信息化背景下智慧課堂教學模式在機械三維CAD課程中的教學實踐初探
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摘 要：機械三維CAD是一門實踐性很強，適于開展理實一體化教學的課程。信息化背景下，智慧課堂的實施有利于實現師生間課前、課中、課后的互動交流，提高學生對CAD制圖的興趣和關注度，實現教育效果的最優化。智慧課堂教學模式在機械三維CAD課程中的教學實踐即是在信息化平臺上不斷推進CAD課程教學實施的創新與變革。
關鍵詞：智慧課堂教學模式 機械三維CAD課程 教學實踐 信息化
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2019）04（c）-0106-02
1 智慧課堂教學模式的涵義
隨著“互聯網+”時代的到來，信息化技術與教育不斷融合發展，教育信息化越來越受到眾多學者和教育一線工作者的關注[1-3]。信息化教育將傳統的實體課堂變成了手機、電腦以及其他移動設備的線上課堂、網絡課堂，各種線上資源讓學生可以實現隨時隨地泛在學習。并且，大數據統計和學習效果分析軟件（如雨課堂）等新技術的出現，可以更好的幫助教師了解學生的學習效果并及時調整教學計劃，更新教學內容或制定針對學生個人的個性化學習方案，使得學生的學習更加個性化、適配化、智能化。因此，可將智慧課堂教學模式歸納為：利用智慧服務平臺（智慧校園APP、智慧教學軟件等），借助智能手機、電腦等設備，應用新一代信息技術，為學生量身定制個性化、智能化、適配化的開放、民主、高效的，貫穿于課前、課中、課后的一種泛在學習模式，將有助于促進學生的自主學習行為，提高學生的學習效果。
2 機械三維CAD的教學現狀
機械三維CAD適于理實一體化教學，一般而言，該課程的教學應安排在計算機機房內。以該校數控技術專業為例，該課程教學主要教會學生使用UG進行三維造型。
2.1 課前無法了解學生的預習情況
在傳統的教學模式中，雖然強調課前預習的重要性，但真正能做到課前預習的學生寥寥無幾。而且，即便學生預習了，教師也無法了解學生預習的效果。筆者在授課過程中發現，學生基本沒有預習的習慣。老師在使用計算機進行三維CAD教學時，學生很難跟上老師的思維節奏和操作速度，影響了教師的授課計劃和進度，也難以保證學生的學習效果。因此，安排學生課前預習很有必要。另外，如果教師在課前了解學生的預習效果，就可以適當地調整課堂教學內容，對學生不太懂的繪圖知識點或操作步驟有側重地詳細講解，課堂授課更有針對性。顯然，安排學生課前預習并了解學生的預習效果有助于提高課堂教學質量，同時也能培養學生的自主學習能力[4]。
2.2 課堂上缺乏互動
以該校數控技術專業為例，機械三維CAD課程總學時安排為48學時，教學內容多，課堂時間緊迫，在課堂上沒有充足時間與學生進行互動。課堂教學更多的是教師演示制圖過程、講解操作步驟，學生被動地接受知識。多數時候，學生由于思維跟不上（學生缺乏預習環節），課堂學習效果欠佳，教師只能繼續講解第二遍，然后走下講臺對一些學生進行一對一輔導，才能保證學習效果。由于缺少互動（現在的學生不愿意主動交流），教師并不清楚學生對所講知識點的掌握情況，教學針對性不強，重復講解的效果也打折扣，且這種教學方式勢必減緩教學進度。課堂缺乏互動，課堂活力不夠，久而久之，降低了學生對三維CAD課程的學習積極性。
2.3 課后不能及時跟蹤學生的復習情況
傳統教學中，老師一般布置完課后作業，要等到下次課收上來，批改以后才能知道學生上次課的掌握情況。對于機械三維CAD課程而言，課后作業大多需要使用計算機進行繪圖訓練，老師很難在課后及時的對作業進行批改并反饋給學生。尤其，計算機繪圖作業是需要及時指導的，需要通過智慧教學平臺，實現教師與學生線上的實時交流，實現師生間課后的一對一輔導。因此，傳統的作業批改方式使得老師很難及時跟蹤學生課后的練習情況。
3 智慧課堂教學模式在機械三維CAD課程中的教學實踐
3.1 課前預習
資源推送，引導學生自主預習。教師將事先準備好的預習資源通過智慧課堂信息技術平臺發布給學生（可以通過QQ平臺，或者學校教學資源庫，或雨課堂等智慧教學軟件）。發布的資源形式多樣，包括微視頻、精選的網絡在線課程、課件、鏈接、預習題等，學生自主選擇學習。以UG造型為例，三維CAD課程的課前預習資源主要是一些具體三維模型的繪圖操作過程的視頻，教材自帶的或教師自我錄制的，或者是針對軟件的某一指令的運用方法的講解的自制視頻。對于一個具體的三維模型，建模之前首先要分析模型各個部分的內在邏輯關系，弄清楚模型各個部分的先后疊加順序，先繪什么后繪什么……智慧課堂的課前預習是具有可控性的，學生有沒有預習、預習的情況和答題情況都會在教師端以數據的形式直觀呈現。教師可以通過相關軟件平臺實時了解學生的預習情況。同時，學生可以對教師分享的預習資料發表意見或者推薦自己認為比較好的資料給大家，可以在學習平臺上與教師進行溝通交流，提出疑問或意見，教師則根據學生的反饋對教學內容進行調整，更多的以學生的角度來設計教學內容和教學實施方案，為課堂教學做好充分準備。
3.2 課中立體互動
傳統課堂主要是“教師講課—學生聽課”，“教師提問—點名學生回答”，“步置作業—課后作業”這三個環節?？梢钥闯?，傳統課堂互動性的缺乏，學生始終處于被動地位[5]。相比之下，智慧課堂教學的關鍵就在于課堂互動，其核心是立體化的互動過程。在教學的過程中，強調學生的主體地位，教師起到引導者、促進者的作用。比如，課堂上，教師利用微信通過“雨課堂”平臺自動生成本節課二維碼，學生通過掃描二維碼進入課堂開始上課。教師上課的PPT會實時顯示在學生手機上，學生對不懂或重要的知識點可利用“不懂”或“收藏”按扭進行標記，方便課后復習?！笆詹亍被颉安欢睒擞浭悄涿僮鞯?，學生可以根據自己的實際情況進行標記幫助自己更好地學習，教師只能看到“不懂”的人數，根據“不懂”情況，教師可及時調整授課內容，或在下次課重點復習學生“不懂”的內容。課堂上，教師可通過開啟“彈幕”實現實時互動，學生可以將自己的看法或觀點通過“彈幕”發布到屏幕上與其他人一起分享討論，促進師生、生生互動。很多學生比較靦腆害羞，害怕與老師交流，有了彈幕后，這些學生也能把自己的觀點展現給老師，這就使參與課堂互動的學生越來越多，課堂氣氛就活躍了，學生學習的積極性也提高了。對于機械三維CAD課程，筆者現在主要是通過“極域電子教室”軟件對學生進行繪圖過程的多屏教學廣播，第一遍的操作主要讓學生完整的、清楚地了解每個知識點，知曉操作中的重難點地方。然后，教師帶領學生進行具體的繪圖操作。學生一邊繪制，一邊通過“彈幕”功能，及時把不懂的地方反饋到教師和其他人的電腦上，甚至學生還可以通過“舉手”讓老師暫停教學，或馬上重復一遍剛剛的操作要點，這樣就能保證每一位同學尤其不愛交流同學的學習效果。另外，在講解完成后，教師可以針對當前的學習知識點，設置一些練習題，利用雨課堂通過手機推送給學生，檢測學生對當前知識點的掌握情況。題型包括單選題，多選題以及主觀題，內容主要是繪圖理論和軟件指令的應用，比如：什么是約束的概念？什么是封閉的概念？什么是布爾運算？某個常用指令的調用？尤其，根據具體的三維模型，讓學生給出自己的繪圖思路和繪圖過程中要使用到的命令……如果題目普遍做的不理想，教師通過手機能看到答錯題的學生名單，可以請答錯的學生說出當時做題的思路，幫助學生分析糾正，讓學生加深印象，使學生以后遇到相關知識點時不會再出錯。同時，這樣也能幫助教師反思：相關知識點以后應該怎么講授才能讓學生更明白？從而極大地促進教與學的質量。課堂結束后，教師可以對當堂課中所涉及到的知識點進行小結，并通過手機推送給學生，便于課后學生及時復習。 3.3 基于智慧學習平臺的課后個性輔導
課后習題主要是為了幫助學生鞏固和復習上一章節的學習內容。與傳統課堂布置課后作業不同，智慧課堂可通過智慧學習平臺，針對學生個體差異推送個性化的復習資源，發布針對性課后習題。學生在一定期限完成課后作業后提交給老師，教師端平臺就會收到學生的答題情況，從而可以在最短的時間內對學生作業給出反饋。這種個性化輔導的方式更加高效、直觀、快捷，有利于提高學生的學生興趣，促進他們的自主學習行為。
在機械三維CAD教學過程中，由于課后作業均是使用UG軟件完成，學生的作業完成情況只能通過截圖反饋給老師查看，或學生通過語音、文字等將繪制過程中遇到的困難及時反饋給老師，教師則針對具體的過程步驟給予相應的指導或解決方案，引導學生完成課后練習。通過交流，教師也能夠進一步知曉學生對知識點的掌握情況，便于下次課的鞏固講解與練習。通過這種模式，一方面，教師可總結改進教學方法，調整教學計劃;另一方面，通過分析錯誤率較高的知識點可以再補充布置課后習題，幫助學生強化知識點學習，讓學生及時地鞏固和復習。在課后復習過程中，學生有任何不懂的問題，都可以及時報告老師，使教與學永遠在線。
4 結語
在機械三維CAD課程的學習過程中，通過實施智慧課堂教學模式，充分利用現代信息技術，可以改變學生變被動為主動的學習狀態?；谛畔⒓夹g平臺，通過智慧教學軟件，師生間能夠實現課前、課中、課后的互動交流，引導學生隨時隨地泛在學習，獲取知識、實現知識的鞏固內化，提高學生對CAD制圖的興趣和關注度，實現教育效果的最優化。同時也能促進學生的自主學習行為，提高學習效果。
參考文獻
[1] 王曉林.“互聯網+隨機學習”課堂模式實踐——以佳木斯技師學院為例[J].物流技術，2015（23）：211-213.
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[3] 陳康，朱燕平，駱鈺.“互聯網+”背景下翻轉課堂教學設計探究——以國際商務單證課堂教學為例[J].對外經貿，2016（7）：153-155.
[4] 肖朵朵，鄭新，黃敏，等.“互聯網+教育”背景下雨課堂的智慧教學模式在有機化學課程中的教學實踐[J]. 廣東化工，2018， 45（17）：224，228.
[5] 陳婷.“互聯網+教育”背景下智慧課堂教學模式設計與應用研究[D].江蘇師范大學智慧教育學院，2017.
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