微课在机械CAD课程中的应用效果研究

张满球 贾义敏

摘要：AutoCAD（计算机辅助设计）软件是广泛应用于各行各业的一个强有力的工具。本文以机械CAD课程为例，对微课在该课程中的应用实践效果进行研究，以行动研究法探索如何有效地在CAD课堂中使用微课资源。通过研究发现，微课在课堂中的合理使用能够减轻教师的课堂辅导工作量，提升学生学习的自主性，提升课堂效率。

关键词：微课；机械CAD；职业教育；行动研究法

中图分类号：G434 文献标识码：A 论文编号：1674-2117（2015）22-0120-04

● 引言

1.研究缘起

21世纪是信息技术高速发展的时代，为了适应知识经济和信息化社会对高等专业人才培养的要求，在职业教育教学过程中应用现代信息技术，已经成为当前职业教育改革的一种必然趋势[1]，微课也由此应运而生。微课是以阐释某一知识点为目标，以短小精悍的在线视频为表现形式，以学习或教学应用为目的的在线教学视频。[2]它借助先进的信息技术和网络平台，实现了优质资源的共享和自学的灵活性，其积极作用不能低估。[3]微课作为辅助学习与教学的资源[4]，它在课堂中的应用改变了过去以教师讲授为主的单一的教学模式，在近年来的课程变革中受到广泛的关注。

机械CAD课程的特点是涉及命令多，操作繁琐，而且在实际应用中还要遵循机械行业的众多相关规定，是一门专业性非常强的课程。目前的课堂教学模式主要是教师演示、学生练习、教师巡回指导，这种传统的以教为主的教学模式在教学实践中普遍存在以下问题：

①学生学习效果不够理想。学生经常“一听就会，一做就错”，或者“听了很多，记住很少”。[5]所以在课堂中能够完全将学习内容消化吸收的学生只占小部分。

②教师教学压力大。教师经常要不断地解答同样的问题，由于精力有限，往往不能兼顾到每位学生，部分学生因没有及时得到教师的解惑，影响了学习效果和学习的积极性。

2.研究目的和意义

为解决目前机械CAD教学中存在的问题，提高课堂教学效率，减轻教师的负担，同时也为了响应职业教育改革从以“教”为中心向以“学”为中心的思想转移，[6]本研究将以广州市某技师学院14届高职某班学生为研究对象，将微课引入机械CAD课堂教学中，旨在研究微课在课堂教学中的应用效果以及如何在课堂中有效地使用微课。在研究过程中我们以行动研究法为主，通过对三次使用微课的课堂教学进行研究，以问卷调查的方式收集数据并进行分析，同时采用观察法观察课堂教学实践情况，以此作为辅助参考。

● 研究过程

1.微课的制作

参与研究的教师针对AutoCAD

2006软件及广州市计算机绘图员（机械）中级考试的相关要求，一共制作了34个微课视频，每个微课的时长都在10分钟以内，制作尽量短小精悍，内容包括了命令的操作演示和学习的重点、难点。在进行第一次行动研究之前录制完成了其中的22个微课，通过第一次和第二次行动研究的结果，后面的微课进行了相应的调整和改进，在第三次行动研究之前完成了全部34个微课视频的录制。

2.第一次行动研究

①第一次行动研究计划（如下页表1）：

②实施过程：在实验班第一次使用微课进行课堂实践。教师首先发放了2个微课视频：“圆”“阵列”，由学生在课堂上自主观看视频，自行研究任务图形的画法。教师找出完成较快的学生进行演示，并对学生的演示进行点评，然后发放“几何图形的绘图技巧一”的微课视频，给有需要的学生作为学习参考，继续完成图形一的绘制。

③观察：通过对课后的调查问卷得到的数据分析发现，如图1所示，在参与调查的40位学生中，有5%的学生是完全没有使用微课的，只有32.5%的学生观看了全部的微课视频。如图2所示，完全掌握知识点的学生占62.5%，完全不懂的学生占2.5%。教师通过在课堂观察和课后调查发现，本次行动研究中观看视频的学生人数较少，大部分学生更愿意用前面学过的其他命令来绘制本次课的图形，有部分学生没有按照教师的安排执行，而是继续前面课程的练习。通过以上数据分析可知，微课在本次课堂中没有起到有效的作用，笔者通过对课堂教学的观察及与学生的沟通，总结其原因主要有以下几个方面：

a.学生习惯于旧的学习模式，更依赖于教师的演示，不愿意去尝试自主学习的方法，因此有较多学生宁愿用已经掌握的知识去完成图形的绘制，尽管这样做是事倍功半。

b.有部分学生还没有完成上一节课的图形，选择继续做之前的作业，没有参与到自主学习中。

c.微课制作存在不足，学生反映文字太小、速度太快，影响了观看微课的积极性。

④反思：通过本次行动研究笔者发现这次课存在着很多不足之处。在机械CAD课堂中引入微课学生需要一个适应过程，对于如何使用微课，需要教师不断引导，学生的自主学习能力需要提高，学生与教师在课堂上角色的转变不是一次课就可以完成的；教师在进行计划安排时，要尽量避免其他学习任务的干扰；录制好的微课视频还存在着不足。根据前面的数据分析和研究结论，笔者制定了第二次行动研究计划，并针对第一次行动研究的不足之处进行改进。

3.第二次行动研究

①第二次行动研究计划（如表2）：

②实施过程：第二次行动研究中，因为微课是前期已经录制完成的，且时间比较紧张，教师还没有来得及做出相应的改变，这次行动研究主要是对微课的应用进行研究。上课后，教师首先向学生说明了微课的使用方法，并提示学生在自主学习中重点要关注的几个微课，然后发放了“阵列”“圆”“修剪”“删除”“极轴”“对象捕捉”6个微课视频给学生自学。15分钟后，教师请完成较好的学生进行演示，其他学生与教师对该生的演示进行讨论和点评。随后，学生继续完成练习图形二，教师发放微课视频“几何图形的绘图技巧二”，帮助学习基础差的学生完成图形。

③观察：本次研究的调查问卷结果如下页图3所示，第二次行动研究与第一次行动研究相比，观看3个以上微课的比例从27.5%提高到41.18%，但是完全没有观看微课的比例也从第一次行动研究的5%升到17.65%。如下页图4所示，本次行动研究从学生掌握程度来看，两次实践区别不大，完全掌握的学生比例分别是62.5%和63.16%。

④反思：通过第二次行动研究发现，本次研究使用微课数量过多。研究共发放了7个微课视频，学生全部看完需要35分钟，这对于40分钟的课堂教学来说是不现实的。而作为学生，很难从这些数目众多的微课中快速有效地查找出有用的信息，这是本次行动研究中最大的问题。教学内容的选择也对微课在课堂中的应用有着至关重要的作用。笔者通过课堂上的观察记录发现，绝大部分学生并没有采用微课中新知识点的内容进行自主学习完成图形二的绘制，而是利用已知的命令进行绘图。针对第一次和第二次行动研究中出现的问题，在第三次行动研究中将做出相应的改进和调整。

4.第三次行动研究

①第三次行动研究计划（如表3）；

②实施过程：在第三次行动研究之前，参与研究的教师完成了全部34个微课视频的制作，特别是针对前面学生提出的问题进行了改进。在新录制的视频中，教师演示和讲解速度放慢，在后期编辑时把字幕放大，并且缩短了片头的时间。本次研究以“表面粗糙度块的创建与使用”这一新的知识点作为微课教学的实践内容。整节课只使用了一个微课视频“表面粗糙度块的创建与使用”，时间是6分02秒。教师布置任务后发放微课视频，让学生自主观看学习，并选出学生进行演示。学生演示结束后，对该生在演示中存在问题，由其他学生进行点评并更正，随后教师再进行示范，最后学生在零件图中进行表面粗糙度块的标注练习。

③观察：第三次行动研究通过调查问卷得到的结论，如表4所示，参与调查的学生100%观看了微课视频。如表5所示，有84.38%的学生掌握了该知识点，只有15.63%的学生表示不太会。从第三次行动研究的数据分析发现微课的使用率100%，明显比第一、二次的27.5%和41.18%高很多，在这次实践中，“表面粗糙度块的创建与使用”微课发挥了充分的作用，分析其原因就在于微课内容新、精。作为一个新的知识点，学生不观看微课就无法完成练习，所以学生在看教材和看微课视频两者中，毫无例外地选择了观看微课视频。而且本次课只发放了一个微课视频，时间也只有6分钟左右，这对学生观看来说很容易完成。从表5中可以看出，第三次行动研究中完全掌握知识点的学生比例达到84.38%，也远远大于第一、二次实践的62.5%和63.16%，正是因为有了微课的引导，学生少走了很多弯路，能够高效地完成本节知识点并合理运用。

④反思：通过第三次行动研究发现，不论是微课的使用率（三次分别是32.5%、41.18%、100%），还是学生对知识点的掌握程度（三次分别是62.5%、63.16%、84.38%），都比第一次和第二次要好。通过三次行动研究不断改进调整，最终第三次得到的教学效果相对比较理想。

5.平行班对比

在整个研究中，还采用了一个平行班进行对比。该平行班同样是14届高职一年级，学习基础与实验班差别不大，该班采用传统的教学方式，先由教师演示学生再进行练习，而实验班采用的是通过观看微课再进行自主学习的学习方式。两个班级第一次对比是针对同一学习任务——第二次行动研究所学的任务图形二；第二次对比是在相隔一个月后，分别进行了图形的绘制测试，并对结果进行了统计。如表6所示，在2分钟内平行班没有人完成制图，实验班有5.71%的学生完成了该图形；在2～5分钟之内完成图形的人数比例实验班和平行班分别是45.71%和34.04%。从这两组数字来看，对图形绘制的掌握程度实验班明显要好于平行班，学生通过观看微课自主学习，更容易将所学知识记忆、吸收、转化，即使过去一个月，也能很快回忆起来。针对同一学习任务“表面粗糙度块的创建与使用”，也与平行班进行了对比研究。在平行班采用了传统的教学模式，教师先进行演示，接着学生练习，同时教师进行辅导，该班总人数是44人，在一节课的教学过程中，教师共计回答学生提问25人次，可以说教师在这一节课里基本处于忙碌状态。而同样是该知识点的学习，在采用了微课教学的实验班，该知识点学生实现了零提问。虽然有部分学生无法一次记住粗糙度块的操作，但他们完全不需要再依赖教师的辅导，可以随时播放、控制微课视频，学习不会的知识点。

● 研究结论

从本研究可以发现，微课对机械CAD教学有着不可忽视的作用，但微课的合理应用也直接决定了微课的应用效果。通过三次行动研究的不断尝试和改进，特别是第三次的行动研究相对比较成功，笔者得出下面的结论：

①微课的合理使用能够将教师从繁重的课堂教学中解放出来，教师不需要像过去一样重复回答同样的问题，课堂提问率也大大降低。

②采用微课教学时，学生的学习方式更灵活自主，遇到问题时可以随时查看微课，不需要举手等教师解答，一定程度上提高了课堂的教学效率。

③在微课视频制作时，要注意演示速度不能太快，字幕尽量要大一些，这样学生在观看时能更轻松。微课的播放时间不能太长，内容不能太多。

④微课在课堂中的定位要合适，最好是作为新知识点的学习工具来使用，而且微课的内容最好是学习的重点或难点。第一次和第二次行动研究都有部分学生没有观看微课，就是因为对于他们来说，微课可有可无，没有观看微课也不影响图形的绘制。而在第三次研究中选择的学习内容相对比较难，学生无法通过现有知识进行操作，此时微课的作用得到了凸显。

参考文献：

[1]邵华.微课理念引导的高职课堂教学模式改革研究[J].成人教育，2014，34（5）：99-101.

[2]焦建利.微课及其应用与影响[J].中小学信息技术教育，2013（4）：13-14.

[3]王秋月.“慕课”“微课”与“翻转课堂”的实质及其应用[J].上海教育科研，2014（8）.

[4]曹殿波，薛苏秦.“微课”实践中亟待厘清的四个基本问题[J].中国医学教育技术，2013（5）：495-498.

[5]倪振荣，魏丽.基于微课模式下的计算机基础课程教学[J].济南职业学院学，2014（5）：19.

[6]李妍.高职《机械制图》课程教学改革初探[J].考试周刊，2013（1）：12-13.