對分課堂+合作學習教學模式在《機械設計基礎》教學中的應用

任寧 武照云 王中營 申會鵬 劉曉霞

摘 要：《機械設計基礎》是高等院校近機類、非機類各個專業的一門主干技術基礎課。隨著高等教育目標和教學理念的改變及當今信息和網絡技術的飛速發展，傳統的教學方法已不能滿足教學需求。本文構建對分課堂+合作學習教學模式，并應用于《機械設計基礎》的課程教學中。課程教學過程中，采用問卷調查方式探討學生對于該新教學模式的學習效果。結果發現學生對該教學模式的學習效果非常滿意，對分課堂+合作學習教學模式可以有效提高《機械設計基礎》的教學效果。

關鍵詞：對分課堂;合作學習;教學模式;機械設計基礎;自主學習

中圖分類號：G642.4 ?文獻標識碼：A

《機械設計基礎》作為高等院校近機類、非機類各個專業的一門主干技術基礎課，在我國高等院校機械類專業教育教學中占有舉足輕重的地位[1，2]?！稒C械設計基礎》內容比較多且煩瑣，不僅要求學生掌握機械中常用機構和通用零件的工作原理、結構特點以及基本的設計理論和計算方法，還要求學生具備利用手冊、圖表等資料設計簡單機械裝備的能力。此外，學生還需掌握《高等數學》《機械制圖》和《材料力學》等方面的相關知識，因此該課程尤其對于非機械類專業的學生來講學習的難度非常大。

課堂是教學最主要的活動場所，課堂質量是衡量整個教學質量的決定性因素之一[3，4]。然而，傳統教學是一種以教師為中心的教學模式，在課堂教學過程中，教師引導學生配合完成各種教學方法的使用及教學內容的展示，學生被動吸收教師講授的內容，按教師的思路去思考。這種教學模式下，學生的學習主動性差，有些學生上課聽講時不夠專心，認真聽課的同學有些也經?；杌栌?，逃課現象屢見不鮮。而隨著信息技術在教育領域的逐步應用，傳統教學模式在教學中的不足之處更加突現[5]。因此，如何有效地提升學生的學習興趣，增強學生的自主學習能力，是目前《機械設計基礎》課程教學中亟待解決的關鍵問題。本研究構建了“對分課堂+合作學習”教學模式，并嘗試將其應用在針對我校高分子材料與工程專業學生開設的《機械設計基礎B》課程的教學中，以提高教學效果。

1 對分課堂與及合作學習法的特點

（1）對分課堂。為解決傳統教學中教師進行“滿堂灌”式課堂講授的情況，國內外很多高校在課堂講授過程中增加了討論式教學環節。討論式教學被視為一種僅次于課堂講授的第2種教學手段，這種教學方法以啟發式教學思想為基礎，通過課堂討論激發學生自主學習的動力，提升學習的積極性[6]。然而，討論式教學中大部分課堂時間用于討論，講授過少，教師作用發揮得不夠充分。針對以上兩種教學方法存在的問題，復旦大學的張學新教授嘗試課堂改革，于2014年初首次提出對分課堂教學法[7，8]。這種方法對傳統講授式課堂與討論式課堂進行取舍、折中，融合各自的優勢，一經提出就引起了多方面的關注。該教學模式強調讓學生在課堂上“活動”起來，參與到教學中去，強調為學生營造有利于自主學習的課堂環境，為學生創設真實具體、生動有趣的問題情景。總之，對分課堂這種新型的教學模式，實用高效，對于多數中國課堂缺乏溝通、合作、批判、創新的情況，能夠系統培養學生的五大核心素養（批判性思維、創造性思維、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系，從而增強教師的教學熱情，提高學生的學習動力，實現了對傳統教學的實質性變革，體現了以學為中心的教學理念。然而，在對分課堂的課堂討論環節需要全體同學共同參與，這就使得當班級人數較多時對分課堂的優勢不能得到較好地發輝。因此，對分課堂教學法特別適用于小班授課，而針對大班授課的情況，對分課堂教學法還有待于改進。

（2）合作學習法?！昂献鲗W習法”是由美國教育學家布盧姆提出的一種教學方法，該方法強調以學生為中心，任課教師為輔助（指導或組織），圍繞專業人才培養方案，完成相應的教學內容。合作學習法把學生分成若干個小組，學生以小組身份完成所設定的任務目標。在任務完成過程出現的“小”“易”“初級”的問題，在小組內部得到了解決。只有當小組內部不能解決的“大”“難”“高級”的相關問題，以小組的名義統一由任課教師來引導和解答。該過程不但提高了效率，而且增強了學生與老師之間的互動，進一步提高和增強了學生處理問題的能力[9]。顯然，合作學習法特別適用于對分課堂教學法中的討論環節，尤其適用于大班教學?；诖耍狙芯繉Ψ终n堂與合作學習有機結合，構建適用于大班授課的對分課堂教學模式。

2 對分課堂+合作學習教學模式在《機械設計基礎》教學中的運用

對分課堂+合作學習復合教學模式融合了對分課堂和合作學習兩大教學方法，其融合機理如圖所示。該教學模式仍由課前、課中和課后三個環節組成，其中，課中由內化吸收（含課堂講授和分組學習）與當堂討論（含分組討論和全班交流）兩個環節組成。內化吸收階段的課堂講授和分組學習充分體現了對分課堂教學模式的精髓，而分組學習、分組討論和全班交流體現了合作學習的思想。此外，為確保每個學生對新的教學模式有充分地了解，并能盡快接受，教師需在學期伊始將機械設計基礎的課程教學執行大綱上傳到對分易網絡教學平臺，以便學生對對分課堂教學模式有所了解。在上第一節課時向學生講授對分課堂思路，使學生熟悉課程考核要求及課程的基本信息、教學安排及方式、主要內容和學習方法，并提醒學生完成對分易課程平臺注冊和掃碼加班。

對分課堂+合作學習復合教學模式融合機理圖

（1）課前。首先，教師根據課程的教學目標和要求，認真分析教學重點和難點，準備學生課前需學習的PPT、微課及課前練習題等素材，并提前一周上傳至對分易網絡教學平臺;然后，學生根據教師給定的素材，通過自主學習的方式先進行課前預習，并完成教師指定的作業，在減輕課堂學習難度的同時，提高學習效果。

（2）課中。課中分為內化吸收和與當堂討論兩個環節，各占1個學時。在內化吸收階段，教師先通過課前復習、課前提問和創設情景等方式，對所講述的內容進行提綱挈領的講授，梳理知識點，對重點和難點給出必要的提示;然后學生以分組學習的形式根據教師的提點開展學習，在此過程中完成一份“亮考幫”的作業或者一份練習提升的作業。這個環節的作用是讓學生能夠更好地內化和吸收所學內容，為后續分組討論和全班交流奠定基礎?；趦然臀?，學生通過課堂討論（含分組討論和全班交流）以展示自身學習的成果。在分組討論過程中，學生要依托“亮考幫”作業或練習提升的作業開展小組合作學習。在討論過程中，教師要對學生的討論進行一定的引導，幫助學生內化吸收本次課所學知識。在全班交流環節，各組組長依據分組討論結果發言，教師解答共性問題，最后教師總結、歸納本次課的主要內容和重、難點。

（3）課后。課后學生通過閱讀教材，復習PPT課件及微課課件，以思維導圖形式整理相關知識點，寫出一份讀書筆記;并根據教師在課堂上布置的作業和課后思考問題，復習鞏固課中所學知識，進行內化吸收。

3 對分課堂+合作學習教學模式教學效果評價

（1）對象與方法。選取2018級高分子材料與工程專業4～5班學生60名作為實驗對象，采用“對分課堂+合作學習”教學模式進行教學。教學過程中向學生發放無記名調查問卷，并利用對分易平臺統計調查結果。

（2）問卷調查結果。對分課堂+合作學習教學模式調查問卷發放60份，回收60份，結果見右表。分析結果顯示，93%以上的學生都認為對分課堂+合作學習教學模式能激發學習《機械設計基礎》的興趣，課本知識能內化吸收，可以鍛煉并提高學生的自主學習能力及分析與解決問題的能力，同時也增強了教師與學生之間的溝通交流。

4 結語

通過構建對分課堂+合作學習復合教學模式，并嘗試在《機械設計基礎》課程中應用，發現該教學模式能有效調動學生的學習積極性，提升學生的自主學習能力和分析解決問題能力，并加強教師與學生之間的溝通交流，取得了良好的教學效果。該教學模式改變了傳統的“滿堂灌”式教學方式，讓學生有可能從被動的知識接收者轉變為知識的主動發現者和交流者，而教師也從機械的灌輸者轉變為學習的引導者。該教學模式在很大程度上彌補了當前《機械設計基礎》課程教學中的不足，在機械類其他課程中也有較強的應用前景。

參考文獻：

[1]任寧，巴文蘭，馬曉錄.“機械設計基礎”教學研究[J].大學教育，2014（17）：96-97.

[2]巴文蘭，任寧.《機械設計基礎》模塊化任務驅動式教學方法研究[J].教育教學論壇，2017（14）：198-199.

[3]佚名.學生眼中的好課堂——基于對研究型大學本科生的質性研究[J].當代教育科學，2019（4）：33-38.

[4]王艷艷.課堂教學質量提高的多主體性研究：質量監控的視角[J].河南工業大學學報（社會科學版），2013，9（1）：160-162.

[5]曲洪林，李笑巖，趙冬梅，等.基于微課的翻轉課堂聯合對分課堂在教學中的實踐[J].繼續醫學教育，2018，32（12）：56-58.

[6]楊蔚華，何孔德.機械設計課程討論課教學新模式的探索及實踐[J].科技創新導報，2014（31）：139-140.

[7]杜艷飛，張學新.“對分課堂”：高校課堂教學模式改革實踐與思考[J].繼續教育研究，2016（3）：116-118.

[8]孫穎，周勝飛.對分課堂在工程制圖中的應用[J].輕工科技，2017（04）：180-181.

[9]黃大星，李麗群，姚明.“合作學習+對分課堂”復合教學模式在車輛工程創新人才培養中的應用[J].時代汽車，2019（5）：38-40.

基金項目：本文受河南工業大學2019年本科教育教學改革研究與實踐項目“以學為中心的對分課堂+合作學習教學模式研究與實踐”（編號：JXYJ-K201911）;“基于虛擬仿真與人工智能的機械基礎類課程在線學習模式改革與實踐”（編號：JXYJ2019007）的資助

作者簡介：任寧（1981—），女，山西長治人，博士，講師，研究方向：大學教育、機械CAD/CAE、材料失效分析。