PDM課程翻轉(zhuǎn)課堂有效實(shí)施探析

安晶　花鋒　黃曙榮

摘要：PDM課程作為一門應(yīng)用性比較強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課，對于制造業(yè)信息化方向的學(xué)生來講具有重要意義。翻轉(zhuǎn)課堂可以培養(yǎng)學(xué)生的自主性，讓學(xué)生主動學(xué)習(xí)，提高學(xué)生在學(xué)習(xí)活動中的參與度。為探究翻轉(zhuǎn)課堂與高校教學(xué)相結(jié)合的實(shí)際效果，以PDM課程為例，按照教學(xué)資源的準(zhǔn)備、課前自主學(xué)習(xí)、課中師生活動共建、課后師生評價拓展的步驟進(jìn)行教學(xué)設(shè)計。實(shí)踐表明，實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式可以有效提升教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：翻轉(zhuǎn)課堂；微課；BROD；教學(xué)模式；產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理

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

一、PDM課程教學(xué)現(xiàn)狀

作為地方性工科院校和產(chǎn)學(xué)研合作發(fā)展的產(chǎn)物，PDM課程在制造業(yè)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(shí)施，鹽城工學(xué)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(jī)融入并貫穿整個PDM課程教學(xué)中。作為這樣一門應(yīng)用性很強(qiáng)的課程，目前的教學(xué)中存在的問題主要包括：（1）教學(xué)手段傳統(tǒng)難以培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力；（2）機(jī)械化的小組合作形式難以真正培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力；（3）評價考核機(jī)制死板難以培養(yǎng)學(xué)生靈活的知識應(yīng)用能力。

二、翻轉(zhuǎn)課堂及其關(guān)鍵支撐技術(shù)

1.翻轉(zhuǎn)課堂。眾所周知，翻轉(zhuǎn)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(chuàng)造教育》中推薦翻轉(zhuǎn)課堂。從此，翻轉(zhuǎn)課堂受到全球教育界的廣泛關(guān)注。

與傳統(tǒng)課堂教學(xué)相比，翻轉(zhuǎn)課堂具有如下特征：（1）翻轉(zhuǎn)課堂顛覆了“教師講授+學(xué)生作業(yè)”的教學(xué)過程。（2）教師由知識的擁有者和傳播者轉(zhuǎn)變?yōu)榻虒W(xué)活動的“導(dǎo)演”和學(xué)生身邊的“教練”，學(xué)生由知識的被動接受者轉(zhuǎn)變?yōu)榻虒W(xué)活動中積極主動的參與者。（3）微課是翻轉(zhuǎn)課堂重要的教學(xué)資源。（4）翻轉(zhuǎn)課堂通過相應(yīng)的學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)構(gòu)建線下線上學(xué)習(xí)空間。

2.關(guān)鍵支撐技術(shù)。微課是指按照認(rèn)知規(guī)律，運(yùn)用信息技術(shù)呈現(xiàn)碎片化學(xué)習(xí)內(nèi)容、過程及擴(kuò)展素材的結(jié)構(gòu)化數(shù)字資源。微課的核心內(nèi)容是課堂教學(xué)視頻，另外包括與該教學(xué)主題相關(guān)的各種輔助性教學(xué)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(kuò)充等特點(diǎn)

BYOD（Bring Your Own Device）指攜帶自己的個人電腦、手機(jī)和平板等設(shè)備進(jìn)行辦公。BYOD最大的優(yōu)勢是利用碎片化時間，實(shí)現(xiàn)了多場合情境性活動的無縫化、連續(xù)性的學(xué)習(xí)，靈活方便，從而有利于信息技術(shù)與課程的深度融合，提高效率。目前，采用BYOD實(shí)施教學(xué)的實(shí)踐已在全球高等院校獲得了廣泛認(rèn)可。同時我校制造業(yè)信息化學(xué)生在入學(xué)時，全部配備了筆記本或平板，所有學(xué)生使用的手機(jī)都是智能手機(jī)，為開展BYOD教學(xué)創(chuàng)造了有利條件。

三、基于“微課+BYOD”的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式

作為一種風(fēng)靡全球的教學(xué)模式，翻轉(zhuǎn)課堂并非所有課程或者課程所有內(nèi)容都適合采取。研究與實(shí)踐表明：（1）翻轉(zhuǎn)課堂比較適用于知識性和技能性都比較強(qiáng)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(shí)現(xiàn)知識內(nèi)化。（2）翻轉(zhuǎn)課堂的適用范圍應(yīng)該集中在課程知識理解有一定難度的，尤其是學(xué)生在傳統(tǒng)課堂上較難理解吸收的知識。

PDM課程是一門應(yīng)用性很強(qiáng)的課程。結(jié)合制造業(yè)信息化人才培養(yǎng)對PDM課程建設(shè)的要求和制造業(yè)信息化方向?qū)W生入學(xué)的硬件裝備，提出基于“微課+BYOD”的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，完成課堂翻轉(zhuǎn)、師生角色翻轉(zhuǎn)、學(xué)習(xí)翻轉(zhuǎn)、評價翻轉(zhuǎn)。主要包括4個環(huán)節(jié)，即教師教學(xué)資源的準(zhǔn)備、課前學(xué)生自學(xué)訓(xùn)練、課中師生活動共建和課后師生評價拓展。

1.教學(xué)資源的準(zhǔn)備。合理設(shè)置整個知識體系，PDM課程的核心知識點(diǎn)包括文檔管理、組織、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與配置管理、查詢、權(quán)限管理、流程管理、分類管理等功能模塊的實(shí)施。圍繞這些核心知識點(diǎn)，結(jié)合企業(yè)的實(shí)際案例和知識體系，提取并設(shè)計教學(xué)案例，然后錄制成微課視頻。案例的構(gòu)建遵循重點(diǎn)突出、內(nèi)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(diǎn)，錄制成大約10—20分鐘的視頻；有的綜合性比較強(qiáng)，涉及多個知識點(diǎn)，錄制成大約30分鐘的視頻。

2.課前自主學(xué)習(xí)。教師通過教學(xué)平臺提前為學(xué)生提供PDM課程的各種學(xué)習(xí)資源，學(xué)生按照教師提前發(fā)布的學(xué)習(xí)任務(wù)單和引導(dǎo)問題，在課前自主觀看微課視頻等資源進(jìn)行相關(guān)知識的學(xué)習(xí)，依據(jù)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(xí)。學(xué)生可以充分利用日常學(xué)習(xí)生活中的碎片化時間，靈活自主地安排學(xué)習(xí)的時間和地點(diǎn)。在整個學(xué)習(xí)過程中，學(xué)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(nèi)主要依托實(shí)體課堂教學(xué)環(huán)境讓學(xué)生通過參與體驗(yàn)豐富多樣的活動來完成知識的內(nèi)化。課堂活動的設(shè)計要充分發(fā)揮學(xué)生的主動性。首先，針對學(xué)生課前自主學(xué)習(xí)新知識的反饋情況，有針對性地講解相關(guān)知識點(diǎn)，并結(jié)合課程目標(biāo)與課程知識體系，提出一些有探究價值的問題或設(shè)計一些富有挑戰(zhàn)性、創(chuàng)造性的訓(xùn)練項(xiàng)目。然后，教師創(chuàng)設(shè)問題情境，布置訓(xùn)練任務(wù)，并引導(dǎo)學(xué)生了解項(xiàng)目目標(biāo)與任務(wù)，學(xué)生根據(jù)自己的興趣愛好選擇相應(yīng)的探究問題或訓(xùn)練項(xiàng)目。最后，PDM重在企業(yè)實(shí)施，因此要求學(xué)生模擬企業(yè)項(xiàng)目小組組建學(xué)習(xí)團(tuán)隊(duì)，每組5人左右，推選一名組長。組長負(fù)責(zé)任務(wù)分派、進(jìn)度和質(zhì)量控制，成員間分工協(xié)作，教師及時跟蹤各學(xué)習(xí)小組的訓(xùn)練情況。在項(xiàng)目訓(xùn)練過程中，學(xué)生體驗(yàn)、感受和領(lǐng)悟新知識，遇到問題可以相互學(xué)習(xí)、共同研討，也可以與教師交流，對于學(xué)生存在的共性問題，教師可以統(tǒng)一示范，集體解決。最后教師對整個教學(xué)過程進(jìn)行歸納總結(jié)和評價，反饋問題至下一次教學(xué)設(shè)計中。

4.課后師生評價拓展。課后主要依托SPOC平臺和BYOD進(jìn)行學(xué)習(xí)效果檢驗(yàn)、學(xué)習(xí)成果改進(jìn)及互評交流，可以將學(xué)生自評、生生互評和教師點(diǎn)評相結(jié)合。除了對學(xué)生的學(xué)習(xí)成果（作品）進(jìn)行評價交流，還要對學(xué)生參與各項(xiàng)活動的情況進(jìn)行評價，包括觀看微課、提出學(xué)習(xí)問題、參與交流討論、上傳學(xué)習(xí)成果、分享學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)等。同時教師要根據(jù)教學(xué)過程中出現(xiàn)的問題，對各環(huán)節(jié)中的內(nèi)容、手段、方法等進(jìn)行總結(jié)和優(yōu)化，進(jìn)一步完善教學(xué)，增強(qiáng)教學(xué)效果，促進(jìn)教師自身發(fā)展。

四、教學(xué)改革的效果分析及反思

構(gòu)建PDM課程翻轉(zhuǎn)課堂的教改之路已經(jīng)走過了將近3年，教學(xué)效果已逐步呈現(xiàn)。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(shí)驗(yàn)成績占30%、期末筆試成績占50%，使用獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)的方法進(jìn)行分析，比較分析結(jié)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(yōu)勢，但沒有顯著性差異（P>0.05）；其次，實(shí)驗(yàn)成績對比中，課程改革后有一定優(yōu)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?jǐn)?shù)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(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的改革能夠培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，能夠培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)作學(xué)習(xí)能力，能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)成績，學(xué)生整體上對翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式較為滿意。但調(diào)查也發(fā)現(xiàn)，有學(xué)生提出僅憑課前對知識內(nèi)容的學(xué)習(xí)達(dá)不到課上和教師共同深入討論的層次，同時翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)中存在討論環(huán)節(jié)不夠重視、實(shí)踐練習(xí)難度把握不夠準(zhǔn)確等現(xiàn)實(shí)問題。

在今后的教學(xué)實(shí)踐中，教師要進(jìn)一步更新教學(xué)理念，加強(qiáng)知識體系的設(shè)計研究，注重學(xué)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(huán)境下的翻轉(zhuǎn)課堂取得更大成效。

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