翻转课堂在大学生金工实习中的应用

郭满荣

(安徽工业大学 工程实践与创新教育中心,安徽 马鞍山 243002)

金工实习是工科高校教学中不可缺少的实践环节,是培养大学生实践能力和创新能力必不可少的训练平台。传统的“学习工艺知识,提高动手能力,转变思想作风”为主要理念的金工实习教学正朝着“学习工艺知识、提高综合素质、增强工程实践能力,培养创新精神和创新能力”的目标方向发展。这种转变使得金工实习不再是一门打基础的实践教学课,而是将知识、素质、能力和创新融为一体的综合训练。[1]基于MOOC的翻转课堂教学作为新兴的教学模式为金工实习教学顺应时代发展提供实现的可能。

一、MOOC的翻转课堂教学模式在金工实习中运用的可行性

如何让学生在有限的时间内学习到更多的知识?以问题为导向和以学生为中心的“教”与“学”,不但能使教学活动充满活力,而且能使教学过程充满乐趣。用基于MOOC的翻转课堂的教学模式,可以使幕课在大学找到第一课堂的落脚点,使翻转课堂在大学找到最佳的学习资源和讨论平台。[2]

当代信息技术的不断高速发展,不仅推动了教学方式的更新,而且使大学生学习方式变得多元化。现在金工实习存在学生实习时间短,实习工种多,如何在有限的时间内让学生学习和掌握更多的知识并训练其动手能力,是需要迫切解决的问题。我校金工实习内容从传统的车钳铣刨铸锻焊发展到现在先后增加了数控车、数控铣、加工中心、数控线切割、快速成型、测量和CAD等先进制造技术。金工实习分成5周、3周、2周和1周时间,分别对应选课系统的金工实习A、B、C、D。以金工实习D为例,实习时间为5天,实习分成9个工种,每个工种实习时间为半天,实习前的实习动员为半天。由于每个工种的实习时间只有半天,在有限的时间内,教师既要讲该工种的理论知识,又要讲该工种的操作及动作要领等,还要让学生动手操作,时间根本不够用,经常顾此失彼,学生也很难在半天的时间内掌握如此多的知识点,教学效果不很理想。

因此,考虑改变现有教学模式,让学生在有限的实习时间内学习更多的东西,针对不同层次的学生开展不同的教学方法,基于MOOC的翻转课堂教学模式可有效缓解上述问题。

二、基于MOOC的翻转课堂教学设计

(一)教学内容设计

基于MOOC的翻转课堂教学模式是指按照教学大纲要求,以视频为主要载体,记录教师在课堂内外教学过程中围绕某个知识点(尤其是重点、难点、疑点、考点)或教学环节而开展的精彩教与学的活动过程,时间尽量控制在3～8分钟,便于学生反复观看。这对教师提出了更高的要求,首先要求教师先把所有知识点细化,其次将课程内容分解为若干最小单元,把每个最小知识单元制作PPCADT课件、视频和习题；最后,在课程教学中采用互动教学方法,即在教学中向学生提出很多问题,以便学生去思考去探索解决问题,最终全面消化吸收所有教学内容。具体内容有金工实习的所有工种,如锻造、铸造、焊接、刨床、钳工、车工、、快速成型、数控车床、数控铣床、数控线切割机床、测量与拆装等十几个工种。

翻转课堂的重点内容是教师的课堂教学视频,此外还有与教学主题相关的教学设计、各种素材资料(包括素材视频)、练习题、单元测验、师生互动的讨论平台等教学资源。稳定可靠的网络教学平台与内容设计合理、教师讲解优秀的教学视频是实现翻转课堂网上教学的基础和保障。

(二)教学方法设计

1.实习前的预习——有助于对知识点的理解和学习。实习前的预习是学生通过网络教学平台来完成教师所给各知识点内容的自主学习,包括看微视频、学习教师提供的PPT课件、完成教师布置的作业等内容。学生在学习视频和PPT时,如果发现不能理解的内容,及时记录下来,并和教师进行沟通,也可和同学交流探讨来解决这些问题。为了达到更好的教学效果,学生还可通过网络平台来分享学习的体会、遇到的困惑,更进一步实现教师和学生、学生和学生之间的交流,提高学生的学习积极性。

2.实习时的实践——实战操作,知识点消化和吸收。由于课前学生已经学习了相关的教学内容,在课堂上,教师就不需要花费大量的时间和精力去讲解课件,只需把大多数学生在学习视频和课件中遇到的问题和课程中的难点做重点讲解,其余内容可以一带而过,把大量的时间和精力用在实践教学上,让学生有更多的时间去操作机床和设备,这些实践内容是学生无法在课下完成的。如车床实习,学生可以在有限的时间内,多练习加工几种类型的零件,如车轴类零件、切槽、车螺纹、轴上滚花等,最后完成小锤锤柄的加工,教师现场巡回指导,及时帮助学生解决加工中遇到的各种问题。

3.实习后的小结——有助于知识的巩固和归纳总结。实习结束后,学生可上网把实习前不懂或无法理解的内容,经过教师的课堂讲解而消化吸收的知识再学习一遍,有助于知识的巩固和归纳总结。为了检验学生的学习情况,学生在每个工种实习结束后,要进行相应测验考核。通过测验,教师可了解学生对该实习内容的掌握和消化情况。还可通过师生互动来了解学生的学习情况。

三、基于MOOC的翻转课堂在金工实习中的考核方法和教学效果

金工实习基于MOOC的翻转课堂教学模式采用实践操作考核和网络在线考核相结合方式,网络在线考核包括在线讨论、在线练习和在线测试三大部分。为鼓励学生参与讨论,充分调动学生的学习积极性,教师会对在线讨论和交流比较积极的学生给予额外的加分。在线练习时学生可对题库给定的1 000多道题目进行练习。在线测试是从题库的1 000多道题目中随机抽取出50道题目测试,满分100分。测试结束,系统自动给分。网络在线考核占课程总成绩的30%(其中在线讨论占30%,在线练习占30%,在线测试占40%)。

实训结束后,通过调查,基于MOOC的翻转课堂教学模式的教学整体效果较好,学生的学习积极性有了提高；动手能力提高，在课外学科竞赛中取得好成绩；探索能力和分析问题、解决问题的能力得到提高。

四、结语

基于MOOC的翻转课堂教学法与金工实习相结合是促进金工实习教学改革的一种卓有成效的方法。翻转课堂教学法使学生在课下先预习,学习各工种的理论知识和操作要领,在实习中把精力重点放在如何操作各种实习设备进行加工上,增加了学生动手操作时间,增强了学生的动手能力和实践应用能力。