基于對分課堂教學(xué)模式的機械工程材料與熱加工基礎(chǔ)課程教學(xué)改革研究

摘" 要：對分課堂是一種新型高效的教學(xué)組織模式。從對分課堂的教學(xué)模式設(shè)計、考核評價設(shè)計、實施步驟、教學(xué)過程中遇到的問題、思考與總結(jié)五個方面探討機械工程材料與熱加工基礎(chǔ)課程的教學(xué)改革方法。實踐發(fā)現(xiàn)，對分課堂教學(xué)模式在提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性方面卓有成效，是一種非常值得推廣的教學(xué)模式。

關(guān)鍵詞：對分課堂；機械工程材料與熱加工基礎(chǔ)；教學(xué)改革；教學(xué)模式

文章編號：1671-489X（2025）02-00-05

DOI：10.3969/j.issn.1671-489X.2025.02.0

0" 引言

課程是實現(xiàn)人才培養(yǎng)的載體，課程改革是提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要途徑。課程改革的方法有多種，如項目化教學(xué)、線上線下混合式教學(xué)、成果導(dǎo)向教學(xué)等。機械工程材料與熱加工基礎(chǔ)課程教學(xué)團(tuán)隊已經(jīng)對前兩種方法做過嘗試，取得一定的成果，但是學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性不高、學(xué)習(xí)效果差等問題仍然沒有得到很好的解決。大家也在不斷探索，其中復(fù)旦大學(xué)張學(xué)新教授提出的對分課堂教學(xué)模式受到人們的廣泛關(guān)注，被認(rèn)為是一種新型高效的教學(xué)組織模式。

對分課堂把教學(xué)分為在時間上清晰分離的三個過程，分別為講授（Presentation）、內(nèi)化吸收（Assimilation）和討論（Discussion），也可簡稱為PAD課堂[1]。討論過程和講授在同一節(jié)課發(fā)生的是當(dāng)堂對分，討論在下一次課進(jìn)行的是隔堂對分。對分課堂強化了講授，既提升了教的效率，又提高了討論的質(zhì)量，從而實現(xiàn)了高效課堂。對分課堂以腦科學(xué)為基礎(chǔ)，以多種方式激勵學(xué)生，讓學(xué)生愛上學(xué)習(xí)，真正成為學(xué)習(xí)的主體。因此，開展基于對分課堂的教學(xué)改革探索是對解決學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不足、學(xué)習(xí)效果差等問題的有效嘗試?，F(xiàn)詳細(xì)介紹基于對分課堂教學(xué)模式的機械工程材料與熱加工基礎(chǔ)課程教學(xué)改革。

1" 對分課堂的教學(xué)模式設(shè)計

對分課堂包括對分形式的選擇、精講的設(shè)計和任務(wù)的設(shè)計。對分形式主要根據(jù)內(nèi)容的多少選擇，單元內(nèi)容如果少，在一次課程能完成，就選擇當(dāng)堂對分，否則就按照隔堂對分進(jìn)行[2]。精講的主線必須清晰，而且這條線在學(xué)生獨立學(xué)習(xí)的過程中也容易找到，因此在內(nèi)容的選取上就有了取舍。例如，表面熱處理、鑄鐵和特殊性能鋼等部分就不適合采取對分的教學(xué)模式。任務(wù)的設(shè)計也不是隨意的，必須包括精講沒有覆蓋的知識點[3]。本課程的對分設(shè)計如表1所示。

2" 考核評價設(shè)計

對分課堂提倡的評價方式是過程考核，結(jié)合學(xué)校的實際，設(shè)計本課程的量化考核方案，具體如下：

學(xué)習(xí)成績=平時成績（40%）+考試成績（60%）

平時成績=對分平時成績1（60%）+其他平時成績2（40%）

對分平時成績1=考勤（20%）+平時作業(yè)1（80%）

其他平時成績2=考勤（10%）+課堂表現(xiàn)（課堂活動+平時測驗）（60%）+平時作業(yè)2（30%）

對分課堂教學(xué)原則上不依照對錯打分，而是根據(jù)完成、態(tài)度和創(chuàng)新三個維度打分。課程設(shè)計10次對分（平時成績1），考核評價側(cè)重平時作業(yè)，作業(yè)有創(chuàng)意、有新意，平時成績可以拿到滿分；其他不適合對分教學(xué)模式的內(nèi)容（平時成績2），在學(xué)習(xí)通平臺開展教學(xué)，課堂設(shè)計多種教學(xué)活動，如搶答、提問、隨堂測驗、討論和頭腦風(fēng)暴等，平時成績根據(jù)平臺的實時統(tǒng)計為學(xué)生賦分。

3" 對分課堂的實施步驟

以機械工程材料與熱加工基礎(chǔ)課程“鋼的回火”這一單元為例，具體實施步驟如表2所示。

這次對分課堂教學(xué)取得良好的學(xué)習(xí)效果，筆者認(rèn)為本次對分課堂教學(xué)取得成功的原因主要是以下幾點。

1）在講授環(huán)節(jié)，構(gòu)建了引導(dǎo)性的、框架式的講解學(xué)習(xí)目標(biāo)、章節(jié)內(nèi)容的邏輯結(jié)構(gòu)，展示與其他內(nèi)容的關(guān)聯(lián)及其在整個課程中的地位等[4]，具體包括回火的原理、回火的工藝特點和應(yīng)用。而之前傳統(tǒng)的教學(xué)方法還要介紹回火過程中的組織轉(zhuǎn)變、回火脆性等問題。抓住課程重點，給學(xué)生提供思考的空間，讓他們在獨立學(xué)習(xí)的過程中有所思、有所為。

2）合理分組。在分組的時候，用學(xué)習(xí)通的統(tǒng)計功能對學(xué)生階段性的學(xué)習(xí)進(jìn)行統(tǒng)計，根據(jù)統(tǒng)計分?jǐn)?shù)高低，把學(xué)生成績分成四個段（A段是成績最好的10名學(xué)生，綜合成績在29.45～32.45分；B段綜合成績在27.65～29.30分；C段綜合成績在22.85～27.50分；D段綜合成績在14.30～21.30分），然后對學(xué)生進(jìn)行分組，每個小組四名學(xué)生，包括A、B、C、D四段成績中各一名學(xué)生，最終全班37名學(xué)生分成九組。為什么要這樣分組呢？分組時按能力水平采用1∶2∶1的比例，即一名好學(xué)生、兩名中等生、一名差學(xué)生，各小組之間水平相當(dāng)，這樣便于全班交流。在分組過程中要注意以下問題。

①分組不可以讓學(xué)生自己選擇組員，避免將同一宿舍的學(xué)生分為一組。當(dāng)學(xué)生自己分組的時候，會出現(xiàn)有些人各組都不愿意吸收的情況，這會對學(xué)生的自尊心造成極大的打擊。

②分組后，組員不可頻繁變動，以避免每次都需要適應(yīng)不同組員的情況。但如果組員一直固定，可能會使學(xué)生產(chǎn)生倦怠感，建議一個學(xué)期調(diào)整2～3次分組[5-6]。

3）做好獨立學(xué)習(xí)過程的任務(wù)設(shè)計。獨立學(xué)習(xí)主要是獨立思考，完成相應(yīng)的作業(yè)。理想的作業(yè)要具有相關(guān)性、開放性、個性化、梯度性等特點。另外，作業(yè)的結(jié)構(gòu)化程度也是作業(yè)的重要維度。結(jié)構(gòu)化程度越高，越能確保對既定內(nèi)容的覆蓋；結(jié)構(gòu)化程度越低，越能為學(xué)生提供發(fā)揮個性化的空間[7]。除了傳統(tǒng)形式的作業(yè)外，對分作業(yè)還包括一個新部分，稱為“亮考幫”：學(xué)生在完成常規(guī)作業(yè)后，要總結(jié)學(xué)習(xí)過程中的收獲，稱為“亮閃閃”；要把自己弄明白了但是覺得別人可能還存在疑惑的地方，向別人提問，用來挑戰(zhàn)別人，稱為“考考你”；要把自己不懂、不會的內(nèi)容，形成問題，求助于同學(xué)，稱為“幫幫我”[1]。

在考慮了這些原則后，筆者設(shè)計了回火這一節(jié)的任務(wù)作業(yè)。首先從任務(wù)的設(shè)計上體現(xiàn)理工科作業(yè)要求的梯度性和選擇性，其中五個小組完成所有的任務(wù)，兩個小組完成其中的三個任務(wù)，兩個小組完成其中的兩個任務(wù)。根據(jù)小組討論的情況，筆者發(fā)現(xiàn)這一部分設(shè)計得相對比較好。

一是九個小組的“亮考幫”差異比較大，形成的“亮閃閃”包括：①熱處理工藝真的比較強大；②之前認(rèn)為這門課程完全是靠記憶，通過對分的學(xué)習(xí)，認(rèn)識到自己的局限性；③體會到學(xué)專業(yè)課的方法就和做人一樣。

二是讓學(xué)生認(rèn)識到材料性能不同是由于內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同造成的，通過探索內(nèi)部結(jié)構(gòu)的規(guī)律，知道在實際生產(chǎn)中如何利用規(guī)律指導(dǎo)生產(chǎn)，使得生產(chǎn)朝著人們希望的目標(biāo)發(fā)展。

必須強調(diào)，作業(yè)和“亮考幫”一定要在小組討論前上交，因為對分強調(diào)有準(zhǔn)備的討論，沒有作業(yè)，不能保證學(xué)生是有備而來的，就不適合組織討論[8]。

4）大部分學(xué)生積極參與討論。由于這樣的授課方式學(xué)生之前沒有體驗過，好奇心驅(qū)使他們積極參與。在傳統(tǒng)的課堂里，37人的班級里常常只有幾個人專心聽講，效果太差，而運用對分教學(xué)法后，積極參加討論的學(xué)生人數(shù)已經(jīng)過半，這個進(jìn)步很大。教師不要期望每個學(xué)生都能有同樣的進(jìn)步，可能有的組做得好一些，有的組做得差一些，學(xué)生間有差異是正常的。隨著課程的推進(jìn)，不積極的學(xué)生也會被有趣的討論所吸引，逐漸加入討論[9]。

5）任務(wù)完成后及時作出評價。這門課以學(xué)習(xí)通作為學(xué)生和教師之間互動的平臺，教師可以及時對學(xué)生的表現(xiàn)作出評價并反饋給學(xué)生。

4" 教學(xué)過程中遇到的問題

4.1" 對分組有意見

學(xué)生之間的交流比較少，一開始對分組意見比較大，有的學(xué)生要求同一個宿舍的人分到一組，有的學(xué)生甚至半年沒有和班級的部分同學(xué)說過話，所以希望和比較熟悉的人分在一起，后來經(jīng)過教師和班干部的協(xié)調(diào)，克服了這個困難。因此，開展對分課堂改革對鍛煉學(xué)生的人際交往能力也是有很大幫助的。

4.2" 對教室環(huán)境有一定要求

第一次開展對分課堂教學(xué)時，筆者想著對座位的安排沒什么特殊要求，只是安排小組同學(xué)坐在一起，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，本身是四個人的討論會變成兩個人或三個人的討論，每組都有一兩個學(xué)生掉隊，全班將近半數(shù)掉隊，所以必須四個人圍坐一起，不給開小差的學(xué)生留機會。如果有可能，可向?qū)W校提前爭取有活動座椅的教室，便于分組討論。小組討論的過程就是分享學(xué)習(xí)心得、互相答疑解惑的過程。

4.3" “亮考幫”開展得不好

只有部分學(xué)生形成了“亮閃閃”，而“考考你”和“幫幫我”都沒有?！傲量紟汀钡淖饔梅浅姶螅炎约簩W(xué)明白的部分講給別人聽，這是一種非常好的輸出方式，也是費曼學(xué)習(xí)方法的精髓。但是大部分學(xué)生還停留在傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)模式中，按部就班地完成傳統(tǒng)的作業(yè)。在對分課堂教學(xué)模式下，教學(xué)的第一目標(biāo)不是讓學(xué)生學(xué)多少、學(xué)多好，而是要激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，讓他們愛學(xué)習(xí)。對分課堂主張學(xué)生提問，與教師提出的問題相比，學(xué)生自己提出的問題更能反映他們的困惑。教師為學(xué)生準(zhǔn)備的題目未必能針對學(xué)生的需求，其效果遠(yuǎn)不如學(xué)生自己的提問[1]。

在“亮考幫”環(huán)節(jié)，學(xué)生提不出“考考你”的問題，不能把知識還原為問題，說明他們沒有與現(xiàn)實生活接軌，沒有真正理解知識的意義。如果學(xué)生提不出“幫幫我”的問題，說明他們沒有把自己放到真實的現(xiàn)實場景中去。知道得越多越無知，如果學(xué)習(xí)新知識之后不能與現(xiàn)實結(jié)合，不能提出新的問題，說明學(xué)生并沒有學(xué)到有用的知識。這時候教師就需要反思，運用對分課堂教學(xué)的過程就是一個了解學(xué)生的過程，要學(xué)會與學(xué)生合作，共同解決問題[10]。

5" 結(jié)束語

雖然在實施對分課堂教學(xué)過程中遇到一些問題，但是學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性有所提高，參與學(xué)習(xí)的人數(shù)明顯增加。如表3所示，通過對采用對分課堂教學(xué)模式和傳統(tǒng)教學(xué)模式的兩個班級的末考成績進(jìn)行對比，發(fā)現(xiàn)前者的平均成績較后者提高近七分，及格率比后者高出七個多百分點。在2023年中國大學(xué)生機械工程創(chuàng)新創(chuàng)意大賽材料熱處理創(chuàng)新賽（高職高專組）中，有學(xué)生獲得三等獎的好成績。

要增強對分課堂的效果，教師必須在以下兩方面做好充分的準(zhǔn)備。

1）適合對分的內(nèi)容必須具有結(jié)構(gòu)化的體系，這樣在精講的時候?qū)W生才容易理清學(xué)習(xí)的思路。內(nèi)容要與時俱進(jìn)，多用案例，以此來吸引學(xué)生，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，這樣才能為后面學(xué)生的獨立學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。教師呈示框架和脈絡(luò)，把具體問題留給學(xué)生，讓學(xué)生去發(fā)現(xiàn)自己的精彩。

2）給學(xué)生布置的作業(yè)和任務(wù)要及時反饋，從而使學(xué)生產(chǎn)生自主學(xué)習(xí)的動機，加深對學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解。教師也可獲得學(xué)生對教學(xué)效果的反饋，從而合理調(diào)整教學(xué)策略。對于高職學(xué)生而言，最關(guān)鍵的就是教師做好以上準(zhǔn)備，讓學(xué)生走進(jìn)課堂，開展學(xué)習(xí)。教師在講授階段講得越凝練、重點越突出，任務(wù)布置得越合理，對分的效能就越大。

總之，對分課堂是基于腦科學(xué)的教學(xué)組織模式，它重構(gòu)了教學(xué)流程，充分體現(xiàn)了以學(xué)生為中心的教學(xué)理念，能有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和學(xué)習(xí)主動性，在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、合作精神、批判性思維等方面也發(fā)揮著重要作用。特別是對于高職學(xué)生來說，其學(xué)習(xí)習(xí)慣普遍不好，基礎(chǔ)薄弱，如果不采取對應(yīng)的措施，單靠學(xué)生的自覺性，學(xué)習(xí)效果會很差，因此，教師亟須探索更多的教學(xué)模式。目前，對分課堂教學(xué)模式在筆者授課班級的實施極大地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，取得良好的效果，值得推廣。

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