翻转课堂在《计算机辅助制造》课程中的应用探索

翻转课堂在《计算机辅助制造》课程中的应用探索

沈斌

沈斌江西科技师范大学330013

摘要：《计算机辅助制造》是数控加工专业的一门核心课程，其功能在于培养数控加工人员三维造型与计算机软件编程能力。计算机辅助制造能力已成为职业院校数控加工类专业学生应当具备的基本技能。翻转课堂教学模式因其可操作性强、教学效果好，已成为目前主流的一种教学形式。本文仅从翻转课堂教学模式在《计算机辅助制造》课程中的应用，谈谈笔者的看法。

关键词：翻转课堂计算机辅助制造

一、《计算机辅助制造》的课程性质

《计算机辅助制造》是数控加工专业的一门核心课程，同时也是从事数控加工工作专业性较强的一门课程，其功能在于培养数控加工人员三维造型与计算机软件编程能力。学习本课程之前，学生应具备识图基础、AutoCAD操作基础和一定的手动编程能力及数控加工工艺知识，因此本课程应在《机械制图与CAD》、《数控铣床编程与模拟加工》、《零件的数控铣床加工》等课程之后进行学习。“CAXA制造工程师”与“CAXA数控车”是北航海尔软件有限公司研制开发的，分别面向数控铣床和数控车床的三维CAD/CAM软件，也是三维造型与曲面实体相结合的CAD/CAM一体化系统，且具有良好工艺性的数控加工编程性能。“CAXA制造工程师”与“CAXA数控车”为数控加工行业提供了从造型设计到加工代码生成、校验的全面解决方案。因这两款软件在国产CAD/CAM软件中的市场占有率较高，笔者学校目前使用了这两款软件作为《计算机辅助制造》课程的教学软件。

二、应用翻转课堂教学模式的意义

在传统教学中，《计算机辅助制造》一般是由教师先对指令操作、造型方法和编程流程进行讲解，学生再根据相应的例题进行练习。因不能完全调动学生的学习积极性，教学效果一般。受翻转课堂（又称反转课堂）教学模式启发，笔者在本门课程中开始尝试使用该模式进行教学。学生普遍认为这种教学主体定位的转换是对他们学习能力的认可，学习氛围较传统教学更为浓厚。并且团队协作能力、人际交往能力、领导能力等社会能力也得到了一定程度发展。进过一段时间学习后，大部分学生都敢于上台表现自己，展示自己的学习成果。

三、翻转课堂教学法的实施过程

1.课程认知，了解本课程的应用趋势

第一节课，可通过播放视频让学生了解目前数控加工的真实情景，特别是加工异形零件等复杂零件的画面。使学生意识到加工此类零件只是通过之前所学的手动编程根本无法办到，只有依靠计算机辅助编程才可以。从而引出本门课程，也使学生理解学习本课程对今后从事的数控加工岗位工作的重要意义。

2.分组教学，提升团队意识

在学习伊始应对学生进行分组。可首先选出小组长，可在自愿担任该职的学生或班干部中进行优选。再由小组长选择小组成员，教师应设定相应的选员规则，力求各小组实力均衡，避免某一小组出现过强或过弱的情况。笔者学校目前选用的教材是由姬彦巧主编，化学工业出版社出版的《CAXA制造工程师2013与数控车》。在这本教材中，设计了实例项目和拓展实例项目。所有的实例项目笔者均要求各小组讨论学习，因教材有配套光盘，光盘内含实例素材、操作视频等文件，学生自学不会盲目，且学生在前期已经学习了AutoCAD软件，具有一定的计算机绘图软件操作基础，对二维绘图及三维建模有一定经验，自学CAXA软件的实际难度并不大。且学生是以小组形式合作学习，比一般意义的自学效果更好，分组讨论能促进知识内化。

3.学生上台，讲解学习内容

分组讨论学习完某一章节后，该小组需选派人员上台对所学内容进行讲解，并对实例项目或拓展实例项目的操作步骤加以演示。其他小组可适时提问，上台讲解的同学需予以解答，如不能解答，等该同学讲解完毕后由教师对疑难问题进行进一步讲解。

4.对教学效果进行有效评价

在教材《CAXA制造工程师2013与数控车》中，实例项目有具体的操作步骤，拓展实例项目则没有。因此笔者要求学生小组讨论实例项目的实操，整个小组均完成该实例项目的操作后，笔者才对该小组打小组成绩。最先完成的小组记100分，之后完成的小组的分值依次降低。而拓展实例因教材中没有具体的操作步骤，所以笔者对这部分的操作记个人成绩。

四、应用翻转课堂教学法的心得与思考

1.教学场地的布置

教学场地的计算机桌摆放应有利于分组学习。目前较为流行的正六边形计算机桌并不太适合《计算机辅助制造》课程翻转课堂教学，正六边形虽然可以很好的进行分组，每小组一般情况下为6人，可在一起进行讨论学习，但由于显示器的阻隔会在一定程度上影响小组讨论。使用传统的全部面向讲台的摆放形式也会使整个教学显得较为沉闷，不利于形成良好的学习气氛。笔者根据实践发现使用背靠背布局本课程教学场地最为合适，讲台可设置在教室的一端，可观察整个教学场地的教学情况，了解各小组的学习进度。

2.给予学生正面评价，促进学生个性发展

整个教学活动虽然始终采取分组学习的方法，但在评价中不能完全采用只打小组成绩的单一方式，应当给予优秀学生一定鼓励。笔者在教学中，会对首先完成实例项目或拓展实例项目的学生记一颗星，集满五颗星的学生可指定同学在课间休息时间表演一个节目。

3.教学评价注重时效性

如果只是在教学活动结束之后，再统计小组和个人成绩，学生对这个成绩可能不会重视。应当实时记录各学习项目完成情况，将成绩直接填入Excel表格中，并投影到屏幕上，这样对已完成作业的同学是一种鼓励，对未完成作业的同学可形成一种鞭策的效果。

3.冠军选举

每次课程结束前，由各小组推选一名表现最好的学生作为冠军候选人。由全班学生投票选出本次课程的冠军学生，以此种方法对表现好的学生予以精神奖励。

五、结束语

总之，翻转课堂是一种很好的教学模式，能在一定程度上激发学生的学习能动性，提高教学效果。但在实际操作过程中，还需注意引导学生，使学生能快速接受这种新的学习模式，逐步养成自我学习的习惯。

参考文献:

[1]张金磊，张宝辉.游戏化学习理念在翻转课堂教学中的应用研究[J].远程教育杂志.2013(1).

[2]徐道奎.反转课堂教学模式中学生提出问题能力的培养[J].中学数学教学参考.2015(9)

[3]李海龙，邓敏杰，梁存良.基于任务的翻转课堂教学模式设计与应用[J].现代教育技术.2013(9).

[4]宋朝霞，俞启定.基于翻转课堂的项目式教学模式研究[J].远程教育杂志.2014(1)