基于CATIA課程的翻轉(zhuǎn)課堂項(xiàng)目教學(xué)研究分析

黃能會

摘要：針對目前我系汽車類專業(yè)開設(shè)的CATIA課程教學(xué)情況，研究了項(xiàng)目式教學(xué)法在翻轉(zhuǎn)課程中的應(yīng)用，將目前的信息化手段與課程實(shí)踐相結(jié)合，并闡述了該方法在課程實(shí)踐中的應(yīng)用過程和監(jiān)控，該教學(xué)方法改變了傳統(tǒng)以教師為主的教學(xué)形式，以學(xué)生自主學(xué)習(xí)、項(xiàng)目任務(wù)驅(qū)動(dòng)、項(xiàng)目導(dǎo)向?yàn)橹鞯男陆虒W(xué)模式，極大的提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和教學(xué)的效果。

關(guān)鍵詞：CATIA；翻轉(zhuǎn)課堂；教學(xué)實(shí)踐；項(xiàng)目

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2019）01-0098-02

CATIA課程是我系汽車類專業(yè)一門實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)課程，其主要教學(xué)內(nèi)容包括零件設(shè)計(jì)（草圖、實(shí)體建模）、裝配設(shè)計(jì)、鈑金設(shè)計(jì)、DMU運(yùn)動(dòng)仿真和工程制圖等。本課程采用實(shí)訓(xùn)方式，一人一機(jī)，由于該課程的實(shí)踐性強(qiáng)，操作命令多、復(fù)雜、綜合性強(qiáng)，學(xué)生學(xué)習(xí)任務(wù)艱巨，只利用課堂的教學(xué)和聯(lián)系時(shí)間，學(xué)生很難掌握所有的知識點(diǎn)。本文研究將項(xiàng)目教學(xué)法和翻轉(zhuǎn)課堂模式結(jié)合應(yīng)用到CATIA的課程教學(xué)中去，極大提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和自學(xué)能力培養(yǎng)。

一、CATIA教學(xué)及學(xué)生學(xué)習(xí)現(xiàn)狀

我系開設(shè)的汽車類CATIA課程總課時(shí)為96課時(shí)，分為上、下兩學(xué)期。在以往的教學(xué)中，教師每節(jié)課以講解一些命令，然后進(jìn)行操作演示，學(xué)生再做相應(yīng)的練習(xí)題，教師再進(jìn)行分析講解。由于課時(shí)數(shù)少，課程時(shí)間不集中，學(xué)生上課對知識點(diǎn)沒有預(yù)習(xí)，對所講的知識點(diǎn)沒有感性的認(rèn)識，不能消化老師所講的內(nèi)容，更別說能舉一反三了，這樣授課的結(jié)果導(dǎo)致學(xué)生最終學(xué)習(xí)效果不佳，綜合運(yùn)用能力差。課程上完后，當(dāng)進(jìn)入企業(yè)，拿到企業(yè)工程圖紙時(shí)，不會分析零件結(jié)構(gòu)等內(nèi)容，更別說進(jìn)行建模了。

大學(xué)階段前學(xué)生的傳統(tǒng)學(xué)習(xí)習(xí)慣是被動(dòng)的填鴨式接受教育，學(xué)生對其產(chǎn)生了一定的依賴性。在大學(xué)階段強(qiáng)調(diào)注重學(xué)生自學(xué)能力及主動(dòng)學(xué)習(xí)習(xí)慣能力的培養(yǎng)，良好學(xué)習(xí)習(xí)慣的養(yǎng)成對學(xué)生今后走入社會、走上工作崗位并快速適應(yīng)企業(yè)以及快速成長有著重要意義[1]。

二、翻轉(zhuǎn)式項(xiàng)目教學(xué)的實(shí)質(zhì)

翻轉(zhuǎn)課堂已被眾多老師所熟知，它明確了一種新型教學(xué)觀念[2]。在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式下，將教學(xué)主動(dòng)權(quán)交給學(xué)生而不是以往的以教師為中心的進(jìn)行講授，課堂外學(xué)生自主完成知識點(diǎn)學(xué)習(xí)，課堂時(shí)間里師生相互交流、互動(dòng)，協(xié)助完成課堂項(xiàng)目任務(wù)。讓學(xué)生學(xué)會自學(xué)，才能更好地發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，達(dá)到更好的教學(xué)效果。但是，采用項(xiàng)目式翻轉(zhuǎn)課堂模式，教師需要花費(fèi)更多的時(shí)間和精力在指導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)上，同時(shí)，還要注重培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)和團(tuán)隊(duì)合作精神。

項(xiàng)目教學(xué)是教師將一個(gè)項(xiàng)目分給學(xué)生，以“導(dǎo)演”身份指導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立或分組完成該項(xiàng)目的全過程，教師在教學(xué)過程中主要幫助學(xué)生處理該項(xiàng)目中遇到的困難，在整個(gè)過程中學(xué)生和教師是一個(gè)團(tuán)隊(duì)，這樣才能調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。項(xiàng)目教學(xué)是一種典型的以學(xué)生為中心的教學(xué)方法。

將翻轉(zhuǎn)課堂和項(xiàng)目教學(xué)融合應(yīng)用到CATIA教學(xué)中，讓學(xué)生學(xué)習(xí)由被動(dòng)變?yōu)橹鲃?dòng)，改變原有的教師教什么、學(xué)生模仿什么的模式，通過學(xué)生的翻轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)和項(xiàng)目指令學(xué)習(xí)，使教師教的恰好是學(xué)生想學(xué)的。

三、翻轉(zhuǎn)課堂在項(xiàng)目教學(xué)中的教學(xué)模式

翻轉(zhuǎn)課堂在項(xiàng)目教學(xué)中主要分為以下幾個(gè)步驟。

（一）教師把教學(xué)內(nèi)容劃分成項(xiàng)目

傳統(tǒng)教學(xué)體系中的教學(xué)內(nèi)容要按照項(xiàng)目式教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行重新整合，將教學(xué)大綱分成若干個(gè)相對獨(dú)立的項(xiàng)目模塊，再每個(gè)項(xiàng)目模塊又劃分成幾個(gè)相對獨(dú)立的子項(xiàng)目，每個(gè)子項(xiàng)目有計(jì)劃地包含若干個(gè)知識點(diǎn)，并完成一定的工作內(nèi)容，學(xué)生在該項(xiàng)目中獨(dú)立或者協(xié)作完成一個(gè)個(gè)項(xiàng)目，通過學(xué)生自己參與項(xiàng)目，了解項(xiàng)目的每個(gè)環(huán)節(jié)，并能對效果進(jìn)行總結(jié)，讓學(xué)生做到“做中學(xué)”。所以，對于項(xiàng)目的設(shè)置非常重要，在項(xiàng)目模塊設(shè)置時(shí)，要根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況來設(shè)置，既不能太簡單，也不能太難，項(xiàng)目的難度和知識點(diǎn)逐漸加大，項(xiàng)目在包含知識點(diǎn)時(shí)要盡可能全面。

（二）教師針對項(xiàng)目制作微課

教師在進(jìn)行以項(xiàng)目為案例的微課制作時(shí)，要根據(jù)項(xiàng)目選擇合適的學(xué)習(xí)節(jié)點(diǎn)來對該項(xiàng)目進(jìn)行知識點(diǎn)分割，每個(gè)知識點(diǎn)內(nèi)容做到“少而精”，例如，CATIA課程在進(jìn)行“零件設(shè)計(jì)”內(nèi)容講解時(shí)，可以分為“基于草圖的特征”“布爾操作”“修飾特征”“變換特征”“參考元素”等。以“基于草圖的特征為例”，可以細(xì)化為“凸臺”“凹槽”“旋轉(zhuǎn)”“打孔”“肋”“混合”“多截面”等，其中“凸臺”“旋轉(zhuǎn)”“肋”是使用頻率最高的方法，在進(jìn)行視頻制作時(shí)，要將這兩個(gè)知識點(diǎn)的案例豐富地表現(xiàn)出來，讓學(xué)生能夠很好地掌握其思想。同時(shí)，教師要根據(jù)后續(xù)學(xué)生的自學(xué)情況和教學(xué)情況及時(shí)調(diào)整教學(xué)計(jì)劃，對于教師來講，工作量會增大。

（三）學(xué)生的課前預(yù)習(xí)

課程安排為每周一次，每次上課前三天，教師通過網(wǎng)絡(luò)將預(yù)習(xí)任務(wù)發(fā)布給學(xué)生，學(xué)生通過自己的預(yù)習(xí)，在交流平臺中提出自己的問題，也可記錄下來在課堂中進(jìn)行提問。教師可以進(jìn)行答疑，也可以采取引導(dǎo)的方式，讓學(xué)生自主查找相關(guān)資料，然后自己解決問題，從而培養(yǎng)學(xué)生自己提出問題、分析問題、解決問題的能力。此項(xiàng)工作可以作為學(xué)生平時(shí)成績的一個(gè)方面，這樣才能調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。

（四）教學(xué)過程設(shè)計(jì)

此課程將課堂教學(xué)過程主要分為三個(gè)階段。第一階段，針對學(xué)生預(yù)習(xí)中反映較多的問題進(jìn)行集中講解，以實(shí)例操作示范為主進(jìn)行命令講解。第二階段，以行業(yè)典型產(chǎn)品設(shè)計(jì)項(xiàng)目案例為主線，將本項(xiàng)目的學(xué)習(xí)任務(wù)和學(xué)習(xí)目標(biāo)進(jìn)行明確。例如在進(jìn)行項(xiàng)目任務(wù)驅(qū)動(dòng)實(shí)例講解時(shí)，先進(jìn)行零件結(jié)構(gòu)分析，然后確定繪圖操作步驟，每個(gè)圖的繪制有多種方法，讓學(xué)生以任務(wù)的方式分組討論繪制方法的可行性。學(xué)生在完成該項(xiàng)目的過程中不斷對知識進(jìn)行鞏固和掌握，慢慢總結(jié)技能和方法。最后，將項(xiàng)目完成較好的學(xué)生的作品進(jìn)行成果展示和交流學(xué)習(xí)。同時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)自己在繪圖過程中的一些經(jīng)驗(yàn)和技巧，逐步讓他們學(xué)會舉一反三，學(xué)會解決類似的問題，不斷探索新知識，牢固掌握專業(yè)繪圖軟件。

（五）課后鞏固

對于繪圖軟件的操作，如果學(xué)生在上課后不能進(jìn)行反復(fù)練習(xí)，下一次上課的時(shí)候，基本已經(jīng)遺忘。所以需要教師對課堂知識點(diǎn)進(jìn)行歸納總結(jié)，對課前預(yù)習(xí)做指導(dǎo)分析，然后以視頻或習(xí)題的形式發(fā)送給學(xué)生，學(xué)生根據(jù)自己的實(shí)際情況對知識點(diǎn)不斷加深理解和掌握，才能讓學(xué)習(xí)效果更加明顯，同時(shí)，在課下也要帶著類似的項(xiàng)目任務(wù)進(jìn)行復(fù)習(xí)，課下的項(xiàng)目要與課堂上的項(xiàng)目有不同的學(xué)習(xí)目標(biāo)，但二者又是相互聯(lián)系的，通過反復(fù)使用學(xué)過的命令，讓學(xué)生能綜合運(yùn)用，這樣，讓復(fù)習(xí)起來也更加容易、更有效果。

（六）行之有效的監(jiān)控和評價(jià)機(jī)制

在項(xiàng)目式翻轉(zhuǎn)課堂上，學(xué)生在教學(xué)過程中占主體地位，課堂上學(xué)生的討論是否熱烈、學(xué)生是否能積極主動(dòng)參與到討論中，是該教學(xué)方法是否有效的真實(shí)反映。要讓學(xué)生在整個(gè)學(xué)習(xí)過程中都能保持較高的積極性，就需要建立與之匹配的監(jiān)控和評價(jià)機(jī)制，學(xué)生在該課程學(xué)習(xí)中的學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)、狀態(tài)與最后學(xué)生學(xué)習(xí)的結(jié)果相關(guān)聯(lián)。教師在該過程中就需要運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)、面對面等多種考核手段對學(xué)生進(jìn)行綜合評價(jià)，從學(xué)生的不同角度出發(fā)進(jìn)行評價(jià)，該結(jié)果要能反映出學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力，感受自身的價(jià)值體現(xiàn)。此項(xiàng)評價(jià)結(jié)果作為學(xué)生平時(shí)分?jǐn)?shù)。另外，設(shè)置一個(gè)以每年全國大學(xué)生機(jī)械產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計(jì)大賽或者全國三維數(shù)字化產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽的項(xiàng)目分組完成，每個(gè)小組分工完成自己所提出的任務(wù)。兩者的分?jǐn)?shù)在期末成績中所占比例為6：4，充分體現(xiàn)平時(shí)的過程管理。通過這樣的評價(jià)和考核機(jī)制，讓學(xué)生更為主動(dòng)和自信，也能更好地促進(jìn)教學(xué)效果。

四、結(jié)束語

CATIA課程的實(shí)踐性非常強(qiáng)，采用項(xiàng)目式翻轉(zhuǎn)課堂模式，可以讓學(xué)生在課堂上討論、解決問題，同時(shí)讓課下預(yù)習(xí)解放出來的時(shí)間用于課堂動(dòng)手操作；在課堂上，師生之間的氣氛更加融洽，交流更加深入，同時(shí)學(xué)生能將學(xué)習(xí)的知識點(diǎn)牢固、靈活地掌握。對教學(xué)過程的合理設(shè)計(jì)和完善的監(jiān)控、合理的學(xué)生平時(shí)評價(jià)機(jī)制保障了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)效果。經(jīng)過一學(xué)期的教學(xué)實(shí)踐，CATIA項(xiàng)目式翻轉(zhuǎn)課堂在教學(xué)中是可行的，他能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和效率，讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和實(shí)踐操作能力得到很大提高。

參考文獻(xiàn)：

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