計算機輔助工業(yè)設(shè)計教學(xué)中“翻轉(zhuǎn)課堂”的應(yīng)用探析

彭迪++張開凌

摘 要：以教師為主角，學(xué)生被灌輸知識的課堂方式難以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，限制了學(xué)生的創(chuàng)新思維。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的應(yīng)用，能夠解決傳統(tǒng)計算機輔助工業(yè)設(shè)計教學(xué)中存在的弊端。文章分別從教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)的角度分析翻轉(zhuǎn)課堂在計算機輔助工業(yè)設(shè)計教學(xué)中的實施過程，并以具體案例的形式介紹了翻轉(zhuǎn)課堂在計算機輔助工業(yè)設(shè)計教學(xué)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：翻轉(zhuǎn)課堂；計算機輔助工業(yè)設(shè)計；設(shè)計教學(xué)

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

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

一、翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式

翻轉(zhuǎn)課堂是一種源于美國的新的課堂教學(xué)組織形式①，之后逐步成為了全球關(guān)注的教學(xué)模式。翻轉(zhuǎn)課堂這種全新的教學(xué)方式，在教學(xué)過程中不再是教師講，學(xué)生聽，然后再做練習(xí)的模式，而轉(zhuǎn)變成學(xué)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(xué)知識進行消化吸收，從而形成了一種“學(xué)習(xí)知識在課外、內(nèi)化知識在課堂”的新型教學(xué)結(jié)構(gòu)。②

與傳統(tǒng)的教學(xué)模式的不同，翻轉(zhuǎn)課堂的應(yīng)用能夠有效的將課堂形式多元化，讓學(xué)生獲得知識不受時間空間的限制，同時，堅持以學(xué)生為教學(xué)主體，能夠活躍課堂教學(xué)的氛圍，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，從而能夠有效的提高教學(xué)質(zhì)量。

二、翻轉(zhuǎn)課堂在計算機輔助工業(yè)設(shè)計教學(xué)中的實施過程

（一）基于翻轉(zhuǎn)課堂的計算機輔助工業(yè)設(shè)計教學(xué)中教師教學(xué)過程設(shè)計

1.課前

計算機輔助工業(yè)設(shè)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(shè)計軟件。教師在課前需要首先明確上課課程及相關(guān)軟件在計算機輔助工業(yè)設(shè)計教學(xué)和產(chǎn)品設(shè)計中的作用，提出課程的具體教學(xué)目標(biāo)，根據(jù)教學(xué)目標(biāo)確定知識點，根據(jù)知識點選定相關(guān)的教學(xué)案例，以具體的案例項目為導(dǎo)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(jù)自己的教學(xué)經(jīng)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(wǎng)上的教學(xué)視頻充實教學(xué)課件，再次是規(guī)劃教學(xué)環(huán)境，設(shè)計教學(xué)活動。

2.課堂中

教師在課堂中主要起到組織教學(xué)的作用。首先，教師需要以抽查的方式關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)進展；其次，根據(jù)學(xué)生提出的問題進行答疑，對于學(xué)生能力范圍之內(nèi)的問題鼓勵他們通過共同探討的方式解決，培養(yǎng)他們的主觀能動性，對于難度較大的問題可以引導(dǎo)的方式解決；最后，教師在課堂上制定具體的項目任務(wù)檢閱學(xué)生掌握相關(guān)知識點的情況，和學(xué)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(xué)生完成項目過程中容易出現(xiàn)的進行總結(jié)，針對問題進行詳實的研究并解疑整理，然后將整理的內(nèi)容充實到課件中。

（二）基于翻轉(zhuǎn)課堂的計算機輔助工業(yè)設(shè)計教學(xué)中學(xué)生學(xué)習(xí)過程設(shè)計

1.課前

學(xué)生是課堂的主體，在課前應(yīng)該采取自主學(xué)習(xí)方式。首先，學(xué)生要根據(jù)教師制作的教學(xué)課件，了解學(xué)習(xí)任務(wù)，積極地進行新知識的學(xué)習(xí)。其次，學(xué)生對于知識具有一定的自主選擇權(quán)。由于每位學(xué)生的天賦和基礎(chǔ)都不一樣，學(xué)生可以根據(jù)自身情況選擇性地觀看課件內(nèi)容，有些同學(xué)理解能力弱，就可以多花時間反復(fù)學(xué)習(xí)同一知識點，對很難理解的內(nèi)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(wǎng)絡(luò)資源、課本、圖書來解決疑難問題。這是一個主動學(xué)習(xí)的過程，培養(yǎng)了學(xué)生學(xué)習(xí)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(xué)生在課堂上根據(jù)老師制定具體的項目任務(wù)進行上機操作練習(xí)，在規(guī)定時間內(nèi)通過親自上機操作，可以檢驗自身掌握知識點情況以及應(yīng)用相關(guān)軟件的能力，學(xué)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(wù)，學(xué)生可以團隊合作的方式完成。在完成項目的過程中，學(xué)生共同討論，協(xié)商解決相關(guān)問題，可以彌補他們在課前自主學(xué)習(xí)階段由于自身知識廣度和深度的限制帶來的操作經(jīng)驗的不足，找到更好的解決方法，得到更好的學(xué)習(xí)預(yù)期效果。

3.課后

一方面，學(xué)生需要通過寫學(xué)習(xí)體會的方式將課前所學(xué)的知識和課堂中遇到問題尋求解決方案的思路進行總結(jié)，并對整個課前課堂的學(xué)習(xí)過程進行反思和評價，強化對相關(guān)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(xué)生反復(fù)加強練習(xí)，最好結(jié)合一些實際課題，比如加入高年級同學(xué)的項目團隊，參與設(shè)計項目和設(shè)計競賽，完成產(chǎn)品設(shè)計中的計算機輔助設(shè)計模塊。

三、教學(xué)應(yīng)用實例

將“翻轉(zhuǎn)課堂”應(yīng)用到計算機輔助工業(yè)設(shè)計教學(xué)是一種新的嘗試。本文結(jié)合筆者所在院校開設(shè)的《Pro/E基礎(chǔ)》課程實例來談?wù)動嬎銠C輔助工業(yè)設(shè)計課程中翻轉(zhuǎn)課堂應(yīng)用的總體思路。首先，教師將課堂的學(xué)習(xí)任務(wù)提前告知學(xué)生，例如，教師讓學(xué)生就學(xué)院機房的顯示器造型特征通過Pro/E軟件表現(xiàn)出來。教師在課前做好相關(guān)的教學(xué)視頻并將其上傳到學(xué)生能夠下載的網(wǎng)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(jié)構(gòu)相似的顯示器均可。然后，學(xué)生在課前根據(jù)自己的時間觀看視頻、學(xué)習(xí)表現(xiàn)技法。

另外，學(xué)生還可以通過圖書、網(wǎng)絡(luò)資源學(xué)習(xí)更多有關(guān)Pro/E顯示器造型表現(xiàn)技法。任務(wù)壓力下的自主學(xué)習(xí)有利于培養(yǎng)學(xué)生獨立思考和解決問題的能力。接下來，學(xué)生回到課堂就顯示器實物用Pro/E軟件搭建三維數(shù)字模型，遇到困難可以及時與老師和同學(xué)交流。最后，每位學(xué)生將自己的設(shè)計表現(xiàn)思路做成文檔上傳到班級群共享，課后，同學(xué)們可以自行下載其他同學(xué)的文檔對比研究，取其精華。在這個過程中培養(yǎng)學(xué)生的反思總結(jié)能力。

四、總結(jié)

計算機輔助工業(yè)設(shè)計教學(xué)中“翻轉(zhuǎn)課堂”的應(yīng)用具有重要意義，不僅能夠調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，而且還能幫助學(xué)生了解重難點知識，從而能夠提高教學(xué)質(zhì)量。另外，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的應(yīng)用，能夠打破傳統(tǒng)教學(xué)中存在的弊端，堅持以學(xué)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(fā)展，為社會培養(yǎng)大量的專業(yè)人才。

基金項目：（1）2015年度廣西高等教育本科教學(xué)改革工程項目“工業(yè)設(shè)計專業(yè)計算機輔助設(shè)計教學(xué)整合模式的構(gòu)建與實踐研究”（項目編號2015JGB290 ）；（2）廣西科技大學(xué)教務(wù)處文件教發(fā)[2016]16號，2016年度廣西科技大學(xué)優(yōu)秀教育成果培育項目（序號：5）。

注釋：

①周鳳瑾.在應(yīng)用型本科高校中實施翻轉(zhuǎn)課堂的思考[J].時代教育，201

4（17）：24-25.

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

參考文獻：

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

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

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

[4]雷衛(wèi)強.Pro/ENGINEER產(chǎn)品造型設(shè)計技法與典型實例[M].北京：清華大學(xué)出版社，2007（07）.