以“游戲”為載體的“機械CAD”翻轉課堂教學設計研究

陳佰江

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以“游戲”為載體的“機械CAD”翻轉課堂教學設計研究

陳佰江

（重慶科創(chuàng)職業(yè)學院，重慶 402160）

翻轉課堂教學模式可以讓學生在課前、課下通過多種渠道和信息手段完成知識學習。文章通過對“機械CAD”課程教學環(huán)節(jié)進行教學設計，以游戲任務為載體，激發(fā)學生的學習興趣，提高學生學習的主動性，培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力和解決實際問題的能力，獲得了很好的教學效果，可為相關課程教學實踐提供參考。

翻轉課堂；機械CAD；教學設計；游戲

翻轉課堂（Flipped Classroom）教學模式，是將傳統(tǒng)的課堂教學結構、教學實施順序進行翻轉，讓學生在課前、課下通過多種渠道和手段完成知識學習，在課堂上完成知識點的內(nèi)化與鞏固[1-2]。由此，翻轉課堂教學模式由兩個環(huán)節(jié)組成：一是學生課前的學習；二是回到課堂上的知識探究。這種教學模式的特點是打破傳統(tǒng)教學時間、空間的約束，轉而讓學生在一種時間自由支配、地點任由選擇的更加寬松而舒適的環(huán)境下無壓力的自行學習，該模式在提高學生的學習自主性方面有很大的促進作用[3]。然而，學生在這種“自由”狀態(tài)下的學習，是以學生主動學習為前提的，因此學習效果、知識點的掌握、疑難問題的解決程度將面臨著重要考驗[4]。因此，第二階段的回到課堂進行知識點吸收與消化環(huán)節(jié)，在翻轉課堂教學模式下的意義尤為突出，有畫龍點睛的作用。為了提高學生的學習興趣，充分調(diào)動學生的積極性，結合能力素質(zhì)培養(yǎng)目標有必要對該環(huán)節(jié)教學過程的設計進行研究和探討。

一、翻轉課堂教學模式在《機械CAD》課程教學中的應用

《機械CAD課程》是高職機械制造與自動化專業(yè)的核心課程，是機械類制圖軟件課程的基礎課程，重點培養(yǎng)學生對機械工程圖形的繪制、機械制圖相關標準的貫徹等能力。通過翻轉課堂的教學模式，依托精品課程學習平臺，通過微課、案例及拓展訓練等模塊開展課下學習[5]；同時，基于一定的課堂教學設計手段，來提高學生的學習興趣和學習活動的參與度，幫助學生建立正確的構圖思維模式，提高學生將專業(yè)技能創(chuàng)新應用于工程實踐、解決實際問題的能力，進而培養(yǎng)學生的綜合素質(zhì)。

二、教學過程設計

（一）教學內(nèi)容和學情分析

首先根據(jù)教學內(nèi)容，分析出該模塊要培養(yǎng)學生的目標，即：知識目標、能力目標和素質(zhì)目標。有了目標才能有的放矢，進而選擇合適的教學方法。同時，提煉出重點和難點內(nèi)容，便于在教學設計中突出重點，有針對性的進行教學設計。其次是學情分析，翻轉課堂教學模式中體現(xiàn)“學生為中心，因材施教”的教學理念，因此要對學生的學情分析透徹。機械CAD課程開設在大一下學期，對于大一的學生，他們的學習主動性一般較好，學習熱情也比較高。但是，由于剛進入大學校門不久，專業(yè)基礎還不夠牢固，自學能力還沒有完全建立起來，喜歡新鮮感，對于陳舊傳統(tǒng)的教學模式比較抵觸。據(jù)此，我們在教學過程中不僅要將專業(yè)知識傳授給他們，更重要的是，要激發(fā)他們的學習興趣，打好基礎，建立主動學習的信心，培養(yǎng)自學能力，進而為后續(xù)專業(yè)知識的學習和畢業(yè)后面對社會的各種學習壓力鋪平道路。

（二）教學設計思路

1.課前準備

為了引導學生完成自學，需要制定學習任務書。學習任務書中包含學習目標、知識點提綱、重難點提示，思考題和學習反思等內(nèi)容，下發(fā)項目學習任務書后，學生分組，按照學習任務書中的步驟進行學習，完成相關任務和最終作品；并記錄完成任務的思路和過程中的疑問。

對關鍵知識點進行提示和講解。教師要在學生自學前對關鍵知識點給予必要的引導和提示，講解把握尺度，既讓學生有能力完成任務又要給予他們獨立思考的空間。教師在這個環(huán)節(jié)的作用是輔助的，切不可“喧賓奪主”，要保證最終學生是自主完成學習任務的。

學生在課下學習時，充分發(fā)揮信息化技術和互聯(lián)網(wǎng)平臺的作用，教師及時通過QQ或者微信平臺為學生完成學習任務答疑解惑，提供必要幫助，跟蹤任務完成進度。教師將學生完成的任務進行收集，對作品評閱批改， 對學生在任務過程中提出的疑問以及出現(xiàn)的錯誤和問題進行匯總、分類整理，為后續(xù)的“游戲任務”制作游戲素材。比如在講解軸類零件尺寸標注時，制作了“軸問題”零件，如圖1所示，該零件圖包含了學生完成任務過程中的錯誤和疑問等內(nèi)容。

圖1 “軸問題”零件圖

2.課堂實施

翻轉教學課上，要完成知識內(nèi)化，掃清學習過程中的障礙，徹底解決疑難問題，進而強化知識點和技能。這個階段易出現(xiàn)兩個誤區(qū)：一是總結過于簡單，草草收兵，自學完全取代教學，學生問題日積月累，導致學習能力和自信心下降，學生后續(xù)任務難以完成，最終不得不放棄學習；二是課堂教學回歸傳統(tǒng)教學，以講代練，學生參與度不高，學習興趣下降，教學效果不佳。為解決上述問題，提高課堂教學質(zhì)量，檢驗學生課下學習效果和知識點等掌握程度，有必要對課堂講授的總結環(huán)節(jié)進行教學設計。學生帶著問題回到課堂，要以問題為導向，抓住“學習求知欲望”這條主線，激發(fā)學生學習主動性和培養(yǎng)創(chuàng)新解決問題能力，因此我們將通過學生喜歡玩的“找茬”這種游戲模式來完成教學任務。將“軸問題”零件圖和參考標準圖下發(fā)給學生，如圖2所示，讓學生分組討論，找出“不同”、找出錯誤，并提出解決方案，加以改正。

圖2 “找茬游戲”任務

整個教學過程要求每位學生都要參與其中，教師跟蹤任務實施，督促引導學生參與討論。通過學生喜愛的游戲模式來提高學生課堂參與度，從而激發(fā)學習興趣，主動完成學習任務。任務實施流程如圖3所示。

圖3 任務實施流程圖

3.游戲任務環(huán)節(jié)

學生分組討論，要將基礎相對好的與基礎薄弱的同學搭配組合，互幫互助，協(xié)同進步。引導學生使用教材、網(wǎng)絡資源、學習手冊等查詢相關資料，激發(fā)求知欲望，培養(yǎng)學生自主學習和探索學習的能力，整個過程中教師巡視、督促、引導、答疑，啟發(fā)鼓勵式回答問題，培養(yǎng)學生獨立思考的習慣。

這個環(huán)節(jié)要完成以下教學目標：

1）知識點內(nèi)化與強化：鞏固相關標準和要求的掌握，強化知識點的理解和記憶；

2）培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題能力及團隊合作能力；

3）自學能力培養(yǎng)：會查閱相關資料、學習新知識的能力。

4.學生展示階段

教師要求學生到教師機演示操作、講解，教師要進行引導和轉述，然后是其他學生進行補充和完善，思考是否有其它方案和操作方法完成任務，稱之為“獨辟蹊徑”。通過這個過程可以提高學生對知識獲得、實際問題解決的成就感，進而激發(fā)學生的學習積極性和主動性。同時，學生的思維得以拓展，培養(yǎng)了學生勤動腦、會動腦、善動腦的良好學習習慣和對知識的創(chuàng)新應用能力。學生展示階段教師也應給予必要的鼓勵引導、轉述、解釋，讓臺下學生能夠理解展示學生的講解。

這個階段一定要采取隨機抽取學生的方式，這樣可以避免學生的課前學習變成“組長單獨”學習，組員依賴組長指導或者直接抄襲，要使得每個學生都投入到課前學習，積極主動參與小組活動，實現(xiàn)教育公平。

學生走到臺前展示環(huán)節(jié)，主要有三個目的：

1）可以鍛煉學生的膽識和語言表達能力，提高學生的抗壓能力，讓學生從容面對未來的畢業(yè)答辯和應聘面試；

2）培養(yǎng)創(chuàng)新思維，激發(fā)求知欲：這個環(huán)節(jié)引導學生思維拓展、獨立思考，激發(fā)求知欲，進而培養(yǎng)學生自學及創(chuàng)新能力；

3）讓學生達到真知、真懂：通過講述可以強化學生對知識點的記憶和深入理解。

5.教師總結補充階段

教師將問題進行總結，并對學生提出的疑問和錯誤進行講解和辨析，對共性問題的知識點再次進行講解和演示。這個環(huán)節(jié)教師必須將知識點講解透徹，解決每個學生的疑惑，為學生掃清所有學習障礙，否則問題積累將導致學生后期學習主動性下降，放棄后續(xù)學習。

6.學生完成任務整改，填寫教學評價表，完成自評、互評，包括對教學過程的問題、建議、疑惑及仍然需要講解的知識點等反饋信息，以及個人的總結和反思。這個階段有助于學生徹底解決疑惑和自我提高，同時有利于教師教學方法的不斷改進。教師對學生的評價應當以鼓勵性評價為主，并計入平時成績，最終納入期末考核[6]。

三、教學效果評價

為了對該教學方法的教學效果進行評價，我們選取同一教師所教授的同一大類專業(yè)同層次班級學生作為評價參考記為A組。采取游戲模式的學生記為B組。我們從“常規(guī)任務完成情況”“正確率”“自主學習新知識的人數(shù)百分比”及“對新知識學習的掌握情況”等4個指標進行評價，評價結果如圖4所示。

圖4 教學效果評價

通過分析，采取游戲教學法，主動學習“新知識”的人數(shù)和“新知識掌握情況”要比常規(guī)教學效果提高幅度較大，這說明，采取游戲教學法學生的學習主動性和獲取新知識的學習能力得到了顯著提升。

四、結語

以“翻轉教學”模式為載體，以“游戲”手段切入，激發(fā)了學生的學習興趣，調(diào)動了學生學習的積極性及好奇心，學生的學習熱情高漲；“總結”環(huán)節(jié)是知識點內(nèi)化、提升階段，也應該通過精心的教學設計、豐富的教學活動來使每個學生都發(fā)揮所長，參與其中；突出分析問題、解決問題能力的培養(yǎng)，強調(diào)學生自我展示，語言表達、自學能力培養(yǎng)；教學設計方法應當百花齊放，應當包括傳統(tǒng)教學方式，兼容并包，采取靈活、適度、適用準則，對教學內(nèi)容采用差異化教學手段，相得益彰，相互補充，這樣才能取得較好的教學效果。

[1]席亞彬.淺論反轉課堂在高職院校中的應用[J].教育教學論壇，2015（16）：101-102.

[2]李海龍，鄧敏杰，梁存良.基于任務的翻轉課堂教學模式設計與應用[J].現(xiàn)代教育技術，2013，23（09）：46-51.

[3]馮憲超.以學生為本的“半反轉課堂”教學在高等教育中的應用[J].教育教學論壇，2016（03）：122-123.

[4]鄭瑞強，盧宇.高校翻轉課堂教學模式優(yōu)化設計與實踐反思[J].高校教育管理，2017，11（01）：97-103.

[5]周賢波，雷霞，任國燦.基于微課的翻轉課堂在項目課程中的教學模式研究[J].電化教育研究，2016，37（01）：97-102.

[6]石彩華.項目化課程翻轉課堂的多元化考核評價體系探索[J].常州信息職業(yè)技術學院學報，2017，16（05）：51-53.

On the Flipped Classroom Instructional Design of “Mechanical CAD” with “Games” as Carrier

CHEN Bai-jiang

(Chongqing Creation Vocational College, Chongqing 402160, China)

The flipped classroom teaching mode enables students to complete the knowledge learning through various channels and information means before and after class. Based on summary of the teaching process of “Mechanical CAD” class, this paper designs instructional teaching and stimulates students’ learning interests with game tasks as carrier to improve their initiative in learning and cultivate their innovative ability as well as the ability to solve practical problems. It has obtained a good teaching effect and provides references for the teaching practices of relevant courses.

flipped classroom; mechanical CAD; instructional design; game

2018—05—04

重慶科創(chuàng)職業(yè)學院智能制造專項課題——“智能制造背景下機械制造與自動化專業(yè)‘雙能力’人才培養(yǎng)課程體系探索與實踐”，項目編號：17KCZN07。

陳佰江（1981—），黑龍江牡丹江人，重慶科創(chuàng)職業(yè)學院，講師。

G712

A

1008—6129（2018）03—0001—05