信息化環(huán)境下“翻轉課堂”式教學的設計與實踐獲獎科研報告

摘要：為滿足學生對某些知識點的個性化學習，在專業(yè)基礎課程《機械基礎》中“鉸鏈四桿機構”教學中應用“翻轉課堂”教學模式，結果表明翻轉課堂可促使學生在短時間內(nèi)獲得更多的知識，提升學生的專業(yè)素質以及知識水平。

關鍵詞：翻轉課堂;教學模式;鉸鏈四桿機構

引言

網(wǎng)絡信息技術的普及和應用使人們可通過多種智能終端自如地獲得無時空、無地域限制的海量信息與服務。今年我校全面使用的“希沃授課助手”更使依托信息技術的“翻轉課堂教學模式”在教學中煥發(fā)異彩，實現(xiàn)課前、課中、課后的高度契合，從而達到了更好的教學效果。下面筆者就“翻轉課堂”在《機械基礎》中的“鉸鏈四桿機構”所作實踐匯報：

1“翻轉課堂”的含義

所謂“翻轉課堂”是指重新調整課堂內(nèi)外的時間，對學生的學習過程進行重構。即依托現(xiàn)代教育技術，由教師依據(jù)教學內(nèi)容，設計和制作多個5—10分鐘的微視頻供學生課前學習，然后帶著疑問來到課堂，師生共同探究解決，完成作業(yè)。

2“翻轉課堂”在“鉸鏈四桿機構”中的應用實例

翻轉課堂將教學由“教-學”模式變成了“學-教”模式，教師把講的內(nèi)容、知識點編制成微視頻讓學生在課外觀看學習。筆者認為：對于簡單的陳述性、事實性的知識，可以通過微視頻讓學生在課前自主學習，不必在課堂上重復學習，以便增加師生之間之間的互動和個性化的接觸時間，快捷而容易掌握所學知識，提高學習效率。

2.1實例：鉸鏈四桿機構曲柄存在的條件

課前：教師錄制微視頻：（1）鉸鏈四桿機構的組成和分類;（2）曲柄存在的條件;（3）鉸鏈四桿機構的應用實例。

課中：教師巡回指導學生完成如下作業(yè)：

習題1：如圖鉸鏈四桿機構中，已知LBC=50cm，LCD=35cm，LAD=30cm，AD為機架，

（1）若此機構為曲柄搖桿機構，且AB為曲柄，求LAB的最大值;

（2）若此機構為雙曲柄機構，求LAB的最小值。

課后：教師布置作業(yè)：要求學生自行選擇材料，確定四桿長度，設計任一鉸鏈四桿機構。

教學視頻具有動態(tài)性、可視性、綜合性和人機交互性的特點，聲情并茂的視頻講解和形象生動的三維演示可突出重點、化解難點。筆者以為：對于某些核心的知識和思想、尤其是難以描述的動態(tài)等，可通過微視頻供學生課前自主掌握節(jié)奏和進度。教師設置問題引導學生在課前自主思考，留待翻轉課堂上深入討論。因此翻轉課堂可以將傳統(tǒng)課堂中的集體教學變?yōu)橐越虒W視頻為依托的一對一教學，取得比面對面講授更好的教學效果。

2.2實例：急回特性和死點位置

課前：教師制作微視頻：（1）急回特性;（2）死點位置;（3）急回特性和死點位置的應用實例。

課中：分組討論：（1）機構有無急回，取決于哪個因素？（2）極位夾角θ如何影響急回特性？（3）死點位置的成因？（4）哪些措施可使機構順利通過死點位置？

課后：布置作業(yè)：（1）明確急回特性的意義，例舉1—2個縮短空回行程時間，提高生產(chǎn)率的實例;（2）例舉1—2個利用死點位置來實現(xiàn)工作要求的實例。

在翻轉課堂中，學生的學習活動由傳統(tǒng)的“課堂學習課后練習”，轉變成了“課余學習課堂練習”，從而增加了師生之間和學生之間的互動和個性化的接觸時間。筆者以為：某些知識的條理性和概括性很強，或是原有知識的拓展和延伸，或是已學知識的整合提升，學生無法靈活運用和創(chuàng)造性運用。此時，教師可通過“翻轉課堂”助教、助導，答疑解惑，將更多的時間和精力留給學生，體現(xiàn)學生課堂上的主體地位。

2.3實例：鉸鏈四桿機構的演化

課前：教師制作微視頻：（1）曲柄滑塊機構;（2）導桿機構;（3）曲柄搖塊機構;（4）移動導桿機構。

課中：課堂教學分階段完成：

（1）什么是曲柄滑塊機構？如何演化而成？死點位置的成因？

（2）什么是導桿機構？轉動導桿機構和擺動導桿機構的演化條件是什么？

（3）以曲柄滑塊機構的各構件為固定件時，可以演化成哪些機構？畫出它們的機構簡圖。

完成自測題：

習題2：如圖二所示機構中，已知AB=20mm，BC=60mm，e=10mm，則：

（1）e≠0時，該機構的名稱是偏置曲柄滑塊機構;AB為曲柄的

條件是AB+e≤BC。當AB為主動件時，它具有急回特性，它不具有“死點位置”。

（2）構件C的行程H=40.64mm。若e=0時，此機構是對心曲柄滑塊機構;

（3）當AB為主動件時，它不具有急回特性，理由是θ=0?;此時滑塊C的行程H=40mm。

（4）圖示機構中滑塊的急回方向為向右。

課后：布置作業(yè)，完成知識的拓展和延伸：

習題3：如圖三所示為一篩料主體機構的運動簡圖，件1為主動件，件5為滑塊，各構件的長度尺寸分別為：AB=70mm，BC=125mm，CD=110mm，AD=50mm，CE=225mm，試回答：

（1）該機構由雙曲柄機構和曲柄滑塊機構組成;

若件AB作勻速轉動，則件CD有急回特性，滑塊E的移動為變速。

（2）若滑塊E向右工進，則件AB的轉動方向為順時針，滑塊E的運動范圍為220mm。

（3）該機構由7個運動副組成