工程圖學(xué)課堂班級體制教學(xué)改革研究

【摘 要】隨著工程圖學(xué)課堂班級規(guī)模日趨擴(kuò)大，傳統(tǒng)的課堂教學(xué)形式使大班教學(xué)中個(gè)體差異日益明顯，師生交互逐漸減少，學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)受到限制。對此，在工程圖學(xué)教學(xué)中應(yīng)對班級體制進(jìn)行改革，采用大小班分工教學(xué)，結(jié)合分層式教學(xué)模式，為每位學(xué)生提供適合其需求的教學(xué)，以減小學(xué)生個(gè)體差異，全面提高教學(xué)質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】工程圖學(xué) 班級體制 教學(xué)改革 分層式教學(xué)

【中圖分類號】 G 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】 A

【文章編號】0450-9889（2013）12C-0036-03

一、工程圖學(xué)課程及其教學(xué)現(xiàn)狀

工程圖學(xué)是工科類專業(yè)的必修校級平臺課程，面向全校各個(gè)不同的工科類專業(yè)開設(shè)，課程教學(xué)工作量通常僅由一個(gè)制圖教研室的教師承擔(dān)。隨著高校擴(kuò)招，工程圖學(xué)課堂的班級規(guī)模逐年擴(kuò)大，小班制的工程圖學(xué)課堂已經(jīng)消失，目前工程圖學(xué)課堂均以60名到120名人數(shù)的大班為主。根據(jù)工程圖學(xué)課程教學(xué)大綱，工程圖學(xué)是一門以學(xué)習(xí)繪制和閱讀工程圖樣的方法及理論為主的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程，其教學(xué)目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生具備繪制和閱讀工程圖樣的基本能力。隨著工科院校對工程教育的推進(jìn)和改革，工程圖學(xué)課程的教學(xué)目標(biāo)也從單純地培養(yǎng)學(xué)生基本掌握繪制和閱讀工程圖樣的能力提升到著重培養(yǎng)學(xué)生具備一定的實(shí)際工程繪圖能力和創(chuàng)新能力的高度。教育部工程圖學(xué)教學(xué)指導(dǎo)委員會制定的《普通高等院校工程圖學(xué)課程教學(xué)基本要求》中指出“工程圖學(xué)課程的性質(zhì)是研究工程與產(chǎn)品信息表達(dá)、交流與傳遞的學(xué)問”，同時(shí)指出“本課程與工程實(shí)踐有密切聯(lián)系，對培養(yǎng)學(xué)生掌握科學(xué)思維方法，增強(qiáng)工程和創(chuàng)新意識有重要作用”。但目前工程圖學(xué)課程的班級體制讓很多工程圖學(xué)教師深感這樣的大班級規(guī)模在實(shí)際的教學(xué)中很難達(dá)到使每個(gè)同學(xué)都能正確掌握閱讀和繪制工程圖學(xué)的技能，而面對真實(shí)的工程圖學(xué)問題時(shí)，具備實(shí)際動手能力的學(xué)生少之又少。

工程圖學(xué)是工程技術(shù)人員交流的語言，利用工程圖樣來表達(dá)設(shè)計(jì)思想的能力必須在實(shí)踐中培養(yǎng)。在實(shí)踐過程中，學(xué)生與教師的互動交流是學(xué)生獲得能力的主要渠道。目前，大班的教學(xué)通常為傳統(tǒng)的講授形式，教師在45分鐘里與學(xué)生之間的交流十分有限。由于學(xué)生的學(xué)習(xí)能力不同，班級越大，學(xué)生的個(gè)體差異越大，掌握課堂知識的進(jìn)度差別越明顯，傳統(tǒng)的課堂講授使教師不能全面地掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)現(xiàn)狀，導(dǎo)致教學(xué)進(jìn)度和學(xué)習(xí)進(jìn)度不一致，教學(xué)效果不佳。但如果為了提高教學(xué)質(zhì)量而把教學(xué)班級規(guī)模都設(shè)置為小班，勢必大大增加教師的數(shù)量或增加每位教師的教學(xué)學(xué)時(shí)。當(dāng)前各工科院校工程制圖課程師資緊張，將課程都設(shè)置為小班規(guī)模授課并不現(xiàn)實(shí)。究竟在工程圖學(xué)的課堂教學(xué)中應(yīng)采用何種規(guī)模的班級才能達(dá)到利于全面培養(yǎng)學(xué)生工程能力的目的？1989年英國的海韋爾·科爾曼對印度尼西亞、日本等12個(gè)國家進(jìn)行了某課程班級教學(xué)規(guī)模的調(diào)查研究，發(fā)現(xiàn)班級規(guī)模的大小與所在學(xué)科的人數(shù)、教師的經(jīng)驗(yàn)和教學(xué)方法、教師的工作負(fù)荷有關(guān)。但是，這些調(diào)查只是從教師和學(xué)生的角度離散性地分析問題，其研究的教學(xué)規(guī)模僅僅以某一門課程要么選擇小班規(guī)模要么選擇大班規(guī)模為前提而進(jìn)行的，它忽略了教學(xué)內(nèi)容性質(zhì)與教學(xué)規(guī)模的關(guān)系。對于工程圖學(xué)課程而言，不同章節(jié)的課程內(nèi)容性質(zhì)不同，在確保良好的教學(xué)效果前提條件下，對班級人數(shù)的要求有著根本的不同。對于概念性的理論知識內(nèi)容，主要通過老師講解、學(xué)生接受的方式即可掌握，這種性質(zhì)的課程內(nèi)容采用大班教學(xué)可以在保證教學(xué)效果的同時(shí)提高教學(xué)效率；而對于需要學(xué)生通過反復(fù)、不斷地交流才能掌握的繪圖技能和思維方式，只有通過小班教學(xué)中良好的師生互動交流才能達(dá)到好的教學(xué)效果。因此，應(yīng)根據(jù)工程圖學(xué)各章節(jié)內(nèi)容的性質(zhì)特點(diǎn)，采用大班和小班相結(jié)合的班級教學(xué)體制，才有利于全面培養(yǎng)學(xué)生閱讀和繪制圖樣的能力，提高解決實(shí)際工程繪圖問題的能力。

二、工程圖學(xué)課堂班級體制改革及教學(xué)實(shí)踐

（一）教學(xué)班級體制及教學(xué)方法改革

目前工程圖學(xué)課堂班級主要按照學(xué)生的專業(yè)進(jìn)行劃分，為了解決師資緊張問題以及提高教學(xué)效率，通常每個(gè)課堂班級由2～4個(gè)班組成，約60～120人，這樣的大班教學(xué)對于實(shí)行以人為本的教學(xué)理念來說，教學(xué)效果并不佳。有必要將教學(xué)班級按照不同性質(zhì)的課程內(nèi)容進(jìn)行重新分配和組合，適合大班教學(xué)的時(shí)候則組合為大班，適合小班教學(xué)的時(shí)候則拆分為小班。分別建立小班、大班既有分工又能有機(jī)結(jié)合的班級層次，分別完成不同的教學(xué)內(nèi)容和要求，使其適應(yīng)當(dāng)前工程圖學(xué)教學(xué)改革的需要。

1.大班教學(xué)內(nèi)容及特點(diǎn)。大班由2～3個(gè)小班組合而成，人數(shù)約60～120人。適宜采用大班教學(xué)的課程內(nèi)容以工程圖學(xué)課程中的基礎(chǔ)理論知識為主，通過教師講授、學(xué)生接受的形式來傳授知識即可達(dá)到教學(xué)目的。大班的教學(xué)內(nèi)容以讀圖方法為主，包括基本的工程圖學(xué)理論知識，如工程制圖國家標(biāo)準(zhǔn)、點(diǎn)、線、面、基本體的投影法基本理論、標(biāo)準(zhǔn)件和常用件的規(guī)定畫法、組合體讀圖方法、零件圖及裝配圖讀圖方法等，這些理論知識不要求學(xué)生在課堂上跟老師有很多交互，對大小班的規(guī)模沒有很多要求，可以作為大班的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行講授。

大班的教學(xué)方法以傳統(tǒng)的講授式教學(xué)方法為主，教學(xué)手段上配合多媒體教學(xué)，可以充分發(fā)揮中國傳統(tǒng)教學(xué)法的特長。

2.小班的教學(xué)內(nèi)容及特點(diǎn)。工程制圖教學(xué)已不再是單一的教師在黑板上講授理論，也不只是學(xué)生完成基本投影與圖形練習(xí)的教學(xué)模式，而是更注重培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和解決實(shí)際工程繪圖問題的能力。小班教學(xué)就是以培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和解決實(shí)際工程繪圖能力為主的教學(xué)環(huán)節(jié)，需要師生之間、學(xué)生之間進(jìn)行較多的交互，以達(dá)到提高學(xué)生解決實(shí)際工程圖學(xué)問題的能力。適用于小班教學(xué)的課程內(nèi)容以繪圖方法為主，包括組合體的視圖及尺寸注法、軸測圖、機(jī)件的常用表達(dá)方法、零件圖及裝配圖的繪制等。

小班實(shí)行分層式教學(xué)模式，按照學(xué)生對工程圖學(xué)知識的掌握能力分成三個(gè)等級：A級學(xué)生在大班教學(xué)過程中，課堂問題回答積極性高，準(zhǔn)確率高于70%，顯出較強(qiáng)的空間想象能力和理解力；B級學(xué)生對工程圖學(xué)課程具有較高的興趣和學(xué)習(xí)積極性，在大班教學(xué)中課堂回答積極性高但準(zhǔn)確率為50%～70%，有一定的空間想象能力；C級學(xué)生對工程圖學(xué)課程興趣較少，很大程度上處于被動學(xué)習(xí)的狀態(tài)，不參與或很少參與課堂回答問題。在小班的教學(xué)中，按照1∶3∶2的比例將ABC三個(gè)等級的學(xué)生進(jìn)行分班，每一等級的學(xué)生成員將根據(jù)不同階段中大班教學(xué)中的表現(xiàn)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，以便針對學(xué)生個(gè)體在不同學(xué)習(xí)階段體現(xiàn)出的不同程度的學(xué)習(xí)能力采用不同的教學(xué)方法，分層式的教學(xué)模式體現(xiàn)了組內(nèi)同質(zhì)組間異質(zhì)的特性，有利于教師的因材施教。小班的教學(xué)目標(biāo)根據(jù)學(xué)生的分層分班形式分別設(shè)定成A、B、C學(xué)生均應(yīng)達(dá)到的基本目標(biāo)，A和B等級學(xué)生需達(dá)到的提高目標(biāo)以及C層學(xué)生要達(dá)到的發(fā)展目標(biāo)。

小班教學(xué)突出培養(yǎng)繪制工程圖樣技能、解決實(shí)際工程繪圖問題的能力，教學(xué)方法因各等級的教學(xué)目標(biāo)有所差別：A級學(xué)生具有較強(qiáng)的空間想象能力和繪圖表達(dá)能力，能夠自己發(fā)現(xiàn)并解決問題，能夠主動進(jìn)行課后的歸納總結(jié)和自我糾錯，因此，A級的小班教學(xué)應(yīng)采用探究式教學(xué)方法。例如，課堂上提供一個(gè)實(shí)際工程裝配體案例，其內(nèi)容相對于教材或習(xí)題中更為復(fù)雜，教師少講，將學(xué)生進(jìn)行分組討論，引導(dǎo)學(xué)生主動思考其表達(dá)方式，自己發(fā)現(xiàn)并解決問題，教師對其學(xué)習(xí)結(jié)果進(jìn)行點(diǎn)評，指出其中不足指出，達(dá)到學(xué)生有針對性地理解自身知識點(diǎn)缺乏之處并能主動彌補(bǔ)提升的教學(xué)效果。B級學(xué)生對知識點(diǎn)的理解有一定的程度，能夠主動發(fā)現(xiàn)問題，但與A級學(xué)生的認(rèn)知系統(tǒng)相比較相對零散，獨(dú)立解決問題的能力有限，需要教師較為明顯的提示來解決問題。B級小班的教學(xué)內(nèi)容較教材的內(nèi)容有所擴(kuò)展，為提供的學(xué)生實(shí)踐性工程模型案例較A級簡單，教學(xué)過程中采用引導(dǎo)式的教學(xué)方法，通過交流、引導(dǎo)，幫助學(xué)生將知識系統(tǒng)化，幫助他們從系統(tǒng)的角度來進(jìn)行思考，從而擴(kuò)大知識廣度，加深知識的深度，提高系統(tǒng)運(yùn)用知識的能力。C級的學(xué)生對于工程圖樣的閱讀能力較差，應(yīng)該少學(xué)多練，因此，在C級的小班教學(xué)中采用任務(wù)式的教學(xué)方法，要求學(xué)生進(jìn)行課本復(fù)習(xí)和習(xí)題集進(jìn)行練習(xí)，通過模仿掌握關(guān)鍵的基本知識。

總之，大班、小班的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)要求既互相分工，又要互相合作起到相互補(bǔ)充、相互促進(jìn)的作用。

（二）教學(xué)改革實(shí)踐——以河南工業(yè)大學(xué)為例

2012年河南工業(yè)大學(xué)糧油食品學(xué)院工程制圖課程教改小組對該院食品工程專業(yè)1101～1103班共84人進(jìn)行了課堂班級教學(xué)改革：根據(jù)授課內(nèi)容的性質(zhì)不同，使之該小的時(shí)候則小，該大的時(shí)候則大，分別建立既有分工又能有機(jī)結(jié)合的班級層次，使其適應(yīng)學(xué)生個(gè)體差異教學(xué)的需要。大班為3個(gè)班級總和，每周上1次課，2個(gè)學(xué)時(shí)；小班為30人左右，每周上課1次，2個(gè)學(xué)時(shí)。對于學(xué)生而言，每周上1次大班課，1次小班課，周學(xué)時(shí)仍為4個(gè)學(xué)時(shí)；對于教師而言，由同一個(gè)教師負(fù)責(zé)大小班的教學(xué)，每周工作量為8個(gè)學(xué)時(shí)。主要的授課內(nèi)容以大班為中心，小班的教學(xué)作為大班理論教學(xué)內(nèi)容的實(shí)踐。通過對學(xué)生在不同班級規(guī)模的課堂教學(xué)的觀察發(fā)現(xiàn)，在人數(shù)為84人的大班教學(xué)中，2個(gè)學(xué)時(shí)的教學(xué)過程中，學(xué)生參與交流次數(shù)為18次；其中較為活躍的學(xué)生4人發(fā)言6次；7名學(xué)生發(fā)言2次；約15名學(xué)生發(fā)言1次，其余58名學(xué)生沒有參與課堂交流。在2個(gè)學(xué)時(shí)的小班教學(xué)中，A級班的學(xué)生參與交流活動達(dá)到100%，其中約9名學(xué)生自發(fā)提問，與教師互動，課堂學(xué)習(xí)自主性強(qiáng)，興致較高，完成的作業(yè)情況良好，正確率達(dá)95%以上；B級班的學(xué)生參與師生互動達(dá)70%，其中約4名學(xué)生經(jīng)過鼓勵自發(fā)提問，通過教師引導(dǎo)，課堂作業(yè)正確率達(dá)85%～90%；C級班的學(xué)生參與師生互動約為50%，在大班教學(xué)中未參與課堂教學(xué)互動的學(xué)生，在小班教學(xué)中的參與感明顯提升，由于該班以鞏固課堂內(nèi)容為主，側(cè)重于習(xí)題集中典型題目的學(xué)習(xí)，課堂作業(yè)完成情況正確率達(dá)80%。在64學(xué)時(shí)的課程教學(xué)中，根據(jù)學(xué)生具體情況在ABC等級小班間進(jìn)行調(diào)整的學(xué)生調(diào)整率約為10%。在教學(xué)期間，我們對進(jìn)行教學(xué)改革的食品工程專業(yè)1101～1103班和食品工程專業(yè)1104～1106班的學(xué)生進(jìn)行了一次測驗(yàn)，測試情況如表1所示。

實(shí)施了班級體制教學(xué)改革的食品工程1101～1103班級測試平均成績?yōu)?4.5分，未進(jìn)行班級體制教學(xué)改革的食品工程1104～1106班級測試平均成績?yōu)?0.3分，教改班級平均成績比非教改班級平均成績提高了14.2分，其中90分以上人數(shù)教改班比非教改班提高了10個(gè)百分點(diǎn)，80～89分的人數(shù)教改班比非教改班提高了14.8個(gè)百分點(diǎn)。此外，從與學(xué)生的交談?wù){(diào)查中發(fā)現(xiàn)，大小班結(jié)合的形式使學(xué)生希望被教師關(guān)注的內(nèi)心感受得以認(rèn)可，較之統(tǒng)一的大班教學(xué)，學(xué)生更喜歡大小班結(jié)合的教學(xué)形式。

（三）教師的調(diào)配

班級體制由統(tǒng)一的大班調(diào)整為大小班分工組合后，教師的工作量將會有所增加。一般說來，如果由同一個(gè)教師負(fù)責(zé)一個(gè)大班和三個(gè)小班的教學(xué)工作，好處是便于安排教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)過程中不會出現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的遺漏和重復(fù)，同時(shí)也便于掌控教學(xué)進(jìn)度。但從教學(xué)管理上來說，一名教師對班級體制的管理工作量較大。此外，各教師的專長不同，有的教師理論知識十分豐富，語言組織能力很強(qiáng)，善于上大班課，而有的教師實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)較多，較適于進(jìn)行小班教學(xué)。因此，應(yīng)根據(jù)教師的專長來進(jìn)行調(diào)配，兩名教師相互配合，一段時(shí)期以后，還可以進(jìn)行輪換。那樣便于教師發(fā)展專長，對提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果，提高教師的教學(xué)水平都會有一定益處。

總之，在工程圖學(xué)教學(xué)中，課程教學(xué)改革往往只側(cè)重于教師教學(xué)方法和手段的改革，而忽略了日趨增大的課堂班級規(guī)模給傳統(tǒng)課堂教學(xué)帶來的壓力。針對工程圖學(xué)課程不同性質(zhì)的教學(xué)內(nèi)容對班級規(guī)模進(jìn)行改革，采用大小班結(jié)合的班級體制，結(jié)合分層教學(xué)模式，對減小大班教學(xué)模式中的個(gè)體（下轉(zhuǎn)第47頁）（上接第37頁）差異，全面提高學(xué)生對知識點(diǎn)的掌握程度，提高學(xué)生實(shí)際動手能力的教學(xué)效果有很大的幫助。

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【基金項(xiàng)目】河南工業(yè)大學(xué)重點(diǎn)教改項(xiàng)目（2010GJYJ-A05）

【作者簡介】唐靜靜（1978- ），女，廣西河池人，河南工業(yè)大學(xué)副教授，碩士，研究方向：圖學(xué)教育，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)。

（責(zé)編 何田田）