机械工程材料教学革新思索

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一、引言

教学效果在很大程度上取决于课堂教学。课堂教学效果的好坏，决定了教学质量的高低。《机械工程材料》是我院机械类和近机类专业学生的一门专业基础课程。通过学习该课程，学生能够掌握常用机械工程材料的种类、成分、组织、性能及改性方法等，具备正确选材和工艺分析的能力，为学习后续专业课程和从事机械设计及制造工作奠定基础。该课程涵盖的内容较多，包含工程力学、金属学、热处理原理及工艺、金属材料、非金属材料等多门学科的知识；课程特点是概念多且比较抽象，内容广且比较分散，理论性和实践性强。在学生整个专业学习的过程中，不论是设计方面，还是成型、制造、工艺方面，无不涉及到“材料”这一实际对象。《机械工程材料》的学习效果将直接影响学生的专业技能。然而，不论培养计划制定得多么规范，教学大纲编制得多么合理，教材选择得多么适当，对于在校学生来说，课堂学多数是被动的。学生在校期间学习的被动性，主要是因为课程学习过程不是为有了问题寻找答案，而是为了将来遇到问题能够找到答案。因此，学生在课堂学习中，常常会因为没有动力而失去学习兴趣。那么，在课堂上如何提高学生的学习兴趣，变被动学习为主动学习，成了承担课程的每一位老师面对的实际问题。我总结该课程多年的教学实践，提出以下几点教学心得，与同仁讨论。

二、关键的第一节课

第一节课必须交代清楚课程的学习目的、学习内容、学习要求和方法。对于《机械工程材料》，学习的目的是为了今后在设计中合理地选材，能够针对设计对象的材料合理地安排成型工艺或加工工艺。正如课文前言中所描述的：机械工程材料是用于制造各类机械零件、构件的材料和在机械制造过程中所应用的工艺材料。合理选择材料或合理安排材料工艺的基础就是必须掌握课程的基本概念、基本原理。纵观机械工程材料所囊括的内容，可知该课程具有“三多一少”的特点，即概念定义多（涉及概念定义300多个），原理规律多（涉及原理规律几十个），内容头绪多（含金属学与热处理工艺、金属材料、非金属材料等），理论计算少（除相对量计算外，基本没有计算的内容），另外该课程大量涉及材料的微观结构，内容抽象、繁杂。［1］目标清晰，内容繁杂，要求我们必须提出学习要求和方法，要求一：课后必须布置预习内容，学生必须预习，这样老师在讲课时会避免一味“灌”，多数时间可以用来解疑；要求二：课后必须独立完成布置的思考题，加深知识的理解和消化；要求三：课后要结合前期所学的课程或生活中的实际机械来思考问题。第一节课必须激发学生学习的急迫性或学习兴趣，而不是让学生感觉课程繁难、复杂。所以在交代上述相关事宜时不要就一个问题说得太多。可以联系现实社会中的一些具体的实际例子，突出课程在创造现实生活中的重要性，突出课程在个人成才方面的重要性，突出课程在自我发展中的重要性，要让学生产生一种学好课程的冲动。另外，利用“第一堂课”消除学生的自卑心理，树立自信心。最后，通过提出明确的要求，促进和增强学生学习的自觉性。

三、精心调整教学方法

调整教学方法的目的就是要形成“以学生主动学习为主，以教师引导和指导为辅”的教学课堂。课堂教学中经常用到讲授法、演示法、提问法。对于《机械工程材料》课程，课堂中单一应用上述教学方法，教学效果明显不好。讲授法和演示法均以教师为主，学生被动听讲，学生在课堂上自主学习时间不足，学习兴趣不高，实践中证明课堂教学效果不良；提问法虽然能够活跃课堂气氛，但在有限的课堂时间内传授知识效率不高，知识的系统性及完整性传授不易实现。不论采用何种教学方法，课堂教学都应该有呈示—对话—指导这样的过程，以激发学生的学习兴趣，即在教师的指导和引导下，自觉接受新领域的新概念、新术语，理解性地记忆某些原理及原则条例，结合实例鼓励学生提出问题、分析问题，自己找答案或符合原则的理由。对于知识背景、难点、重点、特殊的技巧、知识的总结与归纳，教师要给予必要的讲解和指导。但不论采用何种教学方法，最终目的是要解决学习者自觉接受新知识，掌握并学会灵活应用这些知识，解决实际问题。为达到教与学的最佳效果，应采用灵活多样的“综合性”教学方法。结合课程特点和学生的情况，我分析和总结了以前所采用的各种教学方法之特点和效果，归纳出一种“演示—再阅读—提问—讨论—启发—归纳”的教学方法。该方法旨在利用多媒体课件的便捷效果，展示相关知识点，节约板书时间，让位于学生快速再阅读课文中有关内容，最后通过教师引导，提出问题，讨论概念或新术语的关键词或知识点，进而进行互动、启发、解释，以接受、消化、理解和记忆知识，利用课件展示实例应用知识，然后归纳总结，以达到所学知识的完整性和系统性。该方法的设立，延续了传统教学方法的优点，但将课堂转变为以学生为主，教师在课堂上主要是引导学生学习，通过快速阅读促使学生自主学习，通过提问、讨论、启发进行互动，变被动听课为主动学习，激发学生的学习兴趣，提高课堂学习效果，通过归纳总结，使学生有效掌握当堂课的内容。

四、精心设计教案

上述综合性教学方法的应用关键在于课程教案的设计。设计教案时，不同的内容可采用不同的的形式。对于概念或术语之内容，教案设计如图1所示的“凝固”。学生阅读课文，提问概念的关键词，启发、讨论、归纳。譬如不同结构的物质：晶体在凝固时为何称其为“结晶”？其影响因素是什么？晶体类物质和非晶体类物质从液态转变为固态的本质区别在哪里？对上诉问题进行思考，以形成急于寻找答案的动力，激发学习兴趣。

五、其他措施

（一）学习方法的指导

“授人以鱼，惠其一时；授人以渔，惠其一世”。教师在注重传授知识的同时，还应注重学习方法的指导，如温故而知新，注意课程知识的前后连贯，以及基本概念和基本原理对知识消化的重要性，知识的熟练对实际问题的关键，等等。基本知识不熟练，面对实际问题可能就无从下手。另外，还应结合适当的工程实践来串联知识，应用知识。

（二）适当的激励和批评

大学生仍然是学生，对于学习态度（包括上课迟到早退，听课精力不集中，作业不认真）不好的学生，必须予以恰当适度的批评，并关注他们。对于学习态度和学习效果提高的学生，要给予及时的表扬和激励。“关注”可以改变学生的学习态度，激发学生的学习动力。

（三）课后作业（任务）的布置

课后作业(任务)的布置，应精心挑选或重新出题；对于课后布置的预习内容在开始讲课时要及时抽查、提问、计分，可以促使学生学习；作业收发批改及时，可以及时发现学习中存在的问题，在讲新课之前，温习之时，一并解决。六、结语实践证明，改革教学方法，精心设计教案，合理分配课堂“教”、“学”和“互动”时间，可以调动学生的学习主动性和积极性；以学生为主体，以教师引导和指导为辅，可以有效增强课堂学习效果。