陳曉云，王 娟，張 艷

(大連民族大學(xué) 機電工程學(xué)院，遼寧 大連 116605)

“運動控制系統(tǒng)”課程是自動化專業(yè)本科階段的一門核心課程，該課程以電機與拖動中的交直流電動機為研究對象，基于自動控制原理中的控制理論思想，充分運用電力電子技術(shù)、計算機控制系統(tǒng)、自動檢測技術(shù)等課程的相關(guān)知識，實現(xiàn)了對電動機的控制。因為這些課程在本門課中形成了一個完整的體系，所以任何一門課的不足都會影響學(xué)生對整個體系的理解，涉及面寬、知識點多，是影響學(xué)生學(xué)習(xí)效率的難點。

該課程現(xiàn)行的教學(xué)方法，由于教學(xué)內(nèi)容繁多枯燥，學(xué)生沒有學(xué)習(xí)興趣，造成了老師備課講課辛苦，學(xué)生上課不認(rèn)真聽講。而且隨著培養(yǎng)方案的修訂，專業(yè)課程學(xué)時縮減，如何在有限的學(xué)時內(nèi)，高質(zhì)量完成教學(xué)任務(wù)有一定的難度。為提高課堂教學(xué)效率，改革教學(xué)模式勢在必行。

針對“運動控制系統(tǒng)”課程教學(xué)中存在的問題，國內(nèi)很多高校進(jìn)行了改革探索[1-2]，但大部分改革都是針對實踐環(huán)節(jié)的，取得不錯的效果。翻轉(zhuǎn)課堂( The Flipping Classroom) 是一種混合使用技術(shù)和親自動手活動的教學(xué)環(huán)境[3]。翻轉(zhuǎn)課堂在國內(nèi)外課堂教學(xué)中有很多成功的案例，筆者根據(jù)多年來對這門課程的教學(xué)經(jīng)驗，結(jié)合大連民族大學(xué)的實際情況，從調(diào)動學(xué)生參與教學(xué)的角度出發(fā)，引入翻轉(zhuǎn)課堂到教學(xué)過程中，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)這門課程的主動性和積極性，力求在教學(xué)過程中注重學(xué)生的基礎(chǔ)理論知識的理解與掌握，改善課堂教學(xué)效率，提高學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)和綜合素質(zhì)。

1 現(xiàn)有課堂教學(xué)模式存在的問題

運動控制系統(tǒng)課程在自動化本科專業(yè)的課程體系中占據(jù)重要地位，在各高校積極推進(jìn)轉(zhuǎn)型發(fā)展的新形勢下，“運動控制系統(tǒng)”課程的培養(yǎng)目標(biāo)明確定位為培養(yǎng)應(yīng)用技術(shù)人才，以培養(yǎng)學(xué)生的工程意識、創(chuàng)新能力和實踐動手能力為宗旨，然而本課程在傳統(tǒng)的教學(xué)模式下存在弊端明顯。

傳統(tǒng)教育模式隱藏的假設(shè)是：“知識比學(xué)生重要”，是以灌輸知識為主，教學(xué)過程包括課前備課、課堂教學(xué)和課后輔導(dǎo)三個部分。三個部分的主體均為教師，學(xué)生課前是否預(yù)習(xí)、課上是否認(rèn)真聽、是否聽得懂，課后是否及時歸納總結(jié)，這些問題都得不到有效監(jiān)督與檢驗。雖然這種教學(xué)方法有助于教學(xué)過程按照教學(xué)計劃按部就班進(jìn)行，確保了教學(xué)進(jìn)度。但教師是主角，學(xué)生是被動式的接受，不利于調(diào)動學(xué)生的積極性和主動性。以“學(xué)生為中心”，是要把學(xué)生看得比知識重要，對學(xué)生的理解、肯定、糾正，納入教學(xué)過程中。

傳統(tǒng)教學(xué)模式中，學(xué)生的學(xué)習(xí)過程通常由兩個階段組成:第一階段是“信息傳遞”，是通過教師和學(xué)生、學(xué)生和學(xué)生之間的互動來實現(xiàn)的；第二個階段是“吸收內(nèi)化”，是在課后由學(xué)生自己來完成的。

傳統(tǒng)教學(xué)只注重學(xué)習(xí)過程的第一步“信息傳遞”，也就是課堂環(huán)節(jié)上，從而忽略了第二步“吸收內(nèi)化”。這一過程被放在缺少幫助的課后環(huán)節(jié)中，導(dǎo)致用于師生互動、同伴協(xié)作和交流的課堂，常常被教師一個人占用來做知識傳授。改變教學(xué)模式，從單向的講授，改為在課堂上學(xué)生積極參與，提出問題與小組互動，啟發(fā)學(xué)生思考與討論所學(xué)，使學(xué)生對學(xué)習(xí)內(nèi)容產(chǎn)生興趣，不做旁觀者。

翻轉(zhuǎn)課堂對學(xué)生的學(xué)習(xí)過程進(jìn)行了重構(gòu)。“信息傳遞”是學(xué)生在課前進(jìn)行的，老師不僅提供了視頻，還可以提供在線輔導(dǎo)；“吸收內(nèi)化”是在課堂上通過互動來完成的，教師能夠提前了解學(xué)生的學(xué)習(xí)困難，在課堂上給予有效輔導(dǎo)，同學(xué)之間相互交流更有助于促進(jìn)學(xué)生知識的吸收內(nèi)化。

總之，翻轉(zhuǎn)課堂模式可以改變傳統(tǒng)教學(xué)領(lǐng)域一個長期存在的現(xiàn)狀。

2 改革的依據(jù)及可行性

互聯(lián)網(wǎng)的普及和計算機技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用，使翻轉(zhuǎn)課堂式教學(xué)模式變得可行和現(xiàn)實。學(xué)生可以通過互聯(lián)網(wǎng)使用優(yōu)質(zhì)教育資源自主學(xué)習(xí)，不再單純依賴授課老師教授知識，老師在課堂上角色發(fā)生了變化，主要解決學(xué)生遇到的各種問題或者指導(dǎo)學(xué)生做作業(yè)，與傳統(tǒng)教學(xué)模式剛好顛倒，老師更多的責(zé)任是去理解學(xué)生的問題和引導(dǎo)學(xué)生去運用知識[4]。

目前翻轉(zhuǎn)課堂在國內(nèi)外課堂教學(xué)中有很多成功的案例，翻轉(zhuǎn)課堂轉(zhuǎn)換了教學(xué)的核心角色，真正地實現(xiàn)了“以學(xué)生為中心”。學(xué)生由被動式的聽課轉(zhuǎn)換為主動式的深入學(xué)習(xí)和研究。學(xué)生成為掌控學(xué)習(xí)過程的主角，而教師演變?yōu)閷W(xué)習(xí)過程的輔助者和指導(dǎo)者。而“運動控制系統(tǒng)”課程，是自動化專業(yè)的主干課程，所有工科院校自動化專業(yè)都開這個課程，不乏一些國家級重點課程，該課程教學(xué)內(nèi)容相對明確且固定，視頻資源豐富，比較適合以“學(xué)生為中心”的教學(xué)。

3 改革的設(shè)計與實施

依據(jù)應(yīng)用技術(shù)人才培養(yǎng)的目標(biāo)，結(jié)合“運動控制系統(tǒng)”課程自身特點，將本課程的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式設(shè)計為課前準(zhǔn)備、課堂教學(xué)和課后總結(jié)三個階段的教學(xué)活動。

3.1 課前準(zhǔn)備

教師根據(jù)課程內(nèi)容，提出明確的學(xué)習(xí)任務(wù)，設(shè)計一系列的項目作業(yè)，推薦精品課視頻和拓展資源等，通過 QQ 群或 Email 等網(wǎng)絡(luò)通信工具向?qū)W生發(fā)布學(xué)習(xí)任務(wù)和要求，要求學(xué)生自主學(xué)習(xí)。

學(xué)生根據(jù)自身特點和時間安排，在學(xué)習(xí)網(wǎng)站上直接查找學(xué)習(xí)資料進(jìn)行學(xué)習(xí)，教師指導(dǎo)學(xué)生建立學(xué)習(xí)小組，相互督促，團結(jié)協(xié)作，共同參與完成項目的方案設(shè)計、仿真驗證和PPT演講的制作等任務(wù)。課前學(xué)生自主學(xué)習(xí)階段，教師和學(xué)生的具體分工和任務(wù)見表1。

表1 課前準(zhǔn)備階段教師和學(xué)生分工任務(wù)表

3.2 課堂教學(xué)

課堂教學(xué)的目的是為了幫助學(xué)生解決自學(xué)過程中的難題，幫助學(xué)生消化所學(xué)理論知識，并鍛煉學(xué)生的表達(dá)能力。

開展課堂交流討論，鼓勵學(xué)生積極思考總結(jié)，對自己提出的創(chuàng)新想法與大家討論交流，培養(yǎng)學(xué)生的團隊協(xié)作意識和自主創(chuàng)新精神。課程重要的基礎(chǔ)教學(xué)內(nèi)容還要教師歸納知識點。在課堂上學(xué)生匯報自己小組的PPT，學(xué)生講完，同學(xué)提問，老師點評歸納，教室氣氛變得輕松、活潑，學(xué)生掌握了課程的主要內(nèi)容，老師關(guān)注每一個同學(xué)。此過程中教師和學(xué)生的分工任務(wù)見表2。

表2 課堂教學(xué)教師和學(xué)生分工任務(wù)表

3.3 課后總結(jié)

針對學(xué)生的自主學(xué)習(xí)項目任務(wù)，在每一個項目任務(wù)完成后，都有一個綜合性的模塊化的測驗或報告。便于學(xué)生自主地對學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行主動的總結(jié)和差缺補漏，此階段具體實施過程中教師和學(xué)生的任務(wù)分工見表3。

表3 課后總結(jié)階段教師和學(xué)生分工任務(wù)表

通過以上三個階段的學(xué)習(xí)，學(xué)生在以下方面發(fā)生了改變。

(1)“翻轉(zhuǎn)”讓學(xué)生自己掌控學(xué)習(xí)。翻轉(zhuǎn)課堂后，學(xué)生可以根據(jù)自身時間和學(xué)習(xí)習(xí)慣來安排自己的學(xué)習(xí)。學(xué)生在課下看教師的視頻講解，完全不必像在課堂上教師集體教學(xué)那樣緊繃神經(jīng)，擔(dān)心遺漏什么，或因為分心而跟不上教學(xué)節(jié)奏。學(xué)生觀看視頻的節(jié)奏快慢全在自己掌握，懂了的快進(jìn)跳過，沒懂的倒退反復(fù)觀看，也可停下來仔細(xì)思考或筆記，甚至還可以通過聊天軟件向老師和同伴尋求幫助，學(xué)習(xí)在輕松的氛圍中進(jìn)行。

(2)“翻轉(zhuǎn)”增加了學(xué)習(xí)中的互動。翻轉(zhuǎn)課堂最大的好處就是全面提升了課堂的互動，具體表現(xiàn)在教師和學(xué)生之間以及學(xué)生與學(xué)生之間。

當(dāng)教師更多的成為指導(dǎo)者而非內(nèi)容的傳遞者時，也有機會觀察到學(xué)生之間的互動。教師在教學(xué)過程中注意到學(xué)生小組之間相互學(xué)習(xí)和借鑒，而不是依靠教師作為知識的唯一傳播者。教師的目標(biāo)是讓學(xué)生確定學(xué)習(xí)作為自己的目標(biāo)，并真正理解課程的內(nèi)容，而不是爭取完成任務(wù)。

例如在“運動控制系統(tǒng)”課程講授應(yīng)用部分時，以往都是老師舉例學(xué)生聽，翻轉(zhuǎn)課堂改革后，讓學(xué)生根據(jù)自己的興趣點，查閱運動控制系統(tǒng)的實際應(yīng)用對象，把所學(xué)知識應(yīng)用到對象中，做了PPT進(jìn)行系統(tǒng)的總結(jié)，并在課堂演講。不同同學(xué)小組找了不同的應(yīng)用對象，這樣即訓(xùn)練了學(xué)生對知識的歸納總結(jié)能力，又鍛煉了在眾人面前語言表達(dá)能力，收到良好的效果。尤其是一些平日缺課較多的同學(xué)，為了得到獎勵的平時成績，參與的積極性非常高，專業(yè)課堂出現(xiàn)了少有的掌聲和活躍氣氛。

4 課程考核方法實施方案

考核方式在開課時就在課堂上公布并讓學(xué)生提意見，反饋適當(dāng)調(diào)整后盡可能使考核公平公正。傳統(tǒng)的“運動控制系統(tǒng)”課程考核包括期末考試、平時成績比例分配是70%和30% 。改革后，課程期末總成績平時成績占的比重加大，讓學(xué)生注重過程學(xué)習(xí)，而不是期末突擊幾天的死知識記憶。平時成績由課堂表現(xiàn)、項目報告、出勤情況等構(gòu)成，實行課堂做與課程無關(guān)事一票取消平時成績的做法，讓學(xué)生上課全身心投入。課程結(jié)課總成績構(gòu)成為：總成績=期末50%+課堂表現(xiàn)20%+小組項目10%+個人項目報告10%+出勤10%。其中，課程講授的理論部分仍然采用傳統(tǒng)的期末筆試測試，課堂表現(xiàn)根據(jù)學(xué)生講PPT和課堂活躍度情況打分；小組項目則要根據(jù)學(xué)生的自我評價、同伴評價、口頭測試、自己負(fù)責(zé)部分的完成情況等綜合評價；個人項目則主要根據(jù)學(xué)生的設(shè)計方案、獨立分析和解決問題的能力、項目報告完成情況等方面評價。

5 結(jié) 論

翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的實施能夠充分調(diào)動每位學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性與主動性， 將被動的聽、抄、背，變?yōu)橹鲃拥拈喿x、思考、理解、講授和討論。通過對2013、2014兩個年級學(xué)生的試行，從學(xué)生成績和問卷調(diào)查學(xué)生反映來看，效果良好，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

(1)學(xué)生的綜合能力得到不同程度的提高。學(xué)生能夠針對課程內(nèi)容進(jìn)行歸納整理、融會貫通，并重新組織語言將理解的內(nèi)容有理有據(jù)地表述出來，與大家進(jìn)行順利的溝通和交流。

(2)學(xué)生的工程意識得到提高。通過一些創(chuàng)新性和綜合性課程項目的設(shè)計，學(xué)生能夠意識到工程實踐與理論原理之間的聯(lián)系與區(qū)別，逐漸傾向于用工程思維考慮問題．

(3)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣明顯提高。課堂效果好，這門課程的及格率也明顯提高，以往專業(yè)課60分萬歲的現(xiàn)象明顯改善，更重要的是通過改革教學(xué)模式，發(fā)現(xiàn)了很多有不同特點的學(xué)生，也使師生關(guān)系更加融洽。