翻轉課堂在計算機繪圖系列課程教學改革中的應用*

魏興春，李海燕，鄭　敏，宋　鳴，吳　卓

（蘭州理工大學 機電工程學院，甘肅　蘭州730050）

翻轉課堂在計算機繪圖系列課程教學改革中的應用*

魏興春，李海燕，鄭敏，宋鳴，吳卓

（蘭州理工大學 機電工程學院，甘肅蘭州730050）

翻轉課堂通過對知識傳授和知識內化的顛倒安排，改變了傳統(tǒng)教學課堂上以教師為主導講授而學生處于被動接受知識的現狀，實現了對傳統(tǒng)教學模式的革新。本文將翻轉課堂教學模式引入計算機繪圖系列課程教學，通過錄制教學視頻、構建網絡教學平臺，實現了學生課前自主學習完成知識傳授，而知識內化則是在課堂上經老師的指導與同學的協(xié)助而完成的。翻轉課堂教學模式對于提高學生自主學習能力，提高課堂教學效率具有積極的作用。

翻轉課堂；教學模式；教學改革；計算機繪圖

翻轉課堂理念，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習的學生補課時，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站上以供缺課的學生使用。從未缺席的學生也使用在線材料，主要用于復習和強化課堂教學內容。不久，兩位老師開始重新思考如何展開課堂教學實踐以取得更好的教學效果，由此提出了該理念［1］。

1　本校計算機繪圖系列課程教學現狀

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

2　傳統(tǒng)教學方法存在的問題

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)教學模式中，教師在課堂上忙于完成教學任務，往往是填鴨式的滿堂灌，學生更多是被動地聽和接受，很難長時間注意力集中，而且學生的接受能力不同，有的學習得快，有的學得慢，再加上班級人數過多，很多學生容易開小差、打瞌睡、玩手機等，課堂教學很難達到預期的目標。課后由于場地、時間等原因學生和老師之間又缺乏有效的溝通，教學氛圍過于死板，教學質量難以提高。

3　翻轉課堂教學模式設計

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

3.1學習資源準備

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

依托學校精品課程教學服務平臺，創(chuàng)建三門課程對應的網絡教學平臺，網站內容包括課程學習指南、教學課件、教學視頻、參考教材、學習資源和在線答疑等模塊，將準備好的學習資源圖文并茂的展現在網絡教學平臺上。另外，還要建立課程QQ群方便教師和學生的互動交流。

3.2課前學習

傳統(tǒng)的課堂是以教師為中心的一對多的講授，而翻轉課堂則是以學生為中心的。但是這并不意味著學習新知識的過程將不在教師的控制下進行，相反整個教學過程都應該在教師的設計和操控下完成。學生課前的自主學習是翻轉課堂的關鍵環(huán)節(jié)，自主學習的成功與否關系到課堂活動是否能夠順利進行。為了保證學生課前自主學習順利進行，在選課之前建立相應課程QQ群，通過學習任務單的形式向學生提前下達學習任務。所謂 “學習任務單”，是教師設計的幫助學生在課前明確自主學習的內容、目標和方法，并提供相應的學習資源，以表單為呈現方式的學習路徑文件包［4］。學生借助課程網站提前完成學習任務單要求的學習任務，實現知識傳授在課前自主完成。

3.3課堂學習

課堂學習是翻轉課堂的核心部分，為了使知識內化實現最大化，既要注重教學方法的選擇，又要靈活多元化地組織課堂活動。

3.3.1理論學習

在理論課堂上，教師首先對學生課前自主學習時出現的一些共性問題進行集中講解，然后進行課內討論交流。由于選課人數較多，要將學生進行分組，小組規(guī)?？刂圃?人以內，在課前由學生自行組合，每一組推薦一位組長負責協(xié)調。教師根據課程內容和學生在線自主學習的過程中提出的疑問，總結出一些典型的問題，小組內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)作完成理論學習目標。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。討論完畢后每一組都要確定一個上機實訓目標和具體任務。

3.3.2上機練習

在計算機繪圖系列課程的上機實訓過程中，項目化式是最適合使用的方法。根據理論學習課堂討論時擬定的上機實訓任務，每個學習小組在此環(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，由該組同學向其他同學進行現場展示和講解。整個上機實訓過程中，教師充當觀察者和指導者，動態(tài)掌控各組學習進展，參與學生討論。最后是課堂總結，教師對全班學生的作品進行統(tǒng)一點評，將課堂內的互動交流引向更高層次。

3.4課后總結

課后的總結也是翻轉課堂的重要組成部分。教師需要對學生課前在線學習、課中表現、課堂作品等作出評價，而學生也要完成自我評價、組內和組間的互評，通過多方面的評價對學生進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，及時了解每個學生的學習情況，從而實現分層次教學，并對個別學習有困難的學生采取相應的補救學習措施，對學有余力的同學提出拓展性的要求，實現學生對知識的鞏固和拓展。另外，通過課后與反思，可以進一步改進教學資源，調整教學方法，實現翻轉課堂的優(yōu)化和完善。

4　翻轉課堂教學評價方案

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

5　教學改革效果

在近兩年的計算機繪圖系列課程教學過程中采用翻轉課堂教學模式，在總學時不變的情況下，豐富了教學內容，提升了教學的效率與質量。新的教學模式增強了學生的學習興趣，提高了學生的主動學習能力、動手實踐能力、獨立分析問題與解決問題的能力，教學效果明顯。

6　結束語

將翻轉課堂教學模式引入計算機繪圖系列課程教學，徹底顛覆了傳統(tǒng)的教學模式，將知識的傳授安排在課前由學生通過網絡教學平臺自主學，將知識的內化安排在課堂上以學生自主討論教師指導的形式實現，真正實現了“以學生為中心”的教學理念，教學效果明顯，值得推廣。

［1］ 王紅，趙蔚，孫立會等.翻轉課堂教學模型設計——基于國外典型案例分析［J］.現代教育技術，2013，23（8）：5-10.

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

［3］ 張金磊，王穎，張寶輝.翻轉課堂教學模式研究［J］.遠程教育雜志，2012，211（4）：46-51.

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

TH12

甘肅省自然科學基金資助。項目名稱：基于可靠度的風電機組預防性機會維修關鍵技術研究。項目編號：（1508RJZA057），蘭州理工大學工程圖學教學團隊資助。