機(jī)械工程材料多媒體教學(xué)模式

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1多種教學(xué)方法并用,精心設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

興趣是學(xué)習(xí)活動(dòng)的動(dòng)力之源,對(duì)認(rèn)知活動(dòng)起著指導(dǎo)、調(diào)節(jié)和強(qiáng)化的作用,是學(xué)習(xí)過程順利而有效進(jìn)行的必要條件。所以,只有激發(fā)起學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生積極參與到學(xué)習(xí)教學(xué)活動(dòng)中來(lái),才能收到好的教學(xué)效果。通過新課導(dǎo)入、聯(lián)系實(shí)訓(xùn)、生產(chǎn)生活中實(shí)例、課堂討論、學(xué)生講課等方式,教師在教學(xué)中當(dāng)好導(dǎo)演,做一個(gè)引導(dǎo)者和組織者,合理設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng),引起學(xué)生注意,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,形成學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī),明確學(xué)習(xí)目標(biāo)和建立新舊知識(shí)間聯(lián)系,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性。例如在講授本課程的緒論課時(shí),聯(lián)系材料的發(fā)展史講到我國(guó)是世界文明古國(guó)之一,早在公元前16世紀(jì)以前的殷商時(shí)代,已大量使用青銅,并已具有高超的冶鑄技術(shù)和精湛的藝術(shù)造詣,并舉例湖北江陵出土的春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期著名的越王勾踐劍,不僅鋒利無(wú)比,削鐵如泥,而且工藝精美,并調(diào)出圖片,請(qǐng)學(xué)生觀看劍的全貌,欣賞劍身銘文。通過生動(dòng)實(shí)例,聯(lián)系本門課程說明材料的造型工藝和熱處理的重要性,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。對(duì)于機(jī)械工程材料中金屬的結(jié)構(gòu)等微觀知識(shí)內(nèi)容,可結(jié)合生活實(shí)例類比式教學(xué)。例如在講到金屬的晶格缺陷時(shí),空位、間隙原子、置代原子這一部分,與學(xué)生在教室中的座位類比進(jìn)行形象說明,同時(shí)對(duì)空位運(yùn)動(dòng)通過學(xué)生的座位變化進(jìn)行類比,使抽象的微觀知識(shí)變得通俗易懂,也使課堂氣氛活躍,學(xué)生對(duì)知識(shí)內(nèi)容的掌握也較牢固?！稒C(jī)械工程材料》課程并不是完全孤立的,而是與生產(chǎn)實(shí)際有著密切的聯(lián)系,在教學(xué)中應(yīng)注意把理論知識(shí)教學(xué)與學(xué)生的實(shí)訓(xùn)及將來(lái)工作實(shí)際聯(lián)系起來(lái)。例如,在講解“鋼的表面熱處理”時(shí),可聯(lián)系學(xué)生鉗工實(shí)習(xí)中使用銼刀的實(shí)際情況。在操作訓(xùn)練時(shí),有些學(xué)生操作時(shí)不小心將銼刀掉在地上,銼刀就斷了,學(xué)生抱怨銼刀太脆了。怎樣使銼刀既保持良好的硬度,又不那么脆和易斷,提高銼刀的韌性？給學(xué)生提出一個(gè)問題進(jìn)行討論,引導(dǎo)學(xué)生將此問題轉(zhuǎn)化為:即材料內(nèi)部具有足夠的塑性和韌性(不易斷),而表層具有很高的硬度和耐磨性,鋼的表面熱處理就可以很好地解決這個(gè)問題。這樣既可解決實(shí)訓(xùn)中遇到的問題,又引入新課,使枯燥的知識(shí)變得生動(dòng)有趣了。

2有效利用實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)參觀和課程設(shè)計(jì)等

多種教學(xué)形式,提高教學(xué)效果實(shí)驗(yàn)是本課程教學(xué)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。通過實(shí)驗(yàn),可以使學(xué)生掌握正確選擇和使用儀器設(shè)備的方法,掌握操作規(guī)程和操作技能,更重要的是使學(xué)生學(xué)會(huì)用自己的頭腦和雙手進(jìn)行驗(yàn)證、理解和探索理論知識(shí),提高分析問題和解決問題的能力。教師在課堂上講授鐵碳合金組織性能,對(duì)于學(xué)生來(lái)講這一內(nèi)容比較抽象,理解起來(lái)比較困難。通過“鐵碳合金平衡組織分析”實(shí)驗(yàn),讓每一位學(xué)生都親自動(dòng)手做實(shí)驗(yàn),觀察金相組織。通過觀察組織,啟發(fā)學(xué)生自己總結(jié)材料機(jī)械性能,并畫出金相示意圖。學(xué)生既掌握了更全面的知識(shí),又鍛煉了自學(xué)與分析能力,并為學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)熱處理章節(jié)知識(shí)打下了很好的理論基礎(chǔ)。到企業(yè)參觀教學(xué)也是必要的教學(xué)環(huán)節(jié)。在參觀企業(yè)生產(chǎn)過程中學(xué)習(xí)課程知識(shí),實(shí)現(xiàn)看中學(xué)。材料的熱處理是與企業(yè)實(shí)踐緊密結(jié)合的知識(shí)點(diǎn),在介紹完熱處理的原理后,如條件允許,可將熱處理工藝方法的講解安排到企業(yè)參觀中講授,讓學(xué)生在實(shí)際的教學(xué)場(chǎng)景中學(xué)習(xí),學(xué)生對(duì)這一知識(shí)點(diǎn)的不僅容易接受,而且印象深刻,參觀講解完之后,回到課堂再進(jìn)行復(fù)習(xí)、討論和測(cè)驗(yàn)。通過現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)、課堂回顧,實(shí)踐到理論,實(shí)現(xiàn)一個(gè)完整的教學(xué)過程。課程的綜合設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)是提高學(xué)生靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)綜合分析,聯(lián)系實(shí)際解決問題的有效方法。在零件的牌號(hào)、熱處理工藝課堂教學(xué)中,結(jié)合前面的知識(shí)點(diǎn),有的放矢地進(jìn)行項(xiàng)目式教學(xué),即將設(shè)計(jì)項(xiàng)目貫穿于教學(xué)中,以設(shè)計(jì)項(xiàng)目為索引進(jìn)行新知識(shí)的引入和講解。在課程結(jié)束以后,安排一周的課程設(shè)計(jì),圍繞零部件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、材料的選擇、成形工藝方法的確定以及對(duì)材料強(qiáng)化改性手段等知識(shí)點(diǎn)心,兼顧本地區(qū)和我校的實(shí)際情況,擬定設(shè)計(jì)題目,通過那些來(lái)自生產(chǎn)一線的設(shè)計(jì)項(xiàng)目,促使學(xué)生走出課堂、走出學(xué)校,到實(shí)訓(xùn)基地、到當(dāng)?shù)毓S進(jìn)行實(shí)地考察,最后通過設(shè)計(jì)書和答辯情況考核學(xué)生學(xué)習(xí)情況。以單級(jí)齒輪減速器和軸類典型零件設(shè)計(jì)為例,要求學(xué)生在本課程的綜合設(shè)計(jì)中要完成下列任務(wù):分析零件的受力狀況及使用要求,確定零件的性能指標(biāo);選擇合適的材料;選擇毛坯類別和成型方法;設(shè)計(jì)零件的工藝路線并填寫零件的工藝過程卡(熱處理工藝過程是重點(diǎn));寫設(shè)計(jì)說明書,裝訂成冊(cè)。通過課程設(shè)計(jì),承上啟下,既鞏固了所學(xué)重點(diǎn)知識(shí)內(nèi)容,又培養(yǎng)了學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、解決工程技術(shù)實(shí)際問題的能力。

3充分利用多媒體輔助教學(xué)作用,提高學(xué)生認(rèn)知和理解能力

《機(jī)械工程材料》是一門建立在實(shí)驗(yàn)觀察和工業(yè)實(shí)踐基礎(chǔ)上綜合性的技術(shù)基礎(chǔ)課,課程涉及大量微觀組織結(jié)構(gòu)、相圖方面的知識(shí)并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐講授材料成型及熱處理工藝的知識(shí)。傳統(tǒng)手段的授課雖然有一定的優(yōu)勢(shì),但有時(shí)會(huì)產(chǎn)生效率低,表達(dá)不充分、不形象的情況,授課不能達(dá)到較好的效果。多媒體CAI課件具有形象、生動(dòng)、直觀、動(dòng)態(tài)和充分提供圖文聲像等綜合信息的特點(diǎn),利用多媒體教學(xué)可以將微觀的內(nèi)容宏觀化,將一些平常接觸不到的知識(shí)點(diǎn)非常直觀的展現(xiàn)在學(xué)生面前,這恰是這門課程最需要的,能顯著加大課堂教學(xué)信息量,增強(qiáng)教學(xué)內(nèi)容的趣味性和吸引力。例如在講到冷塑變形對(duì)金屬的組織和性能的影響這一節(jié),在金屬塑性變形過程中,隨著變形程度的增加,各晶粒的晶向都不同程度地轉(zhuǎn)到與外力相近的方向,從而破壞了晶體中各晶粒取向的無(wú)序性,開成特殊的擇優(yōu)取向,即形變織構(gòu)。通過多媒體Flash演示,可以使學(xué)生直觀清昕地看到拉拔時(shí)形成的絲織構(gòu)和軋制時(shí)形成的板織構(gòu),不但了解了形變織構(gòu)的形成過程,同時(shí)對(duì)冷塑變形產(chǎn)生形變織構(gòu)原因,并使金屬出現(xiàn)各向異性這一性能影響改變有了非常深刻的理解和認(rèn)識(shí)。再如鐵碳合金相圖是“成分、溫度、組織”相互關(guān)系與變化規(guī)律的圖解,是最基本的理論基礎(chǔ),也是進(jìn)行熱處理的理論依據(jù),內(nèi)涵十分豐富,是本課程的重要內(nèi)容。為使學(xué)生深刻理解其內(nèi)涵,利用多媒體課件在此部分的圖形表達(dá)上,采用按溫度變化逐層動(dòng)態(tài)顯示方式分析相圖,同步配合逐段顯微組織的轉(zhuǎn)變,動(dòng)態(tài)顯示各種典型合金的平衡結(jié)晶過程,隨含碳量不同組織與性能的變化等。采用圖解分析方法,在學(xué)生面前展示一幅幅具體的生動(dòng)畫面,逐步揭示相圖的豐富內(nèi)涵,學(xué)生從動(dòng)態(tài)的講解過程中領(lǐng)會(huì)到了豐富的活知識(shí),深切感受到了圖形在綜合理解記憶知識(shí)方面的重要作用。這種從抽象到具體,再由具體到抽象的教學(xué)方法,有助于提高學(xué)生通過圖形進(jìn)行抽象思維的能力。本門課程中,還有許多章節(jié)可以充分利用多媒體教學(xué),如常見金屬的晶體結(jié)構(gòu)與結(jié)晶、鋼的熱處理工藝等部分。通過多媒體教學(xué),或?qū)⒊橄笾R(shí)變得形象有趣,或?qū)⑸a(chǎn)實(shí)際的工藝過程以影像、動(dòng)畫等形式向?qū)W生展示,能夠顯著提高教學(xué)內(nèi)容的生動(dòng)性和吸引力,從而提高了教學(xué)效果與效率,為本課程、后續(xù)課程的學(xué)習(xí)及工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

4考核方式與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)多元化,實(shí)現(xiàn)課程學(xué)習(xí)過程與考核評(píng)價(jià)一體化

機(jī)械工程材料課程內(nèi)容繁雜,既涉及一些抽象的微觀知識(shí)內(nèi)容,又有與生產(chǎn)實(shí)際密切聯(lián)系的實(shí)踐內(nèi)容,很多內(nèi)容需要理解和運(yùn)用。傳統(tǒng)的閉卷考試為了兼顧知識(shí)點(diǎn)的全面性,會(huì)出現(xiàn)許多記憶性考點(diǎn),使一些學(xué)生平時(shí)不用功,期末進(jìn)行突擊大量背誦應(yīng)付考試。為了加強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)過程管理和促進(jìn)教學(xué)內(nèi)容與生產(chǎn)實(shí)際的有機(jī)結(jié)合與銜接,本門課程我校探索考核方式改革,將期末一次終結(jié)性考核成績(jī)?cè)u(píng)定方式改為由出勤、作業(yè)、課堂討論、單元開卷筆試、實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)六部分構(gòu)成。課后作業(yè)不僅是書上的習(xí)題,也有課程小論文或查閱相關(guān)資料的題目。通過單元開卷測(cè)試,把一單元的重點(diǎn)、難點(diǎn)及時(shí)總結(jié)和復(fù)習(xí),并做為總成績(jī)的一部分,將學(xué)習(xí)內(nèi)容規(guī)納、提煉、復(fù)習(xí)、考試融為一個(gè)整體,這樣學(xué)生非常重視學(xué)習(xí)的過程。通過課程的綜合設(shè)計(jì),將教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生實(shí)訓(xùn)和生產(chǎn)實(shí)際有效結(jié)合起來(lái),將課程設(shè)計(jì)書和答辯情況作為學(xué)生學(xué)習(xí)評(píng)定的重要部分,一方面調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性;另一方面也將理論知識(shí)與實(shí)踐有機(jī)結(jié)合起來(lái),為實(shí)現(xiàn)技能型人才培養(yǎng)目標(biāo)起到一定的促進(jìn)作用。為了使培養(yǎng)出來(lái)的學(xué)生既具有一定的理論基礎(chǔ),又具有一定的工程實(shí)踐能力,作為教師應(yīng)不斷總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)、相互學(xué)習(xí)交流,以便指導(dǎo)以后的教學(xué)工作,不斷提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果;同時(shí)還應(yīng)深入廣泛地學(xué)習(xí)和實(shí)踐,了解本學(xué)科的前沿知識(shí),了解最新的生產(chǎn)動(dòng)向,豐富教學(xué)內(nèi)容,使教師本身的知識(shí)結(jié)構(gòu)與時(shí)俱進(jìn),不斷探索實(shí)踐培養(yǎng)高素質(zhì)技術(shù)應(yīng)用性人才的高職教育培養(yǎng)目標(biāo)。