“畫(huà)法幾何學(xué)”翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的實(shí)踐探索

朱琳 金向陽(yáng) 許威 王宇洋 鄧薇

摘? 要：信息技術(shù)的飛速發(fā)展，正在改變傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式。本文以機(jī)械設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化專業(yè)課程“畫(huà)法幾何學(xué)”的教學(xué)為例，以網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)資源在教學(xué)中的應(yīng)用為背景，構(gòu)建了線上線下翻轉(zhuǎn)課堂的混合教學(xué)模式。實(shí)踐表明，這種以學(xué)生為中心的教學(xué)模式設(shè)計(jì)，可有效提高教學(xué)效果，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化教學(xué)，使學(xué)生的學(xué)習(xí)實(shí)現(xiàn)從知識(shí)到能力的轉(zhuǎn)變， 學(xué)生的理論及實(shí)踐能力得以全面發(fā)展與提高。

關(guān)鍵詞：翻轉(zhuǎn)課堂? 畫(huà)法幾何學(xué)? 教學(xué)模式? 實(shí)踐能力

中圖分類號(hào)：G642.0? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：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(jì)算機(jī)技術(shù)及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)飛速發(fā)展，廣泛滲入到現(xiàn)代社會(huì)生產(chǎn)生活的各個(gè)領(lǐng)域，無(wú)時(shí)無(wú)刻不在改變著世界。信息時(shí)代的高等教育領(lǐng)域不斷發(fā)生著變革，呼嘯而來(lái)的5G更為信息技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用提供了無(wú)限可能。傳統(tǒng)的教育教學(xué)手段方式受到挑戰(zhàn)，已不能滿足當(dāng)代學(xué)生對(duì)于知識(shí)獲取方式的多樣性、生動(dòng)性、有效性、前沿性的要求，線上線下混合式教學(xué)正是在這樣一個(gè)背景下應(yīng)運(yùn)而生[1-3]。翻轉(zhuǎn)課堂（Flipped Classroom）即是由課前的學(xué)生自主的線上學(xué)習(xí)，課中師生、生生的互動(dòng)式線下交流、展示，以及課后的線上線下答疑、鞏固環(huán)節(jié)所構(gòu)成的以教學(xué)效果為導(dǎo)向的一種新的教學(xué)形態(tài)[4-7]。其特點(diǎn)是改變傳統(tǒng)課堂中的“先教后學(xué)”方式，將有限的課堂進(jìn)行拓展，利用線上平臺(tái)將“知識(shí)獲取”在課前階段完成，而課堂教學(xué)的重點(diǎn)放在如何將知識(shí)內(nèi)化為能力。本文即以“畫(huà)法幾何學(xué)”課程教學(xué)為例，探索翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，按照工程專業(yè)認(rèn)證的以學(xué)生為中心、以產(chǎn)出為導(dǎo)向、持續(xù)改進(jìn)的教學(xué)理念，對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化專業(yè)開(kāi)設(shè)的制圖課程進(jìn)行了課程內(nèi)容體系的整合，并在教學(xué)方式方法上進(jìn)行了積極的探索。

1? “畫(huà)法幾何學(xué)”創(chuàng)新教學(xué)模式

根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)及課程體系設(shè)置的特點(diǎn)，將制圖課程分為“畫(huà)法幾何學(xué)”及“機(jī)械制圖”兩大部分，分別開(kāi)設(shè)在大一學(xué)年的第一學(xué)期、第二學(xué)期?！爱?huà)法幾何學(xué)”的重點(diǎn)為投影基本理論的研究及空間思維的建立，對(duì)于后續(xù)機(jī)械制圖及其實(shí)踐，以及工程圖樣這門(mén)工程界的語(yǔ)言的掌握程度起著至關(guān)重要的作用。

“畫(huà)法幾何學(xué)”因其具有抽象性、對(duì)空間思維能力要求較高的特點(diǎn)，一直以來(lái)被學(xué)生謔稱為“頭疼幾何學(xué)”。尤其面臨學(xué)時(shí)不斷縮減的現(xiàn)實(shí)，有限的課堂時(shí)間無(wú)法達(dá)到預(yù)計(jì)教學(xué)效果，采用線上線下混合的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，實(shí)現(xiàn)了課內(nèi)課外、課前課中、生生及師生教學(xué)活動(dòng)的全方位融合。將一般性知識(shí)的獲取在課前完成，學(xué)生帶著自主線上學(xué)習(xí)過(guò)程中提出的問(wèn)題來(lái)到線下課堂，通過(guò)提問(wèn)、討論、教師講解、辨析等方式強(qiáng)化對(duì)知識(shí)的理解，從而內(nèi)化為能力，達(dá)到激發(fā)學(xué)習(xí)熱情、提高教學(xué)效果的目的。采用翻轉(zhuǎn)課堂的混合式教學(xué)模式，既有著傳統(tǒng)教學(xué)不可比擬的靈活性、不受時(shí)空限制性、可重復(fù)性、互動(dòng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，又有著純線上教學(xué)不可比擬的直觀性、交互性、生動(dòng)性，是線上線下、課前課中多教學(xué)環(huán)節(jié)的有機(jī)融合，是基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、OBE理念的教學(xué)模式的創(chuàng)新。

2? “畫(huà)法幾何學(xué)”翻轉(zhuǎn)課堂模式設(shè)計(jì)

體現(xiàn)以學(xué)生為中心，以教學(xué)效果為導(dǎo)向，根據(jù)“畫(huà)法幾何學(xué)”課程的特點(diǎn)，構(gòu)建了基于在線精品課程，線上線下混合式教學(xué)模式，對(duì)翻轉(zhuǎn)課堂進(jìn)行了設(shè)計(jì)，將教與學(xué)的活動(dòng)分為課前、課中及課后3個(gè)階段，形成有機(jī)融合的閉環(huán)過(guò)程。教學(xué)模式具體流程如圖1所示。

2.1 課前環(huán)節(jié)

教師在線上平臺(tái)發(fā)布預(yù)設(shè)學(xué)習(xí)視頻，提出學(xué)習(xí)目標(biāo)，設(shè)置視頻學(xué)習(xí)完成時(shí)間，并通過(guò)釘釘群告知學(xué)生。學(xué)生接收學(xué)習(xí)指令，在指定時(shí)間節(jié)點(diǎn)前通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)頁(yè)或手機(jī)APP進(jìn)行視頻學(xué)習(xí)。學(xué)生可隨時(shí)隨地利用碎片化時(shí)間進(jìn)行學(xué)習(xí)，并通過(guò)記學(xué)習(xí)筆記的方式對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行歸納總結(jié)，同時(shí)在學(xué)習(xí)過(guò)程中將疑問(wèn)點(diǎn)和自己的想法記錄下來(lái)，以備線下課堂與教師和其他學(xué)生進(jìn)行討論。學(xué)生須在課前完成線上學(xué)習(xí)平臺(tái)上關(guān)于本節(jié)課的相關(guān)問(wèn)題，達(dá)到對(duì)知識(shí)的基本掌握。通過(guò)課前環(huán)節(jié)的在線學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)掌握了一般知識(shí)性、概念性的基本問(wèn)題，對(duì)線下課堂學(xué)習(xí)進(jìn)行了預(yù)熱和導(dǎo)入，學(xué)生通過(guò)思考，帶著問(wèn)題進(jìn)入課堂，很好地調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，激發(fā)其學(xué)習(xí)熱情。

2.2 課中環(huán)節(jié)

線下課堂，教師和學(xué)生皆有備而來(lái)。教師通過(guò)學(xué)生在自主學(xué)習(xí)階段的反饋，包括視頻學(xué)習(xí)頻次、完成時(shí)間、在線問(wèn)題等把握住課堂教學(xué)的重點(diǎn)，有針對(duì)性地設(shè)計(jì)討論問(wèn)題、隨堂測(cè)試、項(xiàng)目導(dǎo)入等，通過(guò)教師引導(dǎo)、生生討論、師生互動(dòng)、重難點(diǎn)講解分析等手段將本節(jié)課的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行內(nèi)化。學(xué)生把自主學(xué)習(xí)階段的問(wèn)題在課堂上通過(guò)向教師提問(wèn)的方式拋給全體學(xué)生，引起學(xué)生們的思考，并可由其他同學(xué)進(jìn)行解答、互動(dòng)、思辨，在這種主動(dòng)提問(wèn)、主動(dòng)解答、接招拆招的自由課堂環(huán)境中，學(xué)生變成了課堂的主角，教師變成了課堂的引導(dǎo)者，踐行了以學(xué)生為中心的教學(xué)方式。

2.3 課后環(huán)節(jié)

課前預(yù)熱，課中加熱，課后同樣不能驟然讓熱度冷卻。對(duì)于在學(xué)習(xí)思考過(guò)程中的問(wèn)題，學(xué)生可繼續(xù)在線上平臺(tái)向教師或其他學(xué)生提問(wèn)，通過(guò)學(xué)生之間的互動(dòng)交流及教師的答疑解惑進(jìn)一步完成對(duì)知識(shí)的內(nèi)化升華。課后的作業(yè)練習(xí)和項(xiàng)目實(shí)踐是完成將知識(shí)提升為能力的重要環(huán)節(jié)。教師批改作業(yè)及生生互評(píng)作業(yè)環(huán)節(jié)同樣是課后提升環(huán)節(jié)的重要一環(huán)。通過(guò)教師批改作業(yè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生掌握知識(shí)的薄弱點(diǎn)，以便于在下一次課有針對(duì)性地強(qiáng)調(diào)輔導(dǎo)。學(xué)生之間的互評(píng)作業(yè)對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握更是起到了非常重要的作用，為了正確、準(zhǔn)確地批改他人作業(yè)，必須首先做到對(duì)知識(shí)點(diǎn)的熟練掌握，這無(wú)形中強(qiáng)化了對(duì)知識(shí)的消化理解。通過(guò)批改觀摩其他學(xué)生的作業(yè)也能更好地讓自己找到差距，見(jiàn)賢思齊。教師的線上指導(dǎo)、學(xué)生間的無(wú)障礙交流為學(xué)習(xí)的拓展提供保障，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中一直有老師引領(lǐng)，有同學(xué)陪伴，不會(huì)有學(xué)習(xí)路上的孤獨(dú)無(wú)助感。

3? 教學(xué)效果分析

根據(jù)《畫(huà)法幾何學(xué)》課程在課程體系與畢業(yè)要求的支撐關(guān)系表，課程目標(biāo)如下。

課程目標(biāo)1：運(yùn)用畫(huà)法幾何的基本理論與投影方法，解決空間幾何問(wèn)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(yǎng)成遵規(guī)守紀(jì)的意識(shí)。

課程目標(biāo)2：掌握軸測(cè)投影基本理論和繪制方法;執(zhí)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)制圖的相關(guān)規(guī)定，具有徒手及尺規(guī)制圖基本技能，能夠通過(guò)工程圖樣進(jìn)行交流溝通，具有認(rèn)真細(xì)致、踏實(shí)敬業(yè)的工作態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)、一絲不茍的工作作風(fēng)。

對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)本課程的學(xué)習(xí)效果進(jìn)行評(píng)價(jià)分析。課程目標(biāo)1平均達(dá)成值為：期末考試得分率×權(quán)重0.6+隨堂測(cè)驗(yàn)得分率×權(quán)重0.1+自主學(xué)習(xí)得分率×權(quán)重0.2+調(diào)查問(wèn)卷得分率×權(quán)重0.1=0.792，達(dá)到了課程目標(biāo)評(píng)價(jià)值≥0.70的要求。目標(biāo)1個(gè)體達(dá)成情況如圖2（a）所示。目標(biāo)1能力達(dá)成的平均值為0.792，大部分學(xué)生的學(xué)習(xí)效果達(dá)到了課程目標(biāo)要求，具有運(yùn)用課程理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

課程目標(biāo)2平均達(dá)成值為：期末考試得分率×權(quán)重0.6+隨堂測(cè)驗(yàn)得分率×權(quán)重0.2+制圖實(shí)訓(xùn)1得分率×權(quán)重0.07+制圖實(shí)訓(xùn)2得分率×權(quán)重0.08+調(diào)查問(wèn)卷得分率×權(quán)重0.05=0.734，達(dá)到了課程目標(biāo)評(píng)價(jià)值≥0.70的要求。目標(biāo)2個(gè)體達(dá)成情況如圖2（b）所示。目標(biāo)2能力達(dá)成的平均值為0.734，說(shuō)明大部分學(xué)生取得了預(yù)期學(xué)習(xí)效果，達(dá)到了課程目標(biāo)要求，同時(shí)也表明部分同學(xué)的投影理論不夠扎實(shí)，制圖實(shí)踐能力有待提高。

4? 結(jié)語(yǔ)

基于線上線下混合式教學(xué)模式的翻轉(zhuǎn)課堂，踐行了以學(xué)生為中心、以產(chǎn)出為導(dǎo)向的教學(xué)理念，學(xué)生的理論及實(shí)踐能力得以全面發(fā)展與提高。課前階段學(xué)生通過(guò)線上平臺(tái)開(kāi)展自主學(xué)習(xí)并通過(guò)主動(dòng)思考提出問(wèn)題，培養(yǎng)了其自主學(xué)習(xí)能力，激發(fā)了學(xué)習(xí)熱情。課中階段，基于項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)和評(píng)價(jià)，教師引導(dǎo)、生生討論辨析等方式培養(yǎng)了學(xué)生的分析、解決問(wèn)題能力和項(xiàng)目達(dá)成能力、交流溝通能力。課后延伸拓展階段，提高了學(xué)生的總結(jié)歸納能力和實(shí)踐動(dòng)手能力。將線上資源與線下面授優(yōu)勢(shì)有機(jī)融合的混合式教學(xué)翻轉(zhuǎn)課堂，是順應(yīng)時(shí)代發(fā)展，用信息技術(shù)賦能教育手段，提高教育教學(xué)質(zhì)量的有益創(chuàng)新。探索提升教學(xué)效果的新方式、新方法，著眼于將知識(shí)內(nèi)化為能力，值得教育者畢生為之努力。

參考文獻(xiàn)

[1] Zheng Xudong，Johnson Tristan E.，Zhou Chunhong. A pilot study examining the impact of collaborative mind mapping strategy in a flipped classroom： learning achievement， self-efficacy， motivation， and students' acceptance [J]. Educational Technology Research and Development，2020，68（6）：3527-3545.

[2] 戰(zhàn)麗娜.“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下線上翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)現(xiàn)路徑探索[J].科技資訊，2020（32）：44-50.

[3] 韓健.基于“SPOC+翻轉(zhuǎn)課堂”的《網(wǎng)絡(luò)工程制圖》混合式教學(xué)模式研究[J].信息記錄材料，2020，21（12）：? ? ?101-103.

[4] 何潤(rùn)琴.翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式下機(jī)械制圖課程的改革成效分析[J].教育現(xiàn)代化，2020（8）：22-24.

[5] 薛珊，張東梅，王永華，等.基于翻轉(zhuǎn)課堂的工程制圖與CAD教學(xué)研究與實(shí)踐[J].教育現(xiàn)代化，2019（92）：? ? 138-139.

[6] 左玉香，趙志遠(yuǎn)，徐國(guó)棟.工程制圖翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)改革提高學(xué)生創(chuàng)新能力[J].廣州化工，2020，48（19）：

[7] 王赫瑩，郭忠峰，張秀紅.基于MOOC背景下翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式探索與實(shí)踐——以沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)“工程制圖”課程為例[J].教育教學(xué)論壇，2020（19）：208-210.