唐永華，劉德山

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藝術設計類專業(yè)計算機輔助設計課程翻轉課堂教學模型的研究

唐永華1，劉德山2

（1. 魯迅美術學院公共基礎教學部，遼寧大連 116100；2. 遼寧師范大學計算機與信息技術學院，遼寧大連 116081）

計算機輔助設計課程是藝術設計類專業(yè)重要的基礎課程。根據專業(yè)、學生及課程內容特點，設計了適合培養(yǎng)學生構思和創(chuàng)意的翻轉課堂教學模型，設計了適合培養(yǎng)學生實踐技能的基于微課的翻轉課堂教學模型。設計的教學模型，有益于減輕學生集中學習的壓力，有利于碎片化學習，符合藝術設計類學生的專業(yè)認知特點。

藝術設計類專業(yè)；計算機輔助設計；翻轉課堂；MOOC；微課

0 引言

藝術設計類專業(yè)[1]包括藝術設計、視覺傳達設計、環(huán)境設計等專業(yè)，知識體系覆蓋專業(yè)學科知識、現代工具使用能力、專業(yè)實踐能力等方面。其中，使用現代工具的能力主要是指計算機輔助設計的能力。分析藝術設計專業(yè)學生的受教育過程，學生的通識知識、設計與繪畫能力的形成是在初中、高中教育積累的基礎上，在本科階段繼續(xù)深入學習。計算機輔助設計能力的培養(yǎng)主要來自于本科教育階段。作者對藝術設計類畢業(yè)生進行了調查，從反饋結果看，計算機輔助設計課程的教學，知識體系落后于設計領域用人需求，課程內容更新幅度不大，教學方法遠離現階段學生的認知特點[2]。改革藝術類專業(yè)計算機輔助設計課程教學方法，對提升學生培養(yǎng)質量有重要作用。

翻轉課堂作為一種新興的教學模式，適合于計算機類課程教學，符合藝術設計類學生認知特點。翻轉課堂是指學生利用網絡完成知識的在線學習，將線下課堂作為師生之間和生生之間互動的場所，完成答疑解惑、知識的運用等環(huán)節(jié)，可以達到更好的教育效果。通過翻轉課堂，將學習的決定權從教師轉移給學生，學生能夠更專注于主動的基于項目的學習。MOOC和微課是實現翻轉課堂的兩種不同方式，適用于不同的教學內容。本文從藝術設計類專業(yè)特點、學生特點、課程特點、教學方法設計等方面開展計算機輔助設計類課程翻轉課堂教學模型的探索。

1 研究對象概述

本文研究藝術設計類專業(yè)學生在計算機輔助科學家課程上實施翻轉課堂教學，從學生特點和課程特點看，都適合于實施翻轉課堂。

1.1 藝術設計類專業(yè)學生特點

（1）文化基礎相對薄弱，藝術專業(yè)特長突出

藝術類專業(yè)學生在中學階段就開始獨立從事藝術類課程學習，其藝術專業(yè)能力、藝術思維能力在設計實踐中得到加強，表現出比其他專業(yè)的大學生有更強的獨立意識、較豐富的社會經驗和較強的社會實踐能力[3]。但藝術類學生高考錄取的文化課成績偏低，教師要結合學生特點不斷調整授課內容和授課方式，挖掘學生學習興趣，發(fā)揮學生學習的主動性，提高學生學習效率。

（2）注意力持久性稍弱，適于知識多元獲取

互聯(lián)網時代學生的特點是更習慣圖像、聲音、視頻等多維刺激。學生的知識獲取途徑除了紙制媒體外，慕課、微博、朋友圈等也是知識獲取重要途徑，知識獲取呈現多元態(tài)勢。在這樣背景下，藝術設計類專業(yè)學生自我約束力不強，注意力持續(xù)短暫現象表現更為明顯[4]。所以，要結合學生的注意力特點和技術發(fā)展來推動藝術設計類專業(yè)開展多媒體教學或翻轉課堂教學。

1.2 計算機輔助設計課程特點

（1）計算機輔助設計課程概況

計算機輔助設計是指用計算機工具完成構圖或繪圖訓練，實現設計的快速表現的課程。課程的主要任務是在藝術設計領域進行計算機繪畫創(chuàng)作實踐，使用計算機繪畫方法開展創(chuàng)作，實現多媒體技術與藝術相結合。系列課程包括“計算機繪圖”“計算機輔助設計與制造”“計算機輔助設計實習”等課程。其中，“計算機繪圖”主要講授二維繪圖AutoCAD軟件的操作，“計算機輔助設計與制造”主要講授計算機輔助設計基本原理，“計算機輔助設計實習”主要講授三維軟件Solidworks。

計算機輔助設計類課程改變了傳統(tǒng)藝術設計繪制量大、效率低, 存在設計靈感因創(chuàng)作時間過長而失去了原有創(chuàng)意，制約了作品的質和量的問題。同時，輔助設計軟件方便設計者表現在二維、三維等平面與空間的抽象思維表現力，課程實踐教學效率的提高可很好地展現學生的美術功底，完整再現作品的設計思想。

（2）計算機輔助設計課程適于翻轉課堂

計算機輔助設計課程完成的是藝術創(chuàng)意的實現，既需要學生深入思考，也需要較高的計算機操作水平。高等院校的人才培養(yǎng)方案普遍要求降低學時學分，很多情況下，課堂教學只能完成二維或三維繪圖中的一種。藝術設計類專業(yè)學生面臨的形勢是，軟件不斷升級，學習內容需要增加深度和應用范圍。例如，AutoCAD的高級應用部分中的動態(tài)塊、用戶界面自定義以及二次開發(fā)的相關內容等。利用“中國大學MOOC”“極客學院”等平臺，結合教師自行開發(fā)的網絡課程、微課或視頻課，可及時傳授創(chuàng)新設計理念，交流學習心得，實現共享資源無限化，圖文信息形式多樣化，師生互動多元化，作業(yè)圖稿表現快速化，課堂教學的效率將會因此而極大的提高[5]。這種變革有助于學生形成自主學習的能力，形成終身學習的習慣。

2 計算機輔助設計課程的翻轉課堂教學模型

藝術設計類專業(yè)的計算機輔助設計類課程，例如“計算機繪圖”或“計算機輔助設計與制造”，這些課程的理解或學習可以從藝術與技術兩方面把握。首先是藝術構思或思想，需要通過深刻的思考和探究來形成；其次是藝術的實現，是計算機操作步驟或流程，屬技能范疇，初學者通常易學易忘[6,7]。翻轉課堂教學模型在藝術構思方面，一般模式是學生課下（線上）自學，課堂上（線下）思想碰撞，形成創(chuàng)新思維，有益于發(fā)揮學生的創(chuàng)造力，這種情況采用MOOC相對適合；翻轉課堂教學模型在技能學習方面，主要解決操作流程易學易忘的問題，這種情況通常采用微課來實現，可以充分利用學生的碎片化時間，減輕學生集中學習的壓力，而且，碎片化學習也符合藝術設計類學生的專業(yè)認知特點。

2.1 翻轉課堂的實現路徑

翻轉課堂通過改變學生的學習方式來改變學生被動學習的實質。其實施過程通常由教師提前組織知識體系和知識點，學生通過互聯(lián)網和參考資料課前學習、圍繞知識點推導、求證和建構知識，并制作PPT微課在課堂上展示。教師在課上或課下答疑解惑，引導學生自主學習，激發(fā)學生的創(chuàng)新精神。利用互聯(lián)網的廣度和課堂探究深度，培養(yǎng)學生“主動式探究”學習，更好完成知識的吸收內化[8-10]。翻轉課堂的實現路徑如下。

（1）教師課前準備，制作MOOC或微課完成知識點解；學生課前學習。

（2）課上或課下，師生之間或生生之間展開互動；教師掌控學習過程并參與討論。

（3）課堂教師疏理課程體系；重點知識點深入剖析；布置下一階段學習內容。

（4）課后考評，匯總學生的優(yōu)秀成果，評價并分享。

2.2 適用于構思的MOOC翻轉課堂模型

基于MOOC的翻轉課堂模型，要求學生在課下能相對系統(tǒng)地學習，形成藝術構思或創(chuàng)意。課堂教學中，學生之間交流碰撞，教師精講引導。筆者在深入分析MOOC的基礎上，形成了如圖1所示的基于MOOC的翻轉課堂模型。

圖1 基于MOOC的翻轉課堂模型

（1）課前準備

教師在課前需要認真整合學習內容和學習資源，形成適于MOOC學習的教學單元。以MOOC為核心的翻轉課堂，在實施過程中可以借鑒使用“愛課程”網的中國大學MOOC，也可以自行開發(fā)MOOC。為取得好的學習成效，需要了解學生的學習動機、認知情況、學習述求，由此分析學生的學習風格、初始能力并確定教學的起點[11,12]。

對學習內容的整合要以教學目標為依據，參考教學所用教材及學習者的學習特點，將教學內容劃分成一個個小的教學單元，并確定每個小教學單元的具體教學目標。

（2）課堂學習

根據課前整合的知識單元，細化各知識單元的具體教學目標，確定具體的教學形式，并悉心設計課堂教學內容。

在基于MOOC的翻轉課堂教學模型中，教師重點完成四方面工作。一是整理知識體系。學生在線的MOOC學習通常情況下較難把握課程的全貌，通過知識體系的闡明和深化，加強學生對課程的認識，這是教學方面宏觀的工作。二是部分精講。課程的難點、重點或精彩的部分，教師通過精講剖析，將核心知識進一步內化，這是教學方面微觀的工作。三是深度學習。在線的MOOC學習更多是體現知識的寬度，課堂講解在寬度的基礎上加以深化，實現教學內容的深度與廣度的統(tǒng)一。四是案例點評。這個案例可以來源于MOOC，也可以是學生完成的或教師搜集整理的案例，通過點評，完成教學內容從理論掌握到應用實踐。

（3）課后總結

教師在線上或線下發(fā)布作業(yè)后，學生借助MOOC平臺來完成。對于部分有難度或有價值的問題，學生通過視頻學習、討論組交流、教師答疑來完成。在學習過程中收獲或心得，通過在線的論壇組與其他同學分享交流。

課后的另一任務是學習評價。學生的學習效果可采用形成性評價終結性評價相結合來進行。形成性評價范圍覆蓋作業(yè)的完成質量、課程測試的成績及在討論組中的表現。學生的終結性評價通過線上結業(yè)測試及線下期末考試來實現。綜合評價方式系統(tǒng)考查學生的學習表現，有利于調動學習者參與學習活動的積極性，也有利于把握學生的學習過程。

2.3 適用于操作流程的微課翻轉課堂模型

計算機輔助設計類課程的實踐操作，更適合碎片化學習。根據教學內容的特點，借鑒一些典型的翻轉課堂案例，按照課前準備、課堂學習和課后總結三個環(huán)節(jié)，設計了適于操作流程的微課翻轉課堂模型[13]，如圖2所示。

圖2 基于微課的翻轉課堂模型

（1）課前準備

教師根據教學目標梳理課程教學單元，近一步分離出適合微課教學的內容。之后，收集學習資源、完成微課的設計與錄制。微課的視頻中要體現操作要點、技術要領等提示信息便于學生把握。教師與學生都可參與微課錄制作。復雜內容由專業(yè)錄編人員完成，簡單內容可以由師生通過錄屏軟件來實現。在課前準備環(huán)節(jié)，教師通還需要設定或布置學習任務。

（2）課堂學習

課堂教學中，重點解決學習任務完成過程中反饋的問題，依據問題的內容可以組織探究式教學或者討論式教學；教師在疏理相關知識點后，根據教學內容難易程度學生或自主探究或小組協(xié)作學習，教師或檢票學生實踐操作情況或與學生交流討論，并進行適宜的個別輔導或集體講解；最后完成任務形成學習作品，實現知識（技能）的建構和內化。

（3）課后總結

教師根據布置的作業(yè)反饋情況，進行作業(yè)點評，并對優(yōu)秀作品加以分析和總結。同時，教師收集與教學內容相關的拓展學習資源供學生選學，完成知識的鞏固和拓展。

3 結論

本文結合藝術設計類專業(yè)特點，設計了計算機輔助設計課程的兩種翻轉課堂教學模型。對教師而言，基于MOOC的翻轉課程模型，教師可充分借助現有MOOC資源，課前準備可以略微減化，課堂上精細講解深入挖掘；基于微課的翻轉課程模型，教師在課前需要制作完成較多的微課制作，課堂上強調學生的自主探究和協(xié)作學習。從學生角度，兩種翻轉課堂模型都有利于碎片化學習，有利于知識內 化，符合藝術設計類專業(yè)學生的認識特點，對其他類似課程的教學有一定的借鑒意義。

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Research on the “Flipped Classroom” Teaching Model of Computer-aided Design Course in Art Design Courses

TANG Yong-hua1, LIU De-shan2

(1. Common Course Teaching Department, Luxun Academy of Fine Arts, Dalian 116100, China; 2. School of Computer and Information Technology, Liaoning Normal University, Dalian 116081, China)

The computer-aided design course is an basic course for Art Design Specialty. According to the characteristics of the specialty, the students and the content of the course, The flipped classroom based on MOOC is designed which is suitable for students ‘artistic conception.and The flipped classroom based on micro-lesson is designed which is suitable for students’ practical skills. The flipped classroom teaching model is conducive to reduce the pressure of students, and it is conducive to fragmented learning, also it is conformed to the professional characteristics of art design students.

Art design specialty; Computer-aided design; Flipped classroom; MOOC; Micro-lesson

TP391.7

A

10.3969/j.issn.1003-6970.2017.04.008

遼寧省教育廳科學研究項目(w2015272)

唐永華(1976-)，女，副教授，研究方向為計算機輔助教學及計算機教育應用；劉德山(1970-)，男，副教授，研究方向為智能信息處理、模式識別及計算機教育應用。

本文著錄格式：唐永華，劉德山. 藝術設計類專業(yè)計算機輔助設計課程翻轉課堂教學模型的研究[J]. 軟件，2017，38（4）：43-46