PLM導向下“翻轉課堂”模式的應用

摘 要：本文通過分析企業人才需求特點，以PLM為導向，應用“翻轉課堂”轉變教學模式，構建課程與課程之間、課程與實際應用之間的相互關聯性，以實現院校教育與企業環境統一的“立體式”教學體系。實踐證明：“翻轉課堂”模式的應用，強化了學生應用能力的培養，提高了教學質量。

關鍵詞：PLM導向 翻轉課堂 能力培養

中圖分類號：G71 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）10（a）-0124-02

在加快企業發展的轉型期，學校應根據企業對人才的需求，轉變人才培養理念，針對職業崗位需求調整教學模式，唯有如此，才能提高教學質量，實現現代職業教育的培養目標。

1 對計算機輔助設計重要性的認識及新型教學模式的構建

1.1 企業轉型期間，計算機輔助設計的重要性

國發〔2014〕26號“國務院關于加快發展生產性服務業促進產業結構調整升級的指導意見”指出，“生產性服務業涉及農業、工業等產業的多個環節，具有專業性強、創新活躍、產業融合度高、帶動作用顯著等特點，是全球產業競爭的戰略制高點。加快發展生產性服務業，是向結構調整要動力、促進經濟穩定增長的重大措施，既可以有效激發內需潛力、帶動擴大社會就業、持續改善人民生活，也有利于引領產業向價值鏈高端提升”，“以產業轉型升級需求為導向，鼓勵有能力的工業企業重點圍繞提高研發創新和系統集成能力，發展市場調研、產品設計、技術開發、工程總包和系統控制等業務”。在企業轉型中計算機輔助設計技術的應用和發展，已經跨入一個3D大眾化的新時代。3D技術作為工業化和信息化融合的支撐動力，是促進新時期產業升級和自主創新的推動力，是信息化時代、3D大眾化時代廣泛應用的基礎性、戰略性工具技術。十八屆三中全會明確提出，要把創新驅動作為重要的國家戰略，堅持把推進工業化和信息化深度融合作為轉型升級的重要支撐。充分發揮信息化在轉型升級中的支撐和牽引作用，促進“生產型制造”向“服務型制造”轉變。2014年第十二屆全國人民代表大會第二次會議李克強總理再次強調：“促進信息化與工業化深度融合，推動企業加快技術創造，增強傳統產業競爭力”。在當前企業急需技術服務型、創新型、實用型等復合型人才的情況下，完成產業轉型升級，增強企業競爭力，培養高素質高技能、熟練應用計算機輔助設計的3D人才，刻不容緩。

1.2 PLM導向下，建立“立體化”教學體系

PLM （product lifecycle management）即產品生命周期管理來源于全球制造業信息化的長期實踐和發展。管理模式受到了國際知名制造企業的認可，是當代企業面向客戶和市場，整合重組并充分利用產品每個生命周期中的組織結構、業務過程和資源配置，從而使企業實現整體最大化的先進管理方式。這個管理方式不僅是整合本企業各個業務部分的信息數據統一管理模式，也是連接不同的企業應用系統提供統一的基礎信息表示和操作。

PLM是一種應用于單一公司的企業內部，或分散在多個地區進行生產的企業內部，以及在產品研發領域具有協作關系的企業之間，支持產品生命周期的信息的創建、管理、分發以及應用的一系列應用解決方案，它匯集了與產品相關的所有人力資源、流程、應用系統和信息。PLM貫穿于將一個產品從生命的開始即用戶（市場）訂單到設計（CAD）/制造（CAM）、銷售、用戶的使用，直到產品淘汰整個生命周期一體化的管理，如圖1。根據企業轉型的需求，以及職業教育教學的要求，在培養學生的過程中，從學生入學開始，按照PLM理念進行教學，每一學期教學內容首尾銜接。以PLM為導向，整合教學資源，規范教學計劃，融合教師之間的協作、知識的相容，建立“立體化”教學體系，培養復合型創新型人才。

目前職業教育偏重科學知識、輕視實踐訓練，偏重專業知識傳授、輕視綜合素質與能力培養，偏重專業教育，輕視人文、經濟、環保作用的傳統培養模式，構建新的課程體系—— “立體化”教學體系，要求避開灌輸式、封閉式、照本宣科式教學模式，完成一門課程的講解，要求授課教師要熟悉整個教學計劃，以完成事件（項目、案例、活動等）達到教學目的為理念，建立課程與課程之間、課程與實際應用之間、跨專業甚至院校之間相關關聯的“立體化”教學體系，完成對人才個性化、創新型、復合型的教育，培養出高質量高素質的人才。

以PLM為導向，培養學生機械制圖基礎知識、機械制造及機械設計理論知識（PLM的訂單），為計算機輔助設計（2D、3D設計）打下基礎；運用2D、3D設計軟件教學手段，結合企業案例進行產品造型設計，學生通過通過工藝圖表等完成CAM加工造型學習（PLM設計、制造）；進而通過課程設計、畢業設計進行教學檢驗（相當于PLM的銷售及售后服務環節）。在教學用采用翻轉課堂法、任務驅動教學法、項目教學法、案例教學法等來提高學生能力為目的的行之有效的教學模式，通過一個與實際應用相關的事件來組織教學活動，將課堂內容和實際應用有機結合，學生作為事件的實施者，在事件的完成過程中傳授教學內容。

2 “翻轉課堂”模式在教學中的應用

2.1 “翻轉課堂”

“翻轉課堂”起源于美國科羅拉多州落基山的“林地公園”高中。2007年，“林地公園”高中的兩位化學教師喬納森·伯爾曼（Jon Bergmann）和亞倫·薩姆斯（Aaron Sams）事前使用錄屏軟件錄制了課堂內容，并將視頻上傳到網絡，以此幫助缺席的學生補課。后來，這兩位老師安排學生在家觀看課堂教學視頻，帶領學生在課堂上完成作業，并對學習中遇到困難的學生有針對性地進行講解，這種教學方式受到了學生的喜愛。兩位教師為了讓更多的教師理解和推廣翻轉課堂的理念和方法，在林地公園高中舉辦了“翻轉課堂”“開放日”（Open House），讓更多的教育工作者來觀看翻轉課堂的運作情況和學生的學習狀態。這種做法促進了翻轉課堂教學模式的推廣。此外，翻轉課堂的推動還要得益于開放教育資源（OER）運動。自麻省理工學院（MIT）的開放課件運動（OCW）開始，耶魯公開課、可汗學院微視頻、TED ED（TED的教育頻道）視頻等大量優質教學資源的涌現，為翻轉課堂的開展提供了資源支持，促進了翻轉式教學的發展。

“翻轉課堂”模式改變了傳統的教學流程，將本來在應該在課堂上講解的教學內容，由老師運用教學錄像把教學內容錄下來，把錄像視頻以及相關的教學PPT、學習資料等上傳到網絡上，在上課之前，學生按照老師的要求觀看視頻。學生通過網絡進行自學的過程中，通過網絡BBS等工具把學習難點疑點反饋給老師，老師進行總結歸納。課堂上，老師針對問題進行引導討論，根據學生的學習情況進行個性化指導，或通過分組討論等活動，運用錄像上學到的知識完成事件（案例、項目）等，進行理論與實踐應用，從而達到教學的目的。在傳統教學模式中，課堂上老師滿堂灌地講授新知識，學生被動地接受知識。傳統課堂面臨的問題是學生沒有跟上教師進度或思想開小差，就會出現知識斷點，課后老師布置作業讓學生完成進行復習鞏固，但是知識斷點很難掌握。老師也沒有辦法針對每個學生的基礎、需求、學習進度以及個人接受能力進行輔導教學，從而只能照顧中間程度的學生，對于學得快接受快和學得慢理解慢的學生難以兼顧，從而造成了班級教學出現偏差大的現象。翻轉課堂模式利用錄像資料，讓學生可以根據自己的接受能力，反復觀看，從而讓學生避免了出現知識斷點的現象。

“翻轉課堂”模式使教師和學生的角色發生了變化，教師由課堂傳播者變成了學習的促進者和指導者，學生由被動的接受者變成了學習的主動者。教師通過事前按照課堂內容進行錄制視頻資源，上傳網絡，學生利用業余時間或晚自習時間觀看教學視頻進行模仿，并反饋問題。學生可以靈活安排學習時間，課堂上節省的時間來進行項目、案例訓練，解答疑問。

2.2 “翻轉課堂”在計算機輔助設計課程中的應用

2.2.1 教學計劃的規范

“立體化”教學體系要求教學進度的安排符合循序漸進的培養要求，以PLM貫穿教學內容的指導要求，進行教學計劃的調整，制定以提高學生“能力”為導向的課程教學和導學方案。除素質教育、基礎課程外，先安排機械制圖、計算機繪圖，以“夠用”為度，整合機械制造基礎、制造工藝、互換性等課程為機械制造基礎，整合機械設計基礎、工程力學為工程力學及機械設計基礎課程，運用計算機輔助設計（選用先進的3D設計軟件CAXA、UG、PRO/E）完成產品造型，把課堂設置在實訓室，講解CAM基礎知識及操作技能，利用課程設計、畢業設計進行綜合驗收。

整個教學計劃的設置要符合培養目標，要貫穿專業技術應用能力培養這條主線，要構建相對獨立又相互交融的實踐教學體系和理論教學體系。

2.2.2 教學資源的優化

以教學計劃每個節點為主，安排經驗豐富的教師從事教學工作，上下銜接，課程與課程之間事件（項目、案例等）環環相扣，以PLM即產品生產管理的方式安排教學。

一是做好課程結構調整，優化資源整合。要把“翻轉課堂”模式運用好，應根據課程的教學大綱及相關素材，結合“立體化”教學理念，創建并完善精品課程，錄制教學視頻，整合并上傳網站，這樣學生能根據自身情況來量身定制自己的學習時間。學生在規定時間內，利用網上精品課程提供的教學章節，針對同步視頻進行學習。學生觀看視頻的效果如何，教師通過建立BBS等討論交流平臺來梳理學生在學習中存在的問題，并加以整理，做好充分的備課，以便在課堂上有針對性地解決學生在視頻學習中存在的問題。

“翻轉課堂”模式的優點是觀看視頻掌握在學生自己手里，掌握的可以不看，難度大的反復多看幾遍，學生在步入課堂之前已經完成知識的學習，結合事件（項目、案例等）帶著問題進入課堂。我院已經有清華、北大等知名教師錄制的教學視頻，建立了國家級、省級的在線學習平臺，院級建立了課程設置團隊、創建了精品課程。

二是結合學生專業特點，進行“訂單式”培訓。除了完成理論教學外，要注重培養學生的動手能力，繼而培養解決實際問題的能力。學生通過相關章節學習，他們獲得的課程知識、解決問題的能力是分散的、零碎的，根據學生專業特點，進行“訂單式”培訓。

我院采用翻轉課堂法、項目教學法、案例驅動法相配合進行教學，起到事半功倍的作用。在“立體化”教學體系下，組建了一個強有力的教學團隊，從年齡、學歷、知識結構上進行了調整，教師的閱歷、實踐能力等都做了具體要求，在PLM導向下，要求任課教師積極參與企業頂崗實習，完成了教學資源的整合，打造了計算機輔助設計精品課程。

3 結語

高職教學，應注重以職業崗位需求為導向，以知識傳授為基礎，以能力培養為重點。在CAD/CAM等特色專業建設中，應根據企業結構調整大膽進行教學改革，注重實踐能力培養，動手能力培養。“翻轉課堂”模式在教學中的應用，強化了工程應用能力的培養。幾年來，我院以證代考，積極參加各種比賽進行大練兵，取得全國3D聯賽江蘇賽區獎項、省級繪圖比賽二等獎、市級設計大賽組織獎，教師積極參與企業產品研發，獨立或參與并獲得了多項創新型專利。

參考文獻

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