四元课堂教学模式思考与实践——以《机械制图》为例

李继强，陈高产，贾志欣，刘立君

（浙大宁波理工学院，浙江宁波 315100）

高等学校的核心是教书育人，课堂教学作为教育的主要方式，教学情况直接决定学校的办学质量和声誉。项目式教学、翻转课堂、混合式教学等教学方法在培养学生的探索精神、知识应用能力以及促进学生主动参与课堂方面都发挥了很大作用，但由于学生学习的质量、知识理解和掌握程度均有差异，学生要想真正学会、学好，还需要教师提供个性化的辅导[1-2]。本文主要围绕工程教育专业认证体系中“以学生为中心”核心理念，通过分析传统教学模式的利与弊，在《机械制图》课程教学中引入四元教学的理念，为机械专业基础课与专业课教学改革与创新提供理论与实践参考。

1 传统课堂教学分析

现有高校课堂教学模式多为传统模式[3-4]，为一元教学，教学效果有待提升。课堂讲授后，如果教师通过布置适当作业并督促学生完成，确保学生开展了学习活动，这样教和学两个最基本元素就同时出现，这个教学过程可称为二元教学。如果学生复习、做作业过程中产生了困惑，找教师请教、答疑，展开了师生互动，这种模式就上升为三元教学，也就体现了传统教学中传道、授业和解惑的精髓。

很多教师在课堂上提问学生，然后视学生的回答情况，做进一步讲解。这种互动是讲授的变式，真正的答疑应是学生提出问题，教师解答。教师的职责是解答疑惑，不是提出疑惑，提出疑惑应是学生的行为[5-7]。很多教师课间、课后也有对少量学生的答疑，但这些学生常常是优秀学生，答疑的覆盖面非常有限。优秀学生之外大量学生的疑惑可能更多，但他们没有提出来，不能真正做到三元教学。

现代教育模式是工业革命的产物，本质是工业生产模式在教育上的复制品。但工业讲究标准化，产品只需要被加工，学生不是产品，学生个体需要把教师传递的知识依据自身情况和能力进行加工，即便做到了三元教学，教学效果还是存在不足。教师在批改作业和答疑过程中覆盖面有限，每名学生的作业质量、问题以及学生产生的疑惑都不一样，只有对每名学生做个性化地辅导，才能真正帮助学生学会、学好。

2 四元课堂教学分析

四元教学的核心是讲授、独学/作业/反思、学生之间相互讨论和教师答疑[8-9]。讲授阶段是批量化的教学过程，四元教学强调讲授是精讲留白，只讲重点、难点和关键点，不讲细节，主要目的是为学生的自主学习提供铺垫。

教师精讲后，需要给学生设置一定的学习任务，学习任务要有梯度，适合不同学生的能力水平。学生在独立完成任务的实践过程中去理解、体会、感悟和思考，总结出个性化的反思性学习成果。

学生之间相互讨论目的是解决低层次个性问题，凝练高层次共性问题。学生之间展开小组讨论，分享收获，提出困惑，互相帮助和彼此辅导，在深度交流中满足彼此的个性化需求，这个过程中教师只需了解学情而不参与小组讨论。

学生之间相互讨论的互相答疑、指正，凝练出共性问题后，学生可以根据他人的反馈，判断自己的自我评价是否正确，同时也帮助其他学生判断他们的自我评价是否正确，凝练出的共性问题由教师面向全班统一解答，并对重要内容进行评价和总结。

四元教学环节中的讲授与答疑是面向全班的共性教学，独学/作业/反思是学生自己对学习内容吸收、总结及解决低层次问题的个性化行为。讨论是生生之间的互动，是学生群体解决高度个性化问题的关键[5]。只有个性有交集，个性问题才能上升为共性问题。只有明确了教师负责共性活动、学生负责个性活动的分工后，教学逻辑也才能符合教学规律。

3 《机械制图》四元教学实践

四元教学中共性的讲授是提升教学效率的核心，个体的辅导是确保教学质量的核心。《机械制图》课程是机械类专业的基础课程，理论性与实践性较强，对学生的空间想象与思维能力要求较高。四元教学通过激发学生的潜力，让学生具备自主学习的能力，把学习的主动权还给学生，可以实现个性化的精准教学。下面以读装配图为例介绍四元教学的方法和步骤。

（1）课堂精讲是在相对宏观的层面上进行引导性、框架式地讲授，告诉学生学什么、为何学以及如何学[10-11]。讲授读装配图内容及画装配图的方法时先回顾装配图的作用和内容，再引入读装配图的方法和步骤，并通过一个生活中的实例（挂锁或手钳等）让学生掌握该项知识点。特别注意讲解过程突出基础知识和基本方法，细节或展开内容留给学生结合作业练习或复习补充，精讲留白的做法在很多优秀的MOOC资源中都有体现。

（2）独学/作业/反思阶段让学生及时练习教师讲解的内容，实现教学内容的内化吸收[12]。这个环节学生依据学习任务单复习课件和教材、完成课后作业，并写出个性化的反思成果，反思成果可以用思维导图、流程图或阅读笔记等多种形式表达（见图1）。阅读立式柱塞泵装配图（见图2）时可以请学生思考：①主视图采用了哪种剖切方式？俯视图采用了什么画法？A向视图中，凸轮为什么不用粗实线表达？②零件6为什么不能全剖？图中标注的尺寸如何进行分类？③零件5轴套起什么作用？零件5和零件6表面结构如何设定？不同基础的学生可以根据难度系数选做习题，这样也体现了因材施教的理念。此外，四元教学模式下作业评阅不再依照对错打分，而是依据完成、态度和创新三个维度打分。只要提交了作业的学生都给及格分，写得认真、态度端正，可以给到良好，如果有新意或创意，哪怕内容很少，也可以给到优秀。学生自我练习环节主要反馈学生练习完成情况和遇到的问题。

图2 课后练习-立式柱塞泵装配图

（3）小组讨论实现同伴交流，解决低层次问题，凝练高层次问题。讨论分组采用1A（优等生）：2B（中等生）：1C（差等生）的模式，学生根据课堂讲授、课后复习及独立作业中的问题展开讨论，讨论时间一般安排10-20min[9]。学生在组内经过交流讨论和互相解答，最终85%以上的小组不但能巩固本节知识点，作业中的错误也能在讨论中被发现、纠正和解决，不仅省去了教师大量批阅作业的时间，还提出了很多诸如“这个位置如何加工”“怎样做成本最低”以及“结构如何更加紧凑”等建设性问题。

（4）师生对话，解决小组凝练的高层次问题。小组讨论完成后，由小组代表分享讨论的要点、提出本组无法解决的难题，由教师或者其他同学答疑。为保障课堂效率和教学质量，一般解决学生共性的问题和学习方式等方面的问题[13-14]，比较偏、难的个性问题可以与学生私下讨论。讨论完成后，教师可以对优秀作业进行展示。

实践表明，四元教学中同伴讨论可以实现彼此激励，重新构建了一个针对“学”的评价体系，学生的学习情况能及时反馈，教师能够及时查漏补缺。对两届学生在培养自主、主动学习能力方面问卷调查反馈良好，期末考试的不及格率也由原来的10%左右降至5%以下。

4 结语

教学过程全面实施师生分工，使得课堂教学回归常识，改变了师生“主—从”关系的传统培养模式，实现了“主导—主体”关系的现代培养模式，使学生的学习能力、综合技能和人文素养逐步提升。