基于翻转课堂理念的《模具设备》课程信息化教学设计

　　为了切实贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》和《教育信息化十年发展规划（2011-2020年）》，推动职业院校改革创新教育教学模式，构建现代信息技术与教学实践深度融合，用现代信息技术改造传统教学的新格局，本文对《模具设备》课进行了信息化教学设计。旨在展示信息化教学取得的新成果，交流信息化教学新经验，共同提升职业教育教学质量。仅以《模具设备》课程中任务六的第3单元“注射机的操作和调整”为例，来说明本课的信息化教学设计。

　　1 教学背景分析

　　1.1 教学内容及教学目标。《模具设备》课面向的职业岗位是成型试模工。新模具在使用之前，试模是必不可少的部分。本单元课程是针对注塑模的成型试模工作。注射模具试模过程中必须遵循合理的操作步骤和确定恰当的技术参数。掌握注射机的操作调整是注射模试模人员必须具备的岗位技能。我们以教材及大纲为基础，以岗位活动为背景，以学校现有的实训设备为依托，确定了本单元课的教学内容是海天HTJB系列注射机的操作与调整。本次课的教学目标是通过注射机模拟操作，掌握注射机试模步骤和方法；使学生能正确设置及优化工艺参数，熟练操作注射机进行试模生产；并培养提高学生的团队协作、爱岗敬业等职业素养。教学重点是能设置注射机的成型工艺参数，难点是通过优化工艺参数控制产品成型质量。

　　从教学内容和教学目标上来看，本课是实践性很强的一类课，理应通过直接操作设备来达到学习目的。但直接操作生产设备，对教学来说有诸多不易。首先利用注射机试模会耗费塑料材料、电力、水力等；而且试模很少一次就成功，有时甚至需要耗费几天，甚至上月；另外学校实训设备和老师数量都不能满足师傅带徒弟的教学方式；操作实际设备还存在一定的安全隐患。而采用信息化教学，利用多媒体、模拟仿真软件等不但能达到教学目标，而且能减少资金投入、解决师资短缺、提高学习效率、降低安全事故。

　　1.2 学情。本课程的授课对象为模具设计与制造专业二年级学生，学习本项目时，学生已经掌握了注射机的工作原理，注射机的类型及结构等基础知识，为操作设备奠定了良好的基础。但高职学生思维能力、理解能力和推理能力相对较差。喜欢动手操作，习惯于直观性较强的具象学习方式。学生在教学活动中只有处于主体地位，才能建立学生的自信心，调动学生学习的积极性。从某种意义来讲，翻转课堂所提倡的微课模式只讲授一两个知识点，没有复杂的课程体系，也没有众多的教学目标与教学对象，看似没有系统性和全面性，许多人称之为“碎片化”。但是微课是针对特定的目标人群、传递特定的知识内容的，一个微课自身仍然需要系统性，一组微课所表达的知识仍然需要全面性。

　　1.3 信息化资源。现有的信息化资源主要包括：

　　课程网络信息平台素材：国家精品课程资源网站，校内课程资源网站中的模具、设备等图片，加工视频及动画、案例库、习题库、电子讲义、注射机使用说明书、电子书、自主学习课件等；

　　软件：虚拟仿真软件、多媒体教学软件；

　　网络互动及答疑：网络论坛，QQ平台；

　　网络评价：师生共同进行，企业专家指导，注重学生综合能力测评。

　　随着免费而简便工具被应用频次的增多，创建的个性化网络学习环境变得十分简单，并可利用这样的环境为学习者的社交、职业发展、学习和其它活动提供支持。一旦找到所需的网上资料，就可以使用RSS（ReallySimpleSyndication，聚合内容，在线共享内容的一种简易方式）进行储存、标签识别、分类或监控，还能够非常简单地对资料进行多目的转化，无须掌握网页构成的专业知识。[2]

　　2 教学策略

　　在教学模式上运用了21世纪后教学设计领域新的热门理念“翻转课堂”。翻转课堂，就是指为使学习者自主学习获得最佳效果，经过精心的信息化教学设计，以流媒体形式展示的围绕某个知识点或教学环节开展的简短、完整的教学活动。它的形式是自主学习，目的是最佳效果，设计是精心的信息化教学设计，形式是流媒体，内容是某个知识点或教学环节，时间是简短的，本质是完整的教学活动。因此，对于老师而言，最关键的是要从学生的角度去制作微课，而不是在教师的角度去制作，要体现以学生为本的教学思想。从某种意义上讲，翻转课堂的最大特点是强调以学习者的学习活动为中心，利用信息化环境中优质的资源与服务，结合教育系统内部组织的教学资源，支持学习者的线上线下自主学习和课内课外活动。

　　3 教学实施过程

　　教学活动分为课前自主学习和课堂协作探究学习两个阶段。

　　3.1 课前自主学习

　　3.1.1 学习情境：学生在课程网站上通过链接观看操作注射机生产出产品的生产视频实况。真实试模生产的视频做到了“工学结合”，使教学与生产、课堂与车间及专业与职业能够达成对接。使学生能够快速的进入到真实岗位工作状态，明确岗位的生产情况，初步了解注射机的操作过程。通过观看视频，学生会对试模生产过程中注射机的操作调整有一定的了解并产生一些疑问：控制面板上有哪些功能按键？如何操作生产出产品？出现这种情况如何解决？在学生看完教学录像之后，对录像中的收获和疑问进行记录。

　　3.1.2 自主预习：学生通过查阅手册、精品课程资源网站、教学平台上的电子教程等，进行资料的收集和学习。另外，学生利用个人电脑在课程网站上观看使用录屏软件录制的带有讲课声音的PowerPoint演示文稿。教学视频是翻转课堂教学资源最为重要的组成部分。教学视频通过媒体播放器，可以实现暂停、重放等多种功能，便于学生在更为轻松的学习氛围中做笔记，进行充分思考，不必担心遗漏，提高了学生自主学习的效果。在制作PPT时充分考虑了视觉效果、支持和强调主题的要点、设计结构的互动策略等，帮助学生构建了内容最丰富的学习平台。 　　3.1.3 课前练习：学生要完成教师布置的针对性课前练习，以加强对学习内容的巩固并发现学生的疑难之处。结合本次课的教学目标，利用“最近发展区”理论，合理的设计了模拟操作注射机和让学生查找合适的工艺参数范围填写电子成型工艺卡片的课前练习，帮助学生利用旧知识完成向新知识的过渡，并且教师会利用信息技术提供网络交流支持。学生在课下也可以通过留言板、聊天室等网络交流工具与同学进行互动沟通，了解彼此之间的收获与疑问，同学之间能够进行互动解答。

　　3.2 课堂协作探究学习。“翻转课堂”作为一种新的教学方式，引来了国内一些学校的群起效仿。转变教学方式是新课程改革的重点但不是唯一，课改的着力点不应也不该只停留在教学方式的转变上。当然，以互联网作为教学的媒介，在资料搜集、保存、整合和作业的反馈及学习资源共享等方面的确极具便捷之优势，但更要清醒地认识到，这种跨时空的教学方式也会严重削弱师生间的互动。鉴于此，在课堂活动的安排上，教师应充分运用情境教学、团队协作和会话等要素激发学生的主动性，完成对当前所学知识的内化。[2]

　　3.2.1 学习情境：本单元的课堂学习过程是在根据我校实训设备型号配套开发的注射机仿真操作平台上进行。直观、生动的仿真操作使学生犹如在真实的设备上生产，大幅度的提升了学习效果，并显著降低了后续实训的劳动强度和成本。更加有利于培养学生的创新精神和实践能力。

　　3.2.2 布置任务：为了突出重点，突破难点，本课采用了任务驱动法教学。教师根据教学目标、学生观看教学视频和课前练习中提出的疑问，总结出一些有探究价值的问题布置成任务，通过多媒体教学平台下发任务书。学生被分成四、五个人为一组，学生在一定任务的驱动下，配合使用信息化教学手段，并且通过分组，采用协作、竞争的学习策略，使学生在做中学，教师在做中教，充分的调动了学生学习的积极性、主动性。

　　3.3 独立探索。在翻转课堂的活动设计中，能培养学生的独立学习能力。每个学生都是一个独立的人，学习是学生自己的事情，教师只能让学生自己感受事物，观察、分析、思考问题，帮助他们自我明白事理，掌握知识，学生在独立学习中构建自己的知识体系。每个小组成员可以先独立完成任务，如本次课学生在注射机仿真操作平台上，要根据课前练习中制定的成型工艺卡片进行工艺参数的设定。另外学生可自主探索进行手动操作试模的训练。在训练中可以实时看到设备运行状态和塑料填充过程及结果，学生兴趣高，有成就感。

　　3.4 协作探究。在工厂的实际试模过程中，成型件常会出现各种缺陷，如何通过调整参数解决缺陷是本次课的学习难点，这就需要学生通过在课堂上协作探究来解决难题，通过组内、组间可以进行积极讨论，老师也要根据具体情况提出指导性意见。另外和在真实的设备上操作一样，仿真的注射机操作系统也可以通过调整参数模拟解决缺陷，利用这样的信息化手段，使协作探究式学习非常便于开展。在仿真操作平台上，很容易创设出能产生缺陷的情境，如果输入了不合理的工艺参数，就会造成短射等缺陷。缺陷如何产生？如何解决？小组成员间每个人都可以参与到讨论中，提供多种解决问题的策略，集思广益。协作学习有利于发展学生个体的思维能力、增强学生个体之间的沟通能力以及学生相互之间的包容能力。

　　4 评价

　　学生经过独立探索、协作学习之后，通过多媒体网络，学生分组展示最终生成的试模卡片。采用学生和教师共同评价的方式，学生在组内要进行自评和互评。除了对卡片上填写的各项参数是否正确给出评价及评分外，还要对独立学习过程中的表现、在小组学习中的表现、学习计划安排、时间安排、结果表达等方面给出评价。对结果的评价强调学生的知识和技能的掌握程度，对过程的评价强调学生在听课记录、各种原始数据、活动记录表等内容中的表现，最终形成考核评价表的分数。

　　5 教学反思

　　本课信息化教学的特点是：

　　①以学生为中心，注重学习能力的培养。教师作为学习的促进者，引导、监控和评价学生的学习进程。②充分的利用各种信息资源来支持学生自主学习。③以“任务驱动”和“问题解决”作为学习策略，在相关的情境中提高各种技能。④强调“协作学习”。包括学生之间、师生之间的协作，也包括教师之间的协作，如跨学科的基于资源的学习等。⑤强调了针对学习过程和学习资源的评价。本课程以信息化环境中的团队探究性学习为设计主线，以学生分析、解决问题和动手能力的培养为目标，采用自主、交互、探究、体验式的学习方式，另外通过“翻转课堂”的新型教学模式，大幅度的提升了教学与后期实训的效果，在教学中得到了良好的应用。

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