基于微課的機械CAD/CAM翻轉課程教學改革

張麗慧　文東輝　王輝　孔凡志　陳珍珍　梁軍

摘要：文章將翻轉課堂教學形式引入到機械CAD/CAM課程的教學中，針對機械CAD/CAM課程的教學現狀和所面臨的挑戰，把微課與課堂授課相結合，從課前準備、課中討論、課后持續作用和課程學習情況綜合評價這四個環節入手，提出了基于微課的翻轉課程教學改革實施方案，這對該課程教學內容的完善、教學質量的改進、教學水平的提高具有重要意義。

關鍵詞：翻轉課堂;微課;教學改革

中圖分類號：G642.0? ? ?文獻標志碼：A? ? ?文章編號：1674-9324（2020）16-0186-02

一、引言

CAD/CAM技術自20世紀50年代末60年代初發展至今已有將近60年的歷史，日趨成熟的CAD/CAM技術已成為現代制造技術的核心，滲透到了社會生產的各個角落，其應用水平已經成為衡量一個企業綜合實力的重要指標。各行各業對CAD/CAM應用人才的需求也一直增加，掌握CAD/CAM技術已經成為各類工程技術人員的基本要求，因而高等院校機械專業把機械CAD/CAM作為最重要的基礎課程之一，以培養適應新時代工程領域需求的人才。近年來，傳統教學模式所暴露出的問題愈來愈多，因此筆者將翻轉課堂教學模式引入到機械CAD/CAM課程的教學中，旨在改進教學質量，提高教學水平。翻轉課堂，是利用當前信息技術的條件和大數據分析的優勢，為改變學生學習方式和教師教學方式所作的一種教學改革嘗試。在翻轉課堂中，教師創建教學視頻供學生在課外觀看，回到課堂上師生面對面交流和完成作業，從而達到更好的教學效果。相較于傳統課堂，翻轉課堂在以下幾個方面有所差異：第一，教師的角色從知識的傳授者改變為學習的推動者;第二，課堂以師生、學生之間的互動為主，留給學生充足的時間進行學習活動;第三，學習過程翻轉，信息傳遞在課前，內化吸收在課堂;第四，學生的學習情況能夠得到及時反饋，教師第一時間清楚學生的學習狀況，為下一步的教學安排做準備。

二、教學現狀和面臨的挑戰

機械CAD/CAM課程的特點是教學內容多，多學科交叉，但總課時有限。分析傳統的教學模式，主要存在以下問題：第一，學生處于被動的一方，只是一個被灌輸知識的容器，不能發揮主動性;第二，教學內容是一次性，特別是機械CAD/CAM課程有許多的上機操作實驗，學生如果在課上沒有聽清楚，上機的時候就很可能不會操作;第三，學生容易形成思維定式，往往會按照教師的思維去考慮問題，導致作業題的求解方法都比較統一，無法發揮學生的創新能力。在浙江工業大學機械工程學院，機械CAD/CAM是一門48學時的選修課程，是理論和上機實踐相結合課程，也屬于小班化教學，非常適合開展翻轉課堂試驗。翻轉課堂和傳統的教學模式是不同的，它的本質是先教后學，將更多的主動權交給學生，學生可充分利用課余時間提前完成自主學習，課上老師和學生可同時關注基于實際案例的學習，課后學生可以自己主動規劃學習內容和控制學習節奏。在翻轉課堂的整個教學過程中，教師運用傳授與協助相結合的方法，一方面滿足了學生的求知需求，另一方面也培養了他們個性化學習的能力，最終通過工程項目實踐，讓學生獲得更加真實的學習。但是翻轉課堂的實施也對教師教學、學生學習提出了更高的要求，既要求教師做好角色的轉換，在教學過程中發揮啟發、引導學生的作用，又要求學生突出學習的主體性，在學習過程中主動操作、主動思考。

三、基于微課的翻轉課程教學改革實施

1.課前準備。教師提前梳理好課程中的基本概念與操作、重點和難點內容，并且由教師親自錄制碎片化、系列化的微課視頻單元，每個微課視頻都會重點講述一個知識點，解決一個問題，視頻時長控制在2—5分鐘。然后將視頻配以圖片、文字材料，編輯成每一章的學習素材發布在微信公眾號中，方便學生隨時觀看。在上課之前，教師提前布置好這一章節需要自主學習的內容，學生可利用課余時間觀看微課視頻。除此之外，公眾號內還會設置相對應的測試題，學生需要在上課前完成，這樣教師可根據學生測試題完成的情況，針對學生容易犯錯或難以理解的內容進行重點備課。

2.課中討論。首先，進行小組討論。學生把課前自主學習時發現的問題分享給其他組員，組員之間一起解決問題，把討論之后還不能解決的問題再提交給教師，教師和學生一起探討這些問題。這一環節不僅培養了學生發現問題、解決問題的能力，還加強了師生、組員之間的交流，培養了學生團隊協作的能力。其次，教師進行授課，對章節的基礎知識進行講解。這個環節教師起主導作用，是為了幫助學生回憶微課視頻內容，將基礎知識點快速串聯一遍，為后面的深入學習做好鋪墊。最后，根據課前收到的反饋，教師總結出一些值得深入探究的問題，學生以小組為單位解決其中的一個問題，小組內部可以根據問題的難易程度進行分工，待解決完后教師當堂進行講解，講解完之后給予學生充分的時間進行消化。在課中討論環節中，教師扮演著三重身份。第一重身份，授課教師。在課堂上，對基礎知識和重難點知識，教師還是需要講解的。第二重身份，答疑者。學生在課下遇到的問題，教師在課上答疑;第三重身份，主持人。翻轉的一大特點是引入了大量的討論，包括小組討論、組間討論，此時，教師的角色發生變化，扮演著類似主持人的角色，引導討論如何開展。為了提高學生參與的積極性，可以將學生的課程成績與平時表現相關聯，經常問問題、回答問題的學生，他們的總評成績可以適當加分。

3.課后持續作用。在課堂教學完成之后，學生必須在規定日期之前獨立完成作業，對于難以理解的題目教師可以錄制微課視頻進行講解，也可以通過QQ、微信群持續答疑，這個環節增強了師生之間的互動，大大提高了學生的學習效率。為了提高學生的實踐能力，在基本的理論知識和技能操作訓練外，實行工程項目實踐，把企業的項目作為依托，精心設計工程項目實踐的內容。此外，將一些新技術和學校教師的最新科研成果引入到課堂教學中，同時加大上機練習實踐的比重，使課程內容與工程實踐、學生課外科技活動的聯系更緊密。最后，采用問卷調查的方法，一個學期2—3次，學生可以對這一階段教師的教學水平做出評價，教師針對反饋情況對教學內容做進一步改進。

4.課程學習情況綜合評價。機械CAD/CAM是一門理論與實踐相結合的課程，在傳統的教學評價模式下，不僅重視對學習結果的評價，還重視對學習過程的評價，把上機操作能力、實驗報告完成質量、參與討論的情況和答辯表現均納入考核指標。除此之外，改變傳統教學評價模式下由教師一人打分的考評體制，讓學生也參與進來，加入小組內評、組間互評的方式。學生們以小組為單位，對工程項目實踐結果進行展示，各小組之間互相評分，同時小組內也進行互評。實踐成果的展示鍛煉了學生的表達能力和團隊協作能力，小組內評、組間互評起到了相互監督、相互促進、共同進步的作用。

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Teaching Reform of Mechanical CAD/CAM Flipped Course Based on Micro-course

ZHANG Li-hui1，WEN Dong-hui1，WANG Hui1，KONG Fan-zhi1，CHEN Zhen-zhen1，LIANG Jun2

（1.ZhejiangUniversity of Technology，Hangzhou，Zhejiang 310023，China;

2.State Grid Zhejiang Shaoxing Shangyu District Power Supply Company，Shaoxing，Zhejiang? 312300，China）

Abstract：This paper introduces the flipping classroom teaching mode into the teaching of "Mechanical CAD/CAM" course，aiming at the teaching status and challenges of the "Mechanical CAD/CAM" course，and combining the micro-course with the classroom teaching.Based on the four aspects of pre-preparation，in-class discussion，post-class continuing role and comprehensive evaluation of course learning，this paper proposes an implementation plan for the teaching reform of flipping courses based on micro-courses.This is of great significance to the improvement of the teaching content of the course，the improvement of teaching quality and the improvement of teaching level.

Key words：flipping classroom;Micro-class;teaching reform

收稿日期：2019-07-15

資助項目：本研究得到了浙江工業大學校課堂教學改革項目（項目編號：KG201706）

通訊作者：張麗慧（1987-），女，博士，講師，主要從事機械加工熱問題及傳熱學反問題方面的研究。