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[摘要]本文就《材料工程基础》课程教学改革策略进行了探索，提出了在教学过程中遵循导学-活讲-精练-总结及讨论四个步骤的教学模式，教学实践表明该模式推动了《材料工程基础》的改革创新，既充分调动了学生学习积极性和主动性，又有效地培养了学生创造性思维和科研能力，从而提高教学质量和教学效果的目的。
[关键词]材料工程基础 教学模式
能源、信息、材料被认为是21世纪国民经济的三大支柱，其中材料是人类一切生产和生活水平提高的物质基础，是人类进步的里程碑，人类文明的发展史就一部创造材料和利用材料的历史[1]。《材料工程基础》是材料成型与控制专业的一门重要的专业基础课，主要研究材料的成分、组织结构、制备工艺与材料性能及应用之间的内在联系及规律。该课程内容广、综合性强，集理论性与实践性于一体，学生学习起来难度很大。要想让学生掌握书本中的基本理论知识，又不觉得晦涩难懂以至丧失学习的积极性，这就需要对课程教学进行改革。本文即对《材料工程基础》课程教学改革策略进行探索，总结出了导学-活讲-精练-总结及讨论四步曲的教学模式，四个环节步步为营，环环相扣，相互联系,相辅相成，从而达到提高教学质量及教学效果的目的。
一、探究式导学是前提
当前大学生在学习中普遍存在着浮躁、被动、及格万岁等问题，分析其原因是多方面的，但最主要的原因是缺乏学习的兴趣和热情，缺乏协作学习的意识和能力以及克服各种学习困难的勇气、毅力等非智力因素，而这些非智力因素是学生成才的关键。美国哈佛大学校长曾讲过[2]：“如果没有好奇心和纯粹的求知欲为动力，就不可能产生那些对社会和人类具有巨大价值的发明创造。”可见一切发明创造都是来源于对事物永不满足的好奇心和求知欲。而对学生来说，挖掘学生的非智力因素,激发其求和欲，使之产生学的内在动力，激起学生思维，发挥最大潜能，改变被动地听为主动地想，才能真正达到事半功倍的效果。正基于此，笔者认为探究式导学是学生学好一门课的前提，《材料工程基础》也不例外。所谓探究式导学就是上某些章节的内容之前，巧设富有启发性、趣味性的问题，对学生心理产生刺激，吸引学生的注意力，调动学生的求知欲，引起学生学习新课的兴趣，使教学扣人心弦，启发学生思考。思源于疑，思维总是从解决问题开始的。在不断创设疑问情景，引导学生质疑思辩是激发学生好奇心、求知欲的重要形式[3]。采用导学式教学模式,重在引导,贵在启发,其目的在于教会学生正确的学习方法,让学生有自主学习的空间,培养学生的自学能力,将知识转化为能力,同时导学方式应灵活多样，富于变化，给学生以新奇感。
二、研究型活讲是关键
目前高等院校在传授型教学模式下的教学过程中比较注重知识的准确性、牢固性、系统性以及对知识的一般应用能力；而在研究型教学模式下注重知识的专题性、前沿性、开拓性以及对现状的把握和前瞻，重在培养学生独立发现问题、解决问题的能力。所谓活讲，就是灵活地讲深讲透教材的重点、难点、疑问和关键，让学生把握要领，轻松掌握所学的知识外，还能举一反三，将所学知识应用于生产实际。而要做到这一点，教师必须通过充分备课，精心设计教学内容，力求简明易懂，符合学生的认识规律。要做到活讲，主要从以下几个方面来实施：
（1）精心组织教学内容
本课程内容庞杂、头绪多、原理规律多、概念定义多，微观结构及内部组织抽象难懂，理论性极强，学生很容易丧失兴趣。因此在备课时要精心组织教学内容，贯穿材料成分、工艺、组织和性能之间的关系这条主线，同时深入地剖析教材中的难点和重点，寻找便于学生理解的最佳切入点和突破口，把抽象的专业性知识转化为通达易晓的语言，深入浅出、最大限度地开启学生的智慧、发掘学生的创造性思维，而对那些与核心理论无关的繁琐的数学推导和内容进行必要的删减和淡化，促进学生把握教学重点。此外该课程后半部分内容关于材料的热处理及不同的选用和制定零件加工工艺等方面的内容又具有较强的实践性，因此要以实用、实际、实效为原则，积极引导、循序渐进，尽可能与实际生产中的零件相联系，激发学生的兴趣。
（2）授课方式多样化
目前教学模式主要包括表述式的课堂教学、粉笔加黑板的教学、多媒体教学等几种模式，但这几种模式各有千秋。前两种方式强调知识的传承，把传授知识当作教学的主要目标，忽视对学生自主学习、自主探究能力的培养。而多媒体授课的优点是信息量大,用动画和录像的形式演示和说明某些过程和原理，图文并茂、动静结合、形象生动[4]，既能调动学生学习的积极性，又能将课本纸面上枯燥的内容转化为有声音有图像具体的直观内容，加深学生的印象，提高学习热情并加深对知识的理解，从而提高教学效率和效果，缺点是学生不再记笔记,课堂上学生容易开小差。因此本课程要求将几种模式结合起来，并尽可能应用现代化教学设备，除广泛使用幻灯、投影仪、电影、电视录像、录音等电化教学手段外，特别是鼓励教师充分利用网络技术，开发计算机辅助教学，使用计算机多媒体教学手段，以提高教学效率，增强直观教学和提高教学效果，现代科学技术特别是计算机、多媒体等信息技术的发展，对革新教学手段提出了新要求。师生共同通过在全新的学习环境和学习模式中学习、实践与体验，真正理解信息时代的新型教学和学习方式所引发的深刻变革，更新自身的教学和学习观念，学会运用科学的理论指导自身的教学和学习，总结和反思自己固有的教学和学习的经验，与时俱进，勇于创新。
（3）以实践、科研促进教学
《材料工程基础》是一门专业基础课，理论课时多，实践课时少。尽管如些，仍然不能忽视实践课对理论课的促进作用。理论课与实践性教学环节间的相互配合、相互支撑的。本课程所设置的实验以综合性、设计性实验为主。一方面强调学生的基本实验操作技能的培养，包括显微镜、硬度计的使用、金相试样的制备技术和金相组织的分析等。另一方面强调学生独立设计实验、创新能力的培养。“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”，获取知识非要真切的体验不可。为此，教师要结合有关的教学内容，联系工业生产中的实际问题，在实践中运用知识、盘活知识，通过实践使之再学习、再探索、再提高最终使学生形成解决实际问题的能力。让学生用所学的知识解决实际生产中的问题，同时在实践中巩固所学的知识。这样不仅培养了与人合作、收集信息、学以致用等多种能力，而且学生的创造性思维也得到了不同程度的提高。
根据材料成型及控制工程专业的培养目标,学生不仅应具备较强的实际设计能力,而且还应具有一定科研开发能力。为此，在教学过程中会穿插课外专题研讨，将科学研究方法与最新相关研究成果渗入本课教学中，突出材料科学基本原理与概念同最新科技成果之间的关联，以激发学生的探究欲望和学习兴趣。或在教学过程中，就某些原理或现象,特别是一些尚未有定论的现象,提出自己的解释和看法,并在教师指导下设计出验证实验,并完成一篇论文，教师根据其论文内容和后续课程,结合自身研究方向,确定研究题目，对学生进行课外科研活动的指导。另外课程组老师大都承担着与课程教学内容密切相关的科学研究，积累了大量的理论知识与实践经验，及时将研究成果和最新学科信息补充到教案中，贯穿于课程教学之中，扩大学生的视野，使课程教学更丰富、更生动、更具说服力和应用性。将课程内容经典与现代科技发展有机结合起来，融知识传授、能力培养、素质教育于一体；课内课外结合；教书育人效果明显。这些举措极大地提高了学生学习的兴趣和科研能力的培养。
三、针对性精练是强化手段
针对性精练是指在帮助学生初步理解知识的基础上，充分地、有目的地进行练习，以便于巩固和熟练地掌握。精练是课堂教学的重要组成部分，也是课堂教学的延伸，既是教师了解学生一种方式，也是训练学生思维和培养学生能力的一种方式。但是，长期以来人们往往把作业的功能定位于“知识的巩固”与“技能的强化”上，导致作业陷入了题型呆板、形式单调、内容封闭的误区，使学生在习题训练时没有了积极性，应付差事，从而严重禁锢了学生思维和潜能发展。为此笔者设计习题时，力求探究知识中的潜在因素，合理、恰当、巧妙、灵活地设计一些开放性作业，对学生的思维进行求“新”、求“全”、求“活”的调控，让学生发散思维，敢于标新立异，提出各种问题，大胆创新。开放性的作业，能让学生对所获信息采取不同的处理方法，会得到不同的解决结果，并从中发现最有效的解决问题的方法，闪烁着学生独特的创新精神，从而培养学生的创新能力。总之不重视学生的训练或练得甚少，学生能力的培养将是一句空话。不看效果，盲目地训练，就会把学生引向歧途，这也是不可取的。
四、总结及讨论是必要补充
课堂教学是一门艺术，艺术的提高是无止境的，它有赖于不断的总结、积累与创新。课后总结即在一堂课快结束时预留5～10分钟时间，利用简洁准确的语言、文字、表格或图示将所学的主要内容、知识结构进行总结归纳，在较短的时间内对最重要的东西加以回顾提升。这种总结简明扼要，提纲挈领，目的明确，在教学中起到画龙点精的作用。既回顾、总结这一节课是否成功、是否达到了预期的目的，可以起到备忘录的作用；又能在分析、总结每堂课的基础上及时修正教案，使教案精益求精，更加符合教材和学生接受知识的实际，以便在今后的教学中扬长补短；同时引起学生回忆思考，自省学习内容的理解掌握情况，更给学生赞成一种悬念，进一步激发他们探究知识的兴趣，培养学生发现问题和提出问题的能力。
本门课除了教师讲授之外，还增设课堂讨论，这种讨论主要以示范、集体点评、研讨、答疑，个别指点的教学方法，即解决学生共性的问题，又利于学生的个性发展，为具有不同才能和兴趣的学生，提供不同的发展空间，充分发挥他们学习的主观能动性。这种讨论允许学生对教师的讲话、观点提出异议，有利于消除上课过于拘谨的场面，缩短师生之间的感情距离，以便相互学习、相互交流、相互启发、相互激励；也允许学生之间就某些专题进行讨论，同学之间通过信息互补、多向交流、互帮互学,最终达到共同提高的目的。在这种开放性讨论的氛围里，一方面充分体现学生的主体性，学生勇于发现问题，敢于提出问题、解决问题，他们的创新意识就自然而然地得到培养和发挥；另一方面充分发挥教师的主导性，在“有疑”时“顺疑而导”，在无疑时“设疑而导”，充分调动学生的积极性和主动性，从而有效地培养学生的创新思维能力和独立分析问题、解决问题的能力，同时发现和开发蕴藏在学生身上潜在的创造性品质。
五、结论
以探究式导学为前提，把研究型活讲作为关键，以针对性精练作为强化手段，并补充总结及讨论，推动《材料工程基础》的改革创新，使课堂教学针对性更强，师生之间的沟通更密切，充分调动了学生学习积极性和主动性，使学习兴趣更浓厚，同时有效地培养了学生创造性思维和科研能力，从而达到了提高教学质量和教学效果的目的。
[参考文献]
[1]张晓燕.材料科学基础[M].北京大学出版社.2009.6
[2]孙占荣.谈探究式学习在中学化学课堂教学中的运用.宁波教育科研.2006.1
[3]魏德强.《机械工程材料》导学模式的探讨.科技信息.2008.
[4]吕金海.高等学校教学方法和教学手段改革的探讨.农业与技术.2008.10
（作者单位：湖北汽车工业学院材料工程系 湖北十堰）
[关键词]材料工程基础 教学模式
能源、信息、材料被认为是21世纪国民经济的三大支柱，其中材料是人类一切生产和生活水平提高的物质基础，是人类进步的里程碑，人类文明的发展史就一部创造材料和利用材料的历史[1]。《材料工程基础》是材料成型与控制专业的一门重要的专业基础课，主要研究材料的成分、组织结构、制备工艺与材料性能及应用之间的内在联系及规律。该课程内容广、综合性强，集理论性与实践性于一体，学生学习起来难度很大。要想让学生掌握书本中的基本理论知识，又不觉得晦涩难懂以至丧失学习的积极性，这就需要对课程教学进行改革。本文即对《材料工程基础》课程教学改革策略进行探索，总结出了导学-活讲-精练-总结及讨论四步曲的教学模式，四个环节步步为营，环环相扣，相互联系,相辅相成，从而达到提高教学质量及教学效果的目的。
一、探究式导学是前提
当前大学生在学习中普遍存在着浮躁、被动、及格万岁等问题，分析其原因是多方面的，但最主要的原因是缺乏学习的兴趣和热情，缺乏协作学习的意识和能力以及克服各种学习困难的勇气、毅力等非智力因素，而这些非智力因素是学生成才的关键。美国哈佛大学校长曾讲过[2]：“如果没有好奇心和纯粹的求知欲为动力，就不可能产生那些对社会和人类具有巨大价值的发明创造。”可见一切发明创造都是来源于对事物永不满足的好奇心和求知欲。而对学生来说，挖掘学生的非智力因素,激发其求和欲，使之产生学的内在动力，激起学生思维，发挥最大潜能，改变被动地听为主动地想，才能真正达到事半功倍的效果。正基于此，笔者认为探究式导学是学生学好一门课的前提，《材料工程基础》也不例外。所谓探究式导学就是上某些章节的内容之前，巧设富有启发性、趣味性的问题，对学生心理产生刺激，吸引学生的注意力，调动学生的求知欲，引起学生学习新课的兴趣，使教学扣人心弦，启发学生思考。思源于疑，思维总是从解决问题开始的。在不断创设疑问情景，引导学生质疑思辩是激发学生好奇心、求知欲的重要形式[3]。采用导学式教学模式,重在引导,贵在启发,其目的在于教会学生正确的学习方法,让学生有自主学习的空间,培养学生的自学能力,将知识转化为能力,同时导学方式应灵活多样，富于变化，给学生以新奇感。
二、研究型活讲是关键
目前高等院校在传授型教学模式下的教学过程中比较注重知识的准确性、牢固性、系统性以及对知识的一般应用能力；而在研究型教学模式下注重知识的专题性、前沿性、开拓性以及对现状的把握和前瞻，重在培养学生独立发现问题、解决问题的能力。所谓活讲，就是灵活地讲深讲透教材的重点、难点、疑问和关键，让学生把握要领，轻松掌握所学的知识外，还能举一反三，将所学知识应用于生产实际。而要做到这一点，教师必须通过充分备课，精心设计教学内容，力求简明易懂，符合学生的认识规律。要做到活讲，主要从以下几个方面来实施：
（1）精心组织教学内容
本课程内容庞杂、头绪多、原理规律多、概念定义多，微观结构及内部组织抽象难懂，理论性极强，学生很容易丧失兴趣。因此在备课时要精心组织教学内容，贯穿材料成分、工艺、组织和性能之间的关系这条主线，同时深入地剖析教材中的难点和重点，寻找便于学生理解的最佳切入点和突破口，把抽象的专业性知识转化为通达易晓的语言，深入浅出、最大限度地开启学生的智慧、发掘学生的创造性思维，而对那些与核心理论无关的繁琐的数学推导和内容进行必要的删减和淡化，促进学生把握教学重点。此外该课程后半部分内容关于材料的热处理及不同的选用和制定零件加工工艺等方面的内容又具有较强的实践性，因此要以实用、实际、实效为原则，积极引导、循序渐进，尽可能与实际生产中的零件相联系，激发学生的兴趣。
（2）授课方式多样化
目前教学模式主要包括表述式的课堂教学、粉笔加黑板的教学、多媒体教学等几种模式，但这几种模式各有千秋。前两种方式强调知识的传承，把传授知识当作教学的主要目标，忽视对学生自主学习、自主探究能力的培养。而多媒体授课的优点是信息量大,用动画和录像的形式演示和说明某些过程和原理，图文并茂、动静结合、形象生动[4]，既能调动学生学习的积极性，又能将课本纸面上枯燥的内容转化为有声音有图像具体的直观内容，加深学生的印象，提高学习热情并加深对知识的理解，从而提高教学效率和效果，缺点是学生不再记笔记,课堂上学生容易开小差。因此本课程要求将几种模式结合起来，并尽可能应用现代化教学设备，除广泛使用幻灯、投影仪、电影、电视录像、录音等电化教学手段外，特别是鼓励教师充分利用网络技术，开发计算机辅助教学，使用计算机多媒体教学手段，以提高教学效率，增强直观教学和提高教学效果，现代科学技术特别是计算机、多媒体等信息技术的发展，对革新教学手段提出了新要求。师生共同通过在全新的学习环境和学习模式中学习、实践与体验，真正理解信息时代的新型教学和学习方式所引发的深刻变革，更新自身的教学和学习观念，学会运用科学的理论指导自身的教学和学习，总结和反思自己固有的教学和学习的经验，与时俱进，勇于创新。
（3）以实践、科研促进教学
《材料工程基础》是一门专业基础课，理论课时多，实践课时少。尽管如些，仍然不能忽视实践课对理论课的促进作用。理论课与实践性教学环节间的相互配合、相互支撑的。本课程所设置的实验以综合性、设计性实验为主。一方面强调学生的基本实验操作技能的培养，包括显微镜、硬度计的使用、金相试样的制备技术和金相组织的分析等。另一方面强调学生独立设计实验、创新能力的培养。“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”，获取知识非要真切的体验不可。为此，教师要结合有关的教学内容，联系工业生产中的实际问题，在实践中运用知识、盘活知识，通过实践使之再学习、再探索、再提高最终使学生形成解决实际问题的能力。让学生用所学的知识解决实际生产中的问题，同时在实践中巩固所学的知识。这样不仅培养了与人合作、收集信息、学以致用等多种能力，而且学生的创造性思维也得到了不同程度的提高。
根据材料成型及控制工程专业的培养目标,学生不仅应具备较强的实际设计能力,而且还应具有一定科研开发能力。为此，在教学过程中会穿插课外专题研讨，将科学研究方法与最新相关研究成果渗入本课教学中，突出材料科学基本原理与概念同最新科技成果之间的关联，以激发学生的探究欲望和学习兴趣。或在教学过程中，就某些原理或现象,特别是一些尚未有定论的现象,提出自己的解释和看法,并在教师指导下设计出验证实验,并完成一篇论文，教师根据其论文内容和后续课程,结合自身研究方向,确定研究题目，对学生进行课外科研活动的指导。另外课程组老师大都承担着与课程教学内容密切相关的科学研究，积累了大量的理论知识与实践经验，及时将研究成果和最新学科信息补充到教案中，贯穿于课程教学之中，扩大学生的视野，使课程教学更丰富、更生动、更具说服力和应用性。将课程内容经典与现代科技发展有机结合起来，融知识传授、能力培养、素质教育于一体；课内课外结合；教书育人效果明显。这些举措极大地提高了学生学习的兴趣和科研能力的培养。
三、针对性精练是强化手段
针对性精练是指在帮助学生初步理解知识的基础上，充分地、有目的地进行练习，以便于巩固和熟练地掌握。精练是课堂教学的重要组成部分，也是课堂教学的延伸，既是教师了解学生一种方式，也是训练学生思维和培养学生能力的一种方式。但是，长期以来人们往往把作业的功能定位于“知识的巩固”与“技能的强化”上，导致作业陷入了题型呆板、形式单调、内容封闭的误区，使学生在习题训练时没有了积极性，应付差事，从而严重禁锢了学生思维和潜能发展。为此笔者设计习题时，力求探究知识中的潜在因素，合理、恰当、巧妙、灵活地设计一些开放性作业，对学生的思维进行求“新”、求“全”、求“活”的调控，让学生发散思维，敢于标新立异，提出各种问题，大胆创新。开放性的作业，能让学生对所获信息采取不同的处理方法，会得到不同的解决结果，并从中发现最有效的解决问题的方法，闪烁着学生独特的创新精神，从而培养学生的创新能力。总之不重视学生的训练或练得甚少，学生能力的培养将是一句空话。不看效果，盲目地训练，就会把学生引向歧途，这也是不可取的。
四、总结及讨论是必要补充
课堂教学是一门艺术，艺术的提高是无止境的，它有赖于不断的总结、积累与创新。课后总结即在一堂课快结束时预留5～10分钟时间，利用简洁准确的语言、文字、表格或图示将所学的主要内容、知识结构进行总结归纳，在较短的时间内对最重要的东西加以回顾提升。这种总结简明扼要，提纲挈领，目的明确，在教学中起到画龙点精的作用。既回顾、总结这一节课是否成功、是否达到了预期的目的，可以起到备忘录的作用；又能在分析、总结每堂课的基础上及时修正教案，使教案精益求精，更加符合教材和学生接受知识的实际，以便在今后的教学中扬长补短；同时引起学生回忆思考，自省学习内容的理解掌握情况，更给学生赞成一种悬念，进一步激发他们探究知识的兴趣，培养学生发现问题和提出问题的能力。
本门课除了教师讲授之外，还增设课堂讨论，这种讨论主要以示范、集体点评、研讨、答疑，个别指点的教学方法，即解决学生共性的问题，又利于学生的个性发展，为具有不同才能和兴趣的学生，提供不同的发展空间，充分发挥他们学习的主观能动性。这种讨论允许学生对教师的讲话、观点提出异议，有利于消除上课过于拘谨的场面，缩短师生之间的感情距离，以便相互学习、相互交流、相互启发、相互激励；也允许学生之间就某些专题进行讨论，同学之间通过信息互补、多向交流、互帮互学,最终达到共同提高的目的。在这种开放性讨论的氛围里，一方面充分体现学生的主体性，学生勇于发现问题，敢于提出问题、解决问题，他们的创新意识就自然而然地得到培养和发挥；另一方面充分发挥教师的主导性，在“有疑”时“顺疑而导”，在无疑时“设疑而导”，充分调动学生的积极性和主动性，从而有效地培养学生的创新思维能力和独立分析问题、解决问题的能力，同时发现和开发蕴藏在学生身上潜在的创造性品质。
五、结论
以探究式导学为前提，把研究型活讲作为关键，以针对性精练作为强化手段，并补充总结及讨论，推动《材料工程基础》的改革创新，使课堂教学针对性更强，师生之间的沟通更密切，充分调动了学生学习积极性和主动性，使学习兴趣更浓厚，同时有效地培养了学生创造性思维和科研能力，从而达到了提高教学质量和教学效果的目的。
[参考文献]
[1]张晓燕.材料科学基础[M].北京大学出版社.2009.6
[2]孙占荣.谈探究式学习在中学化学课堂教学中的运用.宁波教育科研.2006.1
[3]魏德强.《机械工程材料》导学模式的探讨.科技信息.2008.
[4]吕金海.高等学校教学方法和教学手段改革的探讨.农业与技术.2008.10
（作者单位：湖北汽车工业学院材料工程系 湖北十堰）