基于翻转课堂教学模式下机械制造技术课程的教学探索与实践

1.引言

随着制造业的快速发展和产业升级，机械制造技术领域对高素质应用型人才的需求日益迫切。传统以教师为中心的"填鸭式"教学模式已难以满足现代工程教育的要求，亟需探索更有效的教学方法。传统教学模式下，学生被动接受知识，缺乏主动思考和探索的机会。课堂时间主要用于教师讲解基础理论，留给实践应用和问题解决的时间有限。同时，由于班级规模较大，教师难以针对每个学生的学习情况进行个性化指导。这种教学模式难以培养学生的工程思维和实践能力，也无法适应不同学生的学习节奏和需求。

当前机械制造技术课程教学普遍存在以下问题：首先，教学内容偏重理论，与实践脱节，学生难以将所学知识应用于实际工程问题；其次，教学方法单一，以教师讲授为主，学生参与度低；再次，教学资源有限，实验设备不足，难以满足所有学生的实践需求；最后，考核方式重结果轻过程，无法全面评价学生的能力发展。这些问题导致学生学习兴趣不高，实践能力薄弱，难以满足企业对工程技术人才的要求。

翻转课堂作为一种新兴的教学模式，通过重构教学流程，将知识传递过程前置到课前，课堂时间则用于深度学习和问题解决，为工程教育提供了新的可能性。同时，案例教学法通过真实情境的模拟和分析，能够有效培养学生的工程实践能力和问题解决能力。本研究尝试将翻转课堂与案例教学相结合，构建适用于机械制造技术课程的新型教学模式，以期提高教学效果，培养更具竞争力的工程技术人才。

2. 翻转课堂与案例教学的理论基础

翻转课堂（Flipped Classroom）起源于 2000 年，由 Bergmann 和 Sams首次提出并实践[1]。该模式颠覆了传统教学中"课堂讲授 + 课后作业"的流程，通过技术手段将知识传授过程转移到课前，课堂时间则用于师生互动和问题解决[2， 3]。建构主义学习理论为翻转课堂提供了重要支撑，认为学习是学习者在特定情境下主动构建知识的过程[4]。社会学习理论则强调观察学习和模仿在技能习得中的重要性，这与翻转课堂中通过视频示范进行技能学习的理念高度契合。

案例教学法最早可追溯到哈佛大学法学院的教学实践，后被广泛应用于医学、商学和工程教育领域[5]。其理论基础包括情境学习理论和认知学徒制理论。情境学习理论认为，知识是处于不断发展中的，是学习者与周围环境相互作用的结果。认知学徒制理论强调专家指导下的渐进式学习过程，通过真实任务的完成来培养专业技能。在机械制造技术教学中，案例教学能够将抽象的理论知识与具体的工程实践相结合，帮助学生建立完整的知识体系。

3. 基于翻转课堂的案例教学模式构建

本研究构建的翻转课堂案例教学模式包含三个主要环节：课前知识传递、课中案例研讨和课后巩固拓展。在课前阶段，教师精心设计微视频（8-15分钟）和配套学习资料，涵盖基础理论和典型案例。学生自主观看视频并完成在线测试，教师通过学习平台监控学习进度。课中环节采用"案例导入-小组研讨-方案设计-成果展示-评价反馈"的五步教学法。教师选取典型机

械制造案例，引导学生分组讨论工艺方案、分析技术难点并提出解决方案。

课后则通过在线讨论、虚拟仿真和项目实践等方式深化学习效果。

该模式强调"以学生为中心"的教学理念，教师角色从知识传授者转变为学习引导者。通过真实案例的引入，将抽象理论具体化，复杂问题情境化。同时，利用信息技术手段拓展学习时空，实现个性化学习。评价体系注重过程性评价，包括课前准备（ 20% ）、课堂表现（ 30% ）、实践成果（ 30% ）和期末考核（ 20% ）四个维度，全面反映学生的学习成效。

4. 教学实践与效果分析

在某高校机械工程专业开展对比实验，选取两个平行班级（各 40 人）分别采用传统教学和翻转课堂案例教学。经过一学期的教学实践，通过问卷调查、成绩分析和访谈等方法评估教学效果。数据显示，实验班平均成绩较对照班提高 15.6% ，实践项目得分提高 23.4% ，课堂参与度提升 31.2%_⨀ 。85% 的学生认为新模式提高了学习兴趣， 78% 的学生表示增强了解决实际问题的能力。

质性分析发现，翻转课堂案例教学模式具有以下优势：1）提高了学习自主性，学生可根据自身情况调整学习进度；2）增强了师生互动，教师能更精准地把握学情并提供指导；3）培养了团队协作能力，通过小组研讨促进知识共享；4）强化了工程实践意识，案例教学帮助学生建立理论与实践的桥梁。同时，研究也发现该模式对教师的信息化教学能力和课堂组织能力提出了更高要求，需要进一步完善支持体系。

5. 结论

基于翻转课堂的机械制造技术案例教学模式有效整合了两种教学法的优势，通过重构教学流程、优化教学资源和创新教学方法，显著提升了教学效果。该模式不仅适用于机械制造技术课程，也可为其他工程类课程的教学改革提供借鉴。未来研究可进一步探索智能化技术支持下的个性化案例教学，以及跨学科综合案例的设计与应用，持续推动工程教育创新发展。

参考文献

[1] 李想，赵赫，马红光. 基于翻转课堂的经管类研究生教学方式改革[J]. 高教学刊. 2024， 10（16）： 33-36.

[2] 高洁，陈秀梅. 基于超星学习通的翻转课堂教学模式在《高等代数》课程中的探索与实践[J]. 潍坊学院学报. 2024， 24（02）： 103-106.

[3] 李天长. 翻转课堂教学模式在高校会计教学中的实践研究[J]. 财会学习. 2024（16）： 139-141.

[4] 许萍. 基于翻转课堂教学模型的大学生财经素养教育探索[J]. 科教导刊. 2024（14）： 43-45.

[5] 秦华民，王玲玲，石峰. 案例教学法结合翻转课堂模式在临床病理科住培教学活动中的应用及体会[J]. 诊断病理学杂志. 2024， 31（05）：465-468.

项目：2024 年度校级高等教育教学改革研究项目“基于翻转课堂的机械制造技术案例教学模式研究”（编号：YBJG202419）