PDM課程翻轉課堂有效實施探析

安晶　花鋒　黃曙榮

摘要：PDM課程作為一門應用性比較強的專業基礎課，對于制造業信息化方向的學生來講具有重要意義。翻轉課堂可以培養學生的自主性，讓學生主動學習，提高學生在學習活動中的參與度。為探究翻轉課堂與高校教學相結合的實際效果，以PDM課程為例，按照教學資源的準備、課前自主學習、課中師生活動共建、課后師生評價拓展的步驟進行教學設計。實踐表明，實施翻轉課堂的教學模式可以有效提升教學效果。

關鍵詞：翻轉課堂；微課；BROD；教學模式；產品數據管理

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）10-0152-02

一、PDM課程教學現狀

作為地方性工科院校和產學研合作發展的產物，PDM課程在制造業信息化方向整個課程體系中占有舉足輕重的作用。PDM重在實施，鹽城工學院借助和Siemens PLM Software公司長期合作的有利條件，將PDM軟件Teamcenter有機融入并貫穿整個PDM課程教學中。作為這樣一門應用性很強的課程，目前的教學中存在的問題主要包括：（1）教學手段傳統難以培養學生的自主學習能力；（2）機械化的小組合作形式難以真正培養學生的團隊協作能力；（3）評價考核機制死板難以培養學生靈活的知識應用能力。

二、翻轉課堂及其關鍵支撐技術

1.翻轉課堂。眾所周知，翻轉課堂于2007年春起源于美國科羅拉多州落基山的“林地公園”高中。2011年，薩爾曼·可汗在TED大會上的演講報告《用視頻重新創造教育》中推薦翻轉課堂。從此，翻轉課堂受到全球教育界的廣泛關注。

與傳統課堂教學相比，翻轉課堂具有如下特征：（1）翻轉課堂顛覆了“教師講授+學生作業”的教學過程。（2）教師由知識的擁有者和傳播者轉變為教學活動的“導演”和學生身邊的“教練”，學生由知識的被動接受者轉變為教學活動中積極主動的參與者。（3）微課是翻轉課堂重要的教學資源。（4）翻轉課堂通過相應的學習管理系統構建線下線上學習空間。

2.關鍵支撐技術。微課是指按照認知規律，運用信息技術呈現碎片化學習內容、過程及擴展素材的結構化數字資源。微課的核心內容是課堂教學視頻，另外包括與該教學主題相關的各種輔助性教學資源。微課具有主題突出、指向明確、短小精悍、使用方便、易于擴充等特點

BYOD（Bring Your Own Device）指攜帶自己的個人電腦、手機和平板等設備進行辦公。BYOD最大的優勢是利用碎片化時間，實現了多場合情境性活動的無縫化、連續性的學習，靈活方便，從而有利于信息技術與課程的深度融合，提高效率。目前，采用BYOD實施教學的實踐已在全球高等院校獲得了廣泛認可。同時我校制造業信息化學生在入學時，全部配備了筆記本或平板，所有學生使用的手機都是智能手機，為開展BYOD教學創造了有利條件。

三、基于“微課+BYOD”的翻轉課堂教學模式

作為一種風靡全球的教學模式，翻轉課堂并非所有課程或者課程所有內容都適合采取。研究與實踐表明：（1）翻轉課堂比較適用于知識性和技能性都比較強的課程，便于課前授課視頻的錄制同時也有利于組織課堂活動實現知識內化。（2）翻轉課堂的適用范圍應該集中在課程知識理解有一定難度的，尤其是學生在傳統課堂上較難理解吸收的知識。

PDM課程是一門應用性很強的課程。結合制造業信息化人才培養對PDM課程建設的要求和制造業信息化方向學生入學的硬件裝備，提出基于“微課+BYOD”的翻轉課堂教學模式，完成課堂翻轉、師生角色翻轉、學習翻轉、評價翻轉。主要包括4個環節，即教師教學資源的準備、課前學生自學訓練、課中師生活動共建和課后師生評價拓展。

1.教學資源的準備。合理設置整個知識體系，PDM課程的核心知識點包括文檔管理、組織、產品結構與配置管理、查詢、權限管理、流程管理、分類管理等功能模塊的實施。圍繞這些核心知識點，結合企業的實際案例和知識體系，提取并設計教學案例，然后錄制成微課視頻。案例的構建遵循重點突出、內容連貫、難度適中、類型多樣的原則。同時案例有小有大，有的涉及單個知識點，錄制成大約10—20分鐘的視頻；有的綜合性比較強，涉及多個知識點，錄制成大約30分鐘的視頻。

2.課前自主學習。教師通過教學平臺提前為學生提供PDM課程的各種學習資源，學生按照教師提前發布的學習任務單和引導問題，在課前自主觀看微課視頻等資源進行相關知識的學習，依據具體的需求在Teamcenter軟件平臺上完成教師布置各種功能模塊的測試練習。學生可以充分利用日常學習生活中的碎片化時間，靈活自主地安排學習的時間和地點。在整個學習過程中，學生可以將無法解決的問題記錄下來。

3.課中師生活動共建。課前完成了知識的傳授，課內主要依托實體課堂教學環境讓學生通過參與體驗豐富多樣的活動來完成知識的內化。課堂活動的設計要充分發揮學生的主動性。首先，針對學生課前自主學習新知識的反饋情況，有針對性地講解相關知識點，并結合課程目標與課程知識體系，提出一些有探究價值的問題或設計一些富有挑戰性、創造性的訓練項目。然后，教師創設問題情境，布置訓練任務，并引導學生了解項目目標與任務，學生根據自己的興趣愛好選擇相應的探究問題或訓練項目。最后，PDM重在企業實施，因此要求學生模擬企業項目小組組建學習團隊，每組5人左右，推選一名組長。組長負責任務分派、進度和質量控制，成員間分工協作，教師及時跟蹤各學習小組的訓練情況。在項目訓練過程中，學生體驗、感受和領悟新知識，遇到問題可以相互學習、共同研討，也可以與教師交流，對于學生存在的共性問題，教師可以統一示范，集體解決。最后教師對整個教學過程進行歸納總結和評價，反饋問題至下一次教學設計中。

4.課后師生評價拓展。課后主要依托SPOC平臺和BYOD進行學習效果檢驗、學習成果改進及互評交流，可以將學生自評、生生互評和教師點評相結合。除了對學生的學習成果（作品）進行評價交流，還要對學生參與各項活動的情況進行評價，包括觀看微課、提出學習問題、參與交流討論、上傳學習成果、分享學習經驗等。同時教師要根據教學過程中出現的問題，對各環節中的內容、手段、方法等進行總結和優化，進一步完善教學，增強教學效果，促進教師自身發展。

四、教學改革的效果分析及反思

構建PDM課程翻轉課堂的教改之路已經走過了將近3年，教學效果已逐步呈現。抽取改革前后各一個班的期末總成績作為分析樣本，其中平時成績占20%、實驗成績占30%、期末筆試成績占50%，使用獨立樣本T檢驗的方法進行分析，比較分析結果如表1所示。

由表1可知，首先，課程改革后平時成績的均值為M=17.568，課程改革前平時成績的均值為M=17.207，課程改革后的分值有微弱的優勢，但沒有顯著性差異（P>0.05）；其次，實驗成績對比中，課程改革后有一定優勢，但并不顯著；然后，筆試成績方面，課程改革后均值為47.015，課程改革前為44.005，課程改革后的分數顯然高于課程改革前，P=0.024，表明課程改革前后的筆試成績有顯著性差異。最后，用同樣的方法分析，可知課程改革后的期末總成績均值明顯高于課程改革前，顯著性概率P=0.028，明顯小于顯著水平0.05，表明，課程改革前后的期末總成績有顯著性差異。

分析表明，實施翻轉課堂教學模式的改革能夠培養學生的自主學習能力，能夠培養學生的協作學習能力，能夠提高學生的學習成績，學生整體上對翻轉課堂教學模式較為滿意。但調查也發現，有學生提出僅憑課前對知識內容的學習達不到課上和教師共同深入討論的層次，同時翻轉課堂的教學中存在討論環節不夠重視、實踐練習難度把握不夠準確等現實問題。

在今后的教學實踐中，教師要進一步更新教學理念，加強知識體系的設計研究，注重學生的反饋信息，深入研究解決目前存在的一些問題，讓信息化環境下的翻轉課堂取得更大成效。

參考文獻：

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[2]李名，李瑞萍.翻轉課堂在大學計算機課程中的應用研究[J].中國教育信息化，2016，（8）：55-57.