《金属工艺学》翻转课堂教学模式研究
江丽1,2，彭兆1,2，吴超华1,2，史晓亮1,2，黄丰1,2，李威宣1,2，张丽1,2，王玉伏1,2
（1.武汉理工大学 机电工程学院，湖北 武汉；2.数字制造湖北省重点实验室，湖北 武汉）
摘 要： 本文针对《金属工艺学》本科课程教学现状，探讨了基于翻转课堂教学模式的有效实施途径，有效发挥学生课外学习的主观能动性，提高学生分析问题和解决问题的能力，为《金属工艺学》 本科教学模式的改革提供了新思路。
关键词： 翻转课堂；金属工艺学；教学模式
一 课程教学现状
《金属工艺学》是高等工科院校机械类和近机械类专业必修的一门综合性技术基础课，其课程特点是理论性和实践性都很强。如果采用传统的“老师讲，学生听”的灌输式教学方法，教师独白式地讲解大量专业的术语和抽象的概念，学生往往感觉枯燥乏味，难以充分调动他们的学习积极性，这会导致学生课堂参与度低[1]。另外，近年来教育体制改革，要求各学科压缩相关课程的理论学时，这无疑进一步增加了学生学习这门课程的难度。因此，在课程总学时数减少，而教学内容变化不大的情况下，为了充分调动学生的课堂参与积极性，有效发挥学生课外学习的主观能动性，让学生成为课堂的主体，有必要探索其它教学模式[2]。近年来，翻转课堂作为新时期教学模式的重大变革被逐步推广[3]。翻转课堂是指借助先进的教育技术手段，预先录制授课视频，从而取代传统的课堂知识讲授，并在网络上进行共享，要求学生课前自主观看学习，然后利用课堂时间，集中解决学生在观看视频时碰到的问题，实现知识内化[4]。因此，我们将利用武汉理工大学《金属工艺学》课程团队获批的国家精品在线开放课程MOOC平台或者学校云SPOC平台，开展翻转课堂教学模式。
二 教学内容设计
《金属工艺学》主要学习内容包括工程材料导论、铸造、塑性加工、焊接和切削加工五篇，每篇分为多个教学单元。其中，“刀具构造”这个教学单元的内容既是教学重点，也是教学难点。车刀切削部分主要有五个角度，每个角度分别在三个辅助平面内测量，但每个角度和辅助平面的定义都很抽象，并涉及许多专业术语。因此，教师上课花大篇幅讲解，学生还是难以理解，很容易把定义记混淆，不知如何分析车刀角度对切削加工过程的影响。或者，即使有些学生把定义能死记硬背记下来，但等到真正到实验室做“刀具几何角度测量”实验时，拿起一把车刀不知从何下手。因此，针对“刀具构造”这个教学单元，教师迫切需要改变传统教学方法，采用翻转课堂教学模式。
三 翻转课堂教学模式的设计
根据《金属工艺学》本科教学的特点，依托在线教学平台，设计基于翻转课堂的教学模式，如图1所示。每个教学单元的教学过程由课前准备、课中实施和课后拓展与考核三个阶段组成，每个阶段通过教师精心组织和学生积极参与的方式，促进师生之间的互动交流。
（一） 课前准备阶段
课前准备阶段主要包括教师课前导学和学生自主学习两个环节。具体内容如下：①教师提前1～2周，通过课程管理后台，发布教学视频、多媒体课件、课前导学方案和课前测试。同时，教师通过班级QQ群或微信群发布公告，告知学生尽快做好课前预习；②学生自主学习多媒体课件，观看教学视频，完成课前测试，回答课前导学方案提出的问题（例如：外圆车刀刀头结构主要包括哪些部分？为了确定刀具的几何角度，引入的辅助平面有哪三个？它们分别是如何定义的？车刀切削部分有哪五个独立的基本角度？它们分别是在什么辅助平面内测量的？）。学生如有疑难问题，可自行在讨论区发帖；③教师通过课程管理后台界面，查看课程统计数据，了解学生课前预习情况，分析学生课前测试结果。同时，通过教学平台讨论区等网络渠道收集学生提出的问题，汇总后提炼出代表性的问题，用于后续课堂分组讨论。
经腹超声检査误诊率10.34%；经阴道超声检查误诊率6.03%；经腹及经阴道超声联合诊断误诊率2.59%；不同超声诊断方法中经腹及经阴道超声的误诊率最低，P＜0.05，见附表。
课中实施阶段有助于调动学生的积极性，增强学生的团队协作能力，并提升学生分析问题和解决问题的能力，主要包括教师课堂组织和学生课堂参与两个环节。具体内容如下：①结合学生反馈的问题和本教学单元的重难点内容，教师设计多个教学问题（例如：（1）前角取正值和负值时，分别对切削加工过程产生什么影响？精加工时，如何选取前角的数值？（2）刃倾角取正值和负值时，分别对切削加工过程产生什么影响？粗加工时，如何选取刃倾角的数值？）；②学生自行分组后，积极开展组内讨论，小组内观点集中统一后，每组选派一名代表发言，阐述各组观点；针对每组的发言内容，其他小组可以开展小组互评，相互提问与讨论，从而加深学习印象；③针对有争议的观点，教师积极点评，并给予详细分析和解答，引导学生将课前预习所学到的理论知识，更好地应用到切削加工的生产实践。④教师布置随堂思考题，以便检验本教学单元的学习效果，学生积极完成思考题后，教师点评总结，并梳理本教学单元的重难点知识。
（二） 课中实施阶段
本研究的重点为胶东半岛地区耕地地力，而对于园地、林地等类型并未包含，在今后的研究工作中，可逐步扩大研究范围，开展园林地的专项评价研究。依据研究结果结合当地实际状况，对胶东半岛区域耕地资源利用保护提出以下建议：加强保护和监管，调整种植结构，加大农业基础设施建设力度，改良土壤的理化性质，平衡施肥，选择高品质优良种植品种发展多种经营模式，提高经济效益。耕地地力受自然环境以及人类利用的影响尤为明显。随着时间的推移，耕地存在动态变化过程，因此，为及时掌握耕地地力变化，有必要建立起耕地地力的动态监测体系，使评价结果更具现实性。
（三） 课后拓展与考核阶段
课后拓展与考核阶段主要包括教师课后考核和学生课后巩固两个环节。具体内容如下：①学生如果有在课堂上尚未解决的问题，可在教学平台讨论区发布求助帖，整个教学团队的老师都可以在讨论区回帖答疑；②针对学生课堂讨论暴露的薄弱环节，教师发起课后拓展讨论任务，学生通过参与线上讨论的方式，复习巩固所学知识；③教师发布课后作业，学生在规定时间内完成课后作业并提交，随后完成自评和互评；④为了提高学生参与线上和线下课堂的积极性，教师建立了多元化考核方式。具体的考核形式和比例如下：
（1）课程考核总成绩=期末考试成绩×70%+平时成绩×30%；
（2）平时成绩=在线课程成绩（包括课前自主学习情况（观看教学视频时长、讨论区发帖等）和课后完成作业情况（章节测验、作业、模拟考试等））×20%+线下（课堂参与讨论、课堂出勤、实验成绩）×10%。
8.“现代农业+电子商务”上行创新。深入开展电子商务进农村综合示范工程，在渝东17个区县（自治县）推进国家级电子商务进农村综合示范工程，在渝西12个涉农区推进市级电子商务进农村综合示范工程。积极培育多元化农村电子商务市场主体，鼓励引导电商企业与合作社、种植养殖大户等建立直采直供关系，推动农产品线下流通与线上营销融合发展，着力打造重庆地域特色的农产品知名电商品牌，探索重庆特色的农产品线下“上行”网销模式。
四 总结
翻转课堂充分利用MOOC或SPOC在线教学平台，使得教学和学习形式呈现多样化，增强了师生之间的在线互动和交流，大大增强了学生学习的积极性，在教师的积极引导下，学生能更深层次地理解所学知识，同时能提高学生分析问题和解决问题的能力。后续我们将不断努力，充分发挥这种教学模式的优势。
图1 《金属工艺学》翻转课堂教学模式
参考文献
[1] 史晓亮,王玉伏,彭兆,等.基于教学与科研相结合的《金属工艺学》课程教学改革与实践[J].教育教学论坛,2014,(31)：45-47.
[2] 邱宝梅,郑太雄.《机械原理》翻转课堂教学模式的探讨[J].教育教学论坛,2018,(48)：143-144.
[3] 郑瑞强,卢宇.高校翻转课堂教学模式优化设计与实践反思[J].高校教育管理,2017,11(01)：97-103.
[4] 齐军.美国“翻转课堂”的兴起、发展、模块设计及对我国的启示[J].比较教育研究,2015,37(01)：21-27.
Discussion on the Flipped Classroom Teaching Model for Metal Technology
JIANG Li1,2, PENG Zhao1,2, WU Chao-hua1,2, SHI Xiao-liang1,2, HUANG Feng1,2, LI Wei-xuan1,2, ZHANG Li1,2,WANG Yu-fu1,2
(1. School of Mechanical and Electronic Engineering, Wuhan University of Technology, Wuhan ,China; 2. Hubei Digital Manufacturing Key Laboratory, Wuhan,China)
Abstract: In view of the current situation of undergraduate course teaching of metal technology, this paper explores the effective ways to implement the teaching mode based on the flip classroom. It effectively exerts the students’ subjective initiative in extracurricular learning, and improves the students’ ability to analyze and solve problems. It provides a new idea for the reform of undergraduate teaching mode of Metal Technology.
Key words: Flipped classroom; Metal technology; Teaching model
本文引用格式： 江丽,等.《金属工艺学》翻转课堂教学模式研究[J]. 教育现代化,2019,6(52)：158-159,162.
DOI： 10.16541/j.cnki.2095-8420.2019.52.071
基金项目： 武汉理工大学校级教学改革研究项目(W2018076)；武汉理工大学教学改革研究项目（W2017042）。
作者简介： 江丽，女，汉族，湖北新洲人，博士，讲师，研究方向：机械设备状态监测与故障诊断。
通讯作者： 王玉伏，女，汉族，湖北武汉人， 本科，副教授，研究方向：金属切削加工。
标签：翻转课堂论文; 金属工艺学论文; 教学模式论文; 武汉理工大学机电工程学院论文; 数字制造湖北省重点实验室论文;