翻轉(zhuǎn)課堂在計算機繪圖系列課程教學(xué)改革中的應(yīng)用*

魏興春，李海燕，鄭　敏，宋　鳴，吳　卓

（蘭州理工大學(xué) 機電工程學(xué)院，甘肅　蘭州730050）

翻轉(zhuǎn)課堂在計算機繪圖系列課程教學(xué)改革中的應(yīng)用*

魏興春，李海燕，鄭敏，宋鳴，吳卓

（蘭州理工大學(xué) 機電工程學(xué)院，甘肅蘭州730050）

翻轉(zhuǎn)課堂通過對知識傳授和知識內(nèi)化的顛倒安排，改變了傳統(tǒng)教學(xué)課堂上以教師為主導(dǎo)講授而學(xué)生處于被動接受知識的現(xiàn)狀，實現(xiàn)了對傳統(tǒng)教學(xué)模式的革新。本文將翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式引入計算機繪圖系列課程教學(xué)，通過錄制教學(xué)視頻、構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，實現(xiàn)了學(xué)生課前自主學(xué)習(xí)完成知識傳授，而知識內(nèi)化則是在課堂上經(jīng)老師的指導(dǎo)與同學(xué)的協(xié)助而完成的。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式對于提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，提高課堂教學(xué)效率具有積極的作用。

翻轉(zhuǎn)課堂；教學(xué)模式；教學(xué)改革；計算機繪圖

翻轉(zhuǎn)課堂理念，來源于美國科羅拉多州落基山的“林地公園”高中。2007年春，該校的兩位化學(xué)老師喬納森·伯爾曼 （JonBergmann）和亞倫·薩姆斯（AaronSams）在考慮如何給因病無法出席課堂學(xué)習(xí)的學(xué)生補課時，利用錄屏軟件錄制PowerPoint演示文稿及教師講課音頻，并將制作好的視頻放置到網(wǎng)站上以供缺課的學(xué)生使用。從未缺席的學(xué)生也使用在線材料，主要用于復(fù)習(xí)和強化課堂教學(xué)內(nèi)容。不久，兩位老師開始重新思考如何展開課堂教學(xué)實踐以取得更好的教學(xué)效果，由此提出了該理念［1］。

1　本校計算機繪圖系列課程教學(xué)現(xiàn)狀

本校開設(shè)的計算機繪圖系列課程有：《Solidworks三維造型設(shè)計》、《Pro/Engineer三維造型設(shè)計》和《計算機繪圖基礎(chǔ)——AutoCAD》，三門課程都是跨學(xué)科的公共選修課，每學(xué)期每門課選課人數(shù)都在160人左右。根據(jù)2013年本科培養(yǎng)計劃制訂新教學(xué)大綱規(guī)定：每門課都是20學(xué)時，1個學(xué)分，理論授課10學(xué)時、上機實訓(xùn)10學(xué)時，考核方式為綜合測評。傳統(tǒng)的CAD/CAE軟件課程教學(xué)，教師通過教學(xué)項目或教學(xué)案例講解特征命令的用途和操作方法，并進(jìn)行操作演示，學(xué)生大多被動地接受知識，按照教師的指示完成課堂的練習(xí)實例［2］。本校之前一直沿用這種傳統(tǒng)的教學(xué)方法，即理論授課在多媒體教室進(jìn)行，實訓(xùn)在計算中心機房進(jìn)行，課程結(jié)束后參照出勤和一次結(jié)課作業(yè)給學(xué)生評定成績。

2　傳統(tǒng)教學(xué)方法存在的問題

計算機繪圖系列課程這樣的軟件類課程操作命令較多，建模過程比較繁瑣，而且難度較大。傳統(tǒng)教學(xué)模式中，教師在課堂上忙于完成教學(xué)任務(wù)，往往是填鴨式的滿堂灌，學(xué)生更多是被動地聽和接受，很難長時間注意力集中，而且學(xué)生的接受能力不同，有的學(xué)習(xí)得快，有的學(xué)得慢，再加上班級人數(shù)過多，很多學(xué)生容易開小差、打瞌睡、玩手機等，課堂教學(xué)很難達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)。課后由于場地、時間等原因?qū)W生和老師之間又缺乏有效的溝通，教學(xué)氛圍過于死板，教學(xué)質(zhì)量難以提高。

3　翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式設(shè)計

傳統(tǒng)教學(xué)過程通常包括知識傳授和知識內(nèi)化兩個階段。知識傳授是通過教師在課堂中的講授來完成，知識內(nèi)化則需要學(xué)生在課后通過作業(yè)、操作或者實踐來完成的。在翻轉(zhuǎn)課堂上，這種形式受到了顛覆，知識傳授通過信息技術(shù)的輔助在課前完成，知識內(nèi)化則在課堂中經(jīng)老師的幫助與同學(xué)的協(xié)助而完成的，從而形成了翻轉(zhuǎn)課堂［3］。

3.1學(xué)習(xí)資源準(zhǔn)備

學(xué)習(xí)資源就是指教師布置給學(xué)生的課前學(xué)習(xí)資料。考慮到學(xué)生在課外的學(xué)習(xí)時間和精力有限，教師準(zhǔn)備的學(xué)習(xí)資料不宜過多，盡量保證學(xué)生自主學(xué)習(xí)時間應(yīng)該與以往的作業(yè)時間相當(dāng)，不要給學(xué)生過多壓力，尤其是教學(xué)視頻，最好是十分鐘左右長度的微視頻。學(xué)生課外學(xué)習(xí)環(huán)境比較寬松，注意力很容易分散，為了保證學(xué)習(xí)的有效性，教師可以選取更為生動、更有吸引力或者任務(wù)型較強的學(xué)習(xí)資料。

依托學(xué)校精品課程教學(xué)服務(wù)平臺，創(chuàng)建三門課程對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，網(wǎng)站內(nèi)容包括課程學(xué)習(xí)指南、教學(xué)課件、教學(xué)視頻、參考教材、學(xué)習(xí)資源和在線答疑等模塊，將準(zhǔn)備好的學(xué)習(xí)資源圖文并茂的展現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺上。另外，還要建立課程QQ群方便教師和學(xué)生的互動交流。

3.2課前學(xué)習(xí)

傳統(tǒng)的課堂是以教師為中心的一對多的講授，而翻轉(zhuǎn)課堂則是以學(xué)生為中心的。但是這并不意味著學(xué)習(xí)新知識的過程將不在教師的控制下進(jìn)行，相反整個教學(xué)過程都應(yīng)該在教師的設(shè)計和操控下完成。學(xué)生課前的自主學(xué)習(xí)是翻轉(zhuǎn)課堂的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，自主學(xué)習(xí)的成功與否關(guān)系到課堂活動是否能夠順利進(jìn)行。為了保證學(xué)生課前自主學(xué)習(xí)順利進(jìn)行，在選課之前建立相應(yīng)課程QQ群，通過學(xué)習(xí)任務(wù)單的形式向?qū)W生提前下達(dá)學(xué)習(xí)任務(wù)。所謂 “學(xué)習(xí)任務(wù)單”，是教師設(shè)計的幫助學(xué)生在課前明確自主學(xué)習(xí)的內(nèi)容、目標(biāo)和方法，并提供相應(yīng)的學(xué)習(xí)資源，以表單為呈現(xiàn)方式的學(xué)習(xí)路徑文件包［4］。學(xué)生借助課程網(wǎng)站提前完成學(xué)習(xí)任務(wù)單要求的學(xué)習(xí)任務(wù)，實現(xiàn)知識傳授在課前自主完成。

3.3課堂學(xué)習(xí)

課堂學(xué)習(xí)是翻轉(zhuǎn)課堂的核心部分，為了使知識內(nèi)化實現(xiàn)最大化，既要注重教學(xué)方法的選擇，又要靈活多元化地組織課堂活動。

3.3.1理論學(xué)習(xí)

在理論課堂上，教師首先對學(xué)生課前自主學(xué)習(xí)時出現(xiàn)的一些共性問題進(jìn)行集中講解，然后進(jìn)行課內(nèi)討論交流。由于選課人數(shù)較多，要將學(xué)生進(jìn)行分組，小組規(guī)?？刂圃?人以內(nèi)，在課前由學(xué)生自行組合，每一組推薦一位組長負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)。教師根據(jù)課程內(nèi)容和學(xué)生在線自主學(xué)習(xí)的過程中提出的疑問，總結(jié)出一些典型的問題，小組內(nèi)部就典型問題展開討論，每個小組成員都要積極的參與到討論活動中，隨時提出自己的觀點和想法，小組成員通過交流、協(xié)作完成理論學(xué)習(xí)目標(biāo)。在此過程中教師需要隨時捕捉各小組的討論動態(tài)并及時加以指導(dǎo)。討論完畢后每一組都要確定一個上機實訓(xùn)目標(biāo)和具體任務(wù)。

3.3.2上機練習(xí)

在計算機繪圖系列課程的上機實訓(xùn)過程中，項目化式是最適合使用的方法。根據(jù)理論學(xué)習(xí)課堂討論時擬定的上機實訓(xùn)任務(wù)，每個學(xué)習(xí)小組在此環(huán)節(jié)完成一組作品。教師從提交的作品中評選出幾組優(yōu)秀作品，由該組同學(xué)向其他同學(xué)進(jìn)行現(xiàn)場展示和講解。整個上機實訓(xùn)過程中，教師充當(dāng)觀察者和指導(dǎo)者，動態(tài)掌控各組學(xué)習(xí)進(jìn)展，參與學(xué)生討論。最后是課堂總結(jié)，教師對全班學(xué)生的作品進(jìn)行統(tǒng)一點評，將課堂內(nèi)的互動交流引向更高層次。

3.4課后總結(jié)

課后的總結(jié)也是翻轉(zhuǎn)課堂的重要組成部分。教師需要對學(xué)生課前在線學(xué)習(xí)、課中表現(xiàn)、課堂作品等作出評價，而學(xué)生也要完成自我評價、組內(nèi)和組間的互評，通過多方面的評價對學(xué)生進(jìn)行更為全面合理的考核。同時，教師通過對各小組成員的評價，及時了解每個學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，從而實現(xiàn)分層次教學(xué)，并對個別學(xué)習(xí)有困難的學(xué)生采取相應(yīng)的補救學(xué)習(xí)措施，對學(xué)有余力的同學(xué)提出拓展性的要求，實現(xiàn)學(xué)生對知識的鞏固和拓展。另外，通過課后與反思，可以進(jìn)一步改進(jìn)教學(xué)資源，調(diào)整教學(xué)方法，實現(xiàn)翻轉(zhuǎn)課堂的優(yōu)化和完善。

4　翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)評價方案

本校計算機繪圖系列課程評價方式為綜合測評。傳統(tǒng)教學(xué)中對學(xué)生成績的評定主要包括：出勤（30%）和結(jié)課作業(yè)（70%）。但實際操作中，缺少過程監(jiān)控，存在作業(yè)抄襲、拷貝等現(xiàn)象，很難對學(xué)生做出真實的評價。引入翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式后對傳統(tǒng)的成績評定方式做了相應(yīng)改進(jìn)，加入了課前自主學(xué)習(xí)、課堂討論、網(wǎng)絡(luò)或課堂中交流的活躍度等作為評估準(zhǔn)則，新的評價方案為：結(jié)課作業(yè)（60%）、課前自主學(xué)習(xí)（10%）、課堂討論（10%）、出勤（10%）和網(wǎng)絡(luò)活躍度（10%）。

5　教學(xué)改革效果

在近兩年的計算機繪圖系列課程教學(xué)過程中采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，在總學(xué)時不變的情況下，豐富了教學(xué)內(nèi)容，提升了教學(xué)的效率與質(zhì)量。新的教學(xué)模式增強了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了學(xué)生的主動學(xué)習(xí)能力、動手實踐能力、獨立分析問題與解決問題的能力，教學(xué)效果明顯。

6　結(jié)束語

將翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式引入計算機繪圖系列課程教學(xué)，徹底顛覆了傳統(tǒng)的教學(xué)模式，將知識的傳授安排在課前由學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺自主學(xué)，將知識的內(nèi)化安排在課堂上以學(xué)生自主討論教師指導(dǎo)的形式實現(xiàn)，真正實現(xiàn)了“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念，教學(xué)效果明顯，值得推廣。

［1］ 王紅，趙蔚，孫立會等.翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模型設(shè)計——基于國外典型案例分析［J］.現(xiàn)代教育技術(shù)，2013，23（8）：5-10.

［2］ 王記彩，余健.翻轉(zhuǎn)課堂在高職機械CAD/CAE軟件（Proe）課程中的實踐應(yīng)用研究［J］.太原城市職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2015，171（10）：95-97.

［3］ 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，2012，211（4）：46-51.

［4］ 徐妲，鐘紹春，馬相春.基于翻轉(zhuǎn)課堂的化學(xué)實驗教學(xué)模式及支撐系統(tǒng)研究［J］.遠(yuǎn)程教育雜志，2013，218（5）：107-112.

TH12

甘肅省自然科學(xué)基金資助。項目名稱：基于可靠度的風(fēng)電機組預(yù)防性機會維修關(guān)鍵技術(shù)研究。項目編號：（1508RJZA057），蘭州理工大學(xué)工程圖學(xué)教學(xué)團隊資助。