基于微課的機(jī)械CAD/CAM翻轉(zhuǎn)課程教學(xué)改革

張麗慧　文東輝　王輝　孔凡志　陳珍珍　梁軍

摘要：文章將翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)形式引入到機(jī)械CAD/CAM課程的教學(xué)中，針對(duì)機(jī)械CAD/CAM課程的教學(xué)現(xiàn)狀和所面臨的挑戰(zhàn)，把微課與課堂授課相結(jié)合，從課前準(zhǔn)備、課中討論、課后持續(xù)作用和課程學(xué)習(xí)情況綜合評(píng)價(jià)這四個(gè)環(huán)節(jié)入手，提出了基于微課的翻轉(zhuǎn)課程教學(xué)改革實(shí)施方案，這對(duì)該課程教學(xué)內(nèi)容的完善、教學(xué)質(zhì)量的改進(jìn)、教學(xué)水平的提高具有重要意義。

關(guān)鍵詞：翻轉(zhuǎn)課堂;微課;教學(xué)改革

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ?文章編號(hào)：1674-9324（2020）16-0186-02

一、引言

CAD/CAM技術(shù)自20世紀(jì)50年代末60年代初發(fā)展至今已有將近60年的歷史，日趨成熟的CAD/CAM技術(shù)已成為現(xiàn)代制造技術(shù)的核心，滲透到了社會(huì)生產(chǎn)的各個(gè)角落，其應(yīng)用水平已經(jīng)成為衡量一個(gè)企業(yè)綜合實(shí)力的重要指標(biāo)。各行各業(yè)對(duì)CAD/CAM應(yīng)用人才的需求也一直增加，掌握CAD/CAM技術(shù)已經(jīng)成為各類(lèi)工程技術(shù)人員的基本要求，因而高等院校機(jī)械專(zhuān)業(yè)把機(jī)械CAD/CAM作為最重要的基礎(chǔ)課程之一，以培養(yǎng)適應(yīng)新時(shí)代工程領(lǐng)域需求的人才。近年來(lái)，傳統(tǒng)教學(xué)模式所暴露出的問(wèn)題愈來(lái)愈多，因此筆者將翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式引入到機(jī)械CAD/CAM課程的教學(xué)中，旨在改進(jìn)教學(xué)質(zhì)量，提高教學(xué)水平。翻轉(zhuǎn)課堂，是利用當(dāng)前信息技術(shù)的條件和大數(shù)據(jù)分析的優(yōu)勢(shì)，為改變學(xué)生學(xué)習(xí)方式和教師教學(xué)方式所作的一種教學(xué)改革嘗試。在翻轉(zhuǎn)課堂中，教師創(chuàng)建教學(xué)視頻供學(xué)生在課外觀看，回到課堂上師生面對(duì)面交流和完成作業(yè)，從而達(dá)到更好的教學(xué)效果。相較于傳統(tǒng)課堂，翻轉(zhuǎn)課堂在以下幾個(gè)方面有所差異：第一，教師的角色從知識(shí)的傳授者改變?yōu)閷W(xué)習(xí)的推動(dòng)者;第二，課堂以師生、學(xué)生之間的互動(dòng)為主，留給學(xué)生充足的時(shí)間進(jìn)行學(xué)習(xí)活動(dòng);第三，學(xué)習(xí)過(guò)程翻轉(zhuǎn)，信息傳遞在課前，內(nèi)化吸收在課堂;第四，學(xué)生的學(xué)習(xí)情況能夠得到及時(shí)反饋，教師第一時(shí)間清楚學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況，為下一步的教學(xué)安排做準(zhǔn)備。

二、教學(xué)現(xiàn)狀和面臨的挑戰(zhàn)

機(jī)械CAD/CAM課程的特點(diǎn)是教學(xué)內(nèi)容多，多學(xué)科交叉，但總課時(shí)有限。分析傳統(tǒng)的教學(xué)模式，主要存在以下問(wèn)題：第一，學(xué)生處于被動(dòng)的一方，只是一個(gè)被灌輸知識(shí)的容器，不能發(fā)揮主動(dòng)性;第二，教學(xué)內(nèi)容是一次性，特別是機(jī)械CAD/CAM課程有許多的上機(jī)操作實(shí)驗(yàn)，學(xué)生如果在課上沒(méi)有聽(tīng)清楚，上機(jī)的時(shí)候就很可能不會(huì)操作;第三，學(xué)生容易形成思維定式，往往會(huì)按照教師的思維去考慮問(wèn)題，導(dǎo)致作業(yè)題的求解方法都比較統(tǒng)一，無(wú)法發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)新能力。在浙江工業(yè)大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，機(jī)械CAD/CAM是一門(mén)48學(xué)時(shí)的選修課程，是理論和上機(jī)實(shí)踐相結(jié)合課程，也屬于小班化教學(xué)，非常適合開(kāi)展翻轉(zhuǎn)課堂試驗(yàn)。翻轉(zhuǎn)課堂和傳統(tǒng)的教學(xué)模式是不同的，它的本質(zhì)是先教后學(xué)，將更多的主動(dòng)權(quán)交給學(xué)生，學(xué)生可充分利用課余時(shí)間提前完成自主學(xué)習(xí)，課上老師和學(xué)生可同時(shí)關(guān)注基于實(shí)際案例的學(xué)習(xí)，課后學(xué)生可以自己主動(dòng)規(guī)劃學(xué)習(xí)內(nèi)容和控制學(xué)習(xí)節(jié)奏。在翻轉(zhuǎn)課堂的整個(gè)教學(xué)過(guò)程中，教師運(yùn)用傳授與協(xié)助相結(jié)合的方法，一方面滿(mǎn)足了學(xué)生的求知需求，另一方面也培養(yǎng)了他們個(gè)性化學(xué)習(xí)的能力，最終通過(guò)工程項(xiàng)目實(shí)踐，讓學(xué)生獲得更加真實(shí)的學(xué)習(xí)。但是翻轉(zhuǎn)課堂的實(shí)施也對(duì)教師教學(xué)、學(xué)生學(xué)習(xí)提出了更高的要求，既要求教師做好角色的轉(zhuǎn)換，在教學(xué)過(guò)程中發(fā)揮啟發(fā)、引導(dǎo)學(xué)生的作用，又要求學(xué)生突出學(xué)習(xí)的主體性，在學(xué)習(xí)過(guò)程中主動(dòng)操作、主動(dòng)思考。

三、基于微課的翻轉(zhuǎn)課程教學(xué)改革實(shí)施

1.課前準(zhǔn)備。教師提前梳理好課程中的基本概念與操作、重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容，并且由教師親自錄制碎片化、系列化的微課視頻單元，每個(gè)微課視頻都會(huì)重點(diǎn)講述一個(gè)知識(shí)點(diǎn)，解決一個(gè)問(wèn)題，視頻時(shí)長(zhǎng)控制在2—5分鐘。然后將視頻配以圖片、文字材料，編輯成每一章的學(xué)習(xí)素材發(fā)布在微信公眾號(hào)中，方便學(xué)生隨時(shí)觀看。在上課之前，教師提前布置好這一章節(jié)需要自主學(xué)習(xí)的內(nèi)容，學(xué)生可利用課余時(shí)間觀看微課視頻。除此之外，公眾號(hào)內(nèi)還會(huì)設(shè)置相對(duì)應(yīng)的測(cè)試題，學(xué)生需要在上課前完成，這樣教師可根據(jù)學(xué)生測(cè)試題完成的情況，針對(duì)學(xué)生容易犯錯(cuò)或難以理解的內(nèi)容進(jìn)行重點(diǎn)備課。

2.課中討論。首先，進(jìn)行小組討論。學(xué)生把課前自主學(xué)習(xí)時(shí)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題分享給其他組員，組員之間一起解決問(wèn)題，把討論之后還不能解決的問(wèn)題再提交給教師，教師和學(xué)生一起探討這些問(wèn)題。這一環(huán)節(jié)不僅培養(yǎng)了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，還加強(qiáng)了師生、組員之間的交流，培養(yǎng)了學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作的能力。其次，教師進(jìn)行授課，對(duì)章節(jié)的基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行講解。這個(gè)環(huán)節(jié)教師起主導(dǎo)作用，是為了幫助學(xué)生回憶微課視頻內(nèi)容，將基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)快速串聯(lián)一遍，為后面的深入學(xué)習(xí)做好鋪墊。最后，根據(jù)課前收到的反饋，教師總結(jié)出一些值得深入探究的問(wèn)題，學(xué)生以小組為單位解決其中的一個(gè)問(wèn)題，小組內(nèi)部可以根據(jù)問(wèn)題的難易程度進(jìn)行分工，待解決完后教師當(dāng)堂進(jìn)行講解，講解完之后給予學(xué)生充分的時(shí)間進(jìn)行消化。在課中討論環(huán)節(jié)中，教師扮演著三重身份。第一重身份，授課教師。在課堂上，對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)和重難點(diǎn)知識(shí)，教師還是需要講解的。第二重身份，答疑者。學(xué)生在課下遇到的問(wèn)題，教師在課上答疑;第三重身份，主持人。翻轉(zhuǎn)的一大特點(diǎn)是引入了大量的討論，包括小組討論、組間討論，此時(shí)，教師的角色發(fā)生變化，扮演著類(lèi)似主持人的角色，引導(dǎo)討論如何開(kāi)展。為了提高學(xué)生參與的積極性，可以將學(xué)生的課程成績(jī)與平時(shí)表現(xiàn)相關(guān)聯(lián)，經(jīng)常問(wèn)問(wèn)題、回答問(wèn)題的學(xué)生，他們的總評(píng)成績(jī)可以適當(dāng)加分。

3.課后持續(xù)作用。在課堂教學(xué)完成之后，學(xué)生必須在規(guī)定日期之前獨(dú)立完成作業(yè)，對(duì)于難以理解的題目教師可以錄制微課視頻進(jìn)行講解，也可以通過(guò)QQ、微信群持續(xù)答疑，這個(gè)環(huán)節(jié)增強(qiáng)了師生之間的互動(dòng)，大大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。為了提高學(xué)生的實(shí)踐能力，在基本的理論知識(shí)和技能操作訓(xùn)練外，實(shí)行工程項(xiàng)目實(shí)踐，把企業(yè)的項(xiàng)目作為依托，精心設(shè)計(jì)工程項(xiàng)目實(shí)踐的內(nèi)容。此外，將一些新技術(shù)和學(xué)校教師的最新科研成果引入到課堂教學(xué)中，同時(shí)加大上機(jī)練習(xí)實(shí)踐的比重，使課程內(nèi)容與工程實(shí)踐、學(xué)生課外科技活動(dòng)的聯(lián)系更緊密。最后，采用問(wèn)卷調(diào)查的方法，一個(gè)學(xué)期2—3次，學(xué)生可以對(duì)這一階段教師的教學(xué)水平做出評(píng)價(jià)，教師針對(duì)反饋情況對(duì)教學(xué)內(nèi)容做進(jìn)一步改進(jìn)。

4.課程學(xué)習(xí)情況綜合評(píng)價(jià)。機(jī)械CAD/CAM是一門(mén)理論與實(shí)踐相結(jié)合的課程，在傳統(tǒng)的教學(xué)評(píng)價(jià)模式下，不僅重視對(duì)學(xué)習(xí)結(jié)果的評(píng)價(jià)，還重視對(duì)學(xué)習(xí)過(guò)程的評(píng)價(jià)，把上機(jī)操作能力、實(shí)驗(yàn)報(bào)告完成質(zhì)量、參與討論的情況和答辯表現(xiàn)均納入考核指標(biāo)。除此之外，改變傳統(tǒng)教學(xué)評(píng)價(jià)模式下由教師一人打分的考評(píng)體制，讓學(xué)生也參與進(jìn)來(lái)，加入小組內(nèi)評(píng)、組間互評(píng)的方式。學(xué)生們以小組為單位，對(duì)工程項(xiàng)目實(shí)踐結(jié)果進(jìn)行展示，各小組之間互相評(píng)分，同時(shí)小組內(nèi)也進(jìn)行互評(píng)。實(shí)踐成果的展示鍛煉了學(xué)生的表達(dá)能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，小組內(nèi)評(píng)、組間互評(píng)起到了相互監(jiān)督、相互促進(jìn)、共同進(jìn)步的作用。

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Teaching Reform of Mechanical CAD/CAM Flipped Course Based on Micro-course

ZHANG Li-hui1，WEN Dong-hui1，WANG Hui1，KONG Fan-zhi1，CHEN Zhen-zhen1，LIANG Jun2

（1.ZhejiangUniversity of Technology，Hangzhou，Zhejiang 310023，China;

2.State Grid Zhejiang Shaoxing Shangyu District Power Supply Company，Shaoxing，Zhejiang? 312300，China）

Abstract：This paper introduces the flipping classroom teaching mode into the teaching of "Mechanical CAD/CAM" course，aiming at the teaching status and challenges of the "Mechanical CAD/CAM" course，and combining the micro-course with the classroom teaching.Based on the four aspects of pre-preparation，in-class discussion，post-class continuing role and comprehensive evaluation of course learning，this paper proposes an implementation plan for the teaching reform of flipping courses based on micro-courses.This is of great significance to the improvement of the teaching content of the course，the improvement of teaching quality and the improvement of teaching level.

Key words：flipping classroom;Micro-class;teaching reform

收稿日期：2019-07-15

資助項(xiàng)目：本研究得到了浙江工業(yè)大學(xué)校課堂教學(xué)改革項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：KG201706）

通訊作者：張麗慧（1987-），女，博士，講師，主要從事機(jī)械加工熱問(wèn)題及傳熱學(xué)反問(wèn)題方面的研究。