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摘要：金屬材料及熱處理課程是內(nèi)蒙古科技大學(xué)材料與冶金學(xué)院材料成型及控制工程專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。針對該課程在教學(xué)中存在的主要問題，利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺進行了混合式教學(xué)的改革嘗試。從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)設(shè)計、教學(xué)方法等方面探索了金屬材料及熱處理課程的混合式教學(xué)模式。通過混合式教學(xué)改革，在線上+線下教學(xué)環(huán)節(jié)中實現(xiàn)了“以學(xué)生為中心”，充分調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性與主動性。

關(guān)鍵詞：混合式教學(xué)；金屬材料及熱處理；教學(xué)設(shè)計

1研究背景

金屬材料及熱處理課程原有的教學(xué)方式主要是以板書結(jié)合多媒體教學(xué)的課堂講授模式，教師起主導(dǎo)作用，以傳授知識為主，學(xué)生主要為被動接受知識灌輸。這種教與學(xué)的模式導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的主動性、自主性得不到很好的發(fā)揮。教師單純地講授、學(xué)生被動地接受，課堂乏味，缺少自由探討、獨立分析問題的過程，同時也不適應(yīng)信息時代的教學(xué)要求[1]?；旌鲜浇虒W(xué)模式是近年來教學(xué)研究的熱點，混合式教學(xué)通過線上網(wǎng)絡(luò)教學(xué)與線下課堂面授相結(jié)合，將常規(guī)教學(xué)方式的優(yōu)勢和網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的優(yōu)勢結(jié)合起來，改善原有教學(xué)模式，提高課程教學(xué)質(zhì)量。線上網(wǎng)絡(luò)教學(xué)突破了時間和空間的限制，學(xué)生可自由選擇時間，自主地獲取學(xué)習(xí)資源，充分掌握學(xué)習(xí)的主動性。通過設(shè)計線上網(wǎng)絡(luò)教學(xué)內(nèi)容，使課程更加豐富多樣，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。同時，改革線下課堂面授教學(xué)，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源增加主題討論課、資料整理討論課等，讓學(xué)生有機會主導(dǎo)課堂，樂于探索、討論，從而在掌握理論知識的同時培養(yǎng)自學(xué)能力?；旌鲜浇虒W(xué)不但可以提高教師參與教學(xué)改革的熱情，使教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段、教學(xué)方法和教學(xué)模式更加完善，同時，還能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性、積極性，培養(yǎng)個性化的自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力，進而使教學(xué)質(zhì)量明顯提高[2-3]。本文以金屬材料及熱處理課程為例，分析了本課程現(xiàn)階段課堂教學(xué)過程中存在的問題，并從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式等方面應(yīng)用混合式教學(xué)模式進行改革，以培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、自主學(xué)習(xí)能力以及分析解決實際工程問題的能力。

2教學(xué)現(xiàn)狀分析

金屬材料及熱處理課程是內(nèi)蒙古科技大學(xué)材料成型及控制工程專業(yè)本科生的專業(yè)課，總教學(xué)學(xué)時為40學(xué)時，不含實驗課。本課程在大三的第一學(xué)期開設(shè)，先修課程為材料科學(xué)基礎(chǔ)。本課程是一門基礎(chǔ)理論課，著重闡述金屬與合金的成分、組織結(jié)構(gòu)、工藝、性能之間的內(nèi)在聯(lián)系以及在各種條件下的變化規(guī)律[4]。本課程的教學(xué)目標是讓學(xué)生學(xué)習(xí)基本概念、基本原理，建立起成分、工藝與性能之間關(guān)系的思維模式，引導(dǎo)學(xué)生進入材料科學(xué)與工程學(xué)科領(lǐng)域，為后續(xù)的專業(yè)課程、實習(xí)實踐及畢業(yè)設(shè)計打下基礎(chǔ)；同時，培養(yǎng)學(xué)生運用基礎(chǔ)理論知識解決實際問題的能力，為學(xué)生將來從事相關(guān)工作打下重要理論基礎(chǔ)。本課程作為專業(yè)理論課，學(xué)時多、教學(xué)內(nèi)容多，主要包含熱處理原理、熱處理工藝、碳鋼、工業(yè)用鋼、有色金屬等教學(xué)內(nèi)容。要求學(xué)生除了掌握基本教學(xué)內(nèi)容外，還要學(xué)會運用熱處理原理的相關(guān)理論知識，認識、分析和研究金屬材料發(fā)展的內(nèi)在規(guī)律，了解提高材料強韌性的途徑，掌握不同類材料的合金化問題，最終掌握根據(jù)零構(gòu)件的工作條件和性能要求，進行正確選材以及合理制訂熱處理工藝的方法。課程所涉及的基本原理、基礎(chǔ)理論等知識，概念性強、抽象性強、實踐性強。學(xué)生對專業(yè)知識的理解和記憶較困難，逐漸導(dǎo)致學(xué)習(xí)興趣下降，失去學(xué)習(xí)的積極性，從而被動接受知識灌輸。因此，如何在講授好枯燥的理論知識的同時又能提高學(xué)生的積極性和主動性，是教師必須要思考的問題。內(nèi)蒙古科技大學(xué)材料成型及控制工程專業(yè)已通過工程教育專業(yè)認證，工程教育專業(yè)認證的理念包括“以學(xué)生為中心”的教育理念、“以產(chǎn)出為導(dǎo)向”的教育方向、“持續(xù)改進”的質(zhì)量文化。在此要求下，要建立“以學(xué)生為中心”、以學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向的教學(xué)模式，并不斷改進教學(xué)方法，更加重視學(xué)生通過培養(yǎng)所獲得的能力[5-6]。在工程教育專業(yè)認證的背景下，材料成型及控制工程專業(yè)確定了培養(yǎng)目標及學(xué)生畢業(yè)要求，并根據(jù)畢業(yè)要求設(shè)置了課程體系及對學(xué)生的能力培養(yǎng)要求。如金屬材料與熱處理課程需要學(xué)生掌握材料成型及控制工程專業(yè)的基礎(chǔ)知識，能夠?qū)饘俨牧纤苄约庸ぜ跋嚓P(guān)工程領(lǐng)域中工業(yè)設(shè)計、產(chǎn)品尺寸控制、性能控制等復(fù)雜工程問題的解決途徑進行分析和改進；同時，能夠掌握文獻檢索、資料查詢的方法，并將獲取的信息和結(jié)果用于材料成型及控制工程問題的正確分析。本課程既有對學(xué)生知識掌握的要求，又有對其獲得能力的要求。通過學(xué)習(xí)，學(xué)生不僅要掌握金屬材料及熱處理的基本理論知識，還應(yīng)具備檢索文獻資料的能力，以及對復(fù)雜工程問題進行分析、解決的能力。

3改革內(nèi)容

針對本課程的現(xiàn)狀及工程教育專業(yè)認證的要求，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，采用線上線下混合式教學(xué)模式對本課程進行教學(xué)改革，主要改革措施如下。

3.1線上教學(xué)

學(xué)生在修學(xué)本課程前的先修課程為材料科學(xué)基礎(chǔ)，此時學(xué)生剛開始專業(yè)課的學(xué)習(xí)，所掌握的專業(yè)基礎(chǔ)知識較少，如何在課程初期引入本課程內(nèi)容，以提高學(xué)生的興趣，是需要教師重點關(guān)注的問題。本課程結(jié)合網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，整合課程教學(xué)資源，教師在每章節(jié)課堂教學(xué)前將相關(guān)專業(yè)知識制作成課前預(yù)習(xí)動畫、微課視頻等并上傳。這種課前導(dǎo)學(xué)設(shè)計，可以讓學(xué)生提前預(yù)習(xí)，便于后續(xù)課堂教學(xué)的開展。例如，在課堂講授工業(yè)用鋼前，教師可將一些先進的冶煉技術(shù)、軋鋼技術(shù)的微課視頻上傳至網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，這樣在講授材料加工工藝時學(xué)生理解起來就比較容易。針對本專業(yè)特點，將世界先進的軋鋼技術(shù)制作成微課視頻并上傳至網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，既可以幫助學(xué)生更好地了解本專業(yè)，也可以讓學(xué)生更好地理解本課程中涉及的相關(guān)內(nèi)容。教師將微課視頻、動畫等上傳至網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，方便學(xué)生利用碎片化的時間進行學(xué)習(xí)。教師課前在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺發(fā)布相關(guān)思考題，讓學(xué)生帶著問題聽課，提高其學(xué)習(xí)的主動性，并可圍繞這些問題開展課堂討論。為了鞏固課堂教學(xué)效果，教師結(jié)合課堂教學(xué)內(nèi)容發(fā)布課后作業(yè)，并要求學(xué)生在線提交，通過課后作業(yè)教師可了解學(xué)生對課程內(nèi)容的理解和掌握程度，檢查其學(xué)習(xí)效果。對于學(xué)生在課堂教學(xué)中難以理解和掌握的知識點，教師也可將相關(guān)內(nèi)容上傳至網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，學(xué)生可反復(fù)觀看、加深理解。另外，由于本課程為專業(yè)理論講解，無實驗課，因此對于課程中出現(xiàn)的熱處理工藝實驗等內(nèi)容，教師也可將相關(guān)的實驗演示、操作等拍攝制作成視頻并上傳至網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，以彌補課堂教學(xué)的不足。例如，教師可錄制淬火工藝實驗的短視頻，視頻中可以演示將熱處理爐中的材料取出，在不同的淬火液中淬火，并磨樣觀察的操作過程。這樣，可以使學(xué)生對書本上的抽象知識產(chǎn)生形象的記憶，有助于后續(xù)畢業(yè)論文的設(shè)計與寫作。

3.2線下教學(xué)

目前，線下課堂教學(xué)多采用常規(guī)的多媒體教學(xué)手段，課程內(nèi)容較多，教師單純地灌輸知識，學(xué)生只能被動接受。本課程在教學(xué)過程中一方面沿用常規(guī)的多媒體課件+板書相結(jié)合的教學(xué)方式，另一方面在教學(xué)過程中注重信息的傳遞和教學(xué)內(nèi)容的科學(xué)性、先進性、趣味性，使學(xué)生通過形象、逼真的虛擬形式深刻理解和掌握抽象的概念。課堂教學(xué)過程中教師采用啟發(fā)式、提問式的教學(xué)方法引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，同時注重知識體系的建立、重要知識點的凝練以及難點知識的突破；對于難以理解的深奧理論，采用緊密結(jié)合科研與生產(chǎn)實際的方式講解理論的內(nèi)涵，使學(xué)生更容易理解，循序漸進地達到消化吸收所學(xué)知識的目的。本課程改革在原有多媒體講授教學(xué)方式的基礎(chǔ)上，引入主題討論課，教師提前將學(xué)生分組并布置討論主題，各組學(xué)生分工完成內(nèi)容準備。討論主題結(jié)合課堂教學(xué)內(nèi)容，并引入工程實踐、新材料、新工藝等內(nèi)容，學(xué)生分組討論，互相評價。例如，學(xué)生可結(jié)合線上課程，搜集相關(guān)熱處理工藝、軋鋼工藝等前沿知識內(nèi)容，并進行總結(jié)、匯報、展示；通過查閱文獻或資料等方式，總結(jié)鋼鐵材料、有色金屬及合金在生活中的衣食住行方面的應(yīng)用。主題討論課要力爭做到既聯(lián)系基礎(chǔ)理論知識，又聯(lián)系生產(chǎn)實際，著重培養(yǎng)學(xué)生查閱和總結(jié)文獻資料的能力、語言表達能力、自主學(xué)習(xí)能力，為畢業(yè)設(shè)計做準備。線下主題討論課將學(xué)習(xí)的自主性和主動性交給學(xué)生，讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主體，逐漸培養(yǎng)學(xué)生運用理論知識分析并解決復(fù)雜工程問題的能力。在學(xué)生分組討論或展示成果的過程中，教師要積極參與并引導(dǎo)學(xué)生思考、研究文獻資料中的知識點，同時指出學(xué)生存在的問題，為后續(xù)的課程設(shè)計、畢業(yè)論文匯報奠定一定基礎(chǔ)。此外，分組討論的方式加強了教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生之間的交流和互動，活躍了課堂氣氛，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

3.3課后反饋

學(xué)生的反饋對進一步推動教學(xué)改革具有十分重要的作用。本課程采取混合式教學(xué)模式，將線上與線下教學(xué)有機結(jié)合，學(xué)生可在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺通過互動留言、分享學(xué)習(xí)心得、答疑、討論等方式與教師交流互動。教師通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺可以及時了解學(xué)生學(xué)習(xí)中的問題，并結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和答疑情況在后續(xù)的教學(xué)過程中進行及時調(diào)整，讓教學(xué)行為由課堂延伸到課外，大大提高與學(xué)生的交流互動效果，顯著提升教學(xué)質(zhì)量。另外，本課程還設(shè)計了調(diào)查問卷并上傳至網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺。問卷內(nèi)容包括對課程相關(guān)章節(jié)理論知識的理解程度、課后作業(yè)的難易程度、對主題討論課的感受或建議等。教師可通過問卷了解學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式的期望與建議，從而實現(xiàn)對教學(xué)的“持續(xù)改進”。在此基礎(chǔ)上，建立常態(tài)化的評價機制，對教學(xué)環(huán)節(jié)和課后環(huán)節(jié)進行全方位評價，并以此進一步實現(xiàn)對教學(xué)的“持續(xù)改進”。

4結(jié)語

教學(xué)改革的目的是提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)符合社會需求的人才。在工程教育專業(yè)認證的背景下，教學(xué)目標和教學(xué)設(shè)計圍繞學(xué)生的能力培養(yǎng)，真正做到“以學(xué)生為中心”。金屬材料及熱處理課程是一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，我校采取混合式教學(xué)模式對本課程進行教學(xué)改革，使學(xué)生更好地學(xué)習(xí)專業(yè)知識，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)及分析解決實際問題的能力，為將來的工作與學(xué)習(xí)奠定良好的基礎(chǔ)。

參考文獻

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作者:翟亭亭 楊禮林 張慧敏 袁澤明 單位:內(nèi)蒙古科技大學(xué)材料與冶金學(xué)院