协作学习在机械设计基础教学中的应用

孔艳艳

摘要：针对当前机械设计基础课堂理论性强，师生互动少，学生解决问题能力不足，自学和创新能力弱等问题，本文提出将协作学习的思想引入到教学中，做到以学生为中心，以能力为本位，培养学生的团队协作和创新思维能力，促进学生自主发展。

关键词：协作学习 机构分析 团队协作

在高职高专院校，机械设计基础一直是机械类专业课改的重点。这些年的课改证明：分组协作学习更有利于学习者发现并解决问题。所以笔者将协作学习理论应用到机械设计基础教学中，以充分调动学生的主动性创新能力。

一、协作学习及其特点

1.协作学习

许多院校统计，学生上课期问手机流量消耗惊人。一旦教师授课较为无趣，他们便将注意力转向网络。因而改变教学方法，丰富课堂内容，以多样化的教学形式吸引学生，已经迫在眉睫。

协作学习是一种通过小组或团队的形式组织学生进行学习的一种策略。许多国家和地区在教学中都用到了协作学习，我国在推行新课改之后，协作学习方式也提上日程。由于它能有效地将学生吸引回课堂，所以现如今，它已成为高职类院校的重要教学方式。

2.基于协作理论的教学设计

基于协作理论的教学设计分为课前预习、课上协作、课后总结三部分，重在小组内和小组间协作的学习过程。具体教学环节的设计如图1所示：不同于传统的教学模式，教师和学生所扮演的角色有所改变，教师在协作学习过程中，起到的是监督和引导的作用，学生才是协作学习的中心，教师所有的活动都是为了学生，引导学生协作解决问题，提高创新的能力。

（1）创建小组。教学研究证实，在协作学习过程中，学生不可能自发地进行协作。所以在课程开始前，创建小组是关键的环节之一。分组需要注意学生的规模、性格特点、能力水平和兴趣爱好等方而问题。经过多年的企业调查发现，规模为2～4人的学习小组是最有效的协作解决问题的方式之一。

（2）课前准备。课前教师需做足功课，创立教学情境，分解任务，上传后通知学生到网站下载资源。本阶段要充分利用学生对网络依赖的特点，提供视频、动画等资料，提高学生的兴趣，明确自己的任务，积极投入到课前预习中去。

（3）课堂协作。在课堂协作环节，教师作为协作学习活动的组织者和监控者，以学生学习活动为中心，引导学生思考和答疑解惑。学生在课堂上通过协作解决问题，共享学习资源。在此环节，需要学生做好记录和资料整理工作。

（4）课后总结和评价。课后总结和评价是传统教学容易忽略的环节，这会影响学生学习的积极性。所以，在此环节，教师需用好评价和激励机制。具体方法如下：将整个任务的实施过程，纳入到学生平时成绩考核；每次任务结束都要评出优秀组，并给予一定的物质奖励。评价过程要公平公正，评价方式要多样化，主要以个人评价、小组评价和教师评价相结合的方式进行。

3.基于协作理论的教学实践

（1）功能简介。机械设计基础在实施时，主要建立的模块有：学生分组及权限管理模块、任务分配模块、资源库模块、评价模块、总结模块等。创建的表格主要有：分组及权限表、教师任务分解表、学生分工表、评分标准表、总结表等。界而如图2所示。

（2）“项目二：上料机构的实现方式”教学案例。以项目二为例，来简单说明教学实践过程。

第一步，创建小组。将学习小组分为4人一组，每班可分7～8组。

第_步，课前准备。在课前，需做好准备工作，将问题“上料机构的实现方式有哪些”上传到网站。在此期问，学生先做好预习工作，然后到网站下载资源，思考解决问题的方案。

第三步，课堂协作。

首先，任务分析（1课时）。本环节是整个教学的重点，教师应引导学生提出各种解决问题的方案。一般学生可以想到的方案有：曲柄摇杆机构、曲柄滑块机构、凸轮机构等。教师会通过生活中的机器：螺旋送料机、牛头刨床等，引导学生想到其他实现方式：导杆机构、螺旋机构、齿轮机构等。

其次，任务分配（1课时）。从每种机构的优缺点、制作实物的难度和本校的实训条件，在课堂上讨论出7种方案。

课后，教师将7种任务上传到“任务分配”模块，由每组自由选择任务，然后教师明确任务。

再次，机房仿真（4课时）。每组成员，画山方案图，方案通过后，在机房画山仿真图，验证本组方案的可行性。

要求：用Pro/E_维模型绘制。按实际定义各构件的约束关系，并进行运动仿真，如图3所示。

最后，到实训基地制作实物（8课时）。此环节是学生最有兴趣的，教师需要在注意安全的前提下，把握好实训进度。

第四步，课后总结和评价。在此环节，教师应要求学生写好各自的任务总结和PPT，组织学生进行答辩。评价的具体方法如下：评价是以个人评价、小组评价和教师评价相结合的方式进行，具体评分标准可在网站下载“评分标准表”。教师对评山的优秀组，给予一定的物质奖励，并将学生在整个过程的表现纳入平时成绩考核。

三、经验总结

在整个课程实施过程中，总结的经验如下。

第一，在第一轮实施时，因为所用的表格众多，不但学生花了大量的时间和精力，而且大量的表格打印，也造成学校资源的浪费。在后儿轮实施时，大多数表格都采用由学生网上填写的形式，不再打印。

第二，避免“搭便车”现象。虽然任务以小组为单位来完成，能有效培养学生的集体荣誉感，但个体在整个任务中发挥的作用有所不同，所以做好学生的个人评价是非常必要的。

第三，语言表达和口语交际能力是社会人应有的技能。许多新思想都是在交流时，通过思想碰撞产生的。因此，只有给学生充分的发展空间，才会有好的学习效果。

四、小结

笔者详细介绍了如何将协作学习应用到典型机械机构的认识与分析课程中，由于开发资源有限，所以功能仍不完善。但经过儿年的实施，在提高学生学习主动性、拓宽专业视野、提高团队协作精神、动手能力等方而都起到了积极的作用。同时，学生在各种创新设计比赛中表现突山，符合高职院校培养技能型人才的方向。