金属材料课件范文

导语：如何才能写好一篇金属材料课件，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：金属材料热处理 课程改革 教学方法 教学手段

《金属材料热处理》是中等职业学校模具、数控等机械类和近机械类各专业必修的一门重要的技术基础课程。但多数学生反映该门课程比较难学，学生学习的积极性不高，笔者在多年的理论实践中，对该课程进行进行了以下的改革。

一　教学方法

1.归纳类比法。

由于《金属材料热处理》课程的基本理论较深奥，学生之前的知识建构中没有相应的认知同化点，需要理解记忆的概念定义很多，为了让学生能在较短时间内掌握这些艰深的内容，进行"有意义学习"，在教学过程中采用了归纳类比法将教材中分散的内容进行了归纳、比较和总结，便于学生学习理解。例如：在学习"铁碳相图"，讲解铁碳合金组织和性能的变化规律时，为使学生在"成分一组织-性能"之间建立起联系，画出铁碳合金的成分-组织一性能的对应关系图表，通过图表的介绍与讲解，逐步归纳出三者间的内在联系。

2.启发教学法。

为启发学生思考，使教与学同步有机地联系起来，提高教学质量，根据教学内容适时进行启发式教学。金属的塑性变形是学生普遍反映难以理解的内容，在讲授这部分知识时，采用了问答式启发教学法。首先根据单晶体变形过程中的教学重点、难点及大纲要求将单晶体变形过程中的几个重要内容化成几个递进式问题，引发学生思考，进而推进到多晶体的塑性变形．使学生的思维与教师同步，进而对该部分内容有一个清晰完整的认识。

3.课堂讨论式教学法。

课堂讨论式教学法是在教师的指导下，以讨论方式完成学生自学、自讲的一种教学方法。在教学实践中，主要是围绕一些具有启发性或争论性的问题来进行课堂讨论。在课堂讨论过程中，教师会及时抓住学生讨论时的闪光点加以鼓励和评价，引导讨论不断深入，在倾听完学生的讨论后会及时进行总结点评。这样的"教与学"能够有效地开发学生的创新思维，增进学习交流，使学生真正成为学习的主人，有利于调动学生的积极性、培养学生独立思考问题和解决问题的能力。而教师也在此过程中能够发现学生学习中的疑难问题，从而使教学更有针对性。

4.实际案例教学法。

金属材料热处理课程是一门实践性很强的学科，在教学过程中适当引入实际案例，缩短了理论与实践的距离，让学生切身感受到所学知识的重要性，激发学生的学习欲望。例如：以机械课程设计中比较典型的减速器为例，针对减速器中箱体、轴、齿轮、滚动轴承、键、螺栓、销等不同零件的不同工况条件和使用性能要求，逐一分析其失效形式，并进行合理的选材，正确安排其热处理工艺等，以达到学以致用的目的。

二　教学手段的改革

1.引进多媒体教学。

对于材料的微观结构及一些动态演变过程，用传统的板书很难直观表述出来，而多媒体教学，则能把一些利用陈述性表达无法取得满意效果的教学内容生动形象、新颖直观地展示出来，既激发了学生的学习兴趣，加深了学生对基本理论的理解，又节省了教师的书写时间。另外，对于一些实践性较强的知识，由于学生缺乏相应的实践经验，学起来会感到比较吃力。但通过多媒体教学可以使狭小的教室空间得到广阔的延伸，使学生不出教室便可置身于实验室和工厂车间中，所学的知识更贴近生产实践，易于知识点的理解与记忆。

2.建立《金属材料热处理》QQ群。

在信息时代，QQ聊天已成为人们交流联系的一种重要方式。由于网络可以突破时空界限，延伸课堂空间，笔者利用QQ组建了《金属材料热处理》群。建立《金属材料热处理》QQ群既可以解疑答惑，加强师生间交流，利于加深师生情谊，激发学生的学习热情。另外，学生还可以在这里交流学习心得，或是对某一知识点发表自己的见解。特别是一些已经毕业的学生提出的一些材料在应用中遇到的问题，会引发大家的积极讨论，进一步激发了学生的学习积极性。

三　实验教学的改革

实验教学是学生理论联系实际的重要纽带和桥梁，也是培养具有开拓性和创新性人才的重要课堂。以往的教学过程中由于存在重理论轻实践的现象，使得实验教学长期处于从属于理论教学的地位。为此我们对实验教学进行了以下几个方面的改革探索：

1.精选实验内容。

在实验学时数有限的情况下，本人依据"实验个数不在多而在精"及"实验内容由浅入深"的原则精心设计编排实验内容。除了选择一些最基本的实验，还把一些相关的实验进行组合，如将硬度、碳钢的基本热处理操作及热处理后显微组织观察三个实验有机组合起来，使学生既能了解碳钢的基本热处理工艺方法和实际操作，又能进一步加深对热处理工艺、组织、性能三者之间关系的理解，开拓了学生思路，培养了学生分析、解决问题的能力和实际操作技能。 

2.利用视频进行实验演示。

对于学时数有限的《金属材料热处理》课程来讲，利用视频做好演示实验也是一个事半功倍的举措。在做实验之前让学生观看演示实验，节省了教师做演示实验的时间，使学生做实验的时间更加充裕：而且还克服了教师演示实验时部分学生看不好听不清的缺点：另外，还可以了解一些教学环节没有安排的实验内容，拓宽学生的知识面。

3.改革实验考核方式。

由于学生较多且考核时间有限，实验的考核不可能让每个学生通过操作来进行，故一般都是以实验报告来考核。为了真正考核每个学生对实验的的掌握程度，我们采取的笔答或口述形式将实验操作过程详细陈述出来，然后根据学生作答情况来进行评分。这种考核方法，既鼓励了学生平时做实验的热隋，又能真实反映每个学生的实验操作能力。

通过多年的教学实践，课堂上死气沉沉、学生学习兴趣不浓的现象已经得到一定的改观，并已取得了良好的教学效果。课程改革不是一项短期工程，在今后的教学实践中，仍需不断探索新的教学方法与教学手段，进一步提高教学质量。

参考文献

[1]　杨海丽：《金属材料及热处理》CAI课件制作策略，2010年第10期.

[2]　成淑丽：浅析金属材料与热处理的教学技巧，《中国职业技术教育》，2011年第22期.

[3]　于钧：金属材料与热处理课程教学改革与实践，《中国冶金教育》，2012年第3期.

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关键词：立体化教材；自主学习；任务驱动法；三维动画；虚拟仿真

TG15-4；G712

一、开发立体化教材的背景

传统的教学方式老师一味的灌输，学生被动的学习。使学生缺乏了主动性，教学模式以教师为主体，理论与实践相互脱节。传统教材理论性较强，偏深偏难。实用性较差课堂化的教学环境，不利于学生职业能力的培养。专业教师知识结构、职教理念、实践技能也有待提高。教材，案例少且与实际工作接轨的少。缺少信息化、个性化、立体化。使学生缺乏了对学习内容的自主选择性，没有满足学生的自主学习需要。

二、开发立体化教材的意义

1.立体化教材能使所学的内容生活化、情景化、动态化、知识点碎片化，表达方式视频化形象化。在立体化教材引导下，自主学习、基于活动的学习、探究学习、协作学习、基于案例资源的学习等现代化学习方式会走进课堂教学，并引领着教学的不断发展和进步。因此说，要尽快帮助学主步入自主学习的轨道。

2.立体化教材的发展大大提高了学校教育教学水平。立体化教材采用现代化的教育技术，加大了课堂的信息量，提高了教学效率，适应了缩短学时的需要。增强了学生对所学知识的感性认识，以其参与性、互动性提高了学生的学习兴趣和学习动机。

三、立体化教材的实施

1.构建课程体系

《金属材料与热热处理》是我院机械制造与制动化、模具设计与制造、数控技术、焊接技术自动化专业等四大大专业的平台课，《金属材料与热热处理》作为专业技术基础课程，程实践性较强，为此我院根据人才培养方案，组织团队开展深入调查，与企业联合进行调研论证，确定人才培养培养目标。首先进行课程体系与职业标准接轨，教学课程标准与工作岗位标准接轨，校企深度融合，对接岗位要求，实施专业教学产学相长，如与企业师傅联手，请进来一些高级专家做客教授讲一些工厂的最前沿的知识和技能，或者主动到工厂深入调研学习。如到轴齿中心热处理车间学习一些先进技术和及工厂管理理念。为进一步实现理想化立体教材做新知识的的积累与储备。以项目课程为主体，创建立体化教材，构建了具有职业特点的课程体系。

2.调整课程内容

过去的教学内容以理论知识为主体，与企业工作缺乏沟通。改革编写思路是：抓住材料工作任务，设置八个强化项目，其内容由简单到复杂，即能互相融合，又能自成体系。始终围绕-材料组织-成分-工艺-组织-性能-环境这条主线，独立的单元为单位，充分体现理论知识的‘够用为度’突出实用性、可行性。而更强调理解和运用。体现实际应用的特色。将需要掌握的知识点进行分解，按单元分综合知识模块和能力知识模块。以能力知识点作为层次递进，在内容上注重理论的成熟性，工艺的先进性和方法适用性。形成内容数字化、协作式活动，学习自主化、教学个性化，诱导学生自主学习。

3. 任务驱动法教学

以典型工作完任务为载体体进行项目法、任务驱动法教学，教学环境与工作环境接轨。如通过制作各种典型实例试样，每个项目采用多个不同的典型案例作为工作任务，如给大发订单班讲授平衡轴加工时，围绕平衡轴的用途，进行选材数控车，数控铣削，中频淬火热处理、磨削加工检测等加工工序。使学生在‘做’中‘学’，提高学生的学习兴趣，激发学生解决问题的能力。微课可以让许多人受益，实现教学资源更有效地分享与交流。是提高课程教学质量的重要途径。从枯燥无味单一的教学模式转化为生动的，趣味横生，直观形象、生动具有特色的教学模式。

4.创新手段教学

与东师理想软件公司合作针对教学中的重点难点设计开发制作三维动画、二维动画资源、微课及操作视频等.虚拟仿真等作为《金属材料与热处理》课程资源开发教材的新尝试。突出的学生能力培养与智力开发。微课视频微课用于帮助学生完成某个知识点或技能点的理解与建构。在课堂上用微课代替教师的知识和技能的传授，教师将更多的精力投入到师生互动、同伴协作和交流，帮助学生消化、理解、运用知识。在课外创设更多机会让学生积极主动学习。营造创造性学习条件，培养学生创新能力

5.试题库的建设与改革考评方式

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关键词：金属材料；合金；性质；用途；合作学习

文章编号：1008-0546（2012）09-0067-04

中图分类号：G633．8

文献标识码：B

doi：10.3969／j．issn．1008－0546．2012．09．031

一、教学设计说明

［设计思想］

“以学论教、教为了促进学”，新课程认为学生在课堂教学中的表现应成为课堂教学评价的主要内容，即使关注教师的行为，也是关注教师如何促进学生的学习，以此来评价教师课堂行为表现对学生“学”的价值。

合作学习是目前化学课堂教学中应用较多的学生学习的组织形式，是学生在小组或团队中为了完成共同的任务，有明确的责任分工的互学习。近年来，我一直在初中化学教学中探索应用小组合作教学的策略，针对不同的化学课型组织不同类型的合作学习形式，努力提高小组合作学习在教学过程中的实效性，培养学生的合作学习能力。

本课题是活动与探究和基础知识相结合的教学，在认知领域属于知道和了解水平、但内容较为零散，由于教材自身的特点编写以叙述性为主，在教学中若处理不当容易造成空洞枯燥的印象，使学生一节课下来感到索然无味。所以我指导学生通过小组合作查阅资料、寻找实物、搜索图片、准备实验、制作PowerPoint课件并亲自参与课堂教学，学生不仅仅是听课者、同时还是讲课者，这样的教学模式体现出较高的合作学习水平。

［教学内容分析］

本课题是在学习了碳和碳的氧化物、燃烧和燃料等学生熟悉的身边的物质和现象之后，又一个与生活及社会发展关系密切、与学生的日常积累及其它学科的学习联系紧密的教学内容，主要分为两部分：一是从学生的生活经验出发，以实物照片、数据列表的形式让学生了解金属的物理性质并分析相应的用途；二是介绍合金，让学生通过实验了解合金比纯金属具有某些更好的性能、通过查阅资料知道它们具有更广泛的用途。

本课题能进一步激发学生学习化学的兴趣，教学目标的达成情况，会直接影响到接下来两课题有关金属的化学性质以及金属资源的保护的教学内容如何落实到位，也会对学生学习其它元素化合物知识产生深远的影响。

二、教学目标

［知识与技能］

1.学生通过小组合作收集资料，认识金属材料与人类生活和社会发展的关系。

2.通过学生的活动与探究，了解金属的一些典型性质及合金的特点，以及合金比纯金属具有更广泛的用途。

3.了解物质的性质与用途的关系。在了解金属性质的基础上，了解材料选择要考虑的问题：如价格、资源、是否美观、是否便利以及废料是否易于回收等。

［过程与方法］

1.由生活经验和对实物研究入手，学会了解物质性质的一般方法。

2.通过对生活中常见的一些金属制品材料选择的讨论，培养从多角度分析问题的能力。

3.通过实验比较黄铜和铜、焊锡和锡的性质差异，认识加入其他金属可改良金属特性。

4.通过图片材料了解一些典型合金所具有的用途。

［情感态度与价值观］

1.通过日常生活中广泛使用金属材料等具体事例，认识金属材料与人类生活和社会发展的密切关系。感受到化学对改善个人生活和促进社会发展的积极作用。

2.通过我国金属材料使用历史的了解，增强热爱祖国的情感，树立为民族振兴、社会进步而学习化学的志向。

三、重点难点

［教学重点］

1.金属材料的物理性质和合金的特点。

2.物质性质与用途的关系。

［教学难点］

1.培养运用探究方法得出相关结论的能力。

2.提高小组合作解决问题的能力。

四、教学准备

［教师准备］

1.根据合作学习小组的选择，教师稍加调整，将本课题内容分为八部分分配到组；

2.随时倾听合作小组的汇报、意见和设想，指导他们的小组活动并对方案及时进行适当调整；

3.与学生代表商讨课堂教学中相互配合、共同完成教学内容的衔接等细节问题。

［学生准备］

1.合作小组准备：查阅资料（与钛有关的资料、新型合金的资料）、寻找实物（金属制品）、搜索图片（金属制品的图片）、准备实验（酒精灯、火柴、黄铜、铜、铁架台、焊锡、锡等）、制作PowerPoint课件……

2.学生代表准备：与老师商讨课堂教学中相互配合、共同完成教学内容的衔接等细节问题。

五、教学流程

六、教学过程实录

1.创设生活情境 引入新课

【设计分析】一个新颖、精致的开头会给人留下难以忘怀的印象，更重要的是通过创设恰当的情境和营造积极的学习氛围，使学生对学习活动本身感兴趣，从而激活学生的思维，激活课堂。本节课开头笔者从教室中的金属制品入手，让学生也谈谈来源于实际生活的身边常见的金属材料，使学生一进入课堂就被深深地吸引、探究欲也大大地提高了。

2.创设有序活动 构建规律

（1）回顾金属材料使用的历史

【设计分析】本环节是建立在学生留心生活、善于发现的基础之上，我于课前广泛发动学生，通过网络、报纸书籍等资料，收集关于金属材料的相关知识，并由学生自己动手做成图文并茂的幻灯片，在课堂上交流、展示。这不是教师把知识简单地传递给学生，而是由他们自主发现、自我构建的过程。

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关键词：金属材料与热处理 求知欲 兴趣

金属材料与热处理是一门研究金属材料的成分、组织、热处理与金属材料性能间关系和变化规律的学科。因为金属材料的种类繁多，其性能又千变万化，故而学生学习起来感到枯燥乏味，加之有些概念、现象比较抽象，难于理解，教学难度相对比较大。

金属材料与热处理是机械专业的一门重要的专业基础课。它的教学质量关系到其他专业课后续课程能否顺利地进行教学。所以笔者根据多年的教学经验，总结出了一些教学方法。

一、举例教学，更易于学生理解

举例教学就是贴近学生生活和经验的一种教学方法。例如“过冷度”的教学，过冷度是理论结晶温度（熔点）和实际结晶温度之差。学生往往不明白，为什么冷却速度快了，实际结晶温度就低了呢？于是我们就给学生举一个这样的例子：这就像体育项目中我们的百米赛跑一样，当你快速跑向终点时，你能否立即就停下来？不能，我们会超过终点一段才能停下来。而你速度慢点儿跑过去，超过终点较短的距离就能停下来，而你如果步行到终点时，你会很自然地立即停下来。所以冷却速度越快，过冷度越大。经过举此例子，学生马上明白了，而且记忆很牢。如“固溶体”的教学，对于水溶液的概念，学生在初中化学课都学过，可对固溶体还不理解，固体物质怎么能溶解呢？就以糖水作比喻，水是溶剂，红糖是溶质，若是把糖水溶液结成冰，就得到了红糖在固态水中的固溶体，在合金中也存在类似的情况。在固态下，合金中组元如果能相互溶解而形成均匀固相就是固溶体，于是抽象的概念就这样被形象化了。再如在讲授低碳钢的拉伸试验时，学生们都玩过橡皮筋，可低碳钢的拉伸学生不理解。我们就用橡皮筋的拉伸做比喻，橡皮筋在拉伸的过程中首先发生弹性变形，然后发生塑性变形，最后断裂。因为橡皮筋弹性大拉伸也直观，这样学生就理解了。总之，像这些贴近生活的实例很多，不仅通俗易懂，还可增强记忆。

二、设置悬念，激发学生的求知欲

悬念是指悬而未解的问题，在教学中，精心构思，巧布悬念，利用悬念激人好奇，引发学生学习动机和兴趣，促进学生积极思考、试图尝试、勇于探索，使学生带着迫切要解决问题的热情，有目的地参与新课学习，往往能收到事半功倍的效果。如铁丝和钢丝同属铁碳合金，为什么一个柔软一个坚硬，性能差异如此之大？钢又为什么能打成农具？铁匠打好农具为什么要在水中浸一下？为什么车刀在600℃高温下照样能切削钢件？挖掘机铲斗的斗齿为什么在受到强大冲击下如此耐磨？球墨铸铁为什么能代替铸钢甚至代替锻钢做成曲轴齿轮等重要零件？黄铜为什么比紫铜强度好？通过这一串疑问，促使学生思维步步深入，让学生带着浓厚的兴趣完成相关的学习任务，并从教材和教师讲课材料中积极主动地寻求答案。

三、演示启发，提高学生学习的主动性

演示教学予以学生直观形态，以直观化表象使真实化场景再现。因而通过直观表象，教师辅以恰当的提问，很容易引发学生学习的主动性。如讲铸铁一章时，讲到铸铁中石墨存在的形状不同，对铸铁的性能有不同的影响时，教师让学生每人拿两张白纸，并且让他们动手在纸上撕出直线和圆形代表不同的石墨形状，因为铸铁是立体的，而纸是平面的，所以用直线代表片状石墨，圆形代表球状石墨。教师模仿低碳钢的拉伸试验，用手施以缓慢增加载荷，材料会产生缓慢增加的抗拉强度，然后发现直线型白纸先被撕裂。我们以此得出结论：在铸铁中以片状石墨存在的灰铸铁的力学性能最差。

四、多媒体教学，激发学生的学习兴趣

多媒体教学具有容量大、直观、容易接受的特点。教师可根据教学内容制作课件，配上文字、图片等内容。如讲纯金属结晶、低碳钢的拉伸过程、疲劳破坏等这些由于受条件限制不能完成的过程时，利用多媒体展示就可以吸引学生的注意力，激发学生的学习兴趣。

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关键词： 平台课；案例教学；情景创设；适用性

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.10.204

1 分析课程地位，构建课程体系

《金属材料与热热处理》是我院现代制造技术专业群的平台课，为保证《金属材料与热热处理》课程在专业群中各专业在的教学质量，达到教学内容、课程标准、教案、教学组织形式、教学方法、考评方法与内容的一致性，平台课小组进行了周密的分工协作，统一制定课程标准，案，统一课件，集体备课，统一命题。统一考试及批卷。《金属材料与热热处理》作为专业技术基础课程，其前导课有《机械制图》及《公差配合》等课程，后续课程有《机床夹具与设计》、《机械制造工艺》 及机械加工实训等课程。这门平台课所涉及的专业是数控技术与应用，机械制造技术与制动化 模具设计与制造，焊接技术与应用等专业。《金属材料与热处理》这个平台课的设立，将有利于学校对公共教学课内容的合理安排，取其精华，突出了知识点、能力点。同时也能对教师进行客观公正公平考核教学效果。也有利于对学生学习状况的整体把握。这门课程主要掌握金属材料热与热处理基本理论知识，金属材料种类牌号性能用途。零件的热处理工艺路线，机械零件毛坯及材料的选用等方面的问题。我院通过对企业调研和毕业生调查分析，按照培养目标及就业岗位需求，基于工作过程导向、专业教学标准与职业标准相融合、理论与实践一体化，以项目课程为主体，构建了具有职业特点的课程体系。

2 优化教学内容，突出了适用性

结合企业标准和课程标准编写校本教材符合职业岗位能力的要求，以相对独立的单元为单位，充分体现理论知识的‘够用为度’突出实用性、可行性。避免对概念的死记硬背，而更强调理解和运用。体现实际应用的特色。将需要掌握的知识点进行分解，按单元分综合知识模块和能力知识模块。以能力知识点作为层次递进，安排精减教学内容。在课堂教学上删减金属材料的结构及位错理论等较的深内容。 并增加了二元合金基本相图的基本类型等有关知识，并且把铁碳合金相图单独列为一专题，以材料的成分、组织、性能、工艺之间关系为主线，常用材料的种类热处理及应用的为重点介绍，结合生产案例教学。注重学生就业能力的培养。最后又增加材料的选用及工艺路线的安排等内容。思路清晰，更加符合教学规律。

3 采用案例教学，让实践教学贯穿教学的主线

在教学实践中，实施行动导向教学方法，用于学生收集、整理信息资料和交流学习工作经验等。如机制专业学生在不同行业和企业岗位上的交流实习经验，模具设计与制造加工专业学生在实训中制定生产加工计划等。同时围绕工厂实际例子加工件展开教学。培养学生的综合分析问题解决问题的能力。如汽车卧式车床主轴箱滑动齿轮，该齿轮是主传动系统中传递动力，并改变转速的齿轮，工作时转速高，要求齿轮表面的硬度50～55HRC，心部硬度20～25HRC变速滑移过程中， 冲击力不大，转动过程平稳故，整体的强度可采用调质就可达到。因此需用淬透性选用调质钢经调质，高频感应加热淬火，和低温回火就可达到要求。因为该齿轮较厚，为提高其淬透性，可选用合金调质钢，油淬即可使大部分淬透，减少其变形，选用40Cr比较合适。在这个过程，边讲边观看视频录像边分析，按照工艺要求，工序的安排是锻坯、正火、车坯、滚齿、插齿、倒棱、渗碳、淬火、回火、喷丸、剃齿、磨内孔磨端面、珩齿、 磷化、质检、等工序设定。从选材分析到确定加工工艺，每个过程都边讲边演示重点突出，讲练结合的教学方式和个人与小组结合的组织方式，边讲边练有利于学生尽快理解和试着运用所学，提高学习兴趣、降低学习难度。学生一幕了然，学习积极性得到了空前的发挥，学生理解得透彻，印象深刻。

4 注重职业情境的创设，提高学生岗位适应能力

情境教学从情境的设计、情境的选择、情境的运用都体现着教育的创新。在这一过程中，要让学生的思维进入最佳的心理状态，在情境教学中拓宽学习的想像空间，以提高学生岗位适应能力。如讲到钢的表面热处理时设立问题情境，让同学们联想分析发动的活塞、齿轮、这类零件，受冲击载荷、交变载荷作，心部需保持足够的塑性和韧性，但表面受摩擦、磨损，要求零件表面硬度高、耐磨。想一想冶炼厂能炼出这种要求表面硬而心部韧的材料吗？采用整体淬火或正火能达到这种要求吗？显然是否定的。诱发了学生求知欲，学生们积极开动脑筋， 让学生在不同的情境中感受到学习的乐趣。探求知识，从中引入钢的表面热处理的方法。学生印象深刻，获得了强烈的心理满足感，增强了学习的信心。并激发了学生解决问题的愿望。为学生今后尽快岗位适应能力的培养打下良好基础。

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例如，在讲到金属材料及其力学性能时，笔者举一个现实性、学生感兴趣的中国第一艘航母“瓦良格”号实例，即现在的“辽宁舰”。该舰最初由苏联时期黑海造船厂设计建造，随着20世纪90年代前苏联解体，建造工作停止。1999年，乌克兰与澳门一家“旅游有限责任公司”签订协议，以2000万美元的价格出售。“旅游有限责任公司”购买“瓦良格”号航母的理由是，将其改造成一个大型海上综合旅游设施。2002年3月4日，“瓦良格”号航母经过重重困难终于抵达航行的终点——中国大连港口。首先专家对它进行反测绘，测量船体使用材料、钢材、抗打击能力即冲击韧性。紧接着笔者引入新课，金属材料加工首先要合理选材，在选材中不断创新，而且世界各国都在科学研究新型材料，从而推动科技的发展，对此学生乐于接受。举例教学，办法简单，能马上贴近学生的实际生活，可收到良好的教学效果。因此，在教学过程中教师要注意观察生活，收集素材，以便在教学中使用，激发学生的学习兴趣。

二、好奇心，激发学生的学习兴趣

比如，讲到金属的导电性、导热性、热膨胀性时，为什么电动机机芯用纯金属、纯铁丝、纯铜丝而不用合金？为什么家用厨房小铲要木质手柄？在制定各类热加工工艺（焊接、铸造、锻造和热处理）时，必须考虑材料的导热性，以防止材料在加热或冷却过程中发生变形或开裂；在铺设钢轨时，在两根钢轨衔接处应留有一定的空隙，以便使钢轨在长度方向有膨胀的余地；在测量工件的尺寸时，也要注意热膨胀的因素，以减小测量误差；对精密仪器或机械零件，线膨胀系数也是—个非常重要的性能指标。另外，一般物体具有热胀冷缩的物理特性，但还有特殊情况。学生听到这里，急于想知道其中的奥秘。这时，笔者不急于讲答案，而是话锋一转，且听以后分解，让学生带着好奇心进入学习情境，激发学生的学习兴趣。在教学中，由于强烈的好奇心的驱动，学生对金属材料的性能分析这一原本枯燥的课题逐渐产生欲探讨的兴趣。这样课堂教学效果又前进了一步。

三、小故事，大启发

在讲到冲击韧性试样时，为什么把它做成缺口形状？引用北大教授张学政讲到应力集中时，先讲一个小故事：过去山村老百姓敲锣时，锣出现裂纹，为了防止裂纹蔓延，两边各凿一个孔，使其延缓过度，这样几十年后原样不变。接着讲述原理：一块布一拉，这个应力是均匀分布的，但是当你剪个口再拉，应力马上就集中在这个刀口呈指数函数增加成千倍、万倍地增加。应力大于材料的屈服强度，产生大的塑性变形，最后断裂。所以工程上最可怕的问题是零件内部有裂纹，或者有棱角、尖角的切口，包括外部切口。这样道理浅显易懂，小故事，大道理，激发学生的学习兴趣。培养了学生热爱生活，善于观察生活，尊重科学并运用科学的意识。

四、多媒体与传统教学结合法，吸引学生注意力

例如铁碳合金相图讲授：笔者先在黑板上画出铁碳合金相图，不同彩色粉笔标出特性点、特性线，然后进行铁碳合金相图多媒体演示课件。这样改变了传统教学中粉笔加黑板的单一、呆板的表现形式，能将抽象、生涩、难懂的知识直观化、形象化，激发学生学习兴趣，调动其主动学习的积极性。这样学生对新知识的学习更加形象、直观、明了，便于自主学习，加快记忆，增加学习欲望。

五、理论联系实际,学以致用

在讲过碳素钢、合金钢、硬质合金以后，教师给学生布置任务：实习应用的刀具、量具，哪些是碳素钢？哪些是合金钢？哪种类型的硬质合金？牌号各是什么？热处理如何？学生实习课时带着任务寻找不同刀具、量具，归纳总结。最后课堂上，笔者会评价总结，让学生明白理论知识与实践应用相结合，学以致用。这种理论实践一体化教学方法改变了传统的理论教学和实践相分离的教学形式，突破了实践是理论的延伸和应用，是理论的附属品的传统教育理念，突出了教学内容和教学方法的应用性、综合性、实践性。它以理论传授、实践操作技能训练为一体，集老师与学生双向交流，小组协作讨论为一体，增强了学生学习理论知识的兴趣，促进了对理论知识的理解，提高了学生的实训兴趣和实际操作的能力，为今后走向工作岗位增强了适应能力。

六、小结

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关键词：金属材料与热处理 教学 创新

在金属材料与热处理课程教学中，笔者根据技校学生的特点，打破传统教学模式，采用创新教学方法，取得较好的教学效果。

一、创新设计第一堂课，激发学生学习的兴趣

第一堂课十分重要，它能促使学生形成对本课程的初步印象，为此，我们打破传统教学模式，创新设计了第一堂课，从而达到激发学习兴趣的目的。

第一，讲一个古代侠士造剑的故事。古代的大侠手中的宝剑是怎样造出来的呢？首先，古人要到深山中去寻找优质的铁矿石，炼成钢铁，经过千锤百炼，锻成铁剑，最后还要趁热将剑放入水中快速冷却。听完故事后，学生自己归纳出造剑过程，重点说明最后一步的作用。老师再介绍中国远在西汉时期就已经有了“水与火合为粹”说法，东汉有“清水淬其锋”的记录。结论是：热处理这种加工方法，是改变金属材料力学性能的有效方式。

第二，展示一把“削铁如泥”的菜刀。古人有宝剑，能削铁如泥，现用菜刀代替一下。用菜刀猛砍铁条（铁条用软一些的），砍出深3～5毫米的口子，而菜刀无损伤。老师提问学生：为什么菜刀与铁条都是金属，而菜刀没有损伤？由此引导学生得出结论：它们虽然都是金属，但是两者的成分不一样，加工过程不同，性能就不一样。

第三，做一个热处理的对比实验。目的是为了加深对热处理作用的理解。实验分两步，首先取一块普通钢板，锯成等大的三块，编号为A、B、C。邀请几位学生，用锉子锉削这三块板材，由其判定锉削难度。第二，将三块钢板加热到红热状态，取出后将A钢板迅速放入水中，B钢板放空气中冷却，C钢板随炉温冷却，并用硬度计测试。结论：一是放入水中冷却的A钢板硬度高，B钢板低一些，C钢板最低；二是放入水中冷却的A钢板耐锉削，B钢板要差些，C钢板最差。做完这个实验后引导学生回想实验过程中加热、冷却的方法不同对A、B、C钢板性能的影响，请学生根据该实验，自己对比总结。

通过讲一个故事，看一把菜刀的演示，动手做一次实验，学生在好奇和兴奋之中记住了热处理的过程和热处理奇妙的功效。

二、体现课程的实用性，创新设计实验、实习

该课程更应该强调其实用性，重点讲解识别牌号、成分、选材、热处理这一些将来在生产过程中对技术工人比较实用的内容。就工人而言，他更关心的是用什么工艺方法能将什么类型的材料具有某种方面的性能。

该课程不只是纯粹的理论课，它具有很强的实践性，可通过实验、实习让学生亲自感受。还可以增加以下的试验、实习内容：①钢的火花鉴别；②钢的拉伸及冲击试验；③锉头的热处理工艺设计及加工实习；④铁丝及铝丝疲劳试验。这对激发学生的学习兴趣很有帮助。

三、摆脱课本内容的束缚，多举实例

该课程的内容抽象，教师要摆脱课本的束缚，穿插一些与课程知识相关的身边实例，既说明了知识点，又吸引了学生注意力。例如，教师讲到金属的热胀冷缩性能时，可用铁轨上的伸缩缝用途来说明；讲到铜的性能，可以用音响中大量使用高纯铜导线的作用来说明。诸如此类例子，有利于活跃课堂气氛，吸引学生注意力，提高教学效果。

四、注意观察学生的反应，灵活调整授课方式

教师的授课方式影响学生学习的成效。学生在每次上课过程中不可能都保持良好的学习状态。要根据学生的学习过程中的反应，及时调整授课方式，以吸引学生的注意力，保证学生学习效率。如果发现学生未能跟上教师的思路，就得调整教学方式。例如，学生注意力不集中时，教师不妨停下来，提几个问题，等学生安静了，再继续上课；学生走神或睡觉时，不妨插讲一个与专业知识有关的故事，在一阵笑声中，让学生清醒过来并能集中注意力。在授课的过程中，教师要留心学生的反应，及时调整教学方式，这的确是非常困难的事情，要有意识、有目的地不断实践、提高。

五、运用多媒体手段扩充教学容量

多媒体教学有着容量大、直观、容易接受的特点。可按教学内容制作课件，配上大量的文字、图片等内容。对部分受条件限制而不能完成的过程演示，可有两个解决方法。一是运用软件设计出过程的动画，通过动态的画面演示教学内容。它远比用挂图、模型的方式更为生动。例如，纯金属的结晶、拉伸变形、疲劳破坏、塑性变形的过程等。二是运用数码相机和摄像机将生产加工的过程、设备，甚至是技术人员的解说等内容拍摄下来，放入课件中，可有效弥补场地、设备、时间的限制，能更生动、清楚、直观地表现教学的内容，使学生有深刻的印象，从而达到更理想的教学效果。

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造型材料与工艺是工业设计专业中一门重要的专业基础课，文章分析了《造型材料与工艺》这门课程知识结构特点，对目前教学现状进行探讨及研究，从培养高素质技能型人才探讨了造型材料与工艺课程新的教学模式。

关键词：

材料与工艺；教学改革；动手能力

0.引言

《造型材料与工艺》作为工业设计专业一门必修的专业基础课，是决定工业设计由设计创意和草图方案转化为实际产品的关键，材料与工艺是工业设计的物质基础，没有对材料与工艺的认识就不可能做出能实际被人们所使用的工业产品。另外造型材料的选择和加工技术的运用是展示设计水平和实现设计创新的两个重要因素。是否掌握材料特性和加工技术已经成为评价设计师水平的条件之一。因此，《造型材料与工艺》课程对于工业设计专业具有举足轻重的作用。目前很多高职院校对这门课程的设置、课程的内容、教学学时进行了一定的改革。如何教好这门课程显得非常重要。笔者根据多年的教学实践谈谈自已的体会。

1.《造型材料与工艺》课程当前教学中所面临的问题

1.1课程学时的减少

造型材料与工艺课程主要由材料和工艺两部分组成。传统教学计划中总教学学时在80学时左右，随着教育教学的改革，造型材料与工艺课程的总教学学时已缩减至40学时。如何在这有限的学时里让学生掌握本课程的基本知识，是这门课程教改面临的首要问题。

1.2本课程新知识的增加

目前，材料不断推陈出新，许多新兴金属材料应运而生。例如，传统的钢铁材料正在不断提高质量、降低成本、扩大品种规格，在冶炼、浇铸、加工和热处理等工艺上不断革新；在非铁金属及合金方面出现了高纯高韧铝合金、先进的镍基高温合金等。此外，还涌现了其它许多新型高性能金属材料，如快速冷凝金属非晶和微晶材料、纳米金属材料、超导材料和单晶合金等。新型金属功能材料，如形状记忆合金、超细金属隐身材料及活性生物医用材料等也正在向着高功能化和多功能化发展。选择成熟的传统材料、还是选择新型材料作为教学的主导方向是教改面临的第二个问题。

1.3学生基础知识不牢固

由于国家教育体制改革的原因，高职院校生源知识水平良莠不齐。要满足不同层次学生的需要，使所有学生都能达到教学大纲规定的教学培养目标，是造型材料与工艺课程教学的第三个问题。不但教学学时的明显不足和讲授的新知识点不断增加，而面对的是一群知识水平高低不齐，甚至一些还有着很强的厌学情绪的学生，显然，传统的教学内容设置和教学方法已不能解决上述问题，造型材料与工艺课程教改势在必行。根据目前各企业对机械类人才的需求，结合职业教育的特点，提出“以拓宽基础、注重实践为核心，以培养学生实践操作技能为主线，以新技术、新方法、新手段为内容，以点带面，进行课程建设”的改革思路。

2.优化重组教学与考核方式

2.1以技能型能力为导向，整合优化教学内容

技能型人才的培养是高职教育发展的重要战略目标。从最近几年毕业生反馈的信息表明，企业需要的是生产一线技能型人才。因此我们以专业岗位能力为依据，以实用为原则，把培养目标定位在"培养生产一线的高素质应用型技能人才"，即具备一定理论知识并能在实际生产中能够解决实际问题的实用型技术人才。根据教学目标，笔者对教学内容进了科学整合，大胆对教材内容进行取舍，缩减过繁过深的理论推导、分析和计算内容，删除偏离教学目标的内容，突出应用型内容，增加必要的实用知识和实例。理论教学分为两部分：第一部分简要介绍产品造型设计中涉及的各种材料，有金属、塑料、陶瓷、玻璃、木材、涂料，胶粘剂等。在教学中作了以下处理：对教材中过繁过深的理论推导、分析和计算内容进行压缩，省去相关公式的推导，只介绍公式的含义及应用；金属的晶体结构部分只让学生了解与掌握材料的性能、组成和用途；强调选择材料时如何考虑造型设计的要求，可为选材提供参考依据。这部分内容按造型专业要求，深入浅出，通俗易懂，不过多涉及有关专业理论。第二部分主要介绍金属材料及非金属材料的加工成型工艺，造型材料的表面处理与精饰，学习目的是与实际的产品造型活动紧密结合，达到学用一致。实践教学包括：让学生动手操作万能拉力试验机、布氏硬度仪、维氏硬度仪、洛氏硬度仪、金相显微镜等设备，以便学生参加工作后很快适应生产环境。

2.2理顺主次，找出规律，通过比较分析，提高教学效果

《造型材料与工艺》课程的主要目的，是使学生了解和掌握现代工业产品常用材料的性能、特点及相应加工工艺，包括常用金属材料、塑料、木材、玻璃和陶瓷及合成材料等。通过在实验室亲手制作实践，学习体会材料的性能、特点、质感、加工方法及设计使用原则和方法，满足产品模型制作及产品设计的需要，并通过学习、实践提高学生的动手能力、增强实践经验。应将整个课程的重点放在常用材料和成型工艺部分。对于基本材料部分突出理论概念和材料的选用，对材料成型部分重点要求掌握成型过程和主要特性，从而能够正确选用各类材料。在学习铁碳合金相图中的共晶转变、共析转变时，发现二者转变过程和特性不同，学生容易混淆。因此讲解时采用共晶转变作为典型转变反应进行重点教学，通过对比、讨论的方法，让其了解和掌握其它转变过程主要特性，最后再列表总结。基本转变过程都是：一个相转变为两个相，共晶反应是一个液相转变为两个固相，而共析反应是一个固相转变为两个固相。通过对比让学生对液态合金转变部分的知识加深理解，既便于记忆，又提高了学习兴趣。

2.3注重理论联系实践，培养学生分析和解决实际问题的能力

让学生熟练掌握材料及其工艺，仅靠课堂讲授是不够的，动手练习非常关键。例如在学习应力应变曲线时，我把授课地点安排在实训室进行现场教学，在老师的指导下，先让学生对万能拉力试验机的操作有一个初步认识，再用投影仪显示工作原理图，引导学生对照原理图和实物去分析工作原理。让学生在操作过程中掌握结构和工作原理，并对动手能力强和善于思考的学生进行表扬。这样安排，将理论教学和实践教学有机结合，加强了实践性教学，加深了学生的理解，提高了学生的动手能力，有利于开展互动教学，培养学生思维能力和解决实际问题的能力。

2.4采用多媒体教学，提高教学效果

造型材料与工艺课程具有相当多的内容，涉及面广，图表多，尤其是金相组织、断口形貌、变形过程的特点、实验现象的变化等很难通过语言来表述，而且此课程学时有限，通常仅有四五十个学时。而多媒体教学具有直观、信息量大的特点，所以，利用多媒体课件可以有效解决以上问题，既丰富了教学过程，也提高了教学效果。另外，可把课程的多媒体课件、部分习题、实验讲义等内容放到学院主页上。例如在我院主页上开设一个课件下载栏目，教师可自由申请，将与教学相关的内容放到网上并且可以留言，同学随时查看并提出问题，教师进行解答，从而增加了课后学生与教师之间的互动性，提高了学习效果。传统的教学方法与现代化的教学手段相结合应该说是一种挑战，信息化的快速发展为这种教学方法提供了可能，多媒体网络的建立为这提供了技术支持。在教学过程中应充分运用网络教学资源和现代化的教学手段，加大传播教学信息量，更好地体现教学效果的直观性。通过建立虚拟网络实验室，使得学生自主学习，掌握学习的主动权。这种教学模式由传统的学生的被动接受知识和教师"静态"教学转变为一种学生积极主动的参与学习和教师"动态"的教学。通过这种交流，使师生之间的关系更为融洽。

2.5以就业为导向，加强实训锻炼

建立稳定的实习基地，使学生能够在生产一线真实地工程技术环境氛围中受到熏陶和感染，在实践中学习、掌握技术，提高能力。校内实验室供学生加深基础理论的理解、拓宽专业知识，但不能模拟企业生产，在质量、成本、数量、交货期、安全、生产组织、管理等等企业经营各要素中不具备满足人才培养的全部环境，因此只能通过校外实训基地来弥补这一缺陷。校外实训基地是高校实训系统的重要组成部分，是学生与职业技术岗位"零距离"接触，巩固理论知识、训练职业技能、全面提高综合素质的实践性学习与训练平台。更为重要的是，由于校外实训基地是一种直接在生产和实际工作的现场培训，所以有利于学生掌握岗位技能、提高实践能力、了解岗位的社会属性，有利于提高学生今后的就业质量。经过这样的锻炼，可以培养学生的动手能力，从而进一步提高他们运用知识和技能去分析、解决实际问题的能力。

2.6创新教学方法

教学中教师要注重运用启发式教学,改变过去那种教师上课满堂灌的教学模式。对授课的内容加以精选,重点和难点内容要讲深讲透；教师要善于设置问题，引导学生积极思考，进而提出解决问题的办法，对于学生通过自学和查阅有关资料就可以理解和掌握的内容应留给学生自学；教师要善于组织学习讨论，在问题的讨论中，学生运用自己所学的知识和技能，提出自己的观点和见解，既强化了学生对教学内容的理解和掌握，又达到了培养学生创新思维能力的目的。在课程教学中，注意引导学生自主学习、创造性学习，培养学生的持续性学习能力，帮助学生选择正确的学习路线和方法来学习、掌握工程材料学知识，指导学生有效获取、应用工程材料学知识。

2.7改革考核形式及评价标准

考核形式和评价标准对学生学习起着指导作用，对学生学习能力的培养会产生很大的影响。根据笔者的教学经验，《造型材料与工艺》课程的考核形式及标准可作以下调整:考试用开卷和闭卷两种形式进行，闭卷式卷重于对基础知识和基本分析方法的考查，开卷以综合性试题形式考核学生对知识的综合应用能力，两者各占40%左右。实验考核侧重能力考核，实验是训练学生动手能力的关键，应注重对过程的考核，及时记录学生平时实验操作能力、课前准备和课后总结等情况，以充分反映学生做实验的态度和能力。这种考核形式能够准确地比较客观地实现对学生全面质量的考核，可以调动学生自主学习的积极性，并有利于培养学生运用力学知识解决实际问题的主动性和创造性。

3.结束语

本文是针对高职院校《造型材料与工艺》课程的特点，以及目前高职院校学生的基础知识结构的现状，提出了对本课程教学以及考核的一些改革措施。本人已用这种教学方法施教过多年，并取得了一定的效果。

作者：张冬梅 单位：焦作大学机电工程学院

参考文献：

[1]教育部.关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见[Z].教高[2006]16号.

[2]郭彩萍.工程材料与成形工艺[M].北京：中国电力出版社，2010：2.

[3]崔忠昕.金属学与热处理[M].北京：机械工业出版社，2003:7.

[4]徐建军.《机械工程材料》教学改革与实践[J].沈阳农业大学学报,2008(6).

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关键词：教学体系；课程标准；工程材料及成形技术；教学方法

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）22-0192-02

《工程材料及成形技术》是我校机械工程学院机械工艺技术专业的一门专业基础课，通过将《金属工艺学》、《工程材料》中部分知识模块整合，主要包括金属材料、热加工工艺两大部分内容。机械工艺技术专业为国家优势特色专业、天津市品牌专业，现代职业教育体系“3+4”中职+本科特色人才培养试点专业。机械工艺技术专业目标为推进机械工艺技术专业的课程体系构建，基础、专业课程的教学改革和实验室建设，加强学生实践能力和创新能力的培养，促进优质资源整合和共享，培养具有系统、精度、效率意识、工匠精神的本科高级应用型人才。针对此目标，开发了《工程材料及成形技术》新课程体系。该课程体系应准遵循产教融合的原则，各个教学内容、环节有效衔接，体现新技术、新工艺。

一、《工程材料及成形技术》教学现状

《工程材料及成形技术》课程包含了理论课程和金工实习两部分。理论授课方面，《工程材料及成形技术》涉及的知识点多，且含有大量概念、图表和图片，其中组织结构、相图及塑性成形过程等部分较为抽象，学习难度较大，因此学生学习兴趣和积极性低，学起来枯燥无味等问题[1]。另外，近年来，由于高等学校工程教育改革，学生所修总学时被压缩，《工程材料及成形技术》课程的理论教学学时也相应压缩（课程学时为48学时），如何在有限的学时内使学生掌握理论知识是目前工科教学普遍遇到的问题。实验和实践教学方面，目前《工程材料及成形技术》课程实验主要有金属材料的硬度实验、金相试样的制备、铁碳合金平衡组织观察和碳钢的热处理四个实验。材料成形部分的实验在金工实习时进行。实验和实习内容都是相对独立的，学生很难把金属材料的热处理、组织分析和性能实验内容融会贯通，影响学生对知识的认识深度和综合分析。针对以上教学现状，亟须从理论和实验教学两方面入手，吸收新的教学方法和理论，建立《工程材料及成形技术》新课程体系。

二、《工程材料及成形技术》课程体系的构建

基于《工程材料及成形技术》教学现状，从课程标准、实验教学体系、教学方法和教学资源库几方面入手，构建了《工程材料及成形技术》课程体系。

1.《工程材料及成形技术》课程标准的开发。本课程针对具有中职、技校阶段的工程材料的学习基础，来制定本科阶段工程材料及成形工艺的新课程标准，重点突出新型的金属材料成形工艺。本课程的设计思路是以就业为导向，在专业人才需求与专业改革调研的基础上，邀请行业和领域的专家对本专业的岗位任务和职业能力进行分析，并以此为依据，以应用为目的，以“校企合作，工学结合”为指导思想，确定本课程的工作项目和教学内容。在确定本课程的工作项目和教学内容时，基础理论以应用为目的、以够用为度，加强专业所需知识的针对性和应用性。本课程内容涉及金属板材料的力学性能，材料科学基础知识，工程材料分类及其编号，金属热处理原理，工程材料的组织、性能及用途，材料热成形加工方法等六大方面，并紧紧围绕工作任务、项目活动选择和展开，将金属热成形工艺与热处理基础理论知识和技能要求有机地渗透到各个工作任务中。通过项目教学活动，使学生加深对金属工艺知识的理解，加强专业技能的应用，培养W生分析问题和解决问题的能力，提高学生的综合职业能力，为进一步学习专业课程打下良好基础[3]。

2.《工程材料及成形技术》课程相应实验教学体系的建立。针对金工实习，实验设定体现和新工艺相结合。因此将实习内容分段进行穿插在《工程材料及成形技术》课堂教学之中，实行“课堂讲一段、学生做一段”的教学方式，可提高教学效果。另一方面，开设创新型和综合型实验，使实践教学和课堂教学有机结合，提高学生对知识的理解程度和接受能力。

3.先进教学方法在《工程材料及成形技术》课程中的应用。近年来，新的授课方式和教学方法层出不穷。当前课程在传统多媒体教学的基础上，将微课、慕课、翻转课堂等引入到教学工程中。例如，借鉴“慕课”的方式，将每节课按照知识点或者案例分成2―3段，进行“分段式”教学[4]。另外，在课程中进行翻转课堂教学，学生课前利用一定的教学手段了解需要学习的内容，课堂上的时间用于学生对知识的吸收内化；通过课下学生之间交流与课堂上师生的互动交流，既锻炼了学生的表达能力，又对其学习起到督促作用，有助于大多数学生学习成绩的提高；鼓励学生发现问题、解决问题，有利于培养学生的自主学习能力[2]。此外，通过参加现代材料和成形加工领域展会和检索最新科技发明等搜集素材，结合教师参加企业的实践、科研及创新的实际，介绍最新的现代材料及其成形技术的发展及趋势，激发学生的学习兴趣。当前，虚拟现实（VR）和增强现实（AR）技术发展的如火如荼。探索如何将VR和AR技术引入到《工程材料和成形技术》教学中，提高学生学习兴趣，寓教于乐。

4.《工程材料及成形技术》教学资源库的建立。教学资源库包括新教材的编写、多媒体课件开发以及试题库的建立。教材编写方面，教师在编写教材时应按照新的教学体系进行编写，融理论教材和实习教材于一体，将工程材料和成形技术融合到一起。按照产品的设计与制造工艺过程实际认识规律，以体现如何选材、用材的工程思维为主线，突出工程应用能力培养中知识的综合和创新；按照课堂、课程设计、实验教学的特点，用系统工程和并行工程的思想对教学内容优化融合。多媒体课件开发方面，教学内容的设置不仅把本专业的基础知识、最前沿的技术发展动态教给学生，更重要的是把如何进行创新性思考和怎样寻求解决问题的方法带给了学生。必须要处理好传统材料与新材料，常规工艺与现代新工艺、新技术之间的关系，既要精选讲解那些仍广泛采用的材料和常规工艺，也要从有关期刊、网站、报纸等不同渠道获取相关新材料和加工工艺最新的研发动态；通过加工综合作为课本内容的补充，使课堂讲授的内容具有较强的适应性、先进性和适度的超前性，从而克服教材内容的局限性。试题库开发方面，要建立内容范围广、难度适中、题型全的课程试题库。试题库要反应新课程标准要求，体现新课程体系，通过学生的模拟练习巩固和提高对相关知识的掌握。

建了针对“3+4”中职+本科机械工艺技术专业的《工程材料及成形技术》新课程体系。新课程体系从学生特点和教学现状入手，涵盖了课程标准开发、实验教学体系建立、先进教学方法应用和教学资源库建立等方面。新的课程体系的建立，可加强学生实践能力和创新能力的培养。

参考文献：

[1]郭国林，杨莉，于学勇，李英.应用型本科《工程材料及成形技术》教学改革与实践[J].常熟理工学院学报：教育科学，2012，（12）：100-102.

[2]田玉琬，文成，王贵，胡杰珍.基于卓越工程师培养方案的《工程材料及成形技术》课程教学改革[J].教育教学论坛，2015，（49）：104-105.

[3]孙丽丽，王勇，谭秀娟，陈桂娟，毕凤琴，张旭昀.慕课（MOOCs）背景下“工程材料”课程教学模式创新研究[J].中国校外教育杂志，2014，（12）：393.

[4]司家勇，李立君，钟利萍，仲志刚.基于MOOC的机械工程材料课程翻转课堂教学改革研究[J].时代农机，2015，42（10）：108-110.

Construction of "Engineering Material and Forming Technology" Course's Teaching System

DENG Xiao-hu，WANG Jing-ling

（College of Mechanical Engineering，Tianjin University of Technology and Education，Tianjin 300222，China）

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关键词：专业教学；多维互动；教学模式；创新改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）27-0005-02

作为材料学科、机械学科的基本专业课程，《金属工艺学》、《金属材料成型技术》等课程均具有较强的理论性和强实践性相结合的特点。其在内容上，涵盖了材料成形的理论基础，包括金属材料基本性能、铸造、塑性成形、焊接、切削加工等基本理论，同时又强化了综合分析与应用的相关内容，强调培养学生活学活用、利用基本知识解决实际问题的能力。在课堂教学过程中，要求时刻注重内容的针对性和实用性，力求把传授专业知识和培养专业技术应用能力有机地结合起来。培养学生正确运用材料成形的理论和方法的能力，让学生掌握解决实际问题的方法和手段，以达到使学生所学知识与工作岗位要求内容接轨的目的[1，2]。

近年来，随着高等教育体制改革的不断深入，教学理论与教学模式的创新不断涌现，传统的教学方法与教学模式已经无法满足现代化教学的要求。在以往的教学过程中，呈现着老师独占课堂、学生学习积极性不高、教学效率低下等特点，严重影响了知识的传授效率，同时也忽视了对学生的学习主动性、创新意识的培养与锻炼。随着现代科学技术的飞速发展及社会应用型人才的需求，强调教学活动实施过程要兼具“教育性”、“创新性”、“实践性”等特征，同时突出以学生作为教学活动的主体，以学生的主动参与、主动探索与实践作为基本方式，从而实现学生全面的综合发展[3]。

构建多维互动的教学模式顺应了时代的发展、社会的需求，多维互动是创新教育教学理论的核心。所谓“多维”是指改变以往教师“填鸭式”教育模式，即教师独占课堂、学生被动接受的单一教学知识传授方式[4]。该方法强调以教育者为主导，兼具课堂活动的组织者、引导者及合作者等多重角色。与之相对，学习者则作为整个教学活动的主体，其由作为教师课堂教学的“观众”，被动接受知识，而逐渐转变为主动学习者与课堂活动参与者。最终，在开放的教育环境下，通过教师、学生与教学手段、环境等之间的和谐互动，形成积极活跃的课堂教学氛围，实现师生之间在认知、行为及情感上形成良好的互融，最大限度地实现教学知识的有效传递[5]。

如何有效地开展多维互动教学是当前教育界面临的“瓶颈”问题。其能否顺利、高效开展，不仅仅涉及到教育活动的主导者、实施者，更离不开教育对象的积极配合与呼应。在结合教学改革探索和教学理论深入发展的基础上，本人以《金属材料成型技术》为基础，采用多维互动教学模式进行课堂内容的讲授，充分调动教学活动实施过程中学生的求知欲，培养其创新思维的建立。该教学模式主要体现在以下几个方面。

一、教学实施过程中师生互动的高效性与实效性

传统的课堂教学模式中，讲全属于教师，而学生则处于“观众”的角色。在知识的传授过程中，学生处于被动“灌输”的情况下，其与教师间互动较小，无法形成良好的交流、互动状态。在进行课程的讲授过程中，采用这样的模式长期循环下去，则会导致学生对于课堂教学的无视，授课过程中无法形成教师与学生间的良好沟通，进而也打击了教师上课的积极性，最终影响了师生间的知识传授实效性。

《金属材料成型技术》作为材料学科合金方向的重要专业课程，其强调了知识的实用性。在课堂教学实施中，则应该采用探究性、启发式教学方法，针对课程部分内容给学生设立一些开放性的问题，然后根据问题的基本情况进行分组讨论，鼓励学生多思善问，这样不仅仅加深了学生对于基本原则、定理的理解，更有助于培养学生的团队协作能力。在此过程中，可暴露出学生对于基本内容的理解情况，从而在后续的教学过程中，教师可针对性地进行内容的传授与强调。比如，在讲授该课程内铸造部分“铸型分型面的选择”原则时，如仅仅通过课件中的几条原则无法使学生深刻认识到分型面选择的重要性。针对该部分内容，可选用实例教学，通过实际铸件的分型面选择，加深学生对于该内容的理解。如，针对三通这种铸件，可选择三种不同的分型面得到铸型。对此部分，可将学生分组，针对不同分型面选择的特点进行讨论，从而确定最佳的分型面。在此过程中，可进一步加深学生对于分型面选定原则的理解，同时通过这样的讨论与交流，可拉近教师与学生间的距离，实现师生间的和谐互动。

二、将研究性教学引入专业课堂，提高教学内容的多元化与时效性

研究性教学是指，在教师的主导下，以学生自主学习为基础，通过学生的主动探索、动手研究来获取基本知识及应用知识解决问题的学习过程。在此过程中，需要教师进行良好的规划与引导，提供给学生充分的交流与学习的空间，强调学生间的彼此互动，加强其团队协作性，从而实现此过程中学生学习主动性的提升。同时，通过团队成员间的协作与磨合，使其实现自我发展、自我矫正与完善[6]。

在研究性教学过程中，强调了学生的学习自主性、探索性，这对于学生创新精神、实践与动手能力的培养也是极其有益的。在此学习过程中，教师作为引导者与设计者，可选定部分课题作为学生讨论的主题，培养学生对于文献的检索、信息收集与处理的能力。比如，对于塑性成形中“金属的冷变形强化与再结晶”部分内容，可选用铝合金材料作为试验对象，对其冷变形处理后，设定不同的温度进行保温处理，观察在此处理过程中力学性能与组织变化情况。针对该部分内容，学生可针对检索所得到的信息，通过资料的分析与讨论，得到相应的结论。同时，结合具体试验中试样的力学性能与组织的变化，可加深学生对于该部分内容的理解。该过程的开展，也可锻炼学生对于科学思想的表述与交流能力。除此之外，这样的积极探索过程，也可促使学生形成乐于探索的生活、学习态度。

三、注重教学资源的多元化，实现教学手段的多样性

随着现代科学技术的快速发展，网络已经成为生活中不可分割的一部分。而对于高等学校专业教学而言，如何高效利用网络资源、实现教学资源的多元化与教学手段的多样化，促使其成为教师课堂教学的良好补充，则成为摆在教育工作者面前的问题。

在如今的教学过程中，教师应在教堂教学中充分利用网络资源，实现专业基本知识的形象性教育。比如，在针对特种铸造中“熔模铸造”、“金属型铸造”、“压力铸造”、“低压铸造”、“离心铸造”等相关内容的讲解过程中，如果只是通过简单的文字叙述，无法让学生真实感受到这几种铸造方法。在此，可通过相关视频的播放，学生可直观看到不同铸造方法的生产场景与过程，从而加深了其对特种铸造方法的理解。此外，在相关视频的播放过程中，为了增强学生在课堂中的积极体验，学生可随时提问，这样改善了教师单一讲授的课堂环境，促进了师生间的交流及学生多思善问的主动性提升，实现真正意义上的多维互动。

与此同时，完善了该门课程的网络平台建设，实现课下师生间的良好沟通与互动，也可促进课程教学效果的提升。该网络教学平台包括课程介绍、教学队伍、教学课件、试题资源、教学与科研成果等相关内容。该网络教学平台将该门课程的相关教学内容、学习资源呈现给学生，其可通过网络平台随时自行学习，不受时间与地点的限制。同时，学生也可利用该平台对其课堂知识进行复习，解决课堂教学过程中的遗留问题。

四、注重学生平时表现，实现考核的综合化评定

为了综合评定学生在学习过程中的表现，对课程考核方法进行了调整。改变以往通过闭卷考试与上课出勤情况确定学生成绩的方法，结合教学实施过程中学生的互动情况、课后作业完成情况进行综合评价。在此过程中，更强调学生的平时表现，要求学生在课堂教学过程中，根据教师的引导，积极、主动地完成课堂教学活动、相关课题的检索与讨论。通过考核方式的调整，可进一步强化学生的学习过程，突显出现代教育以学生作为教学主体的时代特点。[7]

综上所述，随着现代技术的发展及社会对于应用性人才需求的不断提升，要根据教学内容，不断地调整、更新、改善课堂教授方式。多维互动教学的成功实施，也需要各类教学资源的大力支撑。同时，其也对教师提出了更具体、全面的要求。教师必须在教学实施过程中不断进行知识的补充、总结，时刻关注学生的创新能力与主动意识的培养、激励，实现师生之间的深入、有效交流，更深层次地引导学生融入社会[8]。在课堂教学中，实施多维互动教学模式，可充分实现教育向人的本体回归，是一种行之有效的教学模式，对于提升课堂教学的效果、学生创新意识的培养具有重大而深远的意义。

参考文献：

[1]汤酞则.材料成形技术基础[M].北京：清华大学出版社，2008.

[2]邓文英，郭晓鹏.金属工艺学[M].北京：高等教育出版社，2008.

[3]乔远慧.构建多维互动的课题教学模式[J].天津职业院校联合学报，2009，11（6）：73-75.

[4]李玉华.实现课堂教学多维互动性的前提与策略[J].语文学刊，2007，（1）：32-35.

[5]左雪莲.高效多维互动式教学探讨与实践[J].物流工程与管理，2014，36（9）：281-283.

[6]陈锐，杨光祖.浅谈多维互动式教学模式[J].科技信息，2009，（19）：632-633.