“画法几何学”翻转课堂教学模式的实践探索

朱琳 金向阳 许威 王宇洋 邓薇

摘  要：信息技术的飞速发展，正在改变传统的课堂教学模式。本文以机械设计及其自动化专业课程“画法几何学”的教学为例，以网络平台资源在教学中的应用为背景，构建了线上线下翻转课堂的混合教学模式。实践表明，这种以学生为中心的教学模式设计，可有效提高教学效果，实现个性化教学，使学生的学习实现从知识到能力的转变， 学生的理论及实践能力得以全面发展与提高。

关键词：翻转课堂  画法几何学  教学模式  实践能力

中图分类号：G642.0                        文献标识码：A文章编号：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

計算机技术及互联网技术飞速发展，广泛渗入到现代社会生产生活的各个领域，无时无刻不在改变着世界。信息时代的高等教育领域不断发生着变革，呼啸而来的5G更为信息技术在教学中的应用提供了无限可能。传统的教育教学手段方式受到挑战，已不能满足当代学生对于知识获取方式的多样性、生动性、有效性、前沿性的要求，线上线下混合式教学正是在这样一个背景下应运而生[1-3]。翻转课堂（Flipped Classroom）即是由课前的学生自主的线上学习，课中师生、生生的互动式线下交流、展示，以及课后的线上线下答疑、巩固环节所构成的以教学效果为导向的一种新的教学形态[4-7]。其特点是改变传统课堂中的“先教后学”方式，将有限的课堂进行拓展，利用线上平台将“知识获取”在课前阶段完成，而课堂教学的重点放在如何将知识内化为能力。本文即以“画法几何学”课程教学为例，探索翻转课堂教学模式，按照工程专业认证的以学生为中心、以产出为导向、持续改进的教学理念，对机械设计及其自动化专业开设的制图课程进行了课程内容体系的整合，并在教学方式方法上进行了积极的探索。

1  “画法几何学”创新教学模式

根据机械设计及其自动化专业的培养目标及课程体系设置的特点，将制图课程分为“画法几何学”及“机械制图”两大部分，分别开设在大一学年的第一学期、第二学期。“画法几何学”的重点为投影基本理论的研究及空间思维的建立，对于后续机械制图及其实践，以及工程图样这门工程界的语言的掌握程度起着至关重要的作用。

“画法几何学”因其具有抽象性、对空间思维能力要求较高的特点，一直以来被学生谑称为“头疼几何学”。尤其面临学时不断缩减的现实，有限的课堂时间无法达到预计教学效果，采用线上线下混合的翻转课堂教学模式，实现了课内课外、课前课中、生生及师生教学活动的全方位融合。将一般性知识的获取在课前完成，学生带着自主线上学习过程中提出的问题来到线下课堂，通过提问、讨论、教师讲解、辨析等方式强化对知识的理解，从而内化为能力，达到激发学习热情、提高教学效果的目的。采用翻转课堂的混合式教学模式，既有着传统教学不可比拟的灵活性、不受时空限制性、可重复性、互动性强等特点，又有着纯线上教学不可比拟的直观性、交互性、生动性，是线上线下、课前课中多教学环节的有机融合，是基于互联网技术、OBE理念的教学模式的创新。

2  “画法几何学”翻转课堂模式设计

体现以学生为中心，以教学效果为导向，根据“画法几何学”课程的特点，构建了基于在线精品课程，线上线下混合式教学模式，对翻转课堂进行了设计，将教与学的活动分为课前、课中及课后3个阶段，形成有机融合的闭环过程。教学模式具体流程如图1所示。

2.1 课前环节

教师在线上平台发布预设学习视频，提出学习目标，设置视频学习完成时间，并通过钉钉群告知学生。学生接收学习指令，在指定时间节点前通过计算机网页或手机APP进行视频学习。学生可随时随地利用碎片化时间进行学习，并通过记学习笔记的方式对知识点进行归纳总结，同时在学习过程中将疑问点和自己的想法记录下来，以备线下课堂与教师和其他学生进行讨论。学生须在课前完成线上学习平台上关于本节课的相关问题，达到对知识的基本掌握。通过课前环节的在线学习，学生已经掌握了一般知识性、概念性的基本问题，对线下课堂学习进行了预热和导入，学生通过思考，带着问题进入课堂，很好地调动了学生学习积极性，激发其学习热情。

2.2 课中环节

线下课堂，教师和学生皆有备而来。教师通过学生在自主学习阶段的反馈，包括视频学习频次、完成时间、在线问题等把握住课堂教学的重点，有针对性地设计讨论问题、随堂测试、项目导入等，通过教师引导、生生讨论、师生互动、重难点讲解分析等手段将本节课的知识点进行内化。学生把自主学习阶段的问题在课堂上通过向教师提问的方式抛给全体学生，引起学生们的思考，并可由其他同学进行解答、互动、思辨，在这种主动提问、主动解答、接招拆招的自由课堂环境中，学生变成了课堂的主角，教师变成了课堂的引导者，践行了以学生为中心的教学方式。

2.3 课后环节

课前预热，课中加热，课后同样不能骤然让热度冷却。对于在学习思考过程中的问题，学生可继续在线上平台向教师或其他学生提问，通过学生之间的互动交流及教师的答疑解惑进一步完成对知识的内化升华。课后的作业练习和项目实践是完成将知识提升为能力的重要环节。教师批改作业及生生互评作业环节同样是课后提升环节的重要一环。通过教师批改作業，及时发现学生掌握知识的薄弱点，以便于在下一次课有针对性地强调辅导。学生之间的互评作业对知识点的掌握更是起到了非常重要的作用，为了正确、准确地批改他人作业，必须首先做到对知识点的熟练掌握，这无形中强化了对知识的消化理解。通过批改观摩其他学生的作业也能更好地让自己找到差距，见贤思齐。教师的线上指导、学生间的无障碍交流为学习的拓展提供保障，学生在学习过程中一直有老师引领，有同学陪伴，不会有学习路上的孤独无助感。

3  教学效果分析

根据《画法几何学》课程在课程体系与毕业要求的支撑关系表，课程目标如下。

课程目标1：运用画法几何的基本理论与投影方法，解决空间几何问题，图示立体，具有空间思维和想象能力、绘图、读图能力。具备形象思维及辩证思维能力，养成遵规守纪的意识。

课程目标2：掌握轴测投影基本理论和绘制方法;执行国家标准技术制图的相关规定，具有徒手及尺规制图基本技能，能够通过工程图样进行交流沟通，具有认真细致、踏实敬业的工作态度和严谨求实、一丝不苟的工作作风。

对机械设计制造及其自动化专业本课程的学习效果进行评价分析。课程目标1平均达成值为：期末考试得分率×权重0.6+随堂测验得分率×权重0.1+自主学习得分率×权重0.2+调查问卷得分率×权重0.1=0.792，达到了课程目标评价值≥0.70的要求。目标1个体达成情况如图2（a）所示。目标1能力达成的平均值为0.792，大部分学生的学习效果达到了课程目标要求，具有运用课程理论知识解决实际问题的能力。

课程目标2平均达成值为：期末考试得分率×权重0.6+随堂测验得分率×权重0.2+制图实训1得分率×权重0.07+制图实训2得分率×权重0.08+调查问卷得分率×权重0.05=0.734，达到了课程目标评价值≥0.70的要求。目标2个体达成情况如图2（b）所示。目标2能力达成的平均值为0.734，说明大部分学生取得了预期学习效果，达到了课程目标要求，同时也表明部分同学的投影理论不够扎实，制图实践能力有待提高。

4  结语

基于线上线下混合式教学模式的翻转课堂，践行了以学生为中心、以产出为导向的教学理念，学生的理论及实践能力得以全面发展与提高。课前阶段学生通过线上平台开展自主学习并通过主动思考提出问题，培养了其自主学习能力，激发了学习热情。课中阶段，基于项目驱动和评价，教师引导、生生讨论辨析等方式培养了学生的分析、解决问题能力和项目达成能力、交流沟通能力。课后延伸拓展阶段，提高了学生的总结归纳能力和实践动手能力。将线上资源与线下面授优势有机融合的混合式教学翻转课堂，是顺应时代发展，用信息技术赋能教育手段，提高教育教学质量的有益创新。探索提升教学效果的新方式、新方法，着眼于将知识内化为能力，值得教育者毕生为之努力。

参考文献

[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] 战丽娜.“互联网+”背景下线上翻转课堂实现路径探索[J].科技资讯，2020（32）：44-50.

[3] 韩健.基于“SPOC+翻转课堂”的《网络工程制图》混合式教学模式研究[J].信息记录材料，2020，21（12）：     101-103.

[4] 何润琴.翻转课堂教学模式下机械制图课程的改革成效分析[J].教育现代化，2020（8）：22-24.

[5] 薛珊，张东梅，王永华，等.基于翻转课堂的工程制图与CAD教学研究与实践[J].教育现代化，2019（92）：    138-139.

[6] 左玉香，赵志远，徐国栋.工程制图翻转课堂教学改革提高学生创新能力[J].广州化工，2020，48（19）：

[7] 王赫莹，郭忠峰，张秀红.基于MOOC背景下翻转课堂教学模式探索与实践——以沈阳工业大学“工程制图”课程为例[J].教育教学论坛，2020（19）：208-210.