《機械設計基礎》課堂教學中交互式教學法的應用與評估

摘要：長期以來，我國高等教育的課程教學方法，一直是采用傳統(tǒng)的“以教師為中心”的滿堂灌教學模式。實踐證明，這一教學模式的缺陷在于，未能積極激發(fā)學生學習興趣、調動學生學習主動性，教學過程中師生間、生生間的相互交流不足，而且沒有樹立“以學生為中心”教育理念。本文探討在《機械設計基礎》教學中應用交互式教學的方法與效果，并與傳統(tǒng)的教學模式進行了比較研究。

關鍵詞：交互式教學；教學法改革；自主學習；學習主動性；創(chuàng)新

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）34-0178-03

《機械設計基礎》課程是工科院校各專業(yè)的一門主干技術基礎課。長期以來，在該課程的教學中一直使用傳統(tǒng)的以教師為主導的滿堂灌教學法，使學生在課堂上處于被動狀態(tài)，加之缺乏師生、生生間的有效交流，使學生的思維和創(chuàng)新能力沒能得到很好的鍛煉，其教學過程中也未能有效調動學生的學習主動性，使其取得較好的教學效果。

交互式教學法（Interactive Teaching Method）是上世紀末國際上出現的一種新型教學方法。該教學法以交際法為基礎，倡導貫徹“以學生為中心”教育理念；課前引導學生先自主學習、生生探討；課堂教學中圍繞知識專題積極進行師生間、生生間的相互交流，提高學習視野；在此基礎上，教師再進行有關知識專題的歸納、總結，使學生溫故知新，完成學習專題。這一教學方法在多門課程教學中得到成功的運用，并取得了很好的教學效果。為了提高我校省級精品課程“機械設計基礎”的教學效果和質量，提升學生實踐性、設計性與綜合性的能力，我們則在該課程的課堂教學中進行了這一教學方法的應用及實踐工作，其目的在于探索課程新的教學方法，以提高該課程的教學質量，提升學生自主學習的能力，為培養(yǎng)創(chuàng)新型應用型人才提供探索經驗。

一、交互式教學法在《機械設計基礎》課堂教學中的應用對象及其教學方法

（一）交互式教學法應用對象的選擇及其有關情況

為能進行這一新的教學法在《機械設計基礎》課堂教學中應用的效果與對比研究，我們在應用對象上做了如下選擇和考慮：在我院本科生班級中選擇同一專業(yè)中的兩個班級進行，最后確定為我院2015級本科生班級中電氣工程及其自動化專業(yè)兩個班級，其中一個班級（共45人）采用交互式教學法來進行教學，稱作實驗班；另一個班級（共46人）使用傳統(tǒng)的教學法來進行教學，稱為對照班。需要指出的是，這兩個班級的所有學生均經統(tǒng)一入學考試，當時為隨機分班，因此兩班學生在性別、年齡、入學成績等方面比較，差異無統(tǒng)計學意義（P>0.05）。此外，為了便于進行兩種教學法的教學效果的對比與分析研究，故在本課程正式授課前，我們還采用具有相同機械基礎知識的試卷“機械制圖及CAD”對兩班全體學生進行了測試，測試后其成績經統(tǒng)計學處理，顯示其差異無統(tǒng)計學意義（P>0.05）。因此，兩個班級學生的知識基礎具有相同可比性。同時，在《機械設計基礎》課程教學過程中，實驗班和對照班均采用同一統(tǒng)編教材、同一授課計劃和同一位授課教師來完成課程教學工作，以便進行兩種教學法的教學效果的比較。

（二）兩班教學法的實施細則

在兩個班級的《機械設計基礎》課程教學中，各自采用的教學法實施情況如下。

對照班是采用傳統(tǒng)教學法，即課程各章均由教師應用多媒體課件進行教師講授為主的傳統(tǒng)課堂教學法。實驗班是采用交互式教學法來進行課堂教學，課前教師要求全班學生采用自由組合方式，可3—5人一組，全班分為若干學習、交流小組，課程教學進行師生間交流和生生間交流。課前由教師根據該課程各章內容列出各節(jié)學習要點（本節(jié)的學習要求、基本內容（含基本知識點、重點和難點）、學習檢查項目），教師并為學生建立一個QQ群，每次上課的前一周，教師將設立的各章節(jié)學習要點和各小組講授要求，通過QQ群告知每個小組及每位學生。課前，教師根據每章內容，對每個學習小組分配講解內容，要求學生根據教師所列的“學習要點”自學教材，查閱資料及參考書，進行自主學習和自我探究，可開展生生交流；在此基礎上，每組推薦一名學生試講有關內容及知識點并制作講解的PPT。然后，在課堂教學上，分三段時間來進行交互式教學，具體情況如下。

第一段時間：由每組推薦的學生對其有關內容進行簡要講解，講解學生及其小組需提前制作PPT，講解前各小組成員圍繞指定內容要進行生生探索、生生交流，即進行自主學習；第二段時間：圍繞本節(jié)基本內容和基本知識點，教師和學生進行相互提問，開展相互討論，弄清概念，掌握知識，亦即開展師生交流和生生交流；第三段時間：教師根據課堂討論和交流情況，進行歸納、總結，指明概念、要點、重點及難點。每組推薦一名學生進行講解。通過課前預習和課堂教學來踐行以學生為中心，實現相互交流、相互學習、相互啟發(fā)。

綜上所述，在上述交互式教學中，摒棄了傳統(tǒng)教學模式以教師主導的教學方法，轉變?yōu)椤耙詫W生為中心”組織教學的各個環(huán)節(jié)，讓學生實現自主學習并積極參與教學活動的全過程，開展師生、生生間的相互交流，激發(fā)了學生學習興趣、調動學生學習主動性與積極性。在交互式教學中，“交互”包括課堂上教師與學生之間的交互式教學和課堂外學生與學生之間的交互式學習等兩方面。

（三）實驗班交互式教學方法的教學效果的評價研究

在實驗班、對照班兩個班級完成《機械設計基礎》課程教學后，為了評價其課程學習效果，在兩個班級中共進行了兩部分的考核：問卷調查和閉卷知識考核。問卷調查考核只在實驗班進行，閉卷知識考核是采用同一試卷、同一時間在實驗班和對照班進行。其中，問卷調查考核我們設計的問卷內容共包括5個項目的評價：（1）激發(fā)學生學習欲望和提高學習主動性；（2）師生間進行良好的交流與溝通；（3）提高分析、解決問題的能力；（4）知識在課堂上充分理解、吸收；（5）培養(yǎng)學生的機械設計思維和創(chuàng)新意識。針對上述5項問卷調查考核，我們采用3級評分方法：即3分為評價滿意；2分為評價一般；1分為評價欠缺。問卷調查發(fā)給兩班中的每個學生，每人一份，要求每位學生獨立、真實、認真填寫，采用無記名填寫方式進行。在兩班級中共發(fā)放問卷91份，收回問卷91份，有效試卷91份，有效回收率為100%。期末，兩班同一時間進行了統(tǒng)一閉卷的課程考核，閉卷知識考核采用百分制，閉卷考試的題型共有單項選擇題、正誤判斷題、填空題、簡答題和分析計算題五類，其中客觀題40分，主觀題60分。

（四）實驗班交互式教學方法應用結果資料的統(tǒng)計處理說明

將獲得的上述所有資料采用SPSS17.0統(tǒng)計軟件包處理，進行統(tǒng)計學分析，計量資料采用t檢驗，檢驗水準a=0.05。

二、交互式教學法在《機械設計基礎》課堂教學中應用的結果

（一）兩班級學生對《機械設計基礎》課程教學法的評價結果

兩班級學生對《機械設計基礎》課程各自實行的教學法的評價結果，見表1。由表1可見，統(tǒng)計結果表明，實驗班的學生對問卷調查考核中5項內容的評價得分，明顯地高于對照班，差異有顯著性（P值<0.01）。

（二）兩班級學生《機械設計基礎》課程期末閉卷考試成績的統(tǒng)計結果

兩班級學生《機械設計基礎》課程期末閉卷考試成績的統(tǒng)計結果，見表2。由表2可見，實驗班學生的平均成績、主觀題成績均明顯高于對照班（P值<0.01），客觀題得分兩班差異無統(tǒng)計學意義（>0.05）。它表明實驗班學生的分析問題、解決問題能力優(yōu)于對照班，說明兩種不同教學法對學生能力培養(yǎng)的效果不同。

（三）兩班級學生《機械設計基礎》課程期末閉卷考試成績的對比分析

兩班期末閉卷考試成績對比分析，見表3。由表3可見，實驗班學生的整體成績不僅比對照班有較大的提高，而且各分數段的人數分布明顯優(yōu)于對照班。兩個班級學生的閉卷考試成績均為正態(tài)分布，符合學生的學習情況，但實驗班明顯優(yōu)于對照班。

三、交互式教學法在《機械設計基礎》課堂教學中應用的總結

通過交互式教學法在我院電氣工程及其自動化專業(yè)本科生班級《機械設計基礎》課堂教學中的應用與實踐，總結其教學成果主要如下。

（一）提高了學生自主學習能力和學習的主動性、積極性

傳統(tǒng)教學模式是“以教師為中心”，更多的只注重向學生灌輸，忽略學生學的過程。交互式教學法則倡導“以學生為中心”理念，在課前促導學生積極、主動參與學習與探究，在課堂上通過相互提問討論，在師生間和生生間形成交流互動的合作關系，促進了學生自主學習、積極學習的局面。

（二）增強了學生兩個能力（分析問題、解決問題能力）的提高

交互式教學通過學生的自主學習、自我探索、師生交流、互相啟發(fā)，有效提高了學生的思維方式，提升了分析問題、解決問題的能力。

（三）促進了師生間、生生間知識的相互交流與探索

交互式教學建立了一種新型的師生關系。教師在課前學習指導時，發(fā)揮了引導人作用；在課堂教學的學生討論、講解時，教師又充當了學生的角色，認真傾聽，審視學生的知識理解程度，發(fā)現和總結問題，以便教師總結時的歸納與小結。學生在教學中自主探究、參與講解，通過師生間的提問、討論、解答，不斷進行了信息、情感的交流，建立出一種合作交流的新型師生關系。

（四）提高了學生課堂知識的吸收率和學習成績

在交互式教學過程中，學生課前充分的準備、課堂上的相互討論、講解加深了學生對知識的記憶和理解；通過課上的提問，教師引導的深入分析，加深了學生對知識理解；再通過教師課堂上的總結、歸納、強調，進一步鞏固所學知識，提高了學生課堂知識的吸收率。

縱觀兩個班級（同一基礎）不同教學法的教學結果，通過兩班閉卷考試成績的對比分析表明，實驗班學生平均成績和主觀題成績均明顯優(yōu)于對照班，較好說明交互式教學法能夠明顯提高了學生課堂知識的吸收率和課程學習成績。

（五）促使了學生良好學習習慣的養(yǎng)成

在交互式教學過程中，促進了學生知識與技能的學習，而且更重要的是在教學中使學生掌握了正確的學習方法。教學中，通過學生自主學習、自主求知、相互交流、相互補缺、教師輔助、認知升華之過程，促使學生能主動參與學習，促成了良好的學習習慣；同時這一教學方法，使每一個學生實現了學有所得。

四、結束語

交互式教學法在《機械設計基礎》課堂教學中的應用與評估表明，與傳統(tǒng)教學模式相比，它能促進學生學習主動性，能積極激發(fā)學生的學習興趣和能力培養(yǎng)。教學中，能促進師生間的良好溝通，提高了課堂知識吸收率，促進了學生學習成績的提高。交互式教學的實踐結果表明，它促進了傳統(tǒng)教學模式的改革，樹立了“以學生為中心”的新教育理念。

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