“翻转课堂”教学模式在计算机辅助设计类课程中的应用

【摘要】计算机辅助技术是机械类专业学生必须掌握的基本技能。“翻转课堂”这一新兴的教学模式的出现和应用，将给应用型本科院校机械类专业的计算机辅助设计类课程的教学效果的提升带来一种新的思路。本文基于翻转课堂的教学模式，并结合目前国内外对于翻转课堂模式的应用研究，探索一种适用于应用型本科院校的计算机辅助设计类课程的教学模式。

【关键词】翻转课堂  教学模式  计算机辅助设计类课程  应用型  本科

【基金项目】2015年浙江省教育科学规划研究课题：计算机辅助设计类课程“翻转课堂”教学模式的构建与实践研究 （2015SCG139）。

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2015）05-0132-01

随着信息技术的突飞猛进，计算机辅助设计（CAD）技术已渗透到机械制造业的细枝末节，传统的设计手段正逐渐被CAD技术代替，实现了由推广普及到重要支撑的转变[1]。目前，CAD技术已从二维向三维过渡与转变，三维CAD技术已成为机械专业学生必须掌握的基本技术之一。因此，面向企业培养学生利用三维CAD技术进行工程实践的能力，提升学生的专业应用技能，已是应用型本科院校机械类专业面临的重要课题。本文将“翻转课堂”教学模式引入到本科的计算机辅助设计类课程教学过程中，为机械类CAD/CAM/CAE等偏重实践的机械工程计算机教育系列课程教学开辟一条新的教学途径。

翻转课堂是一种源于美国的新的课堂教学组织形式[2]。直到2011年，由于Salman Khan和他创立的可汗学院的里程碑式推动作用，翻转课堂成为全球教育界关注的教学模式[3]。目前学者们大多认为翻转课堂是在信息化环境中，课程教师提供以教学视频为主要形式的学习资源，学生在上课前完成对教学视频等学习资源的观看和学习，师生在课堂上一起完成作业答疑、协作探究和互动交流等基于“以学生为中心”活动的一种新型的教学模式[4]。

国内也进行了翻转课堂的一些尝试，如张宝辉等[5]完善了美国Robert Talbert总结出翻转课堂的实施结构模型，并提出了信息技术和活动学习是翻转课堂学习环境创设的两个有力杠杆;钟晓流等[4]将翻转课堂的理念和中国传统文化中的太极思想等相融合并进行建模，构建出“一个太极环式的翻转课堂模型”;郑昭辉[6]进行了翻转课堂在中职机械专业AutoCAD课程的应用研究;田和强等[7]通过对大学机械类专业CAD/CAE软件课程教学现状以及翻转课堂教学模式和内涵的分析，认为将该翻转课堂教学模式引课程教学是可行的，并将大大的改善课程的教学效果。

总的来说，国内对翻转课堂的研究和实践刚刚起步，仍处于引进、介绍的阶段，且多集中在中小学课堂教学的探讨，涉及本科院校教学的研究与实践较少。目前，各高校与专业计算机辅助设计类课程的名称有所不同，但教学重点仍以培养学生的综合能力和创造力为目标，使学生掌握运用三维CAD软件去进行设计的能力为主，采用翻转课堂教学模式以任务驱动和项目教学作为教学方法，将为课程的教学提供了很好的条件。曾明星等[8]人也提出在这类课程的教学中实行翻转课堂教学，课堂上开发项目为主，将会提高学生的创新实践动手能力，进而提高课堂的高效率教学。此外，目前大量优质教学资源的迅速出现也为翻转课堂教学的发展提供了资源支持。

在计算机辅助设计类课程教学过程中应用“翻转课堂”教学模式要想取得好的教学效果，首先要构建一个具有实践指导性的模型，基于该模型整合学习过程中的各种教学资源，为学生个性化协作式学习提供服务。本文的教学课题组在分析国内外各种翻转课堂模型的基础上，根据课程的特点，借鉴建构主义学习理论和系统化教学设计理论，构建出一种实用的课程“翻转课堂”教学模型。该模型的教学过程分成课前内容、课堂知识内化、课后知识获取三个环节，包括自主学习资源的设计与开发、自主学习、课堂知识内化、总结与提升几个阶段。模型利用信息技术和活动学习为课程翻转课堂学习环境的创设提供支撑，学生个性化协作式学习环境的构建与生成得益于信息技术的支持和学习活动的顺利开展。

经过初步的课堂实践，基于“翻转课堂”的计算机辅助设计类课程教学模式的构建，可给应用型本科院校的机械工程计算机教育系列课程教学提供一种全新的、不同教学思路，使其课堂教学更加的有效、高效。在此教学模式下，教师升格为学生学习的设计者、指导者、帮助者和学习伙伴;学生则是课堂教学的主体，在教师的指导下开发了学生自主学习、思维认知和解决问题的能力，学生还能够根据实际情况掌握学习进度，从学习过程中获得优越感。如果将本文的研究成果应用于其他非计算机教育课程的教学，对于提高浙江省乃至我国高等教育有极大的现实意义，在未来教学中应不断发展，实现其更大的教学价值。

参考文献：

[1]邝卫华，仝菁.机械CAD课程教学改革探讨[J].广东工业大学学报（社会科学版），2007，（7）： 70-71.

[2]周凤瑾.在应用型本科高校中实施翻转课堂的思考[J].时代教育.2014，（17）：24-25.

[3]张卫娜，乔涛涛.“翻转课堂”文献综述[J].教育前言，2014，（1）：143-145.

[4]钟晓流，宋述强，焦丽珍. 信息化环境中基于翻转课堂理念的教学设计研究[J].开放教育研究，2013，（1）：58-64.

[5]张金磊，王颖，张宝辉.翻转课堂教学模式研究[J].远程教育杂志，2012，（4）：46-51.

[6]郑昭辉.翻转课堂在中职机械专业AutoCAD课的应用研究[J].2014，（6）： 143-144.

[7]田和强，丁淑辉，高丽等.翻转课堂教学模式在机械类专业CAD/CAE软件课程教学中可行性分析[J].课程教育研究，2014，（8）：241.

[8]曾明星，周清平，蔡国民等.软件开发类课程翻转课堂教学模式研究[J].实验室研究与探索，2014，（2）： 203-209.

作者简介：

邓小雷（1981-），男，汉族，浙江衢州人，博士，衢州学院机械工程学院机械制造及其自动化系讲师，研究方向：机械产品设计与制造、数控技术与装备自动化和机械自动化等方面。