基于翻转课堂在液压与气动创新设计中的应用研究

摘 要：信息技术高速发展的今天，利用网络资源，通过翻转课堂的教学模式对《液压与气压传动》课程进行教学改革，充分利用学生校内校外的学习时间，让学生进行液压与气压传动的创新设计，改变了以传统理论教学为主教学模式，将大学生创新教育引向更加广阔的发展空间。让学生体味自己思考的成果，有效的激发学生的创新设计能力。

关键词：翻转课堂;液压与气压;创新设计

液压与气压传动课程是机械专业一门专业基础课程，是实践应用性非常强的一门课。这门课程教授和学习的特点在于理论和现场实际应用联系紧密，如讲授液压元件工作原理、结构，基本回路、典型回路时和生产实践联系密切相关。液压与气压传动课程应用领域越来越广泛，对于具有创新精神和创新设计能力的高素质人才的需求也越来越迫切。这门课程中由于液压和气压元件结构和原理较为复杂，回路的运行过程比较抽象，学生即使理解和接受理论教学内容，但很难掌握在实践项目中创新设计能力。

一、《液压与气压传动》课程目前教学分析

《液压与气压传动》课程的设置是理论教学+实验教学，开设的课时为56学时，其中课堂理论课时46课时，实验课时10课时。高校的《液压与气压传动》课程考核评价均采用学生平时表现+实验成绩+期末考试成绩的形式，平时成绩以作业课堂表现评定。在实验课程中，学生的分析问题与解决问题的能力、创新独立工作的能力均难得到训练。

二、翻转式课堂教学模式

翻转课堂式教学，主要是指学生自己在课外完成知识的学习，在课堂上主要是老师与学生之间、学生与学生之间互动交流，包括答疑解惑、知识的运用等，从而达到更好的教育效果。《液压与气压传动》课程理论课内容较多，在保证学生掌握理论内容的同时，提升创新设计训练的时间放在课上是不切合实际的。而在“翻转课堂式教学模式”下，学生可在上课之前提前完成创新思维、在课堂上老师利用短暂时间与学生之间形成互动，包括答疑解惑、对知识重点难点的运用等，课下利用微信、微课及网上指导等手段进行答疑解惑，充分利用学生课上和课下的时间，达到有问题立即解决，真正做到以学生为中心，提高学习效率，达到更好的教学效果。

三、联系生活实际，培养学生创新意识和求异思维能力

在教学过程中培养学生的创新实践精神特别的重要。首先，教师利用贴近生活的小案例，引用案例要注重以“小”字为切入点，使学生易于理解。例如：公交车上车门的开关是利用气压传动技术，让学生依此案例来构想此项技术还能应用哪些场合。其次，从学生自身的生活经验出发，引导学生把所学的液压与气压知识应用到现实生活中去，巧妙地选用贴近生活的身边事例做研究对象，学生对技术应用环境比较熟悉，可以利用已有的生活经验，选择身边感兴趣的事物，去探索、去思考，启发学生把液压与气压传动知识应用到现实生活中去，往往学生对这样他们所熟知的案例更感兴趣，这样的小案例使他们的思维更灵活，更易接受，在快乐的教学情境中增添学生创新意识，以体会液压与气压传动在现实生活中的应用价值。

四、在液压与气动创新设计中运用翻转教学模式

在整个教学过程中，教师分别在创新设计起步阶段、综合创新阶段，成果总结阶段三部分进行教学设计。

（1）创新设计起步阶段。教师在课程刚开始时，通过贴近生活的小案例引导学生构思与自身生活环境相近的液压与气动技术应用场合。设计内容向學生介绍工程上，生活中应用案例及学习视频、介绍项目任务书等等。将两个班级的学生分为十六组，每组5-6人。学生分组讨论，采用组内及组间交流等多种方式，要求每组组员有不同分工，团队合作。

（2）综合创新阶段。此阶段学生已经学习了部份理论知识，液压与气压的元件原理有所掌握，学生要以根据自身项目的要求，设计液压系统回路原理图，并计算选取元件，通过CAD、Solidworks 等软件绘制平面二维和立体三维结构图，并撰写说明书。

（3）成果总结阶段。在本学期课程的最后2个学时，每个设计团队要做总结性汇报设计成果。其他团队成员做以评价和技术交流。这样可以充分调动学生的参与性，让每一位同学积极的融入课堂中。

五、教学实施效果分析

采用基于翻转课堂在液压与气动创新设计的教学改革，相比以往的传统课堂，有效使理论教学内容与实践应用更接近，学生对贴近生活的设计案例更感兴趣，学生的参与度更高，成为学习的主动者和探索者，让学生体味自己思考的成果，有效的激发学生的创新设计能力。

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作者简介：陈晓红，女，汉族，辽宁鞍山人，讲师，研究方向：机械工程与自动化。