“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式在計算機輔助設(shè)計類課程中的應(yīng)用

【摘要】計算機輔助技術(shù)是機械類專業(yè)學(xué)生必須掌握的基本技能。“翻轉(zhuǎn)課堂”這一新興的教學(xué)模式的出現(xiàn)和應(yīng)用，將給應(yīng)用型本科院校機械類專業(yè)的計算機輔助設(shè)計類課程的教學(xué)效果的提升帶來一種新的思路。本文基于翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式，并結(jié)合目前國內(nèi)外對于翻轉(zhuǎn)課堂模式的應(yīng)用研究，探索一種適用于應(yīng)用型本科院校的計算機輔助設(shè)計類課程的教學(xué)模式。

【關(guān)鍵詞】翻轉(zhuǎn)課堂 ?教學(xué)模式 ?計算機輔助設(shè)計類課程 ?應(yīng)用型 ?本科

【基金項目】2015年浙江省教育科學(xué)規(guī)劃研究課題：計算機輔助設(shè)計類課程“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式的構(gòu)建與實踐研究 （2015SCG139）。

【中圖分類號】G64 【文獻標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2015）05-0132-01

隨著信息技術(shù)的突飛猛進，計算機輔助設(shè)計（CAD）技術(shù)已滲透到機械制造業(yè)的細(xì)枝末節(jié)，傳統(tǒng)的設(shè)計手段正逐漸被CAD技術(shù)代替，實現(xiàn)了由推廣普及到重要支撐的轉(zhuǎn)變[1]。目前，CAD技術(shù)已從二維向三維過渡與轉(zhuǎn)變，三維CAD技術(shù)已成為機械專業(yè)學(xué)生必須掌握的基本技術(shù)之一。因此，面向企業(yè)培養(yǎng)學(xué)生利用三維CAD技術(shù)進行工程實踐的能力，提升學(xué)生的專業(yè)應(yīng)用技能，已是應(yīng)用型本科院校機械類專業(yè)面臨的重要課題。本文將“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式引入到本科的計算機輔助設(shè)計類課程教學(xué)過程中，為機械類CAD/CAM/CAE等偏重實踐的機械工程計算機教育系列課程教學(xué)開辟一條新的教學(xué)途徑。

翻轉(zhuǎn)課堂是一種源于美國的新的課堂教學(xué)組織形式[2]。直到2011年，由于Salman Khan和他創(chuàng)立的可汗學(xué)院的里程碑式推動作用，翻轉(zhuǎn)課堂成為全球教育界關(guān)注的教學(xué)模式[3]。目前學(xué)者們大多認(rèn)為翻轉(zhuǎn)課堂是在信息化環(huán)境中，課程教師提供以教學(xué)視頻為主要形式的學(xué)習(xí)資源，學(xué)生在上課前完成對教學(xué)視頻等學(xué)習(xí)資源的觀看和學(xué)習(xí)，師生在課堂上一起完成作業(yè)答疑、協(xié)作探究和互動交流等基于“以學(xué)生為中心”活動的一種新型的教學(xué)模式[4]。

國內(nèi)也進行了翻轉(zhuǎn)課堂的一些嘗試，如張寶輝等[5]完善了美國Robert Talbert總結(jié)出翻轉(zhuǎn)課堂的實施結(jié)構(gòu)模型，并提出了信息技術(shù)和活動學(xué)習(xí)是翻轉(zhuǎn)課堂學(xué)習(xí)環(huán)境創(chuàng)設(shè)的兩個有力杠桿;鐘曉流等[4]將翻轉(zhuǎn)課堂的理念和中國傳統(tǒng)文化中的太極思想等相融合并進行建模，構(gòu)建出“一個太極環(huán)式的翻轉(zhuǎn)課堂模型”;鄭昭輝[6]進行了翻轉(zhuǎn)課堂在中職機械專業(yè)AutoCAD課程的應(yīng)用研究;田和強等[7]通過對大學(xué)機械類專業(yè)CAD/CAE軟件課程教學(xué)現(xiàn)狀以及翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式和內(nèi)涵的分析，認(rèn)為將該翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式引課程教學(xué)是可行的，并將大大的改善課程的教學(xué)效果。

總的來說，國內(nèi)對翻轉(zhuǎn)課堂的研究和實踐剛剛起步，仍處于引進、介紹的階段，且多集中在中小學(xué)課堂教學(xué)的探討，涉及本科院校教學(xué)的研究與實踐較少。目前，各高校與專業(yè)計算機輔助設(shè)計類課程的名稱有所不同，但教學(xué)重點仍以培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力和創(chuàng)造力為目標(biāo)，使學(xué)生掌握運用三維CAD軟件去進行設(shè)計的能力為主，采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式以任務(wù)驅(qū)動和項目教學(xué)作為教學(xué)方法，將為課程的教學(xué)提供了很好的條件。曾明星等[8]人也提出在這類課程的教學(xué)中實行翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)，課堂上開發(fā)項目為主，將會提高學(xué)生的創(chuàng)新實踐動手能力，進而提高課堂的高效率教學(xué)。此外，目前大量優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源的迅速出現(xiàn)也為翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的發(fā)展提供了資源支持。

在計算機輔助設(shè)計類課程教學(xué)過程中應(yīng)用“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式要想取得好的教學(xué)效果，首先要構(gòu)建一個具有實踐指導(dǎo)性的模型，基于該模型整合學(xué)習(xí)過程中的各種教學(xué)資源，為學(xué)生個性化協(xié)作式學(xué)習(xí)提供服務(wù)。本文的教學(xué)課題組在分析國內(nèi)外各種翻轉(zhuǎn)課堂模型的基礎(chǔ)上，根據(jù)課程的特點，借鑒建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論和系統(tǒng)化教學(xué)設(shè)計理論，構(gòu)建出一種實用的課程“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模型。該模型的教學(xué)過程分成課前內(nèi)容、課堂知識內(nèi)化、課后知識獲取三個環(huán)節(jié)，包括自主學(xué)習(xí)資源的設(shè)計與開發(fā)、自主學(xué)習(xí)、課堂知識內(nèi)化、總結(jié)與提升幾個階段。模型利用信息技術(shù)和活動學(xué)習(xí)為課程翻轉(zhuǎn)課堂學(xué)習(xí)環(huán)境的創(chuàng)設(shè)提供支撐，學(xué)生個性化協(xié)作式學(xué)習(xí)環(huán)境的構(gòu)建與生成得益于信息技術(shù)的支持和學(xué)習(xí)活動的順利開展。

經(jīng)過初步的課堂實踐，基于“翻轉(zhuǎn)課堂”的計算機輔助設(shè)計類課程教學(xué)模式的構(gòu)建，可給應(yīng)用型本科院校的機械工程計算機教育系列課程教學(xué)提供一種全新的、不同教學(xué)思路，使其課堂教學(xué)更加的有效、高效。在此教學(xué)模式下，教師升格為學(xué)生學(xué)習(xí)的設(shè)計者、指導(dǎo)者、幫助者和學(xué)習(xí)伙伴;學(xué)生則是課堂教學(xué)的主體，在教師的指導(dǎo)下開發(fā)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)、思維認(rèn)知和解決問題的能力，學(xué)生還能夠根據(jù)實際情況掌握學(xué)習(xí)進度，從學(xué)習(xí)過程中獲得優(yōu)越感。如果將本文的研究成果應(yīng)用于其他非計算機教育課程的教學(xué)，對于提高浙江省乃至我國高等教育有極大的現(xiàn)實意義，在未來教學(xué)中應(yīng)不斷發(fā)展，實現(xiàn)其更大的教學(xué)價值。

參考文獻：

[1]鄺衛(wèi)華，仝菁.機械CAD課程教學(xué)改革探討[J].廣東工業(yè)大學(xué)學(xué)報（社會科學(xué)版），2007，（7）： 70-71.

[2]周鳳瑾.在應(yīng)用型本科高校中實施翻轉(zhuǎn)課堂的思考[J].時代教育.2014，（17）：24-25.

[3]張衛(wèi)娜，喬濤濤.“翻轉(zhuǎn)課堂”文獻綜述[J].教育前言，2014，（1）：143-145.

[4]鐘曉流，宋述強，焦麗珍. 信息化環(huán)境中基于翻轉(zhuǎn)課堂理念的教學(xué)設(shè)計研究[J].開放教育研究，2013，（1）：58-64.

[5]張金磊，王穎，張寶輝.翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式研究[J].遠(yuǎn)程教育雜志，2012，（4）：46-51.

[6]鄭昭輝.翻轉(zhuǎn)課堂在中職機械專業(yè)AutoCAD課的應(yīng)用研究[J].2014，（6）： 143-144.

[7]田和強，丁淑輝，高麗等.翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在機械類專業(yè)CAD/CAE軟件課程教學(xué)中可行性分析[J].課程教育研究，2014，（8）：241.

[8]曾明星，周清平，蔡國民等.軟件開發(fā)類課程翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式研究[J].實驗室研究與探索，2014，（2）： 203-209.

作者簡介：

鄧小雷（1981-），男，漢族，浙江衢州人，博士，衢州學(xué)院機械工程學(xué)院機械制造及其自動化系講師，研究方向：機械產(chǎn)品設(shè)計與制造、數(shù)控技術(shù)與裝備自動化和機械自動化等方面。