翻转课堂教学模式在机械类专业CAD/CAE软件课程教学中可行性分析

田和强　丁淑辉　高丽　刘杰　戴向云

【摘要】翻转课堂作为一种新兴教学模式，国外已经开始应用，并且取得了较好的教学效果。如何通过该教学模式提升机械类专业CAD/CAE软件课程教学效果已成为专家和教师日益关注的焦点。通过对大学机械类专业CAD /CAE 软件课程教学现状以及翻转课堂教学模式和内涵的分析，探讨翻转课堂在机械类专业CAD/CAE软件课程教学中应用的可行性。

【关键词】翻转课堂 教学模式 CAD/CAE软件课程

【基金项目】山东科技大学机电学院特色名校建设项目《翻转课堂在机械类专业CAD/CAE计算机软件课程教学中的应用与实践》。

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2014）08-0241-01

1.前言

CAD/CAE软件课程是机械类专业一门非常重要的技术基础课，综合性、实践性、实用性非常强，对培养学生的工程实践能力具有重要意义。因此，对CAD/CAE软件课程教学模式和教学结构的变革探索，已经成为很多研究者关注的课题。在诸多研究中，翻转课堂教学模式是近两年国内外探讨比较多的教学模式之一。因此有必要分析翻转课堂教学模式在高校机械类CAD /CAE 计算机软件课程教学应用的可行性。

2.大学CAD /CAE 软件课程教学现状

目前，CAD /CAE软件课程传统教学方中，学生被动的接受所学知识，学习效果不理想。加上课堂教学时间非常有限，学生很难在课堂上完全掌握软件的应用，以至于不能真正的培养学生的软件应用能力。目前，机械类专业CAD/CAE软件课程普遍采用多媒体集中授课和上机实验操作两种教学模式。

利用多媒体集中授课式模式是指教师将自己所要讲的内容制作成多媒体课件的形式，在教学多媒体的辅助下进行展示教学，学生在教师的指引下通过观看多媒体课件的展示内容进行学习的一种教学模式。在利用多媒体教学有这么多好处的同时也存在一些弊端。如，播放多媒体课件时就像是电影一样一闪即过，知识点没有突出，学生记笔记跟不上老师播放的速度，造成学生对所学科目失去信心；在有限的课堂教学时间内，学生观看多媒体课件并不能及时发现问题，只是教师的灌输而学生自己并不能很好地将知识内化。

上机实验操作式教学模式是指在教师指导下，学生利用机房计算机进行独立的上机操作，通过实例将课堂知识变成操作技能，从而提高学生的动手能力的一种教学模式。上机实验操作式缺点主要表现为以下两个方面：第一，在实验过程中教师必须认真编写实验计划并进行认真的指导，在实验课时间有限的情况下教师不可能对每一位学生的问题都做到及时处理；第二，教学实验设备不可能随时供学生使用，在节假日期间学生不能自由地进入实验室，这在很大程度上限制了学生学习的自由度和广泛度。

3.翻转课堂教学模式及其内涵

关于翻转课堂的实践研究，国外进行了大量的研究。科罗拉多林肯公园高中化学老师乔纳森·伯尔曼和亚伦·萨姆斯开始了最早的颠覆传统课堂的尝试和实践。随后，可罕学院推动了翻转课堂的进一步普及，被更多教育工作者了解的。为了整合学习过程中的各种教学资源，为学习者课前的自主学习和课上的协作学习提供服务，众多具有实践指导性翻转课堂教学模型也被提出来。

从翻转课堂教学模型可以看出，翻转课堂的实质就是利用教育技术和活动学习从根本上影响学生的学习环境，把传统课堂先教后练的基本格局改造成先学后练，把知识的传递安排在课前，把知识的内化安排到课内，改变了课堂教学结构，使学生从传统的在课堂听讲转变为在课下观看视频学习，而在课堂上，在教师和同伴的帮助下提出问题并解决问题，从而实现学习效率的提高。在翻转课堂教学中，学生是学习活动的主体，教师是学习活动的组织者、参与者和促进者。学生课前高效地观看教学视频和课堂良好的知识内化密不可分，不但要将更多的目光放到了通过教学视频进行学习的研究中，而且要对于知识内化阶段的课堂活动的更加关注。

4.CAD/CAE软件课程翻转课堂教学模式可行性

对于翻转课堂的探究，国内还处于起步阶段，广大教育工作者还需要将技术的发展和新的教育理念进行有效融合，大力推进教学改革。在国内，马秀麟等尝试把翻转课堂应用于大学信息技术课教学，李凑等利用SWOT 分析法对翻转课堂教学模式在我国教学改革中拥有的内部优劣势、外部机会与威胁因素加以分析并提出对策。

机械类专业CAD/CAE软件课程的传统教学模式都存在很多缺点，相比来说翻转课堂教学模式可以克服传统教学模式存在的问题。首先，翻转课堂由教师制作所授内容视频，学生在课下学习视频，并在学习的过程中记录下所遇到的疑问，从而达到课前对所学内容深入学习的目的，课堂上教师只需将可能出现的问题及解决方法做成多媒体课件的形式，由学生自行观看并对其中不理解的地方再次向教师提出问题，从而达到真正意义上的学习理解与内化。其次，翻转课堂教学模式可以使教师提前将所要做的实验过程拍成视频，供大家在课外学习，在实验课上大家集体交流并观看实验过程视频中自己的假设、推断和结论，同时再通过自己亲自实验来验证自己的假设，能够有效解决实验操作式教学模式中的弊端。

另一方面，翻转课堂的教学模式让学生自动掌控学习、增强学习中的互动和提高学生优越性心理等优点，同时大学学生学习思想成熟、自学能力强、具有较强的表达能力、具有较强的发现问题能力、具有创新精神和意识，大学都具有观看视频的设备，这些都能很好地契合翻转课堂教学模式所要求的学生的学习特点。可以看出，机械类专业CAD/CAE软件课程具备应用翻转课堂的硬件环境条件和学生适应性条件。

5.结论

翻转课堂教学模型改变了传统课堂教学结构，发挥学生的主观能动性，发展学生安排学习、思维认知和解决问题的能力，教师则升格为学生学习的设计者、指导者、帮助者和学习伙伴，达到创造人性化学习方式和发展自主学习能力的目的。因此，将该翻转课堂教学模式引入CAD/CAE软件课程教学是可行的，将会大大的改善CAD/CAE软件课程的教学效果。

参考文献：

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[5]李凑， 刘赣洪. 翻转课堂教学模式应用的 SWOT 分析[J]. 中国教育技术装备， 2013， 3： 40.

作者简介：

田和强（1979.2-），男，博士，山东曹县人，山东科技大学机电学院机制系讲师，主要从事机械设计制造、有限元分析和机械工程测试技术方面的工作。