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基于CATIA课程的翻转课堂项目教学研究分析

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  摘要:针对目前我系汽车类专业开设的CATIA课程教学情况,研究了项目式教学法在翻转课程中的应用,将目前的信息化手段与课程实践相结合,并阐述了该方法在课程实践中的应用过程和监控,该教学方法改变了传统以教师为主的教学形式,以学生自主学习、项目任务驱动、项目导向为主的新教学模式,极大的提高了学生学习的兴趣和教学的效果。
  关键词:CATIA;翻转课堂;教学实践;项目
  中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2019)01-0098-02
  CATIA课程是我系汽车类专业一门实践性很强的专业课程,其主要教学内容包括零件设计(草图、实体建模)、装配设计、钣金设计、DMU运动仿真和工程制图等。本课程采用实训方式,一人一机,由于该课程的实践性强,操作命令多、复杂、综合性强,学生学习任务艰巨,只利用课堂的教学和联系时间,学生很难掌握所有的知识点。本文研究将项目教学法和翻转课堂模式结合应用到CATIA的课程教学中去,极大提高学生学习的主动性和自学能力培养。
  一、CATIA教学及学生学习现状
  我系开设的汽车类CATIA课程总课时为96课时,分为上、下两学期。在以往的教学中,教师每节课以讲解一些命令,然后进行操作演示,学生再做相应的练习题,教师再进行分析讲解。由于课时数少,课程时间不集中,学生上课对知识点没有预习,对所讲的知识点没有感性的认识,不能消化老师所讲的内容,更别说能举一反三了,这样授课的结果导致学生最终学习效果不佳,综合运用能力差。课程上完后,当进入企业,拿到企业工程图纸时,不会分析零件结构等内容,更别说进行建模了。
  大学阶段前学生的传统学习习惯是被动的填鸭式接受教育,学生对其产生了一定的依赖性。在大学阶段强调注重学生自学能力及主动学习习惯能力的培养,良好学习习惯的养成对学生今后走入社会、走上工作岗位并快速适应企业以及快速成长有着重要意义[1]。
  二、翻转式项目教学的实质
  翻转课堂已被众多老师所熟知,它明确了一种新型教学观念[2]。在翻转课堂教学模式下,将教学主动权交给学生而不是以往的以教师为中心的进行讲授,课堂外学生自主完成知识点学习,课堂时间里师生相互交流、互动,协助完成课堂项目任务。让学生学会自学,才能更好地发挥学生的主观能动性,达到更好的教学效果。但是,采用项目式翻转课堂模式,教师需要花费更多的时间和精力在指导学生自主学习上,同时,还要注重培养学生主动学习和团队合作精神。
  项目教学是教师将一个项目分给学生,以“导演”身份指导学生独立或分组完成该项目的全过程,教师在教学过程中主要帮助学生处理该项目中遇到的困难,在整个过程中学生和教师是一个团队,这样才能调动学生学习的积极性。项目教学是一种典型的以学生为中心的教学方法。
  将翻转课堂和项目教学融合应用到CATIA教学中,让学生学习由被动变为主动,改变原有的教师教什么、学生模仿什么的模式,通过学生的翻转学习和项目指令学习,使教师教的恰好是学生想学的。
  三、翻转课堂在项目教学中的教学模式
  翻转课堂在项目教学中主要分为以下几个步骤。
  (一)教师把教学内容划分成项目
  传统教学体系中的教学内容要按照项目式教学内容进行重新整合,将教学大纲分成若干个相对独立的项目模块,再每个项目模块又划分成几个相对独立的子项目,每个子项目有计划地包含若干个知识点,并完成一定的工作内容,学生在该项目中独立或者协作完成一个个项目,通过学生自己参与项目,了解项目的每个环节,并能对效果进行总结,让学生做到“做中学”。所以,对于项目的设置非常重要,在项目模块设置时,要根据学生的实际情况来设置,既不能太简单,也不能太难,项目的难度和知识点逐渐加大,项目在包含知识点时要尽可能全面。
  (二)教师针对项目制作微课
  教师在进行以项目为案例的微课制作时,要根据项目选择合适的学习节点来对该项目进行知识点分割,每个知识点内容做到“少而精”,例如,CATIA课程在进行“零件设计”内容讲解时,可以分为“基于草图的特征”“布尔操作”“修饰特征”“变换特征”“参考元素”等。以“基于草图的特征为例”,可以细化为“凸台”“凹槽”“旋转”“打孔”“肋”“混合”“多截面”等,其中“凸臺”“旋转”“肋”是使用频率最高的方法,在进行视频制作时,要将这两个知识点的案例丰富地表现出来,让学生能够很好地掌握其思想。同时,教师要根据后续学生的自学情况和教学情况及时调整教学计划,对于教师来讲,工作量会增大。
  (三)学生的课前预习
  课程安排为每周一次,每次上课前三天,教师通过网络将预习任务发布给学生,学生通过自己的预习,在交流平台中提出自己的问题,也可记录下来在课堂中进行提问。教师可以进行答疑,也可以采取引导的方式,让学生自主查找相关资料,然后自己解决问题,从而培养学生自己提出问题、分析问题、解决问题的能力。此项工作可以作为学生平时成绩的一个方面,这样才能调动学生学习的积极性和主动性。
  (四)教学过程设计
  此课程将课堂教学过程主要分为三个阶段。第一阶段,针对学生预习中反映较多的问题进行集中讲解,以实例操作示范为主进行命令讲解。第二阶段,以行业典型产品设计项目案例为主线,将本项目的学习任务和学习目标进行明确。例如在进行项目任务驱动实例讲解时,先进行零件结构分析,然后确定绘图操作步骤,每个图的绘制有多种方法,让学生以任务的方式分组讨论绘制方法的可行性。学生在完成该项目的过程中不断对知识进行巩固和掌握,慢慢总结技能和方法。最后,将项目完成较好的学生的作品进行成果展示和交流学习。同时,引导学生总结自己在绘图过程中的一些经验和技巧,逐步让他们学会举一反三,学会解决类似的问题,不断探索新知识,牢固掌握专业绘图软件。   (五)课后巩固
  對于绘图软件的操作,如果学生在上课后不能进行反复练习,下一次上课的时候,基本已经遗忘。所以需要教师对课堂知识点进行归纳总结,对课前预习做指导分析,然后以视频或习题的形式发送给学生,学生根据自己的实际情况对知识点不断加深理解和掌握,才能让学习效果更加明显,同时,在课下也要带着类似的项目任务进行复习,课下的项目要与课堂上的项目有不同的学习目标,但二者又是相互联系的,通过反复使用学过的命令,让学生能综合运用,这样,让复习起来也更加容易、更有效果。
  (六)行之有效的监控和评价机制
  在项目式翻转课堂上,学生在教学过程中占主体地位,课堂上学生的讨论是否热烈、学生是否能积极主动参与到讨论中,是该教学方法是否有效的真实反映。要让学生在整个学习过程中都能保持较高的积极性,就需要建立与之匹配的监控和评价机制,学生在该课程学习中的学习动态、状态与最后学生学习的结果相关联。教师在该过程中就需要运用网络、面对面等多种考核手段对学生进行综合评价,从学生的不同角度出发进行评价,该结果要能反映出学生的实践动手能力,感受自身的价值体现。此项评价结果作为学生平时分数。另外,设置一个以每年全国大学生机械产品数字化设计大赛或者全国三维数字化产品创新设计大赛的项目分组完成,每个小组分工完成自己所提出的任务。两者的分数在期末成绩中所占比例为6:4,充分体现平时的过程管理。通过这样的评价和考核机制,让学生更为主动和自信,也能更好地促进教学效果。
  四、结束语
  CATIA课程的实践性非常强,采用项目式翻转课堂模式,可以让学生在课堂上讨论、解决问题,同时让课下预习解放出来的时间用于课堂动手操作;在课堂上,师生之间的气氛更加融洽,交流更加深入,同时学生能将学习的知识点牢固、灵活地掌握。对教学过程的合理设计和完善的监控、合理的学生平时评价机制保障了学生的自主学习效果。经过一学期的教学实践,CATIA项目式翻转课堂在教学中是可行的,他能充分调动学生学习的兴趣和效率,让学生自主学习能力和实践操作能力得到很大提高。
  参考文献:
  [1]胡泊.论翻转课堂教学模式在动画专业教学中的应用[J].教育理论与实践,2016,(36):60-62.
  [2]金燕.基于微课的翻转课堂教学模式实践研究———以《计算机应用基础》课程为例[J].职教论坛,2014,(23):55-58.
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