任務(wù)驅(qū)動(dòng)法在機(jī)械工程材料教學(xué)中的應(yīng)用探索

鐘燕春 郭雄 趙英娜

摘要：針對(duì)應(yīng)用型本科常開課程《機(jī)械工程材料及熱加工工藝》的課程特點(diǎn)、教學(xué)現(xiàn)狀以及課程學(xué)習(xí)中存在的問(wèn)題，結(jié)合學(xué)生基礎(chǔ)和專業(yè)特點(diǎn)，分析“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”教學(xué)模式的優(yōu)越性，在實(shí)踐教學(xué)中應(yīng)用任務(wù)驅(qū)動(dòng)法來(lái)分析和主導(dǎo)教學(xué)過(guò)程。在教學(xué)過(guò)程中，將課程和和任務(wù)相結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生將知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際中，在實(shí)例講解過(guò)程中穿插知識(shí)點(diǎn)，并鼓勵(lì)學(xué)生多提問(wèn)、相互協(xié)助和自主學(xué)習(xí)。文中同時(shí)對(duì)實(shí)施過(guò)程、相關(guān)知識(shí)及任務(wù)的導(dǎo)入以及可能遇到的問(wèn)題進(jìn)行詳細(xì)的闡述。

Abstract： According to the characteristics， teaching status and problems of the application-oriented undergraduate course "Engineering materials and forming technology"， this paper analyzes the advantages of the "task driven" teaching mode combined with the students' basic and professional characteristics， and applies the task driven method to analyze and guide the teaching process in practice teaching. In the process of teaching， the course and task are combined to guide students to apply knowledge to practice. Knowledge points are interspersed in the process of explaining examples， and students are encouraged to ask more questions， help each other and learn independently. At the same time， the implementation process， the introduction of relevant knowledge and tasks and the possible problems are described in detail.

關(guān)鍵詞：機(jī)械工程材料及熱加工工藝;任務(wù)驅(qū)動(dòng)法;課程;任務(wù)

Key words： mechanical engineering materials and thermal processing technology;task-driven method;course;task

中圖分類號(hào)：G424.1? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-957X（2021）16-0234-02

0? 引言

在應(yīng)用型本科院校中，《機(jī)械工程材料及熱加工工藝》是機(jī)械類專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，該課程的理論性較強(qiáng)，許多內(nèi)容都比較抽象。因此，想要提高這門課程的實(shí)用性，應(yīng)當(dāng)結(jié)合應(yīng)用型本科學(xué)生的特點(diǎn)，在學(xué)習(xí)和掌握機(jī)械工程材料與熱處理工藝的基本理論和知識(shí)的基礎(chǔ)上，讓學(xué)生掌握常用金屬材料的性能特點(diǎn)及用途，了解機(jī)械零部件在設(shè)計(jì)過(guò)程中合理選用材料的方法，初步掌握熱處理工藝的合理選用及工藝路線安排，將實(shí)踐與理論結(jié)合到一起，讓學(xué)生們能夠做到學(xué)有所用。本文采用“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”的教學(xué)模式來(lái)對(duì)課程的多個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行改革，具體包括教學(xué)理念、方法和手段、實(shí)踐環(huán)節(jié)等多個(gè)方面，希望以此來(lái)激發(fā)學(xué)生對(duì)本門課程的求知欲，提高學(xué)生的理論水平、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。

1? 機(jī)械工程材料及熱加工工藝課程特點(diǎn)

第一，《機(jī)械工程材料及熱加工工藝》對(duì)機(jī)械類專業(yè)而言，是一門非常重要的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課。該課程主要分為兩大模塊：機(jī)械工程材料和熱加工工藝。在機(jī)械工程領(lǐng)域，無(wú)論是設(shè)計(jì)還是加工制造方面，都需要對(duì)工程材料及熱加工工藝進(jìn)行選擇與使用。因此，對(duì)應(yīng)用型本科院校機(jī)械類專業(yè)學(xué)生而言，工程材料及熱加工工藝的理論及專業(yè)知識(shí)是必不可少的。

第二，《機(jī)械工程材料及熱加工工藝》課程在學(xué)習(xí)過(guò)程中存在一定的困難。該課程各章節(jié)的知識(shí)點(diǎn)多且廣泛，內(nèi)容比較抽象，理論性比較強(qiáng)，如果僅靠死記硬背，不與實(shí)際操作相聯(lián)系，則學(xué)習(xí)起來(lái)會(huì)存在一定的困難。而且傳統(tǒng)的課堂教學(xué)多以教師填鴨式教學(xué)為主，即教師是課堂的主體，學(xué)生被動(dòng)的接收知識(shí)，因此學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性不高，課堂整體氛圍壓抑，教學(xué)質(zhì)量較低。

2? “任務(wù)驅(qū)動(dòng)”教學(xué)模式的優(yōu)越性

任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式是以項(xiàng)目和任務(wù)貫穿整個(gè)教與學(xué)的過(guò)程，教師引導(dǎo)學(xué)生積極主動(dòng)、互相協(xié)助進(jìn)行探索學(xué)習(xí)，在完成既定的任務(wù)和項(xiàng)目的同時(shí)，可以讓學(xué)生將學(xué)習(xí)的過(guò)程和行為過(guò)程有效的結(jié)合起來(lái)。任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式可以使學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中始終帶著真實(shí)的項(xiàng)目或者任務(wù)，不斷激發(fā)學(xué)生對(duì)知識(shí)的求知欲，使學(xué)生在這個(gè)過(guò)程中獲取成就感，進(jìn)而提高學(xué)生的獨(dú)立思考、積極進(jìn)取、勇于探索的能力[1]。

2.1 調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

如果學(xué)生能夠?qū)W(xué)習(xí)產(chǎn)生更多的興趣，那么在這過(guò)程中他的各方面能力均能得到更好的培養(yǎng)，如分析和解決問(wèn)題的能力、自主學(xué)習(xí)能力以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作的能力等?！稒C(jī)械工程材料及熱加工工藝》的教材多以敘述性內(nèi)容為主，多理論概念，因此，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中難免會(huì)感到枯燥乏味。此外，當(dāng)前的教學(xué)方式也還是以填鴨式為主，沒有科學(xué)合理地對(duì)教學(xué)方法做出調(diào)整，這使得教師在進(jìn)行教學(xué)時(shí)未能做到主次分明。而任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法剛好能夠彌補(bǔ)傳統(tǒng)“填鴨式教學(xué)”的不足，其倡導(dǎo)“任務(wù)是主線，教師是主導(dǎo)，學(xué)生是主體”，這使得以往被動(dòng)的教學(xué)模式得到了改變。由此可見，“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”式教學(xué)方法可以調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，讓他們自主的參與到課堂學(xué)習(xí)中，從而使得課堂教學(xué)質(zhì)量得到有效的提升。

2.2 科學(xué)合理的教學(xué)課程設(shè)置，提高學(xué)生對(duì)知識(shí)的應(yīng)用能力

應(yīng)用型本科的教育重點(diǎn)在于培養(yǎng)優(yōu)秀的技術(shù)應(yīng)用人才，提倡在教學(xué)過(guò)程中將理論與實(shí)際結(jié)合到一起，為社會(huì)和企業(yè)輸送高素質(zhì)的應(yīng)用型人才。《機(jī)械工程材料及熱加工工藝》的課程內(nèi)容難度大，不僅包含理論教學(xué)，還包括實(shí)踐教學(xué)。而相關(guān)的教材在理論和實(shí)踐之間的銜接性較差，這使得學(xué)生在自主學(xué)習(xí)和充分發(fā)揮創(chuàng)新能力方面的空間幾乎為零，更別談要培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)和解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力了。而任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法是把傳統(tǒng)的以教授知識(shí)為主的教學(xué)思想轉(zhuǎn)變?yōu)橐苑治龊徒鉀Q問(wèn)題、完成任務(wù)的多維互動(dòng)教學(xué)方式，以提高學(xué)生獨(dú)立自主思考問(wèn)題、解決問(wèn)題以及完成任務(wù)的能力。

3? 在實(shí)際課程中如何合理運(yùn)用“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”教學(xué)模式

“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”教學(xué)模式的具體實(shí)施過(guò)程如下：

①將課程內(nèi)容與任務(wù)緊密的結(jié)合在一起，即在課程中多講解一些具體的實(shí)例，由此來(lái)引出任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生在具體實(shí)際中找到學(xué)習(xí)的重點(diǎn)，讓他們能夠?qū)W(xué)習(xí)到的知識(shí)切實(shí)地運(yùn)用于實(shí)際生產(chǎn)。

②在實(shí)例中穿插重要知識(shí)點(diǎn)，教師引導(dǎo)學(xué)生來(lái)提出問(wèn)題，鼓勵(lì)學(xué)生積極進(jìn)行相互協(xié)作以及自主學(xué)習(xí)，最終找到問(wèn)題的答案，即在這個(gè)過(guò)程當(dāng)中老師的角色不再只是教授，而是更加注重引導(dǎo)。

③在解決問(wèn)題的過(guò)程當(dāng)中不同小組可以提出不同的想法和觀念，最后由老師進(jìn)行指引，找出最合適的解決問(wèn)題的方法。為了更好的說(shuō)明“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”教學(xué)模式是如何在《機(jī)械工程材料及熱加工工藝》當(dāng)中發(fā)揮作用的，我們舉幾個(gè)具體的實(shí)例來(lái)說(shuō)明。

任務(wù)一：如何延長(zhǎng)內(nèi)燃機(jī)氣缸使用壽命

內(nèi)燃機(jī)氣缸是內(nèi)燃機(jī)的重要組成部分，引導(dǎo)學(xué)生查閱相關(guān)資料進(jìn)一步了解到，影響內(nèi)燃機(jī)氣缸使用壽命的最主要因素是磨損，氣缸的磨損程度直接決定其使用壽命。因此，本任務(wù)要求學(xué)生，從材料的選擇和熱處理角度出發(fā)，研究如何提高內(nèi)燃機(jī)氣缸的耐磨損能力，進(jìn)而延長(zhǎng)其使用壽命。通過(guò)解決該任務(wù)，可以使學(xué)生深刻感受到學(xué)以致用，將學(xué)到的知識(shí)應(yīng)用到工程實(shí)際中，不僅可以鞏固加深所學(xué)的知識(shí)點(diǎn)，同時(shí)可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)他們解決問(wèn)題的好奇心。

任務(wù)二：彈簧鋼加工

彈簧鋼的含碳量一般為0.45%-0.85%，主要為中、高碳鋼，具有較高的屈服點(diǎn)、彈性極限、疲勞強(qiáng)度和屈強(qiáng)比，主要用于制造各類彈簧及其他彈性元件[2]。60Si2Mn是目前應(yīng)用比較廣泛的合金彈簧鋼，常用來(lái)制造機(jī)車板簧或者測(cè)力彈簧，其主要的工藝流程如圖1所示。通過(guò)這個(gè)任務(wù)可以引入鍛造加工，鋼的熱處理工藝，以及如何選擇合金復(fù)合的材料等方面的知識(shí)。通過(guò)讓學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)際的加工操作，在提高他們動(dòng)手能力的同時(shí)，提升他們的專業(yè)技能。

任務(wù)三：汽車外殼用材及其工藝性能分析

材料是影響汽車質(zhì)量的一個(gè)重要因素，目前汽車外殼常用材料多為鋼板、鋁等金屬材料。但是隨著社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)汽車更加傾向于經(jīng)濟(jì)性、輕量化以及節(jié)能減排等方面的追求，因此，一些非鋼鐵材料，如：鋁、塑料、鎂合金等材料，在汽車外殼的制造中發(fā)揮其重要作用。借助此任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)金屬材料及非金屬材料的力學(xué)性能及加工工藝性能進(jìn)行對(duì)比分析，進(jìn)而使學(xué)生更好的理解材料的多樣性以及材料對(duì)工業(yè)制造的重要性，讓學(xué)生更好的掌握材料的使用性能，為后續(xù)學(xué)習(xí)和應(yīng)用材料做鋪墊。

4? 采用“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”教學(xué)模式時(shí)需關(guān)注的問(wèn)題

4.1 任務(wù)與實(shí)際結(jié)合

在制定任務(wù)時(shí)要充分考慮學(xué)生的學(xué)習(xí)情況、本專業(yè)的特色等，并將這些因素作為參考來(lái)設(shè)定任務(wù)，爭(zhēng)取做到設(shè)計(jì)任務(wù)緊密結(jié)合專業(yè)并能夠滿足不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)要求。

4.2 采用“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”教學(xué)模式

分組后，由于學(xué)生的水平有所差異使得小組任務(wù)的進(jìn)展程度各不相同，有可能會(huì)出現(xiàn)有些小組提前完成任務(wù)，而部分小組一無(wú)所獲的情況。因此，這就對(duì)老師的課程安排提出了更高的要求，即為了順利保障教學(xué)任務(wù)的完成，老師需要把握好課堂節(jié)奏。

4.3 評(píng)價(jià)困難

分組學(xué)習(xí)過(guò)程當(dāng)中，難免會(huì)出現(xiàn)部分學(xué)生混水摸魚的情況，這就使得教師難以對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行真實(shí)客觀的評(píng)價(jià)。

5? 結(jié)論

“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”式教學(xué)模式能夠活躍課堂氛圍，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，這有助于培養(yǎng)他們獨(dú)立思考以及分析和解決問(wèn)題的能力。整體來(lái)看，當(dāng)下的教學(xué)應(yīng)進(jìn)行改革和創(chuàng)新，即應(yīng)當(dāng)將以教師為主導(dǎo)的課堂轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為主導(dǎo)的課堂，應(yīng)重視學(xué)生綜合能力以及創(chuàng)新思維的培養(yǎng)，并讓他們主動(dòng)的投入到課堂學(xué)習(xí)當(dāng)中，將教師傳授的知識(shí)轉(zhuǎn)化為分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，以此培養(yǎng)更多符合社會(huì)需求的高素質(zhì)應(yīng)用型人才。

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