計算機輔助工業設計教學中“翻轉課堂”的應用探析

彭迪++張開凌

摘 要：以教師為主角，學生被灌輸知識的課堂方式難以提高學生的學習積極性，限制了學生的創新思維。翻轉課堂教學模式的應用，能夠解決傳統計算機輔助工業設計教學中存在的弊端。文章分別從教師教學和學生學習的角度分析翻轉課堂在計算機輔助工業設計教學中的實施過程，并以具體案例的形式介紹了翻轉課堂在計算機輔助工業設計教學中的應用。

關鍵詞：翻轉課堂；計算機輔助工業設計；設計教學

中圖分類號：TB47-4；G434 文獻標識碼：A 文章編號：1005-5312（2017）17-0220-02

計算機輔助工業設計是工業設計專業中一門重要的專業基礎課。學好這類課程對學生設計思想的表達、設計方案的管理以及設計要素的分析都起著舉足輕重的作用。同時，習慣了“填鴨式”教學的學生很難主動在課下進一步擴散知識點，更難反思設計現狀。現代設計教育先驅包豪斯學校早就提出“做中學”（Learning by Doing）的教育理念，設計教育中應該重視學生的實踐已在大多數設計院校達成共識。而翻轉課堂是一種將學習的主動權從教師轉移到學生的互動型教學方式，能在一定程度上改進該現狀。

一、翻轉課堂教學模式

翻轉課堂是一種源于美國的新的課堂教學組織形式①，之后逐步成為了全球關注的教學模式。翻轉課堂這種全新的教學方式，在教學過程中不再是教師講，學生聽，然后再做練習的模式，而轉變成學生在非課堂時間看視頻的方式完成知識的傳授過程，課堂上的時間可以用來對所學知識進行消化吸收，從而形成了一種“學習知識在課外、內化知識在課堂”的新型教學結構。②

與傳統的教學模式的不同，翻轉課堂的應用能夠有效的將課堂形式多元化，讓學生獲得知識不受時間空間的限制，同時，堅持以學生為教學主體，能夠活躍課堂教學的氛圍，調動學生的學習積極性，從而能夠有效的提高教學質量。

二、翻轉課堂在計算機輔助工業設計教學中的實施過程

（一）基于翻轉課堂的計算機輔助工業設計教學中教師教學過程設計

1.課前

計算機輔助工業設計課程涵蓋了從一維、二維、三維等課程模塊，涉及photoshop、illustrator、rhino、alias一系列輔助設計軟件。教師在課前需要首先明確上課課程及相關軟件在計算機輔助工業設計教學和產品設計中的作用，提出課程的具體教學目標，根據教學目標確定知識點，根據知識點選定相關的教學案例，以具體的案例項目為導向，搜集整合材料。接下來，教師需要熟悉案例的制作流程，并根據自己的教學經驗制作課件，課件中涉及到的重點難點有必要做出詳解的視頻文件，同時也可以利用網上的教學視頻充實教學課件，再次是規劃教學環境，設計教學活動。

2.課堂中

教師在課堂中主要起到組織教學的作用。首先，教師需要以抽查的方式關注學生的學習進展；其次，根據學生提出的問題進行答疑，對于學生能力范圍之內的問題鼓勵他們通過共同探討的方式解決，培養他們的主觀能動性，對于難度較大的問題可以引導的方式解決；最后，教師在課堂上制定具體的項目任務檢閱學生掌握相關知識點的情況，和學生一起完成項目問題的研討，參與項目的互評和成果交流。

3.課后

教師需要對學生完成項目過程中容易出現的進行總結，針對問題進行詳實的研究并解疑整理，然后將整理的內容充實到課件中。

（二）基于翻轉課堂的計算機輔助工業設計教學中學生學習過程設計

1.課前

學生是課堂的主體，在課前應該采取自主學習方式。首先，學生要根據教師制作的教學課件，了解學習任務，積極地進行新知識的學習。其次，學生對于知識具有一定的自主選擇權。由于每位學生的天賦和基礎都不一樣，學生可以根據自身情況選擇性地觀看課件內容，有些同學理解能力弱，就可以多花時間反復學習同一知識點，對很難理解的內容可以觀看由老師在課前制作的詳解視頻文件，也可以做好記錄并盡量通過利用網絡資源、課本、圖書來解決疑難問題。這是一個主動學習的過程，培養了學生學習的主觀能動性。如果還無法解決，可以帶到課堂上與老師一起討論，尋求更好的解決方案。

2.課堂中

一方面，學生在課堂上根據老師制定具體的項目任務進行上機操作練習，在規定時間內通過親自上機操作，可以檢驗自身掌握知識點情況以及應用相關軟件的能力，學生在操作的過程中遇到問題也可以及時和老師交流，尋求最佳解決方案。另一方面，對于一些綜合性比較強的項目任務，學生可以團隊合作的方式完成。在完成項目的過程中，學生共同討論，協商解決相關問題，可以彌補他們在課前自主學習階段由于自身知識廣度和深度的限制帶來的操作經驗的不足，找到更好的解決方法，得到更好的學習預期效果。

3.課后

一方面，學生需要通過寫學習體會的方式將課前所學的知識和課堂中遇到問題尋求解決方案的思路進行總結，并對整個課前課堂的學習過程進行反思和評價，強化對相關知識點的理解。另一方面，上機操作類課程實踐性很強，課后需要學生反復加強練習，最好結合一些實際課題，比如加入高年級同學的項目團隊，參與設計項目和設計競賽，完成產品設計中的計算機輔助設計模塊。

三、教學應用實例

將“翻轉課堂”應用到計算機輔助工業設計教學是一種新的嘗試。本文結合筆者所在院校開設的《Pro/E基礎》課程實例來談談計算機輔助工業設計課程中翻轉課堂應用的總體思路。首先，教師將課堂的學習任務提前告知學生，例如，教師讓學生就學院機房的顯示器造型特征通過Pro/E軟件表現出來。教師在課前做好相關的教學視頻并將其上傳到學生能夠下載的網路平臺，這個視頻涉及的對象不必是機房的顯示器，任意外形結構相似的顯示器均可。然后，學生在課前根據自己的時間觀看視頻、學習表現技法。

另外，學生還可以通過圖書、網絡資源學習更多有關Pro/E顯示器造型表現技法。任務壓力下的自主學習有利于培養學生獨立思考和解決問題的能力。接下來，學生回到課堂就顯示器實物用Pro/E軟件搭建三維數字模型，遇到困難可以及時與老師和同學交流。最后，每位學生將自己的設計表現思路做成文檔上傳到班級群共享，課后，同學們可以自行下載其他同學的文檔對比研究，取其精華。在這個過程中培養學生的反思總結能力。

四、總結

計算機輔助工業設計教學中“翻轉課堂”的應用具有重要意義，不僅能夠調動學生的學習積極性，而且還能幫助學生了解重難點知識，從而能夠提高教學質量。另外，翻轉課堂教學模式的應用，能夠打破傳統教學中存在的弊端，堅持以學生為主體，滿足我國教育改革工作的需求，促進我國教育改革工作的發展，為社會培養大量的專業人才。

基金項目：（1）2015年度廣西高等教育本科教學改革工程項目“工業設計專業計算機輔助設計教學整合模式的構建與實踐研究”（項目編號2015JGB290 ）；（2）廣西科技大學教務處文件教發[2016]16號，2016年度廣西科技大學優秀教育成果培育項目（序號：5）。

注釋：

①周鳳瑾.在應用型本科高校中實施翻轉課堂的思考[J].時代教育，201

4（17）：24-25.

②金陵.“翻轉課堂”，翻轉了什么？[J].中國信息技術教育，2012（09）：18.

參考文獻：

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

[2]金陵.“翻轉課堂”，翻轉了什么？[J].中國信息技術教育，2012（09）：18.

[3]宋朝霞，俞啟定.基于翻轉課堂的項目式教學模式研究[J].遠程教育雜志，2014（01）：97-104.

[4]雷衛強.Pro/ENGINEER產品造型設計技法與典型實例[M].北京：清華大學出版社，2007（07）.