李敏　楊慧　韓敬華

摘要：針對《工程材料》具有概念性強、實踐性強、連貫性強及抽象性強等課程特點，尤其授課對象為汽車類各專業(yè)學(xué)生時其課程特點尤為突出。本文以充分調(diào)動學(xué)生積極性為目的，以改變傳統(tǒng)的枯燥授課方式為途徑，結(jié)合作者教學(xué)經(jīng)驗從團(tuán)隊合作式教學(xué)、多媒體教學(xué)、學(xué)生參與教學(xué)、案例驅(qū)動式教學(xué)及感情交流等方面進(jìn)行了教學(xué)方法改革。實踐結(jié)果表明，該教學(xué)方式能夠充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，鼓勵學(xué)生參與到課堂教學(xué)過程中來，培養(yǎng)了學(xué)生自學(xué)能力及獨立思考能力，提高了教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：工程材料；教學(xué)方法；案例驅(qū)動式；教學(xué)改革

中圖分類號：G642.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）04-0177-02

《工程材料》是我校機械類、材料類及汽車類各專業(yè)必修的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，本課程要求學(xué)生獲得有關(guān)工程材料的基本理論和基礎(chǔ)知識，掌握常用工程材料成分—組織—性能—工藝之間的一般規(guī)律；并具有根據(jù)機械零件的服役和失效形式，合理選用工程材料的初步能力，根據(jù)實際生產(chǎn)需要確定熱處理工藝的能力[1]。它既是引導(dǎo)機械類和近機類專業(yè)學(xué)生進(jìn)入專業(yè)領(lǐng)域、掌握基本原理的理論課程，也是培養(yǎng)學(xué)生具有自學(xué)能力、獨立分析能力的綜合訓(xùn)練課程[2]?！豆こ滩牧稀穫鹘y(tǒng)的教學(xué)方式多是由課堂講授和基礎(chǔ)實驗組成，由于其內(nèi)容多而抽象且具有較強的理論性，學(xué)生的實踐感知少，因而教學(xué)效果不是很理想。根據(jù)汽車類專業(yè)特點及對學(xué)生能力培養(yǎng)要求，對課程中材料晶體結(jié)構(gòu)、材料組織與性能之間關(guān)系機理等理論性知識要求較低，但是對于材料分類及選材并根據(jù)應(yīng)用制定相應(yīng)的熱處理工藝要求較高。在短短的32學(xué)時課程學(xué)習(xí)過程中不能充分了解工程材料與本專業(yè)的關(guān)系，甚至意識不到工程材料在汽車領(lǐng)域的重要性。學(xué)生普遍認(rèn)為這門課太過抽象，難以理解，學(xué)習(xí)時枯燥乏味，是一門較難的課程，學(xué)習(xí)積極性較低。針對教學(xué)過程中存在的問題，為充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和課堂參與性，在傳統(tǒng)授課基礎(chǔ)上采用團(tuán)隊案例驅(qū)動式教學(xué)、合作式教學(xué)、多媒體教學(xué)、學(xué)生參與教學(xué)及感情交流等多種教學(xué)方式，收到了較好的教學(xué)效果。

一、案例驅(qū)動式教學(xué)

針對授課學(xué)生年級較低，專業(yè)知識掌握較少，對于初步接觸專業(yè)基礎(chǔ)課學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高等特點，在教學(xué)的過程中引入案例式教學(xué)。包括案例問題、案例引入、案例所涉及的課程內(nèi)容、案例分析等四部分。案例主要來自汽車各結(jié)構(gòu)用常規(guī)材料選材和熱處理工藝制定、汽車工業(yè)轉(zhuǎn)型中新材料的助力作用及環(huán)保材料在汽車綠色制造中的應(yīng)用。在課程安排的后半部分，在學(xué)生對基本知識有了初步掌握的基礎(chǔ)上引入車用新型材料前沿，如新型鎂合金材料或碳纖維及其前沿復(fù)合材料等。每一個案例問題首先提出一個工程或?qū)嶋H生活中所常見的問題，引入部分則指出案例問題所含的核心內(nèi)容，引入部分后面的內(nèi)容則是解決案例問題所需的工程材料的知識。舉例如下。

案例：汽車半軸選材及制定相應(yīng)的熱處理工藝，如圖1所示。

選材：優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，如45鋼。

熱處理工藝：毛坯件—鍛造—預(yù)備熱處理—粗加工—最終熱處理—精加工。

案例分析：汽車半軸也叫驅(qū)動橋。半軸是差速器與驅(qū)動輪之間傳遞扭矩的實心軸，其內(nèi)端一般通過花鍵與半軸齒輪連接，外端與輪轂連接。其支承結(jié)構(gòu)簡單、成本低，因而被廣泛用于反力彎矩較小的各類轎車上。因此在選材上一般選用常用的性價比較高的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，如45鋼。根據(jù)汽車半軸的作用及其對性能特點的要求，在預(yù)備熱處理工序中選用正火處理以保證較高的強度及良好的切削加工性能，最終熱處理選擇軸類常用的熱處理工藝調(diào)質(zhì)（淬火+高溫回火）處理，以保證其具有優(yōu)良的綜合力學(xué)性能。

通過此案例學(xué)習(xí)，能夠讓學(xué)生在充分掌握汽車半軸工作原理的基礎(chǔ)上，學(xué)習(xí)如何選材，根據(jù)其力學(xué)性能要求掌握熱處理工藝的制定。案例式教學(xué)同樣對教師提出了更高的要求，教師在課前應(yīng)做好周詳?shù)臏?zhǔn)備，必須明確教學(xué)目標(biāo)。課堂設(shè)計要科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，使課堂教學(xué)緊緊圍繞主題，并要注意啟發(fā)學(xué)生思維，起到激發(fā)學(xué)生興趣，引導(dǎo)學(xué)生掌握較為全面的知識量，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。

二、團(tuán)隊合作式教學(xué)

《工程材料》作為汽車類專業(yè)必修的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課，在我校授課年級主要為大一下學(xué)期，是引導(dǎo)其進(jìn)入專業(yè)領(lǐng)域、掌握基本原理的理論課程，也是培養(yǎng)學(xué)生具有自學(xué)能力、獨立分析能力的綜合訓(xùn)練課程。只依靠授課教師“講課”是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，需要精心設(shè)計課堂，實現(xiàn)學(xué)生的積極參與。經(jīng)過課題組多年的教學(xué)及實踐經(jīng)驗，團(tuán)隊合作式教學(xué)方式具有良好的教學(xué)效果。即授課時將學(xué)生自由組合成若干個學(xué)習(xí)小組，推選自己的組長，并給自己的團(tuán)隊起名字。上課采用小組競賽積分制，任何有利于課程學(xué)習(xí)的行為表現(xiàn)都可以積分，并精心設(shè)計許多教學(xué)環(huán)節(jié)，學(xué)生自己動手制作教具，主動設(shè)置學(xué)習(xí)問題，討論交流學(xué)習(xí)心得，設(shè)定短期以及長遠(yuǎn)的目標(biāo)。實踐下來可培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，有利于培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊合作能力及能夠在交叉學(xué)科背景下的團(tuán)隊中承擔(dān)個體、團(tuán)隊成員以及負(fù)責(zé)人的角色。

三、多媒體教學(xué)

多媒體教學(xué)能夠?qū)⑤^為抽象的理論知識以視頻或動畫模擬的形式形象生動地表達(dá)出來。在本課程中，諸如原子排列方式、合金中相的分布、微觀組織形貌等內(nèi)容只依靠教師以“講課”的形式教授，學(xué)生理解較為困難。以某種常見合金為載體，將電鏡下觀察到的相組成、分布及微觀組織形貌以多媒體形式直觀展現(xiàn)出來，可以大大減小知識的難度，加深印象，增強記憶。例如，金屬塑性變形章節(jié)講解中，對于塑性變形過程中位錯的移動同學(xué)們覺得非常抽象，運用多媒體可以將實際的位錯運動以動畫模擬形式展現(xiàn)，使這一非常難以想象的抽象概念生動化，并將單調(diào)、呆板的講解趣味化、靈活化，有利于同學(xué)們理解。

四、學(xué)生參與式教學(xué)

教學(xué)是一個學(xué)生和老師互動的雙邊過程，學(xué)生參與到教學(xué)中來能夠有效提高學(xué)習(xí)興趣。本課程分為金屬材料的機械性能、金屬學(xué)、熱處理原理及工藝、工程材料及材料選擇五部分。在每一部分內(nèi)容中以“項目式”形式設(shè)置關(guān)于材料與汽車關(guān)系的問題，在授課過程中預(yù)留出10-15分鐘時間讓學(xué)生站到講臺上針對此項目講解。學(xué)生為了能夠清晰、準(zhǔn)確地表達(dá)自己的觀點，闡述自己的見解，需要對所學(xué)知識加以理解、分析、歸納、綜合，并將其應(yīng)用到所學(xué)專業(yè)之中。由于學(xué)生所學(xué)專業(yè)知識較少，就需要在講好每一個項目的基礎(chǔ)上翻閱較多的參考資料，以充實他們的知識面。在其學(xué)習(xí)工程材料及查閱參考文獻(xiàn)的同時，思維活動總是處在積極活躍及思考全面的狀態(tài)，有利于提高學(xué)生的思維能力和學(xué)習(xí)的積極性；另外，由于我校為師范類院校，學(xué)生畢業(yè)后大部分是到各類高校、高職、中職學(xué)校當(dāng)教師，要求學(xué)生具有一定的口才，能給其他人講清楚自己要表達(dá)的內(nèi)容。通過學(xué)生參與式教學(xué)，在培養(yǎng)學(xué)生掌握理論知識的基礎(chǔ)上盡可能地培養(yǎng)學(xué)生的師范性。

五、感情交流

為了營造良好的課堂氛圍，建立相互信任的師生關(guān)系，需要師生間多進(jìn)行課上、課間及課外的情感交流。大學(xué)一年級正處于專業(yè)迷茫期，師生間良好及活躍的課堂氛圍對于構(gòu)建學(xué)習(xí)興趣和產(chǎn)生學(xué)習(xí)動機具有積極的促進(jìn)作用。作者在第一節(jié)緒論課時以工程材料種類進(jìn)行分類，將汽車進(jìn)行分割，邀請同學(xué)以自己專業(yè)為基準(zhǔn)對汽車進(jìn)行介紹，進(jìn)而進(jìn)入到工程材料這門課的主題。除此之外，利用課間走入學(xué)生之中，聊大家感興趣的話題，比如：為什么選擇自己的專業(yè)、考研問題、最新上市的車型、汽車用的先進(jìn)材料等，通過交流能夠營造良好的師生關(guān)系，使學(xué)生對本課程甚至自己所學(xué)專業(yè)有一定的了解，有利于促進(jìn)課堂教學(xué)的活躍性，提高教學(xué)效果。

六、總結(jié)

針對汽車類專業(yè)特點，在傳統(tǒng)的授課方式基礎(chǔ)上綜合采用案例驅(qū)動式教學(xué)、團(tuán)隊合作式教學(xué)、多媒體教學(xué)、學(xué)生參與式教學(xué)及感情交流等教學(xué)方式，使授課效果生動形象，清晰易懂，能吸引學(xué)生的注意力，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，取得良好的教學(xué)效果，提高了教學(xué)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]戴枝榮，張明遠(yuǎn).工程材料[M].北京：高等教育出版社，2014.

[2]王章忠，張祖鳳.《工程材料》課程的改革與實踐[J].大學(xué)教育科學(xué)，2004，（1）：57-59.endprint