張洪申 羅弦

[摘 要]機械設計基礎課程是高校非機械專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎課，該課程概念多、理論性及綜合性強，又要求學生具備一定的基礎知識和工程實踐經(jīng)驗，學生感覺晦澀難學。高?？蓪⑴c式教學法引入該課程教學中，通過情景設置、小組討論、學生上講臺、建立班級群等方式，引導學生積極參與到機械設計基礎課程課前、課堂及課后輔導答疑等教學環(huán)節(jié)中，充分調(diào)動學生自主思考、自主分析問題及解決問題的能力，鍛煉學生相互協(xié)作配合、組織管理的能力，提升學生的語言表達、總結和分析問題以及PPT制作等能力，最大化地將學生的注意力從各種信息交互設備中吸引到課堂之上，為學好該課程奠定基礎。

[關鍵詞]機械設計基礎；教學方法；參與式教學

[中圖分類號] G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2018）11-0051-04

○、引言

隨著《中國制造2025》戰(zhàn)略規(guī)劃的實施，高檔數(shù)控機床和機器人、航空航天裝備、海洋工程裝備、新能源汽車、電力裝備等行業(yè)將會成為我國未來發(fā)展的優(yōu)勢和戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)。上述產(chǎn)業(yè)的發(fā)展離不開機械基礎知識的支撐，因此各大學的材料、交通、電子信息技術、環(huán)境、電力等非機械專業(yè)（簡稱非機專業(yè)）向本科生開設了機械設計基礎這一專業(yè)基礎課程。但是，由于各專業(yè)課程設置、開課順序不同及學生基礎不一等原因，導致學生在該課程的學習過程中感覺比較吃力，甚至相當一部分學生覺得該課程枯燥乏味、學習興趣不濃，以致教學效果不盡如人意。

因此，迫切需要針對高校非機專業(yè)學生的知識結構、課程設置及專業(yè)需求等特點，開展機械設計基礎課程的教法研究，以提高學生教學過程參與程度、培養(yǎng)其學習興趣、調(diào)動其學習積極性，為學好該課程提供保證。鑒于參與式教學具有給學生以學習的主人翁地位，通過參與小組教學、課堂討論、個別化教學等環(huán)節(jié)充分調(diào)動學生學習積極性等優(yōu)點，本課題將以參與式教學法在高校非機專業(yè)機械設計基礎課程教學中的應用為研究目標，開展非機專業(yè)該課程的教學研究。

一、參與式教學法基本原理及其在教學中的應用

參與式教學法在教學活動中突出學生的主體地位和教師的引導作用，強調(diào)內(nèi)在激勵和外在激勵的有機結合，旨在激發(fā)學生的學習興趣，引導學生參與到教學活動中，以提高教學效果。該教學方法要求從根本上轉變“以教師和書本為中心”的教學觀[1]，要以學生為中心，引導學生在民主、自由、寬容的學習環(huán)境中，通過小組教學、課堂討論、個別化教學等多元化教學方式的引入，最大限度地讓學生參與到教學活動中來，加強教學者與學習者之間的信息交流和反饋，使學習者能深刻地領會和掌握所學的知識，并能將所學知識付諸實踐[2]-[4]。參與式教學法有助于培養(yǎng)學生的獨立求知、系統(tǒng)思考和不斷開拓的創(chuàng)新能力，同時促進提升實踐動手能力和解決實際問題的能力[5]。

參與式教學法一反傳統(tǒng)的灌輸式教學模式[6]，教師和學生的角色都發(fā)生了變革，教師不再是被動教學的機器，學生也不再是被動受教的對象。教師成為教學過程中的引導者、協(xié)助者和研究者；學生則成為教學過程中的主人，成為有思想、善思考的積極參與者。張廣兵圍繞“參與式教學設計是什么”“參與式教學設計的性質(zhì)與特點如何”“如何開展參與式教學設計”以及“參與式教學設計的實際效果如何”等方面問題，對參與式教法開展了深入的理論與實踐研究，提出了參與式教學設計應與學案導學等活動共同開展等建議[7]。

羅家文在化工原理課程教學中，從課程的特點出發(fā)，依據(jù)實際教學內(nèi)容，將參與式教學方法引入課堂。該教學法不僅能夠適用于化工原理課程的特點，還能滿足新課改下的教學要求，提升了學生的學習熱情和對于化工工程的認知能力[8]。韓燕娟等將參與式教學法引入教育技術學研究方法論基礎（雙語）課程教學中，通過課前與課中的互動參與以及課中、課后評價相結合的方式展開研究，發(fā)現(xiàn)互動能夠促進參與式教學的開展，深度互動有利于促進深度的參與式教學[9]。劉昌華將參與式教學法引入市場營銷調(diào)研課程的教學中，結合教學實踐，總結了包括問題討論、學生講課及案例教學等在內(nèi)的一套行之有效的方式，并提出在實施參與式教學中應該創(chuàng)造教學條件、調(diào)動學生參與積極性[10]。吳懋亮將參與式教法引入機械制造工藝學課程的教學中[11]，采用小組合作研究并進行集體研討、質(zhì)疑和答辯的形式，提高了學生的學習興趣。

機械設計基礎是工科類院校非機專業(yè)開設的一門重要的技術基礎課程，具有較強的理論性、實踐性和綜合性。機械設計基礎課程教學，不僅應重視學生學習理論知識，更應重視學生將掌握的理論知識轉化為實際應用能力（如機械設計等）的培養(yǎng)。但是，傳統(tǒng)機械設計基礎課程采取傳統(tǒng)的“填鴨式”教學，過分重視理論知識體系的教學，難以激發(fā)學生學習興趣，學生理論聯(lián)系實際能力的培養(yǎng)相對缺位，導致教學的效果較差[12]。因此，高校亟待開展非機專業(yè)機械設計基礎課堂教學法研究，以提高該課程的教學質(zhì)量。本文中，筆者結合自身課堂教學經(jīng)驗，開展了參與式教學法在高校非機專業(yè)機械設計基礎課程中的教學應用研究。

二、參與式教學法在機械設計基礎教學中的應用研究

（一）參與式教學法在機械設計基礎課程應用的必要性

機械設計基礎是一門培養(yǎng)學生具有機械方面基本知識的基礎課，是為工科院校近機械類專業(yè)所開設的課程。該課程涵蓋內(nèi)容較多，知識點相對分散，要求學生具有較強的綜合運用能力。同時，該課程設計的先修課程較多，與高等數(shù)學、機械制圖、理論力學（或工程力學）、機械制造基礎、互換性與測量技術等課程均有關聯(lián)，學生較難綜合理解及運用。此外，該課程區(qū)別于其他課程的一個顯著的特點，即該課程具有較強的工程實踐性，許多教學內(nèi)容均來自于生產(chǎn)實踐，要求學生在學習過程中能從生產(chǎn)實際角度出發(fā)予以理解，而大多非機專業(yè)學生沒有生產(chǎn)實踐經(jīng)驗，難以對授課內(nèi)容形成直觀印象，致使學生感覺該課程基本概念難理解，知識點難學，習題難做，內(nèi)容難掌握等“四難”情況，教學中難以實現(xiàn)師生的良好互動。所以，將參與式教學方法應用到該課程教學過程中，幫助增進師生之間以及學生之間的溝通和交流，營造民主、自由及包容的學習氛圍，為非機專業(yè)學生解決該課程學習中的“四難”問題、學好該課程做好鋪墊。

（二）參與式教法在課程中的應用方案

基于參與式教法原理及其應用，結合機械設計基礎課程的特點，筆者制定了參與式教法在機械設計基礎教學中的應用方案，如圖1所示。

1.通過情景設置讓學生參與到課前準備中

如前所述，機械設計基礎課程具有較強的理論性和綜合性，更重要的是該課程具有工程實踐性，該課程的很多教學內(nèi)容均來源于生產(chǎn)實踐，和實際生產(chǎn)密不可分。學習過程中，尤其是課前教學設計環(huán)節(jié)，教師必須考慮如何調(diào)動學生積極性，帶動學生主動參與到課前準備環(huán)節(jié)，以彌補學生無生產(chǎn)實踐、對教學內(nèi)容缺乏直觀感觸的狀況。

在課前準備環(huán)節(jié)中，通過情景設置，讓學生置身于實際生產(chǎn)實踐場景中，體檢實際生產(chǎn)，了解解決實際問題所需的知識能力，為課堂學習奠定基礎。如在帶傳動一章的教學中，課前給學生布置若干情景，調(diào)動學生通過自己的方式參與到課前準備活動中，為開展課堂學習指明了方向。情景設置及效果等如表1所示。

2.通過小組討論、學生上講臺等方式讓學生參與到課堂教學中

機械設計基礎課程理論性較強，部分內(nèi)容中數(shù)學公式的推導是必不可少的，因此，課堂教學是學習好該課程的重要環(huán)節(jié)。同時，正因為該課程具有理論性較強的特點，教師更應通過課堂教學方式和方法的變革，將學生從各類信息媒介中吸引到課堂上來。課堂教學中，要以學生為中心，通過小組討論和學生自己上講臺等方式將知識本位轉變?yōu)閷W生本位；師生關系從“老師教、學生學”的主客觀關系，轉向平等的“你我”關系，轉向共同的“合作伙伴”關系，激發(fā)學生的自主能動性，讓其積極參與到課堂教學中。學生參與課堂教學情況如表2所示。

3.通過建立班級群等方式，引導學生積極參與課后輔導答疑環(huán)節(jié)

教師課后及時輔導答疑，是學生學好課程的重要保證之一。時下，各種媒體交互設備及軟件盛行，教學也應順應時代發(fā)展，與時俱進。在機械設計基礎課程的教學的第一節(jié)課中，可依據(jù)學生使用媒體交互軟件情況，建立班級QQ群或微信群，教師和班級所有學生都加入群中。學生學習過程中如有疑問，可在群中直接向教師提問，教師和學生均可第一時間給予回復答疑，及時解決學生學習中遇到的問題，既增進了學生之間及師生之間的交流，又提高了學生學習的積極性。同時，教師可將有關課程最新學習動態(tài)及輔導資料等分享在群中，與學生開展探討，引導培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識。

三、參與式教學法在機械設計基礎教學中的應用效果及注意事項

（一）參與式教學法在機械設計基礎教學中的應用效果

機械設計基礎作為一門學科基礎課，基礎性知識多，具有極強的概念性，且對于大多非機專業(yè)學生而言，該課程是一門全然陌生的新課程，難以學習掌握。此外，工程實踐性是該課程的重要特點，而學生又不具備工程實踐經(jīng)驗，因而較難帶動學生參與到教學活動中。將參與式教學法引入該課程教學，通過情景設置、小組討論、學生上講臺、建立班級群等方式，引導學生積極參與到機械設計基礎課程課前、課堂及課后輔導答疑等教學環(huán)節(jié)中，為學生營造輕松、愉快、自由的學習氛圍，調(diào)動學生自主思考、自主分析問題及解決問題的能力，鍛煉學生相互協(xié)作配合、組織管理能力，提升學生的語言表達、總結問題以及PPT制作等能力，最大化地將學生的注意力從各種信息交互設備中吸引到課堂之上，為其學好該課程做好鋪墊。評價機制多元化也是提高學生學習積極性的有效措施之一。通過在平時考核中引入小組討論整組考評、學生上講臺講解考評及分組設計考評等，替代了傳統(tǒng)的“考勤+作業(yè)”單調(diào)考核方式，大幅提高了學生參與教學活動的力度。同時，教師在課后答疑環(huán)節(jié)中再輔以引導和推動，進而提升該課程學生的學習成績。

（二）參與式教學法在機械設計基礎教學中的注意事項

1.教師需與時俱進，提升和強化自身專業(yè)素養(yǎng)，提高教學水平。參與式教法雖然重在學生參與教學活動，展現(xiàn)學生本位，但對教師而言，參與式教學對教師提出了更多更新、更高的要求。將參與式教學法運動用機械設計基礎課堂教學中，要求教師從課前、課中和課后三個環(huán)節(jié)實現(xiàn)對整體教學的把控。課前環(huán)節(jié)中，要求教師在進行問題或者情景設置時，能夠依據(jù)教學內(nèi)容進行合理設置，清楚表達問題主體，并在參與中及時掌握學生動態(tài)并加以引導，激發(fā)出學生的參與欲望。課堂上，教師不僅要運用重復、板書、提問、語音變化、手勢表情、身姿、體位等多種手段，對教學重點難點或需要注意的地方進行強化講解，同時還要適時運用提問、小組討論及分組設計等教學手段，并能及時分析和點評。這加大了教師的工作量，對教師提出了更高的要求，需要教師不斷提升自身的專業(yè)素養(yǎng)，以提高課堂教學水平，教“活”課堂。再者，在課后輔導環(huán)節(jié)，除了傳統(tǒng)的批改作業(yè)，教師還要通過班級群等實時答疑解惑，并分享課程最新學習動態(tài)及輔導資料等。這需要教師付出更多時間和精力，加大了教師課后工作量，對教師的師風師德建設提出了更高要求。

2.綜合設計教學目標。課堂教學內(nèi)容是否具備新穎性、趣味性等，是能否引導學生積極參與到課堂教學中的重要保證。教師在課程教學目標設計時，不僅要從教學內(nèi)容角度體現(xiàn)機械設計基礎課程不同章節(jié)特點及其之間的關聯(lián)性，體現(xiàn)教學內(nèi)容的綜合性，更應從學生、教師及師生之間協(xié)同關系角度設計教學目標，保證教學目標具有良好吸引力，能將學生吸引到課堂上來；保證教學目標具有良好的操作性，推動教學發(fā)展；同時保證教學目標可實現(xiàn)良好的師生互動，增進師生感情，更好地促進教學活動的開展。

3.實施程度應體現(xiàn)層次性和差異性，保證整體教學效果。將參與式教學法應用到教學各環(huán)節(jié)中時，需要考慮學生個體情況的差異，在實施中應體現(xiàn)層次性和差異性。對學有余力的學生，要根據(jù)其情況，開展學科前沿及應用引導，激發(fā)學生的創(chuàng)造性思維。對于學習存在困難的學生，要引導學生對所學知識進行系統(tǒng)化梳理，理解基本概念、掌握基本原理，進而開展綜合練習和運用。對于性格內(nèi)向的學生，要積極鼓勵和引導，創(chuàng)造更多條件推動其參與到教學活動中，從整體上保證班級學生的參與度。簡言之，在教學中應從學生的實際情況出發(fā)，從學生具體情況出發(fā)，制定靈活多樣的教學方案，著力引導每一位學生都積極參與到教學中，在體現(xiàn)實施程度層次性和差異性的基礎上，保證整體教學效果。

4.實時掌握和評價教學效果。在機械設計基礎教學中采用參與式教法，注重讓學生全方位參與到各教學環(huán)節(jié)中，較好地體現(xiàn)了學生在學習中的主體地位。為保證教學效果，教師在各個教學環(huán)節(jié)中，應積極主動和學生開展溝通和交流，及時掌握教學效果，及時了解學生對課程教學的意見和建議，根據(jù)教學效果和學生反饋情況及時調(diào)整教學內(nèi)容、進度及教學策略，以確保教學效果。

四、結束語

參與式教學法重在通過教學設計激發(fā)學生參與教學活動的積極性，體現(xiàn)學生在學習中的主體地位，以保證教學效果。機械設計基礎課程是高校非機專業(yè)學生的專業(yè)基礎課，該課程概念多、理論性及綜合性強，又要求學生具備一定基礎知識和工程實踐經(jīng)驗，學生感覺晦澀難學。將參與式教學法引入該課程教學中，通過情景設置、小組討論、學生上講臺、建立班級群等方式，引導學生積極參與到機械設計基礎課程課前、課堂及課后輔導答疑等教學環(huán)節(jié)中，為學生營造輕松、愉快、自由的學習氛圍，培養(yǎng)學生自主思考、自主分析問題及解決問題的能力，鍛煉學生相互協(xié)作配合、組織管理能力，提升學生的語言表達、總結問題以及PPT制作等能力，最大化地將學生的注意力從各種信息交互設備中吸引到課堂之上，為其學好該課程奠定基礎。

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[責任編輯：劉鳳華]