《工程材料》課程立體化教學(xué)與改革的探討

李戩 王金輝 高莉 薛彩紅 雷富軍

摘 要：文章首先針對立體化教學(xué)模式的概念進(jìn)行闡述，并在此基礎(chǔ)上，分析了《工程材料》課程的相關(guān)特點(diǎn)，最后建設(shè)性提出了《工程材料》的有效教學(xué)方式和相關(guān)的教學(xué)改革建議。

關(guān)鍵詞：立體化教學(xué)；工程材料；教學(xué)方式；教學(xué)改革

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2096-000X（2017）09-0111-02

Abstract： This thesis first discusses the definition of pluralistic teaching model. Based on it， course features of Engineering Material are analyzed. Finally， effective suggestions on teaching method and teaching reform are put forward.

Keywords： pluralistic teaching； engineering material； teaching method； teaching reform

一、立體化教學(xué)模式的概念簡述

在各階段均倡導(dǎo)素質(zhì)教育的今天，“立體化教學(xué)”已經(jīng)逐漸被人們所關(guān)注和認(rèn)識，實(shí)際上，所謂立體化教學(xué)，就是在一門科學(xué)學(xué)科當(dāng)中，學(xué)生所學(xué)習(xí)的知識內(nèi)容豐富，教學(xué)目標(biāo)明確集中、教學(xué)方式多樣化、多維化，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中有很強(qiáng)的立體感。這種教學(xué)模式就被稱之為“立體化教學(xué)模式”。

與傳統(tǒng)的教學(xué)模式進(jìn)行對比分析，傳統(tǒng)的“填鴨式”教學(xué)法主要是憑借紙質(zhì)材料來作為媒介，而在立體化教學(xué)模式當(dāng)中，教師除了需要使用紙質(zhì)材料開展教學(xué)活動(dòng)之外，還需要使用到諸如CAI課件、電子教案、網(wǎng)絡(luò)教材、在線同步輔導(dǎo)等內(nèi)容。學(xué)生在多種教學(xué)形式的幫助下，其學(xué)習(xí)積極性、學(xué)習(xí)效率以及學(xué)習(xí)主動(dòng)性都能夠得到顯著的提升。教師的課堂教學(xué)效率和教學(xué)量也可以得到較為明顯的提升。而各大高等院校憑借自身的不斷建設(shè)，其多媒體教室、校園網(wǎng)絡(luò)、公共機(jī)房等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)也正在不斷完善，給高校立體化教學(xué)模式的開展創(chuàng)造了硬件條件，讓立體化教學(xué)模式能夠在我國得到更大范圍的推廣和普及。

二、《工程材料》學(xué)科特征分析

（一）基礎(chǔ)概念多

就工程材料課程進(jìn)行觀察，學(xué)生在進(jìn)行該學(xué)科學(xué)習(xí)的過程中會(huì)接觸到很多的基本知識概念、專業(yè)術(shù)語和專有名詞。在理解這些基礎(chǔ)概念的過程當(dāng)中，因?yàn)楦拍畹母叨瘸橄笮?，?dǎo)致學(xué)生很難通過簡單的語言對這些基礎(chǔ)概念進(jìn)行描述和表達(dá)，使得學(xué)生在理解和記憶重要知識點(diǎn)的過程當(dāng)中，沒有對《工程材料》的產(chǎn)生客觀理性的認(rèn)識，致使使用傳統(tǒng)教學(xué)方式的教學(xué)效果普遍較差。

（二）內(nèi)容覆蓋面廣

《工程材料》的學(xué)習(xí)內(nèi)容涵蓋有重要材料的成分構(gòu)成、加工技術(shù)、組織、構(gòu)成和性能之間的聯(lián)系等方面的內(nèi)容。因?yàn)槲覈Ｓ玫臋C(jī)械工程材料種類呈現(xiàn)多樣化的態(tài)勢，涉及范圍非常廣泛，導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)這一科目時(shí)很難掌握知識要點(diǎn)，并且在學(xué)習(xí)的過程中，很容易因?yàn)楦拍畹南嗨菩院彤a(chǎn)生混淆現(xiàn)象。

（三）重點(diǎn)掌握困難

在我國所開展的《工程材料》學(xué)科教學(xué)改革的過程當(dāng)中，該科目在高校當(dāng)中所占據(jù)的課時(shí)數(shù)量有所降低，教師為了完成相關(guān)的教學(xué)認(rèn)識，就必須要加快教學(xué)進(jìn)度。在教學(xué)的過程中，針對一些重點(diǎn)知識，教師很難對學(xué)生進(jìn)行鞏固強(qiáng)化，導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)這一科目的過程當(dāng)中，知識重點(diǎn)很難得到掌握和了解。

三、《工程材料》課程的立體化教學(xué)方法以及教學(xué)改革意見

教師在針對《工程材料》進(jìn)行教學(xué)的過程中應(yīng)進(jìn)行積極的研究和嘗試，以增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果作為最終目的，使用多元化的教學(xué)方式和手段，將這一學(xué)科當(dāng)中所涉及的基礎(chǔ)概念進(jìn)行直觀化、生動(dòng)化、具象化的表達(dá)，便能夠讓學(xué)生的學(xué)習(xí)效果得到明顯的提升。

（一）使用古代歷史來引起學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性

教師在進(jìn)行《工程材料》課程的教學(xué)過程當(dāng)中，適時(shí)地引入一些人類發(fā)展史材料，往往能夠很好的引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，為接下來的教學(xué)活動(dòng)開展打下良好的基礎(chǔ)。

例如：結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，教師在教學(xué)的過程中，可以向?qū)W生講授越王勾踐劍和黃銅礦石的歷史，學(xué)生在教師所講授的故事當(dāng)中，認(rèn)識到從我國的春秋戰(zhàn)國時(shí)期起，便開始大量使用鐵器來進(jìn)行武器的制作。而到了明朝時(shí)期，當(dāng)時(shí)的科學(xué)家宋應(yīng)星在其所著的《天工開物》當(dāng)中記錄了古代使用了滲碳熱處理等鐵器加工技術(shù)，這代表著中國古代在金屬材料加工和熱處理技術(shù)上已經(jīng)處在世界先進(jìn)水平。最后，教師還可以向?qū)W生介紹新中國成立之后，中國鋼鐵行業(yè)的迅速發(fā)展史。通過歷史知識的講授，不但讓學(xué)生認(rèn)識到了我國偉大的歷史，同時(shí)也激發(fā)了學(xué)生對這一學(xué)科的濃厚學(xué)習(xí)熱情，而且也讓學(xué)生對我國金屬材料的加工技術(shù)有了一個(gè)初步的了解。

（二）增強(qiáng)《工程材料》課程直觀性的方式例談

1. 多媒體教學(xué)法的運(yùn)用

教師應(yīng)充分認(rèn)識到，多媒體技術(shù)的出現(xiàn)，顯著降低了教師在課堂教學(xué)過程中用于黑板板書的時(shí)間，讓學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)容變得更加直觀、形象和生動(dòng)，同時(shí)也為學(xué)生留下了更加深刻的印象。并且，針對一些學(xué)生在理解過程中存在困難，教師在講授的過程中又比較麻煩的知識點(diǎn)，憑借多媒體技術(shù)的應(yīng)用，學(xué)生往往可以更加深層次的來對這些知識進(jìn)行理解。

例如：教師在進(jìn)行有關(guān)晶體結(jié)構(gòu)、合金結(jié)晶過程、晶體缺陷、材料變形以及相圖分析的過程當(dāng)中，可以首先進(jìn)行FLASH與視頻材料的制作。讓學(xué)生在理解相關(guān)知識點(diǎn)的過程中，多媒體技術(shù)可以為學(xué)生生動(dòng)的演示出原本復(fù)雜的變化過程。并且教師配合多媒體影響對學(xué)生進(jìn)行知識的講解時(shí)，學(xué)生可以憑借聲音和畫面的有機(jī)結(jié)合，讓學(xué)習(xí)的積極性得到明顯提升，課堂氛圍得到顯著活躍。另外，教師還可以利用參觀考察或外出學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，搜集一些企業(yè)在進(jìn)行機(jī)械材料加工過程中的熱處理技術(shù)運(yùn)用的資料，在課堂上向?qū)W生進(jìn)行演示，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中有更加真實(shí)的體驗(yàn)，方便學(xué)生進(jìn)行知識的掌握和記憶。

2. 實(shí)例教學(xué)法的應(yīng)用

教師為了更好地落實(shí)教學(xué)內(nèi)容，鍛煉學(xué)生的知識運(yùn)用能力，需要在《工程材料》的相關(guān)章節(jié)開展實(shí)例教學(xué)活動(dòng)。

例如：在學(xué)習(xí)減速器的相關(guān)理論知識的過程當(dāng)中，對于減速器當(dāng)中的軸承、齒輪、螺栓、鍵、銷以及箱體等不同零部件在不同環(huán)境條件與使用性能的要求，進(jìn)行正確的選用，科學(xué)進(jìn)行熱處理技術(shù)的設(shè)置。使用學(xué)生開展金工實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)，向?qū)W生傳授金結(jié)加工廠的案例資料，講述材料選擇、材料加工以及材料成型的相關(guān)過程，同時(shí)把對應(yīng)的產(chǎn)品制作成展示平臺(tái)，向?qū)W生說明相關(guān)材料的性能表現(xiàn)。教師還可以根據(jù)當(dāng)前實(shí)驗(yàn)室的物質(zhì)條件情況，讓學(xué)生主動(dòng)進(jìn)行材料性能測試的常規(guī)方法學(xué)習(xí)。

3. 實(shí)物教學(xué)法的運(yùn)用

常言道“耳聽為虛，眼見為實(shí)”，教師在進(jìn)行《工程材料》教學(xué)的過程當(dāng)中，應(yīng)向?qū)W生進(jìn)行常見工程材料的展示，讓所學(xué)知識和日常生活之間有更加深刻的聯(lián)系，同時(shí)也讓學(xué)生對該科學(xué)的相關(guān)理論有更加深入的認(rèn)識。

例如：教師在課堂教學(xué)的過程中，把司母戊鼎的縮略模型帶進(jìn)課堂，向?qū)W生傳授銅器材料的相關(guān)知識。又如在學(xué)習(xí)工業(yè)鋼材相關(guān)知識的過程中，教師也可以向?qū)W生準(zhǔn)備刀頭、鋸條、滑動(dòng)軸等實(shí)物配件；還有就是在講授高分子材料的相關(guān)特點(diǎn)時(shí)，教師又可以向?qū)W生展示薄膜、塑膠等實(shí)物材料，憑借學(xué)生的親眼所見，能夠清晰的針對不同材料的使用性能和工作環(huán)境條件進(jìn)行了解，在學(xué)生的腦海中形成深刻的記憶。

（三）教學(xué)方式的優(yōu)化

立體化教學(xué)模式強(qiáng)調(diào)教師應(yīng)使用多元化的教學(xué)方式來開展教學(xué)活動(dòng)，基于《工程材料》課堂的內(nèi)容特點(diǎn)，教師在教學(xué)過程中應(yīng)使用一下的教學(xué)方式。

1. 導(dǎo)學(xué)法

在正式開展學(xué)習(xí)活動(dòng)之前，教師可以誘導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成自己所獨(dú)有的學(xué)習(xí)方式和長期學(xué)習(xí)能力。在知識的講授過程中，教師應(yīng)以學(xué)生作為核心，憑借問題的設(shè)計(jì)和教學(xué)內(nèi)容的合理安排，讓學(xué)生能夠在學(xué)習(xí)過程中，自主進(jìn)行有關(guān)問題的思考。讓學(xué)生找到相關(guān)問題的最佳解決途徑。

例如：在工業(yè)用鋼這一知識的教學(xué)過程當(dāng)中，教師首先組織學(xué)生對不同鋼材的性能開展專題討論活動(dòng)，各討論小組提出自己對鋼材料性能的討論意見，在意見交流的過程中，學(xué)生對新知識的理解得到加深，在教學(xué)活動(dòng)完成之后，教師為學(xué)生留下了一定的課后問題，讓學(xué)生必須通過有關(guān)的資料查閱得到答案，在掌握知識增加視野的同時(shí)，也讓學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力得到了培養(yǎng)。

2. 對比法

教師可以使用對比法將《工程材料》課程當(dāng)中所涉及到的理論、材料類型、處理技術(shù)、材料性能等學(xué)生容易混淆的知識重點(diǎn)進(jìn)行串聯(lián)，憑借比較的方式進(jìn)行知識的講解。

例如：教師在教學(xué)設(shè)計(jì)的過程中，將共晶相圖、勻晶相圖、包晶相圖以及共析相圖的進(jìn)行對比聯(lián)系，幫助學(xué)生進(jìn)行知識的掌握和記憶。這種教學(xué)方式適合于辨析易混淆點(diǎn)時(shí)進(jìn)行使用。

（四）《工程材料》的教學(xué)改革意見

從學(xué)生的角度出發(fā)，在采用新的教學(xué)方式之后能夠通過相關(guān)的考核是非常重要的一個(gè)問題。學(xué)校所采用的考核方式一般都是筆試為主。很多學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中都是臨陣磨槍，根本起不到人才培養(yǎng)的效果，因此在《工程材料》的教學(xué)改革工作當(dāng)中，針對考核方式的改革應(yīng)成為其中的重點(diǎn)。

學(xué)校應(yīng)使用多元化的考核指標(biāo)來對學(xué)生進(jìn)行考察?？己藘?nèi)容應(yīng)涵蓋有平時(shí)學(xué)習(xí)情況、動(dòng)手實(shí)踐能力以及期末筆試成績?nèi)矫娴目己藖砗饬繉W(xué)生的總成績。其中，平時(shí)學(xué)習(xí)狀況涵蓋內(nèi)容為學(xué)生日常課堂討論情況、平時(shí)作業(yè)完成情況等，主要考察學(xué)生對于這一科目的學(xué)習(xí)態(tài)度，該項(xiàng)成績占到學(xué)生總成績的30%；動(dòng)手實(shí)踐能力主要是學(xué)生的在動(dòng)手實(shí)驗(yàn)過程中的實(shí)際效果，該項(xiàng)成績占據(jù)學(xué)生總成績的30%；最后期末考試成績占據(jù)到學(xué)生總成績的40%（學(xué)生即使在期末考試當(dāng)中得到滿分，但是如果平時(shí)學(xué)習(xí)表現(xiàn)差，仍然可能會(huì)不及格）。通過這樣一種成績評定方式，約束了學(xué)生在這一科目學(xué)習(xí)過程中的行為，讓學(xué)生能夠在硬性條件的控制下，增強(qiáng)自己的自主學(xué)習(xí)能力，也能讓教師所設(shè)計(jì)的教學(xué)活動(dòng)得到更好的效果。

四、結(jié)束語

在全國倡導(dǎo)素質(zhì)教育的今天，《工程材料》課程更應(yīng)該有大規(guī)模的變化和調(diào)整，傳統(tǒng)的教學(xué)方式已經(jīng)明顯無法適應(yīng)學(xué)生的實(shí)際情況，基于以上因素，本文提出了在《工程材料》這一科目中開展立體化教學(xué)模式的相關(guān)構(gòu)想，希望能夠給予從事該科目教學(xué)工作的教師群體帶來有價(jià)值的參考。

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