《工程材料》课程立体化教学与改革的探讨

李戬 王金辉 高莉 薛彩红 雷富军

摘 要：文章首先针对立体化教学模式的概念进行阐述，并在此基础上，分析了《工程材料》课程的相关特点，最后建设性提出了《工程材料》的有效教学方式和相关的教学改革建议。

关键词：立体化教学；工程材料；教学方式；教学改革

中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2017）09-0111-02

Abstract： This thesis first discusses the definition of pluralistic teaching model. Based on it， course features of Engineering Material are analyzed. Finally， effective suggestions on teaching method and teaching reform are put forward.

Keywords： pluralistic teaching； engineering material； teaching method； teaching reform

一、立体化教学模式的概念简述

在各阶段均倡导素质教育的今天，“立体化教学”已经逐渐被人们所关注和认识，实际上，所谓立体化教学，就是在一门科学学科当中，学生所学习的知识内容丰富，教学目标明确集中、教学方式多样化、多维化，让学生在学习的过程中有很强的立體感。这种教学模式就被称之为“立体化教学模式”。

与传统的教学模式进行对比分析，传统的“填鸭式”教学法主要是凭借纸质材料来作为媒介，而在立体化教学模式当中，教师除了需要使用纸质材料开展教学活动之外，还需要使用到诸如CAI课件、电子教案、网络教材、在线同步辅导等内容。学生在多种教学形式的帮助下，其学习积极性、学习效率以及学习主动性都能够得到显著的提升。教师的课堂教学效率和教学量也可以得到较为明显的提升。而各大高等院校凭借自身的不断建设，其多媒体教室、校园网络、公共机房等基础设施建设也正在不断完善，给高校立体化教学模式的开展创造了硬件条件，让立体化教学模式能够在我国得到更大范围的推广和普及。

二、《工程材料》学科特征分析

（一）基础概念多

就工程材料课程进行观察，学生在进行该学科学习的过程中会接触到很多的基本知识概念、专业术语和专有名词。在理解这些基础概念的过程当中，因为概念的高度抽象性，导致学生很难通过简单的语言对这些基础概念进行描述和表达，使得学生在理解和记忆重要知识点的过程当中，没有对《工程材料》的产生客观理性的认识，致使使用传统教学方式的教学效果普遍较差。

（二）内容覆盖面广

《工程材料》的学习内容涵盖有重要材料的成分构成、加工技术、组织、构成和性能之间的联系等方面的内容。因为我国常用的机械工程材料种类呈现多样化的态势，涉及范围非常广泛，导致学生在学习这一科目时很难掌握知识要点，并且在学习的过程中，很容易因为概念的相似性和产生混淆现象。

（三）重点掌握困难

在我国所开展的《工程材料》学科教学改革的过程当中，该科目在高校当中所占据的课时数量有所降低，教师为了完成相关的教学认识，就必须要加快教学进度。在教学的过程中，针对一些重点知识，教师很难对学生进行巩固强化，导致学生在学习这一科目的过程当中，知识重点很难得到掌握和了解。

三、《工程材料》课程的立体化教学方法以及教学改革意见

教师在针对《工程材料》进行教学的过程中应进行积极的研究和尝试，以增强学生的学习效果作为最终目的，使用多元化的教学方式和手段，将这一学科当中所涉及的基础概念进行直观化、生动化、具象化的表达，便能够让学生的学习效果得到明显的提升。

（一）使用古代历史来引起学生的学习积极性

教师在进行《工程材料》课程的教学过程当中，适时地引入一些人类发展史材料，往往能够很好的引发学生的学习积极性，为接下来的教学活动开展打下良好的基础。

例如：结合教学内容，教师在教学的过程中，可以向学生讲授越王勾践剑和黄铜矿石的历史，学生在教师所讲授的故事当中，认识到从我国的春秋战国时期起，便开始大量使用铁器来进行武器的制作。而到了明朝时期，当时的科学家宋应星在其所著的《天工开物》当中记录了古代使用了渗碳热处理等铁器加工技术，这代表着中国古代在金属材料加工和热处理技术上已经处在世界先进水平。最后，教师还可以向学生介绍新中国成立之后，中国钢铁行业的迅速发展史。通过历史知识的讲授，不但让学生认识到了我国伟大的历史，同时也激发了学生对这一学科的浓厚学习热情，而且也让学生对我国金属材料的加工技术有了一个初步的了解。

（二）增强《工程材料》课程直观性的方式例谈

1. 多媒体教学法的运用

教师应充分认识到，多媒体技术的出现，显著降低了教师在课堂教学过程中用于黑板板书的时间，让学生的学习内容变得更加直观、形象和生动，同时也为学生留下了更加深刻的印象。并且，针对一些学生在理解过程中存在困难，教师在讲授的过程中又比较麻烦的知识点，凭借多媒体技术的应用，学生往往可以更加深层次的来对这些知识进行理解。

例如：教师在进行有关晶体结构、合金结晶过程、晶体缺陷、材料变形以及相图分析的过程当中，可以首先进行FLASH与视频材料的制作。让学生在理解相关知识点的过程中，多媒体技术可以为学生生动的演示出原本复杂的变化过程。并且教师配合多媒体影响对学生进行知识的讲解时，学生可以凭借声音和画面的有机结合，让学习的积极性得到明显提升，课堂氛围得到显著活跃。另外，教师还可以利用参观考察或外出学习的机会，搜集一些企业在进行机械材料加工过程中的热处理技术运用的资料，在课堂上向学生进行演示，让学生在学习的过程中有更加真实的体验，方便学生进行知识的掌握和记忆。

2. 实例教学法的应用

教师为了更好地落实教学内容，锻炼学生的知识运用能力，需要在《工程材料》的相关章节开展实例教学活动。

例如：在学习减速器的相关理论知识的过程当中，对于减速器当中的轴承、齿轮、螺栓、键、销以及箱体等不同零部件在不同环境条件与使用性能的要求，进行正确的选用，科学进行热处理技术的设置。使用学生开展金工实习的基础，向学生传授金结加工厂的案例资料，讲述材料选择、材料加工以及材料成型的相关过程，同时把对应的产品制作成展示平台，向学生说明相关材料的性能表现。教师还可以根据当前实验室的物质条件情况，让学生主动进行材料性能测试的常规方法学习。

3. 实物教学法的运用

常言道“耳听为虚，眼见为实”，教师在进行《工程材料》教学的过程当中，应向学生进行常见工程材料的展示，让所学知识和日常生活之间有更加深刻的联系，同时也让学生对该科学的相关理论有更加深入的认识。

例如：教师在课堂教学的过程中，把司母戊鼎的缩略模型带进课堂，向学生传授铜器材料的相关知识。又如在学习工业钢材相关知识的过程中，教师也可以向学生准备刀头、锯条、滑动轴等实物配件；还有就是在讲授高分子材料的相关特点时，教师又可以向学生展示薄膜、塑胶等实物材料，凭借学生的亲眼所见，能够清晰的针对不同材料的使用性能和工作环境条件进行了解，在学生的脑海中形成深刻的记忆。

（三）教学方式的优化

立体化教学模式强调教师应使用多元化的教学方式来开展教学活动，基于《工程材料》课堂的内容特点，教师在教学过程中应使用一下的教学方式。

1. 导学法

在正式开展学习活动之前，教师可以诱导学生养成自己所独有的学习方式和长期学习能力。在知识的讲授过程中，教师应以学生作为核心，凭借问题的设计和教学内容的合理安排，让学生能够在学习过程中，自主进行有关问题的思考。让学生找到相关问题的最佳解决途径。

例如：在工业用钢这一知识的教学过程当中，教师首先组织学生对不同钢材的性能开展专题讨论活动，各讨论小组提出自己对钢材料性能的讨论意见，在意见交流的过程中，学生对新知识的理解得到加深，在教学活动完成之后，教师为学生留下了一定的课后问题，让学生必须通过有关的资料查阅得到答案，在掌握知识增加视野的同时，也让学生的自主学习能力得到了培养。

2. 对比法

教师可以使用对比法将《工程材料》课程当中所涉及到的理论、材料类型、处理技术、材料性能等学生容易混淆的知识重点进行串联，凭借比较的方式进行知识的讲解。

例如：教师在教学设计的过程中，将共晶相图、匀晶相图、包晶相图以及共析相图的进行对比联系，帮助学生进行知识的掌握和记忆。这种教学方式适合于辨析易混淆点时进行使用。

（四）《工程材料》的教学改革意见

从学生的角度出发，在采用新的教学方式之后能够通过相关的考核是非常重要的一个问题。学校所采用的考核方式一般都是笔试为主。很多学生在学习的过程中都是临阵磨枪，根本起不到人才培养的效果，因此在《工程材料》的教学改革工作当中，针对考核方式的改革应成为其中的重点。

学校应使用多元化的考核指标来对学生进行考察。考核內容应涵盖有平时学习情况、动手实践能力以及期末笔试成绩三方面的考核来衡量学生的总成绩。其中，平时学习状况涵盖内容为学生日常课堂讨论情况、平时作业完成情况等，主要考察学生对于这一科目的学习态度，该项成绩占到学生总成绩的30%；动手实践能力主要是学生的在动手实验过程中的实际效果，该项成绩占据学生总成绩的30%；最后期末考试成绩占据到学生总成绩的40%（学生即使在期末考试当中得到满分，但是如果平时学习表现差，仍然可能会不及格）。通过这样一种成绩评定方式，约束了学生在这一科目学习过程中的行为，让学生能够在硬性条件的控制下，增强自己的自主学习能力，也能让教师所设计的教学活动得到更好的效果。

四、结束语

在全国倡导素质教育的今天，《工程材料》课程更应该有大规模的变化和调整，传统的教学方式已经明显无法适应学生的实际情况，基于以上因素，本文提出了在《工程材料》这一科目中开展立体化教学模式的相关构想，希望能够给予从事该科目教学工作的教师群体带来有价值的参考。

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