计算机辅助工业设计教学中“翻转课堂”的应用探析

彭迪++张开凌

摘 要：以教师为主角，学生被灌输知识的课堂方式难以提高学生的学习积极性，限制了学生的创新思维。翻转课堂教学模式的应用，能够解决传统计算机辅助工业设计教学中存在的弊端。文章分别从教师教学和学生学习的角度分析翻转课堂在计算机辅助工业设计教学中的实施过程，并以具体案例的形式介绍了翻转课堂在计算机辅助工业设计教学中的应用。

关键词：翻转课堂；计算机辅助工业设计；设计教学

中图分类号：TB47-4；G434 文献标识码：A 文章编号：1005-5312（2017）17-0220-02

计算机辅助工业设计是工业设计专业中一门重要的专业基础课。学好这类课程对学生设计思想的表达、设计方案的管理以及设计要素的分析都起着举足轻重的作用。同时，习惯了“填鸭式”教学的学生很难主动在课下进一步扩散知识点，更难反思设计现状。现代设计教育先驱包豪斯学校早就提出“做中学”（Learning by Doing）的教育理念，设计教育中应该重视学生的实践已在大多数设计院校达成共识。而翻转课堂是一种将学习的主动权从教师转移到学生的互动型教学方式，能在一定程度上改进该现状。

一、翻轉课堂教学模式

翻转课堂是一种源于美国的新的课堂教学组织形式①，之后逐步成为了全球关注的教学模式。翻转课堂这种全新的教学方式，在教学过程中不再是教师讲，学生听，然后再做练习的模式，而转变成学生在非课堂时间看视频的方式完成知识的传授过程，课堂上的时间可以用来对所学知识进行消化吸收，从而形成了一种“学习知识在课外、内化知识在课堂”的新型教学结构。②

与传统的教学模式的不同，翻转课堂的应用能够有效的将课堂形式多元化，让学生获得知识不受时间空间的限制，同时，坚持以学生为教学主体，能够活跃课堂教学的氛围，调动学生的学习积极性，从而能够有效的提高教学质量。

二、翻转课堂在计算机辅助工业设计教学中的实施过程

（一）基于翻转课堂的计算机辅助工业设计教学中教师教学过程设计

1.课前

计算机辅助工业设计课程涵盖了从一维、二维、三维等课程模块，涉及photoshop、illustrator、rhino、alias一系列辅助设计软件。教师在课前需要首先明确上课课程及相关软件在计算机辅助工业设计教学和产品设计中的作用，提出课程的具体教学目标，根据教学目标确定知识点，根据知识点选定相关的教学案例，以具体的案例项目为导向，搜集整合材料。接下来，教师需要熟悉案例的制作流程，并根据自己的教学经验制作课件，课件中涉及到的重点难点有必要做出详解的视频文件，同时也可以利用网上的教学视频充实教学课件，再次是规划教学环境，设计教学活动。

2.课堂中

教师在课堂中主要起到组织教学的作用。首先，教师需要以抽查的方式关注学生的学习进展；其次，根据学生提出的问题进行答疑，对于学生能力范围之内的问题鼓励他们通过共同探讨的方式解决，培养他们的主观能动性，对于难度较大的问题可以引导的方式解决；最后，教师在课堂上制定具体的项目任务检阅学生掌握相关知识点的情况，和学生一起完成项目问题的研讨，参与项目的互评和成果交流。

3.课后

教师需要对学生完成项目过程中容易出现的进行总结，针对问题进行详实的研究并解疑整理，然后将整理的内容充实到课件中。

（二）基于翻转课堂的计算机辅助工业设计教学中学生学习过程设计

1.课前

学生是课堂的主体，在课前应该采取自主学习方式。首先，学生要根据教师制作的教学课件，了解学习任务，积极地进行新知识的学习。其次，学生对于知识具有一定的自主选择权。由于每位学生的天赋和基础都不一样，学生可以根据自身情况选择性地观看课件内容，有些同学理解能力弱，就可以多花时间反复学习同一知识点，对很难理解的内容可以观看由老师在课前制作的详解视频文件，也可以做好记录并尽量通过利用网络资源、课本、图书来解决疑难问题。这是一个主动学习的过程，培养了学生学习的主观能动性。如果还无法解决，可以带到课堂上与老师一起讨论，寻求更好的解决方案。

2.课堂中

一方面，学生在课堂上根据老师制定具体的项目任务进行上机操作练习，在规定时间内通过亲自上机操作，可以检验自身掌握知识点情况以及应用相关软件的能力，学生在操作的过程中遇到问题也可以及时和老师交流，寻求最佳解决方案。另一方面，对于一些综合性比较强的项目任务，学生可以团队合作的方式完成。在完成项目的过程中，学生共同讨论，协商解决相关问题，可以弥补他们在课前自主学习阶段由于自身知识广度和深度的限制带来的操作经验的不足，找到更好的解决方法，得到更好的学习预期效果。

3.课后

一方面，学生需要通过写学习体会的方式将课前所学的知识和课堂中遇到问题寻求解决方案的思路进行总结，并对整个课前课堂的学习过程进行反思和评价，强化对相关知识点的理解。另一方面，上机操作类课程实践性很强，课后需要学生反复加强练习，最好结合一些实际课题，比如加入高年级同学的项目团队，参与设计项目和设计竞赛，完成产品设计中的计算机辅助设计模块。

三、教学应用实例

将“翻转课堂”应用到计算机辅助工业设计教学是一种新的尝试。本文结合笔者所在院校开设的《Pro/E基础》课程实例来谈谈计算机辅助工业设计课程中翻转课堂应用的总体思路。首先，教师将课堂的学习任务提前告知学生，例如，教师让学生就学院机房的显示器造型特征通过Pro/E软件表现出来。教师在课前做好相关的教学视频并将其上传到学生能够下载的网路平台，这个视频涉及的对象不必是机房的显示器，任意外形结构相似的显示器均可。然后，学生在课前根据自己的时间观看视频、学习表现技法。

另外，学生还可以通过图书、网络资源学习更多有关Pro/E显示器造型表现技法。任务压力下的自主学习有利于培养学生独立思考和解决问题的能力。接下来，学生回到课堂就显示器实物用Pro/E软件搭建三维数字模型，遇到困难可以及时与老师和同学交流。最后，每位学生将自己的设计表现思路做成文档上传到班级群共享，课后，同学们可以自行下载其他同学的文档对比研究，取其精华。在这个过程中培养学生的反思总结能力。

四、总结

计算机辅助工业设计教学中“翻转课堂”的应用具有重要意义，不仅能够调动学生的学习积极性，而且还能帮助学生了解重难点知识，从而能够提高教学质量。另外，翻转课堂教学模式的应用，能够打破传统教学中存在的弊端，坚持以学生为主体，满足我国教育改革工作的需求，促进我国教育改革工作的发展，为社会培养大量的专业人才。

基金项目：（1）2015年度广西高等教育本科教学改革工程项目“工业设计专业计算机辅助设计教学整合模式的构建与实践研究”（项目编号2015JGB290 ）；（2）广西科技大学教务处文件教发[2016]16号，2016年度广西科技大学优秀教育成果培育项目（序号：5）。

注释：

①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，201

4（17）：24-25.

②金陵.“翻转课堂”，翻转了什么？[J].中国信息技术教育，2012（09）：18.

参考文献：

[1]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..

[2]金陵.“翻转课堂”，翻转了什么？[J].中国信息技术教育，2012（09）：18.

[3]宋朝霞，俞启定.基于翻转课堂的项目式教学模式研究[J].远程教育杂志，2014（01）：97-104.

[4]雷卫强.Pro/ENGINEER产品造型设计技法与典型实例[M].北京：清华大学出版社，2007（07）.