基于藍墨云班課實現項目式教學模式在材料成型CAE課程教學中的應用

趙偉　查光成　吳夢陵　李玉平　熊桑　張振

摘 要 項目式教學是學生與老師通過共同實行一個完整項目工作而開展的教學活動。隨著信息技術的發展，項目式教學成為提高教學效果行之有效的教學模式。該文以材料成型CAE課程教學為切入點，闡述基于藍墨云班課實現項目式教學模式的具體操作過程和建議。

關鍵詞 項目式教學 材料成型 課程

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A

1概述

藍墨云班課是一款移動教學助手APP，以移動網絡環境與云服務平臺為依托，利用移動智能設備來組織課堂教學活動，實現信息的即時反饋與互動。該款軟件具有手機版與電腦版兩個版本，電腦版方便教學資源上傳與班課活動設定，手機版方便課堂互動活動的實施。教師使用藍墨云班課，可以在課堂上實現“教學網絡化”，加強與學生的互動，激發學生的學習興趣，活躍課堂氣氛，提高教學質量。藍墨云班課包括通知、資源、班課詳情、互動活動、成員信息等多個模塊，可以實現課程信息的及時發布，相關學習素材的上傳，課堂互動活動的開展，以及學生學習情況的監控。

項目式教學是指在教師的引導下，學生自己處理一個相對獨立的項目，包括：信息收集、方案設計、項目實施與最終評價。學生通過該項目的進行，逐漸了解并掌握整個過程與每一個環節的基本要求，從而實現知識的內化。項目式教學是以學生為主體、教師為引導、項目為主線，具有目標指向多重性的特點，教學周期短、見效快，可控性較好，實現了理論與實踐的有機結合。項目式教學不是教師單方面的教學方法，而是教師與學生共同完成項目，共同取得進步的教學方法。

項目式教學最大的問題便是如何實現學生的課前學習以及課上互動，藍墨云班課依托網絡平臺恰好完美解決該問題，本文將以材料成型及控制工程專業的材料成型CAE技術及應用課程為例，詮釋藍墨云班課實現項目式教學的具體過程。

2課前發布資源與學習

目前，材料成型CAE技術及應用課程主要采用教師演示、學生練習、集中討論、評價等方式來實現教學過程。在教師演示環節中，由于學生的差異性，一部分學生難以完全看懂、聽懂，從而造成學生在練習過程中出現各種問題。在集中討論環節中，由于演示環節遺留下的問題較多，難以從討論過程中獲得知識的進一步內化，而且傳統的討論方法單一，學生參與熱情度不高，浪費了大量寶貴的課堂時間。藍墨云班課教學平臺的應用明顯改善了這一現象，教師可以將重點與難點內容制作成微課視頻，通過電腦上傳至資源庫中，課前發布給學生，通過附加相應經驗值的方式激發學生能動性，實現學生課前自主學習。在制作微課視頻時要精簡內容，過長的視頻學生容易失去興趣，產生厭倦。無須針對重點內容重復敘述，視頻可以重復觀看，學生不理解的地方可以重復學習。資源上傳后，要根據課程進度逐步發布資源，不要將資源全部發布，避免增加學生查找資源的復雜度。發布資源的同時應通知學生，并強調學習過程中的注意事項。藍墨云班課提供了資源分組功能，教師上傳資源時應合理分組，便于學生復習時查看。教師可以通過藍墨云班課平臺及時掌握學生查看資源情況，并可隨時向學生發出提醒信息。上傳的資源屬于永久性的，不會因為課程的結束而刪除，便于實現學生的自主學習與終身學習，不斷深化對知識的理解，適應發展的需求。

3課上互動并完成項目

項目式教學可以利用藍墨云班課在線下根據學生能力高低對學生進行分組，課堂上教師直接按小組分配項目任務。該過程需要教師結合所授內容設計問題與討論，合理利用藍墨云班課中的課堂表現、答疑討論等模塊充分調動學生積極性，主動配合完成問題的回答與討論。教師需控制問題難易度與討論時間，充分利用課堂時間，掌握整體進度。對于項目執行過程中出現的臨時性問題，教師可利用藍墨云班課的功能模塊及時設計活動方式，第一時間幫助學生解決問題。具體操作過程：先由遇見問題的同學上講臺描述問題，再由其他同學進行討論，接著利用藍墨云班課平臺收集并歸納學生的討論結果，最后由教師分析問題并給出最終解決方案。CAE分析分為前處理、運算與后處理三個階段，其中：前處理階段基于工藝方案完成模型建立、屬性定義、網格劃分、邊界條件定義、模擬參數設定等操作；運算由計算機獨立完成；后處理階段通過分析運算結果完成所需信息的采集。前處理為材料成型CAE課程的重難點內容，該階段必須在課上完成；運算過程所需時間較長，由于課堂時間有限，可放在課后完成；后處理采集的分析結果可作為作業提交至藍墨云班課網絡平臺。教師在課堂教學中還可以利用獎勵經驗值的方式進一步調動學生參與的積極性，結課后的最終經驗值可作為平時成績計入總成績。

4課后點評與分享

課后，教師可以利用藍墨云班課的作業/小組任務功能收集學生的項目成果，并及時對成果質量進行評價。為了加強點評效果，教師還可以合理利用藍墨云班課的其它功能與學生進行課下互動，讓學生可以通過文字、語音或圖片等方式表達自己的見解，為學生課下的自主學習提供便利。最后，選擇小組完成的優秀項目案例進行分享，讓學生在鞏固所學知識的基礎上進一步提升分析評價能力。

5實現過程與效果

基于藍墨云班課平臺，項目式教學模式在材料成型CAE課程教學中完美實現。如圖1所示，教師利用藍墨云班課的資源平臺在課前發布相關學習任務，學生利用課前充足時間學習與項目相關的基礎知識，構建完成項目的基本方案，并從中發現問題。教師利用頭腦風暴模塊收集學生的相關問題，進行統計分析歸納，便于課堂教學過程中有針對性地解答學生問題。藍墨云班課平臺實現了將知識傳遞環節從課中轉移到了課前，節省了寶貴的課堂時間，課堂時間主要用于知識的內化擴展。教師可以利用課堂測試模塊快速掌握學生課前的學習成效；利用答疑討論模塊可以在課堂中實現高效率的問題答疑與協作討論；利用課堂表現模塊可以充分調動學生互動的積極性；利用投票/問卷模塊可以收集學生的想法與觀點，進一步優化教學方法。課后是成果固化階段，利用作業/小組任務模塊可以對學生完成的項目任務進行評價與分享，讓學生對自己的項目成果有一個客觀認識，并與他人成果進行對比，從而固化學習成果。

材料成型CAE課程要求學生能掌握有限元分析軟件的應用，能對工件的可加工性能作出早期的判斷，預先發現成形中可能產生的質量缺陷，掌握利用仿真進行優化設計的方法，以獲得最佳的工藝方案和工藝參數，增強工藝的穩定性、降低材料消耗、提高生產效率和產品的質量。項目式教學在該課程中的實踐是將軟件操作學習放在課前，課上有針對性地分析來源于企業并簡化后的實際問題，獲得最優工藝方案與參數，課后老師與同學對每個小組的方案進行點評。該教學方法與手段收效顯著，極大地提升了學生參與課堂教學的積極性。

總之，藍墨云班課是課堂延伸學習的好幫手，推動了傳統教學方式的改革，為師生搭建了一座溝通的橋梁，在項目式教學模式中展示出了顯著優勢。然而，藍墨云班課并非教學主體，不能完全替代教師的作用，課前學習需要教師提供具有吸引力的學習資料并監督學生學習，課堂交流過程中需要教師去引導學生思路并解答相關問題，課后還需要教師對學生的成果進行評價。因此，合理應用藍墨云班課平臺將會為教學工作揭開嶄新的一幕。

基金項目：南京工程學院高等教育研究課題（2016YB19/2016YB18）；江蘇省高等教育學會高等教育科學研究“十三五”規劃課題（16YB097）。

參考文獻

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