《机械设计基础》课堂教学中交互式教学法的应用与评估

摘要：长期以来，我国高等教育的课程教学方法，一直是采用传统的“以教师为中心”的满堂灌教学模式。实践证明，这一教学模式的缺陷在于，未能积极激发学生学習兴趣、调动学生学习主动性，教学过程中师生间、生生间的相互交流不足，而且没有树立“以学生为中心”教育理念。本文探讨在《机械设计基础》教学中应用交互式教学的方法与效果，并与传统的教学模式进行了比较研究。

关键词：交互式教学；教学法改革；自主学习；学习主动性；创新

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）34-0178-03

《机械设计基础》课程是工科院校各专业的一门主干技术基础课。长期以来，在该课程的教学中一直使用传统的以教师为主导的满堂灌教学法，使学生在课堂上处于被动状态，加之缺乏师生、生生间的有效交流，使学生的思维和创新能力没能得到很好的锻炼，其教学过程中也未能有效调动学生的学习主动性，使其取得较好的教学效果。

交互式教学法（Interactive Teaching Method）是上世纪末国际上出现的一种新型教学方法。该教学法以交际法为基础，倡导贯彻“以学生为中心”教育理念；课前引导学生先自主学习、生生探讨；课堂教学中围绕知识专题积极进行师生间、生生间的相互交流，提高学习视野；在此基础上，教师再进行有关知识专题的归纳、总结，使学生温故知新，完成学习专题。这一教学方法在多门课程教学中得到成功的运用，并取得了很好的教学效果。为了提高我校省级精品课程“机械设计基础”的教学效果和质量，提升学生实践性、设计性与综合性的能力，我们则在该课程的课堂教学中进行了这一教学方法的应用及实践工作，其目的在于探索课程新的教学方法，以提高该课程的教学质量，提升学生自主学习的能力，为培养创新型应用型人才提供探索经验。

一、交互式教学法在《机械设计基础》课堂教学中的应用对象及其教学方法

（一）交互式教学法应用对象的选择及其有关情况

为能进行这一新的教学法在《机械设计基础》课堂教学中应用的效果与对比研究，我们在应用对象上做了如下选择和考虑：在我院本科生班级中选择同一专业中的两个班级进行，最后确定为我院2015级本科生班级中电气工程及其自动化专业两个班级，其中一个班级（共45人）采用交互式教学法来进行教学，称作实验班；另一个班级（共46人）使用传统的教学法来进行教学，称为对照班。需要指出的是，这两个班级的所有学生均经统一入学考试，当时为随机分班，因此两班学生在性别、年龄、入学成绩等方面比较，差异无统计学意义（P>0.05）。此外，为了便于进行两种教学法的教学效果的对比与分析研究，故在本课程正式授课前，我们还采用具有相同机械基础知识的试卷“机械制图及CAD”对两班全体学生进行了测试，测试后其成绩经统计学处理，显示其差异无统计学意义（P>0.05）。因此，两个班级学生的知识基础具有相同可比性。同时，在《机械设计基础》课程教学过程中，实验班和对照班均采用同一统编教材、同一授课计划和同一位授课教师来完成课程教学工作，以便进行两种教学法的教学效果的比较。

（二）两班教学法的实施细则

在两个班级的《机械设计基础》课程教学中，各自采用的教学法实施情况如下。

对照班是采用传统教学法，即课程各章均由教师应用多媒体课件进行教师讲授为主的传统课堂教学法。实验班是采用交互式教学法来进行课堂教学，课前教师要求全班学生采用自由组合方式，可3—5人一组，全班分为若干学习、交流小组，课程教学进行师生间交流和生生间交流。课前由教师根据该课程各章内容列出各节学习要点（本节的学习要求、基本内容（含基本知识点、重点和难点）、学习检查项目），教师并为学生建立一个QQ群，每次上课的前一周，教师将设立的各章节学习要点和各小组讲授要求，通过QQ群告知每个小组及每位学生。课前，教师根据每章内容，对每个学习小组分配讲解内容，要求学生根据教师所列的“学习要点”自学教材，查阅资料及参考书，进行自主学习和自我探究，可开展生生交流；在此基础上，每组推荐一名学生试讲有关内容及知识点并制作讲解的PPT。然后，在课堂教学上，分三段时间来进行交互式教学，具体情况如下。

第一段时间：由每组推荐的学生对其有关内容进行简要讲解，讲解学生及其小组需提前制作PPT，讲解前各小组成员围绕指定内容要进行生生探索、生生交流，即进行自主学习；第二段时间：围绕本节基本内容和基本知识点，教师和学生进行相互提问，开展相互讨论，弄清概念，掌握知识，亦即开展师生交流和生生交流；第三段时间：教师根据课堂讨论和交流情况，进行归纳、总结，指明概念、要点、重点及难点。每组推荐一名学生进行讲解。通过课前预习和课堂教学来践行以学生为中心，实现相互交流、相互学习、相互启发。

综上所述，在上述交互式教学中，摒弃了传统教学模式以教师主导的教学方法，转变为“以学生为中心”组织教学的各个环节，让学生实现自主学习并积极参与教学活动的全过程，开展师生、生生间的相互交流，激发了学生学习兴趣、调动学生学习主动性与积极性。在交互式教学中，“交互”包括课堂上教师与学生之间的交互式教学和课堂外学生与学生之间的交互式学习等两方面。

（三）实验班交互式教学方法的教学效果的评价研究

在实验班、对照班两个班级完成《机械设计基础》课程教学后，为了评价其课程学习效果，在两个班级中共进行了两部分的考核：问卷调查和闭卷知识考核。问卷调查考核只在实验班进行，闭卷知识考核是采用同一试卷、同一时间在实验班和对照班进行。其中，问卷调查考核我们设计的问卷内容共包括5个项目的评价：（1）激发学生学习欲望和提高学习主动性；（2）师生间进行良好的交流与沟通；（3）提高分析、解决问题的能力；（4）知识在课堂上充分理解、吸收；（5）培养学生的机械设计思维和创新意识。针对上述5项问卷调查考核，我们采用3级评分方法：即3分为评价满意；2分为评价一般；1分为评价欠缺。问卷调查发给两班中的每个学生，每人一份，要求每位学生独立、真实、认真填写，采用无记名填写方式进行。在两班级中共发放问卷91份，收回问卷91份，有效试卷91份，有效回收率为100%。期末，两班同一时间进行了统一闭卷的课程考核，闭卷知识考核采用百分制，闭卷考试的题型共有单项选择题、正误判断题、填空题、简答题和分析计算题五类，其中客观题40分，主观题60分。

（四）实验班交互式教学方法应用结果资料的统计处理说明

将获得的上述所有资料采用SPSS17.0统计软件包处理，进行统计学分析，计量资料采用t检验，检验水准a=0.05。

二、交互式教学法在《机械设计基础》课堂教学中应用的结果

（一）两班级学生对《机械设计基础》课程教学法的评价结果

两班级学生对《机械设计基础》课程各自实行的教学法的评价结果，见表1。由表1可见，统计结果表明，实验班的学生对问卷调查考核中5项内容的评价得分，明显地高于对照班，差异有显著性（P值<0.01）。

（二）两班级学生《机械设计基础》课程期末闭卷考试成绩的统计结果

两班级学生《机械设计基础》课程期末闭卷考试成绩的统计结果，见表2。由表2可见，实验班学生的平均成绩、主观题成绩均明显高于对照班（P值<0.01），客观题得分两班差异无统计学意义（>0.05）。它表明实验班学生的分析问题、解决问题能力优于对照班，说明两种不同教学法对学生能力培养的效果不同。

（三）两班级学生《机械设计基础》课程期末闭卷考试成绩的对比分析

两班期末闭卷考试成绩对比分析，见表3。由表3可见，实验班学生的整体成绩不仅比对照班有较大的提高，而且各分数段的人数分布明显优于对照班。两个班级学生的闭卷考试成绩均为正态分布，符合学生的学习情况，但实验班明显优于对照班。

三、交互式教学法在《机械设计基础》课堂教学中应用的总结

通过交互式教学法在我院电气工程及其自动化专业本科生班级《机械设计基础》课堂教学中的应用与实践，总结其教学成果主要如下。

（一）提高了学生自主学习能力和学习的主动性、积极性

传统教学模式是“以教师为中心”，更多的只注重向学生灌输，忽略学生学的过程。交互式教学法则倡导“以学生为中心”理念，在课前促导学生积极、主动参与学习与探究，在课堂上通过相互提问讨论，在师生间和生生间形成交流互动的合作关系，促进了学生自主学习、积极学习的局面。

（二）增强了学生两个能力（分析问题、解决问题能力）的提高

交互式教学通过学生的自主学习、自我探索、师生交流、互相启发，有效提高了学生的思维方式，提升了分析问题、解决问题的能力。

（三）促进了师生间、生生间知识的相互交流与探索

交互式教学建立了一种新型的师生关系。教师在课前学习指导时，发挥了引导人作用；在课堂教学的学生讨论、讲解时，教师又充当了学生的角色，认真倾听，审视学生的知识理解程度，发现和总结问题，以便教师总结时的归纳与小结。学生在教学中自主探究、参与讲解，通过师生间的提问、讨论、解答，不断进行了信息、情感的交流，建立出一种合作交流的新型师生关系。

（四）提高了学生课堂知识的吸收率和学习成绩

在交互式教学过程中，学生课前充分的准备、课堂上的相互讨论、讲解加深了学生对知识的记忆和理解；通过课上的提问，教师引导的深入分析，加深了学生对知识理解；再通过教师课堂上的总结、归纳、强调，进一步巩固所学知识，提高了学生课堂知识的吸收率。

纵观两个班级（同一基础）不同教学法的教学结果，通过两班闭卷考试成绩的对比分析表明，实验班学生平均成绩和主观题成绩均明显优于对照班，较好说明交互式教学法能够明显提高了学生课堂知识的吸收率和课程学习成绩。

（五）促使了学生良好学习习惯的养成

在交互式教学过程中，促进了学生知识与技能的学习，而且更重要的是在教学中使学生掌握了正确的学习方法。教学中，通过学生自主学习、自主求知、相互交流、相互补缺、教师辅助、认知升华之过程，促使学生能主动参与学习，促成了良好的学习习惯；同时这一教学方法，使每一个学生实现了学有所得。

四、结束语

交互式教学法在《机械设计基础》课堂教学中的应用与评估表明，与传统教学模式相比，它能促进学生学习主动性，能积极激发学生的学习兴趣和能力培养。教学中，能促进师生间的良好沟通，提高了课堂知识吸收率，促进了学生学习成绩的提高。交互式教学的实践结果表明，它促进了传统教学模式的改革，树立了“以学生为中心”的新教育理念。

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