信息化背景下智慧课堂教学模式在机械三维CAD课程中的教学实践初探

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　　摘  要：机械三维CAD是一门实践性很强，适于开展理实一体化教学的课程。信息化背景下，智慧课堂的实施有利于实现师生间课前、课中、课后的互动交流，提高学生对CAD制图的兴趣和关注度，实现教育效果的最优化。智慧课堂教学模式在机械三维CAD课程中的教学实践即是在信息化平台上不断推进CAD课程教学实施的创新与变革。
　　关键词：智慧课堂教学模式  机械三维CAD课程  教学实践  信息化
　　中图分类号：G642.0    文献标识码：A            文章编号：1672-3791（2019）04（c）-0106-02
　　1  智慧课堂教学模式的涵义
　　随着“互联网+”时代的到来，信息化技术与教育不断融合发展，教育信息化越来越受到众多学者和教育一线工作者的关注[1-3]。信息化教育将传统的实体课堂变成了手机、电脑以及其他移动设备的线上课堂、网络课堂，各种线上资源让学生可以实现随时随地泛在学习。并且，大数据统计和学习效果分析软件（如雨课堂）等新技术的出现，可以更好的帮助教师了解学生的学习效果并及时调整教学计划，更新教学内容或制定针对学生个人的个性化学习方案，使得学生的学习更加个性化、适配化、智能化。因此，可将智慧课堂教学模式归纳为：利用智慧服务平台（智慧校园APP、智慧教学软件等），借助智能手机、电脑等设备，应用新一代信息技术，为学生量身定制个性化、智能化、适配化的开放、民主、高效的，贯穿于课前、课中、课后的一种泛在学习模式，将有助于促进学生的自主学习行为，提高学生的学习效果。
　　2  机械三维CAD的教学现状
　　机械三维CAD适于理实一体化教学，一般而言，该课程的教学应安排在计算机机房内。以该校数控技术专业为例，该课程教学主要教会学生使用UG进行三维造型。
　　2.1 课前无法了解学生的预习情况
　　在传统的教学模式中，虽然强调课前预习的重要性，但真正能做到课前预习的学生寥寥无几。而且，即便学生预习了，教师也无法了解学生预习的效果。笔者在授课过程中发现，学生基本没有预习的习惯。老师在使用计算机进行三维CAD教学时，学生很难跟上老师的思维节奏和操作速度，影响了教师的授课计划和进度，也难以保证学生的学习效果。因此，安排学生课前预习很有必要。另外，如果教师在课前了解学生的预习效果，就可以适当地调整课堂教学内容，对学生不太懂的绘图知识点或操作步骤有侧重地详细讲解，课堂授课更有针对性。显然，安排学生课前预习并了解学生的预习效果有助于提高课堂教学质量，同时也能培养学生的自主学习能力[4]。
　　2.2 课堂上缺乏互动
　　以该校数控技术专业为例，机械三维CAD课程总学时安排为48学时，教学内容多，课堂时间紧迫，在课堂上没有充足时间与学生进行互动。课堂教学更多的是教师演示制图过程、讲解操作步骤，学生被动地接受知识。多数时候，学生由于思维跟不上（学生缺乏预习环节），课堂学习效果欠佳，教师只能继续讲解第二遍，然后走下讲台对一些学生进行一对一辅导，才能保证学习效果。由于缺少互动（现在的学生不愿意主动交流），教师并不清楚学生对所讲知识点的掌握情况，教学针对性不强，重复讲解的效果也打折扣，且这种教学方式势必减缓教学进度。课堂缺乏互动，课堂活力不够，久而久之，降低了学生对三维CAD课程的学习积极性。
　　2.3 课后不能及时跟踪学生的复习情况
　　传统教学中，老师一般布置完课后作业，要等到下次课收上来，批改以后才能知道学生上次课的掌握情况。对于机械三维CAD课程而言，课后作业大多需要使用计算机进行绘图训练，老师很难在课后及时的对作业进行批改并反馈给学生。尤其，计算机绘图作业是需要及时指导的，需要通过智慧教学平台，实现教师与学生线上的實时交流，实现师生间课后的一对一辅导。因此，传统的作业批改方式使得老师很难及时跟踪学生课后的练习情况。
　　3  智慧课堂教学模式在机械三维CAD课程中的教学实践
　　3.1 课前预习
　　资源推送，引导学生自主预习。教师将事先准备好的预习资源通过智慧课堂信息技术平台发布给学生（可以通过QQ平台，或者学校教学资源库，或雨课堂等智慧教学软件）。发布的资源形式多样，包括微视频、精选的网络在线课程、课件、链接、预习题等，学生自主选择学习。以UG造型为例，三维CAD课程的课前预习资源主要是一些具体三维模型的绘图操作过程的视频，教材自带的或教师自我录制的，或者是针对软件的某一指令的运用方法的讲解的自制视频。对于一个具体的三维模型，建模之前首先要分析模型各个部分的内在逻辑关系，弄清楚模型各个部分的先后叠加顺序，先绘什么后绘什么……智慧课堂的课前预习是具有可控性的，学生有没有预习、预习的情况和答题情况都会在教师端以数据的形式直观呈现。教师可以通过相关软件平台实时了解学生的预习情况。同时，学生可以对教师分享的预习资料发表意见或者推荐自己认为比较好的资料给大家，可以在学习平台上与教师进行沟通交流，提出疑问或意见，教师则根据学生的反馈对教学内容进行调整，更多的以学生的角度来设计教学内容和教学实施方案，为课堂教学做好充分准备。
　　3.2 课中立体互动
　　传统课堂主要是“教师讲课—学生听课”，“教师提问—点名学生回答”，“步置作业—课后作业”这三个环节。可以看出，传统课堂互动性的缺乏，学生始终处于被动地位[5]。相比之下，智慧课堂教学的关键就在于课堂互动，其核心是立体化的互动过程。在教学的过程中，强调学生的主体地位，教师起到引导者、促进者的作用。比如，课堂上，教师利用微信通过“雨课堂”平台自动生成本节课二维码，学生通过扫描二维码进入课堂开始上课。教师上课的PPT会实时显示在学生手机上，学生对不懂或重要的知识点可利用“不懂”或“收藏”按扭进行标记，方便课后复习。“收藏”或“不懂”标记是匿名操作的，学生可以根据自己的实际情况进行标记帮助自己更好地学习，教师只能看到“不懂”的人数，根据“不懂”情况，教师可及时调整授课内容，或在下次课重点复习学生“不懂”的内容。课堂上，教师可通过开启“弹幕”实现实时互动，学生可以将自己的看法或观点通过“弹幕”发布到屏幕上与其他人一起分享讨论，促进师生、生生互动。很多学生比较腼腆害羞，害怕与老师交流，有了弹幕后，这些学生也能把自己的观点展现给老师，这就使参与课堂互动的学生越来越多，课堂气氛就活跃了，学生学习的积极性也提高了。对于机械三维CAD课程，笔者现在主要是通过“极域电子教室”软件对学生进行绘图过程的多屏教学广播，第一遍的操作主要让学生完整的、清楚地了解每个知识点，知晓操作中的重难点地方。然后，教师带领学生进行具体的绘图操作。学生一边绘制，一边通过“弹幕”功能，及时把不懂的地方反馈到教师和其他人的电脑上，甚至学生还可以通过“举手”让老师暂停教学，或马上重复一遍刚刚的操作要点，这样就能保证每一位同学尤其不爱交流同学的学习效果。另外，在讲解完成后，教师可以针对当前的学习知识点，设置一些练习题，利用雨课堂通过手机推送给学生，检测学生对当前知识点的掌握情况。题型包括单选题，多选题以及主观题，内容主要是绘图理论和软件指令的应用，比如：什么是约束的概念？什么是封闭的概念？什么是布尔运算？某个常用指令的调用？尤其，根据具体的三维模型，让学生给出自己的绘图思路和绘图过程中要使用到的命令……如果题目普遍做的不理想，教师通过手机能看到答错题的学生名单，可以请答错的学生说出当时做题的思路，帮助学生分析纠正，让学生加深印象，使学生以后遇到相关知识点时不会再出错。同时，这样也能帮助教师反思：相关知识点以后应该怎么讲授才能让学生更明白？从而极大地促进教与学的质量。课堂结束后，教师可以对当堂课中所涉及到的知识点进行小结，并通过手机推送给学生，便于课后学生及时复习。 　　3.3 基于智慧学习平台的课后个性辅导
　　课后习题主要是为了帮助学生巩固和复习上一章节的学习内容。与传统课堂布置课后作业不同，智慧课堂可通过智慧学习平台，针对学生个体差异推送个性化的复习资源，发布针对性课后习题。学生在一定期限完成课后作业后提交给老师，教师端平台就会收到学生的答题情况，从而可以在最短的时间内对学生作业给出反馈。这种个性化辅导的方式更加高效、直观、快捷，有利于提高学生的学生兴趣，促进他们的自主学习行为。
　　在机械三维CAD教学过程中，由于课后作业均是使用UG软件完成，学生的作业完成情况只能通过截图反馈给老师查看，或学生通过语音、文字等将绘制过程中遇到的困难及时反馈给老师，教师则针对具体的过程步骤给予相应的指导或解决方案，引导学生完成课后练习。通过交流，教师也能够进一步知晓学生对知识点的掌握情况，便于下次课的巩固讲解与练习。通过这种模式，一方面，教师可总结改进教学方法，调整教学计划;另一方面，通过分析错误率较高的知识点可以再补充布置课后习题，帮助学生强化知识点学习，让学生及时地巩固和复习。在课后复习过程中，学生有任何不懂的问题，都可以及时报告老师，使教与学永远在线。
　　4  结语
　　在机械三维CAD课程的學习过程中，通过实施智慧课堂教学模式，充分利用现代信息技术，可以改变学生变被动为主动的学习状态。基于信息技术平台，通过智慧教学软件，师生间能够实现课前、课中、课后的互动交流，引导学生随时随地泛在学习，获取知识、实现知识的巩固内化，提高学生对CAD制图的兴趣和关注度，实现教育效果的最优化。同时也能促进学生的自主学习行为，提高学习效果。
　　参考文献
　　[1] 王晓林.“互联网+随机学习”课堂模式实践——以佳木斯技师学院为例[J].物流技术，2015（23）：211-213.
　　[2] 何孟杰.基于“互联网+”的高校课堂教学大数据探究[J].现代教育管理，2016（10）：103-107.
　　[3] 陈康，朱燕平，骆钰.“互联网+”背景下翻转课堂教学设计探究——以国际商务单证课堂教学为例[J].对外经贸，2016（7）：153-155.
　　[4] 肖朵朵，郑新，黄敏，等.“互联网+教育”背景下雨课堂的智慧教学模式在有机化学课程中的教学实践[J]. 广东化工，2018， 45（17）：224，228.
　　[5] 陈婷.“互联网+教育”背景下智慧课堂教学模式设计与应用研究[D].江苏师范大学智慧教育学院，2017.
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