工程机械故障诊断与排除的实践研究

【摘要】翻转课堂是课堂之外完成知识传递、课堂之内实现知识内化的一种新型教学方式。本文针对《工程机械综合故障诊断与排除》课程知识范围广、课时有限、学生水平参差不齐、实训教学效果差等问题，分析了基于微课的翻转课堂在该课程中应用的可行性，构建了以学生自主学习为主、以微视频资源为载体的翻转课堂教学模式。通过对比实验班与平行班的期末成绩及问卷调查结果，表明翻转课堂模式有助于提高学生自主学习能力、拓展课程内容、强化知识点、提高教学认同度。

【关键词】翻转课堂；微课；工程机械；教学实践

一、翻转课堂模式的研究与实践现状

2007年，美国科罗拉多州“林地公园”高中首次尝试的“翻转课堂”颠倒了传统的教学模式，教学效果超出了人们的预想[1]。翻转课堂是课堂之外完成知识传递、课堂之内实现知识内化的一种新型教学方式。翻转课堂模式的教学特点极为契合高职教育的课程教学改革，目前我国在高职类教学翻转课堂研究方面已涌现一批实践教学成果，郭锦玉等人针对高职“机械制造基础”课程开展了翻转课堂的教学尝试，综合利用视频网站、精品课程及微课资源开展各类数字化资源的收集和分类，在教学过程中增加了学生特征分析环节，针对学生学习情况对自主学习资源进行重点推送[2]。李洪洲等人针对“机械制造技术”课程开展了翻转课堂的实施效果的对比分析，考核结果表明：通过翻转课堂教学模式的学生的成绩和实践能力明显高于传统课堂教学模式的学生[3]。刘后广等人针对“机械设计基础”课程教师与学生有针对性的互动少，教师难以准确评估学生对所授知识的掌握情况等问题开展了翻转课堂实践研究，在知识内化阶段，针对性采用抛锚式教学引导学生进行相互讨论，结果表明前期自学基础使得这种课堂讨论相对于传统教学模式下的讨论效果更好，学生也对翻转课堂教学模式的实施也给予积极的评价[4]。

二、《工程机械综合故障诊断与排除》课程的教学现状

1.课程性质与教学现状《工程机械综合故障诊断与排除》是工程机械运用与维护专业的职业核心课程。该课程内容涉及发动机、底盘、液压传动、机电控制等多方面知识，课程知识点贯穿工程机械专业的整个课程体系，该课程是学生从事相关工作的重要实践基础。近年来，该课程广泛采用情景化教学模式，教材中精选9个典型行业工作情景，以完成情景任务为主线，将各个知识点贯穿起来，使学生得到的不再是孤立的课程概念，而是完整的工程机械系统认知。2.问题分析在该课的教学实践中，情景式教学法在优化教育理念、丰富教学手段的同时，也暴露出了几个问题。（1）课程知识范围广，涉及内容跨度大，因此带来课程内容多与教学学时少之间的矛盾，最终使教材中9个典型情境，只能在有限的学时内完成6个情境的学习，知识难于拓展。（2）学生对前期相关课程的掌握程度不同，导致学生水平参差不齐，教师按照相同的内容和进度讲解，难以解决学生差异化，个性化的问题。（3）紧凑的教学任务使教学仍以教师为中心的课堂教学模式被使用，学生主动参与程度不高，对该类实践性很强的课程来说，与着重培养学生独立解决实际工程问题的能力的目标相悖。（4）学生身受电子信息时代的影响，各种电子产品充斥在他们周围，如果因势利导，利用微课形式的翻转课堂发挥电子产品的优势，可以有效提高学生学习的主动性与热情。

三、《工程机械综合故障诊断与排除》翻转课堂教学模式的构建

采用翻转课堂模式开展该课程的教学实践，将基础课程的重复讲授及课程部分知识点移到课外进行，课堂内可以通过情景学习、实践训练、分组研讨等方式让学生成为学习的主动实施者，在以下几方面开展教学模式的实践构建。1.基于情景和翻转课堂模式的教学专题分类将课程的主要知识梳理为多个项目和教学专题，设计各类数字化资源的收集和分类纲目。知识梳理过程结合翻转课堂特点，通过系统论证和同行评议，保证划分纲目的科学性。2.开发微课资源在课前视频的设计上博采众长，可直接利用慕课、各级精品课程相关视频资源，需录制的微视频时间控制在15分钟以内。3.课前微课学习实施建立微信课程群，在发表必修视频课程时，每次仅仅更新一个单元内容，并附上相关参考资料。学生在学习中的疑点，及时反馈，教师关注群组中讨论的问题，对一般的问题和共性问题，分别记录讲解并适当指导视频内容更新。4.课堂教学实施因学生在课前都已提前完成相应单元的基础知识点学习，课堂讨论将引导学生主动思考，锻炼学生分析问题、解决问题的能力。在讨论过程中，指导教师需把握好方向，并掌握学生个体学习程度的差异性，适当调整必修内容。5.成绩考核方式构建采用以过程考核为主的方式进行考核，学生课程的成绩评价由三部分组成：阶段成绩评价、理论考试、实践考核。阶段成绩评价应在每个学习情景结束时进行，所有阶段成绩的总和就是课程的总评成绩，主要指教师针对学生承担的工作量的大小、工作任务的难易度、工作态度、在小组中的作用、协调能力等给出综合评判成绩。

四、《工程机械综合故障诊断与排除》翻转课堂的实践效果

本课程翻转课堂实践研究主要采用实验班与平行班比较进行，实验周期为一学期，通过对比考试成绩，发现实验班比平行班理论考试成绩高出8.7%，实践成绩高出11.2%。课后采用问卷调查在教学方法，教学效果，对教学的认可度等三个方面进行匿名问卷调查，结果表明翻转课堂教学方法得到了学生的认可，总结实践效果如下。1.学生学习主动性与积极性得到提高学生对翻转课堂的教学方法充满了好奇，认同于根据自己的时间来自由支配学习。2.延长了教与学的时间，增加讲授内容通过课前微视频的学习最大化的延长了教与学的时间，提高了教学效率，相同的学时内完成的教学情境从6个拓展到了9个。3.学生课堂学习效率显著提升在之前的课堂上，学生玩手机是禁止的，在现在的课堂教学上，允许他们用手机观看视频，搜索资料，把手机变成教学环节中的一个工具，显著提升了学习效率。

五、《工程机械综合故障诊断与排除》翻转课堂的实践反思

通过该课程翻转课堂的实践研究，在下一步教学中还需完善以下几方面的工作：1.不断完善教学视频资源目前教学资源主要有搜集到的各种视频和后期录制的微课，在以后的教学过程中我们要不断的丰富各种视频资源，完善相对应的微课任务单、微练习。2.教师对课堂教学的掌控程度更精准课堂上的小组讨论，每组讨论需要的时间不同，课堂点评中解决学生作业存在的问题，根据问题的多少和难以程度，点评时间不定，这些不确定因素的存在，说明需要对课堂授课进行更为细致的课前准备和活动设计。3.让学生参与到微课的制作过程在学习过程中，学生根据对知识点的理解程度，可以重新制作一些微视频，微视频制作从学生自身角度出发，以期实现个性化教育。4.完善学习交流平台的功能部分学生在自学活动中产生的问题，回答的及时性不足。需要将即时回答时间予以规范，此外应增加平台讨论内容的即时记录性，减少小组对讨论及归纳记录时间，提高小组成员完成讨论任务的积极性。

参考文献：

[1]何朝阳,欧玉芳,曹祁.美国大学翻转课堂教学模式的启示[J].高等工程教育研究.2014(02).

[2]郭锦玉.高职《机械制造基础》教学改革实践与研究[J].当代教育实践与教学研究,2016(03).

[3]李洪洲,孙雪梅,王月.翻转课堂在机械制造技术基础课程中的教学应用[J].黑龙江科技信息,2015(08).

[4]刘后广,杨建华,刘送永.翻转机械设计基础课程设计课堂的实践探索[J].中国教育技术装备,2016(08).

作者:吴庆玲 王翠 单位:吉林交通职业技术学院机械工程学院