基于PDCA模式的機械識圖課程學習質量提升探索

鄭耿樂

機械識圖課程是我校機械類專業的一門專業基礎主干課程，它既屬于一門重要支撐課程，同時也屬于培養學員技能的課程。在“教學質量提升工程”和培養“三型”士官人才目標的大背景下，筆者梳理發現對該成果的總結完全可以納入學校全面質量管理閉環中的一環，借用PDCA（Plan、Do、Check、Action）模式，我們細化相關措施和辦法，歸納了機械識圖課程、相關資源和學習質量之間的循環圈（如圖1所示）。

一、PDCA模式解決的教學問題

我們在多年的機械識圖課程教學中，在學校人才培養目標的引領下，立足以學員為中心，按照PDCA循環模式，對本課程的學習環境和資源進行總體規劃和建設，并根據學員及專業特點對這些資源進行整合和設計，形成符合學員認知特點和滿足學員知識、技能需求的資源庫。學習過程就是教員、學員投入時間和精力到資源中，與資源互動形成學習質量和學習經驗的過程，其中“以學員為主體，以教員為主導，以學習目標為指引”的思想貫穿整個過程。筆者在針對如何有效提升機械識圖課程學習質量方面進行了大量探索和實踐，圍繞這一中心環節，著重解決了以下基本問題：

（一）全面準確掌握了士官學員學習初始能力的現狀。

初始能力是指學員的知能儲備情況，是上一階段學習活動內化為學員的知能結構和心理結構，是下一階段開始學習特定知識和技能的基礎。它包含了專業知識儲備、經驗積累和學習能力等，是前一階段教育質量的體現，最終表現為穩定的學員知能結構。對于機械識圖課程來說，學員學習初始能力體現在空間思維能力和學習控制力。針對這兩點筆者研究設計出《士官學員空間能力測試題》和《士官學員學習質量調查問卷》。在近五年的試用過程中，通過對學員測試數據的分析可以準確掌握學員學情，為教員針對性教學提供基礎。

（二）克服了學員學習質量受智力因素限制的問題。

智力因素是學員從事學習活動的基礎，主要是指學員個體有效地進行認知活動的穩定心理特征總和，一般包括注意力、觀察力、記憶力、想象力和思維力。通過長期的教學實踐發現，我校士官學員與普通高校學員的智力差異不在智力水平上而在智力類型上，它并不會單獨抽象的表現在學習活動中，而是與具體的學習任務和學習內容要求相聯系的學習能力表現。針對士官學員文化基礎薄弱，學習自制力差的問題，筆者在教學模式、教學資源、文化氛圍培育建設上狠下功夫，取得了明顯的教學效果。

（三）解決了士官學員學習動力不足的問題。

興趣和動力是學習最好的老師，更具體的說，它強調學員學習興趣、克服困難的堅持性以及獲得成功的愿望等。傳統課堂教學中學員往往受到參與度不強、學習獲得感差、學習時間碎片化以及功利化等因素的影響學習動力沒有很好的釋放。

（四）優化了制約學員學習質量提升的學習環境。

筆者在學校機關的指導下，構建了學員樂于學習的硬件資源環境和人文環境。

通過解決這四方面問題，詳細梳理總結近幾年來機械識圖課程中的理論成果和有效做法，并結合教學實踐、俱樂部活動“以賽促訓、以賽代評” 的方式，逐步提升學員學習質量，最終達到有效提升整體教學質量的目的。

二、解決問題的方法思路

針對筆者在實踐教學中發掘的四個問題，梳理了多年以來散布在各個教學環節中的實際做法，進行了總體框圖設計，以此作為機械識圖課程提升學員學習質量的理論依據，研究思想路線圖（如圖2所示）。

（一）牢牢抓住學員主體，摸透學員學習初始能力。

對于機械識圖課程來說，初始能力是指學員的知能儲備情況，重點表現為空間思維能力和學習控制力上。不同于數學、物理、電工等課程，空間思維能力往往與學員前階段其他科目考試成績無太大的關系。學習控制力則主要表現為學員的學習習慣、方法以及投入。摸透學員的空間思維能力和學習控制力是教員展開針對性教學的基礎。

本筆者根據士官學員的實際情況，分析了機械識圖課程和機電類后續任職崗位課程最為相關的空間能力類型，總結概括出空間關系、維度轉化、空間旋轉（spatial rotation）和空間感知（spatial perception）四個部分。士官學員空間能力并不能由某種單一的子項目決定，然而各項空間能力的子項目（組合、分解、折疊、展開、旋轉、感知），綜合起來能夠反映學員的空間能力。

筆者借鑒我國以及美軍應用比較廣泛的定位測驗（localization test，LT），兩維和三維心理旋轉測驗（mental rotation-3D tests），積木連接（touching blocks，TB）等方法研究出針士官學員的空間思維能力測試的方法在開課前取得了每個學員空間想象力和思維能力數據，依據數據分析，采用CDIO訓練方法針對性的對學員學習能力的銜接進行設計和彌補。

（二）加強專業需求側和知識供給側分析，完善課程體系建設。

針對學員文化基礎薄弱，學習自制力差的這種特性，筆者通過編寫適合士官學員特點及任職崗位需求的《機械圖樣識讀》項目式教材、更新授課模式（堅持項目式和行動導向教學為主，傳統授課與信息化授課相結合）、完善教學資源（實物模型、三維仿真模型庫、虛擬裝配實驗室、裝配動畫庫）、豐富教學手段（“翻轉課堂”、“項目式教學”和“理實一體”綜合運用到課堂），有效解決了學員學習質量受智力因素限制的問題。

（三）對接專業、對接實踐、對接能力激發學員學習原動力。

我們開發鐵絲彎折游戲，模型拼接、“穿墻塑形”等適合學員動手、想象相結合的教學游戲，提升學員學習興趣，使學員在“游戲”中完成空間維度訓練;以機械設計俱樂部活動和全國大學生先進成圖大賽以及學校機械設計大賽為抓手，調動學員積極性，使其有自身期待和個人目標，從而能對學習內容做出鑒別和選擇，最終表現為學員主動將機械知識和技能經過編碼進入真正的內部知能結構。