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摘要:《机械设计基础》是高等院校近机类、非机类各个专业的一门主干技术基础课。随着高等教育目标和教学理念的改变及当今信息和网络技术的飞速发展，传统的教学方法已不能满足教学需求。本文构建对分课堂+合作学习教学模式，并应用于《机械设计基础》的课程教学中。课程教学过程中，采用问卷调查方式探讨学生对于该新教学模式的学习效果。结果发现学生对该教学模式的学习效果非常满意，对分课堂+合作学习教学模式可以有效提高《机械设计基础》的教学效果。
关键词:对分课堂;合作学习;教学模式;机械设计基础;自主学习
《机械设计基础》作为高等院校近机类、非机类各个专业的一门主干技术基础课，在我国高等院校机械类专业教育教学中占有举足轻重的地位［1，2］。《机械设计基础》内容比较多且烦琐，不仅要求学生掌握机械中常用机构和通用零件的工作原理、结构特点以及基本的设计理论和计算方法，还要求学生具备利用手册、图表等资料设计简单机械装备的能力。此外，学生还需掌握《高等数学》《机械制图》和《材料力学》等方面的相关知识，因此该课程尤其对于非机械类专业的学生来讲学习的难度非常大。课堂是教学最主要的活动场所，课堂质量是衡量整个教学质量的决定性因素之一［3，4］。然而，传统教学是一种以教师为中心的教学模式，在课堂教学过程中，教师引导学生配合完成各种教学方法的使用及教学内容的展示，学生被动吸收教师讲授的内容，按教师的思路去思考。这种教学模式下，学生的学习主动性差，有些学生上课听讲时不够专心，认真听课的同学有些也经常昏昏欲睡，逃课现象屡见不鲜。而随着信息技术在教育领域的逐步应用，传统教学模式在教学中的不足之处更加突现［5］。因此，如何有效地提升学生的学习兴趣，增强学生的自主学习能力，是目前《机械设计基础》课程教学中亟待解决的关键问题。本研究构建了“对分课堂+合作学习”教学模式，并尝试将其应用在针对我校高分子材料与工程专业学生开设的《机械设计基础B》课程的教学中，以提高教学效果。
1对分课堂与及合作学习法的特点
(1)对分课堂。为解决传统教学中教师进行“满堂灌”式课堂讲授的情况，国内外很多高校在课堂讲授过程中增加了讨论式教学环节。讨论式教学被视为一种仅次于课堂讲授的第2种教学手段，这种教学方法以启发式教学思想为基础，通过课堂讨论激发学生自主学习的动力，提升学习的积极性［6］。然而，讨论式教学中大部分课堂时间用于讨论，讲授过少，教师作用发挥得不够充分。针对以上两种教学方法存在的问题，复旦大学的张学新教授尝试课堂改革，于2014年初首次提出对分课堂教学法［7，8］。这种方法对传统讲授式课堂与讨论式课堂进行取舍、折中，融合各自的优势，一经提出就引起了多方面的关注。该教学模式强调让学生在课堂上“活动”起来，参与到教学中去，强调为学生营造有利于自主学习的课堂环境，为学生创设真实具体、生动有趣的问题情景。总之，对分课堂这种新型的教学模式，实用高效，对于多数中国课堂缺乏沟通、合作、批判、创新的情况，能够系统培养学生的五大核心素养(批判性思维、创造性思维、沟通能力、合作能力及文化理解与传承)，通过重新定义课堂和师生关系，从而增强教师的教学热情，提高学生的学习动力，实现了对传统教学的实质性变革，体现了以学为中心的教学理念。然而，在对分课堂的课堂讨论环节需要全体同学共同参与，这就使得当班级人数较多时对分课堂的优势不能得到较好地发辉。因此，对分课堂教学法特别适用于小班授课，而针对大班授课的情况，对分课堂教学法还有待于改进。
(2)合作学习法。“合作学习法”是由美国教育学家布卢姆提出的一种教学方法，该方法强调以学生为中心，任课教师为辅助(指导或组织)，围绕专业人才培养方案，完成相应的教学内容。合作学习法把学生分成若干个小组，学生以小组身份完成所设定的任务目标。在任务完成过程出现的“小”“易”“初级”的问题，在小组内部得到了解决。只有当小组内部不能解决的“大”“难”“高级”的相关问题，以小组的名义统一由任课教师来引导和解答。该过程不但提高了效率，而且增强了学生与老师之间的互动，进一步提高和增强了学生处理问题的能力［9］。显然，合作学习法特别适用于对分课堂教学法中的讨论环节，尤其适用于大班教学。基于此，本研究将对分课堂与合作学习有机结合，构建适用于大班授课的对分课堂教学模式。
2对分课堂+合作学习教学模式在《机械设计基础》教学中的运用
对分课堂+合作学习复合教学模式融合了对分课堂和合作学习两大教学方法，其融合机理如图所示。该教学模式仍由课前、课中和课后三个环节组成，其中，课中由内化吸收(含课堂讲授和分组学习)与当堂讨论(含分组讨论和全班交流)两个环节组成。内化吸收阶段的课堂讲授和分组学习充分体现了对分课堂教学模式的精髓，而分组学习、分组讨论和全班交流体现了合作学习的思想。此外，为确保每个学生对新的教学模式有充分地了解，并能尽快接受，教师需在学期伊始将机械设计基础的课程教学执行大纲上传到对分易网络教学平台，以便学生对对分课堂教学模式有所了解。在上第一节课时向学生讲授对分课堂思路，使学生熟悉课程考核要求及课程的基本信息、教学安排及方式、主要内容和学习方法，并提醒学生完成对分易课程平台注册和扫码加班。对分课堂+合作学习复合教学模式融合机理图
(1)课前。首先，教师根据课程的教学目标和要求，认真分析教学重点和难点，准备学生课前需学习的PPT、微课及课前练习题等素材，并提前一周上传至对分易网络教学平台;然后，学生根据教师给定的素材，通过自主学习的方式先进行课前预习，并完成教师指定的作业，在减轻课堂学习难度的同时，提高学习效果。
(2)课中。课中分为内化吸收和与当堂讨论两个环节，各占1个学时。在内化吸收阶段，教师先通过课前复习、课前提问和创设情景等方式，对所讲述的内容进行提纲挈领的讲授，梳理知识点，对重点和难点给出必要的提示;然后学生以分组学习的形式根据教师的提点开展学习，在此过程中完成一份“亮考帮”的作业或者一份练习提升的作业。这个环节的作用是让学生能够更好地内化和吸收所学内容，为后续分组讨论和全班交流奠定基础。基于内化和吸收，学生通过课堂讨论(含分组讨论和全班交流)以展示自身学习的成果。在分组讨论过程中，学生要依托“亮考帮”作业或练习提升的作业开展小组合作学习。在讨论过程中，教师要对学生的讨论进行一定的引导，帮助学生内化吸收本次课所学知识。在全班交流环节，各组组长依据分组讨论结果发言，教师解答共性问题，最后教师总结、归纳本次课的主要内容和重、难点。
(3)课后。课后学生通过阅读教材，复习PPT课件及微课课件，以思维导图形式整理相关知识点，写出一份读书笔记;并根据教师在课堂上布置的作业和课后思考问题，复习巩固课中所学知识，进行内化吸收。
3对分课堂+合作学习教学模式教学效果评价
(1)对象与方法。选取2018级高分子材料与工程专业4～5班学生60名作为实验对象，采用“对分课堂+合作学习”教学模式进行教学。教学过程中向学生发放无记名调查问卷，并利用对分易平台统计调查结果。
(2)问卷调查结果。对分课堂+合作学习教学模式调查问卷发放60份，回收60份，结果见右表。分析结果显示，93%以上的学生都认为对分课堂+合作学习教学模式能激发学习《机械设计基础》的兴趣，课本知识能内化吸收，可以锻炼并提高学生的自主学习能力及分析与解决问题的能力，同时也增强了教师与学生之间的沟通交流。
4结语
通过构建对分课堂+合作学习复合教学模式，并尝试在《机械设计基础》课程中应用，发现该教学模式能有效调动学生的学习积极性，提升学生的自主学习能力和分析解决问题能力，并加强教师与学生之间的沟通交流，取得了良好的教学效果。该教学模式改变了传统的“满堂灌”式教学方式，让学生有可能从被动的知识接收者转变为知识的主动发现者和交流者，而教师也从机械的灌输者转变为学习的引导者。该教学模式在很大程度上弥补了当前《机械设计基础》课程教学中的不足，在机械类其他课程中也有较强的应用前景。
作者:任宁 武照云 王中营 申会鹏 刘晓霞 单位:河南工业大学机电工程学院
