基于PAD課堂的《機械設計基礎》教學實踐與反思

□劉國敏

一、《機械設計基礎》課程教學困境

《機械設計基礎》是吉林建筑大學非機類專業開設的一門重要的技術基礎課程，主要任務是使學生掌握機械基礎理論、機械工程材料、機械加工工藝和簡單機械運動系統的設計和應用，具有較強的綜合性和實用性。該課程安排在大二第二學期，大班授課，授課對象為建環、安全及燃氣等專業的學生，考核方式為考查。由于第四學期基礎課、考試課的科目較多，且這幾個專業的學生大多缺乏對機械的基本認識，先修課程基礎薄弱，對該課程學習興趣較低。目前授課主要采用傳統方式“滿堂灌”，授課教師一本教材，一臺電腦，通過多媒體加板書的方式主導課堂，學生則只是受動者。在這樣的課堂上，課堂死氣沉沉，教師累得要死，學生閑得要死；缺課率高，學生上課玩手機、聊天、發呆，對教學內容不聞不問、不學不思；作業互相抄襲，課程通過率低，導致任課教師不得不降低學業要求，特別是青年教師講課能力不足，常常連基本的教學目標都無法完成。

為了應對這一困境，筆者嘗試采用“對分課堂”教學模式，即PAD課堂，將課堂氛圍三個環節，即精講留白(Presentation)、內化吸收(Assimilation)和課堂討論(Discussion)，合理劃分課堂教學時間，其中一半留給教師講授，一半分配給學生進行交互式討論，讓學生真正成為課堂學習的主體，通過高效的師生互動、生生互動，提高學生學習的主動性和積極性，以期改善課堂教學質量，達到人才培養目標。

二、PAD課堂在《機械設計基礎》課程中的教學實踐及效果

(一)教學實踐。2018年春季學期，在學校建環專業的《機械設計基礎》課程中首次嘗試了“對分課堂”。該課程共40學時，其中理論34學時，實驗6學時，采用2個自然班合班授課，共計學生91人，每周兩次課，每次連續2節，每節45分鐘。對比班級為燃氣和安全工程專業兩個授課班，人數分別為81人和79人。第1次第1節課向學生詳細介紹PAD課堂、操作流程和具體教學要求，指導學生通過“對分易”教學平臺，建立班級群，如圖1所示。第2節課由任課教師對第一章的內容進行講解，在講解過程中，學生需要認真聽講，課后自主安排閱讀，并寫出相應的讀書筆記，按時完成“亮考幫”作業(第2次上課前提交)。在開展第2次第1節課教學活動時，第一，學生分組討論(3～4人一組)，通過溫習課本內容，體會并分享學習心得，彼此之間進行答疑解惑，并對教科書章節后面的復習題進行嘗試性回答；第二，師生之間進行互動討論，教師解答學生存在的疑難，并對優秀讀書筆記給予展示、點評。第2節課，教師講授第2章內容，要求學生課后自主閱讀、預習相關內容，按時保質完成讀書筆記和“亮考幫”作業(第3次上課前提交)。之后每次課如此循環，課堂時間一半交給學生討論，另一半時間交給教師講授下一章節內容。

圖1 對分易教學平臺

這種模式稱為隔堂對分，由教師課堂授課、學生課下自學、師生課堂討論三個環節組成，教師講授在先，學生學習在后。課堂授課，教師是教的主體，強調精講和留白，主要介紹知識結構與框架、基本概念與基本原理、重點和難點；課下自學，學生是學的主體，不與他人交流，獨立完成，總結學習過程中自己感受最深、受益最大、最欣賞的內容以及弄懂了和沒弄懂的內容，為課堂討論做準備。課堂討論，通過生生、師生互動，化解疑難、加深理解。

(二)教學效果。

1.提高了學生學習積極性與參與性。通過觀察發現，PAD課堂氣氛比較活躍，學生玩手機、睡覺的現象得到改善。實施初期學生基本都能主動參與討論，積極表現自己，課堂參與意識明顯增強。但從中期開始，課堂比較沉默，學生不愿意參與討論或討論時言之無物。經過調查發現，本學期該專業的學生考試科目多、學習任務重，而該課程為考查課，同學們課外學習時間減少，課后查找和閱讀資料有較大負擔，因此不能很好地完成“亮考幫”作業，影響討論效果。根據這一現象，隨即作出調整，采用“當堂對分”為主，“隔堂對分”為輔，對一些重點難點內容采用“局部對分”，主要是“4321”模式：4分鐘講授，3分鐘內化吸收，2分鐘討論，1分鐘總結。在不增加學生學習壓力的情況下，充分調動學生的積極性，主動參與課堂討論。

2.提高了教學質量。與實驗班對比發現，應用對分“課堂教學”效果相當顯著，在期末考試中，該班的平均成績遠高于對比班級，比安全班約高出24分，比燃氣班約高出33分。分析認為原因主要有兩個方面：第一，實施對分課堂的教師有十多年的教學經歷，教學經驗豐富，對教學內容的把握以及對課堂的組織管理能力相對較強，而對比班級的任課教師相對要年輕，從教時間較短，教學能力相對欠缺些。第二，通過實施PAD課堂，學生成了課堂的主體，學習的主動性、積極性得到了提高，同一內容學生通過聽(聽講)、學(內化吸收)、說(討論)進行了三次有效的學習，穩固記憶，有效提高了課堂教學質量。而傳統課堂，學生只是受動者，被動地接收教師講授的內容，難以保持注意力，形成有效記憶。

三、PAD課堂機械設計基礎教學反思

PAD課堂是一種低門檻、投資低的教學模式，初期很容易操作，但要想成功運用，發揮其最大功效，需要授課教師和學生不斷努力。

(一)作為教學活動的主體——授課教師和學生，要明確自己的角色定位，實現角色轉變。在傳統課堂上，教師只是知識的傳授者，機械地將所有知識灌輸給學生，在整個課堂教學中，教師是主導，學生被動地接收教師的授課知識。PAD課堂上，不同的教學階段，教師和學生的角色各不相同。在精講留白階段，教師是課堂的主導，是知識的講授者，學生是知識的接受者；在內環吸收階段，教師是評價者，學生是知識的發現者，此時學生成了課堂的主導；在課堂討論環節，教師變成了組織者，學生變成了知識的交流者，教師和學生輪流成為課堂的主導，在組內和組間討論時學生是主導，討論結束后教師進行總結點評，此時教師又成了課堂的主導。而對分課堂，無論是授課教師，還是學生都提出更高的要求。對于任課教師來說，需要具備豐厚的教學功底，一方面需要具備較高的教學水平；另一方面需要有豐富的課堂組織、管理的能力和經驗。對于學生來說，需要樹立全新的心態，發揮主觀能動性，積極參與到課堂并成為課堂主體。作為課堂雙向主體的教師和學生，必須認識到這種角色的轉變，并積極適應這種轉變，才能更好地開展“對分課堂”。

(二)應根據專業特點和學生層次，靈活選擇對分的具體形式。“對分課堂”的主要形式包括：隔堂對分、當堂對分以及局部對分。隔堂對分，第一節課精講留白，課后內化吸收，第二節課討論交流；當堂對分，一節課的第一個環節是精講留白，然后當堂內化吸收，后再當堂討論交流；局部對分，在一節課的某個時間段采用對分。設定這三個環節，需要綜合分析課程內容特點和學生的實際情況，環節之間相互影響、相互制約，上一環節對下一環節起著決定性作用，上一環節的效果直接決定下一環節能否順利進行。對于任課教師、學生來說，只有完成每一環節的特定任務，方能實現三個教學環節的有效銜接和貫通。“隔堂對分”給學生預留了一定的理解、消化和深入學習的時間，需要同學們課后搜集資料、總結分析，準備課堂展示，如果學生課下不學習很難參與課堂討論。實驗班級在教學初期采用“隔堂對分”，效果較好，一段時間后由于學生學業負擔重、考試科目多，課后內化吸收時間減少，造成了課堂沉默，學生不愿意討論的現象。

四、結語

“對分課堂”自2014年提出以來，逐步受到學界的關注并以驚人之勢迅速傳播到全國各地，作為一種創新的課堂教學模式，它融合了講授式課堂與討論式課堂的優點，營造師生“對分”課堂格局，使教、學之間實現雙向互動，促進教學相長，但同時“對分課堂”對教師和學生又提出了新的要求，只有在不斷的實踐摸索中，不斷優化教學方案、教學實施，實現新的角色轉變，才能使“對分課堂”發揮最大優勢，提高課堂教學質量，從而實現人才培養目標。