基于微課的翻轉課堂教學在機械產品三維設計課程中的應用探索

孫海波 陳功 祁雋燕

摘 要 本文在對機械產品三維設計課程制作微課視頻的基礎上，在智慧教室進行了多輪基于微課的翻轉課堂教學，取得了較好的教學效果，受到了學生的歡迎和好評;并對于項目的實施研究過程進行了思考和總結。

關鍵詞 微課;翻轉課堂;機械產品三維設計

引言

三維設計已經成為當今世界主流的設計工具。“機械產品三維設計”課程開設的主要目的在于幫助學生樹立現代設計的新理念，培養學生掌握三維設計工具，對于培養高素質綜合創新型人才等方面具有重要的作用。

1 基于微課的翻轉課堂教學的引入

我校的“機械產品三維設計課程”的內容多，而學時相對又比較少，亟須在教學方法和課堂教學模式方面進行改革。在此背景下，進行了基于微課的翻轉課堂教學在機械產品三維設計課程中的應用探索，并取得了非常好的成效。

微課是為支持翻轉學習、混合學習、移動學習、碎片化學習等多種新型學習方式，以短小精悍的微型流媒體教學視頻為主要載體，針對某個學科知識點或教學環節而精心設計開發的一種情景化、趣味性、可視化的數字化學習資源包[1]。

翻轉課堂的提法，顧名思義，是相對于傳統的實體課堂而言的，指教師提供以教學視頻為主的學習資源，學生需要在課前通過觀看視頻自行完成指定內容的學習，然后課堂上師生或生生之間以研討的方式完成作業答疑、協作探究和互動交流等活動。

2 實施情況

2.1 項目的實施基礎

首先，學校2016年完成了智慧教室的建設工作，營造了集教學理念先進化、教學設備智能化、教學環境個性化和教學模式多樣化等于一體的智慧學習環境[2]。智慧教室配有多屏顯示系統并支持多種顯示模式、直錄播系統和可拼接桌椅……班級規模在30人，大大方便了本項目教學活動的開展。

其次，我校的“機械產品三維設計”課程是校級精品課程，已建成包括紙質教材、電子課件、實驗指導、課程網站和三維電子模型庫等立體化教學資源。

2.2 項目的基本內容

項目組老師結合課程特點和教學改革要求，精心設計各教學環節，編寫詳盡的課程教學日歷、教學計劃等教學文件，明確課程目標及對達成專業培養目標的貢獻，以及課程各部分內容對于培養目標和課程目標的支持度。在對授課內容、資源、素材進行認真整理的基礎上，精心進行教學設計，編寫了視頻腳本，制作了覆蓋大部分課程內容的微課視頻。

老師會提前布置要求學生提前觀看的微課課程內容，記錄并整理可能遇到的不易理解的問題用于課堂教學環節的答疑和研討。在實體課堂教學環節的學生研討實踐主要分為三種形式：一種是分組進行“競賽式”團體練習，題目是相同的，每組成員共用一臺大顯示器的觸屏機，成員之間可以互相討論;第二種是“個人”單項，學生每人使用自己的筆記本電腦完成任務，互相之間不得互相討論;第三種情況就是指定練習的范圍，并給出一定的時間讓學生準備，其間可以討論，然后教師指定抽查一組，要求輪流派出代表進行教師具體指定題目的分析并完成產品的三維造型。其中一和三的情況是要小組和個人的表現都要計入平時成績。在這些環節完成之后，教師可以對于學生存在的共性的問題進行統一講解，對于不同學生使用的不同方法也可以進行分析和總結。

3 思考和總結

微課和翻轉課堂的結合確實革新了傳統的教學方式，但是這種革新也是要有必要條件的。

微課允許學生按照自己的計劃安排學習，但是要在相應內容的翻轉課堂教學進行之前才是行之有效的。從學生的角度方面來看，學生要有一定的學習計劃和自我約束能力，否則就相當于是“放羊”，也就無法實現課程改革和提高教學效果的初衷[3]。

和傳統的教學相比，基于微課的翻轉課堂的教學要求學生必須在研討課程之前完成微課課程的自我學習，從很大的程度上來講是加重了學生課后學習的負擔。同時，對于教學內容的選擇上應該是兼顧到知識性和趣味性，通過后續的研討課程的進行能讓學生有成就感，這樣學生才會保持學習的動力和積極、主動性。因此，這種形式的教學是不適用于所有課程的教學。

實現基于微課的翻轉課堂教學的前提條件是要有優質的微課資源，而微課課程的制作要求相關老師熟悉課程內容、精心教學設計和組織，而視頻拍攝時對于老師的講授過程和平時常規的課堂教學相比無疑要求更高，這對于老師在專業素養和課堂教學也提出了更高的要求;并且需要學校在政策和經費方面的支持。

實踐表明，基于微課的翻轉課堂教學在智慧教室進行的效果要明顯好于普通的多媒體教室。在智慧教室，學生人手一臺PAD，隨時可以觀看沒有理解的微課部分課程內容;除了教師機，還有四臺86英寸的觸控一體機便于學生的分組討論訓練，實時化的界面方便教師及時了解學生對于知識的掌握程度;直錄播系統記錄了教學活動的全部過程，便于后續對于學生表現的評價總結和教師直接的互相觀摩、交流。學生對于在智慧教室內上課既新奇又喜歡，大大地激發了學習的興趣。智慧教室的可拼接桌椅可以根據教學活動的需要隨時進行調整，方便學生之間的交流與研討，使學生更容易參與到課堂教學活動之中。但是迄今為止，由于智慧教室的投入成本較高，一個30人規模智慧教室的投入約在90萬元左右，所以智慧教室在各個高校并不是很普及。

就“機械產品三維設計”的課程內容本身而言，三維設計在世界范圍內已是大勢所趨，學生對于這種情況已有足夠的了解;而且，三維設計的特點之一就是“所見即所得”，只要在屏幕上能夠做出來的三維實體模型就保證可以通過3D打印機“打印”出來。對于這樣的課程，學生本身就存在著一定的學習動力和興趣，并且每一個三維模型的成功創建也會給學生帶來一定的成就感，就這樣在動力、壓力和興趣等的多重作用下，學生學習的積極性很高，主動性較強，課堂的融入程度也都較好[4]。

綜上，個人認為，不管是“微課”、“翻轉課堂”還是當下比較流行的“慕課”，他們只是傳統課堂教學方法的有效補充，學生的自我學習也不可能能被老師在實體課堂的現場講授和指導所替代。好的傳統課堂教學過程中的師生交流，哪怕一個詞語、一個眼神的作用都是在學生自我學習的過程中無法擁有的。課堂是不可復制的，作為教育工作者，我們仍然應該遵循教學的基本規律。

參考資料

[1] 鄭小軍.我對微課的界定[EB/OL].http：//blog.sina.com.cn/s/blog_4711a0210102e6ge.html，2013-04.

[2] 張凱，楊再明.智慧教室的構建與應用研究——以中國礦業大學為例，現代教育技術[J].現代教育技術，2018，28（10）：82-87.

[3] 孫海波，江曉紅.三維CAD技術在工程制圖截交線和相貫線教學中的應用[J].科學與信息化，2018，（6）：25.

[4] 孫海波，陳功.Creo Elements/Pro三維造型及應用[M].南京：東南大學出版社，2018：78.

*[資助項目]江蘇高校品牌專業建設工程資助。