視頻案例教學在金屬材料工程專業(yè)教學中的應用

王雪姣，晉 璽，石曉輝，李線絨，喬珺威

(太原理工大學材料科學與工程學院材料加工系，山西 太原 030024)

1 視頻案例教學的現(xiàn)狀

隨著多媒體技術的發(fā)展，高等學校在課堂教學中對幻燈片等多媒體教學手段的使用頻率日漸增加。相比于傳統(tǒng)的板書教學，多媒體教學因其圖像生動、圖文并茂等優(yōu)勢近年來被廣泛采用，目前已經成為一種主流的教學方式。在此基礎上，部分高校及學科開始采用與教學內容密切相關的視頻素材進行視頻案例教學，并取得了良好的教學效果。例如，在醫(yī)學教學，尤其是外科教學中，病例的視頻錄像以及手術錄像已成為外科教學的重要方法之一[1,2]。

金屬材料工程專業(yè)為工科專業(yè)，專業(yè)課程所講授的內容大多與工程材料、工業(yè)生產的實際工況密切相關。盡管專業(yè)培養(yǎng)體系中設有認識實習、生產實習等環(huán)節(jié)供學生赴工廠進行工業(yè)生產的實習，增加對實際工況的感性認識，但日常的理論教學與工業(yè)的實際生產仍存在一定的脫節(jié)，學生在聽課的過程中僅通過多媒體的文字和圖片示例很難對實際工況有深刻的認識。目前金屬材料工程專業(yè)課的授課方式大多為傳統(tǒng)板書教學與幻燈片教學相結合，視頻案例教學尚未得到廣泛的重視及應用。本文提出在與工程實際緊密相關的課程教學中，適當選擇生動形象、有代表性、有啟發(fā)性的視頻素材作為視頻案例進行課程教學，可以極大地激發(fā)學生對課程內容的學習興趣，使學生對所學知識、材料及設備的建立清晰的認識，并促進理論學習與生產實踐的融合。

以金屬材料工程專業(yè)的《熱處理設備與儀表》這門課程為例，授課內容包括傳熱學理論、儀器儀表理論以及大量工業(yè)熱處理設備的原理及應用，但工業(yè)熱處理設備在日常生活中很難接觸到，學生對設備的形狀、體積、功能、生產線的運行情況、產品的生產流程等很難形成生動形象的認知，此時適當?shù)剡x取工廠生產線的視頻素材進行視頻案例教學可以最快地讓學生對設備的產線及工況有形象、清晰的認知，為后續(xù)的理論教學形成鋪墊并激發(fā)學生對后續(xù)理論知識的學習興趣。

2 視頻案例教學的實施方法

2.1 視頻素材的選取與制作要求

為更好地貼合教學內容，服務于課堂授課，視頻素材精心的選擇與制作至關重要。這就要求授課教師廣泛地收集、涉獵相關的視頻素材并從中篩選出適當?shù)囊曨l素材作為授課所需的視頻案例，必要時還需授課教師親自完成視頻素材的編輯與加工，這也是對知識點、知識框架的設計與重構過程，經過精心設計與編輯的視頻案例才能發(fā)揮更好的授課效果。視頻素材的選取與制作要求包括以下三點：

第一，視頻素材應重點突出且服務于教學內容，需要與課堂授課內容相輔相成、并起到補充、增強的作用。在視頻素材的選擇與剪輯時，應從教學大綱出發(fā)，詳細分析本節(jié)課的教學目標、教學內容、授課結構等，明確授課的重點、難點。所選取的視頻素材圍繞重點、難點展開，通過視頻生動、直觀的可視性展示來加深學生對知識點的理解。同時，視頻素材應具有強烈的針對性，可以讓學生在短時間內掌握視頻中的重點，形成清晰的主觀印象，以便相關授課內容的展開。比如在《熱處理設備與儀表》講授電阻爐的原理與結構時，若先播放工廠中電阻爐的結構以及相關產線的視頻，隨后再進行電阻爐的結構及工作原理的講授，就可以使學生更清晰地了解電阻爐在實際生產中的作用與使用，形成宏觀認識，隨后由此出發(fā)進行相關理論知識的講授，增強授課效果。

第二，視頻素材應立體全面、形象生動。視頻素材是聲音、圖像、文字的綜合載體，優(yōu)秀的視頻素材可以在有限的時間內提供大量的信息，吸引學生的注意力，激發(fā)學習興趣，給課堂教學注入活力。因此視頻素材的內容需要內容立體、形象生動、帶入性強，創(chuàng)造逼真的教學氛圍，使學生對所涉及的工程內容產生濃厚的興趣與主觀感受。例如，在鋼鐵材料熱處理的視頻素材選擇時，由熱處理過程、工業(yè)產線、被處理工件動態(tài)的鏡頭切換與追蹤、熱處理機理的動畫演示等內容組成的視頻素材比單一內容的熱處理錄像更生動形象，所包含、展現(xiàn)的工況和知識點也更加立體全面。

第三，視頻素材應短小精悍。課堂教學的時間十分寶貴，因此如何在有限的時間內對授課內容進行合理的規(guī)劃與分配，通過視頻案例最大限度地激發(fā)學生的學習興趣，并平衡授課知識的深度、廣度與工程實踐教學是十分重要的問題。視頻素材的播放應遵循少而精的原則，在一堂課播放的視頻建議不超過1段，這樣方可保證授課節(jié)奏的連續(xù)性，使課堂教學不因視頻素材的插入而被打亂。另外所選擇的視頻素材需要濃縮、精煉、與授課內容密切相關，重點突出，視頻內容圍繞一個主題而展開，視頻長度以1～5分鐘為宜，這樣可以在短時間內吸引學生的注意力、激發(fā)興趣，并避免學生的認知疲勞，最大限度地利用課堂時間來達到良好的教學效果。時間太長、內容散漫而拖沓的視頻素材不宜采用，教師可通過windows自帶的視頻剪輯軟件或者會聲會影等其他視頻編輯軟件來對視頻素材進行裁剪、修改、重新編輯以進行精煉與加工。

2.2 視頻素材的播放模式

研究指出視頻素材的播放順序需要根據(jù)授課內容及視頻素材的使用目的來進行調整，需綜合考慮多種因素來決定采用先講授后放映、先放映后講授、講授放映穿插三種模式之一[3]。因此，在金屬材料工程專業(yè)的課堂教學中，視頻素材播放的時機需要綜合考慮視頻內容、授課內容、視頻內容在知識體系的作用以及課堂氣氛等多種因素。例如，對工業(yè)材料、設備、產線或生產宏觀簡介的視頻素材宜在授課前播放，這樣可以激發(fā)學生的學習興趣，并建立對實際工況最直觀、形象的認識，易于后續(xù)知識點的鋪陳與開展；而涉及授課內容的細節(jié)介紹、重點難點展示的視頻則宜在知識點講授完以后進行播放，這樣可以對知識點進行鞏固與深化，強化授課效果。例如，在《金屬凝固原理》課程中，詳細講授完金屬材料凝固的整個過程以及所涉及的宏觀、微觀組織變化，再播放相應的視頻案例，則可以讓學生對所講的知識點進行再次復習、鞏固，建立生動、形象的認識，對材料凝固過程中柱狀晶、等軸晶以及縮孔等的形成有直觀深刻的印象，達到更好的授課效果。

2.3 視頻素材的深入分析及發(fā)散性講授

視頻案例生動形象的展示可以迅速將抽象的教學內容形象化、具體化，通過恰當?shù)囊曨l案例設計與視頻素材加工可以迅速學生的學習興趣，在視頻案例的制作過程中可以預留待解決的問題與難點，由此作為授課的切入點以及授課重點的提示來進行課堂講授。在講授過程中，可以從視頻案例中的情景與包含的內容展開深入分析，引出本節(jié)課的授課內容，在課堂講授過程中結合視頻案例進行分析與實況講解，并從視頻案例出發(fā)對知識點進行深度的挖掘與解析。另外，由于視頻案例來源于實際工況，這使視頻案例還能身臨其境地給學生帶來工業(yè)生產的情境體驗，這就為知識點的發(fā)散性講授提供了條件。例如，在講授熱處理設備時，可播放設備正常運行與異常運行時的視頻素材，隨后展開事故分析，發(fā)散性地啟發(fā)學生根據(jù)所學知識分析事故的產生原因與預防方法，引導學生綜合運用所學知識進行工業(yè)生產的分析與應用，這樣可以加深學生對授課內容的記憶、理解與應用能力，并增強學生的安全意識、責任意識。

2.4 通過視頻案例啟發(fā)學生進行課外拓展

在視頻素材成功引起學生的興趣后，除了在課堂上進行相關知識點的講授之外，還可以提供其他視頻素材并啟發(fā)學生進行課外拓展。提供視頻素材的具體途徑包括：建立班級郵箱或云盤，上傳相關的視頻素材供學生課后學習；提供視頻來源，如相關學習強國、公眾號、慕課等相關渠道。例如，在講授大型部件的焊接工藝時可節(jié)選央視《大國工匠》等節(jié)目中焊接的一小段視頻作為課堂的視頻素材來進行課程的導入。課后教師可提供節(jié)目名稱及獲取方式，鼓勵學生課下對其余視頻素材進行觀看和學習，在加深課堂所學內容的同時，也受到愛國教育的熏陶，激發(fā)民族自豪感與自信息，投身國家的現(xiàn)代化建設。

3 結語

金屬材料工程作為一門與實際生產密切相關的學科，部分課程的授課內容僅依靠傳統(tǒng)的板書、幻燈片教學等方式無法使學生直觀、形象、生動地認識理解相關的實際工況，因此通過視頻案例教學來進行相關知識點的講授有著十分重要的意義。視頻素材的選取需要濃縮、精煉，緊扣授課的重點與難點，選材生動形象、短小精悍。在授課過程中需要結合課程情況選擇合適的播放時機，對視頻素材進行深入的發(fā)掘與解析，并進行發(fā)散性講授，以最大程度激發(fā)學生的學習興趣，促進對知識點的理解。最后，還能啟發(fā)學生課余時間在課堂已有的視頻素材上進行積極的拓展學習?？傊?，合理地運用視頻素材進行案例教學可以活躍課堂氣氛，激發(fā)學生的學習興趣，加深學生的記憶，使學生對所學知識有形象、深刻的認識。通過課堂引導與課下延伸學習的結合，也可以充分調動學生的學習積極性，提升授課效果。