现问题并解决问题。机械CAD/CAM翻转课堂上学生上课态度更加端正,参与分组学习练习的热情较高,拥有较好的课堂学习氛围。本文以机械CAD/CAM课程为例,对该课堂翻转课堂的内容、方法、流程进行了简要的介绍,实现了理实一体化课程的翻转课堂,对理实一体化课程信息化教学提供了参考。

参考文献

[1]张.基于蓝墨云班课的翻转课堂教学模式及其应用探究[J].大学教育,2020(03):42-45.

[2]成桂芬.信息化教学在数控专业教学中的应用研究[D].杭州:浙江工业大学,2019.27-38.

[3]许倩.翻转课堂教学模式在中职数控专业教学中的实践研究[D].杭州:浙江工业大学,2016.18-35.

[4]龚彬彬.慕课时代背景下翻转课堂的教学实践研究——以《安全人机课程》为例[J].读与写(教育教学刊),2020,17(02):21.

作者:王彦诚 王姣姣 张文帅 单位:陕西工业职业技术学院

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