基于FCM 優(yōu)化高職“SolidWorks 三維建模設(shè)計(jì)”課程教學(xué)研究

王 波，袁 強(qiáng)，張崎靜

(揚(yáng)州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 揚(yáng)州 225127)

目前，企業(yè)對(duì)三維建模設(shè)計(jì)方面人才需求旺盛。為順應(yīng)人才市場(chǎng)需求，眾多高等職業(yè)院校機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)均開(kāi)設(shè)了“SolidWorks 三維建模設(shè)計(jì)”課程。但教學(xué)模式多以教師講授為主，學(xué)生課后練習(xí)，主要任務(wù)是消化、吸收教師所講授的知識(shí)。信息的傳播方式為的單項(xiàng)、線性傳遞，學(xué)生始終處于被動(dòng)的信息受傳者的地位;且教師采用傳統(tǒng)方法授課，側(cè)重理論，易導(dǎo)致學(xué)生理論與實(shí)踐脫離。

將FCM 應(yīng)用于高職院校普遍開(kāi)設(shè)的應(yīng)用型課程“SolidWorks 三維建模設(shè)計(jì)”中，優(yōu)化項(xiàng)目化教學(xué)結(jié)構(gòu)，將課前、課中及課后連貫一體，創(chuàng)設(shè)自主學(xué)習(xí)環(huán)境氛圍，以培養(yǎng)適合現(xiàn)代企業(yè)需求的機(jī)械類(lèi)技術(shù)技能型人才。

一、翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的內(nèi)涵

“翻轉(zhuǎn)課堂”，又稱(chēng)“顛倒課堂”，簡(jiǎn)稱(chēng)FCM，是通過(guò)對(duì)知識(shí)傳授和知識(shí)內(nèi)化的顛倒安排，改變傳統(tǒng)教學(xué)中的師生角色，并對(duì)課堂時(shí)間的使用進(jìn)行重新規(guī)劃的新型教學(xué)模式。［1］哈佛大學(xué)教授埃瑞克·馬祖爾將學(xué)習(xí)過(guò)程分為兩個(gè)步驟:第一步是教師講解新知識(shí)，即知識(shí)傳授;第二步是學(xué)生主動(dòng)理解鞏固知識(shí)，即知識(shí)內(nèi)化。翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)質(zhì)上是將傳統(tǒng)教學(xué)模式中課上傳授知識(shí)、課后內(nèi)化知識(shí)的流程翻轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)，形成課前傳授知識(shí)、課上內(nèi)化知識(shí)的模式;將主要教學(xué)活動(dòng)從教師的教變成學(xué)生的學(xué);將傳統(tǒng)課堂從教師演講場(chǎng)所變成一個(gè)解決問(wèn)題、加深理解、合作學(xué)習(xí)的殿堂;將傳授知識(shí)的方式由課堂一對(duì)多面授擴(kuò)展為依靠技術(shù)、通過(guò)網(wǎng)絡(luò)一對(duì)一進(jìn)行，這種以學(xué)生為中心來(lái)提供個(gè)性化、差異化的教學(xué)模式，課前傳授豐富的知識(shí)，課上采用多元化的方式優(yōu)化知識(shí)內(nèi)化，大大提高了學(xué)習(xí)效率與教學(xué)效果。［2］

2007 年，F(xiàn)CM 最先由美國(guó)科羅拉多州落基山林地公園高中的化學(xué)教師喬納森·伯爾曼和亞倫·薩姆斯在課堂中應(yīng)用。［3］經(jīng)過(guò)多所學(xué)校的實(shí)踐總結(jié)，F(xiàn)CM 教學(xué)模式已在美國(guó)推廣，并引起了國(guó)內(nèi)教育界的關(guān)注。國(guó)內(nèi)，部分中小學(xué)率先開(kāi)展了FCM 教學(xué)模式的教學(xué)實(shí)踐研究，取得了一些研究成果，為高職工科類(lèi)課程推行“翻轉(zhuǎn)課堂”提供了一定的借鑒經(jīng)驗(yàn)。

二、“SolidWorks 三維建模設(shè)計(jì)”課程的傳統(tǒng)教學(xué)模式

以“SolidWorks 三維建模設(shè)計(jì)”課程為代表的高職實(shí)踐型課程，多以典型工作任務(wù)或項(xiàng)目為載體，編排每節(jié)課的知識(shí)點(diǎn)和技能點(diǎn)。在教學(xué)環(huán)節(jié)，首先教師需花費(fèi)大量課內(nèi)時(shí)間來(lái)講解、演示軟件中某工具或命令的運(yùn)行方法;然后學(xué)生再利用課堂剩余時(shí)間及大量課后時(shí)間去重復(fù)模仿相關(guān)操作實(shí)踐，以獲得典型工作任務(wù)的能力。在實(shí)施過(guò)程中，基于傳統(tǒng)課堂的實(shí)踐課教學(xué)模式往往達(dá)不到讓所有學(xué)生掌握技術(shù)技能的項(xiàng)目化教學(xué)效果。

(一)課堂信息量過(guò)大，學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性受到限制

由于“SolidWorks 三維建模設(shè)計(jì)”課程涉及具體的軟件操作，目前絕大多數(shù)高職院校均采用多媒體手段進(jìn)行授課。使得單位時(shí)間內(nèi)的教學(xué)信息量大增，學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)始終處于被動(dòng)接受狀態(tài)。導(dǎo)致在課內(nèi)，學(xué)生難以快速理解和掌握知識(shí)要點(diǎn)，難以跟上教師教學(xué)進(jìn)度;課后，學(xué)生完成作業(yè)時(shí)遇到較多技術(shù)問(wèn)題，又缺少教師課后指導(dǎo)，從而產(chǎn)生了學(xué)習(xí)倦怠，學(xué)習(xí)主動(dòng)性受到了進(jìn)一步打擊。

(二)教學(xué)過(guò)程中缺少師生、生生間互動(dòng)

由于近年來(lái)高校擴(kuò)大招生規(guī)模，班級(jí)學(xué)生人數(shù)偏多，在課內(nèi)實(shí)踐互動(dòng)環(huán)節(jié)，教師很難與全體學(xué)生充分交流。造成課內(nèi)，少數(shù)同學(xué)積極演練反饋，其余同學(xué)參與不積極，成為看客。長(zhǎng)此以往，兩極分化嚴(yán)重，進(jìn)一步導(dǎo)致師生、生生之間的交互頻數(shù)減少，進(jìn)入惡性循環(huán)。部分學(xué)生“吃不飽”，覺(jué)得上課內(nèi)容無(wú)聊;部分學(xué)生聽(tīng)不懂，覺(jué)得內(nèi)容難。

(三)課堂時(shí)間分配不合理

“SolidWorks 三維建模設(shè)計(jì)”課程技術(shù)性強(qiáng)，且大部分學(xué)生從未接觸過(guò)電腦設(shè)計(jì)軟件。因此每次授課，教師要花費(fèi)2/3 的課堂時(shí)間進(jìn)行講解演示，學(xué)生必須全神貫注識(shí)記操作步驟，才能在剩余的課堂時(shí)間較順利地進(jìn)行操作練習(xí)。能做到這一點(diǎn)的學(xué)生只有少部分，大部分學(xué)生都出現(xiàn)了操作步驟先后次序顛倒，或是找不到工具欄里面的工具，沒(méi)能真正掌握技能要點(diǎn)。即使在他人幫助下完成任務(wù)，但由于課后沒(méi)有及時(shí)訓(xùn)練強(qiáng)化，所學(xué)技能很快被遺忘。到了下一堂課，因?yàn)槿狈χ暗募夹g(shù)基礎(chǔ)，學(xué)生更是無(wú)法掌握新的授課內(nèi)容。

三、FCM 在“SolidWorks 三維建模設(shè)計(jì)”課程教學(xué)中的應(yīng)用

針對(duì)上述問(wèn)題，F(xiàn)CM 教學(xué)模式基于“以學(xué)生為本”的理念，翻轉(zhuǎn)了傳統(tǒng)的教學(xué)模式，改變了傳統(tǒng)的教學(xué)方式，優(yōu)化了傳統(tǒng)的教學(xué)結(jié)構(gòu)。

(一)前移“知識(shí)傳授”環(huán)節(jié)，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)

FCM 將原傳統(tǒng)課堂教師講授知識(shí)環(huán)節(jié)前移至課前。教師預(yù)先制作好相關(guān)教學(xué)視頻，如“微課”等，上傳至課程網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。學(xué)生登錄平臺(tái)，根據(jù)自己的學(xué)習(xí)習(xí)慣提前組織自學(xué)行為。鑒于網(wǎng)絡(luò)課程可以分段、反復(fù)播放的特點(diǎn)，學(xué)生可以自主安排學(xué)習(xí)時(shí)間和學(xué)習(xí)進(jìn)度，反復(fù)觀看學(xué)習(xí)重點(diǎn)和難點(diǎn)，而不用擔(dān)心有所遺漏。同時(shí)，自主學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué)生可以暫停網(wǎng)絡(luò)課程或查閱資源，或思考問(wèn)題或與同學(xué)老師在線交流。變被動(dòng)聽(tīng)課為主動(dòng)求解，自主學(xué)習(xí)、能動(dòng)學(xué)習(xí)能力有了很大的提高。

(二)強(qiáng)化互動(dòng)環(huán)節(jié)，關(guān)注個(gè)體差異，培養(yǎng)學(xué)生協(xié)作能力

FCM 教學(xué)模式中師生、生生之間的互動(dòng)不僅局限于課堂，已經(jīng)拓展至課外和網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué)生會(huì)與小組討論、與教師在線交流。課堂上，實(shí)踐操作訓(xùn)練可以多種形式呈現(xiàn)，針對(duì)重點(diǎn)、難點(diǎn)的個(gè)人單項(xiàng)訓(xùn)練，方便教師根據(jù)提前所掌握的學(xué)生網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)情況，輔導(dǎo)學(xué)生提高、操作某個(gè)軟件工具的熟練程度;章節(jié)、綜合任務(wù)訓(xùn)練，團(tuán)隊(duì)可以群策群力，教師從旁協(xié)助，生生、師生共同完成任務(wù)，提高每個(gè)學(xué)生的綜合應(yīng)用技術(shù)技能。

與傳統(tǒng)的教學(xué)模式相比，實(shí)施FCM 教學(xué)模式之后，學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)探索，學(xué)生在課堂上有足夠的時(shí)間系統(tǒng)的理解和掌握課程的精髓，有充裕的時(shí)間將教師上課所授內(nèi)容進(jìn)行整合、提煉、消化和吸收，同時(shí)學(xué)生如果對(duì)某些難點(diǎn)的掌握存在問(wèn)題，可以當(dāng)場(chǎng)提問(wèn)。學(xué)習(xí)積極性得到很大提高，既培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，同時(shí)學(xué)生創(chuàng)造性思維和創(chuàng)新能力也得到提高。拓寬學(xué)生的知識(shí)面和發(fā)展空間，實(shí)現(xiàn)就業(yè)后與企業(yè)之間“零距離對(duì)接”。學(xué)校每年從中選擇優(yōu)秀學(xué)生參加參加全國(guó)高職院校CAD/CAM 比賽，既提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，鍛煉了動(dòng)手操作能力，又為學(xué)院贏得了榮譽(yù)。［4］

四、“SolidWorks 三維建模設(shè)計(jì)”課程中引入FCM 的挑戰(zhàn)

在“SolidWorks 三維建模設(shè)計(jì)”課程中引入FCM教學(xué)模式，為學(xué)生提供了更加積極有效的自主學(xué)習(xí)、實(shí)踐學(xué)習(xí)的體驗(yàn)。但在具體實(shí)施過(guò)程中也面臨著挑戰(zhàn)。必須解決好這些問(wèn)題，才能將FCM 和“Solid-Works 三維建模設(shè)計(jì)”課程教學(xué)充分融合，發(fā)揮最大作用。

(一)有效監(jiān)管學(xué)生自主學(xué)習(xí)情況

采用FCM 教學(xué)模式的第一步也是最為關(guān)鍵的一步，在于學(xué)生能夠在課前自主觀看網(wǎng)絡(luò)課程，自主學(xué)習(xí)、主動(dòng)思考。首先，學(xué)生需具備自控能力，抵御各種網(wǎng)絡(luò)誘惑，堅(jiān)持學(xué)完每一單元的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容。第二，學(xué)生需具備信息搜索能力，能利用互聯(lián)網(wǎng)，上設(shè)計(jì)論壇查找資料，與老師、同學(xué)進(jìn)行在線討論，總結(jié)問(wèn)題。第三，學(xué)生需具備積極思考的意識(shí)和能力。網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)不僅是識(shí)記知識(shí)，更重要的是深度思考，明確自己的得失。網(wǎng)絡(luò)不僅提供課程內(nèi)容，還應(yīng)對(duì)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)情況進(jìn)行監(jiān)管。例如，設(shè)置視頻課程觀看后的小組作業(yè)，提供路徑鏈接專(zhuān)業(yè)論壇幫助學(xué)生拓展學(xué)習(xí)，設(shè)置教師檢查學(xué)生在線時(shí)長(zhǎng)的權(quán)限，引入三方考核評(píng)價(jià)等。

(二)積極提高教師信息化教學(xué)能力

FCM 教學(xué)模式強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為主體的主動(dòng)學(xué)習(xí)，但離不開(kāi)教師的引導(dǎo)。整個(gè)課程信息化教學(xué)設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)實(shí)課堂的安排、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)視頻的制作、對(duì)學(xué)生在線學(xué)習(xí)情況的監(jiān)管，都會(huì)對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果產(chǎn)生重要影響。因此，學(xué)校應(yīng)對(duì)教師進(jìn)行培訓(xùn)，提高教師的信息化教學(xué)能力。例如，教師應(yīng)根據(jù)課程內(nèi)容選擇合適的錄屏、PPT 或錄像等方式制作課程，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)應(yīng)采用比較活潑的形式，積極組織網(wǎng)絡(luò)和現(xiàn)實(shí)課堂的活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)動(dòng)腦筋，創(chuàng)造式開(kāi)發(fā)探究新的設(shè)計(jì)任務(wù)。

(三)有效激勵(lì)教師鉆研信息化教學(xué)

信息化教學(xué)花費(fèi)教師大量的課余時(shí)間和精力。為保證FCM 教學(xué)質(zhì)量，學(xué)校不僅需要為教師提供培訓(xùn)計(jì)劃，更要采取措施進(jìn)一步激勵(lì)教師。例如，測(cè)定教師在課程網(wǎng)站答疑的時(shí)間，與教師制作網(wǎng)絡(luò)課程的成果折算工作量;完善教學(xué)視頻課程評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，幫助教師掌握優(yōu)質(zhì)教學(xué)視頻制作要點(diǎn);開(kāi)展信息化教學(xué)競(jìng)賽，激勵(lì)教師制定高質(zhì)量的信息化教學(xué)方案，最大程度上提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

“SolidWorks 三維建模設(shè)計(jì)”引入FCM 教學(xué)模式，進(jìn)行了初步實(shí)踐探索，不僅拓展了技能型人才培養(yǎng)的時(shí)間和空間，并且重點(diǎn)加大了培養(yǎng)技能型人才實(shí)踐操作技能的力量，保證更多的學(xué)生能夠真正掌握運(yùn)用SolidWorks 進(jìn)行建模設(shè)計(jì)。目前FCM 教學(xué)模式在工科技能型人才培養(yǎng)中還處于探索階段，需要更多的學(xué)者和一線教師進(jìn)行深入廣泛的研究實(shí)踐。

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

［2］ 毛姣艷.翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的優(yōu)勢(shì)與應(yīng)用挑戰(zhàn)［J］.時(shí)代教育，2014(4):197 -198.

［3］ 董輝.翻轉(zhuǎn)課堂研究及思考［J］. 邊疆經(jīng)濟(jì)與文化，2013(5):124 -125.

［4］ 王庭俊，王波.基于微課的高職“SolidWorks 三維建模設(shè)計(jì)”課程教學(xué)設(shè)計(jì)［J］. 職業(yè)教育研究，2014(6):162 -164.