“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下的《計(jì)算機(jī)在材料中的應(yīng)用》教學(xué)改革與實(shí)踐

鄧同生 齊亮 歐平

摘?要：針對(duì)本課程知識(shí)點(diǎn)多面廣的特點(diǎn)，結(jié)合當(dāng)前科技的發(fā)展、知識(shí)的更新，對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了深度整合，使教學(xué)更加適應(yīng)新形勢(shì)的需要?；谝苿?dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將教學(xué)方法設(shè)計(jì)為講授、示范操作和實(shí)踐操作三種模式，教學(xué)過(guò)程中三種模式交替穿插。同時(shí)，通過(guò)研究和實(shí)踐，開(kāi)發(fā)出一套基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的課程評(píng)價(jià)體系，提高了學(xué)生積極性，激活了學(xué)生自主探究專業(yè)知識(shí)的欲望，從而獲得專業(yè)知識(shí)與學(xué)習(xí)能力兩方面的提高。

關(guān)鍵詞：“互聯(lián)網(wǎng)+”;計(jì)算機(jī)在材料中的應(yīng)用;教學(xué)改革

一、 前言

計(jì)算機(jī)作為一種現(xiàn)代工具，在材料科學(xué)的研究和發(fā)展過(guò)程中發(fā)揮著舉足輕重的作用。以金屬材料的成形過(guò)程為例，從材料的凝固、成型過(guò)程中的流動(dòng)規(guī)律、溫度場(chǎng)、應(yīng)力應(yīng)變場(chǎng)等的仿真預(yù)測(cè)，到成形設(shè)備的自動(dòng)化控制，再到后期成形質(zhì)量的檢測(cè)及數(shù)據(jù)處理等等，均需要借助計(jì)算機(jī)才能夠高效地實(shí)現(xiàn)。這對(duì)從業(yè)人員的計(jì)算機(jī)知識(shí)及其應(yīng)用能力提出了越來(lái)越高的要求。

國(guó)內(nèi)外院校在本課程的教學(xué)改革方面進(jìn)行了一些探索，但仍然有較多方面亟待改進(jìn)。如教材及教學(xué)內(nèi)容方面，本課程可使用的教材雖然很多，但卻經(jīng)常面臨找不到合適教材的問(wèn)題。教學(xué)方法上，將理論教學(xué)和實(shí)踐操作密切結(jié)合，但是依然存在諸多障礙，比如由于軟件操作過(guò)程沒(méi)有呈現(xiàn)出講授中出現(xiàn)的結(jié)果而不知所措等等。

隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”在各行業(yè)中的應(yīng)用和推廣，如何從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)效果評(píng)價(jià)等多方面開(kāi)展相應(yīng)研究，提高學(xué)生的創(chuàng)造性和適應(yīng)性，培養(yǎng)“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代要求的創(chuàng)新型復(fù)合人才成為本課程改革的核心要?jiǎng)?wù)。

二、 教學(xué)內(nèi)容

本課程由材料科學(xué)與工藝的計(jì)算機(jī)模擬、計(jì)算機(jī)在文獻(xiàn)檢索、材料檢測(cè)、數(shù)據(jù)處理、圖像分析等方面的應(yīng)用以及材料加工過(guò)程的計(jì)算機(jī)控制等眾多教學(xué)版塊組成。然而學(xué)時(shí)有限，因此，需要結(jié)合當(dāng)前材料科學(xué)的發(fā)展、知識(shí)的更新，對(duì)課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行深度整合，嚴(yán)格控制教學(xué)知識(shí)面，使教學(xué)更加適應(yīng)新時(shí)代的需求。

在全面梳理分析學(xué)生專業(yè)知識(shí)體系的基礎(chǔ)上，將各個(gè)知識(shí)點(diǎn)建立明晰的層次關(guān)系，結(jié)合金屬材料工程和材料成型及控制工程專業(yè)方向的課程體系，以金屬材料及其加工成型為突破口，經(jīng)過(guò)廣泛深入的研討，將“材料科學(xué)與工藝的計(jì)算機(jī)模擬”“計(jì)算機(jī)在數(shù)據(jù)處理方面的應(yīng)用”和“文獻(xiàn)檢索”三部分作為重點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行講解，加大相關(guān)部分的課時(shí)分配，要求學(xué)生能對(duì)其中的基本理論、概念有深入的理解和掌握，并能熟練上機(jī)實(shí)踐操作，其他方面內(nèi)容作為通識(shí)普及性教育內(nèi)容。

三、 教學(xué)方法

基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，針對(duì)本課程特點(diǎn)將教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)為理論講授、示范操作和學(xué)生上機(jī)操作三大模式，教學(xué)過(guò)程中三種模式交替穿插，以加深學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解，熟練地進(jìn)行相關(guān)操作。

現(xiàn)代多媒體教學(xué)手段在示例的演示等方面具有無(wú)可替代的優(yōu)勢(shì)，本課題在多媒體教學(xué)的基礎(chǔ)上，結(jié)合當(dāng)前移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，利用“藍(lán)墨云班課”等優(yōu)秀教學(xué)輔助軟件，與學(xué)生展開(kāi)線上互動(dòng)教學(xué)，提供相關(guān)的學(xué)習(xí)資料，使學(xué)生開(kāi)闊眼界，從而大大提高學(xué)生們的主觀能動(dòng)性。另外在實(shí)際上機(jī)操作過(guò)程中，加強(qiáng)操作過(guò)程中的及時(shí)指導(dǎo)，樹(shù)立學(xué)生信心，使學(xué)生充分理解軟件操作的目的、整體框架流程，而不是死記硬背操作步驟，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

四、 教學(xué)效果評(píng)價(jià)

本課程具有較強(qiáng)的實(shí)踐性，因此評(píng)價(jià)方法為考查。經(jīng)研究，將評(píng)價(jià)過(guò)程分為課程中評(píng)價(jià)和課程后評(píng)價(jià)，其中課程中評(píng)價(jià)包括出勤、線上互動(dòng)、軟件的理解及操作能力等方面，注重學(xué)生對(duì)方法的理解，而不是操作流程的死記硬背水平。出勤和互動(dòng)均利用“互聯(lián)網(wǎng)+”形式，在教學(xué)輔助手機(jī)App里完成，可大大提高效率和學(xué)生參與的積極性。課后評(píng)價(jià)通過(guò)完成習(xí)題操作的方式考查學(xué)生實(shí)際分析解決復(fù)雜問(wèn)題的能力，從中發(fā)現(xiàn)學(xué)生的不足。

通過(guò)研究和實(shí)踐，開(kāi)發(fā)出一套實(shí)用的課程在線評(píng)價(jià)體系，提高了學(xué)生積極性，激活了學(xué)生探究專業(yè)知識(shí)的欲望，從而獲得專業(yè)知識(shí)與學(xué)習(xí)能力兩方面的提高。

五、 結(jié)語(yǔ)

課題以“互聯(lián)網(wǎng)+”思維為指導(dǎo)，以教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)效果評(píng)價(jià)的改革為載體，整合優(yōu)化教學(xué)資源，改進(jìn)教學(xué)方法，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣與熱情，以實(shí)際應(yīng)用為背景，簡(jiǎn)明、通俗化闡述專業(yè)知識(shí)。運(yùn)用移動(dòng)互聯(lián)等先進(jìn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)使內(nèi)容可視化、動(dòng)態(tài)化，消除學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)的陌生感、抽象感和恐懼感，激活其求知欲，提高認(rèn)知能力。使專業(yè)課程的教學(xué)更加適應(yīng)新形勢(shì)的需要，對(duì)提高教學(xué)質(zhì)量具有重要意義。

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