對(duì)分課堂+合作學(xué)習(xí)教學(xué)模式在《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》教學(xué)中的應(yīng)用

任寧 武照云 王中營(yíng) 申會(huì)鵬 劉曉霞

摘 要：《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》是高等院校近機(jī)類、非機(jī)類各個(gè)專業(yè)的一門主干技術(shù)基礎(chǔ)課。隨著高等教育目標(biāo)和教學(xué)理念的改變及當(dāng)今信息和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，傳統(tǒng)的教學(xué)方法已不能滿足教學(xué)需求。本文構(gòu)建對(duì)分課堂+合作學(xué)習(xí)教學(xué)模式，并應(yīng)用于《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》的課程教學(xué)中。課程教學(xué)過程中，采用問卷調(diào)查方式探討學(xué)生對(duì)于該新教學(xué)模式的學(xué)習(xí)效果。結(jié)果發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)該教學(xué)模式的學(xué)習(xí)效果非常滿意，對(duì)分課堂+合作學(xué)習(xí)教學(xué)模式可以有效提高《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：對(duì)分課堂;合作學(xué)習(xí);教學(xué)模式;機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ);自主學(xué)習(xí)

中圖分類號(hào)：G642.4 ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》作為高等院校近機(jī)類、非機(jī)類各個(gè)專業(yè)的一門主干技術(shù)基礎(chǔ)課，在我國(guó)高等院校機(jī)械類專業(yè)教育教學(xué)中占有舉足輕重的地位[1，2]?！稒C(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》內(nèi)容比較多且煩瑣，不僅要求學(xué)生掌握機(jī)械中常用機(jī)構(gòu)和通用零件的工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及基本的設(shè)計(jì)理論和計(jì)算方法，還要求學(xué)生具備利用手冊(cè)、圖表等資料設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單機(jī)械裝備的能力。此外，學(xué)生還需掌握《高等數(shù)學(xué)》《機(jī)械制圖》和《材料力學(xué)》等方面的相關(guān)知識(shí)，因此該課程尤其對(duì)于非機(jī)械類專業(yè)的學(xué)生來(lái)講學(xué)習(xí)的難度非常大。

課堂是教學(xué)最主要的活動(dòng)場(chǎng)所，課堂質(zhì)量是衡量整個(gè)教學(xué)質(zhì)量的決定性因素之一[3，4]。然而，傳統(tǒng)教學(xué)是一種以教師為中心的教學(xué)模式，在課堂教學(xué)過程中，教師引導(dǎo)學(xué)生配合完成各種教學(xué)方法的使用及教學(xué)內(nèi)容的展示，學(xué)生被動(dòng)吸收教師講授的內(nèi)容，按教師的思路去思考。這種教學(xué)模式下，學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性差，有些學(xué)生上課聽講時(shí)不夠?qū)Ｐ?，認(rèn)真聽課的同學(xué)有些也經(jīng)?；杌栌?，逃課現(xiàn)象屢見不鮮。而隨著信息技術(shù)在教育領(lǐng)域的逐步應(yīng)用，傳統(tǒng)教學(xué)模式在教學(xué)中的不足之處更加突現(xiàn)[5]。因此，如何有效地提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，是目前《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程教學(xué)中亟待解決的關(guān)鍵問題。本研究構(gòu)建了“對(duì)分課堂+合作學(xué)習(xí)”教學(xué)模式，并嘗試將其應(yīng)用在針對(duì)我校高分子材料與工程專業(yè)學(xué)生開設(shè)的《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)B》課程的教學(xué)中，以提高教學(xué)效果。

1 對(duì)分課堂與及合作學(xué)習(xí)法的特點(diǎn)

（1）對(duì)分課堂。為解決傳統(tǒng)教學(xué)中教師進(jìn)行“滿堂灌”式課堂講授的情況，國(guó)內(nèi)外很多高校在課堂講授過程中增加了討論式教學(xué)環(huán)節(jié)。討論式教學(xué)被視為一種僅次于課堂講授的第2種教學(xué)手段，這種教學(xué)方法以啟發(fā)式教學(xué)思想為基礎(chǔ)，通過課堂討論激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的動(dòng)力，提升學(xué)習(xí)的積極性[6]。然而，討論式教學(xué)中大部分課堂時(shí)間用于討論，講授過少，教師作用發(fā)揮得不夠充分。針對(duì)以上兩種教學(xué)方法存在的問題，復(fù)旦大學(xué)的張學(xué)新教授嘗試課堂改革，于2014年初首次提出對(duì)分課堂教學(xué)法[7，8]。這種方法對(duì)傳統(tǒng)講授式課堂與討論式課堂進(jìn)行取舍、折中，融合各自的優(yōu)勢(shì)，一經(jīng)提出就引起了多方面的關(guān)注。該教學(xué)模式強(qiáng)調(diào)讓學(xué)生在課堂上“活動(dòng)”起來(lái)，參與到教學(xué)中去，強(qiáng)調(diào)為學(xué)生營(yíng)造有利于自主學(xué)習(xí)的課堂環(huán)境，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)真實(shí)具體、生動(dòng)有趣的問題情景?？傊瑢?duì)分課堂這種新型的教學(xué)模式，實(shí)用高效，對(duì)于多數(shù)中國(guó)課堂缺乏溝通、合作、批判、創(chuàng)新的情況，能夠系統(tǒng)培養(yǎng)學(xué)生的五大核心素養(yǎng)（批判性思維、創(chuàng)造性思維、溝通能力、合作能力及文化理解與傳承），通過重新定義課堂和師生關(guān)系，從而增強(qiáng)教師的教學(xué)熱情，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)了對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)的實(shí)質(zhì)性變革，體現(xiàn)了以學(xué)為中心的教學(xué)理念。然而，在對(duì)分課堂的課堂討論環(huán)節(jié)需要全體同學(xué)共同參與，這就使得當(dāng)班級(jí)人數(shù)較多時(shí)對(duì)分課堂的優(yōu)勢(shì)不能得到較好地發(fā)輝。因此，對(duì)分課堂教學(xué)法特別適用于小班授課，而針對(duì)大班授課的情況，對(duì)分課堂教學(xué)法還有待于改進(jìn)。

（2）合作學(xué)習(xí)法?！昂献鲗W(xué)習(xí)法”是由美國(guó)教育學(xué)家布盧姆提出的一種教學(xué)方法，該方法強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心，任課教師為輔助（指導(dǎo)或組織），圍繞專業(yè)人才培養(yǎng)方案，完成相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容。合作學(xué)習(xí)法把學(xué)生分成若干個(gè)小組，學(xué)生以小組身份完成所設(shè)定的任務(wù)目標(biāo)。在任務(wù)完成過程出現(xiàn)的“小”“易”“初級(jí)”的問題，在小組內(nèi)部得到了解決。只有當(dāng)小組內(nèi)部不能解決的“大”“難”“高級(jí)”的相關(guān)問題，以小組的名義統(tǒng)一由任課教師來(lái)引導(dǎo)和解答。該過程不但提高了效率，而且增強(qiáng)了學(xué)生與老師之間的互動(dòng)，進(jìn)一步提高和增強(qiáng)了學(xué)生處理問題的能力[9]。顯然，合作學(xué)習(xí)法特別適用于對(duì)分課堂教學(xué)法中的討論環(huán)節(jié)，尤其適用于大班教學(xué)?；诖耍狙芯繉?duì)分課堂與合作學(xué)習(xí)有機(jī)結(jié)合，構(gòu)建適用于大班授課的對(duì)分課堂教學(xué)模式。

2 對(duì)分課堂+合作學(xué)習(xí)教學(xué)模式在《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》教學(xué)中的運(yùn)用

對(duì)分課堂+合作學(xué)習(xí)復(fù)合教學(xué)模式融合了對(duì)分課堂和合作學(xué)習(xí)兩大教學(xué)方法，其融合機(jī)理如圖所示。該教學(xué)模式仍由課前、課中和課后三個(gè)環(huán)節(jié)組成，其中，課中由內(nèi)化吸收（含課堂講授和分組學(xué)習(xí)）與當(dāng)堂討論（含分組討論和全班交流）兩個(gè)環(huán)節(jié)組成。內(nèi)化吸收階段的課堂講授和分組學(xué)習(xí)充分體現(xiàn)了對(duì)分課堂教學(xué)模式的精髓，而分組學(xué)習(xí)、分組討論和全班交流體現(xiàn)了合作學(xué)習(xí)的思想。此外，為確保每個(gè)學(xué)生對(duì)新的教學(xué)模式有充分地了解，并能盡快接受，教師需在學(xué)期伊始將機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的課程教學(xué)執(zhí)行大綱上傳到對(duì)分易網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，以便學(xué)生對(duì)對(duì)分課堂教學(xué)模式有所了解。在上第一節(jié)課時(shí)向?qū)W生講授對(duì)分課堂思路，使學(xué)生熟悉課程考核要求及課程的基本信息、教學(xué)安排及方式、主要內(nèi)容和學(xué)習(xí)方法，并提醒學(xué)生完成對(duì)分易課程平臺(tái)注冊(cè)和掃碼加班。

對(duì)分課堂+合作學(xué)習(xí)復(fù)合教學(xué)模式融合機(jī)理圖

（1）課前。首先，教師根據(jù)課程的教學(xué)目標(biāo)和要求，認(rèn)真分析教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)，準(zhǔn)備學(xué)生課前需學(xué)習(xí)的PPT、微課及課前練習(xí)題等素材，并提前一周上傳至對(duì)分易網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái);然后，學(xué)生根據(jù)教師給定的素材，通過自主學(xué)習(xí)的方式先進(jìn)行課前預(yù)習(xí)，并完成教師指定的作業(yè)，在減輕課堂學(xué)習(xí)難度的同時(shí)，提高學(xué)習(xí)效果。

（2）課中。課中分為內(nèi)化吸收和與當(dāng)堂討論兩個(gè)環(huán)節(jié)，各占1個(gè)學(xué)時(shí)。在內(nèi)化吸收階段，教師先通過課前復(fù)習(xí)、課前提問和創(chuàng)設(shè)情景等方式，對(duì)所講述的內(nèi)容進(jìn)行提綱挈領(lǐng)的講授，梳理知識(shí)點(diǎn)，對(duì)重點(diǎn)和難點(diǎn)給出必要的提示;然后學(xué)生以分組學(xué)習(xí)的形式根據(jù)教師的提點(diǎn)開展學(xué)習(xí)，在此過程中完成一份“亮考幫”的作業(yè)或者一份練習(xí)提升的作業(yè)。這個(gè)環(huán)節(jié)的作用是讓學(xué)生能夠更好地內(nèi)化和吸收所學(xué)內(nèi)容，為后續(xù)分組討論和全班交流奠定基礎(chǔ)。基于內(nèi)化和吸收，學(xué)生通過課堂討論（含分組討論和全班交流）以展示自身學(xué)習(xí)的成果。在分組討論過程中，學(xué)生要依托“亮考幫”作業(yè)或練習(xí)提升的作業(yè)開展小組合作學(xué)習(xí)。在討論過程中，教師要對(duì)學(xué)生的討論進(jìn)行一定的引導(dǎo)，幫助學(xué)生內(nèi)化吸收本次課所學(xué)知識(shí)。在全班交流環(huán)節(jié)，各組組長(zhǎng)依據(jù)分組討論結(jié)果發(fā)言，教師解答共性問題，最后教師總結(jié)、歸納本次課的主要內(nèi)容和重、難點(diǎn)。

（3）課后。課后學(xué)生通過閱讀教材，復(fù)習(xí)PPT課件及微課課件，以思維導(dǎo)圖形式整理相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，寫出一份讀書筆記;并根據(jù)教師在課堂上布置的作業(yè)和課后思考問題，復(fù)習(xí)鞏固課中所學(xué)知識(shí)，進(jìn)行內(nèi)化吸收。

3 對(duì)分課堂+合作學(xué)習(xí)教學(xué)模式教學(xué)效果評(píng)價(jià)

（1）對(duì)象與方法。選取2018級(jí)高分子材料與工程專業(yè)4～5班學(xué)生60名作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，采用“對(duì)分課堂+合作學(xué)習(xí)”教學(xué)模式進(jìn)行教學(xué)。教學(xué)過程中向?qū)W生發(fā)放無(wú)記名調(diào)查問卷，并利用對(duì)分易平臺(tái)統(tǒng)計(jì)調(diào)查結(jié)果。

（2）問卷調(diào)查結(jié)果。對(duì)分課堂+合作學(xué)習(xí)教學(xué)模式調(diào)查問卷發(fā)放60份，回收60份，結(jié)果見右表。分析結(jié)果顯示，93%以上的學(xué)生都認(rèn)為對(duì)分課堂+合作學(xué)習(xí)教學(xué)模式能激發(fā)學(xué)習(xí)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》的興趣，課本知識(shí)能內(nèi)化吸收，可以鍛煉并提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力及分析與解決問題的能力，同時(shí)也增強(qiáng)了教師與學(xué)生之間的溝通交流。

4 結(jié)語(yǔ)

通過構(gòu)建對(duì)分課堂+合作學(xué)習(xí)復(fù)合教學(xué)模式，并嘗試在《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程中應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)該教學(xué)模式能有效調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提升學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和分析解決問題能力，并加強(qiáng)教師與學(xué)生之間的溝通交流，取得了良好的教學(xué)效果。該教學(xué)模式改變了傳統(tǒng)的“滿堂灌”式教學(xué)方式，讓學(xué)生有可能從被動(dòng)的知識(shí)接收者轉(zhuǎn)變?yōu)橹R(shí)的主動(dòng)發(fā)現(xiàn)者和交流者，而教師也從機(jī)械的灌輸者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)習(xí)的引導(dǎo)者。該教學(xué)模式在很大程度上彌補(bǔ)了當(dāng)前《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程教學(xué)中的不足，在機(jī)械類其他課程中也有較強(qiáng)的應(yīng)用前景。

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基金項(xiàng)目：本文受河南工業(yè)大學(xué)2019年本科教育教學(xué)改革研究與實(shí)踐項(xiàng)目“以學(xué)為中心的對(duì)分課堂+合作學(xué)習(xí)教學(xué)模式研究與實(shí)踐”（編號(hào)：JXYJ-K201911）;“基于虛擬仿真與人工智能的機(jī)械基礎(chǔ)類課程在線學(xué)習(xí)模式改革與實(shí)踐”（編號(hào)：JXYJ2019007）的資助

作者簡(jiǎn)介：任寧（1981—），女，山西長(zhǎng)治人，博士，講師，研究方向：大學(xué)教育、機(jī)械CAD/CAE、材料失效分析。