MOOC翻转课堂机械设计改革

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MOOC翻转课堂机械设计改革

【摘要】

为了提高“机械设计”的教学效果,适应培养应用型人才的目标,本文在教学方法方面进行了一系列改革,将翻转课堂和mooc引入教学,变换教学形式和考核方式。实践证明,以学生为主的教学方式更能激发学生的学习兴趣,培养良好的设计思维,提高其实际应用的能力。

【关键词】

机械设计;翻转课堂;MOOC

翻转课堂这一教学模式源自于美国,由于其在美国的教学中取得了优异的成果,近几年在中国的教育界引起了广泛的重视。这种新颖的教学模式,在课堂上颠覆了老师和学生的传统角色,以学生为主体,借助新型的网络媒体工具,将被动灌输转变为主动探索。它能充分调动学生学习的积极性,引导学生自主学习,提高学习效果。另外,也有些人担心,美国的教学中,老师有相当大的自主权利,教学安排相对灵活,而中国的基础教育模式延续千年,有统一的教学大纲,老师都按教学大纲统一安排课程内容,内容确定,可供老师发挥的余地很少,翻转课堂这样的教学方式引入中国基础教育的课堂很有难度。这一担心不无道理,但也印证了,这样教学模式的因素最好呈阶段化。大学教育是翻转课堂教学方法生长开花的沃土,应该率先尝试。其一,大学教育中教学内容相对灵活,容易实现课堂的翻转;其二,互联网的普及使大学生获取知识的途径较其他年级的学生更为广泛。在机械专业的教学中,“机械设计”算是一门非常适宜翻转课堂的课程。因为就机械设计而言,实现方法并不是唯一的,也没有唯一的正确答案,以学生为主体的教学更有利于培养学生形成灵活的设计思维。而目前的教学现状,更多的是老师讲授结构设计的知识、方法,学生被动的全盘接受,学生没有主动学习的机会和意愿,只会应付考试,求解正确答案,局限了学生的思维,僵化了思想。鉴于这样的现状,金城学院在机械设计课程教学中展开了翻转课堂的尝试。翻转课堂的实施需要多方面条件的配合,为此我们作了大量工作:

一、教师

翻转课堂对教师的素质提出了更高的要求。要在课堂展开讨论,必须要求老师具备更丰富的工程经验,有能力设置切合实际的讨论主题,对讨论的多种可能结果了然于胸。所以,我们相关的老师课余时间走进了研究所、工厂,自己亲历、实践,并参与工厂的课题研究,部分老师假期进驻工厂做访问工程师,丰富自身的工程经历,为翻转课堂做好了能力储备。

二、课堂

教学地点:传统的大学教育,课堂上老师借助多媒体讲解,时间短、信息量大,学生以听讲为主。作为机械设计这门课来讲,很多零件、机构只能通过图片、动画展示,学生看得见、摸不着,难以给学生留下深刻印象。久而久之学生学习兴趣降低,学习效率下降。针对这一问题,我们把课堂搬进了实验室,对着运动的机构讲,对着实物零件讲,课上每个学生都能拿到真实的零件,增强了对象感。这种直接的感官刺激使学生的学习兴趣明显提高,变得愿意主动学习相关的知识,也特别愿意动手搭建一些机构。教学组织方法:机械设计课程由于内容多,课时紧,以往的教学方式大多都是灌输式教学。翻转课堂之后,我们把课堂还给学生,让学生唱主角。老师在课堂上仅仅花少量的时间介绍最核心的知识点,然后围绕这次课的内容设置讨论题,把学生分组,进行开放式的讨论,可以借助实验室的器材、利用网络等途径,最后学生提交讨论结果,老师点评。这种过程的变化使学生由被动的接受转变成主动探索,需要学生自己去学习老师没有讲的很多细节的知识,甚至是课本上没有的知识,来解决问题。有助于培养其团队合作意识、发散性思维、甚至是“批判性”思维。有利于其以后成为一个更好的结构设计师。

三、课后

翻转课堂之后,课堂上留给老师讲解重点、难点的时间少了,有些同学如果还有难以消化的知识怎么办?所以翻转课堂的同时,还有一个重要的配套条件,就是课后的补充学习。我们建立了课程网站,设立了讨论版,学生可以在线提问,教师在线答疑,为学生在网络上的讨论创造了环境。同时针对课程中的难点,老师也录制了一系列的微课视频,例如:带的弹性滑动与打滑、齿轮传动的设计准则等,学生可以有针对性的进行难点攻克。当然,我们吸收了目前流行的MOOC形式,录制了完整的教学视频,一方面学生可以在课后进行补充学习,另一方面,满足其他非机械类的学生对某些专业知识的需求和成人教育的需要。

四、考核

好的教学模式需要相应的考核方式支撑。目前我们正在逐渐以开卷的形式代替闭卷考试,更多引入结构、案例分析题型,引导学生设计理念的培养而不是死记硬背公式。而后续的机械设计课程设计也体现出,学生的实际应用能力得到了提高,图纸质量也有一定的提升。实践证实,翻转课堂的教学方法释放了学生的天性,活跃了课堂,触动了学生主动学习知识,网络等辅助手段的应用丰富了大学的课堂教学方式,很好地提高了教学效果,让原本枯燥的“机械设计”课程焕发了生机,为培养“应用型”人才的开拓了一条道路。

作者:周培 单位:南京航空航天大学金城学院