艺术设计类专业计算机辅助设计课程翻转课堂教学模型的研究

唐永华，刘德山



艺术设计类专业计算机辅助设计课程翻转课堂教学模型的研究

唐永华1，刘德山2

（1. 鲁迅美术学院公共基础教学部，辽宁大连 116100；2. 辽宁师范大学计算机与信息技术学院，辽宁大连 116081）

计算机辅助设计课程是艺术设计类专业重要的基础课程。根据专业、学生及课程内容特点，设计了适合培养学生构思和创意的翻转课堂教学模型，设计了适合培养学生实践技能的基于微课的翻转课堂教学模型。设计的教学模型，有益于减轻学生集中学习的压力，有利于碎片化学习，符合艺术设计类学生的专业认知特点。

艺术设计类专业；计算机辅助设计；翻转课堂；MOOC；微课

0 引言

艺术设计类专业[1]包括艺术设计、视觉传达设计、环境设计等专业，知识体系覆盖专业学科知识、现代工具使用能力、专业实践能力等方面。其中，使用现代工具的能力主要是指计算机辅助设计的能力。分析艺术设计专业学生的受教育过程，学生的通识知识、设计与绘画能力的形成是在初中、高中教育积累的基础上，在本科阶段继续深入学习。计算机辅助设计能力的培养主要来自于本科教育阶段。作者对艺术设计类毕业生进行了调查，从反馈结果看，计算机辅助设计课程的教学，知识体系落后于设计领域用人需求，课程内容更新幅度不大，教学方法远离现阶段学生的认知特点[2]。改革艺术类专业计算机辅助设计课程教学方法，对提升学生培养质量有重要作用。

翻转课堂作为一种新兴的教学模式，适合于计算机类课程教学，符合艺术设计类学生认知特点。翻转课堂是指学生利用网络完成知识的在线学习，将线下课堂作为师生之间和生生之间互动的场所，完成答疑解惑、知识的运用等环节，可以达到更好的教育效果。通过翻转课堂，将学习的决定权从教师转移给学生，学生能够更专注于主动的基于项目的学习。MOOC和微课是实现翻转课堂的两种不同方式，适用于不同的教学内容。本文从艺术设计类专业特点、学生特点、课程特点、教学方法设计等方面开展计算机辅助设计类课程翻转课堂教学模型的探索。

1 研究对象概述

本文研究艺术设计类专业学生在计算机辅助科学家课程上实施翻转课堂教学，从学生特点和课程特点看，都适合于实施翻转课堂。

1.1 艺术设计类专业学生特点

（1）文化基础相对薄弱，艺术专业特长突出

艺术类专业学生在中学阶段就开始独立从事艺术类课程学习，其艺术专业能力、艺术思维能力在设计实践中得到加强，表现出比其他专业的大学生有更强的独立意识、较丰富的社会经验和较强的社会实践能力[3]。但艺术类学生高考录取的文化课成绩偏低，教师要结合学生特点不断调整授课内容和授课方式，挖掘学生学习兴趣，发挥学生学习的主动性，提高学生学习效率。

（2）注意力持久性稍弱，适于知识多元获取

互联网时代学生的特点是更习惯图像、声音、视频等多维刺激。学生的知识获取途径除了纸制媒体外，慕课、微博、朋友圈等也是知识获取重要途径，知识获取呈现多元态势。在这样背景下，艺术设计类专业学生自我约束力不强，注意力持续短暂现象表现更为明显[4]。所以，要结合学生的注意力特点和技术发展来推动艺术设计类专业开展多媒体教学或翻转课堂教学。

1.2 计算机辅助设计课程特点

（1）计算机辅助设计课程概况

计算机辅助设计是指用计算机工具完成构图或绘图训练，实现设计的快速表现的课程。课程的主要任务是在艺术设计领域进行计算机绘画创作实践，使用计算机绘画方法开展创作，实现多媒体技术与艺术相结合。系列课程包括“计算机绘图”“计算机辅助设计与制造”“计算机辅助设计实习”等课程。其中，“计算机绘图”主要讲授二维绘图AutoCAD软件的操作，“计算机辅助设计与制造”主要讲授计算机辅助设计基本原理，“计算机辅助设计实习”主要讲授三维软件Solidworks。

计算机辅助设计类课程改变了传统艺术设计绘制量大、效率低, 存在设计灵感因创作时间过长而失去了原有创意，制约了作品的质和量的问题。同时，辅助设计软件方便设计者表现在二维、三维等平面与空间的抽象思维表现力，课程实践教学效率的提高可很好地展现学生的美术功底，完整再现作品的设计思想。

（2）计算机辅助设计课程适于翻转课堂

计算机辅助设计课程完成的是艺术创意的实现，既需要学生深入思考，也需要较高的计算机操作水平。高等院校的人才培养方案普遍要求降低学时学分，很多情况下，课堂教学只能完成二维或三维绘图中的一种。艺术设计类专业学生面临的形势是，软件不断升级，学习内容需要增加深度和应用范围。例如，AutoCAD的高级应用部分中的动态块、用户界面自定义以及二次开发的相关内容等。利用“中国大学MOOC”“极客学院”等平台，结合教师自行开发的网络课程、微课或视频课，可及时传授创新设计理念，交流学习心得，实现共享资源无限化，图文信息形式多样化，师生互动多元化，作业图稿表现快速化，课堂教学的效率将会因此而极大的提高[5]。这种变革有助于学生形成自主学习的能力，形成终身学习的习惯。

2 计算机辅助设计课程的翻转课堂教学模型

艺术设计类专业的计算机辅助设计类课程，例如“计算机绘图”或“计算机辅助设计与制造”，这些课程的理解或学习可以从艺术与技术两方面把握。首先是艺术构思或思想，需要通过深刻的思考和探究来形成；其次是艺术的实现，是计算机操作步骤或流程，属技能范畴，初学者通常易学易忘[6,7]。翻转课堂教学模型在艺术构思方面，一般模式是学生课下（线上）自学，课堂上（线下）思想碰撞，形成创新思维，有益于发挥学生的创造力，这种情况采用MOOC相对适合；翻转课堂教学模型在技能学习方面，主要解决操作流程易学易忘的问题，这种情况通常采用微课来实现，可以充分利用学生的碎片化时间，减轻学生集中学习的压力，而且，碎片化学习也符合艺术设计类学生的专业认知特点。

2.1 翻转课堂的实现路径

翻转课堂通过改变学生的学习方式来改变学生被动学习的实质。其实施过程通常由教师提前组织知识体系和知识点，学生通过互联网和参考资料课前学习、围绕知识点推导、求证和建构知识，并制作PPT微课在课堂上展示。教师在课上或课下答疑解惑，引导学生自主学习，激发学生的创新精神。利用互联网的广度和课堂探究深度，培养学生“主动式探究”学习，更好完成知识的吸收内化[8-10]。翻转课堂的实现路径如下。

（1）教师课前准备，制作MOOC或微课完成知识点解；学生课前学习。

（2）课上或课下，师生之间或生生之间展开互动；教师掌控学习过程并参与讨论。

（3）课堂教师疏理课程体系；重点知识点深入剖析；布置下一阶段学习内容。

（4）课后考评，汇总学生的优秀成果，评价并分享。

2.2 适用于构思的MOOC翻转课堂模型

基于MOOC的翻转课堂模型，要求学生在课下能相对系统地学习，形成艺术构思或创意。课堂教学中，学生之间交流碰撞，教师精讲引导。笔者在深入分析MOOC的基础上，形成了如图1所示的基于MOOC的翻转课堂模型。

图1 基于MOOC的翻转课堂模型

（1）课前准备

教师在课前需要认真整合学习内容和学习资源，形成适于MOOC学习的教学单元。以MOOC为核心的翻转课堂，在实施过程中可以借鉴使用“爱课程”网的中国大学MOOC，也可以自行开发MOOC。为取得好的学习成效，需要了解学生的学习动机、认知情况、学习述求，由此分析学生的学习风格、初始能力并确定教学的起点[11,12]。

对学习内容的整合要以教学目标为依据，参考教学所用教材及学习者的学习特点，将教学内容划分成一个个小的教学单元，并确定每个小教学单元的具体教学目标。

（2）课堂学习

根据课前整合的知识单元，细化各知识单元的具体教学目标，确定具体的教学形式，并悉心设计课堂教学内容。

在基于MOOC的翻转课堂教学模型中，教师重点完成四方面工作。一是整理知识体系。学生在线的MOOC学习通常情况下较难把握课程的全貌，通过知识体系的阐明和深化，加强学生对课程的认识，这是教学方面宏观的工作。二是部分精讲。课程的难点、重点或精彩的部分，教师通过精讲剖析，将核心知识进一步内化，这是教学方面微观的工作。三是深度学习。在线的MOOC学习更多是体现知识的宽度，课堂讲解在宽度的基础上加以深化，实现教学内容的深度与广度的统一。四是案例点评。这个案例可以来源于MOOC，也可以是学生完成的或教师搜集整理的案例，通过点评，完成教学内容从理论掌握到应用实践。

（3）课后总结

教师在线上或线下发布作业后，学生借助MOOC平台来完成。对于部分有难度或有价值的问题，学生通过视频学习、讨论组交流、教师答疑来完成。在学习过程中收获或心得，通过在线的论坛组与其他同学分享交流。

课后的另一任务是学习评价。学生的学习效果可采用形成性评价终结性评价相结合来进行。形成性评价范围覆盖作业的完成质量、课程测试的成绩及在讨论组中的表现。学生的终结性评价通过线上结业测试及线下期末考试来实现。综合评价方式系统考查学生的学习表现，有利于调动学习者参与学习活动的积极性，也有利于把握学生的学习过程。

2.3 适用于操作流程的微课翻转课堂模型

计算机辅助设计类课程的实践操作，更适合碎片化学习。根据教学内容的特点，借鉴一些典型的翻转课堂案例，按照课前准备、课堂学习和课后总结三个环节，设计了适于操作流程的微课翻转课堂模型[13]，如图2所示。

图2 基于微课的翻转课堂模型

（1）课前准备

教师根据教学目标梳理课程教学单元，近一步分离出适合微课教学的内容。之后，收集学习资源、完成微课的设计与录制。微课的视频中要体现操作要点、技术要领等提示信息便于学生把握。教师与学生都可参与微课录制作。复杂内容由专业录编人员完成，简单内容可以由师生通过录屏软件来实现。在课前准备环节，教师通还需要设定或布置学习任务。

（2）课堂学习

课堂教学中，重点解决学习任务完成过程中反馈的问题，依据问题的内容可以组织探究式教学或者讨论式教学；教师在疏理相关知识点后，根据教学内容难易程度学生或自主探究或小组协作学习，教师或检票学生实践操作情况或与学生交流讨论，并进行适宜的个别辅导或集体讲解；最后完成任务形成学习作品，实现知识（技能）的建构和内化。

（3）课后总结

教师根据布置的作业反馈情况，进行作业点评，并对优秀作品加以分析和总结。同时，教师收集与教学内容相关的拓展学习资源供学生选学，完成知识的巩固和拓展。

3 结论

本文结合艺术设计类专业特点，设计了计算机辅助设计课程的两种翻转课堂教学模型。对教师而言，基于MOOC的翻转课程模型，教师可充分借助现有MOOC资源，课前准备可以略微减化，课堂上精细讲解深入挖掘；基于微课的翻转课程模型，教师在课前需要制作完成较多的微课制作，课堂上强调学生的自主探究和协作学习。从学生角度，两种翻转课堂模型都有利于碎片化学习，有利于知识内 化，符合艺术设计类专业学生的认识特点，对其他类似课程的教学有一定的借鉴意义。

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Research on the “Flipped Classroom” Teaching Model of Computer-aided Design Course in Art Design Courses

TANG Yong-hua1, LIU De-shan2

(1. Common Course Teaching Department, Luxun Academy of Fine Arts, Dalian 116100, China; 2. School of Computer and Information Technology, Liaoning Normal University, Dalian 116081, China)

The computer-aided design course is an basic course for Art Design Specialty. According to the characteristics of the specialty, the students and the content of the course, The flipped classroom based on MOOC is designed which is suitable for students ‘artistic conception.and The flipped classroom based on micro-lesson is designed which is suitable for students’ practical skills. The flipped classroom teaching model is conducive to reduce the pressure of students, and it is conducive to fragmented learning, also it is conformed to the professional characteristics of art design students.

Art design specialty; Computer-aided design; Flipped classroom; MOOC; Micro-lesson

TP391.7

A

10.3969/j.issn.1003-6970.2017.04.008

辽宁省教育厅科学研究项目(w2015272)

唐永华(1976-)，女，副教授，研究方向为计算机辅助教学及计算机教育应用；刘德山(1970-)，男，副教授，研究方向为智能信息处理、模式识别及计算机教育应用。

本文著录格式：唐永华，刘德山. 艺术设计类专业计算机辅助设计课程翻转课堂教学模型的研究[J]. 软件，2017，38（4）：43-46