“机械工程材料”课程“自主-合作-探究”式教学模式的研究

来源:用户上传      作者:薛丽莉 鲁玺丽 周惠敏 孙志洁

　　摘 要 对“机械工程材料”课程理论教学采用内容的优化和遴选、创设探究情境、设立探究专题、课后案例探究、教师巡回指导和师生共同进步六步教学法，对机械类专业学生进行“主动参与、乐于探究、交流与合作”为特征的学习方式的培养，激发学生探究知识的热情和主动学习潜能，建立崭新的学习观念，增强学生综合运用知识的能力和创新能力，坚持知识、能力、素质三位一体的全面培养，促使学生全面、协调发展。
　　关键词 自主 合作 探究 课后教学模式
　　中圖分类号：G424                                  文献标识码：A   DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2020.02.047
　　Abstract The six-step teaching method of optimizing and selecting the content， creating inquiry situation， setting up inquiry topic， after class case inquiry， teachers' tour guidance and teachers and students' common progress is adopted in the theoretical teaching of the course of mechanical engineering materials. The learning method characterized by "active participation， willingness to explore， exchange and cooperation" is cultivated for the students of mechanical engineering materials to stimulate their enthusiasm for inquiry knowledge And active learning potential， establish a new learning concept， enhance students' ability of comprehensive use of knowledge and innovation ability， adhere to the comprehensive training of knowledge， ability and quality， and promote students' comprehensive and coordinated development.
　　Keywords autonomy; cooperation; inquiry; after class teaching mode
　　“自主—合作—探究”教学模式是以学生为学习的主体，是以充分发挥师生的主动性和创造性为前提，让学生在和谐的教学气氛中，多方位主动地探索和研究问题，从而实现专业能力提高的一种教学模式。在课堂教学中，教师应尊重学生的主体意识，使学生积极主动地参与课堂活动;[1-3]在课后学习中培养学生的自主学习的能力，这是“自主—合作—探究”教学模式的关键。[4]“机械工程材料”课程是高等院校机械类专业必修课程之一，主要教学任务是让学生了解工程材料的成分的成分、组织、性能之间的关系，阐明工程材料的基本加工和强化方法，掌握常用工程材料的牌号及其应用的基本知识等。通过学习，学生能掌握机械工程材料的基础知识，并能够运用基本理论对工程常见机械零件进行合理选材、正确使用，并具备初步制订典型工程零件加工工艺路线的能力。从学生培养目标来看，机械类专业学生将来主要从事机械产品设计和制造工作，而工程材料的选择和加工方法等基本知识的具备，是降低产品成本、发挥材料性能潜力和开发新产品的所必须的知识储备。[5-6]该课程课堂讲授主要包括材料的结构与性能、金属材料组织和性能的控制、高分子材料、陶瓷材料、复合材料、典型零件的失效分析以及典型工件的选材及工艺路线设计以及工程材料的应用等内容。“机械工程材料”课程内容丰富，覆盖面广，符合我国高等院校机械类专业对此课程的教学要求，但由于受到总体教育学时计划安排的限制，该课程学时略显不足，实验课取消或课时较少，课程的教学方法和手段相对传统。某些应知应会的重点难点知识，学生理解消化困难，如不处理好这些因素的影响，势必降低整体教学质量。 基于上述分析，本文提出“‘机械工程材料’课程‘自主—合作—探究’式教学模式的研究”的课题，旨在从教学模式、教学内容和教学方法以及课后学生自主学习环节的加强等方面，对该课程的教学改革进行初步探索。从而使教学内容不再是概念、原理和方法之间的简单结合，而是知识、能力和素质的协同发展，实现从注重知识传授向加强能力和素质培养的转变。通过对“机械工程材料”课程进行自主—合作—探究式教学的研究，为探索创新型人才培养的教学模式提供一定的理论依据。
　　1 教学内容改革
　　（1）构建“自主—探究”的课堂教学模式。①根据机械设计制造及自动化专业需求，对课程教学内容进行优化和遴选，适当地掌握基础概念和基础理论等内容深度和广度，将材料成型工艺发展的新动向、新知识、新技术补充到课程教学内容中;②教师创设自主和谐的探究情境，设立探究专题，将重点难点知识设定为学生要探究的问题，并尽可能使学生接触前沿科学知识，学有所用，调动学生的学习积极性，提高学习兴趣，变被动学习为主动学习。③对教学方法和教学手段进行改革，对于涉及实验的重点难点知识，在课堂上以图片、动画或插播媒体文件的形式展示工程材料的转变过程，从而使学生对所学知识的理解更加透彻， 开阔学生的思路、视野，提高学生学习的兴趣和热情。 　　（2）构建“自主—合作—探究”的课后教学模式。①将传统的课堂考试和课后作业等考核形式转变为课后案例探究的“任务驱动”式自主学习过程，通过“创设情境—下达任务—自主学习—协作学习—解决问题—巩固促进”来完成课后分组学习过程，教师向学生下达探究专题，提供解决问题的有关线索，引导学生利用学习资源充分寻找和搜集资料，學生在探究“任务”驱动下自主分析和探索，寻求重点难点问题的答案;②在完成任务过程中通过不同观点的交锋与互补，促使学生将抽象概念变为探究、理解和解决问题的手段，加深学生对问题的理解，鼓励学生独立思考和团队协作。
　　（3）师生共同打造互动教学环节。在学习目标的引领下，学生自主学习，教师掌握不同程度学生的学习情况，尤其关注中差生的学情，有针对性地指导。教师掌握每个学生学习过程中的难点和疑点，以巡回指导方式及时答疑解惑，推动学生自主学习进程。通过与学生的密切交流，在互动中传递知识，及时打通薄弱环节，实现高效学习。
　　2 教学方法与手段改革
　　“自主—合作—探究”教学模式研究途径与方法包括以下几个方面：
　　（1）教师重构教学内容。对“机械工程材料”课程理论教学内容进行相应的优化和遴选，对重点和难点知识创设探究情境，将知识转化为学生要探究的问题，如合金元素对热处理的影响，该知识点涉及章节多，通过引导学生知识回顾与整合，提高学生对知识的认识更加系统化。
　　（2）教师设立探究专题。首先将应知应会难点知识设定为学生要探究的问题，在课堂上以图片、动画或插播媒体文件的形式展示工程材料的转变过程，从而使学生对所学知识的理解更加透彻，开阔学生的思路、视野，提高学生学习的兴趣和热情。
　　（3）强化课后自主探究。将原有课堂考试和课后作业作为平时成绩考核项，转变为学生课后分组讨论探究专题，提前2周布置，班上分4组进行，组员分工协作，充分利用学习资源，有的放矢的解决问题，积极进行组内和组间讨论。
　　（4）教师巡回指导。教师掌握每个学生学习过程中的难点和疑点，通过邮件、微信等方式进行巡回指导，及时答疑解惑，推动学生自主学习进程。通过与学生的密切交流，了解学生在学习过程中的薄弱环节，从而不断优化课堂教学，提高教学效果。
　　（5）分组协作交流。提倡自主探究成果分享，每个小组推荐组长进行成果展示，引导学生观点碰撞，实现学生之间取长补短，共同进步。
　　（6）总结提高。师生积极交流，帮助学生对探究专题涉及知识进行深入理解，增进教师教学行为有效性，确立以“学生主体，教师主导” 为基本特征的师生交流模式，促进学生自我发展，师生共同提高。
　　3 总结
　　本文根据我国高校机械类专业需求，对“机械工程材料”课程教学内容进行相应的优化和遴选;设定探究专题，将知识点转化为学生要探究的问题;对于重点难点知识，以图片、动画或插播媒体文件等多种形式展示材料转变过程，引领学生进入探究情境， 提高学生学习的兴趣和热情。
　　通过“创设情境—下达任务—自主学习—协作学习—解决问题—巩固促进”完成课后探究案例分组学习过程。引导学生在完成任务过程中通过不同观点的碰撞与修正，强化学生对重点难点知识的理解。教师巡回指导，充分调动学生将抽象概念变为探究、理解和解决问题手段的积极性和主动性，鼓励学生独立思考，引导学生变注重知识为注重能力。
　　参考文献
　　[1] 姜丹.自主—合作—探究式教学模式在普通高校排球垫球技术教学中的实验研究[D].河南大学，2016.
　　[2] 杨秀英.体验自主合作探究过程培养学生化学学科素养[J].学周刊·上旬刊，2014（10）.
　　[3] 刘岚，赵矫，曾永秋等.研究型教学与合作学习模式的创建与实践[J].重庆医学，2015.44（22）.
　　[4] 董丽君.“机械工程材料”课程探究式教学的研究与实践[J].湖南工程学院学报，2016（6）.
　　[5] 齐民，于泗永.机械工程材料 [M].大连理工大学出版社，2017.7.
　　[6] 许红丽，何雪龙.浅谈“机械工程材料”课程的教学改革[J].传播力研究，2019.6.
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