四元課堂教學模式思考與實踐
——以《機械制圖》為例

李繼強，陳高產，賈志欣，劉立君

（浙大寧波理工學院，浙江寧波 315100）

高等學校的核心是教書育人，課堂教學作為教育的主要方式，教學情況直接決定學校的辦學質量和聲譽。項目式教學、翻轉課堂、混合式教學等教學方法在培養學生的探索精神、知識應用能力以及促進學生主動參與課堂方面都發揮了很大作用，但由于學生學習的質量、知識理解和掌握程度均有差異，學生要想真正學會、學好，還需要教師提供個性化的輔導[1-2]。本文主要圍繞工程教育專業認證體系中“以學生為中心”核心理念，通過分析傳統教學模式的利與弊，在《機械制圖》課程教學中引入四元教學的理念，為機械專業基礎課與專業課教學改革與創新提供理論與實踐參考。

1 傳統課堂教學分析

現有高校課堂教學模式多為傳統模式[3-4]，為一元教學，教學效果有待提升。課堂講授后，如果教師通過布置適當作業并督促學生完成，確保學生開展了學習活動，這樣教和學兩個最基本元素就同時出現，這個教學過程可稱為二元教學。如果學生復習、做作業過程中產生了困惑，找教師請教、答疑，展開了師生互動，這種模式就上升為三元教學，也就體現了傳統教學中傳道、授業和解惑的精髓。

很多教師在課堂上提問學生，然后視學生的回答情況，做進一步講解。這種互動是講授的變式，真正的答疑應是學生提出問題，教師解答。教師的職責是解答疑惑，不是提出疑惑，提出疑惑應是學生的行為[5-7]。很多教師課間、課后也有對少量學生的答疑，但這些學生常常是優秀學生，答疑的覆蓋面非常有限。優秀學生之外大量學生的疑惑可能更多，但他們沒有提出來，不能真正做到三元教學。

現代教育模式是工業革命的產物，本質是工業生產模式在教育上的復制品。但工業講究標準化，產品只需要被加工，學生不是產品，學生個體需要把教師傳遞的知識依據自身情況和能力進行加工，即便做到了三元教學，教學效果還是存在不足。教師在批改作業和答疑過程中覆蓋面有限，每名學生的作業質量、問題以及學生產生的疑惑都不一樣，只有對每名學生做個性化地輔導，才能真正幫助學生學會、學好。

2 四元課堂教學分析

四元教學的核心是講授、獨學/作業/反思、學生之間相互討論和教師答疑[8-9]。講授階段是批量化的教學過程，四元教學強調講授是精講留白，只講重點、難點和關鍵點，不講細節，主要目的是為學生的自主學習提供鋪墊。

教師精講后，需要給學生設置一定的學習任務，學習任務要有梯度，適合不同學生的能力水平。學生在獨立完成任務的實踐過程中去理解、體會、感悟和思考，總結出個性化的反思性學習成果。

學生之間相互討論目的是解決低層次個性問題，凝練高層次共性問題。學生之間展開小組討論，分享收獲，提出困惑，互相幫助和彼此輔導，在深度交流中滿足彼此的個性化需求，這個過程中教師只需了解學情而不參與小組討論。

學生之間相互討論的互相答疑、指正，凝練出共性問題后，學生可以根據他人的反饋，判斷自己的自我評價是否正確，同時也幫助其他學生判斷他們的自我評價是否正確，凝練出的共性問題由教師面向全班統一解答，并對重要內容進行評價和總結。

四元教學環節中的講授與答疑是面向全班的共性教學，獨學/作業/反思是學生自己對學習內容吸收、總結及解決低層次問題的個性化行為。討論是生生之間的互動，是學生群體解決高度個性化問題的關鍵[5]。只有個性有交集，個性問題才能上升為共性問題。只有明確了教師負責共性活動、學生負責個性活動的分工后，教學邏輯也才能符合教學規律。

3 《機械制圖》四元教學實踐

四元教學中共性的講授是提升教學效率的核心，個體的輔導是確保教學質量的核心。《機械制圖》課程是機械類專業的基礎課程，理論性與實踐性較強，對學生的空間想象與思維能力要求較高。四元教學通過激發學生的潛力，讓學生具備自主學習的能力，把學習的主動權還給學生，可以實現個性化的精準教學。下面以讀裝配圖為例介紹四元教學的方法和步驟。

（1）課堂精講是在相對宏觀的層面上進行引導性、框架式地講授，告訴學生學什么、為何學以及如何學[10-11]。講授讀裝配圖內容及畫裝配圖的方法時先回顧裝配圖的作用和內容，再引入讀裝配圖的方法和步驟，并通過一個生活中的實例（掛鎖或手鉗等）讓學生掌握該項知識點。特別注意講解過程突出基礎知識和基本方法，細節或展開內容留給學生結合作業練習或復習補充，精講留白的做法在很多優秀的MOOC資源中都有體現。

（2）獨學/作業/反思階段讓學生及時練習教師講解的內容，實現教學內容的內化吸收[12]。這個環節學生依據學習任務單復習課件和教材、完成課后作業，并寫出個性化的反思成果，反思成果可以用思維導圖、流程圖或閱讀筆記等多種形式表達（見圖1）。閱讀立式柱塞泵裝配圖（見圖2）時可以請學生思考：①主視圖采用了哪種剖切方式？俯視圖采用了什么畫法？A向視圖中，凸輪為什么不用粗實線表達？②零件6為什么不能全剖？圖中標注的尺寸如何進行分類？③零件5軸套起什么作用？零件5和零件6表面結構如何設定？不同基礎的學生可以根據難度系數選做習題，這樣也體現了因材施教的理念。此外，四元教學模式下作業評閱不再依照對錯打分，而是依據完成、態度和創新三個維度打分。只要提交了作業的學生都給及格分，寫得認真、態度端正，可以給到良好，如果有新意或創意，哪怕內容很少，也可以給到優秀。學生自我練習環節主要反饋學生練習完成情況和遇到的問題。

圖2 課后練習-立式柱塞泵裝配圖

（3）小組討論實現同伴交流，解決低層次問題，凝練高層次問題。討論分組采用1A（優等生）：2B（中等生）：1C（差等生）的模式，學生根據課堂講授、課后復習及獨立作業中的問題展開討論，討論時間一般安排10-20min[9]。學生在組內經過交流討論和互相解答，最終85%以上的小組不但能鞏固本節知識點，作業中的錯誤也能在討論中被發現、糾正和解決，不僅省去了教師大量批閱作業的時間，還提出了很多諸如“這個位置如何加工”“怎樣做成本最低”以及“結構如何更加緊湊”等建設性問題。

（4）師生對話，解決小組凝練的高層次問題。小組討論完成后，由小組代表分享討論的要點、提出本組無法解決的難題，由教師或者其他同學答疑。為保障課堂效率和教學質量，一般解決學生共性的問題和學習方式等方面的問題[13-14]，比較偏、難的個性問題可以與學生私下討論。討論完成后，教師可以對優秀作業進行展示。

實踐表明，四元教學中同伴討論可以實現彼此激勵，重新構建了一個針對“學”的評價體系，學生的學習情況能及時反饋，教師能夠及時查漏補缺。對兩屆學生在培養自主、主動學習能力方面問卷調查反饋良好，期末考試的不及格率也由原來的10%左右降至5%以下。

4 結語

教學過程全面實施師生分工，使得課堂教學回歸常識，改變了師生“主—從”關系的傳統培養模式，實現了“主導—主體”關系的現代培養模式，使學生的學習能力、綜合技能和人文素養逐步提升。