基于翻轉(zhuǎn)課堂的電子專業(yè)《計算機輔助設(shè)計》教學實踐

呂圣林,余思東

(廣西農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學院 網(wǎng)絡(luò)信息中心，廣西　南寧　530007)

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基于翻轉(zhuǎn)課堂的電子專業(yè)《計算機輔助設(shè)計》教學實踐

呂圣林,余思東

(廣西農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學院 網(wǎng)絡(luò)信息中心，廣西南寧530007)

基于翻轉(zhuǎn)課堂的教學模式，結(jié)合電子專業(yè)《計算機輔助設(shè)計》的課程特點，從開課前期、課前、課中和課后四個階段設(shè)計了電子專業(yè)《計算機輔助設(shè)計》的翻轉(zhuǎn)課堂教學模式，給出了具體實施方案。通過豐富的網(wǎng)絡(luò)教學微視頻、有針對性的項目作業(yè)、有效的溝通交流和自學引導，依托網(wǎng)絡(luò)信息平臺，切實增強了學生電子產(chǎn)品項目的設(shè)計能力，培養(yǎng)了學生創(chuàng)新協(xié)作能力。

翻轉(zhuǎn)課堂；教學模式；計算機輔助設(shè)計

一、前言

隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”時代的到來，“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的模式在教育領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用，翻轉(zhuǎn)課堂教學模式就是在這種背景下的產(chǎn)物。翻轉(zhuǎn)課是“掌握學習”“建構(gòu)主義”和“學習金字塔”等理論在教學實踐中的應(yīng)用[1]。翻轉(zhuǎn)課堂以學生為主導者，依托現(xiàn)代信息技術(shù)真正做到了學生的個性化教育，獲得了良好的教學效果。因而受到國內(nèi)外教育行業(yè)的廣泛關(guān)注。根據(jù)美國教育咨詢公司CkassroomWindow 在2012年的一個調(diào)查報告，80%的受訪教師認為翻轉(zhuǎn)課堂增強了學生的學習能動性，67%的受訪者表示采用翻轉(zhuǎn)課堂教學模式后學生學習成績普遍得到提高[2]。為了提高學生的自學能力、實際操作能力和獨立分析處理問題的能力，同時也培養(yǎng)他們協(xié)作交流、團結(jié)互助、分享交流的能力，本文在高職院校電子專業(yè)《計算機輔助設(shè)計》課程中進行翻轉(zhuǎn)課堂教學實踐。

二、“翻轉(zhuǎn)課堂”教學模式的特點

“翻轉(zhuǎn)課堂”是一個舶來品，它起源于美國的林地公園高中，國內(nèi)也有的翻譯為“顛倒教室”“反轉(zhuǎn)課堂”等。在2011年，Salman khan曾在演講中提到：有很多學生喜歡晚上在家觀看Khan Academy的數(shù)學教學視頻，第二天白天在教室里完成課堂作業(yè)，當存在疑惑時，可以及時向在場的老師請求給予幫助。這種課堂模式與傳統(tǒng)的“白天教師在教室上課，晚上學生在家做作業(yè)”的教學過程正好相反，于是他們稱之為“翻轉(zhuǎn)課堂(flipped classroom)”[3]。此后，很多教育工作者的追捧及其爭相效仿，翻轉(zhuǎn)課堂也成為近年最為熱門的教學改革話題。

所謂翻轉(zhuǎn)課堂，就是在信息化環(huán)境中課程教師提供了以教學視頻為主要形式的學習資源，學生在上課前完成對教學視頻等學習資源的觀看和學習，師生在課堂上一起完成作業(yè)答疑、協(xié)作探究和互動交流等活動的一種新型的教學模式。國外國內(nèi)有許多代表性的翻轉(zhuǎn)課堂教學實踐和教學模式研究，總結(jié)起來“翻轉(zhuǎn)課堂”有以下四個特點：

1.開課前期精心準備。翻轉(zhuǎn)課堂教學模式有別于傳統(tǒng)教學模式，其課程的授課體系與傳統(tǒng)課程的授課體系也有區(qū)別，翻轉(zhuǎn)課堂教學模式不再以課為單位，而是以微視頻為單位，一個微視頻解決一個問題。翻轉(zhuǎn)課堂的課程分為以傳授知識點為主的微視頻教程、導學教案、項目作業(yè)、電子教材和擴展資源，一般都在開課前做好準備。微視頻的優(yōu)劣直接影響著本門課翻轉(zhuǎn)課堂的教學質(zhì)量，因此在制作微視頻時不能簡單地講授課程的知識點，還要兼顧項目作業(yè)、電子教材和擴展資源，要結(jié)合本校的實際情況、班級的實際情況和本專業(yè)的特點制作出具有問題針對性的微視頻，以方便下一步驟的教學活動的進行。

2.課前認真學習。翻轉(zhuǎn)課堂就是把以前教師在講臺講授的課堂知識制作成微視頻“搬”到了課前，并由學生自主認真地學習完成，同時要求學生課前獲取知識的效果高于或等于教師課堂上講授的效果，而不是停留在簡單而輕松的知識瀏覽上，這是翻轉(zhuǎn)課堂教學模式實施成敗的一個關(guān)鍵點。

翻轉(zhuǎn)課堂課前的主要內(nèi)容：教師通過網(wǎng)絡(luò)平臺發(fā)布本單元的教學資料，分配教學任務(wù)及盡可能在線回答學生提出的問題。學生則要明確本單元的任務(wù)；通過觀看教師發(fā)布的微視頻、導學教案、電子教案熟悉和理解本單元的知識點、了解擴展資源，完成項目作業(yè)，提出問題和老師、同學們交流。課前認真學習主要是對基礎(chǔ)知識的全面把握，是學習新知識的一個重要環(huán)節(jié)，是所有知識點掌握應(yīng)用的基礎(chǔ)。課前學習學生認真與否將直接影響翻轉(zhuǎn)課堂的課中教學活動的組織成效，更是翻轉(zhuǎn)課堂取得良好教學成效的關(guān)鍵點。

3.課堂教學活動組織。課堂教學活動的組織主要用來幫助學生進一步掌握課前所學的知識點，使學生順利地完成練習操作，是翻轉(zhuǎn)課堂能夠提高教學質(zhì)量的關(guān)鍵所在,也是翻轉(zhuǎn)課堂的核心所在。教師引導、推動學生積極主動高效地參與到課堂學習活動中，學生通過自己摸索或發(fā)揮自己的主觀能動性和同學、教師進行互相討論來彌補自己認識上的不足，進而補充全面自己的知識、深化學習，完成知識的掌握與活學活用。

4.課后復習和評價。復習是一門課程的重要環(huán)節(jié)，溫故而知新，了解自己哪些知識生疏、哪些知識有不足點。翻轉(zhuǎn)課堂基于網(wǎng)絡(luò)信息平臺，可以多角度、多方式的復習，例如：撰寫課后調(diào)查表、觀看電子產(chǎn)品項目實際的設(shè)計現(xiàn)場等。多元化的評價方式：學生自評、師生互評、生生互評。

翻轉(zhuǎn)課堂基于網(wǎng)絡(luò)教學平臺，充分地調(diào)動了學生學習的主觀能動性，認真主動地學習新知識。教師也從知識的講授者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W習的指導者和推動者。從而提高學生的自學能力、實際操作能力和獨立分析處理問題的能力，同時也培養(yǎng)他們協(xié)作交流、團結(jié)互助、分享交流的能力。

三、翻轉(zhuǎn)課堂教學模式在電子專業(yè)《計算機輔助設(shè)計》課程中的可行性分析

《計算機輔助設(shè)計》是電子專業(yè)一門綜合性核心課程，其實踐性、應(yīng)用性和技術(shù)性很強[4]。該課程以Auto CAD軟件為主體, 使學生能借助計算機完成監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)、多媒體、安防、電話、智能樓宇等電子信息設(shè)備的綜合布線設(shè)計、布線施工圖的繪制、電子信息產(chǎn)品設(shè)備的安裝。培養(yǎng)學生職業(yè)崗位的綜合應(yīng)用能力，以及團隊合作精神，使學生初步認識到一個電子信息產(chǎn)品工程項目的全過程。

由于《計算機輔助設(shè)計》課程涉及的內(nèi)容多，包括：電子電工技術(shù)、計算機及多媒體技術(shù)基礎(chǔ)知識、光纖通訊知識、網(wǎng)絡(luò)理論基礎(chǔ)知識、智能樓宇技術(shù)等等知識，以及學生掌握知識面的良莠不齊。傳統(tǒng)的教學模式以課為單位，簡單的介紹Auto CAD這個軟件的功能，學習圖形的繪制編輯、尺寸標注等功能。教師在本課程中扮演知識的灌輸者,學生則消極被動地接受知識；教學形式是課堂知識講解+課后作業(yè)的形式,技術(shù)應(yīng)用以展示內(nèi)容為主；評價方式以紙質(zhì)測試為主。這種教學模式不能和本專業(yè)的其他課程聯(lián)系起來，也不能滿足電子專業(yè)職業(yè)崗位的綜合應(yīng)用能力。然而翻轉(zhuǎn)課堂教學模式下，教師在課堂是指導者和推動者，學生則是知識的積極主動探究者；以自主學習、交流反思、協(xié)作討論等方式獲取新知識；評價方式則是綜合性多元化的評價。因此電子專業(yè)《計算機輔助設(shè)計》推行翻轉(zhuǎn)課堂教學模式迫在眉睫。

四、翻轉(zhuǎn)課堂教學模式在電子專業(yè)《計算機輔助設(shè)計》課程中的實施

電子專業(yè)人才培養(yǎng)目標是培養(yǎng)高端應(yīng)用型技術(shù)人才，根據(jù)翻轉(zhuǎn)課堂教學模式的特點，結(jié)合電子專業(yè)《計算機輔助設(shè)計》課程要求：《計算機輔助設(shè)計》共64個課時，Auto CAD軟件基本功能學習1-42個課時，電子產(chǎn)品項目應(yīng)用設(shè)計43-64個課時。筆者按照以下四點來實施翻轉(zhuǎn)課堂教學模式在電子專業(yè)《計算機輔助設(shè)計》課程中的應(yīng)用的，教學示意圖如圖1所示：

圖1　翻轉(zhuǎn)課堂教學模式示意圖

1.開課前期準備。做好本門課的授課計劃，選定網(wǎng)絡(luò)教學環(huán)境為QQ群和360云盤，并且充分利用QQ群強大的及時互動性、群視頻等功能以及 360云盤超大的儲存功能。大體上錄制好本課程需要的微視頻，亦可以制作成微課或慕課等形式。《計算機輔助設(shè)計》根據(jù)教學大綱要求：Auto CAD繪圖前期準備、二維制圖、圖形編輯、文字和標準尺寸、電子產(chǎn)品項目設(shè)計和打印輸出制作成多個微視頻，及其電子教案等。

2.課前認真學習。教師通過QQ群和360云盤發(fā)布微視頻、電子教案、項目練習等，分配本次課的教學任務(wù)。學生可以通過QQ群和360云盤在線觀看和下載收藏本單元所需要的資源，然后完成開放性的練習，教師可以通過線上在線輔導答疑的形式指導學生，也可以和學生相互交流討論共同得出正確的答案，此布置強調(diào)學生要認真完成。

3.課堂教學活動組織。課堂教學活動組織主要是要強調(diào)學生理解應(yīng)用課前所學的知識。可以通過師生共同完成一個項目教學練習來加強學生的理解和應(yīng)用知識的能力，對項目中存在的問題進行討論分析，及時幫助同學們解答問題，共同完成項目后，師生共同梳理項目的共同點，完成知識的遷移。

4.課后復習和評價。復習可以通過教師講解、共同梳理、網(wǎng)絡(luò)信息平臺、課后練習等多方式多角度地進行。評價可以通過學生自評、生生互評、師生互評等多元化的方式，評價學生掌握知識的程度。

為了更好地說明翻轉(zhuǎn)課堂教學模式在電子專業(yè)《計算機輔助設(shè)計》課程中的教學實踐，本文以自動供水系統(tǒng)示意圖的繪制為例說明。自動供水系統(tǒng)示意圖是在《計算機輔助設(shè)計》課程第二部分電子產(chǎn)品項目應(yīng)用設(shè)計中，課時為2節(jié)80分鐘。課前：認真復習第一部分所學的Auto CAD軟件基本功能繪圖和編輯等命令，了解《傳感器技術(shù)》中所學的磁電式傳感器及其相關(guān)產(chǎn)品應(yīng)用，對本次課重點內(nèi)容通過網(wǎng)絡(luò)平臺發(fā)布，并且相互討論；課堂教學活動組織：繪制如圖2所示自動供水系統(tǒng)示意圖，現(xiàn)場交流討論繪制過程中所出現(xiàn)的問題，引導學生充分發(fā)揮自己的主觀能動性使用其他方式控制供水系統(tǒng)，繪制出示意圖；課后復習評價，繪制出圖2的可以評定為及格，使用其他控制方式繪制出示意圖的評定為良好，并且通過網(wǎng)絡(luò)平臺發(fā)布良好的作品給同學們討論學習。

圖2　自動供水系統(tǒng)示意圖

筆者通過對本學院應(yīng)用電子14級和電信14級兩個專業(yè)進行“翻轉(zhuǎn)課堂”教學模式的教學實踐，期末成績優(yōu)秀率比13級這兩個專業(yè)的學生提高12%。通過調(diào)查問卷的形式對14級應(yīng)用電子和電信兩個專業(yè)的學生進行調(diào)查，學生的實際操作能力、對知識點的理解能力和知識的連貫性有所提高，多數(shù)學生對課前、課中和課后布置的任務(wù)也較為滿意。因此翻轉(zhuǎn)課堂教學模式在電子專業(yè)《計算機輔助設(shè)計》課程中的實施是成功的。

五、結(jié)束語

隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展與普及，高職院校的教學模式也要不斷改變以適應(yīng)時代的發(fā)展。“翻轉(zhuǎn)課堂”的教學模式迎合了時代的要求，充分利用了互聯(lián)網(wǎng)上豐富的教學資源，調(diào)動了學生的主觀能動性，增強了學生了理解掌握基本知識點的能力，培養(yǎng)了電子專業(yè)學生的職業(yè)技能。在實際的教學中，基于“翻轉(zhuǎn)課堂”的教學模式非常適合《計算機輔助設(shè)計》這種以Auto CAD軟件為主，實際操作性很強的課程。

(責任編輯：梁京章)

[1]龐忠榮.翻轉(zhuǎn)課堂研究述評[J].中國教育技術(shù)裝備,2014(18):56-58.

[2]黃琰.基于DBR的翻轉(zhuǎn)課堂實驗教學設(shè)計與應(yīng)用研究[D].武漢：華中師范大學，2014.

[3]楊剛，楊文正，陳立.十大“翻轉(zhuǎn)課堂”精彩案例[J].中小學信息技術(shù)教育,2012(3):11-13.

[4]呂圣林.項目導向法在電子類專業(yè)《計算機輔助設(shè)計》課程改革實踐[J].廣西教育，2014(1):158-159.

Teaching practice of CAD for electronic specialty based on flipped classroom

LV Sheng-ling，YU Si-dong

(Guangxi Agricultural Vocational，Nanning 530007 China)

Based on flipped classroom teaching mode，Combined with the characteristics of "computer aided design" course in electronic specialty，F(xiàn)rom commenced early, before the class, in class and after class four stages design professional electronic "computer aided design" flipped classroom teaching mode. Through a wealth of network teaching micro video、targeted project assignments、effective communication and self-study guide，relying on the network information platform, effectively enhance the students' ability to design electronic products, to cultivate students' ability of innovation and cooperation.

flipped classroom；teaching model；computer aided design

G642

A

1671-9719(2016)9-0096-03

呂圣林(1980-)，男，廣西南寧人，講師，研究方向為計算機技術(shù)、電子設(shè)計。

2016-05-21

2016-06-05

2014年度新世紀廣西高等教育教改工程項目“基于項目導向的電子類專業(yè)《計算機輔助設(shè)計》課程改革研究”(2014JGB340)。