基于對(duì)分課堂模式的工程制圖教改探索

程可 朱亞軍 曾昌鳳 周俊靜 徐國(guó)平

摘? 要 工程制圖是工科大學(xué)生必修的工程基礎(chǔ)課，對(duì)工程類人才的培養(yǎng)起著重要作用。將優(yōu)化的對(duì)分課堂教學(xué)模式引入工程制圖課程教學(xué)，以任務(wù)為主線，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)散思維、主動(dòng)學(xué)習(xí)。結(jié)果表明，該模式調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，教學(xué)效果明顯優(yōu)于傳統(tǒng)講授式教學(xué)。

關(guān)鍵詞 對(duì)分課堂;工程制圖;教學(xué)模式;自主學(xué)習(xí)

Abstract Engineering drawing is a compulsory basic Engineering course for engineering students， which plays an important role in the training of Engineering talents. The author introduces the optimized PAD Class teaching mode into the teaching of Engineering Drawing. With tasks as the main line， the students are guided to diverge their thinking and learn actively. The results show that the model mobilizes students enthusiasm for learning， and the teaching effect is obviously better than the traditional teaching method.

Key words PAD class; engineering drawing; teaching model; self-regulated learning

1 引言

工程圖樣是現(xiàn)代生產(chǎn)中重要的技術(shù)文件，被稱為工程界的語言。工程制圖主要研究繪制和閱讀工程圖樣的基本理論和方法，是一門理論嚴(yán)謹(jǐn)、實(shí)踐性強(qiáng)的工程基礎(chǔ)課，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生掌握科學(xué)思維方法、提高空間想象力、增強(qiáng)工程和創(chuàng)新意識(shí)起著重要作用[1]。課程性質(zhì)決定了學(xué)習(xí)者要以“圖”為中心，不斷地進(jìn)行由物畫圖和由圖想物的轉(zhuǎn)化訓(xùn)練。

近年入學(xué)的“95后”甚至“00后”們，出生在信息時(shí)代，具有較強(qiáng)的自我發(fā)展意識(shí)，對(duì)挑戰(zhàn)性的任務(wù)感興趣，不滿足傳統(tǒng)課堂的授課方式。但是，他們幾乎沒有接受過空間思維的訓(xùn)練，且對(duì)零件形狀、機(jī)械加工等沒有直觀的感性認(rèn)識(shí)，自主學(xué)習(xí)能力又欠缺。

在學(xué)習(xí)過程中，他們習(xí)慣從空間到平面的思維，普遍感到從平面到空間的思維比較困難，因此會(huì)過分依賴空間想象力，忽視投影規(guī)律，忽視作圖方法的積累。而投影規(guī)律是制圖課的基礎(chǔ)，作圖方法的積累過程正是鍛煉空間思維能力，提高繪圖和讀圖能力的重要過程。學(xué)生反映學(xué)習(xí)工程制圖的難度較大，有的學(xué)生投入了很大的精力，卻得不到理想的效果。

為此，現(xiàn)階段設(shè)計(jì)教學(xué)方案時(shí)應(yīng)采用合適的教學(xué)方法，在注重培養(yǎng)學(xué)生空間思維能力的同時(shí)，主要引導(dǎo)學(xué)生加強(qiáng)投影規(guī)律認(rèn)識(shí)，體會(huì)如何將想象與方法恰當(dāng)融合，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，從而使他們盡快掌握工程界表達(dá)設(shè)計(jì)思想、交流設(shè)計(jì)理念的這一獨(dú)特“語言”，為學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)課打好基礎(chǔ)。

從開展第二課堂，組織讀圖競(jìng)賽、CAD競(jìng)賽等，到小班化教學(xué)，南京工業(yè)大學(xué)制圖課教學(xué)改革一直沒有停止過。雖然高校教學(xué)改革中用翻轉(zhuǎn)課堂、慕課的很多，效果也不錯(cuò)，但制圖課的性質(zhì)決定了課堂仍不可替代，教改要做的是采用有效方法提高課堂效率。

2 對(duì)分課堂

傳統(tǒng)的講授式課堂，教師完成講授任務(wù)，學(xué)生并未完成學(xué)習(xí)任務(wù)。而研討式課堂，給學(xué)生討論的機(jī)會(huì)，有助于提升學(xué)生的主動(dòng)性;但是當(dāng)堂討論，不符合人類學(xué)習(xí)的心理學(xué)原理——教師剛講完，學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容尚未完全理解，沒有時(shí)間思考，很難立刻展開有效的討論。

復(fù)旦大學(xué)心理系博士生導(dǎo)師張學(xué)新教授融合了講授式課堂與研討式課堂的優(yōu)點(diǎn)，提出對(duì)分課堂新型教學(xué)模式。該模式基于創(chuàng)造性學(xué)習(xí)的原則和漸進(jìn)自主原則，從心理學(xué)原理出發(fā)，重構(gòu)課堂教學(xué)為層次遞進(jìn)的講授（Presentation）、內(nèi)化吸收（Assimilation）和討論（Discussion）三個(gè)過程。其核心理念是把課堂分為兩半，一半教師講授，另一半學(xué)生以討論的方式進(jìn)行交互式學(xué)習(xí)[2]。教師對(duì)這兩種方式都熟悉，但把它們的時(shí)間錯(cuò)開并融合為一種模式是一個(gè)創(chuàng)新，是對(duì)傳統(tǒng)課堂教學(xué)的根本性變革。

這一模式是否適合制圖課教學(xué)？筆者進(jìn)行了研究。

1）筆者所在工程圖學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)成員均來自教學(xué)一線，都具有扎實(shí)的圖學(xué)理論基礎(chǔ)，熱愛圖學(xué)教育，熟悉學(xué)生特點(diǎn)，一直致力于制圖課程教學(xué)改革并取得一定的成效。團(tuán)隊(duì)教師參加對(duì)分課堂教學(xué)模式培訓(xùn)，學(xué)習(xí)了相關(guān)材料，透徹理解了對(duì)分課堂背后國(guó)際領(lǐng)先的教學(xué)理念和科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕虒W(xué)設(shè)計(jì)。

2）筆者所在團(tuán)隊(duì)編寫的江蘇省高等學(xué)校重點(diǎn)教材非常適合學(xué)生自主學(xué)習(xí)。

3）筆者對(duì)學(xué)生進(jìn)行了問卷調(diào)查，在收到的443份有效答卷中，69.08%的學(xué)生希望的教學(xué)方式為：

①老師講授為主，輔以自學(xué)和討論;

②老師講，學(xué)生學(xué)、練，老師再輔導(dǎo);

③老師先講，學(xué)生思考;

④老師授課，學(xué)生課后加以深入學(xué)習(xí);

⑤老師授課加上討論互動(dòng);

⑥老師先講授，學(xué)生后討論與自主學(xué)習(xí);

⑦老師輔導(dǎo)，學(xué)生先自己消化，再加適當(dāng)?shù)耐瑢W(xué)討論。

由此可見，對(duì)分課堂是一種學(xué)生喜歡、教師容易實(shí)踐，可有效增加課堂互動(dòng)、促進(jìn)學(xué)生思考的教學(xué)模式，可以嘗試用在制圖課教學(xué)中。筆者決定選一個(gè)自然班進(jìn)行試點(diǎn)，摸索適合制圖教學(xué)的對(duì)分方式，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)后再推廣。

3 具體操作

開課之初在對(duì)分易平臺(tái)創(chuàng)建課程、學(xué)期和班級(jí)，讓全班學(xué)生進(jìn)入。對(duì)分的形式有當(dāng)堂對(duì)分和隔堂對(duì)分，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，一般采用隔堂對(duì)分，具體操作如下。

第一次課，教師用50～55分鐘在課堂講授章節(jié)重點(diǎn)內(nèi)容并且布置任務(wù)。

課后，學(xué)生進(jìn)行復(fù)習(xí)，初步完成任務(wù)并預(yù)備討論。這一內(nèi)化吸收過程，完全由學(xué)生根據(jù)實(shí)際情況自主安排，他們可以在圖書館、教室、寢室等任何地方，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，以自己的節(jié)奏、自己的方式（包括畫軸測(cè)圖和做模型），結(jié)合“亮考幫”思路消化課堂講授內(nèi)容并進(jìn)行拓展。

“亮閃閃”：總結(jié)出自己感受最深、受益最大、最欣賞的內(nèi)容。

“考考你”：把自己已理解但感覺其他學(xué)生存在困惑的地方以問題的形式表述出來。

“幫幫我”：把自己不懂、不會(huì)或想要了解的內(nèi)容歸納為問題。

第二次課回到課堂，前一半時(shí)間進(jìn)行交流和討論，后一半時(shí)間教師講授下一章節(jié)內(nèi)容。討論過程如下

1）小組內(nèi)個(gè)人陳述（5分鐘）。每組四位學(xué)生，要求每人發(fā)言并展示已完成或未完成的任務(wù)和作業(yè)。分組方式：通過對(duì)分易平臺(tái)隨機(jī)分組，每次的合作伙伴不同，有新鮮感。

2）小組討論（10分鐘）。交流不同意見，通過互相啟發(fā)，達(dá)到深入理解所學(xué)內(nèi)容的效果。確定一位學(xué)生進(jìn)行記錄和整理，準(zhǔn)備作為代表在全班交流。討論基于教材內(nèi)容和任務(wù)，做有限的發(fā)散，教師注意控制學(xué)生拓展的范圍，不偏離太多。對(duì)于小組代表，已做過代表或回答過問題的學(xué)生短時(shí)間內(nèi)不再做代表，讓每位學(xué)生都有機(jī)會(huì)表現(xiàn)。

3）全班交流（15分鐘）。小組代表自由發(fā)言，發(fā)言內(nèi)容代表小組，教師給的評(píng)分是全小組的成績(jī)，通過激勵(lì)制度培養(yǎng)學(xué)生責(zé)任感，促進(jìn)小組共同進(jìn)步。如果時(shí)間允許，教師抽取學(xué)生回答問題。抽取時(shí)要進(jìn)行全面考慮，有時(shí)抽取不認(rèn)真的學(xué)生進(jìn)行警示，有時(shí)抽取好學(xué)生帶動(dòng)氣氛，有時(shí)抽取內(nèi)向的，鼓勵(lì)其在全班分享學(xué)習(xí)收獲。

4）教師在討論的基礎(chǔ)上進(jìn)行總結(jié)（5～10分鐘）。經(jīng)過交流，學(xué)生透徹理解了教學(xué)內(nèi)容，回去完成作業(yè)。有時(shí)要求通過對(duì)分易平臺(tái)上傳作業(yè)，嚴(yán)格規(guī)定截止時(shí)間，培養(yǎng)學(xué)生的時(shí)間觀念。教師批改每份作業(yè)及之后訂正的作業(yè)并登記成績(jī)，作為過程考核的依據(jù)。

4 教學(xué)創(chuàng)新

筆者所在教學(xué)團(tuán)隊(duì)不是簡(jiǎn)單地應(yīng)用對(duì)分模式，而是吸取其精華，根據(jù)工程制圖課的特點(diǎn)，有改進(jìn)地運(yùn)用。主要體現(xiàn)在講授時(shí)，教師不僅講概念、重點(diǎn)、難點(diǎn)，還要啟發(fā)學(xué)生發(fā)散思維;而在討論階段，以任務(wù)為主線，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)、互相交流。如教師講圓柱的截交線時(shí)，講截交線的概念、性質(zhì)等，重點(diǎn)講圓柱被一個(gè)面截切，截交線為橢圓的情況，隨后啟發(fā)學(xué)生想象出圓柱被幾個(gè)面截切的情況以及生活中的實(shí)例，并布置畫出其投影圖的任務(wù)。

5 效果及小結(jié)

將優(yōu)化過的對(duì)分課堂模式引入制圖課的教學(xué)，將課堂分為時(shí)間錯(cuò)開的兩部分：講授時(shí)教師精講留白[3]，討論時(shí)生生互動(dòng)、師生互動(dòng)，兩次課之間鼓勵(lì)學(xué)生自主性學(xué)習(xí)，注重培養(yǎng)他們勤于思考的學(xué)習(xí)習(xí)慣，并加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)，強(qiáng)化過程考核，取得很好的教學(xué)效果。

首先，學(xué)生學(xué)得好。采用對(duì)分課堂學(xué)習(xí)圓柱的截交線，個(gè)別優(yōu)秀學(xué)生甚至能進(jìn)一步思考，畫出筒體被切或被穿孔的投影圖作為“亮閃閃”在全班分享。

由于點(diǎn)的兩個(gè)投影可以確定點(diǎn)的空間位置，理論上也可以確定直線的情況，一位學(xué)生用“考考你”提出：當(dāng)兩個(gè)投影都是直線，究竟是投影面平行線還是投影面垂直線？怎樣區(qū)分？各小組進(jìn)行了熱烈的討論，最后歸納出：投影面平行線的兩投影垂直于兩投影之間的投影軸，投影面垂直線的兩投影平行于兩投影之間的投影軸。

“幫幫我”：相貫線是本課程難點(diǎn)，有學(xué)生以“幫幫我”提出請(qǐng)求，有兩個(gè)小組派代表直接上講臺(tái)展示。

將這個(gè)班兩學(xué)期結(jié)束統(tǒng)一考試卷面成績(jī)與同一位教師采用傳統(tǒng)講授模式教學(xué)的同專業(yè)另一個(gè)自然班（32人）的成績(jī)進(jìn)行比較，可以看出，采用對(duì)分課堂教學(xué)模式班級(jí)考高分的學(xué)生多（圖1、圖2），班級(jí)平均分高出傳統(tǒng)講授班12%以上（圖3）。對(duì)分課堂模式的教學(xué)效果十分顯著。

其次，學(xué)生學(xué)得多。課程結(jié)束之前，采用對(duì)分方法，學(xué)生順利完成一項(xiàng)大任務(wù)：畫出齒輪減速器的裝配圖及其主要零件的零件圖。在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)取得可喜的成果。

此外，學(xué)生學(xué)得扎實(shí)。據(jù)后續(xù)課程，如機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)的教師反饋，采用對(duì)分模式教授的學(xué)生善于分析思考、工程素養(yǎng)高，在課程設(shè)計(jì)中表現(xiàn)出更強(qiáng)的制圖能力。

課后問卷調(diào)查結(jié)果顯示，學(xué)生一致認(rèn)為對(duì)分課堂教學(xué)模式提升了他們學(xué)習(xí)工程制圖的積極性、主動(dòng)性，對(duì)學(xué)習(xí)效果持肯定態(tài)度，希望未來繼續(xù)使用該模式。

在課程學(xué)習(xí)小結(jié)中，他們說：

教學(xué)方法比較靈活、獨(dú)特，老師采取了講課加分組討論回答問題的方式來促進(jìn)我們學(xué)習(xí)。

感謝工圖老師靈活的教學(xué)方法，讓我們?cè)趯W(xué)習(xí)中找到樂趣，輕松掌握了這門課程。

課堂上，我能感受到一種輕松的氛圍，同學(xué)們也更加積極活躍。

我明白了團(tuán)隊(duì)的重要性以及集體的強(qiáng)大力量，也讓我意識(shí)到自己還有許多需要繼續(xù)學(xué)習(xí)的地方。

我明白了自我學(xué)習(xí)和團(tuán)隊(duì)配合的重要性，老師在學(xué)習(xí)過程中只是起了引導(dǎo)作用，而學(xué)習(xí)的主體還是自己。

這門課程教會(huì)我的不僅僅是知識(shí)，更是嚴(yán)謹(jǐn)、細(xì)致的態(tài)度。

更培養(yǎng)了我們認(rèn)真負(fù)責(zé)、踏實(shí)細(xì)致的工作作風(fēng)、科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度和團(tuán)隊(duì)精神。

我覺得您的“亮考幫”非常棒。

特別感謝老師，不僅傳授知識(shí)，也教我們學(xué)習(xí)的方法。

我們不僅鞏固并拓展了制圖技術(shù)，更學(xué)到了團(tuán)隊(duì)協(xié)作的精神。

學(xué)到了許多基本知識(shí)，也明白了團(tuán)隊(duì)協(xié)作和合作的重要性。

除了小組內(nèi)的幫助，還有小組間的幫助。

……

教學(xué)團(tuán)隊(duì)在工程制圖教學(xué)方式上的改革探索，改變了以往以教師講授為主、學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)的課堂教學(xué)模式，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，他們互相啟發(fā)、互相促進(jìn)，收獲滿滿：不僅學(xué)到了制圖理論和方法，而且培養(yǎng)了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)，增強(qiáng)了自主學(xué)習(xí)能力，提高了團(tuán)隊(duì)協(xié)作與溝通能力，初步具備了工程素養(yǎng)，更重要的是獲得了一種終身學(xué)習(xí)的方法。

對(duì)分模式強(qiáng)調(diào)精講留白，促使教師注重學(xué)習(xí)、加強(qiáng)交流，不斷提升自己的教學(xué)能力，在把握教育理念的基礎(chǔ)上不斷探索，以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展為目標(biāo)，做出更多的教學(xué)改進(jìn)，有利于學(xué)生樂學(xué)善學(xué)、更快更好地掌握所學(xué)知識(shí)。

對(duì)分課堂教學(xué)模式充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性，促進(jìn)他們積極投入課堂學(xué)習(xí)和課外學(xué)習(xí)，并充分利用課外學(xué)習(xí)資源豐富性等優(yōu)勢(shì)，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量。

實(shí)踐證明，由于教師注意啟發(fā)學(xué)生并布置能夠引導(dǎo)學(xué)生思考的任務(wù)，對(duì)分課堂模式用在工程制圖教學(xué)中效果很好，因此，筆者所在教學(xué)團(tuán)隊(duì)打算逐步在各教學(xué)班實(shí)行并建議在其他工科課程中推廣。

參考文獻(xiàn)

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