浙江省温州技师学院 江向东
摘要:本文主要论述微课在Geomagic Design X教学中的应用,以遥控器的逆向建模任务为载体,运用“自学──辅导式”的教学模式,以“微课自学—交流探讨—演示答疑—模仿运用—反馈调节”为教学步骤开展教学活动,提高学生的自学能力和知识的运用能力。
关键词:Geomagic Design X 微课设计 微课应用
Geomagic Design X是计算机辅助设计与制造专业一门非常重要的软件课程,专门应用于逆向建模,教学内容丰富、新颖且难度较大。对于软件操作基础参差不一的学生来说,教师难以在有限的时间内使每个学生对课堂内容的掌握情况均达到理想程度。而微课作为一种新型的教学手段,表现形式为学生喜闻乐见的视频或动画,突出展现某一章节教学内容中的重难点,可以使受教者获得较好的学习效果。
一、Geomagic Design X教学现状分析
目前,Geomagic Design X主要采用演示-练习-答疑的教学方法。其一般实施步骤为教师先就某一具体知识点进行现场演示,然后学生复制教师的操作步骤,教师在这一过程中巡堂指导、答疑。这种教学模式在实际的教学过程中存在两个明显的问题:一是教师的课堂压力大。由于学生个体之间的学习水平,理解能力存在客观差异性。部分接受能力较差的学生需要教师额外“开小灶”,教师往往需要重复回答同样的问题。课堂时间有限,教师无法兼顾全体同学,部分学生由于未能及时得到教师的帮助和答疑,导致其学习的积极性受到影响。二是学生难以将知识应用于实践。该教学方法侧重于将Geomagic Design X的主要知识点和操作步骤向学生示范、呈现、讲解和分析,学生则根据教师所演示的内容进行复制。但是明显缺少讨论、测试和应用的过程,学生难以将知识点转化为技能。
事实证明,微课的引入可以显著的解决在实际教学过程中存在地这些问题,提升教学效果,减轻教师的教学压力。下面以遥控器模型的逆向建模为例介绍Geomagic Design X的微课制作及其应用。
二、遥控器模型的逆向建模微课的制作
第一,确定主要知识点,并按照一定的逻辑进行合理的划分。遥控器模型的逆向建模设计的知识点主要包括:对齐、领域划分、面片草图、草图、可变圆角和实体造型等。其中,对齐、面片草图和草图命令在之前的教学中已多次讲解,领域划分将作为此次教学的重难点内容。
第二,微课设计。
(1)领域划分用法,步骤,命令使用;
(2)根据遥控器模型的外形确定领域划分的区域、方法和所使用的划分命令;
(3)对遥控器模型进行领域的合理划分并讲解划分缘由;
(4)总结回顾遥控器模型领域划分过程以及注意事项;
(5)提供叶轮模型,供学生学习完微课后进行巩固练习,使学生将所学知识点转换为技能。
第三,脚本设计与撰写。
第四,根据脚本先制作好遥控器模型领域划分的操作视频,然后使用麦克风对操作步骤逐步讲解。
第五,依照第二步,对录制的视频进行剪辑、配上文字等,逐步完善微课。
第六,视频生成并上传至班级微信群、钉钉群。共学生课前预习,课中学习和课后复习。
三、遥控器模型的逆向建模微课的应用
微课在Geomagic Design X的教学过程中基于“自学──辅导式”的教学模式,主要以“定向自学—交流探讨—模仿运用—反馈调节”为主要思路。在课前,学生观看教师提供的微课视频进行自学并思考,学生在上课之前就对新知有了解及疑问。课中,学生通过教师的讲解可以巩固自学的内容;而教师针对性的答疑则能明显提高教学效率,减轻教师的教学压力;然后,通过实践,学生将学到的技能运用到类似模型的逆向建模中,巩固知识点的同时提升学生将知识转化为技能的能力。最后,微课作为一种有效的复习手段,学生在课后可以通过反复观看微课视频,解决疑难问题的同时提升自学能力。
教学方法主要使用任务驱动,项目引领。学习方法主要采用小组合作法,以4人为一小组,通过小组评优的手段,形成“组内成员互帮,组内成员合作,组间成员竞争”学习氛围。
1、教学准备
(1)教学设备:配备40台学生电脑与一台教师机,安装局域网。每台电脑安装Geomagic Design X 2016版和极域电子教室。配备扩音器、投影仪等其他教学设备。
(2)教学资源:制作好的微课,遥控器模型的STL文件,相关视频及资料,叶轮模型STL文件。
(3)做好学情分析,制定教学计划,编写课程教案,学习任务书一,学习任务书二,小组评价表和组内互评表。
2、教学过程
环节一:课前定向自学
(1)教师通过班级微信群和钉钉群发布自学微课、遥控器模型的STL文件和学习任务书一。(2)学生则通过自学任务书确定目标。(3)学生经过微课自学之后,再通过其他教学资源的辅助,小组讨论出遥控器模型领域划分的主要步骤,方法,注意事项等。(4)学生根据小组讨论所得的步骤自己动手进行遥控器模型的领域划分。(5)根据自学任务书的要求提交课前作业。这个环节主要培养学生的自学能力、协作学习能力。
环节二:展示与交流
(1)教师从小组作业中选择出具有代表性的作业进行展示与点评。(2)请学生说出自己在进行遥控器模型领域划分的过程中遇到的问题及解决的方法。(3)小组代表把各组在进行领域划分时遇到的问题进行汇总,其他小组成员聆听、思考、反思。小组之间相互交流心得。通过类似于“头脑风暴”的交流过程使学生能够初步建立起知识体系,也能激发学生的学习兴趣。
环节三:演示、答疑和分析
(1)教师使用极域电子教室软件演示一遍遥控器模型的领域划分正确的步骤、方法和结果。(2)演示过程中要着重讲解学生课前作业和交流讨论中普遍存在的问题。(3)学生观看操作,检查自己在进行领域划分是否存在关键的认知误区,是否已经较为熟练的掌握领域划分的一般步骤和主要命令。若无,立即加以修正并巩固领域划分的要点。这一环节主要培养学生发现问题与解决问题的能力。
环节四:模仿运用和延伸练习
(1)教师布置课堂延伸练习,分发学生叶轮模型的STL文件和学习任务书二。各小组结合学习任务书二的要求交流讨论,制定叶轮模型领域划分的步骤和方法。(2)学生通过模仿微课中的操作步骤,着手进行叶轮模型领域划分。(3)教师使用极域电子教室软件监控每个学生完成情况,根据需要深入各小组进行指导、解答。(4)教师控制好控制学生的实践操作时间,协调和处理突发事件。这个环节主要是锻炼了学生将所学知识点转化为技能的能力。
环节五:成果展示与评价
(1)学生通过极域电子教室软件将遥控器模型的领域划分截图提交给教师,并把自己的作业发布在班级钉钉群和微信群进行分享。(2)教师检查、记录各组完成情况,依据小组评价表细则对每个小组进行评价、打分,评选最优小组。(3)学生按照组内互评表的评分细则,每组评选出最优作品。通过评价,可以让学生了解在本任务各环节的表现情况,认识到自己的优势与不足,并能激发起完善自己的自信心。
环节六:总结与课后巩固
(1)教师总结领域划分的知识点与注意事项,根据学生的表现情况,重点总结领域划分过程中的易错点。(2)课后作业布置,学生结合课堂所学知识点和微课,完善遥控器模型和叶轮模型的领域划分,学生此时必须独立自主完成作品。该环节设置的目的在于通过难度更高的实训项目地练习,综合提升学生知识转化为实际技能的能力和实践能力。
四、应用效果
微课在Geomagic Design X教学中的实际应用,成功地解决了教师需要重回答学生相同问题这一课堂 “顽疾”。 即使学生无法一次性记住使用Geomagic Design X进行领域划分的所有知识点和步骤,也可以不依靠教师的答疑,而是通过微课掌握,提升了其自学能力。将微课成功贯穿于课前、课中、课后,极大方便了学生对知识点的预习、应用和复习工作。教师则可以通过微课的使用减轻了教学负担,将更多精力放在课堂管理上,提高了教学效率。
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