基于翻转课堂模式的《产品逆向设计》课程设计方案研究

1、    基于翻转课堂模式的产品逆向设计课程设计方案研究    肖阳钱萍李青云梁旭坤【摘 要】本文以翻转课堂教学理念为基础，对高校产品逆向设计课程进行教学设计，选取“车载多用途物品架”作为大案例，将大案例分解后以子项目为任务驱动教学，并进行了实践应用，并构建了应用慕课网络平台进行课程实施与教学组织模式，提出了开展翻转课堂式教学的教学设计策略以及构建了翻转课堂式教学设计的一般模式。【关键词】翻转课堂；慕课；课程设计；案例分解翻转课堂，就是在信息化环境中，教师提供以教学视频为主要形式的学习资源，学生在上课前完成对教学视频等学习资源的观看和学习，师生在课堂上一起

2、完成作业答疑、协作探究和互动交流等活动的一种新型的教学模式1。翻转课堂模式对传统的课程设计产生巨大的冲击，本文尝试借鉴翻转课堂理念在课程设计理念、内容、实践方式上进行了创新性设计模式，并将该模式用于产品逆向设计课程设计中2。1 课程案例（项目）描述1.1 案例（项目）内容简介根据车载多用途物品架前期采集的激光点云数据，完成物品架各零件的逆向造型设计及物品架的装配、效果图与零件数据格式的转换。以“车载多用途物品架” 为载体，经整合教学内容等教学化提炼与处理后，设计工作任务。以实现产品逆向设计技能掌握，同时融入工业产品设计理念，逆向造型与图形处理技术。1.2 案例（项目）选择理由该案例具有典型的代

3、表意义，案例是由多个零件组合而成，其零件结构典型、能较全面地覆盖产品造型设计知识的应用；案例工作量适当，可操作性强，易于学生掌握。通过本案例的学习可以使学生掌握逆向设计软件的操作，以及提升产品造型设计的能力。能使学生更加直观地掌握ug软件界面和操作步骤，使学生生动、形象地掌握逆向反求工程技术的精髓与实际操作技能。2 课程设计案例结构课程设计案例包含以下三个子项目，每个子项目对应相应的任务，将案例分解后以子项目为任务驱动教学。2.1 子项目一车载多用途物品架模型测量数据导入。对应任务的内容有：车载多用途物品架产品拓朴结构及功能分析；车载多用途物品架测量数据的导入。2.2 子项目二车载多用途物品架

4、零件实体模型创建。对应任务的内容有：饮料锁扣模型创建；支撑架实体模型创建；锁扣实体模型创建；烟灰盒实体模型创建；活动壳实体模型创建；底座实体模型创建；外壳实体模型创建；活动盒实体模型创建；烟灰架实体模型创建。2.3 子项目三车载多用途物品架实体模型装配与格式转换。对应任务的内容有：车载多用途物品架实体模型装配；车载多用途物品架实体模型的格式转换与导出。3 课程组织与实施课程以大案例贯穿整门课程，将案例分解后以子项目为任务驱动教学，让学生实现自主学习，体验学做一体的新教学模式。课程的教学方法主要采用大案例的分解，把“车载多功能物品架”分解为9个零件，即饮料锁扣、支撑架、锁扣、烟灰盒、活动壳、底座

5、、外壳、活动盒、烟灰架，完成以上9个零件的逆向设计，并制定相应的教学任务，让学生在完成任务中掌握逆向设计技术中需要掌握的曲线造型、曲面造型与实体造型相关技能。在学生学习的过程还将融入先进的工业设计理念与图形处理技术等。4 教学活动设计本课程的慕课网络课程已发布在超星慕课网站上，本慕课课程只需连接上校园网就可以打开，在教学过程中，学生通过使用个人学号进行注册，选择相应的班级，选择相应课程，就可以开始使用网络课程中的教学资源进行相关学习活动3。4.1 课前准备活动4.1.1 教师活动（1）分析教学目标，制作学习任务单。教师设计的学习任务单有效地组织起“翻转课堂”，帮助学生在课前明确自主学习的内容、

6、目标和方法，以表单为呈现方式的学习路径文件包，学生根据个人需要有一个自定进度的学习，即让每个学生按照自己的步骤学习，取得自主学习实效。（2）制作教学视频和课件并发布。视频和课件是教师通过对教学目标的分析，通过视频和课件的形式把知识传递给学生。教师通过网络教学平台组织和呈现教学视频和课件教学资源。（3）布置针对性课堂练习。课堂练习是教师针对教学视频和课件中所讲的知识，为了加强学生对学习内容的巩固并发现学生的疑难之处所设置的，教师可以通过学生所做的练习的反馈情况时刻了解学生实际的学习情况4-5。4.1.2 学生活动（1）根据教师给出的学习任务单，进行相应的学习活动。如观看视频及学习课件等，在观看教

7、学视频和课件的过程中，学生遇到不懂的地方可以做笔记，把自己不懂的问题带到课堂，这样学生可以完全掌控自己学习的步调。（2）做针对性课堂练习。学生通过做适量的课堂练习，发现自己的疑难之处，在学习过程中记录自己遇到的难题，可以通过教学平台发布自己的难题，或者等上课时在课堂中提出问题，同学之间也可以进行互动，彼此交流收获，进行互动解答6。4.2 课中教学活动在课中教学环节中，教师不仅提供教学视频以及其他资源，检查学生学习视频和课件情况，还提供在线辅导。学生提出疑难问题，教师答疑解惑，师生之间充分互动交流。在对课前视频中知识点再度梳理的基础上，补充板书和电子文档等的学习资源，满足学生多方面的学习需要，并

8、根据网络中学生集中反馈的问题进行集体讲解，排除大部分学生的疑点和难点。学生可以通过报告会、展示会、辩论赛或者小型的比赛等形式交流学习心得、体会，经过独立探索和合作交流后，完成个人或者小组的成果，在此过程中享受学习所带来的乐趣，并发现自己的不足，吸取他人的优点7。4.3 课后学习反思课后教师和学生通过慕课网站及其他方式留言互动，共同讨论本次课的相关主题内容，进一步学习反思。教师根据反馈的效果对课程进行进一步的优化设计，如课前学习资源的增减，课堂教学活动的顺序的安排，教学活动时间的长短等，以提高本课程教学（下转第64页）（上接第47页）效果8。5 结语本研究以产品逆向设计课程为例，开发了“车载多用

9、途物品架”的课程案例，构建了大案例一案到底的课程案例结构，研究了慕课网络平台的课程实施与教学组织，构建了基于翻转课堂理念的教学活动设计。【参考文献】1钟晓流，宋述强，焦丽珍.信息化环境中基于翻转深觉理念的教学设计研究j. 开放教育研究，2013（2）：58-64.2房毅，张先梅，钟菊花，等.基于“慕课”的物理类微课程设计探索j.物理与工程，2014，24（3）：60-63.3杨小龙，何美丽.基于“moocs”（慕课）的机械原理课程教学改革j.现代企业教育，2015（2）：440.4陈晓菲.翻转课堂教学模式的研究d.华中师范大学，2014，5.5侍松门.基于mooc的大学英语微课教学系统研究j.江苏开放大学学报，2014（3）：37-41.6翻转课堂理念的