李大林
摘 要:主要針對夏季小學期的特點以及“金相檢驗”課程要求,對“金相檢驗”課程從課程設置、學時的分配、教學內容、教學方法和考試方式進行分析與討論。具體內容包括課時的精簡與改變,教學框架的改變,以具體實際操作為主,激發(fā)學生的學習熱情;考試方式的多樣性,加強學生的自我創(chuàng)新能力。實踐證明,教學模式的改變明顯提高了教學質量與效果。
關鍵詞:金相檢驗;教學內容;教學方法
“金相檢驗”課程是材料成型專業(yè)的專業(yè)課,是材料類、機械類技術專業(yè)人員應該掌握的專業(yè)知識之一,主要針對本科生大三時段開設。學生在大三階段,已經進行了專業(yè)課的學習,如金屬材料及熱處理、材料科學基礎、金屬工藝學等課,學生已經基本了解本專業(yè)的學習內容與方向,但由于有些專業(yè)課程的學時多,內容講授的也比較廣,學生只能從大的方向了解一下,形象記憶的不夠深刻,如何進一步加強材料專業(yè)課的學習值得去思考,另外正常的上、下兩個學期學時比較多,專業(yè)課一般學時都是50左右,學習的時間比較長,而夏季小學期只有四周,這樣雖然課時少了,但要講的內容也不能簡略,如何讓學生在較短的時間內更好的理解和掌握專業(yè)課程,激發(fā)學生的學習熱情,從被動接受到主動學習,是每位任課老師需要認真考慮的課題。本文以“金相檢驗”課程為例,通過親自實踐教學,總結出幾點體會,內容如下。
一、課程設置和性質
通過“金相檢驗”課程的學習,學生應了解和掌握的知識包括:鋼的宏觀檢驗技術、金相檢驗設備與試樣制備技術,結構鋼、模具剛、不銹鋼的金相檢驗技術、鋼的化學熱處理金相檢驗技術等至少11個方面的知識,該課程與同時開設的模具材料與熱處理相互聯系、相互關聯。要求學生初步具有如下能力:正確制備金相試樣的能力、熟練使用金相顯微鏡的能力,根據國家標準對各類金屬材料或非金屬材料進行金相檢驗的能力。本課程設置的目的要求為不斷完善專業(yè)知識結構的素質,將金相檢驗技術的專業(yè)知識應用于未來的材料進口檢驗、進廠檢驗、常規(guī)生產檢驗以及失效分析的工作中,不斷培養(yǎng)材料類專業(yè)技術人員實事求是的科學素質。與其說這門課是以理論為基礎的課,不如說是在理論基礎之上更注重檢測方法的課程,理論知識涉及到材料的內容很廣也很復雜。各種材料的組織不同,檢測的方法也各有特點。
二、合理的分配課時
每門課的總授課時數都有應該一個數值范圍,如果小于其最小值學習的效果達不到,無法滿足大綱要求,如果大于最大值,學生學習內容太多產生反感情緒。而對于每周課時按排,要根據課程安排的需要,不能“一刀切”
[1]。研究表明,一周課時安排過密,學生來不及消化知識就要繼續(xù)接受新的知識,容易造成“消化不良”,長此以往學生就不注重學習的內容,沒有時間去發(fā)現問題和解決問題,同樣教師的備課也不會充分[2]。相反,如果課程安排稀疏會導致知識結構松散,課程內容跨越度太大,還沒學新的知識已經忘記上次課的講授內容,同樣教師的教學也會較為放松,影響對這門課的課堂教學設計,每次課都要用大量時間回顧上次課的知識,占用寶貴的課堂時間。本課程根據人才培養(yǎng)方案的授課時數為16課時,分3周時間上完,剩余一周為實訓時間。這樣的課時安排從效果來看并不理想。周課時過于分散,實訓的時間過少。這樣就會造成幾周理論課為了講授而授課,與實操訓練脫節(jié)。其次夏季小學期天氣比較熱,不能很好的激發(fā)學生的學習積極性。因此,在總授課時數不變的前提下,現在改為“2+2”的模式,及2周授課+2周實訓或者“1+3” 及1周授課+3周實訓,重點以實操為主。實踐證明,“2+2”模式授課效果良好。
三、豐富教學內容
(一)精簡理論知識。在理論教學方面,原來的內容很多,涉及到金屬和非金屬的檢驗技術,再加上在小學期上的課時很少,學生可能不能完全理解與接受。這時候在不改變原有的課程設置目的的前提下從教學內容稍加修改,授課內容去掉在金屬學與熱處理課程中已經講過的基礎知識,直接進入檢驗方法環(huán)節(jié),從最基本的試樣制備開始進行講解,具體內容主要講解常見金屬和鋁合金方面即可,重點講解鋁合金的檢驗技術的基礎知識,簡單介紹鋼、鑄鐵、焊接等金相檢驗技術的基礎知識,使學生了解最新的國家檢驗標準,為以后從事金屬和有色金屬方向的檢驗做好充分的準備。
(二)課堂教學以案例導入式為主,注重發(fā)現問題、分析問題和解決問題之間的聯系。目前大學課堂中課堂教學較為死板沒有新意,還是以“填鴨式”的教學為主,學習知識還是以被動的接受為主,以前授課方式主要依靠的是黑板和粉筆寫板書,現在已逐漸轉變?yōu)榈亩嗝襟w投影,這樣雖然可以大大節(jié)省寫板書的時間,但多媒體存在“照屏宣科”的情況,一節(jié)課看著屏幕讀下來,這樣做反到適得其反。多媒體等教學手段的改變只是教學改革的一種外在形式,其中也有一些弊端。例如不能很好的跟同學進行眼神的溝通[3]。俗話說:眼睛是心靈的窗戶,上課與學生的眼神的溝通很有必要,能時刻了解。本課程與生產實際情況聯系較緊密,例如:有些刀具在熱處理后會出現細小的裂紋,刀具報廢。為什么會產生裂紋?裂紋是由于熱處理產生的還是之前就已經產生了等等小問題,如何才能避免產生這樣的破壞。能夠找到問題的所在,這樣順利成章的就開始講解工具鋼的熱處理方式和檢驗方法。
(三)內容明確而不凌亂。目前有些教師為了吸引學生的注意力過于追求一些新奇的教學內容,不注重本課程或本章甚至本節(jié)課知識體系的完整性,講一些與課程相差較遠但聽似又有一點關系的的內容,有些老師甚至講授一些早期或近期的所研究的課題[3]。這些看似能夠吸引同學的注意力,但事實上在知識體系層面上的邏輯性已經早已不存在,授課內容凌亂沒有頭緒,有些同學也很反感老師在那滔滔不絕的說著他們不知道的內容,時間長了就喪失了對課本上知識的興趣。有些年輕的老師喜歡按照課本上每一章的順序來授課,其實這樣的做法也不是錯誤的,但在學生角度認為老師就在平鋪直敘的講著課本東西,沒有新意,要避免這種情況的出現,就得掌握本門課的重點和難點,內容精而不多。本課程因為跟生產實際聯系緊密,需要大量的實例來講解某些材料的組織和檢測方法,因此需要教師更應該把握好尺度,內容緊靠金相的檢測方法,符合教學大要求,避免出現貪多嚼不爛的情況。
四、教學方法的多元化
(一)理論與實踐相統一。有些章節(jié)的內容課上采用多媒體與顯微金相照片相互對照方式,把多媒體教室搬到實驗室,摒棄以前上完理論課再上實踐課的方法,改變?yōu)槔碚摵蛯嵺`同時上,PPT講解試樣的檢驗方法與標準,并顯示標準試樣圖片,余下時間利用事先準備好的標準試樣非常直觀的進行試樣的觀察,眼睛與頭腦同時作用,加深印象,鞏固教學成果,教會學生終身受用的知識與學習方法,比要學習什么新知識更重要。原來每次課上2課時和實驗2課時壓縮到大約3課時就可以,節(jié)省了時間,為2周后的課程實訓留下充裕的時間,其從實際教學方面也反映良好。也可與企業(yè)聯系起來共同授課,單獨用幾天時間請企業(yè)工程師進行專題講座,開闊視野,了解企業(yè)生產的最新動態(tài),提高學習的興趣。
(二)在課程實訓方面,把時間全部交給學生,教師在整個實驗步驟中只做指導和安全知識提醒,不要具體干預學生的想法。古人云:“授人以魚,不如授人以漁”,側重讓學生學會獲取專業(yè)知識的能力,而不是只看重某個知識點。例如以鋁合金為例,在鋁合金制備時候,首先要求配料計算,明確每一種基本合金元素添加的數量,計算完畢再動手進行實際的配料操作,實際講解配料的精確位數(小數點后4位)和如何進行精確的配料的方法;其次就是鋁合金的熔煉,熔煉鋁合金溫度較高需要教師帶領,同時講解加入配料的先后順序,但加入什么微量元素可以讓學生查看一些文獻或者按照教本上要求的進行添加,并提出相應的問題,如為什么不同的微量元素的添加可以改變鋁合金的組織形態(tài)和性能,怎樣能減少中間元素在熔煉時候的燒損,用什么方法能控制雜質元素的含量等問題;最后是熱處理操作,鋁合金熱處理步驟包括哪些,溫度如何選擇以及最后的試樣的檢測的方法。課程實驗因配料、熔鑄需要一些時間,原有的1周實訓時間應增加到2周,留給學生充裕的時間,在實驗中尋找問題的答案。另外要分組,一般5人一組,由組長分配工作,也充分調動學生團隊合作的能力。夏季小學期的時間較短,有些學生可能有些意猶未盡,再等到秋季開學期間可以繼續(xù)進行一些沒完成的實驗,為大四撰寫畢業(yè)論文做好充分的準備。
(三)提高學生在實訓中使用實驗儀器的參與性。以往做實驗都是以教師操作為主,學生大部分現場觀察與記錄,收獲不大。要提高學生的參與感。以最常見的45號鋼為例,在制備金屬試樣時候,鑲嵌試樣可采用熱鑲嵌,其儀器操作較簡單需要學生自己動手鑲嵌,試樣同樣需要學生動手磨制和腐蝕,腐蝕試劑4%的硝酸酒精和拋光液也要學會配制,并用普通的光學顯微鏡觀察其劃痕和被腐蝕情況。在熱處理時,讓學生控制加熱設備的溫度,選擇加熱的速度和記下保溫時間,做為以后的實驗數據,同時也增加了學生的責任感。
(四)注重驗證性結果,也注重模仿性結果。以往實驗做完如果沒有想達到預期的觀察結果,學生可能很失望,打擊較大,有些還要重復之前的操作較為繁瑣。這時應當要告知學生材料的金相觀察并檢驗,有成功也有失敗。例如在淬火后的45號鋼中應該能觀察到馬氏體,但最后沒有觀察到,并且測量洛氏硬度時硬度較小。這是為什么,什么原因能造成組織的改變。這些問題的出現一點點的培養(yǎng)學生發(fā)現問題和解決問題的能力。實驗的結果固然重要,但實驗過程中遇到問題并解決掉這樣的收獲會更重要。要善于激勵學生,激發(fā)出學習的興趣,把重點從實驗結果轉移到實驗過程,認可學生學習的努力和潛力,提高教學效果事半功倍。
(五)因材施教?!耙虿氖┙獭笔俏覀兘洺L崞鸬?,經常掛在嘴邊的,但在教學中真正能夠做到卻是很難的
[4]。近些年由于高考的擴招,學生上大學繼續(xù)學習的機會增多,這對于學生和家長來講是個好的消息,但對于高校教師就會是一個挑戰(zhàn),學生的學習興趣和水平參差不齊,如何能在幾十甚至上百個人中找到最好的教學方法,讓不同層次的學生在有限的時間內掌握更過知識值得每位教師深思[5]。從本校的定位來講,屬于普通民辦本科學校,學生接受能力不強,自我學習能力偏弱,因此要多跟學生溝通,注重討論與交流,對較難得知識要耐下心慢慢講解,授課時借助實物講解,重“實”避“虛”,手腦并用。本課程特點是實物模型來源很廣泛,每一種常見的材料都能找到,課上重點講明白,減輕學生課后自學的壓力。
四、教材選擇的針對性
教材是學習新知識的重要來源之一,學生課后自學都是以教材為主,一些教材的時代性不強,雖然改版了很多次但內容還是很陳舊;一些教材實用性不強,偏重理論知識,聯系生產實際較少,兩者不能較好的融合再一起,因此選擇一本好的教材就顯得尤為關鍵。首選教材以國家級規(guī)劃教材為主,以突出專業(yè)方向特點的書籍為輔,輔助參考教材也可采用自編教材。自編教材的特點就是更貼近地方區(qū)域的發(fā)展和符合本學校學生的學習特點,知識特點較為突出,針對性較強,以實用性為主。本課程以往的金相檢驗教材知識內容很廣,幾乎涵蓋了所有常用的典型的金屬材料的檢測方法,因每一種金屬的組織、性能都不同,所以每一章都講解都比較分散,不系統。根據課程大綱要求和教學特點并且要突出實用性,反應地區(qū)特點和時代要求,重點講解一些常見的材料或者與實訓內容相關的材料。例如想重點講解鋁合金方向的知識,可選擇教材應重點突出鋁合金的的成分、工藝、組織、性能和檢測,知識體系要求完整。教材只是輔助學習的工具,而不是必須讓其按照一章一節(jié)的進行講解。盡可能做到講授內容來源于教材,但又超越教材。
五、考試方式的多樣性
考試方式做為課程改革最后的環(huán)節(jié)也同樣重要,是改革最后結果的體現。目前高校的考試方式依舊一成不變,很多科目的考試成績還是最后一張紙決定??荚嚨膬热菀彩侨握n教師自己命題,一人決定考試范圍,沒有相關的題庫內容供學生復習參考。題型也較為固定,如判斷題、選擇題、填空題、簡答題等。甚至有些題來源于網絡,原封不動的照搬過來。有較少的課程考試采用寫論文或者報告等方式,但其學生回答的問題結果相似度太高,不能客觀反應學生掌握知識信息量。本課程根據夏季小學期時間較短和課程結構的特點,課程考試方式可采用多種方式,目的是充分調動學生的學習積極性和突出學到的知識??荚嚪绞降母淖儼≒PT進行匯報講解,也可做成視頻和圖片形式進行講解,視頻內容可包括實驗過程,儀器的使用方法等,教師也能從中了解每個學生的學習狀態(tài)與創(chuàng)新精神,摒棄以前傳統的打印交論文的單一形式。最后成績的給出包括老師打分成績和學生互評成績,每組學生給自己組員分別打分,最后取平均分,并注明給分的依據。
六、總結
“金相檢驗“教學模式方法的改變充分考慮到民辦本科院校材料類專業(yè)學生的學習能力和課程知識體系構建的要求,改變的效果及時通過實訓課程的表現和考試結果進行檢驗。課程涉及到較多的材料類基礎的知識,需要教師在教學方法和課程設置上多加思考。教師授課方法模式要不斷的改變以適應當代社會的發(fā)展,教學有方法,但是沒有固定的方法,每門課程甚至每一節(jié)課所講的內容都有各自的特點,同樣也應該采用不同的教學方法來講授,以不變應萬變在高等教學中是不可行的。
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(作者單位:煙臺南山學院,煙臺 龍口 265713)