這篇工程師論文發(fā)表了翻轉(zhuǎn)課堂在工程制圖教學(xué)的應(yīng)用，“翻轉(zhuǎn)課堂”是一種新的教學(xué)方式，以互聯(lián)網(wǎng)為載體突出了學(xué)生的主動性，是一場傳統(tǒng)教學(xué)模式的變革，論文在工程制圖教學(xué)中進行了分析，論文分析了這種教學(xué)模式在工程制圖課程中的應(yīng)用現(xiàn)狀，對傳統(tǒng)課堂起到了有效的補充作用。

　　關(guān)鍵詞：工程師論文,翻轉(zhuǎn)課堂,工程制圖

　　微課”、“慕課”、“MOOC”、“可汗學(xué)院”、“翻轉(zhuǎn)課堂”等授課形式的出現(xiàn)發(fā)端于2007年[1]，是一種利用流媒體微視頻以及相應(yīng)的一整套新型組織與管理的教學(xué)方式。2011年，薩爾曼•可汗在TED大會上為教育界帶來了顛覆性的“FlippedClassroom”，從而引發(fā)了一場關(guān)于教育教學(xué)的變革[2]。2012年，“慕課”等教學(xué)形式在全球迅速興起，各種課程平臺的應(yīng)用為更多學(xué)生提供了系統(tǒng)學(xué)習(xí)的可能性。國內(nèi)高校也逐漸地開展了翻轉(zhuǎn)課堂等課程教學(xué)改革，紛紛推出了本校的各種“慕課”課程。“工程制圖”課程是一門工學(xué)專業(yè)的必修課，也是工學(xué)的基礎(chǔ)課，課程內(nèi)容與工程實際緊密結(jié)合，是工程界交流的“語言”。本課程具有清晰的結(jié)構(gòu)，各個知識點之間密切聯(lián)系，同時又相互獨立，具有一定的邏輯性，因此非常有利于以知識點為單位構(gòu)建“微知識”形成“微視頻”而應(yīng)用于翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)中。

　　一、翻轉(zhuǎn)課堂在“工程制圖”課程中的應(yīng)用現(xiàn)狀

　　為了更好地了解目前翻轉(zhuǎn)課堂在“工程制圖”課程中的應(yīng)用現(xiàn)狀，筆者以中國知網(wǎng)(CNKI)為主要數(shù)據(jù)來源，以“微課”、“慕課”、“翻轉(zhuǎn)課堂”、“MOOC”、“反轉(zhuǎn)課堂”、“顛倒課堂”、“可汗學(xué)院”為關(guān)鍵詞進行檢索，統(tǒng)計了2010年1月1日至2015年12月31日中國知網(wǎng)收錄的相關(guān)文獻，共10400篇相關(guān)文獻，同時以“工程制圖”為關(guān)鍵詞進行檢索，統(tǒng)計得到1396篇相關(guān)文獻，如圖1所示。數(shù)據(jù)表明，“工程制圖”課程研究呈現(xiàn)平穩(wěn)態(tài)勢，年均發(fā)表相關(guān)文獻約280篇，相比之下，翻轉(zhuǎn)課堂的研究得到了國內(nèi)教育界的高度重視，整體呈現(xiàn)指數(shù)增長態(tài)勢。雖然翻轉(zhuǎn)課堂建設(shè)引起了教育界的高度重視，但是在“工程制圖”課程當(dāng)中開展的翻轉(zhuǎn)課堂建設(shè)較少。以“工程制圖”和翻轉(zhuǎn)課堂雙關(guān)鍵詞搜索相關(guān)文獻發(fā)現(xiàn)，2010—2013年均未有文章刊出，2014年僅有1篇文獻，2015年有4篇文獻，這說明在“工程制圖”課程中，利用“翻轉(zhuǎn)課堂”等形式開展教學(xué)探討才剛剛起步。

　　二、翻轉(zhuǎn)課堂在“工程制圖”中的應(yīng)用

　　(一)翻轉(zhuǎn)課堂的優(yōu)勢

　　翻轉(zhuǎn)課堂也稱“顛倒課堂”，通過對知識傳授和知識內(nèi)化的顛倒安排，改變了傳統(tǒng)教學(xué)中師生角色并對課堂時間的使用進行了重新規(guī)劃，實現(xiàn)了對傳統(tǒng)教學(xué)模式的革新[3]。“翻轉(zhuǎn)課堂”通過教師事先錄制微視頻然后通過一定的教學(xué)平臺將微視頻提供給學(xué)生，在課前讓學(xué)生自主觀看教學(xué)視頻，主動完成知識的傳授，然后在課堂上組織學(xué)生參與小組討論等以此達到知識內(nèi)化的結(jié)果。

　　1.“翻轉(zhuǎn)課堂”以“微視頻”為基礎(chǔ)，強調(diào)了知識的靈活性。“翻轉(zhuǎn)課堂”的基礎(chǔ)資源是教師錄制的“微視頻”。這些“微視頻”，長度5—10分鐘，大小幾十兆，是非常方便下載和學(xué)習(xí)的視頻文件。在這些文件當(dāng)中，每個知識點都由教師精心制作，通過PPT、三維動畫、三維建模、現(xiàn)場錄像等形式將課程中的知識點多樣化地表達出來，既活潑生動，又簡明扼要，而且簡短的故事性說明，更能抓住學(xué)生的注意力，既保證了知識點的清晰表達又能保證學(xué)生的有效學(xué)習(xí)。

　　2.“翻轉(zhuǎn)課堂”以“互聯(lián)網(wǎng)”為載體，強調(diào)了大數(shù)據(jù)的開放性。在“翻轉(zhuǎn)課堂”中，教師要完成視頻制作，勢必要了解和掌握視頻制作的原理、方法、設(shè)備，同時要掌握視頻制作工具的使用方法，完成視頻資源的搜集與處理，并且要對錄制完成的視頻進行剪輯、分割、合成制作等，在這個過程當(dāng)中，需要大量地應(yīng)用到“互聯(lián)網(wǎng)”。同時，在“翻轉(zhuǎn)課堂”的教學(xué)過程中，課堂活動中的小組討論、案例分析等形式均需要查找大量的資料，這些單靠課本和參考書是無法滿足需求的，因此“翻轉(zhuǎn)課堂”必須是以“互聯(lián)網(wǎng)”的“大數(shù)據(jù)”為載體，才能保證資源的豐富性和課程教學(xué)的可行性。

　　3.“翻轉(zhuǎn)課堂”以學(xué)生的自制力為前提，強調(diào)了學(xué)生的自覺性。柏拉圖曾說：“我們要借助于教育幫助學(xué)生從他們必須學(xué)習(xí)的知識中尋找樂趣。”[4]“翻轉(zhuǎn)課堂”中教師傳授知識是通過學(xué)生課外獨立學(xué)習(xí)的方式來進行的，這一學(xué)習(xí)過程，對學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、自我控制能力提出了更高的要求。在沒有教師的監(jiān)督下，要克服網(wǎng)上的誘惑因素、排除干擾信息，集中注意力學(xué)習(xí)，需要學(xué)生有良好的自控力，并能養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣。

　　(二)“工程制圖”課程傳統(tǒng)教學(xué)模式與翻轉(zhuǎn)課堂的比較分析

　　“工程制圖”起源于幾何學(xué)，以畫法幾何的基本投影理論為基礎(chǔ)，以直尺、圓規(guī)、圖板為工具，以黑板、木模、掛圖為媒介，已有200多年的歷史[5]。一直以來，“工程制圖”課程采用的都是傳統(tǒng)的教學(xué)方式，即上課教師講，下課學(xué)生練，教師是主導(dǎo)，學(xué)生被動地學(xué)習(xí)，加上課程內(nèi)容多課時少，滿堂灌的教學(xué)方式導(dǎo)致學(xué)生無法快速理解和接受知識，久而久之形成了“聞之色變”的畏懼心理，同時動手能力和空間想象能力得不到提升，無法充分地調(diào)動學(xué)生的積極性。從表1對傳統(tǒng)課堂與翻轉(zhuǎn)課堂中教學(xué)過程的分析來看，傳統(tǒng)課堂以教師為主導(dǎo)，強調(diào)的是教師的言傳身教，充分地展示了教師的人格魅力，但是忽略了學(xué)生的主動性和自覺性，同時學(xué)習(xí)方式、考評方式單一，不能對學(xué)生的綜合能力進行全面的評判。相比之下，翻轉(zhuǎn)課堂則恰好彌補了傳統(tǒng)課堂的缺點，它可以充分地利用學(xué)生的課余時間，讓學(xué)生能隨時隨地學(xué)習(xí)，這樣就能節(jié)省課堂時間，以便于在課堂上能突出教學(xué)重點講授教學(xué)難點，方便教師的全程跟蹤，同時教師對學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、自我控制能力、思維能力、動手能力、科研能力等均可以進行全面的判定。

　　(三)翻轉(zhuǎn)課堂在工程制圖教學(xué)中的應(yīng)用設(shè)計

　　“工程制圖”這門課的內(nèi)容比較多，知識點密集。從投影的基本知識，直線和平面，基本形體的特征，到立體截交相貫，整個課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)嚴謹，整體性強，這樣在“微視頻”的制作過程中就要對內(nèi)容進行細化分解，既要保證每個“微視頻”知識點的系統(tǒng)性，同時要兼顧課程知識的全面性。例如，“基本形體的截交線”這部分內(nèi)容，包含了平面立體和曲面立體的截交線兩大部分，分成兩個“微視頻”是涵蓋不了全部內(nèi)容的，但是通過將平面立體分解成棱柱和棱錐，曲面立體分解成圓柱、圓錐、圓球、圓環(huán)就可以將內(nèi)容分解成六大部分，繼而根據(jù)形成的截交線的不同將其細化成十一個“微視頻”，見圖2。這種方式，可以有效地細化知識點，在上課時，可以將兩個或三個微視頻合為一組，共同講解，分析其共同點并區(qū)分其差異性，最后進行抽象概括總結(jié)，將整個內(nèi)容連貫起來。

　　(四)翻轉(zhuǎn)課堂在“工程制圖”教學(xué)中的實施

　　結(jié)合“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)的靈活性，以及“工程制圖”課程的邏輯性，將該課程中的翻轉(zhuǎn)課堂實施過程設(shè)計為“課前自學(xué)、課上訓(xùn)練討論、課后升華”的三段式過程，見圖3。1.課前自學(xué)。“翻轉(zhuǎn)課堂”的翻轉(zhuǎn)，就是把課堂講授的大部分內(nèi)容都提前到課程開始之前，知識的傳授過程通過教師提前錄制好的視頻，利用網(wǎng)絡(luò)媒介提供給學(xué)生，供學(xué)生自主學(xué)習(xí)來完成。在這一階段，主要的任務(wù)是向?qū)W生傳達課程設(shè)計、課程內(nèi)容，構(gòu)建起整體的知識框架，同時對某一小節(jié)內(nèi)容進行詳細、精確的講解，同時預(yù)留相關(guān)練習(xí)和測試內(nèi)容，使學(xué)生在學(xué)習(xí)結(jié)束后能自我檢測學(xué)習(xí)效果。

　　2.課上討論。課上階段是課前階段的延續(xù)和深化，在這一階段，課堂就要變身為質(zhì)疑和討論的場所，通過匯總歸納學(xué)生在自學(xué)過程中面臨的問題，并且教師合理有效地在講解過程中拋出新的問題引導(dǎo)學(xué)生進行深入的討論，此外，在難點問題上開展繪圖練習(xí)，對具體的步驟、要點、難點、細節(jié)、規(guī)范等內(nèi)容進行演示操作，并對學(xué)生的學(xué)習(xí)效果進行實際檢測，對部分學(xué)生開展個別輔導(dǎo)，組織學(xué)生開展小組合作，使得學(xué)生在愉悅、激辯的氛圍中學(xué)習(xí)并深化對知識的理解和掌握。3.課后升華。前兩個階段，學(xué)生對某些知識點、某些操作步驟已經(jīng)有了初步的了解，但這些知識點是孤立存在的，因此在第三階段就需要通過某些確切的形式將這些零散的知識點連接起來，將其串成一條線，使學(xué)生能將知識內(nèi)化為自身的能力，并鍛煉他們的動手能力、空間思維能力等。那么怎么樣才能做到呢?針對這個問題，我們設(shè)計了課后的實訓(xùn)環(huán)節(jié)，由導(dǎo)師給出具體的模型或物體，在規(guī)定的時間內(nèi)完成模型的繪制，可以分組進行也可以單獨進行，這樣就可以進一步促使學(xué)生運用所學(xué)知識提升自身技能，并拓展和升華知識體系。在完成以上工作后，能合理地發(fā)現(xiàn)問題，找到相關(guān)信息，并開始通過微視頻學(xué)習(xí)后續(xù)知識，開始下一知識點的課前學(xué)習(xí)階段。這樣就形成了一個首尾相連、相輔相成的教學(xué)環(huán)節(jié)，能有效地提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和促進知識的掌握。“翻轉(zhuǎn)課堂”基于互聯(lián)網(wǎng)時代信息技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用，以其靈活多樣的特色，逐漸引領(lǐng)了傳統(tǒng)教學(xué)方式的時代變革。在“工程制圖”這門傳統(tǒng)的基礎(chǔ)課程中，“翻轉(zhuǎn)課堂”的應(yīng)用和實踐已經(jīng)逐漸成為課程建設(shè)的熱潮，怎樣合理地應(yīng)用這種教學(xué)手段而達到事半功倍的效果，對于我們?nèi)握n教師來講將是一項長期的任重而道遠的工作。

　　參考文獻：

　　[1]張躍國，張渝江.透視“翻轉(zhuǎn)課堂”[J].中小學(xué)信息技術(shù)教育，2012，(3).

　　[2]楊剛，楊文正，陳立.十大“翻轉(zhuǎn)課堂”精彩案例[J].中小學(xué)信息技術(shù)教育，2012，(3).

　　[3]張金磊，王穎，張寶輝.翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式研究[J].遠程教育雜志，2012，(4).

　　[4][美]霍華德•加德納;胡雍豐，楊娟譯.奔向未來的人———五種心智助你自如應(yīng)對未來社會[M].北京：商務(wù)印書館，2010，35-36.

　　[5]石紅梅.《電子工程制圖》一體化課程改革的嘗試[J].教育教學(xué)論壇，2012，(S2).

　　[6]陳立群.“翻轉(zhuǎn)課堂”與傳統(tǒng)教學(xué)方式的差異[J].學(xué)子：理論版，2015，(14).

　　作者：楊秀娟 裴金萍 吳明玉 單位：西北農(nóng)林科技大學(xué)

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