工程图学课堂班级体制教学改革研究

工程图学课堂班级体制教学改革研究【摘要】随着工程图学课堂班级规模日趋扩大，传统的课堂教学形式使大班教学中个体差异日益明显，师生交互逐渐减少，学生实践能力的培养受到限制。

对此，在工程图学教学中应对班级体制进行改革，采用大小班分工教学，结合分层式教学模式，为每位学生提供适合其需求的教学，以减小学生个体差异，全面提高教学质量。

【关键词】工程图学班级体制教学改革分层式教学一、工程图学课程及其教学现状工程图学是工科类专业的必修校级平台课程，面向全校各个不同的工科类专业开设，课程教学工作量通常仅由一个制图教研室的教师承担。

随着高校扩招，工程图学课堂的班级规模逐年扩大，小班制的工程图学课堂已经消失，目前工程图学课堂均以60名到120名人数的大班为主。

根据工程图学课程教学大纲，工程图学是一门以学习绘制和阅读工程图样的方法及理论为主的专业技术基础课程，其教学目标是培养学生具备绘制和阅读工程图样的基本能力。

随着工科院校对工程教育的推进和改革，工程图学课程的教学目标也从单纯地培养学生基本掌握绘制和阅读工程图样的能力提升到着重培养学生具备一定的实际工程绘图能力和创新能力的高度。

教育部工程图学教学指导委员会制定的《普通高等院校工程图学课程教学基本要求》中指出“工程图学课程的性质是研究工程与产品信息表达、交流与传递的学问”，同时指出“本课程与工程实践有密切联系，对培养学生掌握科学思维方法，增强工程和创新意识有重要作用”。

但目前工程图学课程的班级体制让很多工程图学教师深感这样的大班级规模在实际的教学中很难达到使每个同学都能正确掌握阅读和绘制工程图学的技能，而面对真实的工程图学问题时，具备实际动手能力的学生少之又少。

工程图学是工程技术人员交流的语言，利用工程图样来表达设计思想的能力必须在实践中培养。

在实践过程中，学生与教师的互动交流是学生获得能力的主要渠道。

目前，大班的教学通常为传统的讲授形式，教师在45分钟里与学生之间的交流十分有限。

由于学生的学习能力不同，班级越大，学生的个体差异越大，掌握课堂知识的进度差别越明显，传统的课堂讲授使教师不能全面地掌握学生的学习现状，导致教学进度和学习进度不一致，教学效果不佳。

但如果为了提高教学质量而把教学班级规模都设置为小班，势必大大增加教师的数量或增加每位教师的教学学时。

当前各工科院校工程制图课程师资紧张，将课程都设置为小班规模授课并不现实。

究竟在工程图学的课堂教学中应采用何种规模的班级才能达到利于全面培养学生工程能力的目的？1989年英国的海韦尔·科尔曼对印度尼西亚、日本等12个国家进行了某课程班级教学规模的调查研究，发现班级规模的大小与所在学科的人数、教师的经验和教学方法、教师的工作负荷有关。

但是，这些调查只是从教师和学生的角度离散性地分析问题，其研究的教学规模仅仅以某一门课程要么选择小班规模要么选择大班规模为前提而进行的，它忽略了教学内容性质与教学规模的关系。

对于工程图学课程而言，不同章节的课程内容性质不同，在确保良好的教学效果前提条件下，对班级人数的要求有着根本的不同。

对于概念性的理论知识内容，主要通过老师讲解、学生接受的方式即可掌握，这种性质的课程内容采用大班教学可以在保证教学效果的同时提高教学效率；而对于需要学生通过反复、不断地交流才能掌握的绘图技能和思维方式，只有通过小班教学中良好的师生互动交流才能达到好的教学效果。

因此，应根据工程图学各章节内容的性质特点，采用大班和小班相结合的班级教学体制，才有利于全面培养学生阅读和绘制图样的能力，提高解决实际工程绘图问题的能力。

二、工程图学课堂班级体制改革及教学实践（一）教学班级体制及教学方法改革目前工程图学课堂班级主要按照学生的专业进行划分，为了解决师资紧张问题以及提高教学效率，通常每个课堂班级由2~4个班组成，约60~120人，这样的大班教学对于实行以人为本的教学理念来说，教学效果并不佳。

有必要将教学班级按照不同性质的课程内容进行重新分配和组合，适合大班教学的时候则组合为大班，适合小班教学的时候则拆分为小班。

分别建立小班、大班既有分工又能有机结合的班级层次，分别完成不同的教学内容和要求，使其适应当前工程图学教学改革的需要。

1.大班教学内容及特点。

大班由2~3个小班组合而成，人数约60~120人。

适宜采用大班教学的课程内容以工程图学课程中的基础理论知识为主，通过教师讲授、学生接受的形式来传授知识即可达到教学目的。

大班的教学内容以读图方法为主，包括基本的工程图学理论知识，如工程制图国家标准、点、线、面、基本体的投影法基本理论、标准件和常用件的规定画法、组合体读图方法、零件图及装配图读图方法等，这些理论知识不要求学生在课堂上跟老师有很多交互，对大小班的规模没有很多要求，可以作为大班的教学内容进行讲授。

大班的教学方法以传统的讲授式教学方法为主，教学手段上配合多媒体教学，可以充分发挥中国传统教学法的特长。

2.小班的教学内容及特点。

工程制图教学已不再是单一的教师在黑板上讲授理论，也不只是学生完成基本投影与图形练习的教学模式，而是更注重培养学生的思维能力和解决实际工程绘图问题的能力。

小班教学就是以培养学生的思维能力和解决实际工程绘图能力为主的教学环节，需要师生之间、学生之间进行较多的交互，以达到提高学生解决实际工程图学问题的能力。

适用于小班教学的课程内容以绘图方法为主，包括组合体的视图及尺寸注法、轴测图、机件的常用表达方法、零件图及装配图的绘制等。

小班实行分层式教学模式，按照学生对工程图学知识的掌握能力分成三个等级：A级学生在大班教学过程中，课堂问题回答积极性高，准确率高于70%，显出较强的空间想象能力和理解力；B级学生对工程图学课程具有较高的兴趣和学习积极性，在大班教学中课堂回答积极性高但准确率为50%～70%，有一定的空间想象能力；C级学生对工程图学课程兴趣较少，很大程度上处于被动学习的状态，不参与或很少参与课堂回答问题。

在小班的教学中，按照1∶3∶2的比例将ABC 三个等级的学生进行分班，每一等级的学生成员将根据不同阶段中大班教学中的表现进行适当调整，以便针对学生个体在不同学习阶段体现出的不同程度的学习能力采用不同的教学方法，分层式的教学模式体现了组内同质组间异质的特性，有利于教师的因材施教。

小班的教学目标根据学生的分层分班形式分别设定成A、B、C学生均应达到的基本目标，A和B等级学生需达到的提高目标以及C层学生要达到的发展目标。

小班教学突出培养绘制工程图样技能、解决实际工程绘图问题的能力，教学方法因各等级的教学目标有所差别：A级学生具有较强的空间想象能力和绘图表达能力，能够自己发现并解决问题，能够主动进行课后的归纳总结和自我纠错，因此，A级的小班教学应采用探究式教学方法。

例如，课堂上提供一个实际工程装配体案例，其内容相对于教材或习题中更为复杂，教师少讲，将学生进行分组讨论，引导学生主动思考其表达方式，自己发现并解决问题，教师对其学习结果进行点评，指出其中不足指出，达到学生有针对性地理解自身知识点缺乏之处并能主动弥补提升的教学效果。

B级学生对知识点的理解有一定的程度，能够主动发现问题，但与A级学生的认知系统相比较相对零散，独立解决问题的能力有限，需要教师较为明显的提示来解决问题。

B级小班的教学内容较教材的内容有所扩展，为提供的学生实践性工程模型案例较A级简单，教学过程中采用引导式的教学方法，通过交流、引导，帮助学生将知识系统化，帮助他们从系统的角度来进行思考，从而扩大知识广度，加深知识的深度，提高系统运用知识的能力。

C级的学生对于工程图样的阅读能力较差，应该少学多练，因此，在C级的小班教学中采用任务式的教学方法，要求学生进行课本复习和习题集进行练习，通过模仿掌握关键的基本知识。

总之，大班、小班的教学内容、教学要求既互相分工，又要互相合作起到相互补充、相互促进的作用。

（二）教学改革实践——以河南工业大学为例2012年河南工业大学粮油食品学院工程制图课程教改小组对该院食品工程专业1101~1103班共84人进行了课堂班级教学改革：根据授课内容的性质不同，使之该小的时候则小，该大的时候则大，分别建立既有分工又能有机结合的班级层次，使其适应学生个体差异教学的需要。

大班为3个班级总和，每周上1次课，2个学时；小班为30人左右，每周上课1次，2个学时。

对于学生而言，每周上1次大班课，1次小班课，周学时仍为4个学时；对于教师而言，由同一个教师负责大小班的教学，每周工作量为8个学时。

主要的授课内容以大班为中心，小班的教学作为大班理论教学内容的实践。

通过对学生在不同班级规模的课堂教学的观察发现，在人数为84人的大班教学中，2个学时的教学过程中，学生参与交流次数为18次；其中较为活跃的学生4人发言6次；7名学生发言2次；约15名学生发言1次，其余58名学生没有参与课堂交流。

在2个学时的小班教学中，A级班的学生参与交流活动达到100%，其中约9名学生自发提问，与教师互动，课堂学习自主性强，兴致较高，完成的作业情况良好，正确率达95%以上；B级班的学生参与师生互动达70%，其中约4名学生经过鼓励自发提问，通过教师引导，课堂作业正确率达85%~90%；C 级班的学生参与师生互动约为50%，在大班教学中未参与课堂教学互动的学生，在小班教学中的参与感明显提升，由于该班以巩固课堂内容为主，侧重于习题集中典型题目的学习，课堂作业完成情况正确率达80%。

在64学时的课程教学中，根据学生具体情况在ABC等级小班间进行调整的学生调整率约为10%。

在教学期间，我们对进行教学改革的食品工程专业1101~1103班和食品工程专业1104~1106班的学生进行了一次测验，测试情况如表1所示。

实施了班级体制教学改革的食品工程1101~1103班级测试平均成绩为84.5分，未进行班级体制教学改革的食品工程1104~1106班级测试平均成绩为70.3分，教改班级平均成绩比非教改班级平均成绩提高了14.2分，其中90分以上人数教改班比非教改班提高了10个百分点，80~89分的人数教改班比非教改班提高了14.8个百分点。

此外，从与学生的交谈调查中发现，大小班结合的形式使学生希望被教师关注的内心感受得以认可，较之统一的大班教学，学生更喜欢大小班结合的教学形式。

（三）教师的调配班级体制由统一的大班调整为大小班分工组合后，教师的工作量将会有所增加。

一般说来，如果由同一个教师负责一个大班和三个小班的教学工作，好处是便于安排教学内容，教学过程中不会出现教学内容的遗漏和重复，同时也便于掌控教学进度。

但从教学管理上来说，一名教师对班级体制的管理工作量较大。

此外，各教师的专长不同，有的教师理论知识十分丰富，语言组织能力很强，善于上大班课，而有的教师实践经验较多，较适于进行小班教学。