“畫法幾何學”翻轉課堂教學模式的實踐探索

朱琳 金向陽 許威 王宇洋 鄧薇

摘? 要：信息技術的飛速發展，正在改變傳統的課堂教學模式。本文以機械設計及其自動化專業課程“畫法幾何學”的教學為例，以網絡平臺資源在教學中的應用為背景，構建了線上線下翻轉課堂的混合教學模式。實踐表明，這種以學生為中心的教學模式設計，可有效提高教學效果，實現個性化教學，使學生的學習實現從知識到能力的轉變， 學生的理論及實踐能力得以全面發展與提高。

關鍵詞：翻轉課堂? 畫法幾何學? 教學模式? 實踐能力

中圖分類號：G642.0? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A文章編號：1674-098X（2021）05（b）-0199-03

Practical Exploration of Flipped Classroom Teaching Mode of "Descriptive Geometry"

ZHU Lin? JIN Xiangyang? XU Wei? WANG Yuyang? DENG Wei

（School of Light industry， Harbin University of Commerce， Harbin， Heilongjiang Province， 150028 China）

Abstract： The rapid development of information technology is changing the traditional classroom teaching mode. Taking the teaching of "Descriptive Geometry" as an example， a mixed teaching mode of online and offline flipped classroom was constructed based on the application of network platform resources. Practice shows that this student-centered teaching mode design can effectively improve the teaching effect， realize personalized teaching， and realize the transformation from? knowledge acceptance to ability improvement， at the same time make students' theoretical and practical ability develop and improve in an all-round way.

Key Words： Flipped classroom; Descriptive Geometry; Teaching mode; Practical ability

計算機技術及互聯網技術飛速發展，廣泛滲入到現代社會生產生活的各個領域，無時無刻不在改變著世界。信息時代的高等教育領域不斷發生著變革，呼嘯而來的5G更為信息技術在教學中的應用提供了無限可能。傳統的教育教學手段方式受到挑戰，已不能滿足當代學生對于知識獲取方式的多樣性、生動性、有效性、前沿性的要求，線上線下混合式教學正是在這樣一個背景下應運而生[1-3]。翻轉課堂（Flipped Classroom）即是由課前的學生自主的線上學習，課中師生、生生的互動式線下交流、展示，以及課后的線上線下答疑、鞏固環節所構成的以教學效果為導向的一種新的教學形態[4-7]。其特點是改變傳統課堂中的“先教后學”方式，將有限的課堂進行拓展，利用線上平臺將“知識獲取”在課前階段完成，而課堂教學的重點放在如何將知識內化為能力。本文即以“畫法幾何學”課程教學為例，探索翻轉課堂教學模式，按照工程專業認證的以學生為中心、以產出為導向、持續改進的教學理念，對機械設計及其自動化專業開設的制圖課程進行了課程內容體系的整合，并在教學方式方法上進行了積極的探索。

1? “畫法幾何學”創新教學模式

根據機械設計及其自動化專業的培養目標及課程體系設置的特點，將制圖課程分為“畫法幾何學”及“機械制圖”兩大部分，分別開設在大一學年的第一學期、第二學期。“畫法幾何學”的重點為投影基本理論的研究及空間思維的建立，對于后續機械制圖及其實踐，以及工程圖樣這門工程界的語言的掌握程度起著至關重要的作用。

“畫法幾何學”因其具有抽象性、對空間思維能力要求較高的特點，一直以來被學生謔稱為“頭疼幾何學”。尤其面臨學時不斷縮減的現實，有限的課堂時間無法達到預計教學效果，采用線上線下混合的翻轉課堂教學模式，實現了課內課外、課前課中、生生及師生教學活動的全方位融合。將一般性知識的獲取在課前完成，學生帶著自主線上學習過程中提出的問題來到線下課堂，通過提問、討論、教師講解、辨析等方式強化對知識的理解，從而內化為能力，達到激發學習熱情、提高教學效果的目的。采用翻轉課堂的混合式教學模式，既有著傳統教學不可比擬的靈活性、不受時空限制性、可重復性、互動性強等特點，又有著純線上教學不可比擬的直觀性、交互性、生動性，是線上線下、課前課中多教學環節的有機融合，是基于互聯網技術、OBE理念的教學模式的創新。

2? “畫法幾何學”翻轉課堂模式設計

體現以學生為中心，以教學效果為導向，根據“畫法幾何學”課程的特點，構建了基于在線精品課程，線上線下混合式教學模式，對翻轉課堂進行了設計，將教與學的活動分為課前、課中及課后3個階段，形成有機融合的閉環過程。教學模式具體流程如圖1所示。

2.1 課前環節

教師在線上平臺發布預設學習視頻，提出學習目標，設置視頻學習完成時間，并通過釘釘群告知學生。學生接收學習指令，在指定時間節點前通過計算機網頁或手機APP進行視頻學習。學生可隨時隨地利用碎片化時間進行學習，并通過記學習筆記的方式對知識點進行歸納總結，同時在學習過程中將疑問點和自己的想法記錄下來，以備線下課堂與教師和其他學生進行討論。學生須在課前完成線上學習平臺上關于本節課的相關問題，達到對知識的基本掌握。通過課前環節的在線學習，學生已經掌握了一般知識性、概念性的基本問題，對線下課堂學習進行了預熱和導入，學生通過思考，帶著問題進入課堂，很好地調動了學生學習積極性，激發其學習熱情。

2.2 課中環節

線下課堂，教師和學生皆有備而來。教師通過學生在自主學習階段的反饋，包括視頻學習頻次、完成時間、在線問題等把握住課堂教學的重點，有針對性地設計討論問題、隨堂測試、項目導入等，通過教師引導、生生討論、師生互動、重難點講解分析等手段將本節課的知識點進行內化。學生把自主學習階段的問題在課堂上通過向教師提問的方式拋給全體學生，引起學生們的思考，并可由其他同學進行解答、互動、思辨，在這種主動提問、主動解答、接招拆招的自由課堂環境中，學生變成了課堂的主角，教師變成了課堂的引導者，踐行了以學生為中心的教學方式。

2.3 課后環節

課前預熱，課中加熱，課后同樣不能驟然讓熱度冷卻。對于在學習思考過程中的問題，學生可繼續在線上平臺向教師或其他學生提問，通過學生之間的互動交流及教師的答疑解惑進一步完成對知識的內化升華。課后的作業練習和項目實踐是完成將知識提升為能力的重要環節。教師批改作業及生生互評作業環節同樣是課后提升環節的重要一環。通過教師批改作業，及時發現學生掌握知識的薄弱點，以便于在下一次課有針對性地強調輔導。學生之間的互評作業對知識點的掌握更是起到了非常重要的作用，為了正確、準確地批改他人作業，必須首先做到對知識點的熟練掌握，這無形中強化了對知識的消化理解。通過批改觀摩其他學生的作業也能更好地讓自己找到差距，見賢思齊。教師的線上指導、學生間的無障礙交流為學習的拓展提供保障，學生在學習過程中一直有老師引領，有同學陪伴，不會有學習路上的孤獨無助感。

3? 教學效果分析

根據《畫法幾何學》課程在課程體系與畢業要求的支撐關系表，課程目標如下。

課程目標1：運用畫法幾何的基本理論與投影方法，解決空間幾何問題，圖示立體，具有空間思維和想象能力、繪圖、讀圖能力。具備形象思維及辯證思維能力，養成遵規守紀的意識。

課程目標2：掌握軸測投影基本理論和繪制方法;執行國家標準技術制圖的相關規定，具有徒手及尺規制圖基本技能，能夠通過工程圖樣進行交流溝通，具有認真細致、踏實敬業的工作態度和嚴謹求實、一絲不茍的工作作風。

對機械設計制造及其自動化專業本課程的學習效果進行評價分析。課程目標1平均達成值為：期末考試得分率×權重0.6+隨堂測驗得分率×權重0.1+自主學習得分率×權重0.2+調查問卷得分率×權重0.1=0.792，達到了課程目標評價值≥0.70的要求。目標1個體達成情況如圖2（a）所示。目標1能力達成的平均值為0.792，大部分學生的學習效果達到了課程目標要求，具有運用課程理論知識解決實際問題的能力。

課程目標2平均達成值為：期末考試得分率×權重0.6+隨堂測驗得分率×權重0.2+制圖實訓1得分率×權重0.07+制圖實訓2得分率×權重0.08+調查問卷得分率×權重0.05=0.734，達到了課程目標評價值≥0.70的要求。目標2個體達成情況如圖2（b）所示。目標2能力達成的平均值為0.734，說明大部分學生取得了預期學習效果，達到了課程目標要求，同時也表明部分同學的投影理論不夠扎實，制圖實踐能力有待提高。

4? 結語

基于線上線下混合式教學模式的翻轉課堂，踐行了以學生為中心、以產出為導向的教學理念，學生的理論及實踐能力得以全面發展與提高。課前階段學生通過線上平臺開展自主學習并通過主動思考提出問題，培養了其自主學習能力，激發了學習熱情。課中階段，基于項目驅動和評價，教師引導、生生討論辨析等方式培養了學生的分析、解決問題能力和項目達成能力、交流溝通能力。課后延伸拓展階段，提高了學生的總結歸納能力和實踐動手能力。將線上資源與線下面授優勢有機融合的混合式教學翻轉課堂，是順應時代發展，用信息技術賦能教育手段，提高教育教學質量的有益創新。探索提升教學效果的新方式、新方法，著眼于將知識內化為能力，值得教育者畢生為之努力。

參考文獻

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