基于微课的机械CAD/CAM翻转课程教学改革

张丽慧　文东辉　王辉　孔凡志　陈珍珍　梁军

摘要：文章将翻转课堂教学形式引入到机械CAD/CAM课程的教学中，针对机械CAD/CAM课程的教学现状和所面临的挑战，把微课与课堂授课相结合，从课前准备、课中讨论、课后持续作用和课程学习情况综合评价这四个环节入手，提出了基于微课的翻转课程教学改革实施方案，这对该课程教学内容的完善、教学质量的改进、教学水平的提高具有重要意义。

关键词：翻转课堂;微课;教学改革

中图分类号：G642.0     文献标志码：A     文章编号：1674-9324（2020）16-0186-02

一、引言

CAD/CAM技术自20世纪50年代末60年代初发展至今已有将近60年的历史，日趋成熟的CAD/CAM技术已成为现代制造技术的核心，渗透到了社会生产的各个角落，其应用水平已经成为衡量一个企业综合实力的重要指标。各行各业对CAD/CAM应用人才的需求也一直增加，掌握CAD/CAM技术已经成为各类工程技术人员的基本要求，因而高等院校机械专业把机械CAD/CAM作为最重要的基础课程之一，以培养适应新时代工程领域需求的人才。近年来，传统教学模式所暴露出的问题愈来愈多，因此笔者将翻转课堂教学模式引入到机械CAD/CAM课程的教学中，旨在改进教学质量，提高教学水平。翻转课堂，是利用当前信息技术的条件和大数据分析的优势，为改变学生学习方式和教师教学方式所作的一种教学改革尝试。在翻转课堂中，教师创建教学视频供学生在课外观看，回到课堂上师生面对面交流和完成作业，从而达到更好的教学效果。相较于传统课堂，翻转课堂在以下几个方面有所差异：第一，教师的角色从知识的传授者改变为学习的推动者;第二，课堂以师生、学生之间的互动为主，留给学生充足的时间进行学习活动;第三，学习过程翻转，信息传递在课前，内化吸收在课堂;第四，学生的学习情况能够得到及时反馈，教师第一时间清楚学生的学习状况，为下一步的教学安排做准备。

二、教学现状和面临的挑战

机械CAD/CAM课程的特点是教学内容多，多学科交叉，但总课时有限。分析传统的教学模式，主要存在以下问题：第一，学生处于被动的一方，只是一个被灌输知识的容器，不能发挥主动性;第二，教学内容是一次性，特别是机械CAD/CAM课程有许多的上机操作实验，学生如果在课上没有听清楚，上機的时候就很可能不会操作;第三，学生容易形成思维定式，往往会按照教师的思维去考虑问题，导致作业题的求解方法都比较统一，无法发挥学生的创新能力。在浙江工业大学机械工程学院，机械CAD/CAM是一门48学时的选修课程，是理论和上机实践相结合课程，也属于小班化教学，非常适合开展翻转课堂试验。翻转课堂和传统的教学模式是不同的，它的本质是先教后学，将更多的主动权交给学生，学生可充分利用课余时间提前完成自主学习，课上老师和学生可同时关注基于实际案例的学习，课后学生可以自己主动规划学习内容和控制学习节奏。在翻转课堂的整个教学过程中，教师运用传授与协助相结合的方法，一方面满足了学生的求知需求，另一方面也培养了他们个性化学习的能力，最终通过工程项目实践，让学生获得更加真实的学习。但是翻转课堂的实施也对教师教学、学生学习提出了更高的要求，既要求教师做好角色的转换，在教学过程中发挥启发、引导学生的作用，又要求学生突出学习的主体性，在学习过程中主动操作、主动思考。

三、基于微课的翻转课程教学改革实施

1.课前准备。教师提前梳理好课程中的基本概念与操作、重点和难点内容，并且由教师亲自录制碎片化、系列化的微课视频单元，每个微课视频都会重点讲述一个知识点，解决一个问题，视频时长控制在2—5分钟。然后将视频配以图片、文字材料，编辑成每一章的学习素材发布在微信公众号中，方便学生随时观看。在上课之前，教师提前布置好这一章节需要自主学习的内容，学生可利用课余时间观看微课视频。除此之外，公众号内还会设置相对应的测试题，学生需要在上课前完成，这样教师可根据学生测试题完成的情况，针对学生容易犯错或难以理解的内容进行重点备课。

2.课中讨论。首先，进行小组讨论。学生把课前自主学习时发现的问题分享给其他组员，组员之间一起解决问题，把讨论之后还不能解决的问题再提交给教师，教师和学生一起探讨这些问题。这一环节不仅培养了学生发现问题、解决问题的能力，还加强了师生、组员之间的交流，培养了学生团队协作的能力。其次，教师进行授课，对章节的基础知识进行讲解。这个环节教师起主导作用，是为了帮助学生回忆微课视频内容，将基础知识点快速串联一遍，为后面的深入学习做好铺垫。最后，根据课前收到的反馈，教师总结出一些值得深入探究的问题，学生以小组为单位解决其中的一个问题，小组内部可以根据问题的难易程度进行分工，待解决完后教师当堂进行讲解，讲解完之后给予学生充分的时间进行消化。在课中讨论环节中，教师扮演着三重身份。第一重身份，授课教师。在课堂上，对基础知识和重难点知识，教师还是需要讲解的。第二重身份，答疑者。学生在课下遇到的问题，教师在课上答疑;第三重身份，主持人。翻转的一大特点是引入了大量的讨论，包括小组讨论、组间讨论，此时，教师的角色发生变化，扮演着类似主持人的角色，引导讨论如何开展。为了提高学生参与的积极性，可以将学生的课程成绩与平时表现相关联，经常问问题、回答问题的学生，他们的总评成绩可以适当加分。

3.课后持续作用。在课堂教学完成之后，学生必须在规定日期之前独立完成作业，对于难以理解的题目教师可以录制微课视频进行讲解，也可以通过QQ、微信群持续答疑，这个环节增强了师生之间的互动，大大提高了学生的学习效率。为了提高学生的实践能力，在基本的理论知识和技能操作训练外，实行工程项目实践，把企业的项目作为依托，精心设计工程项目实践的内容。此外，将一些新技术和学校教师的最新科研成果引入到课堂教学中，同时加大上机练习实践的比重，使课程内容与工程实践、学生课外科技活动的联系更紧密。最后，采用问卷调查的方法，一个学期2—3次，学生可以对这一阶段教师的教学水平做出评价，教师针对反馈情况对教学内容做进一步改进。

4.课程学习情况综合评价。机械CAD/CAM是一门理论与实践相结合的课程，在传统的教学评价模式下，不仅重视对学习结果的评价，还重视对学习过程的评价，把上机操作能力、实验报告完成质量、参与讨论的情况和答辩表现均纳入考核指标。除此之外，改变传统教学评价模式下由教师一人打分的考评体制，让学生也参与进来，加入小组内评、组间互评的方式。学生们以小组为单位，对工程项目实践结果进行展示，各小组之间互相评分，同时小组内也进行互评。实践成果的展示锻炼了学生的表达能力和团队协作能力，小组内评、组间互评起到了相互监督、相互促进、共同进步的作用。

参考文献：

[1]乔东平，李浩，罗国富，马军.机械CAD/CAM技术课程教学改革与创新探讨[J].河南科技，2013，（15）：255-256.

[2]陈玉琨.慕课与翻转课堂导论[M].华东师范大学出版社，2014：151.

[3]何强.翻转课堂在高校机械CAD/CAM课程中的教学改革探讨[J].科技创新导报，2018，15（13）：222-223.

[4]杨浩群.基于翻转课堂的教学设计研究[D].上海师范大学，2016.

Teaching Reform of Mechanical CAD/CAM Flipped Course Based on Micro-course

ZHANG Li-hui1，WEN Dong-hui1，WANG Hui1，KONG Fan-zhi1，CHEN Zhen-zhen1，LIANG Jun2

（1.ZhejiangUniversity of Technology，Hangzhou，Zhejiang 310023，China;

2.State Grid Zhejiang Shaoxing Shangyu District Power Supply Company，Shaoxing，Zhejiang  312300，China）

Abstract：This paper introduces the flipping classroom teaching mode into the teaching of "Mechanical CAD/CAM" course，aiming at the teaching status and challenges of the "Mechanical CAD/CAM" course，and combining the micro-course with the classroom teaching.Based on the four aspects of pre-preparation，in-class discussion，post-class continuing role and comprehensive evaluation of course learning，this paper proposes an implementation plan for the teaching reform of flipping courses based on micro-courses.This is of great significance to the improvement of the teaching content of the course，the improvement of teaching quality and the improvement of teaching level.

Key words：flipping classroom;Micro-class;teaching reform

收稿日期：2019-07-15

資助项目：本研究得到了浙江工业大学校课堂教学改革项目（项目编号：KG201706）

通讯作者：张丽慧（1987-），女，博士，讲师，主要从事机械加工热问题及传热学反问题方面的研究。