基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)在機(jī)械產(chǎn)品三維設(shè)計(jì)課程中的應(yīng)用探索

孫海波 陳功 祁雋燕

摘 要 本文在對(duì)機(jī)械產(chǎn)品三維設(shè)計(jì)課程制作微課視頻的基礎(chǔ)上，在智慧教室進(jìn)行了多輪基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)，取得了較好的教學(xué)效果，受到了學(xué)生的歡迎和好評(píng);并對(duì)于項(xiàng)目的實(shí)施研究過程進(jìn)行了思考和總結(jié)。

關(guān)鍵詞 微課;翻轉(zhuǎn)課堂;機(jī)械產(chǎn)品三維設(shè)計(jì)

引言

三維設(shè)計(jì)已經(jīng)成為當(dāng)今世界主流的設(shè)計(jì)工具?！皺C(jī)械產(chǎn)品三維設(shè)計(jì)”課程開設(shè)的主要目的在于幫助學(xué)生樹立現(xiàn)代設(shè)計(jì)的新理念，培養(yǎng)學(xué)生掌握三維設(shè)計(jì)工具，對(duì)于培養(yǎng)高素質(zhì)綜合創(chuàng)新型人才等方面具有重要的作用。

1 基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的引入

我校的“機(jī)械產(chǎn)品三維設(shè)計(jì)課程”的內(nèi)容多，而學(xué)時(shí)相對(duì)又比較少，亟須在教學(xué)方法和課堂教學(xué)模式方面進(jìn)行改革。在此背景下，進(jìn)行了基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)在機(jī)械產(chǎn)品三維設(shè)計(jì)課程中的應(yīng)用探索，并取得了非常好的成效。

微課是為支持翻轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)、混合學(xué)習(xí)、移動(dòng)學(xué)習(xí)、碎片化學(xué)習(xí)等多種新型學(xué)習(xí)方式，以短小精悍的微型流媒體教學(xué)視頻為主要載體，針對(duì)某個(gè)學(xué)科知識(shí)點(diǎn)或教學(xué)環(huán)節(jié)而精心設(shè)計(jì)開發(fā)的一種情景化、趣味性、可視化的數(shù)字化學(xué)習(xí)資源包[1]。

翻轉(zhuǎn)課堂的提法，顧名思義，是相對(duì)于傳統(tǒng)的實(shí)體課堂而言的，指教師提供以教學(xué)視頻為主的學(xué)習(xí)資源，學(xué)生需要在課前通過觀看視頻自行完成指定內(nèi)容的學(xué)習(xí)，然后課堂上師生或生生之間以研討的方式完成作業(yè)答疑、協(xié)作探究和互動(dòng)交流等活動(dòng)。

2 實(shí)施情況

2.1 項(xiàng)目的實(shí)施基礎(chǔ)

首先，學(xué)校2016年完成了智慧教室的建設(shè)工作，營造了集教學(xué)理念先進(jìn)化、教學(xué)設(shè)備智能化、教學(xué)環(huán)境個(gè)性化和教學(xué)模式多樣化等于一體的智慧學(xué)習(xí)環(huán)境[2]。智慧教室配有多屏顯示系統(tǒng)并支持多種顯示模式、直錄播系統(tǒng)和可拼接桌椅……班級(jí)規(guī)模在30人，大大方便了本項(xiàng)目教學(xué)活動(dòng)的開展。

其次，我校的“機(jī)械產(chǎn)品三維設(shè)計(jì)”課程是校級(jí)精品課程，已建成包括紙質(zhì)教材、電子課件、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)、課程網(wǎng)站和三維電子模型庫等立體化教學(xué)資源。

2.2 項(xiàng)目的基本內(nèi)容

項(xiàng)目組老師結(jié)合課程特點(diǎn)和教學(xué)改革要求，精心設(shè)計(jì)各教學(xué)環(huán)節(jié)，編寫詳盡的課程教學(xué)日歷、教學(xué)計(jì)劃等教學(xué)文件，明確課程目標(biāo)及對(duì)達(dá)成專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的貢獻(xiàn)，以及課程各部分內(nèi)容對(duì)于培養(yǎng)目標(biāo)和課程目標(biāo)的支持度。在對(duì)授課內(nèi)容、資源、素材進(jìn)行認(rèn)真整理的基礎(chǔ)上，精心進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，編寫了視頻腳本，制作了覆蓋大部分課程內(nèi)容的微課視頻。

老師會(huì)提前布置要求學(xué)生提前觀看的微課課程內(nèi)容，記錄并整理可能遇到的不易理解的問題用于課堂教學(xué)環(huán)節(jié)的答疑和研討。在實(shí)體課堂教學(xué)環(huán)節(jié)的學(xué)生研討實(shí)踐主要分為三種形式：一種是分組進(jìn)行“競賽式”團(tuán)體練習(xí)，題目是相同的，每組成員共用一臺(tái)大顯示器的觸屏機(jī)，成員之間可以互相討論;第二種是“個(gè)人”單項(xiàng)，學(xué)生每人使用自己的筆記本電腦完成任務(wù)，互相之間不得互相討論;第三種情況就是指定練習(xí)的范圍，并給出一定的時(shí)間讓學(xué)生準(zhǔn)備，其間可以討論，然后教師指定抽查一組，要求輪流派出代表進(jìn)行教師具體指定題目的分析并完成產(chǎn)品的三維造型。其中一和三的情況是要小組和個(gè)人的表現(xiàn)都要計(jì)入平時(shí)成績。在這些環(huán)節(jié)完成之后，教師可以對(duì)于學(xué)生存在的共性的問題進(jìn)行統(tǒng)一講解，對(duì)于不同學(xué)生使用的不同方法也可以進(jìn)行分析和總結(jié)。

3 思考和總結(jié)

微課和翻轉(zhuǎn)課堂的結(jié)合確實(shí)革新了傳統(tǒng)的教學(xué)方式，但是這種革新也是要有必要條件的。

微課允許學(xué)生按照自己的計(jì)劃安排學(xué)習(xí)，但是要在相應(yīng)內(nèi)容的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)進(jìn)行之前才是行之有效的。從學(xué)生的角度方面來看，學(xué)生要有一定的學(xué)習(xí)計(jì)劃和自我約束能力，否則就相當(dāng)于是“放羊”，也就無法實(shí)現(xiàn)課程改革和提高教學(xué)效果的初衷[3]。

和傳統(tǒng)的教學(xué)相比，基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)要求學(xué)生必須在研討課程之前完成微課課程的自我學(xué)習(xí)，從很大的程度上來講是加重了學(xué)生課后學(xué)習(xí)的負(fù)擔(dān)。同時(shí)，對(duì)于教學(xué)內(nèi)容的選擇上應(yīng)該是兼顧到知識(shí)性和趣味性，通過后續(xù)的研討課程的進(jìn)行能讓學(xué)生有成就感，這樣學(xué)生才會(huì)保持學(xué)習(xí)的動(dòng)力和積極、主動(dòng)性。因此，這種形式的教學(xué)是不適用于所有課程的教學(xué)。

實(shí)現(xiàn)基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的前提條件是要有優(yōu)質(zhì)的微課資源，而微課課程的制作要求相關(guān)老師熟悉課程內(nèi)容、精心教學(xué)設(shè)計(jì)和組織，而視頻拍攝時(shí)對(duì)于老師的講授過程和平時(shí)常規(guī)的課堂教學(xué)相比無疑要求更高，這對(duì)于老師在專業(yè)素養(yǎng)和課堂教學(xué)也提出了更高的要求;并且需要學(xué)校在政策和經(jīng)費(fèi)方面的支持。

實(shí)踐表明，基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)在智慧教室進(jìn)行的效果要明顯好于普通的多媒體教室。在智慧教室，學(xué)生人手一臺(tái)PAD，隨時(shí)可以觀看沒有理解的微課部分課程內(nèi)容;除了教師機(jī)，還有四臺(tái)86英寸的觸控一體機(jī)便于學(xué)生的分組討論訓(xùn)練，實(shí)時(shí)化的界面方便教師及時(shí)了解學(xué)生對(duì)于知識(shí)的掌握程度;直錄播系統(tǒng)記錄了教學(xué)活動(dòng)的全部過程，便于后續(xù)對(duì)于學(xué)生表現(xiàn)的評(píng)價(jià)總結(jié)和教師直接的互相觀摩、交流。學(xué)生對(duì)于在智慧教室內(nèi)上課既新奇又喜歡，大大地激發(fā)了學(xué)習(xí)的興趣。智慧教室的可拼接桌椅可以根據(jù)教學(xué)活動(dòng)的需要隨時(shí)進(jìn)行調(diào)整，方便學(xué)生之間的交流與研討，使學(xué)生更容易參與到課堂教學(xué)活動(dòng)之中。但是迄今為止，由于智慧教室的投入成本較高，一個(gè)30人規(guī)模智慧教室的投入約在90萬元左右，所以智慧教室在各個(gè)高校并不是很普及。

就“機(jī)械產(chǎn)品三維設(shè)計(jì)”的課程內(nèi)容本身而言，三維設(shè)計(jì)在世界范圍內(nèi)已是大勢所趨，學(xué)生對(duì)于這種情況已有足夠的了解;而且，三維設(shè)計(jì)的特點(diǎn)之一就是“所見即所得”，只要在屏幕上能夠做出來的三維實(shí)體模型就保證可以通過3D打印機(jī)“打印”出來。對(duì)于這樣的課程，學(xué)生本身就存在著一定的學(xué)習(xí)動(dòng)力和興趣，并且每一個(gè)三維模型的成功創(chuàng)建也會(huì)給學(xué)生帶來一定的成就感，就這樣在動(dòng)力、壓力和興趣等的多重作用下，學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性很高，主動(dòng)性較強(qiáng)，課堂的融入程度也都較好[4]。

綜上，個(gè)人認(rèn)為，不管是“微課”、“翻轉(zhuǎn)課堂”還是當(dāng)下比較流行的“慕課”，他們只是傳統(tǒng)課堂教學(xué)方法的有效補(bǔ)充，學(xué)生的自我學(xué)習(xí)也不可能能被老師在實(shí)體課堂的現(xiàn)場講授和指導(dǎo)所替代。好的傳統(tǒng)課堂教學(xué)過程中的師生交流，哪怕一個(gè)詞語、一個(gè)眼神的作用都是在學(xué)生自我學(xué)習(xí)的過程中無法擁有的。課堂是不可復(fù)制的，作為教育工作者，我們?nèi)匀粦?yīng)該遵循教學(xué)的基本規(guī)律。

參考資料

[1] 鄭小軍.我對(duì)微課的界定[EB/OL].http：//blog.sina.com.cn/s/blog_4711a0210102e6ge.html，2013-04.

[2] 張凱，楊再明.智慧教室的構(gòu)建與應(yīng)用研究——以中國礦業(yè)大學(xué)為例，現(xiàn)代教育技術(shù)[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2018，28（10）：82-87.

[3] 孫海波，江曉紅.三維CAD技術(shù)在工程制圖截交線和相貫線教學(xué)中的應(yīng)用[J].科學(xué)與信息化，2018，（6）：25.

[4] 孫海波，陳功.Creo Elements/Pro三維造型及應(yīng)用[M].南京：東南大學(xué)出版社，2018：78.

*[資助項(xiàng)目]江蘇高校品牌專業(yè)建設(shè)工程資助。