浅析《金属工艺学》教学中任务驱动法的渗透

2020-09-10任丽

新教育论坛 2020年7期

摘要：《金属工艺学》是高职工科院校机械类和材料类等专业的必修课程之一，属于一门综合性较强的课程。随着教育改革的深入发展，对高职院校的教学方法也提出了更高的要求，需要教师创新教学方法，提升教学效率。因此，本文主要阐述《金属工艺学》简介和特点，分析《金属工艺学》教学现状，探究《金属工艺学》教学中任务驱动法的渗透策略，并对任务驱动法的应用提出几点需要注意的问题。

关键词：《金属工艺学》;任务驱动法;教学策略

引言

《金属工艺学》作为机械类和材料类专业的主要课程，在教学中主要培养学生金属加工技术，提升学生能力。但是在教学中未开展相应的实践教学，导致教学效果并不明显。应用型高校主要培养生产、管理和服务方面的专业技术型人才，肩负着为社会发展培养人才的任务。然而，现阶段高校教学质量不佳，毕业学生走入社会也没有相应的竞争能力，就业形势较为严峻。因此，为了改善这一情况，就需要对教学方法进行改革，将任务驱动法渗透其中，提升教学质量。

一、《金属工艺学》简介和特点

（一）《金属工艺学》简介

金属工艺学是一门和金属零件加工制造相关的课程，综合性和技术性较强，是机械类、材料类等专业的必修课程，主要研究和金属机件制造相关的工艺技术的一项具有综合性的课程，讲解各种金属机件的加工工艺原理、特点、方法和过程中，还包括各种金属材料性能、机件结构等内容。课程主要包括金属材料的机械性能、金属材料的结构和组织、钢的热处理、金属材料、非金属材料、铸造、锻造、焊接、金属切削加工、钳工工艺基础、机械装配工艺基础等。通过该课程的教学，能够让学生达到以下基本要求：

①掌握常用金属材料牌照、性能、应用范围和一般使用原则等内容;②了解各种加工方法实质、特点和应用范围;③了解各种加工方法是用的设备的工作原理的应用范围;④了解毛坯和零件的结构;⑤了解常用非金属材料的性能和应用范围。

在该课程中，还包括各种实验教学，提升学生的实践能力，包括布氏硬度实验、洛氏硬度实验、冲击韧性实验、钢的热处理、碳钢平衡组织的观察、铸铁组织的观察以及钢的火花鉴别。

同时，在教学中逐步培养学生各项能力，包括正确选择金属材料能力、正确选择毛坯和零件加工方法能力、正确运用热处理方法能力等，不断提升学生的认知、创新、实践和分析能力。

（二）《金属工艺学》特点

对于《金属工艺学》课程来说，课程特点主要有以下几点：

①内容广泛性。在《金属工艺学》课程中，学生不仅要学生各种金属材料的各种加工方法的原理、特点，还需要学习零件结构和设计的基本内容、原理和应用范围等，掌握各种加工方法是用的设备的原理和结构。教学内容较多，知识面较广、较多，学习起来具有一定的难度。②章节关联性。该课程的教学内容大部分是根据金属加工开展，尽管不同章节的教学内容中或多或少有一定的关联性，但是具体内容较为独立。学生在学习过程中，能否将各章节内容之间的关联性挖掘出来具有一定的难度。③基础知识和实践内容相结合。该课程教学不仅需要在课堂上完成理论知识的教学，还需要学生进入工厂、车间中进行实践操作，将课堂上学习的知识应用到实际生产实践中。④课时和内容具有适应性。近些年来，在国家教育深化改革的过程中，很多专业课程的总课时相对减少，但是知识点和知识量并没有减少，在这种情况下，需要对教学内容进行合理的安排，而该课程中的教学内容条理清晰，能够合理安排教学内容，课时和内容具有适应性。

二、《金属工艺学》教学现状

（一）学习难度较大

由于《金属工艺学》这门课程具有较强的综合性、实践性和专业性，教学内容较多，涉及到金属相关知识的学习、热处理工艺、锻造技术、切削加工技术等，不仅要求学生掌握常用金属材料的基本性质、原理、工艺特点、加工方法等，还需要了解各种零部件相关概念、加工原理的零件结构等，引导学生學会使用各种加工设备，了解具体应用范围。由于学习的内容比较多，而且具有一定的复杂性，学生的学习难度大大增加。

（二）教学时未考虑章节之间的关联性

《金属工艺学》课程教学主要对金属加工方面进行教学，其他教学内容以此为基础，尽管教材设计的各个章节内容都具有一定的管联系，但是学生在实际学习中由于对学生知识点没有充分掌握，要求学生在较短的时间内将教学结构和调理理顺清楚，将各个知识点串联起来进行教学存在一定的难度。

（三）实践教学缺乏实质性

现阶段，很多高校开展的《金属工艺学》课程只在课堂内进行，实际教学的基础知识和时间内容相结合，但是教学中却只针对教材中的几项实验开展教学，引导学生了解实验内容、原理、方法和结果等，并没有带领学生深入到实际工厂、车间中进行实际学习的实践，导致教学大纲设置的实践教学缺乏实质性。

三、《金属工艺学》教学中任务驱动法的渗透策略

（一）明确教学目标，合理安排教学任务

对于任务驱动法来说，“任务”是该教学方法的核心，合理安排教学任务，激发学生的学习兴趣，吸引学生主动参与到任务完成过程中，进而不断提升学生的问题解决能力和分析能力。假如任务设计的不合理，很容易让学生产生抵触心理，认为课程教学较为无聊、枯燥，失去学习兴趣，这样教学效果会大大下降。因此，教师需要结合教学目标和教学内容，将知识点划分为各个不同的模块，将每一个模块当做一个任务，再利用这些任务，将教学的目标体现出来。在设计任务的过程中，要保证任务具有一定的可行性和可操作性，学生在解决任务的过程中能够学到知识。同时任务内容不能太大也不能太小，要保证其合理性，一般每个任务中涉及到的重难点知识点不能超过两个。假如任务过多、难度较大，就可以结合知识点的个数，将其合理的分为若干个小部分，并且保证前后任务具有关联性，而且任务的设置要尽可能贴合实际生金属加工生产，并为学生提供实践操作环境，提升学生的学习兴趣。比如在设置“金属材料的力学性能”这一任务时，可以结合其中涉及到的知识点，将其分为“材料的强度和塑性”、“材料的硬度”以及“材料的疲劳强度”三个小任务，主要是为了让学生通过这三个小任务，掌握材料强度和塑性指标、硬度指标、疲劳强度指标的含义和测量方法，将这些任务下发给学生，学生会对这种教学方法产生兴趣，进而主动参与到学习中，学习教材中相关内容，还可以从网络中查询更多的知识，在自己的大脑中形成金属材料教学体系;再比如设置“铁碳合金”这一任务时，可以将其分为“样材的制备”、“金相镜的使用”以及“样材组织的确定”三个小任务，主要是为了让学生掌握材料制样方法、金相镜使用方法以及材料组织的识别方法等。

（二）教师充分发挥自身的指导能力

在应用任务驱动法时，教师要充分意识到自身在教学中的地位，充分发挥自身的指导能力。需要教师在教学之前准备完善的教学资料，并将任务中的各类资料下发给每一位学生，比如整体任务、各类金属性能知识点、加工工艺过程视频、零件图片，并让学生在课堂之前结合任务准备好学习内容。在教学过程中，教师可以结合学生预习的情况，对教学内容进行介绍和讲解，并为学生提出具体的学习任务和学习要求，对学生完成任务的过程进行一定的指导。比如，为学生设置“砂型铸造”任务，需要学生了解并掌握不同造型设计方法，掌握正确浇筑位置和分型面的选择，掌握各类砂型铸造的工艺参数，了解砂型铸件容易出现的缺陷、缺陷产生原因以及预防策略等。在课堂教学之前，教师可以将砂型铸造的知识和手轮零件制造等视频资料发给每一位学生，并在课堂教学中提出提出学习任务，比如让学生选择正确的手轮零件造型方法，确定教主位置以及分型面，确定具体的工艺参数，分析浇筑过程中出现的问题等等。在这个过程中，教师将自身在教学中的指导作用充分发挥出来，为学生讲解在进行砂型铸造过程中需要注意的几点问题，还可以针对手轮零件的特点为学生提出一些问题，引导学生快速找到问题解决的思路，帮助学生在完成任务的同时，还能有效实现自主学习知识，增强对知识的记忆。

（三）提升学生在实践操作阶段的各种学习能力

在明确任务之后，学生就可以通过各种方式、各种渠道去解决任务中的问题，提升学生在实践操作阶段的自主学习能力。一般来说，自主学习能力是学生应该掌握的基本能力，主要培养学生独立思考、独立分析的能力，能够在教学中将学生的主动性充分激发出来，引导学生利用所学的知识独立完成任务。对于一些简单的问题来说，比如，对手轮零件的结构、浇筑位置、分型面等内容进行分析时，学生就可以结合学习的知识自主完成这些任务，而且学生还可以通过小组合作和团队合作的形式，在合作交流中完成学习任务。首先学生自己对任务进行详细解读、分析和研究之后，通过小组合作讨论、交流等形式，打开学生的思路，帮助学生找到问题解决的方法。对于一些复杂的问题来说，比如，绘画手轮零件图形，铸造图，操作图等，需要学生之间互相帮助、互相协作，才能对手轮零件进行全面的分析，进而将其铸造图完整的绘制出来。再比如手轮零件的铸造，学生可以先结合教师提供的视频资料等进行自主研究和学习，进而自己进行模拟操作，在实践操作中不断进行深入研究。在完成任务的过程中，假如学生遇到难理解、无法解决的问题，可以向教师寻求帮助和指导，进而顺利完成学习任务。比如某一个小组对手轮零件的铸造进行性自主分析和小组讨论，最终确定了铸造方案：①先对手轮零件的结构进行分析，明确手工造型的方法;②结合所学知识中铸件最大截面不在端部的特征，明确应用的挖砂造型方法;③准备齐全砂型、芯砂等材料;④将提前制造好的木模放在箱子内，打造下部分造型;⑤反转砂箱，在最大截面位置挖出分型面;⑥打造上部分造型，设置冒气口，扎出气孔等;⑦开展进行浇筑，在完成浇筑之后对零件进行冷却，进而打开砂箱起模。在学生设计的这个铸造方案中，学生是学习的主体，结合掌握的知识，完成实际动手实验任务，这能有效锻炼学生的思维能力、动手能力、实践能力和学习能力等。

（四）在交流讨论阶段扩展学生思维

在应用任务驱动法的过程中，需要学生在任务的指导下进行问题讨论和交流，针对问题的解决，提出自己的意见和想法，这样能够进一步提升自身对知识的理解，还能收获其他学生的想法。比如，在零件铸造方法任务下，学生为了确定正确的铸造方法，结合已学的知识，在讨论中提出自己的想法，提出自己认为合理的铸造方法。在实际进行零件铸造的过程中，由于理论工艺参数和实际工艺参数之间存在一定的区别，对于参数的设定还需要学生和教师共同商讨解决，这样交流讨论在很大程度上能够扩展学生的思维，又能够让学生的讨论中将所学知识运用其中，在顺利完成任务之后，学生也会获得成功的喜悦感。

（五）在任务评价阶段弥补知识的欠缺

评价是一种对学生的学习成果和学习情况进行反馈的一种手段，在学生完成任务之后，要对学生设计的方案、流程、解决策略等能够进行公平、公正、客观的评价，保证学生能够在顺利完成任务后取得成就感，大大激发学生的学习兴趣，提升竞争意识。因此，在完成任务之后，教师需要对学生的表现进行总结，提出优点和缺点，注重评价的客观性。同时，评价内容不仅要包括学生运用知识点的对与错，还需要重点考察学生的学习能力和解决问题的能力。对那些学习努力，但是结果并不理想的学生要进行正确的指导。由于《金属工艺学》这门课程的系统性和复杂性较差，要求学生在有限时间内完成教学任务存在一定的难度。对于这种情况，教师还可以在课后为学生设置课后学习任务，实现任务驱动法的延伸，继而能够弥补知识的欠缺。

四、任务驱动法在应用时需要注意的问题

（一）考慮学生特征

在对任务进行设计的过程中，教师应用充分考虑每一位学生的兴趣爱好和对知识的接受能力，任务可以从小到大、从简到难层次进行设计，并考虑到知识的延续性，针对学习能力、知识接受能力较强的学生，可以适当的进行一些知识拓展，为学生提供更广阔的学习空间。

（二）考虑学生能力发展

设置的任务应该重点培养学生的各项能力，包括主动学习能力、创新能力、实践能力、团结能力、合作能力，并提升学生的合作意识、竞争意识和学习意识等。

（三）把握教学进度

在教学中应用任务驱动法后，在一定程度上提升了课堂教学的开放性，假如教师的管理能力较差，在课堂开放后就很难回收，而且教师对于每一个小组的探究情况很难有效把握，在课堂教学结束后，仅有几个小组完成任务，其他小组就浑水摸鱼，导致教学效果不明显。因此需要提升教师的管理能力，把握教学进度，保证每一位小组的探究进度。

（四）教学评价存在一定难度

假如教学任务相同，那么有些学生就会直接应用其他学生的研究成果，在进行评价的过程中，无法正确判断每一位学生的实际探究情况，影响教师的判断能力，也对教学效果的提升造成一定的阻碍。因此教师需要为每一位学生设置不同的任务或者为每一个小组设置不同的任务，这样保证教学评价的合理性。

总结

总而言之，创新教学方法、实现课程改革是目前我国教育事业改革的主要内容，这也是一项长期、复杂的过程中。对于《金属工艺学》的教学，在教学中应用任务驱动法，能够提升学生的学习能力，保证教学质量，在具体应用过程中，应该明确教学目标，合理安排教学任务，扩展学生的思维，提升学生的实践能力。

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