基于FCM 优化高职“SolidWorks 三维建模设计”课程教学研究

王 波，袁 强，张崎静

(扬州工业职业技术学院，江苏 扬州 225127)

目前，企业对三维建模设计方面人才需求旺盛。为顺应人才市场需求，众多高等职业院校机械类专业均开设了“SolidWorks 三维建模设计”课程。但教学模式多以教师讲授为主，学生课后练习，主要任务是消化、吸收教师所讲授的知识。信息的传播方式为的单项、线性传递，学生始终处于被动的信息受传者的地位;且教师采用传统方法授课，侧重理论，易导致学生理论与实践脱离。

将FCM 应用于高职院校普遍开设的应用型课程“SolidWorks 三维建模设计”中，优化项目化教学结构，将课前、课中及课后连贯一体，创设自主学习环境氛围，以培养适合现代企业需求的机械类技术技能型人才。

一、翻转课堂教学模式的内涵

“翻转课堂”，又称“颠倒课堂”，简称FCM，是通过对知识传授和知识内化的颠倒安排，改变传统教学中的师生角色，并对课堂时间的使用进行重新规划的新型教学模式。［1］哈佛大学教授埃瑞克·马祖尔将学习过程分为两个步骤:第一步是教师讲解新知识，即知识传授;第二步是学生主动理解巩固知识，即知识内化。翻转课堂实质上是将传统教学模式中课上传授知识、课后内化知识的流程翻转过来，形成课前传授知识、课上内化知识的模式;将主要教学活动从教师的教变成学生的学;将传统课堂从教师演讲场所变成一个解决问题、加深理解、合作学习的殿堂;将传授知识的方式由课堂一对多面授扩展为依靠技术、通过网络一对一进行，这种以学生为中心来提供个性化、差异化的教学模式，课前传授丰富的知识，课上采用多元化的方式优化知识内化，大大提高了学习效率与教学效果。［2］

2007 年，FCM 最先由美国科罗拉多州落基山林地公园高中的化学教师乔纳森·伯尔曼和亚伦·萨姆斯在课堂中应用。［3］经过多所学校的实践总结，FCM 教学模式已在美国推广，并引起了国内教育界的关注。国内，部分中小学率先开展了FCM 教学模式的教学实践研究，取得了一些研究成果，为高职工科类课程推行“翻转课堂”提供了一定的借鉴经验。

二、“SolidWorks 三维建模设计”课程的传统教学模式

以“SolidWorks 三维建模设计”课程为代表的高职实践型课程，多以典型工作任务或项目为载体，编排每节课的知识点和技能点。在教学环节，首先教师需花费大量课内时间来讲解、演示软件中某工具或命令的运行方法;然后学生再利用课堂剩余时间及大量课后时间去重复模仿相关操作实践，以获得典型工作任务的能力。在实施过程中，基于传统课堂的实践课教学模式往往达不到让所有学生掌握技术技能的项目化教学效果。

(一)课堂信息量过大，学生学习主动性受到限制

由于“SolidWorks 三维建模设计”课程涉及具体的软件操作，目前绝大多数高职院校均采用多媒体手段进行授课。使得单位时间内的教学信息量大增，学生学习时始终处于被动接受状态。导致在课内，学生难以快速理解和掌握知识要点，难以跟上教师教学进度;课后，学生完成作业时遇到较多技术问题，又缺少教师课后指导，从而产生了学习倦怠，学习主动性受到了进一步打击。

(二)教学过程中缺少师生、生生间互动

由于近年来高校扩大招生规模，班级学生人数偏多，在课内实践互动环节，教师很难与全体学生充分交流。造成课内，少数同学积极演练反馈，其余同学参与不积极，成为看客。长此以往，两极分化严重，进一步导致师生、生生之间的交互频数减少，进入恶性循环。部分学生“吃不饱”，觉得上课内容无聊;部分学生听不懂，觉得内容难。

(三)课堂时间分配不合理

“SolidWorks 三维建模设计”课程技术性强，且大部分学生从未接触过电脑设计软件。因此每次授课，教师要花费2/3 的课堂时间进行讲解演示，学生必须全神贯注识记操作步骤，才能在剩余的课堂时间较顺利地进行操作练习。能做到这一点的学生只有少部分，大部分学生都出现了操作步骤先后次序颠倒，或是找不到工具栏里面的工具，没能真正掌握技能要点。即使在他人帮助下完成任务，但由于课后没有及时训练强化，所学技能很快被遗忘。到了下一堂课，因为缺乏之前的技术基础，学生更是无法掌握新的授课内容。

三、FCM 在“SolidWorks 三维建模设计”课程教学中的应用

针对上述问题，FCM 教学模式基于“以学生为本”的理念，翻转了传统的教学模式，改变了传统的教学方式，优化了传统的教学结构。

(一)前移“知识传授”环节，激发学生自主学习

FCM 将原传统课堂教师讲授知识环节前移至课前。教师预先制作好相关教学视频，如“微课”等，上传至课程网络平台。学生登录平台，根据自己的学习习惯提前组织自学行为。鉴于网络课程可以分段、反复播放的特点，学生可以自主安排学习时间和学习进度，反复观看学习重点和难点，而不用担心有所遗漏。同时，自主学习过程中，学生可以暂停网络课程或查阅资源，或思考问题或与同学老师在线交流。变被动听课为主动求解，自主学习、能动学习能力有了很大的提高。

(二)强化互动环节，关注个体差异，培养学生协作能力

FCM 教学模式中师生、生生之间的互动不仅局限于课堂，已经拓展至课外和网络。网络学习过程中，学生会与小组讨论、与教师在线交流。课堂上，实践操作训练可以多种形式呈现，针对重点、难点的个人单项训练，方便教师根据提前所掌握的学生网络学习情况，辅导学生提高、操作某个软件工具的熟练程度;章节、综合任务训练，团队可以群策群力，教师从旁协助，生生、师生共同完成任务，提高每个学生的综合应用技术技能。

与传统的教学模式相比，实施FCM 教学模式之后，学生被动学习变为主动学探索，学生在课堂上有足够的时间系统的理解和掌握课程的精髓，有充裕的时间将教师上课所授内容进行整合、提炼、消化和吸收，同时学生如果对某些难点的掌握存在问题，可以当场提问。学习积极性得到很大提高，既培养学生独立思考问题、解决问题的能力，同时学生创造性思维和创新能力也得到提高。拓宽学生的知识面和发展空间，实现就业后与企业之间“零距离对接”。学校每年从中选择优秀学生参加参加全国高职院校CAD/CAM 比赛，既提高了学生的学习兴趣和积极性，锻炼了动手操作能力，又为学院赢得了荣誉。［4］

四、“SolidWorks 三维建模设计”课程中引入FCM 的挑战

在“SolidWorks 三维建模设计”课程中引入FCM教学模式，为学生提供了更加积极有效的自主学习、实践学习的体验。但在具体实施过程中也面临着挑战。必须解决好这些问题，才能将FCM 和“Solid-Works 三维建模设计”课程教学充分融合，发挥最大作用。

(一)有效监管学生自主学习情况

采用FCM 教学模式的第一步也是最为关键的一步，在于学生能够在课前自主观看网络课程，自主学习、主动思考。首先，学生需具备自控能力，抵御各种网络诱惑，坚持学完每一单元的网络内容。第二，学生需具备信息搜索能力，能利用互联网，上设计论坛查找资料，与老师、同学进行在线讨论，总结问题。第三，学生需具备积极思考的意识和能力。网络学习不仅是识记知识，更重要的是深度思考，明确自己的得失。网络不仅提供课程内容，还应对学生的自主学习情况进行监管。例如，设置视频课程观看后的小组作业，提供路径链接专业论坛帮助学生拓展学习，设置教师检查学生在线时长的权限，引入三方考核评价等。

(二)积极提高教师信息化教学能力

FCM 教学模式强调以学生为主体的主动学习，但离不开教师的引导。整个课程信息化教学设计、网络与现实课堂的安排、网络教学视频的制作、对学生在线学习情况的监管，都会对学生的学习效果产生重要影响。因此，学校应对教师进行培训，提高教师的信息化教学能力。例如，教师应根据课程内容选择合适的录屏、PPT 或录像等方式制作课程，网络教学应采用比较活泼的形式，积极组织网络和现实课堂的活动，引导学生开动脑筋，创造式开发探究新的设计任务。

(三)有效激励教师钻研信息化教学

信息化教学花费教师大量的课余时间和精力。为保证FCM 教学质量，学校不仅需要为教师提供培训计划，更要采取措施进一步激励教师。例如，测定教师在课程网站答疑的时间，与教师制作网络课程的成果折算工作量;完善教学视频课程评价标准，帮助教师掌握优质教学视频制作要点;开展信息化教学竞赛，激励教师制定高质量的信息化教学方案，最大程度上提高学生的学习效果。

“SolidWorks 三维建模设计”引入FCM 教学模式，进行了初步实践探索，不仅拓展了技能型人才培养的时间和空间，并且重点加大了培养技能型人才实践操作技能的力量，保证更多的学生能够真正掌握运用SolidWorks 进行建模设计。目前FCM 教学模式在工科技能型人才培养中还处于探索阶段，需要更多的学者和一线教师进行深入广泛的研究实践。

［1］ 张金磊. 翻转课堂教学模式研究［J］. 远程教育杂志，2012(4):46 -51.

［2］ 毛姣艳.翻转课堂教学模式的优势与应用挑战［J］.时代教育，2014(4):197 -198.

［3］ 董辉.翻转课堂研究及思考［J］. 边疆经济与文化，2013(5):124 -125.

［4］ 王庭俊，王波.基于微课的高职“SolidWorks 三维建模设计”课程教学设计［J］. 职业教育研究，2014(6):162 -164.