PLM导向下“翻转课堂”模式的应用

摘 要：本文通过分析企业人才需求特点，以PLM为導向，应用“翻转课堂”转变教学模式，构建课程与课程之间、课程与实际应用之间的相互关联性，以实现院校教育与企业环境统一的“立体式”教学体系。实践证明：“翻转课堂”模式的应用，强化了学生应用能力的培养，提高了教学质量。

关键词：PLM导向 翻转课堂 能力培养

中图分类号：G71 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）10（a）-0124-02

在加快企业发展的转型期，学校应根据企业对人才的需求，转变人才培养理念，针对职业岗位需求调整教学模式，唯有如此，才能提高教学质量，实现现代职业教育的培养目标。

1 对计算机辅助设计重要性的认识及新型教学模式的构建

1.1 企业转型期间，计算机辅助设计的重要性

国发〔2014〕26号“国务院关于加快发展生产性服务业促进产业结构调整升级的指导意见”指出，“生产性服务业涉及农业、工业等产业的多个环节，具有专业性强、创新活跃、产业融合度高、带动作用显著等特点，是全球产业竞争的战略制高点。加快发展生产性服务业，是向结构调整要动力、促进经济稳定增长的重大措施，既可以有效激发内需潜力、带动扩大社会就业、持续改善人民生活，也有利于引领产业向价值链高端提升”，“以产业转型升级需求为导向，鼓励有能力的工业企业重点围绕提高研发创新和系统集成能力，发展市场调研、产品设计、技术开发、工程总包和系统控制等业务”。在企业转型中计算机辅助设计技术的应用和发展，已经跨入一个3D大众化的新时代。3D技术作为工业化和信息化融合的支撑动力，是促进新时期产业升级和自主创新的推动力，是信息化时代、3D大众化时代广泛应用的基础性、战略性工具技术。十八届三中全会明确提出，要把创新驱动作为重要的国家战略，坚持把推进工业化和信息化深度融合作为转型升级的重要支撑。充分发挥信息化在转型升级中的支撑和牵引作用，促进“生产型制造”向“服务型制造”转变。2014年第十二届全国人民代表大会第二次会议李克强总理再次强调：“促进信息化与工业化深度融合，推动企业加快技术创造，增强传统产业竞争力”。在当前企业急需技术服务型、创新型、实用型等复合型人才的情况下，完成产业转型升级，增强企业竞争力，培养高素质高技能、熟练应用计算机辅助设计的3D人才，刻不容缓。

1.2 PLM导向下，建立“立体化”教学体系

PLM （product lifecycle management）即产品生命周期管理来源于全球制造业信息化的长期实践和发展。管理模式受到了国际知名制造企业的认可，是当代企业面向客户和市场，整合重组并充分利用产品每个生命周期中的组织结构、业务过程和资源配置，从而使企业实现整体最大化的先进管理方式。这个管理方式不仅是整合本企业各个业务部分的信息数据统一管理模式，也是连接不同的企业应用系统提供统一的基础信息表示和操作。

PLM是一种应用于单一公司的企业内部，或分散在多个地区进行生产的企业内部，以及在产品研发领域具有协作关系的企业之间，支持产品生命周期的信息的创建、管理、分发以及应用的一系列应用解决方案，它汇集了与产品相关的所有人力资源、流程、应用系统和信息。PLM贯穿于将一个产品从生命的开始即用户（市场）订单到设计（CAD）/制造（CAM）、销售、用户的使用，直到产品淘汰整个生命周期一体化的管理，如图1。根据企业转型的需求，以及职业教育教学的要求，在培养学生的过程中，从学生入学开始，按照PLM理念进行教学，每一学期教学内容首尾衔接。以PLM为导向，整合教学资源，规范教学计划，融合教师之间的协作、知识的相容，建立“立体化”教学体系，培养复合型创新型人才。

目前职业教育偏重科学知识、轻视实践训练，偏重专业知识传授、轻视综合素质与能力培养，偏重专业教育，轻视人文、经济、环保作用的传统培养模式，构建新的课程体系—— “立体化”教学体系，要求避开灌输式、封闭式、照本宣科式教学模式，完成一门课程的讲解，要求授课教师要熟悉整个教学计划，以完成事件（项目、案例、活动等）达到教学目的为理念，建立课程与课程之间、课程与实际应用之间、跨专业甚至院校之间相关关联的“立体化”教学体系，完成对人才个性化、创新型、复合型的教育，培养出高质量高素质的人才。

以PLM为导向，培养学生机械制图基础知识、机械制造及机械设计理论知识（PLM的订单），为计算机辅助设计（2D、3D设计）打下基础；运用2D、3D设计软件教学手段，结合企业案例进行产品造型设计，学生通过通过工艺图表等完成CAM加工造型学习（PLM设计、制造）；进而通过课程设计、毕业设计进行教学检验（相当于PLM的销售及售后服务环节）。在教学用采用翻转课堂法、任务驱动教学法、项目教学法、案例教学法等来提高学生能力为目的的行之有效的教学模式，通过一个与实际应用相关的事件来组织教学活动，将课堂内容和实际应用有机结合，学生作为事件的实施者，在事件的完成过程中传授教学内容。

2 “翻转课堂”模式在教学中的应用

2.1 “翻转课堂”

“翻转课堂”起源于美国科罗拉多州落基山的“林地公园”高中。2007年，“林地公园”高中的两位化学教师乔纳森·伯尔曼（Jon Bergmann）和亚伦·萨姆斯（Aaron Sams）事前使用录屏软件录制了课堂内容，并将视频上传到网络，以此帮助缺席的学生补课。后来，这两位老师安排学生在家观看课堂教学视频，带领学生在课堂上完成作业，并对学习中遇到困难的学生有针对性地进行讲解，这种教学方式受到了学生的喜爱。两位教师为了让更多的教师理解和推广翻转课堂的理念和方法，在林地公园高中举办了“翻转课堂”“开放日”（Open House），让更多的教育工作者来观看翻转课堂的运作情况和学生的学习状态。这种做法促进了翻转课堂教学模式的推广。此外，翻转课堂的推动还要得益于开放教育资源（OER）运动。自麻省理工学院（MIT）的开放课件运动（OCW）开始，耶鲁公开课、可汗学院微视频、TED ED（TED的教育频道）视频等大量优质教学资源的涌现，为翻转课堂的开展提供了资源支持，促进了翻转式教学的发展。

“翻转课堂”模式改变了传统的教学流程，将本来在应该在课堂上讲解的教学内容，由老师运用教学录像把教学内容录下来，把录像视频以及相关的教学PPT、学习资料等上传到网络上，在上课之前，学生按照老师的要求观看视频。学生通过网络进行自学的过程中，通过网络BBS等工具把学习难点疑点反馈给老师，老师进行总结归纳。课堂上，老师针对问题进行引导讨论，根据学生的学习情况进行个性化指导，或通过分组讨论等活动，运用录像上学到的知识完成事件（案例、项目）等，进行理论与实践应用，从而达到教学的目的。在传统教学模式中，课堂上老师满堂灌地讲授新知识，学生被动地接受知识。传统课堂面临的问题是学生没有跟上教师进度或思想开小差，就会出现知识断点，课后老师布置作业让学生完成进行复习巩固，但是知识断点很难掌握。老师也没有办法针对每个学生的基础、需求、学习进度以及个人接受能力进行辅导教学，从而只能照顾中间程度的学生，对于学得快接受快和学得慢理解慢的学生难以兼顾，从而造成了班级教学出现偏差大的现象。翻转课堂模式利用录像资料，让学生可以根据自己的接受能力，反复观看，从而让学生避免了出现知识断点的现象。

“翻转课堂”模式使教师和学生的角色发生了变化，教师由课堂传播者变成了学习的促进者和指导者，学生由被动的接受者变成了学习的主动者。教师通过事前按照课堂内容进行录制视频资源，上传网络，学生利用业余时间或晚自习时间观看教学视频进行模仿，并反馈问题。学生可以灵活安排学习时间，课堂上节省的时间来进行项目、案例训练，解答疑问。

2.2 “翻转课堂”在计算机辅助设计课程中的应用

2.2.1 教学计划的规范

“立体化”教学体系要求教学进度的安排符合循序渐进的培养要求，以PLM贯穿教学内容的指导要求，进行教学计划的调整，制定以提高学生“能力”为导向的课程教学和导学方案。除素质教育、基础课程外，先安排机械制图、计算机绘图，以“够用”为度，整合机械制造基础、制造工艺、互换性等课程为机械制造基础，整合机械设计基础、工程力学为工程力学及机械设计基础课程，运用计算机辅助设计（选用先进的3D设计软件CAXA、UG、PRO/E）完成产品造型，把课堂设置在实训室，讲解CAM基础知识及操作技能，利用课程设计、毕业设计进行综合验收。

整个教学计划的设置要符合培养目标，要贯穿专业技术应用能力培养这条主线，要构建相对独立又相互交融的实践教学体系和理论教学体系。

2.2.2 教学资源的优化

以教学计划每个节点为主，安排经验丰富的教师从事教学工作，上下衔接，课程与课程之间事件（项目、案例等）环环相扣，以PLM即产品生产管理的方式安排教学。

一是做好课程结构调整，优化资源整合。要把“翻转课堂”模式运用好，应根据课程的教学大纲及相关素材，结合“立体化”教学理念，创建并完善精品课程，录制教学视频，整合并上传网站，这样学生能根据自身情况来量身定制自己的学习时间。学生在规定时间内，利用网上精品课程提供的教学章节，针对同步视频进行学习。学生观看视频的效果如何，教师通过建立BBS等讨论交流平台来梳理学生在学习中存在的问题，并加以整理，做好充分的备课，以便在课堂上有针对性地解决学生在视频学习中存在的问题。

“翻转课堂”模式的优点是观看视频掌握在学生自己手里，掌握的可以不看，难度大的反复多看几遍，学生在步入课堂之前已经完成知识的学习，結合事件（项目、案例等）带着问题进入课堂。我院已经有清华、北大等知名教师录制的教学视频，建立了国家级、省级的在线学习平台，院级建立了课程设置团队、创建了精品课程。

二是结合学生专业特点，进行“订单式”培训。除了完成理论教学外，要注重培养学生的动手能力，继而培养解决实际问题的能力。学生通过相关章节学习，他们获得的课程知识、解决问题的能力是分散的、零碎的，根据学生专业特点，进行“订单式”培训。

我院采用翻转课堂法、项目教学法、案例驱动法相配合进行教学，起到事半功倍的作用。在“立体化”教学体系下，组建了一个强有力的教学团队，从年龄、学历、知识结构上进行了调整，教师的阅历、实践能力等都做了具体要求，在PLM导向下，要求任课教师积极参与企业顶岗实习，完成了教学资源的整合，打造了计算机辅助设计精品课程。

3 结语

高职教学，应注重以职业岗位需求为导向，以知识传授为基础，以能力培养为重点。在CAD/CAM等特色专业建设中，应根据企业结构调整大胆进行教学改革，注重实践能力培养，动手能力培养。“翻转课堂”模式在教学中的应用，强化了工程应用能力的培养。几年来，我院以证代考，积极参加各种比赛进行大练兵，取得全国3D联赛江苏赛区奖项、省级绘图比赛二等奖、市级设计大赛组织奖，教师积极参与企业产品研发，独立或参与并获得了多项创新型专利。

参考文献

[1] 王书满.“PLM”理念在制造业中的应用[J].科技资讯，2009（25）：163.

[2] 张渝江.翻转课堂变革[J].中国信息技术教育，2012（10）：118-121.

[3] 候岩滨.高职计算机辅助设计与制造专业建设探讨[J].教育与职业，2010（18）：117-118.