《金屬工藝學(xué)》課程線上教學(xué)資源建設(shè)與實(shí)踐

雷歌 孫文福

摘要：本文針對(duì)《金屬工藝學(xué)》課程特點(diǎn)，結(jié)合線上教學(xué)平臺(tái)功能，對(duì)課程內(nèi)容、教學(xué)方案及教學(xué)形式進(jìn)行了優(yōu)化。通過(guò)合理安排教學(xué)內(nèi)容、精心設(shè)計(jì)教學(xué)方案，細(xì)致遴選網(wǎng)上優(yōu)質(zhì)課程資源以及精心自建課程視頻資源推進(jìn)課程飽和度、深度建設(shè)。在實(shí)施教學(xué)過(guò)程中，利用多平臺(tái)混合模式線上教學(xué)和測(cè)試手段，提升學(xué)生學(xué)業(yè)緊張度和學(xué)習(xí)主動(dòng)性。

Abstract： According to the characteristics of Metal Technology course and the function of online teaching platform， this paper optimizes the course content， teaching scheme and teaching form. Through reasonable arrangement of teaching content， careful design of teaching program， careful selection of online high-quality curriculum resources and patient self-construction of curriculum video resources to promote the construction of curriculum saturation and depth. In the implementation of teaching process， using multi-platform mixed mode online teaching and testing means to enhance students' academic tension and learning initiative.

關(guān)鍵詞：金屬工藝;資源建設(shè);課程教學(xué);教學(xué)實(shí)踐

Key words： Metal Technology;resource construction;course teaching;teaching practice

0? 引言

近期，為響應(yīng)教育部“停課不停學(xué)”號(hào)召，深入貫徹落實(shí)教育部“金課”建設(shè)以及學(xué)校在特殊時(shí)期加強(qiáng)深入融合信息技術(shù)與教育教學(xué)理念，配合課程“三度”建設(shè)教育指導(dǎo)思想，本人針對(duì)《金屬工藝學(xué)》課程特點(diǎn)，結(jié)合線上教學(xué)平臺(tái)功能，對(duì)課程內(nèi)容、教學(xué)方案及教學(xué)形式進(jìn)行了優(yōu)化，助力學(xué)校智慧教學(xué)建設(shè)。

《金屬工藝學(xué)》是研究產(chǎn)品從原材料-毛坯件-合格零件的生產(chǎn)工藝過(guò)程，是后續(xù)機(jī)械類專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造等專業(yè)核心課程的基礎(chǔ)，為今后從事汽車設(shè)計(jì)、機(jī)械制造、機(jī)械工程、汽車服務(wù)工程，材料成型與加工等相關(guān)工程行業(yè)所需要的職業(yè)能力打下扎實(shí)的材料學(xué)理論基礎(chǔ)。[1]本課程實(shí)踐性強(qiáng)，與生產(chǎn)生活實(shí)際聯(lián)系緊密，對(duì)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際能力及動(dòng)手能力要求比較高，學(xué)生在學(xué)完課程后能夠達(dá)到應(yīng)用理論知識(shí)解決生產(chǎn)生活中存在的問(wèn)題，能夠綜合材料的使用性能和工藝性能結(jié)合使用環(huán)境、經(jīng)濟(jì)性等因素，合理選材。能夠制定合理的熱處理工藝、冷加工工藝完成簡(jiǎn)單零件的成型工藝定制。能夠制定合理的工藝順序并動(dòng)手加工完成金工實(shí)驗(yàn)。

1? 課程資源建設(shè)

1.1 合理安排教學(xué)內(nèi)容、精心設(shè)計(jì)教學(xué)方案

《金屬工藝學(xué)》課程具有兩個(gè)特點(diǎn)：一是綜合性強(qiáng)，涉及內(nèi)容包括金屬材料基礎(chǔ)和冷熱加工工藝，新概念和名詞術(shù)語(yǔ)多，內(nèi)容復(fù)雜、涉及知識(shí)面廣、專業(yè)性極強(qiáng)、學(xué)時(shí)有限;二是該課程與生產(chǎn)實(shí)際聯(lián)系緊密，不但要進(jìn)行課堂理論教學(xué)，還要落實(shí)金工實(shí)驗(yàn)，兩者相互補(bǔ)充。

本課程教學(xué)內(nèi)容主要包括三部分：一是機(jī)械工程材料、二是熱加工工藝、三是機(jī)械加工工藝。其中機(jī)械工程材料基礎(chǔ)部分主要包括金屬的力學(xué)性能、金屬的晶體結(jié)構(gòu)與結(jié)晶、金屬的塑性變形與在結(jié)晶、鐵碳相圖、鋼的熱處理、工業(yè)用鋼等。[2]熱加工工藝基礎(chǔ)主要包括鑄造、鍛壓、焊接等工藝。機(jī)械加工工藝基礎(chǔ)主要包括金屬切削加工的基礎(chǔ)知識(shí)、零件表面的加工方法等。在授課過(guò)程中注重知識(shí)點(diǎn)的循序漸進(jìn)，注重理論聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際，爭(zhēng)取讓學(xué)生能夠掌握知識(shí)點(diǎn)的實(shí)際應(yīng)用。

下面以導(dǎo)入課為例設(shè)計(jì)課程教學(xué)方案，導(dǎo)入課即學(xué)生接觸新課程課的第一環(huán)節(jié)，這個(gè)環(huán)節(jié)順利通過(guò)，可以指導(dǎo)學(xué)生輕松敲開(kāi)學(xué)習(xí)新課程的大門。考慮到車輛工程專業(yè)特點(diǎn)，導(dǎo)入課首先向?qū)W生展示汽車傳動(dòng)軸，并介紹傳動(dòng)軸如何傳遞扭矩。進(jìn)而說(shuō)明金屬工藝學(xué)在生產(chǎn)生活中的具體應(yīng)用：大家都明白，汽車主傳動(dòng)軸實(shí)現(xiàn)把發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的力矩傳遞給驅(qū)動(dòng)軸，在《工程力學(xué)》這門課中我們知道，圓軸扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件：，剛度條件：，不同材料的[？子]、[？茲]、G不同，可由上述公式進(jìn)行合理選材。而金屬工藝學(xué)能告訴我們?yōu)槭裁床煌牧系腫？子]、[？茲]、G不同，不同金屬材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是怎樣的，要生產(chǎn)具有某種力學(xué)性能材料的毛坯用什么方法等等。[3]

我們知道，傳動(dòng)軸主要的變形形式是扭轉(zhuǎn)變形，通過(guò)分析等截面圓軸，其最大切應(yīng)力出現(xiàn)在承受扭矩最大的橫截面上的最外圈，顯而易見(jiàn)，橫截面中心部分承受的切應(yīng)力很小，可知這部分材料沒(méi)有得到充分利用，所以工程上常采用空心截面構(gòu)件提高強(qiáng)度，節(jié)約材料，結(jié)構(gòu)輕便。如果發(fā)現(xiàn)車的傳動(dòng)軸是空心的，不要緊張也不要吃驚，這些都是經(jīng)過(guò)精確設(shè)計(jì)的，但是空心軸怎么加工呢？通過(guò)提出生產(chǎn)中的問(wèn)題，再輔以空心軸的加工工藝案例教學(xué)[4]，既能合理引出課程知識(shí)點(diǎn)，又能極大提升學(xué)生的興趣。教師層層遞進(jìn)推進(jìn)教學(xué)，系統(tǒng)化地組織教學(xué)內(nèi)容，每一個(gè)環(huán)節(jié)都提出問(wèn)題并解決問(wèn)題，又順理成章地引入下一個(gè)環(huán)節(jié)，學(xué)生在每一個(gè)環(huán)節(jié)都有所思考，極大地提高了學(xué)生的主動(dòng)性和參與度。這樣，結(jié)合空心軸從選材-圖紙?jiān)O(shè)計(jì)-加工工藝選擇-工廠制造-質(zhì)量檢驗(yàn)全過(guò)程為例，講解金屬工藝學(xué)的研究?jī)?nèi)容與課程地位，良好的設(shè)計(jì)工藝，是把圖紙變?yōu)楹细癞a(chǎn)品的必要條件，這樣課堂氛圍引人入勝，學(xué)生容易接受也更能把握課程的主要研究?jī)?nèi)容和性質(zhì)。

1.2 細(xì)致遴選網(wǎng)上優(yōu)質(zhì)課程資源

教師可在預(yù)習(xí)及課堂部分充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，進(jìn)行知識(shí)傳遞，尤其對(duì)于《金屬工藝學(xué)》這門實(shí)踐性非常強(qiáng)的課程來(lái)說(shuō)相當(dāng)適宜。不但可以使晦澀難懂的理論課變得輕松簡(jiǎn)單，而且將陳舊的教條知識(shí)得到更新。本門課主要包括金屬材料的基本知識(shí)（金屬材料的主要性能、鐵碳合金、鋼的熱處理、工業(yè)用鋼）;熱加工工藝基礎(chǔ)（鑄造、鍛壓、焊接）以及機(jī)械加工工藝基礎(chǔ)。[5]這些內(nèi)容涉及面廣、實(shí)踐性極強(qiáng)，而教材中的知識(shí)點(diǎn)僅僅以大量文字、圖紙或圖片的方式示，不足以完全展示相關(guān)知識(shí)內(nèi)容，學(xué)習(xí)起來(lái)較為困難，課堂講授難度極大。通過(guò)網(wǎng)上視頻資源把與相關(guān)的動(dòng)畫(huà)、圖片及生產(chǎn)錄像帶入課堂，配合教師講解，在課堂上指導(dǎo)學(xué)生內(nèi)化，使得復(fù)雜的金屬工藝學(xué)教學(xué)變得簡(jiǎn)單。教師指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，使學(xué)生通過(guò)探究、合作、互動(dòng)等，最終實(shí)現(xiàn)知識(shí)、技能和能力的全面提升。

1.3 精心自建課程視頻資源

該課程與生產(chǎn)實(shí)際聯(lián)系緊密，不但要進(jìn)行課堂理論教學(xué)，還要落實(shí)金工實(shí)驗(yàn)，兩者相互補(bǔ)充。建設(shè)金工實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)視頻資源目的是：利用三亞學(xué)院網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，建設(shè)可供學(xué)生課外學(xué)習(xí)，又可供教師輔助教學(xué)的網(wǎng)絡(luò)課程。金工實(shí)驗(yàn)對(duì)動(dòng)手能力要求比較強(qiáng)，在以往金工實(shí)驗(yàn)中，往往一個(gè)老師帶十五六名學(xué)生，在實(shí)際的示范操作中，學(xué)生經(jīng)常看不清老師準(zhǔn)確的操作姿勢(shì)以及工具、工件細(xì)節(jié)等，為了讓每一位學(xué)生都能掌握正確的實(shí)驗(yàn)操作方法和鉗工技能，我們對(duì)金工實(shí)驗(yàn)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)視頻資源建設(shè)。爭(zhēng)取通過(guò)網(wǎng)絡(luò)視頻資源使學(xué)生能夠掌握基本的金工原理并從一定程度上幫助鍛煉學(xué)生的動(dòng)手制作和創(chuàng)新能力?；疽螅航Y(jié)合大綱中的實(shí)習(xí)內(nèi)容，開(kāi)展實(shí)習(xí)項(xiàng)目的教學(xué)資源建設(shè)，每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目涵蓋實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)設(shè)備、注意事項(xiàng)、實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)結(jié)果、考核要求等。

在金工實(shí)驗(yàn)視頻資源建設(shè)中，根據(jù)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有師資、儀器設(shè)備及材料狀況決定對(duì)以下四個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行視頻錄制。①儀器、量具的認(rèn)識(shí)實(shí)踐;②劃線綜合實(shí)驗(yàn)實(shí)踐;③銼削加工實(shí)驗(yàn)實(shí)踐;④鋸銷加工實(shí)驗(yàn)實(shí)踐。視頻內(nèi)容及實(shí)施計(jì)劃如表1所示。

2? 多平臺(tái)混合模式線上教學(xué)實(shí)踐

近期線上課堂進(jìn)行得如火如荼，各類教學(xué)軟件層出不窮。在對(duì)比了眾多在線教學(xué)平臺(tái)功能后，本門課程教學(xué)軟件采用雨課堂方式授課，學(xué)生有微信即可，不需要安裝軟件，對(duì)網(wǎng)絡(luò)和硬件設(shè)備要求不是很高，且有多樣題型用于實(shí)時(shí)測(cè)試，課后作業(yè)布置，互動(dòng)性較好。為了防止雨課堂崩潰影響線上教學(xué)，必須有備選方案，在正式開(kāi)課之前，對(duì)于雨課堂、騰訊課堂以及QQ錄屏直播進(jìn)行預(yù)演，嚴(yán)格保證線上教學(xué)順利進(jìn)行。以下為應(yīng)用雨課堂進(jìn)行線上教學(xué)的一些心得。

2.1 課前預(yù)習(xí)階段

對(duì)于課程重點(diǎn)及難點(diǎn)內(nèi)容適當(dāng)增加學(xué)生預(yù)習(xí)任務(wù)，利用雨課堂中新建手機(jī)課件，插入慕課視頻，合理布置測(cè)試題等方式，布置預(yù)習(xí)任務(wù)。大家在雨課堂里可以看到發(fā)布的視頻及題目，考慮到大家網(wǎng)絡(luò)環(huán)境及用眼時(shí)間，預(yù)習(xí)任務(wù)盡量簡(jiǎn)短，最好布置選擇類題目，不能太難，答完題能及時(shí)看到自己正確與否。預(yù)習(xí)的目的是讓學(xué)生了解新知識(shí)，提高興趣，有助于學(xué)生提高學(xué)習(xí)積極性。

學(xué)生在課前根據(jù)老師布置的任務(wù)自行安排學(xué)習(xí)進(jìn)度，完成知識(shí)的學(xué)習(xí)。教師可以在雨課堂里發(fā)布慕課視頻及測(cè)試題目，在課前學(xué)生就可以通過(guò)題目檢測(cè)自己的知識(shí)掌握程度，進(jìn)而有針對(duì)性地查漏補(bǔ)缺，于此同時(shí)，學(xué)生的測(cè)試結(jié)果反饋到教師端，教師據(jù)此信息在課堂上合理安排重點(diǎn)突破。

2.2 線上課堂教學(xué)

在線教學(xué)不是籠統(tǒng)的將傳統(tǒng)課堂生搬硬套到線上課堂，而是要取長(zhǎng)補(bǔ)短。這就要求，在課程建設(shè)中合理取舍教學(xué)內(nèi)容。線上課堂不同于線下課堂，老師不能實(shí)時(shí)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，學(xué)生容易滋生懶惰情緒。鑒于此，課堂多增加互動(dòng)答題環(huán)節(jié)，檢驗(yàn)學(xué)生的預(yù)習(xí)效果、需要采取多樣化的教學(xué)手段，包括ppt理論知識(shí)點(diǎn)講解，及時(shí)布置測(cè)試題，點(diǎn)名，開(kāi)放彈幕等。一方面能夠調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，活躍課堂氣氛;另一方面，督促學(xué)生跟上老師思路，抓緊課堂上的每一分鐘，高質(zhì)量完成課堂學(xué)習(xí)活動(dòng)。

2.3 課后作業(yè)布置

通過(guò)發(fā)布試卷向?qū)W生發(fā)布課后作業(yè)，學(xué)生可以通過(guò)圖片或文字向老師發(fā)送答案。在課后作業(yè)題型選擇時(shí)，不同于課前預(yù)習(xí)和線上課堂階段以客觀題居多，這部分主要安排主觀題，題型開(kāi)放并密切聯(lián)系實(shí)際生產(chǎn)生活，例如：為什么同是變速齒輪，機(jī)床上采用45號(hào)鋼或40Gr鋼制造，而汽車的變速齒輪采用20GrMnTi制造？題型緊密聯(lián)系生活生產(chǎn)實(shí)際，與專業(yè)契合度很高，學(xué)生感興趣，當(dāng)然主動(dòng)性就高了。學(xué)生在完成作業(yè)的過(guò)程中可以查詢資料，這個(gè)過(guò)程也是內(nèi)化知識(shí)、加深理解，獲得新知識(shí)的過(guò)程。

2.4 重點(diǎn)難點(diǎn)答疑及課后反思

每次課后安排答疑時(shí)間，這部分在qq群或微信群完成，學(xué)生在固定的時(shí)間解決課堂疑問(wèn)。經(jīng)過(guò)近幾次答疑發(fā)現(xiàn)，群內(nèi)答疑大家比較活躍，參與者也多，師生之間相互探討，將學(xué)生課堂不懂的內(nèi)容分析透徹，將欠缺的答案補(bǔ)充完整。安排答疑過(guò)程，增加了學(xué)生之間的討論環(huán)節(jié)，不但利于課堂知識(shí)的理解，更加增進(jìn)了師生彼此的交流，彌補(bǔ)線上教學(xué)互動(dòng)不足。

在課后，完成答疑和作業(yè)外還需要進(jìn)行教學(xué)反思，包括教師反思和學(xué)生反思。教師在課后根據(jù)學(xué)生互動(dòng)情況，答疑情況，任務(wù)完成情況等方面綜合分析，對(duì)教學(xué)活動(dòng)各環(huán)節(jié)進(jìn)行總結(jié)，為下一次制定更合理的教學(xué)方案提供指導(dǎo)。同樣，學(xué)生通過(guò)反思，不但可以加深對(duì)知識(shí)的理解，還可以優(yōu)化學(xué)習(xí)方法，制定更高效的學(xué)習(xí)策略，促進(jìn)知識(shí)、能力的共同提升。

3? 結(jié)論

本文以課程“三度建設(shè)”為目標(biāo)，針對(duì)以往金屬工藝學(xué)教學(xué)中的不足，探索金屬工藝學(xué)線上教學(xué)新模式。通過(guò)合理安排教學(xué)內(nèi)容、精心設(shè)計(jì)教學(xué)方案，細(xì)致遴選網(wǎng)上優(yōu)質(zhì)課程資源以及精心自建課程視頻資源推進(jìn)課程飽和度、深度建設(shè)。在實(shí)施教學(xué)過(guò)程中，利用多平臺(tái)混合模式線上教學(xué)和測(cè)試手段，提升學(xué)生學(xué)業(yè)緊張度和學(xué)習(xí)主動(dòng)性。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的探索實(shí)踐，包括課前預(yù)習(xí)、課堂教學(xué)、測(cè)試、互動(dòng)、課后作業(yè)以及答疑等一系列環(huán)節(jié)的線上課堂更加充實(shí)飽滿，學(xué)生能夠系統(tǒng)完整地掌握課程知識(shí)點(diǎn)。尤其是加入了實(shí)時(shí)測(cè)試的課堂、學(xué)生們更加積極主動(dòng)，教學(xué)質(zhì)量具有明顯提高，師生們對(duì)線上課堂給予了很高的評(píng)價(jià)。

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