工程圖學課堂班級體制教學改革研究

【摘 要】隨著工程圖學課堂班級規模日趨擴大，傳統的課堂教學形式使大班教學中個體差異日益明顯，師生交互逐漸減少，學生實踐能力的培養受到限制。對此，在工程圖學教學中應對班級體制進行改革，采用大小班分工教學，結合分層式教學模式，為每位學生提供適合其需求的教學，以減小學生個體差異，全面提高教學質量。

【關鍵詞】工程圖學 班級體制 教學改革 分層式教學

【中圖分類號】 G 【文獻標識碼】 A

【文章編號】0450-9889（2013）12C-0036-03

一、工程圖學課程及其教學現狀

工程圖學是工科類專業的必修校級平臺課程，面向全校各個不同的工科類專業開設，課程教學工作量通常僅由一個制圖教研室的教師承擔。隨著高校擴招，工程圖學課堂的班級規模逐年擴大，小班制的工程圖學課堂已經消失，目前工程圖學課堂均以60名到120名人數的大班為主。根據工程圖學課程教學大綱，工程圖學是一門以學習繪制和閱讀工程圖樣的方法及理論為主的專業技術基礎課程，其教學目標是培養學生具備繪制和閱讀工程圖樣的基本能力。隨著工科院校對工程教育的推進和改革，工程圖學課程的教學目標也從單純地培養學生基本掌握繪制和閱讀工程圖樣的能力提升到著重培養學生具備一定的實際工程繪圖能力和創新能力的高度。教育部工程圖學教學指導委員會制定的《普通高等院校工程圖學課程教學基本要求》中指出“工程圖學課程的性質是研究工程與產品信息表達、交流與傳遞的學問”，同時指出“本課程與工程實踐有密切聯系，對培養學生掌握科學思維方法，增強工程和創新意識有重要作用”。但目前工程圖學課程的班級體制讓很多工程圖學教師深感這樣的大班級規模在實際的教學中很難達到使每個同學都能正確掌握閱讀和繪制工程圖學的技能，而面對真實的工程圖學問題時，具備實際動手能力的學生少之又少。

工程圖學是工程技術人員交流的語言，利用工程圖樣來表達設計思想的能力必須在實踐中培養。在實踐過程中，學生與教師的互動交流是學生獲得能力的主要渠道。目前，大班的教學通常為傳統的講授形式，教師在45分鐘里與學生之間的交流十分有限。由于學生的學習能力不同，班級越大，學生的個體差異越大，掌握課堂知識的進度差別越明顯，傳統的課堂講授使教師不能全面地掌握學生的學習現狀，導致教學進度和學習進度不一致，教學效果不佳。但如果為了提高教學質量而把教學班級規模都設置為小班，勢必大大增加教師的數量或增加每位教師的教學學時。當前各工科院校工程制圖課程師資緊張，將課程都設置為小班規模授課并不現實。究竟在工程圖學的課堂教學中應采用何種規模的班級才能達到利于全面培養學生工程能力的目的？1989年英國的海韋爾·科爾曼對印度尼西亞、日本等12個國家進行了某課程班級教學規模的調查研究，發現班級規模的大小與所在學科的人數、教師的經驗和教學方法、教師的工作負荷有關。但是，這些調查只是從教師和學生的角度離散性地分析問題，其研究的教學規模僅僅以某一門課程要么選擇小班規模要么選擇大班規模為前提而進行的，它忽略了教學內容性質與教學規模的關系。對于工程圖學課程而言，不同章節的課程內容性質不同，在確保良好的教學效果前提條件下，對班級人數的要求有著根本的不同。對于概念性的理論知識內容，主要通過老師講解、學生接受的方式即可掌握，這種性質的課程內容采用大班教學可以在保證教學效果的同時提高教學效率；而對于需要學生通過反復、不斷地交流才能掌握的繪圖技能和思維方式，只有通過小班教學中良好的師生互動交流才能達到好的教學效果。因此，應根據工程圖學各章節內容的性質特點，采用大班和小班相結合的班級教學體制，才有利于全面培養學生閱讀和繪制圖樣的能力，提高解決實際工程繪圖問題的能力。

二、工程圖學課堂班級體制改革及教學實踐

（一）教學班級體制及教學方法改革

目前工程圖學課堂班級主要按照學生的專業進行劃分，為了解決師資緊張問題以及提高教學效率，通常每個課堂班級由2～4個班組成，約60～120人，這樣的大班教學對于實行以人為本的教學理念來說，教學效果并不佳。有必要將教學班級按照不同性質的課程內容進行重新分配和組合，適合大班教學的時候則組合為大班，適合小班教學的時候則拆分為小班。分別建立小班、大班既有分工又能有機結合的班級層次，分別完成不同的教學內容和要求，使其適應當前工程圖學教學改革的需要。

1.大班教學內容及特點。大班由2～3個小班組合而成，人數約60～120人。適宜采用大班教學的課程內容以工程圖學課程中的基礎理論知識為主，通過教師講授、學生接受的形式來傳授知識即可達到教學目的。大班的教學內容以讀圖方法為主，包括基本的工程圖學理論知識，如工程制圖國家標準、點、線、面、基本體的投影法基本理論、標準件和常用件的規定畫法、組合體讀圖方法、零件圖及裝配圖讀圖方法等，這些理論知識不要求學生在課堂上跟老師有很多交互，對大小班的規模沒有很多要求，可以作為大班的教學內容進行講授。

大班的教學方法以傳統的講授式教學方法為主，教學手段上配合多媒體教學，可以充分發揮中國傳統教學法的特長。

2.小班的教學內容及特點。工程制圖教學已不再是單一的教師在黑板上講授理論，也不只是學生完成基本投影與圖形練習的教學模式，而是更注重培養學生的思維能力和解決實際工程繪圖問題的能力。小班教學就是以培養學生的思維能力和解決實際工程繪圖能力為主的教學環節，需要師生之間、學生之間進行較多的交互，以達到提高學生解決實際工程圖學問題的能力。適用于小班教學的課程內容以繪圖方法為主，包括組合體的視圖及尺寸注法、軸測圖、機件的常用表達方法、零件圖及裝配圖的繪制等。

小班實行分層式教學模式，按照學生對工程圖學知識的掌握能力分成三個等級：A級學生在大班教學過程中，課堂問題回答積極性高，準確率高于70%，顯出較強的空間想象能力和理解力；B級學生對工程圖學課程具有較高的興趣和學習積極性，在大班教學中課堂回答積極性高但準確率為50%～70%，有一定的空間想象能力；C級學生對工程圖學課程興趣較少，很大程度上處于被動學習的狀態，不參與或很少參與課堂回答問題。在小班的教學中，按照1∶3∶2的比例將ABC三個等級的學生進行分班，每一等級的學生成員將根據不同階段中大班教學中的表現進行適當調整，以便針對學生個體在不同學習階段體現出的不同程度的學習能力采用不同的教學方法，分層式的教學模式體現了組內同質組間異質的特性，有利于教師的因材施教。小班的教學目標根據學生的分層分班形式分別設定成A、B、C學生均應達到的基本目標，A和B等級學生需達到的提高目標以及C層學生要達到的發展目標。

小班教學突出培養繪制工程圖樣技能、解決實際工程繪圖問題的能力，教學方法因各等級的教學目標有所差別：A級學生具有較強的空間想象能力和繪圖表達能力，能夠自己發現并解決問題，能夠主動進行課后的歸納總結和自我糾錯，因此，A級的小班教學應采用探究式教學方法。例如，課堂上提供一個實際工程裝配體案例，其內容相對于教材或習題中更為復雜，教師少講，將學生進行分組討論，引導學生主動思考其表達方式，自己發現并解決問題，教師對其學習結果進行點評，指出其中不足指出，達到學生有針對性地理解自身知識點缺乏之處并能主動彌補提升的教學效果。B級學生對知識點的理解有一定的程度，能夠主動發現問題，但與A級學生的認知系統相比較相對零散，獨立解決問題的能力有限，需要教師較為明顯的提示來解決問題。B級小班的教學內容較教材的內容有所擴展，為提供的學生實踐性工程模型案例較A級簡單，教學過程中采用引導式的教學方法，通過交流、引導，幫助學生將知識系統化，幫助他們從系統的角度來進行思考，從而擴大知識廣度，加深知識的深度，提高系統運用知識的能力。C級的學生對于工程圖樣的閱讀能力較差，應該少學多練，因此，在C級的小班教學中采用任務式的教學方法，要求學生進行課本復習和習題集進行練習，通過模仿掌握關鍵的基本知識。

總之，大班、小班的教學內容、教學要求既互相分工，又要互相合作起到相互補充、相互促進的作用。

（二）教學改革實踐——以河南工業大學為例

2012年河南工業大學糧油食品學院工程制圖課程教改小組對該院食品工程專業1101～1103班共84人進行了課堂班級教學改革：根據授課內容的性質不同，使之該小的時候則小，該大的時候則大，分別建立既有分工又能有機結合的班級層次，使其適應學生個體差異教學的需要。大班為3個班級總和，每周上1次課，2個學時；小班為30人左右，每周上課1次，2個學時。對于學生而言，每周上1次大班課，1次小班課，周學時仍為4個學時；對于教師而言，由同一個教師負責大小班的教學，每周工作量為8個學時。主要的授課內容以大班為中心，小班的教學作為大班理論教學內容的實踐。通過對學生在不同班級規模的課堂教學的觀察發現，在人數為84人的大班教學中，2個學時的教學過程中，學生參與交流次數為18次；其中較為活躍的學生4人發言6次；7名學生發言2次；約15名學生發言1次，其余58名學生沒有參與課堂交流。在2個學時的小班教學中，A級班的學生參與交流活動達到100%，其中約9名學生自發提問，與教師互動，課堂學習自主性強，興致較高，完成的作業情況良好，正確率達95%以上；B級班的學生參與師生互動達70%，其中約4名學生經過鼓勵自發提問，通過教師引導，課堂作業正確率達85%～90%；C級班的學生參與師生互動約為50%，在大班教學中未參與課堂教學互動的學生，在小班教學中的參與感明顯提升，由于該班以鞏固課堂內容為主，側重于習題集中典型題目的學習，課堂作業完成情況正確率達80%。在64學時的課程教學中，根據學生具體情況在ABC等級小班間進行調整的學生調整率約為10%。在教學期間，我們對進行教學改革的食品工程專業1101～1103班和食品工程專業1104～1106班的學生進行了一次測驗，測試情況如表1所示。

實施了班級體制教學改革的食品工程1101～1103班級測試平均成績為84.5分，未進行班級體制教學改革的食品工程1104～1106班級測試平均成績為70.3分，教改班級平均成績比非教改班級平均成績提高了14.2分，其中90分以上人數教改班比非教改班提高了10個百分點，80～89分的人數教改班比非教改班提高了14.8個百分點。此外，從與學生的交談調查中發現，大小班結合的形式使學生希望被教師關注的內心感受得以認可，較之統一的大班教學，學生更喜歡大小班結合的教學形式。

（三）教師的調配

班級體制由統一的大班調整為大小班分工組合后，教師的工作量將會有所增加。一般說來，如果由同一個教師負責一個大班和三個小班的教學工作，好處是便于安排教學內容，教學過程中不會出現教學內容的遺漏和重復，同時也便于掌控教學進度。但從教學管理上來說，一名教師對班級體制的管理工作量較大。此外，各教師的專長不同，有的教師理論知識十分豐富，語言組織能力很強，善于上大班課，而有的教師實踐經驗較多，較適于進行小班教學。因此，應根據教師的專長來進行調配，兩名教師相互配合，一段時期以后，還可以進行輪換。那樣便于教師發展專長，對提高教學質量和教學效果，提高教師的教學水平都會有一定益處。

總之，在工程圖學教學中，課程教學改革往往只側重于教師教學方法和手段的改革，而忽略了日趨增大的課堂班級規模給傳統課堂教學帶來的壓力。針對工程圖學課程不同性質的教學內容對班級規模進行改革，采用大小班結合的班級體制，結合分層教學模式，對減小大班教學模式中的個體（下轉第47頁）（上接第37頁）差異，全面提高學生對知識點的掌握程度，提高學生實際動手能力的教學效果有很大的幫助。

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【基金項目】河南工業大學重點教改項目（2010GJYJ-A05）

【作者簡介】唐靜靜（1978- ），女，廣西河池人，河南工業大學副教授，碩士，研究方向：圖學教育，計算機輔助設計。

（責編 何田田）