項目驅動的計算機輔助設計翻轉教學探索與實踐

黃莉

摘? 要：基于項目教學法與“翻轉課堂”教學理念建立計算機輔助設計課程的項目驅動“翻轉”教學框架，利用浙江財經大學blackboard網絡教學平臺開展課程的“翻轉”教學建設與實踐。

關鍵詞：計算機輔助設計;項目教學法;翻轉課堂;教學模式

中圖分類號：G642? ? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2096-000X（2020）06-0064-03

Abstract： Based on project-driven and flip classroom teaching concept， the teaching framework of Computer Aided Design was established. And blackboard network teaching platform of Zhejiang University of Finance and Economics was used to build up and carry out the flip teaching of Computer Aided Design.

Keywords： computer aided design; project teaching method; flip classroom; teaching mode

隨著計算機技術的發展，計算機輔助設計軟件已經普及于建筑工程、工業工程、環境與藝術等行業。計算機輔助設計的教學也在各學科中廣泛開展。在工程管理教學中，以計算機輔助設計為手段的工程制圖教學課程是重要組成部分。

一、教學現狀與存在問題

浙江財經大學為提升工程管理專業學生的輔助設計軟件操作技能、專業知識應用以及綜合實踐能力，在培養方案中設有計算機輔助設計課程。課程以計算機輔助設計通用軟件AUTO CAD為基礎，教授輔助設計原理、軟件基本操作與應用、建筑工程制圖方法與技巧，是一門實踐性、技術性強的課程。課程開設在一年級第二個學期，總學時48，理論學時24，實驗學時24。該課程在傳統教學范式與考核評價下，存在以下問題[1-4]：

1. 教師教學占用大量課堂學時，學生課堂實踐、教師實踐指導、教師與學生間的課堂互動、研討與交流的時間有限。

2. 理論與實踐脫節，現行教學都是先理論知識教授，后實踐操作練習，這種兩階段式不利于理論與實踐相結合。此外課程實踐教學還涉及其它課程或專業知識，但是實踐教學中多以軟件操作為主，缺少與專業相結合。

3. 學生自主性較為缺乏，學生較依賴教師課堂講授，缺乏課前預習、課后復習、課外練習等自主學習的動力，還存在“搭便車”現象。

二、項目驅動的翻轉教學設計

（一）項目教學法

項目教學法是在建構主義指導下[5]，通過實施一系列完整的教學項目，將理論和實踐有機地結合。項目教學法與傳統教學教師為主導按教學內容組織教學相對，是以學生為主體、項目為載體實施教學，其強調學生自主學習。教育者已將此教學方法應用在CAD課程中[6]，實踐表明，項目式教學法是實踐教學的有效手段，在教學過程中有效調動學生的主動性、參與性與協作性[7]，但在項目式教學過程中也存在課堂教學時間難以控制、生產情境難以模仿等難題。

（二）翻轉課堂

翻轉課堂[8-9]，指依托于現代信息技術，重新規劃課堂內外時間和安排教學內容，將學習的決定權從教師轉移給學生，以學生學習為核心、教師傳授為輔助的新教學模式。與傳統課堂教學模式相比，翻轉課堂具有教師是引導者和協助者身份、學生是學習的主動承擔者，通過利用現代技術和工具支持學生在線學習，降低教師課堂教學在教學安排的比重，將課前預習與課堂探究作為教學的核心。

（三）項目驅動的計算機輔助設計“翻轉”教學

1. 教學框架設計

利用浙江財經大學blackboard網絡教學平臺教學，以建筑工程制圖的理論知識與實踐操作為教學主線，采用項目驅動與問題驅動相結合，線上與線下教學相結合，建立本課程的“三階段+三形式+二驅動”的翻轉教學框架，如圖1所示。該教學模式的核心理念為“學生為中心，教師為輔助”。三階段指課程教學流程包括課前預習、課堂教學、課后提升三個階段，通過利用blackboard網絡教學平臺教學，三階段教學形式分別采用線上、線上線下相結合以線下為主、線上為輔三種形式。針對本課程的理論知識與實踐操作兩部分內容，分別采用問題驅動與項目驅動，通過課前、課堂與課后三階段的教學設計與課程知識點規劃，形成系統完整的線上線下互動交融教學，使學生形成進階沉浸式深入學習模式。該模式利用blackboard網絡平臺線上發布資源與開展線上學習，有效地解決了課程內容多而課程學時少的問題。

2. 教學資源建設

為實現課程教學目標，從以下方面開展教學資源建設：

第一，網絡教學平臺建設。網絡教學平臺是“翻轉”教學開展的前提條件。在浙江財經大學Blackboard網站建立計算機輔助設計學習社區，并根據教學框架設計搭建起相應的網絡課程學習社區（如圖2所示），“課程主頁、教學大綱、課程介紹”模塊主要為課程網絡課堂架構與課程介紹;“課程內容”模塊主要作用為資源分享，包括視頻、講義與資料等;“討論交流、課程通知”主要為信息發布與在線交流討論;“課程考查”為課前課后學習與作業。

第二，教學內容資源建設。教學內容資源包括指導性資源與內容性資源，指導性資源主要為課程講義、參考書目與資料等;內容性資源主要為課程相關的內容分享資料。根據項目教學法特點，對教學內容資源按房屋建筑工程項目制圖程序與流程進化模塊化處理，并根據每個模塊教學的重點與難點，從教學課件、參考書目、參考資料、軟件操作、房屋制圖知識等方面開展內容建設，將理論知識、軟件應用實踐操作與專業綜合技能相結合。

第三，在線應用資源建設。網絡教學平臺為資源分享提供了一個良好途徑，在線應用資源包括教師自建的資源與教師引用的資源，主要為教師自編網絡課堂應用手冊、實驗案例圖集，教師自錄的答疑教學視頻，以及教師引用的質量較好的軟件自學視頻，教師整理的制圖規范標準等。通過這些資源建設將大量教學內容引入課外教學，同時提供課外拓展資源供學有余力的學生學習。

第四，課程考核建設。考慮到課程特點和“翻轉”教學特色，課程考核強調自主學習、實踐練習以及課堂表現的過程評價，并重點考慮在線學習、交流研討、課堂參與等部分。構建了一套由“學習過程評價、學習效果評價與教學效果評價”構成的多指標課程評價體系，見表1。

三、教學實施效果

（一）教學效果反饋

學評教是直接反映學生對教學的評價，兩個學期的教學實踐中學評教成績較之前傳統教學范式學評教上升8.94%與9.56%，這表明學生對于翻轉課堂教學方式的認可。教學效果反饋問卷調查顯示，95.23%的學生喜歡這種項目驅動的“翻轉”教學方法，倒置的教學迫使學生自學否則會跟不上課堂教學，因而激發了學生主觀能力性;項目驅動模式激發了學生實踐操作的能動性，實踐操作過程中的實際問題解決以及留有的課堂研討時間則培養了學生間的協作，有效地消除了“一人一機”實踐教學下學生協作問題。另外，4.77%的學生不喜歡這種教學模式，其理由為這種教學模式需要自主學習，學習過程要求較高，這其中2.86%的學生喜歡按照課程教材內容順序開展教學，1.90%的學生喜歡教師課堂講授。

（二）項目驅動的翻轉教學效果

通過兩個學期的教學實踐以及結合教學效果反饋問卷，計算機輔助設計課程采用項目驅動的翻轉教學模式，在教學中可起到以下效果：

1. 教與學的時空不再受限。教師利用網絡平臺發送教學資源，學生可以自由自主的選擇時間、選擇學習內容，而且這種學習也不再受限于教室的空間限制，只要有網絡與學習設備就可實現，可以使學生在課后自學到更多的知識。同時，網絡教學平臺為師生、生生間的交流提供了場所，而且這些交流是可以共享與保存的，有助于共性問題的集體解答與答案查找，與課堂上的單獨答疑形成互補。

2. 學生自主學習能動性提升。通過課前、課堂與課后三階段的教學設計，將基本練習設置于課前，促使學生課前的自主學習與操作練習，同時通過課后階段的鞏固提升，再加上配套的課程考核體系，讓學生自覺主動的學習。課堂學時則側重重點難點的教學、線上學習的答疑，并在課堂教學中組織小組討論、課堂討論等開展探究式教學，提升學生參與感的同時，加強學生對知識的理解。

3. 將理論知識與實踐操作聯系緊密。通過以一幢建筑工程制圖繪圖為項目，將計算機輔助設計的理論、基本操作與建筑工程制圖內容融入項目的每一個實施步驟中，避免了先理論后實踐導致的理論與實踐脫節的問題。

整體而言，這種教學模式結合了項目教學法與翻轉教學的長處，充分發揮了課堂教學與線上教學的優勢，特別適用于計算輔助設計這類實踐性強的課程。兩學期的教學效果表明，課程整體教學效果好，全面培養學生的知識、能力與素質，通過本課程學習，學生的識圖、讀圖、制圖能力與綜合素質得到普遍提高。

四、結束語

本文通過整合項目教學法與“翻轉課堂”教學理念，提出項目驅動的計算機輔助設計“翻轉”教學模式，利用浙江財經大學的blackboard網絡教學平臺開展教學實踐。兩個學期的教學實踐與學生問卷表明，該教學模式以項目為驅動將理論知識與實踐操作聯系起來，通過線上線下的互動學習、課前、課堂與課后三階段的教學設計以及學習過程評價與學習效果評價相結合的考核，提高了學生自主學習的動力，提升了教學效果。

參考文獻：

[1]聶曉根，范揚波.CAD/CAM教學方法改革及學生創新能力培養[J].理工高教研究，2007，26（3）：101-102.

[2]王勇剛.應用型本科計算機輔助設計教學改革研究[J].科學大眾（科學教育），2018（2）：121.

[3]謝生榮，張守寶，薛黎明.AUTO CAD教學改革的幾點建議[J].教育教學論壇，2013（12）：54-55.

[4]馮方.CAD/CAM教學問題探討及其發展前景[J].制造業自動化，2010（11）：119-121.

[5]冷淑君.關于項目教學法的探索與實踐[J].教育學術月刊，2007（7）：119-120.

[6]王軍，吳鳳和，于風琴，等.項目學習和情境教學在CAD/CAM教學中的應用[J].教學研究，2010，33（5）：57-59.

[7]宋朝霞，俞啟定.基于翻轉課堂的項目式教學模式研究[J].遠程教育雜志，2014（1）：96-104.

[8]張金磊，王穎，張寶輝.翻轉課堂教學模式研究[J].遠程教育雜志，2012，30（4）：46-51.

[9]趙興龍.翻轉課堂中知識內化過程及教學模式設計[J].現代遠程教育研究，2014（2）：55-61.