构建材料专业课程的互动式教学课堂

孙明

[摘 要] 高等教育发展的新形势下，进一步要求教师以学生为中心，深入改革教学模式。在材料专业课程教学改革中，基于学生特征分析进行教案改进，以尝试构建互动式教学课堂。实践表明：互动式教学课堂，能有效提升学生的学习兴趣和学习效果，有利于本专业的人才培养。

[关键词] 材料专业;互动式教学;教学质量

2018年，教育部下发的《关于加快建设高水平本科教育全面提高人才培养能力的意见》指出，高等教育是国家发展水平和发展潜力的重要标志，建设教育强国是中华民族伟大复兴的基础工程[1]。该《意见》对高校教育教学改革进一步提出了新的要求，这就要求教师们在教学方面与时俱进、持续发展。

多年来，高等教育的课堂教学方面存在的一个显著问题就是，学生认为面对的是枯燥专业知识，从而导致学习积极性不高，严重降低了教学质量。因此，教师们必须思考如何竭力创新。一个良好的设想就是，通过加强互动式教学，使得不同学习目标、不同知识水平的学生，都积极融入学习与讨论中，从而实现最佳学习效果。本文基于笔者最近的教学实践，以“材料成型原理”课程为例[2]，扼要论述构建互动式教学课堂的实施过程，并对其进行总结分析。

一、材料专业互动式教学的提出背景及内涵

材料专业，作为极其重要又基础的工学专业之一，在整个课程体系设置方面，大多数课程都集合了物理、化学、数学、力学、材料、模具等综合知识，目标是培养学生具备材料制备、表征分析、设计开发等方面的基本能力。

然而，一方面由于材料专业课程涉及的理论较多，对于才刚完成大一、大二的基础课、就立刻进入大三学习材料专业课程的本科生而言，知识本身就显得复杂且枯燥;而另一方面，朱熠民等人指出，在材料专业的传统教学课堂中，由于教学方法相对单一（通常以讲授为主）容易造成“多教少学”甚至“多教不学”的局面[3]。这两方面（知识和教学模式）因素的共同作用，导致了一部分学生的学习兴趣较低、学习效果不佳等问题。例如，在课堂教学过程中，学生一时无法理解类似于“位错”“孪晶面”等一些抽象概念，严重降低了教学目标达成度。因此，设法构建互动式教学课堂，进而提升学生的学习积极性、改善学生学习与思考习惯，以实现课堂上理解消化吸收，成为提升本专业教学质量亟待解决的难题。

在此背景下，出现了许多新的教学理念或教学方法，例如讨论式课堂、对分课堂、翻转课堂、快乐学习课堂、混合式课堂等[4]。例如张芬等人在材料专业进行了案例互动引导式教学改革，结果表明学生的学习积极性和热情被极大调动，学生分析解决问题的能力得到提高[5]。对上述教学理念或教学方法进行对比分析后发现，尽管这些不同名称的教学理念或方法所提出的年代不同，但实际的教学过程都存在一些共性的实施方法，比如：将问题寓教于乐、将学生分组、将学生引导为问题的解决者角色、注重对讨论过程的总结分析、注重学生的勇于表现等。

二、互动式教学的实施过程及效果分析——以“材料成形原理”课程为例

（一）学生特征分析

没有调查，就没有发言权。为了构建互动式教学，首先对教学班的学生特征进行了简单调查，主要从年级、年龄、人数、心理特征、预备知识、学习需求等方面进行分析，以反馈于课程的教学准备工作。表1所示为正常教学班的学生特征分析结果，表明：刚刚步入大三年级的本科生，由于尚未接触过专业实践，因此对“材料成形原理”课程的认知度较低，很多同学还不清楚材料成形工艺及其原理在工程、生产、生活中的应用。显然，在掌握了学生的特征后，将直接有利于对教学方案进行改进型设计，从而促进课程教学效果。

（二）课程教案改进

教案是教学实施过程的指导性纲领。在传统的教案设计中，仅仅罗列了知识点;教师按照教案，按部就班的讲解，但却忽视了学生的接受意愿、理解程度。更何况，当今我们面对的是95后的学生，他们从小就接触很多新媒体及网络，因此对于传统的“灌输式”“填鸭式”讲授，是较难接受的！工欲善其事，必先利其器;因此为了构建互动式教学课堂，必须对教案深入改进，以体现更多的互动成分，例如专题演讲教学、分组辩论教学、集体讨论教学、教学软件交互教学等[5]。

俗话说，兴趣是最好的老师;因此在教案的设计过程中，首先必须考虑的是设法提升学生的兴趣。基于前文的学生特征分析，在改进的教案中增加了一些有趣的案例、预设了一定的问题，以增加互动的趣味性。表2所示为其中某节课（屈服准则）的教案要点。可以看出，在该堂课的教学实施过程中，围绕“屈服准则”这一知识点，预留了适当的互动环节：（1）在知识点的提出（导入）阶段，由于增加了案例视频，使得同学们带着对生产实践问题的好奇，聚精会神地观看学习视频内容，有利于接下来知识的正式讲解;（2）在知识点的内涵讲解阶段，及时向学生提出问题，引导学生进行思考;（3）在知识的应用阶段，提出问题并将同学进行分组，要求小组进行讨论并各派1名代表进行解答，并对积极讨论、积极解答问题的同学的平时分数进行酌情合理加分。

（三）教学的实施及效果分析

按照改进后的课程教案，实施了一个学期的课程教学，发现学生的学习习惯和学习特征呈现明显转变;一个积极的反馈是，学生的平时表现分数和期末考试分数均呈现了更合理的正态分布，也体现了持续改进的思想。大多数学生表示“知识变得有趣”“愿意参与到互动中”“学习效果得到了增强”;尤其是，以最大深度参与讨论的那部分学生，将来可能依然会对课程知识记忆犹新。

三、结语

高等教育的蓬勃發展对大学教师进一步提出了新的要求，而构建互动式教学课堂是契合新要求以改善教学质量的重要一步。笔者将互动式教学理念引入到材料成型及控制专业的核心课程“材料成形原理”的课堂，实践表明：在不影响课程目标及教学大纲的前提下，分析学生的学习特征并积极改进教案及课件（增加互动环节、注重讨论效果、做好评价反馈），能有效促使学生化被动为主动、深度参与到课程教学中，形成与教师的良好互动。

参考文献

[1]中华人民共和国教育部.关于加快建设高水平本科教育全面提高人才培养能力的意见[S].2018.

[2]俞汉清，陈金德.金属塑性成形原理[M].机械工业出版社，2014.

[3]朱熠民，杨振国.教学相长，与时俱进——交互式教学在材料科学导论课程中的实践与改革[J].大学教育，2017（11）：4-7.

[4]张学新.对分课堂：中国教育的新智慧[M].科学出版社，2016.

[5]张芬，宋亮，曹梅青.《材料科学基础》课程的案例互动引导式教学模式探索[J].山东化工，2019，48（9）：184-185.