基于對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 徐國平

摘? 要 工程制圖是工科大學生必修的工程基礎課，對工程類人才的培養起著重要作用。將優化的對分課堂教學模式引入工程制圖課程教學，以任務為主線，引導學生發散思維、主動學習。結果表明，該模式調動了學生的學習熱情，教學效果明顯優于傳統講授式教學。

關鍵詞 對分課堂;工程制圖;教學模式;自主學習

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

工程圖樣是現代生產中重要的技術文件，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，是一門理論嚴謹、實踐性強的工程基礎課，對培養學生掌握科學思維方法、提高空間想象力、增強工程和創新意識起著重要作用[1]。課程性質決定了學習者要以“圖”為中心，不斷地進行由物畫圖和由圖想物的轉化訓練。

近年入學的“95后”甚至“00后”們，出生在信息時代，具有較強的自我發展意識，對挑戰性的任務感興趣，不滿足傳統課堂的授課方式。但是，他們幾乎沒有接受過空間思維的訓練，且對零件形狀、機械加工等沒有直觀的感性認識，自主學習能力又欠缺。

在學習過程中，他們習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，因此會過分依賴空間想象力，忽視投影規律，忽視作圖方法的積累。而投影規律是制圖課的基礎，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。學生反映學習工程制圖的難度較大，有的學生投入了很大的精力，卻得不到理想的效果。

為此，現階段設計教學方案時應采用合適的教學方法，在注重培養學生空間思維能力的同時，主要引導學生加強投影規律認識，體會如何將想象與方法恰當融合，培養學生自主學習的能力，從而使他們盡快掌握工程界表達設計思想、交流設計理念的這一獨特“語言”，為學習后續專業課打好基礎。

從開展第二課堂，組織讀圖競賽、CAD競賽等，到小班化教學，南京工業大學制圖課教學改革一直沒有停止過。雖然高校教學改革中用翻轉課堂、慕課的很多，效果也不錯，但制圖課的性質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 對分課堂

傳統的講授式課堂，教師完成講授任務，學生并未完成學習任務。而研討式課堂，給學生討論的機會，有助于提升學生的主動性;但是當堂討論，不符合人類學習的心理學原理——教師剛講完，學生對教學內容尚未完全理解，沒有時間思考，很難立刻展開有效的討論。

復旦大學心理系博士生導師張學新教授融合了講授式課堂與研討式課堂的優點，提出對分課堂新型教學模式。該模式基于創造性學習的原則和漸進自主原則，從心理學原理出發，重構課堂教學為層次遞進的講授（Presentation）、內化吸收（Assimilation）和討論（Discussion）三個過程。其核心理念是把課堂分為兩半，一半教師講授，另一半學生以討論的方式進行交互式學習[2]。教師對這兩種方式都熟悉，但把它們的時間錯開并融合為一種模式是一個創新，是對傳統課堂教學的根本性變革。

這一模式是否適合制圖課教學？筆者進行了研究。

1）筆者所在工程圖學教學團隊成員均來自教學一線，都具有扎實的圖學理論基礎，熱愛圖學教育，熟悉學生特點，一直致力于制圖課程教學改革并取得一定的成效。團隊教師參加對分課堂教學模式培訓，學習了相關材料，透徹理解了對分課堂背后國際領先的教學理念和科學嚴謹的教學設計。

2）筆者所在團隊編寫的江蘇省高等學校重點教材非常適合學生自主學習。

3）筆者對學生進行了問卷調查，在收到的443份有效答卷中，69.08%的學生希望的教學方式為：

①老師講授為主，輔以自學和討論;

②老師講，學生學、練，老師再輔導;

③老師先講，學生思考;

④老師授課，學生課后加以深入學習;

⑤老師授課加上討論互動;

⑥老師先講授，學生后討論與自主學習;

⑦老師輔導，學生先自己消化，再加適當的同學討論。

由此可見，對分課堂是一種學生喜歡、教師容易實踐，可有效增加課堂互動、促進學生思考的教學模式，可以嘗試用在制圖課教學中。筆者決定選一個自然班進行試點，摸索適合制圖教學的對分方式，總結經驗后再推廣。

3 具體操作

開課之初在對分易平臺創建課程、學期和班級，讓全班學生進入。對分的形式有當堂對分和隔堂對分，根據教學內容，一般采用隔堂對分，具體操作如下。

第一次課，教師用50～55分鐘在課堂講授章節重點內容并且布置任務。

課后，學生進行復習，初步完成任務并預備討論。這一內化吸收過程，完全由學生根據實際情況自主安排，他們可以在圖書館、教室、寢室等任何地方，在規定時間內，以自己的節奏、自己的方式（包括畫軸測圖和做模型），結合“亮考幫”思路消化課堂講授內容并進行拓展。

“亮閃閃”：總結出自己感受最深、受益最大、最欣賞的內容。

“考考你”：把自己已理解但感覺其他學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、不會或想要了解的內容歸納為問題。

第二次課回到課堂，前一半時間進行交流和討論，后一半時間教師講授下一章節內容。討論過程如下

1）小組內個人陳述（5分鐘）。每組四位學生，要求每人發言并展示已完成或未完成的任務和作業。分組方式：通過對分易平臺隨機分組，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，達到深入理解所學內容的效果。確定一位學生進行記錄和整理，準備作為代表在全班交流。討論基于教材內容和任務，做有限的發散，教師注意控制學生拓展的范圍，不偏離太多。對于小組代表，已做過代表或回答過問題的學生短時間內不再做代表，讓每位學生都有機會表現。

3）全班交流（15分鐘）。小組代表自由發言，發言內容代表小組，教師給的評分是全小組的成績，通過激勵制度培養學生責任感，促進小組共同進步。如果時間允許，教師抽取學生回答問題。抽取時要進行全面考慮，有時抽取不認真的學生進行警示，有時抽取好學生帶動氣氛，有時抽取內向的，鼓勵其在全班分享學習收獲。

4）教師在討論的基礎上進行總結（5～10分鐘）。經過交流，學生透徹理解了教學內容，回去完成作業。有時要求通過對分易平臺上傳作業，嚴格規定截止時間，培養學生的時間觀念。教師批改每份作業及之后訂正的作業并登記成績，作為過程考核的依據。

4 教學創新

筆者所在教學團隊不是簡單地應用對分模式，而是吸取其精華，根據工程制圖課的特點，有改進地運用。主要體現在講授時，教師不僅講概念、重點、難點，還要啟發學生發散思維;而在討論階段，以任務為主線，引導學生主動學習、互相交流。如教師講圓柱的截交線時，講截交線的概念、性質等，重點講圓柱被一個面截切，截交線為橢圓的情況，隨后啟發學生想象出圓柱被幾個面截切的情況以及生活中的實例，并布置畫出其投影圖的任務。

5 效果及小結

將優化過的對分課堂模式引入制圖課的教學，將課堂分為時間錯開的兩部分：講授時教師精講留白[3]，討論時生生互動、師生互動，兩次課之間鼓勵學生自主性學習，注重培養他們勤于思考的學習習慣，并加強實踐環節，強化過程考核，取得很好的教學效果。

首先，學生學得好。采用對分課堂學習圓柱的截交線，個別優秀學生甚至能進一步思考，畫出筒體被切或被穿孔的投影圖作為“亮閃閃”在全班分享。

由于點的兩個投影可以確定點的空間位置，理論上也可以確定直線的情況，一位學生用“考考你”提出：當兩個投影都是直線，究竟是投影面平行線還是投影面垂直線？怎樣區分？各小組進行了熱烈的討論，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，有學生以“幫幫我”提出請求，有兩個小組派代表直接上講臺展示。

將這個班兩學期結束統一考試卷面成績與同一位教師采用傳統講授模式教學的同專業另一個自然班（32人）的成績進行比較，可以看出，采用對分課堂教學模式班級考高分的學生多（圖1、圖2），班級平均分高出傳統講授班12%以上（圖3）。對分課堂模式的教學效果十分顯著。

其次，學生學得多。課程結束之前，采用對分方法，學生順利完成一項大任務：畫出齒輪減速器的裝配圖及其主要零件的零件圖。在有限的學時內取得可喜的成果。

此外，學生學得扎實。據后續課程，如機械原理、機械設計的教師反饋，采用對分模式教授的學生善于分析思考、工程素養高，在課程設計中表現出更強的制圖能力。

課后問卷調查結果顯示，學生一致認為對分課堂教學模式提升了他們學習工程制圖的積極性、主動性，對學習效果持肯定態度，希望未來繼續使用該模式。

在課程學習小結中，他們說：

教學方法比較靈活、獨特，老師采取了講課加分組討論回答問題的方式來促進我們學習。

感謝工圖老師靈活的教學方法，讓我們在學習中找到樂趣，輕松掌握了這門課程。

課堂上，我能感受到一種輕松的氛圍，同學們也更加積極活躍。

我明白了團隊的重要性以及集體的強大力量，也讓我意識到自己還有許多需要繼續學習的地方。

我明白了自我學習和團隊配合的重要性，老師在學習過程中只是起了引導作用，而學習的主體還是自己。

這門課程教會我的不僅僅是知識，更是嚴謹、細致的態度。

更培養了我們認真負責、踏實細致的工作作風、科學嚴謹的工作態度和團隊精神。

我覺得您的“亮考幫”非常棒。

特別感謝老師，不僅傳授知識，也教我們學習的方法。

我們不僅鞏固并拓展了制圖技術，更學到了團隊協作的精神。

學到了許多基本知識，也明白了團隊協作和合作的重要性。

除了小組內的幫助，還有小組間的幫助。

……

教學團隊在工程制圖教學方式上的改革探索，改變了以往以教師講授為主、學生被動學習的課堂教學模式，提高了學生學習的主動性，他們互相啟發、互相促進，收獲滿滿：不僅學到了制圖理論和方法，而且培養了嚴謹的工作作風，增強了自主學習能力，提高了團隊協作與溝通能力，初步具備了工程素養，更重要的是獲得了一種終身學習的方法。

對分模式強調精講留白，促使教師注重學習、加強交流，不斷提升自己的教學能力，在把握教育理念的基礎上不斷探索，以提高學生的學習能力和促進學生的發展為目標，做出更多的教學改進，有利于學生樂學善學、更快更好地掌握所學知識。

對分課堂教學模式充分調動了學生學習的自主性，促進他們積極投入課堂學習和課外學習，并充分利用課外學習資源豐富性等優勢，提高了學生的學習質量。

實踐證明，由于教師注意啟發學生并布置能夠引導學生思考的任務，對分課堂模式用在工程制圖教學中效果很好，因此，筆者所在教學團隊打算逐步在各教學班實行并建議在其他工科課程中推廣。

參考文獻

[1]程可.機械制圖[M].北京：化學工業出版社，2015.

[2]張學新.對分課堂：大學課堂教學改革的新探索[J].復旦教育論壇：2014，12（5）：5-10.

[3]張學新.對分課堂：中國教育的新智慧[M].北京：科學出版社，2016.