固態(tài)相變課程的課堂互動與案例教學初探

程紅偉

摘要：課堂互動與案例教學是固態(tài)相變課程教學方法中的重要抓手。固態(tài)相變課程案例教學的課堂設計主要從課前經典教學案例的選擇、課堂上的互動策略和歸納理論知識三個方面進行，案例教學可以實現(xiàn)固態(tài)相變理論知識與實際生產應用的有機融合，是培養(yǎng)學生學以致用能力的有效方法。

關鍵詞：互動教學；案例教學；課堂設計；固態(tài)相變

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）16-0005-02

固態(tài)相變理論是金屬材料工程專業(yè)的必修內容，是從事金屬材料工程的科技人員手中的一把鑰匙。傳統(tǒng)的固態(tài)相變課堂教學是教師單純的傳授知識，學生機械接受知識的“填鴨式”教學方式。如何創(chuàng)造條件，改進教學方式，實施有效和諧的師生互動，變傳統(tǒng)被動的接受式學習為積極主動的參與式和啟發(fā)式學習，是如今固態(tài)相變教學中急需解決的主要課題。案例教學的最大優(yōu)點是從歸納的角度而不是從演繹的角度展開對某一知識的學習，學生在學習過程中，將更積極主動地思考和探求，有助于增強學生學習的興趣和提高學生分析問題的能力，從而達到提高教學效果的目的。本文就固態(tài)相變課程課堂互動與案例教學活動中的課程設計進行一些探索。

一、課堂有效互動的重要性

固態(tài)相變課程教學中，課堂活動的有效互動是參與式和啟發(fā)式教學的關鍵。在互動的過程中，讓學生理解記憶，理解越深，記憶就越牢固。學生通過參與，受到啟發(fā)，從而找到并解決認識過程中知與不知的矛盾?；咏虒W可以讓學生在課堂上帶著問題思考，在思考中討論，并自發(fā)地分析和歸納總結。

1.影響課堂有效互動的因素。課堂互動是指在課堂教學中，教師和學生之間以知識為媒介，形成的具有穩(wěn)定依賴性的教學交往活動。課堂教學效果優(yōu)劣的標志不在于互動的多與少，而在于互動的有效性，即師生之間交流的質量[1]。和諧的師生關系是高質量課堂互動的基礎。良好的師生關系可以使雙方毫無局促，輕松愉快的交流，達到最高的效率。教師在課堂上營造活躍、平等的課堂環(huán)境更需要融洽的氛圍。教師熱情高漲，平易近人，學生往往敢于積極發(fā)言，好學樂學。在傳統(tǒng)的教學過程中，學生不愿意自己思考解決問題，是因為他們寄希望于教師告知答案。通過建立和諧、平等的師生關系，在雙向交流的過程中，教師有機會發(fā)現(xiàn)并誘導學生開發(fā)自己的潛能，開闊學生不斷發(fā)展的思維空間，使學生更好地理解知識內容，從而有信心參與更多的互動。

2.促進課堂互動教學的途徑。課堂教學是教師責無旁貸的職責。教師只有具備較高的課堂教學的責任意識，才會拿出更多的精力去研究和分析課堂教學，尋找促進課堂互動的方法，提高課堂教學互動的效果。教師需要把課堂還給學生，尊重學生，讓學生成為主體，真正做到以學論教、為學而教、以教促學。教師需要根據(jù)教學的內容，采用多種多樣的教學形式，如討論、辯論、案例教學等，提高學生的參與合作意識，使師生在教學活動中達到情感的共鳴，從而擺脫機械傳授知識的沉悶課堂氛圍，學生越發(fā)積極自由地表達自己的見解，也就會出現(xiàn)充滿生機與活力的嶄新氣象。同時，師生在日常生活中要加強聯(lián)系，通過電子郵件、短信等各種輔助的交流工具，時刻了解學生的各種訴求，促進溝通，加強友誼，為日后課堂教學互動奠定基礎。

二、固態(tài)相變案例教學的課堂設計

固態(tài)相變課程的內容涉及相變的熱力學、動力學、晶體學、組織學、性能學等，學習的重點是固態(tài)相變的物理本質和相變機理，是理論知識較強的課程。傳統(tǒng)課堂教學的目的側重于掌握教材中的基礎理論知識，使學生了解該課程的基礎理論體系。課堂教學的主要任務是引導學生掌握奧氏體轉變、珠光體轉變、馬氏體轉變、貝氏體轉變的熱力學機制，理解上述轉變發(fā)生的方式和過程，而很少考慮如何提高學生運用這些知識的能力。案例教學的目的則側重于培養(yǎng)學生應用基礎理論知識發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。例如，在“軸承在精加工時發(fā)現(xiàn)裂紋”的案例教學中，我們要求學生能運用熱處理理論知識，尋找金屬零部件開裂的原因，了解金屬材料加熱及保溫過程的重要性等。

1.案例教學模式的特點。案例教學是一種教與學兩方直接參與，共同對案例或疑難問題進行討論和合作式的教學方案。案例教學的特點決定了案例教學必須注重課堂設計，才能收到良好的教學效果[2]。與傳統(tǒng)的教學方法相比，案例教學的特點主要表現(xiàn)為以下幾個方面：①案例不能代替教材，案例是課堂教學內容的“引子”，是吸引學生的“載體”，仍需要系統(tǒng)地學習教材上的理論知識；②案例是課堂教學活動的中心內容，用于師生討論而不是教師單方面灌輸講授；③教師是課堂教學活動的策劃者、引導者和推動者，不是唯一的講解者，學生是案例課堂教學活動的主體，參與有效地互動有利于其能力的培養(yǎng)。案例教學方式靈活多樣，課堂氣氛活躍，內容生動形象，有利于學生深化理論知識的學習。

2.案例教學課堂設計的內容。由于課堂教學所具有的特點，使得教師必須同時借助課堂講解、提問討論、案例教學等多種方法，才能達到較好的教學效果。從固態(tài)相變的教學實踐看，傳統(tǒng)的基礎理論知識講解或許對于知識的概括有很好的效果，但學生的學習興趣并不濃厚，感性認識也不強，對于所學知識的具體運用更是模糊不清。利用固態(tài)相變在科研和實際生產過程中積累的典型應用，如齒輪、軸承、彈簧、工具等零部件具體的熱處理工藝過程及原理，這些具體的理論知識應用實例會吸引學生主動地參與教學互動，從而收到更好的教學效果，此時課堂的合理設計就顯得尤為重要。①經典教學案例的選擇，案例的科學選擇是案例教學課堂互動能否成功的關鍵。固態(tài)相變課程所涉及的內容包括相關概念及一般規(guī)律、奧氏體的形成、珠光體及共析分解、馬氏體轉變、貝氏體轉變及回火轉變等，金屬零部件的熱處理工藝過程都會或多或少涉及這些基礎知識。因此，在選擇案例時，一定要有針對性地凸現(xiàn)每一個案例背后的知識點，通過案例歸納出需要重點講授的理論知識。在課前準備階段，教師需要對所講案例進行深度剖析，找出案例中的關鍵性科學問題，弄清該問題與課程知識點的關聯(lián)。同時，學生在案例教學中，還要提前預習相關的專業(yè)知識，找到案例與理論知識的結合點，并對案例提出個人的分析意見。②課堂上的互動策略，精心選擇的案例可以縮短理論知識與實際生產環(huán)境的差距。案例在引入時，教師需要闡述案例教學的基本思想，介紹案例討論過程中的具體要求，如課堂討論的時間限制、程序安排、可能涉及的知識點和案例分析應該注意的問題等，通過課堂提問引導學生熟悉案例，讓學生盡快思考案例的科學本質[3]。課堂提問是案例教學中組織和控制教學活動的重要手段。恰到好處的提問，能夠把學生帶入特定的案例情境，有助于學生運用有價值的信息分析案例和進行創(chuàng)造性思考。設計的問題除了要具有啟發(fā)性外，還需要符合學生的知識結構和思維特點。問題應該是案例與理論知識的紐帶，通過選擇題、填空題、是非題等提問形式，引導學生回歸討論的主題，師生通過對案例中所包括的信息進行解釋、分析、演繹、推理得出結論，最終實現(xiàn)從具體案例分析過渡到學習一般理論知識的過程。③歸納理論知識，案例教學的最后環(huán)節(jié)是歸納或演繹專業(yè)理論知識。教師通過點評學生的討論，對討論中涉及的理論問題進行系統(tǒng)的總結和延伸，點明該理論或知識點在固態(tài)相變課程框架中的位置。在此環(huán)節(jié)，教師對學生在案例討論中的表現(xiàn)要給予鼓勵和肯定，以便于今后能更好地進行案例討論。同時，教師有必要對案例進行總結，揭示其包含的原理、規(guī)律，并對該理論知識進行更加翔實的闡述，使學生對該問題有更全面的認識。例如，金屬零部件在精加工時發(fā)現(xiàn)開裂現(xiàn)象，需要與材料的奧氏體化、淬火等熱處理工藝過程聯(lián)系起來，尋找材料發(fā)生開裂的原因及其科學本質。

三、案例教學實施中應注意的問題

案例教學讓學生變被動為主動，有效地調動了學生參與的熱情，增強了學生學習的積極性，改善了固態(tài)相變課程的教學效果?？茖W地運用好案例教學，需要避免案例選擇的隨意性和案例分析時的就事論事。案例教學效果的好壞與教師課堂設計水平的高低有著極其重要的關系[4]。同時，我們也應注意到案例教學本身的局限性。通過經典案例概括的知識在整個知識框架中不具有普適性和科學性，往往會誤導或限制學生運用基礎理論知識解決具體的實際生產問題。固態(tài)相變案例教學只是一種實踐性教學方法，它不能完全代替固態(tài)相變理論知識的系統(tǒng)學習。任何一種教學方法只有進行科學地應用，才能最大限度地發(fā)揮其優(yōu)勢[5]。因此，只有通過合理設計課堂教學的過程，將案例教學的優(yōu)勢和傳統(tǒng)的固態(tài)相變基礎理論知識教學方法的優(yōu)勢有機地結合起來，才能真正提高固態(tài)相變課堂教學活動的質量和改善教學效果。

總之，案例教學作為固態(tài)相變課程教學方法中的一個重要組成部分，案例的選擇和課堂的設計既要符合固態(tài)相變課程的特點和教學目的的要求，又要發(fā)揮案例教學師生互動、啟發(fā)學生創(chuàng)新性思維的優(yōu)勢，最終實現(xiàn)固態(tài)相變理論知識與實際生產應用兩者的有效結合。

參考文獻：

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[4]李秉成.案例教學與傳統(tǒng)課堂教學的關系——以財務案例教學為基礎[J].中國冶金教育，2009，（4）：47-49.

[5]李寒梅.案例教學在教師教育課堂教學中的觀察與啟示[J].中國大學教育，2013，（6）：70-72.