翻转课堂在计算机绘图系列课程教学改革中的应用*

2016-03-14魏兴春李海燕

甘肃科技 2016年17期

关键词：绘图内化计算机

魏兴春，李海燕，郑　敏，宋　鸣，吴　卓

（兰州理工大学机电工程学院，甘肃　兰州730050）

翻转课堂在计算机绘图系列课程教学改革中的应用*

魏兴春，李海燕，郑敏，宋鸣，吴卓

（兰州理工大学机电工程学院，甘肃兰州730050）

翻转课堂通过对知识传授和知识内化的颠倒安排，改变了传统教学课堂上以教师为主导讲授而学生处于被动接受知识的现状，实现了对传统教学模式的革新。本文将翻转课堂教学模式引入计算机绘图系列课程教学，通过录制教学视频、构建网络教学平台，实现了学生课前自主学习完成知识传授，而知识内化则是在课堂上经老师的指导与同学的协助而完成的。翻转课堂教学模式对于提高学生自主学习能力，提高课堂教学效率具有积极的作用。

翻转课堂；教学模式；教学改革；计算机绘图

翻转课堂理念，来源于美国科罗拉多州落基山的“林地公园”高中。2007年春，该校的两位化学老师乔纳森·伯尔曼（JonBergmann）和亚伦·萨姆斯（AaronSams）在考虑如何给因病无法出席课堂学习的学生补课时，利用录屏软件录制PowerPoint演示文稿及教师讲课音频，并将制作好的视频放置到网站上以供缺课的学生使用。从未缺席的学生也使用在线材料，主要用于复习和强化课堂教学内容。不久，两位老师开始重新思考如何展开课堂教学实践以取得更好的教学效果，由此提出了该理念［1］。

1　本校计算机绘图系列课程教学现状

本校开设的计算机绘图系列课程有：《Solidworks三维造型设计》、《Pro/Engineer三维造型设计》和《计算机绘图基础——AutoCAD》，三门课程都是跨学科的公共选修课，每学期每门课选课人数都在160人左右。根据2013年本科培养计划制订新教学大纲规定：每门课都是20学时，1个学分，理论授课10学时、上机实训10学时，考核方式为综合测评。传统的CAD/CAE软件课程教学，教师通过教学项目或教学案例讲解特征命令的用途和操作方法，并进行操作演示，学生大多被动地接受知识，按照教师的指示完成课堂的练习实例［2］。本校之前一直沿用这种传统的教学方法，即理论授课在多媒体教室进行，实训在计算中心机房进行，课程结束后参照出勤和一次结课作业给学生评定成绩。

2　传统教学方法存在的问题

计算机绘图系列课程这样的软件类课程操作命令较多，建模过程比较繁琐，而且难度较大。传统教学模式中，教师在课堂上忙于完成教学任务，往往是填鸭式的满堂灌，学生更多是被动地听和接受，很难长时间注意力集中，而且学生的接受能力不同，有的学习得快，有的学得慢，再加上班级人数过多，很多学生容易开小差、打瞌睡、玩手机等，课堂教学很难达到预期的目标。课后由于场地、时间等原因学生和老师之间又缺乏有效的沟通，教学氛围过于死板，教学质量难以提高。

3　翻转课堂教学模式设计

传统教学过程通常包括知识传授和知识内化两个阶段。知识传授是通过教师在课堂中的讲授来完成，知识内化则需要学生在课后通过作业、操作或者实践来完成的。在翻转课堂上，这种形式受到了颠覆，知识传授通过信息技术的辅助在课前完成，知识内化则在课堂中经老师的帮助与同学的协助而完成的，从而形成了翻转课堂［3］。

3.1学习资源准备

学习资源就是指教师布置给学生的课前学习资料。考虑到学生在课外的学习时间和精力有限，教师准备的学习资料不宜过多，尽量保证学生自主学习时间应该与以往的作业时间相当，不要给学生过多压力，尤其是教学视频，最好是十分钟左右长度的微视频。学生课外学习环境比较宽松，注意力很容易分散，为了保证学习的有效性，教师可以选取更为生动、更有吸引力或者任务型较强的学习资料。

依托学校精品课程教学服务平台，创建三门课程对应的网络教学平台，网站内容包括课程学习指南、教学课件、教学视频、参考教材、学习资源和在线答疑等模块，将准备好的学习资源图文并茂的展现在网络教学平台上。另外，还要建立课程QQ群方便教师和学生的互动交流。

3.2课前学习

传统的课堂是以教师为中心的一对多的讲授，而翻转课堂则是以学生为中心的。但是这并不意味着学习新知识的过程将不在教师的控制下进行，相反整个教学过程都应该在教师的设计和操控下完成。学生课前的自主学习是翻转课堂的关键环节，自主学习的成功与否关系到课堂活动是否能够顺利进行。为了保证学生课前自主学习顺利进行，在选课之前建立相应课程QQ群，通过学习任务单的形式向学生提前下达学习任务。所谓 “学习任务单”，是教师设计的帮助学生在课前明确自主学习的内容、目标和方法，并提供相应的学习资源，以表单为呈现方式的学习路径文件包［4］。学生借助课程网站提前完成学习任务单要求的学习任务，实现知识传授在课前自主完成。

3.3课堂学习

课堂学习是翻转课堂的核心部分，为了使知识内化实现最大化，既要注重教学方法的选择，又要灵活多元化地组织课堂活动。

3.3.1理论学习

在理论课堂上，教师首先对学生课前自主学习时出现的一些共性问题进行集中讲解，然后进行课内讨论交流。由于选课人数较多，要将学生进行分组，小组规模控制在5人以内，在课前由学生自行组合，每一组推荐一位组长负责协调。教师根据课程内容和学生在线自主学习的过程中提出的疑问，总结出一些典型的问题，小组内部就典型问题展开讨论，每个小组成员都要积极的参与到讨论活动中，随时提出自己的观点和想法，小组成员通过交流、协作完成理论学习目标。在此过程中教师需要随时捕捉各小组的讨论动态并及时加以指导。讨论完毕后每一组都要确定一个上机实训目标和具体任务。

3.3.2上机练习

在计算机绘图系列课程的上机实训过程中，项目化式是最适合使用的方法。根据理论学习课堂讨论时拟定的上机实训任务，每个学习小组在此环节完成一组作品。教师从提交的作品中评选出几组优秀作品，由该组同学向其他同学进行现场展示和讲解。整个上机实训过程中，教师充当观察者和指导者，动态掌控各组学习进展，参与学生讨论。最后是课堂总结，教师对全班学生的作品进行统一点评，将课堂内的互动交流引向更高层次。

3.4课后总结

课后的总结也是翻转课堂的重要组成部分。教师需要对学生课前在线学习、课中表现、课堂作品等作出评价，而学生也要完成自我评价、组内和组间的互评，通过多方面的评价对学生进行更为全面合理的考核。同时，教师通过对各小组成员的评价，及时了解每个学生的学习情况，从而实现分层次教学，并对个别学习有困难的学生采取相应的补救学习措施，对学有余力的同学提出拓展性的要求，实现学生对知识的巩固和拓展。另外，通过课后与反思，可以进一步改进教学资源，调整教学方法，实现翻转课堂的优化和完善。

4　翻转课堂教学评价方案

本校计算机绘图系列课程评价方式为综合测评。传统教学中对学生成绩的评定主要包括：出勤（30%）和结课作业（70%）。但实际操作中，缺少过程监控，存在作业抄袭、拷贝等现象，很难对学生做出真实的评价。引入翻转课堂教学模式后对传统的成绩评定方式做了相应改进，加入了课前自主学习、课堂讨论、网络或课堂中交流的活跃度等作为评估准则，新的评价方案为：结课作业（60%）、课前自主学习（10%）、课堂讨论（10%）、出勤（10%）和网络活跃度（10%）。