《金屬工藝學》課程教學設計

　　摘 要： 教學設計是教員教學準備工作的重要組成部分，也是課程建設的重要內容之一。作者根據《金屬工藝學》課程的特點及其在人才培養方案中的地位，并結合課程設計“四個要素”的內容要求，對該課程進行教學設計，對提高課程建設質量，深化教學改革，提高課程教學質量，增強效果，提升學員部隊崗位任職能力有很大的促進作用。
　　關鍵詞： 《金屬工藝學》課程 教學設計 基本要素
　　
　　教學設計是運用系統科學的方法，對教學目標、教學內容、教學策略、教學評價等教學要素和教學環節進行分析、計劃并作出具體安排的過程。它是教員備課的重要內容，是提高教學效率，滿足崗位任職需要的重要基礎。依據系統的教學構成觀點，我們根據教學設計的四個基本要素，即教學目標、教學內容、教學策略和教學評價對《金屬工藝學》課程進行教學設計。
　　1.教學目標
　　教學目標是指教學所要達到的預期目標，是課程教學的根本所在，所以教學目標必須下大工夫全盤統籌。課程標準對課程教學提出了“三維目標”，即知識與能力，過程與方法，以及情感、態度和價值觀。
　　三維目標是一體的，是不可分割的，但是它們在總目標中的地位是不相同的。知識與能力目標有時稱為“顯性”目標，該目標在教學過程中很容易體現，對學習者有立竿見影的效果。其余兩維目標有時稱為“隱性”目標，在學員身上的反映是內（潛）在的，不容易直接反映出來，但是該目標對學員的成長和發展是極其重要的。知識與能力是教學目標的核心，它通過過程與方法，情感、態度與價值觀目標的實現過程而最終實現；過程與方法是教學目標的組成部分和課程教學的操作系統，它滲透在知識與能力目標的實現中而實現；情感、態度與價值觀是教學目標的組成部分和課堂教學的動力系統，它伴隨知識與能力、過程與方法目標的實現而實現。
　　對教學目標的設計我們依據課程總體、知識單元、單堂教學提出不同的目標要求。對《金屬工藝學》課程總體目標提出明確的三維目標要求，對知識單元、單堂教學重點提出知識和能力目標要求，在知識與能力目標實現的過程中達到其他兩維目標的實現，實現三維目標的有機結合。
　　2.教學內容
　　教學內容是教學的核心，教學內容是由課程標準所規定的，而不是教材規定的，教材只是內容的載體。無論是課程標準還是教材均具有相對的穩定性，同時教材內容具有相對滯后性。因此在向學員傳授教學內容時不能“教教材”，而是要“用教材教”，正確處理好教學內容和教材的關系。
　　我們根據《金屬工藝學》課程的特點，根據部隊裝備和科學技術的發展進行知識更新，對教學內容進行了整合，使教學內容動態化。經過對教學內容的討論和研究，堅持經典與現代的結合，在保留傳統經典工藝內容的同時，增加了關于新材料、新工藝和新技術的比重，并結合我們對航空修理的最新研究成果，使學員了解相關知識的科學前沿動態。在整合過程中破除傳統的慣性思維定勢，刪去課程中的邊緣性、陳舊性內容，不講簡單易懂的介紹性內容，并將實踐性、應用性、擴展性等教材中沒有的內容比較詳細地寫入課件或補充講義。將課程內容以“工藝”為主線，按照認知和掌握事物的規律，以“工藝理論知識—加工裝備知識—工藝操作技能—先進制造技術知識”組織課程內容，使教學內容“活”起來，體現“用教材教”的作用。
　　3.教學策略
　　教學策略是指在教學過程中，為完成特定的目標，依據教學的主客觀條件，特別是學員的實際，對所選用的教學順序、教學活動程序、教學組織形式，教學方法和教學媒體等的總體考慮。它是教學設計的重點，我們從教學組織形式、教學方法和手段，以及教學媒體等方面對其進行教學策略設計。
　　3.1教學組織形式
　　依據《金屬工藝學》課程標準的總體實施方案要求，根據課程內容，并結合我院的實際，將整個教學分為理論教學和實踐教學兩部分。鑄造和鍛造，以及先進制造技術，根據部隊航空修理現狀，結合我院實際教學條件，主要安排課堂理論教學，教學場所在教學樓內的理論教室；其他部分的內容理論與實踐并重，采用理論和實踐的一體化教學，教學場所全部在實習室。
　　課堂理論教學采用班級集體教學形式，以課堂講授為主。為了增強學員的感性認識，我們購買了相應的實訓光盤，并且到地方工廠的加工車間錄制了大量的視頻，同時制作了相應的平面和三維動畫，以提高學員的學習興趣，增強教學時效，提高教學質量。
　　具有實踐及需要操作示范內容的教學，借助于計算機輔助教學將理論和實踐內容的講授安排在實習室內進行，實現理論和實踐教學的一體化。具體的實施方式是采用項目教學方式，即將一個知識單元作為一個教學項目，實行工藝理論—操作示范—操作實習（實踐）的一體化單元式教學。每個單元教學都以應用該項技術或技能完成一個科目來結束，并進行下一個項目的教學。
　　3.2教學方法
　　教學方法是指教員和學員為了實現共同的教學目標，完成共同的教學任務，在教學過程中運用的方式和手段的總稱。不管使用什么教學方法，都離不開教學手段的支持和對教學手段的運用。
　　我們在《金屬工藝學》的教學過程中，根據教學內容和課程特點，以及不同的教學對象，等等，加強對傳統教學方法的挖掘，同時積極研究探索適合本課程教學的新的教學方法，發揮教員的主導和學員的主體作用，增強教學活力，提高教學質量，強化教學效果，充分實現“三維目標”的一體化。采用的主要教法有講授法、“四模塊”教學法、現地教學法、設誤糾誤教學法、口訣式教學法、探究討論教學法等。
　　3.2.1講授法
　　講授法是教員通過口頭語言向學員描繪情景、敘述事實、講解概念、論證原理和闡明規律的教學方法。在我院的課堂理論教學中是最基本、最常用的教學方法。我們在應用講授法時注意講授與啟發并重，擯棄課堂教學的注入式或填鴨式。因此教員要深入理解教材，抓注重點，突破關鍵，不是平鋪直敘，照本宣科，而是不斷提出問題和解決問題，激發學員的積極思維，將講授法變成啟發式、互動式的教學方法。例如對于鍛造、鑄造部分的教學，由于我院沒有鑄造、鍛造設備，我們采用的教學方法是講授法，采用的教學手段是利用鑄鍛件實物，以及鑄造、鍛造課件和生產工藝過程視頻進行講解，在教學過程中穿插啟發、互動等教法，教學效果很好。
　　3.2.2“四模塊”教學法
　　“四模塊”教學法是我們根據《金屬工藝學》課程內容的特點，探索出的一種教學方法。其基本內容是遵循知識學習的一般過程，將教學內容歸納為感知、理論、運用和總結等四個不同的模塊，其關系是：
　　
　　
　　
　　“感知”模塊是指利用直觀教學法，采用現場加工，以及錄像和3D模擬動畫等方式，展示有關的加工實例，培養學員的感性認識，激發學習興趣；“理論”模塊是指由感性認識深入到基本理論的學習，進一步理解工藝理論知識；“應用”模塊是指用工藝理論知識分析討論經典零件的加工工藝，做到能用工藝理論解決實際問題；“總結”模塊是指在理解的基礎上對工藝理論知識進行提煉和概括，形成對工藝理論知識的再認識、再提高，以能更好地做到理論與實踐相結合，學會舉一反三。例如在車削工藝和銑刨磨工藝的教學中，利用該教法收到了很好的效果。
　　3.2.3設誤糾誤教學法
　　設誤糾誤教學法是指通過演示或者模擬演示學員容易出現錯誤的操作方法和操作步驟，展現出顯而易見的錯誤結果，并通過對導致這一錯誤結果的原因進行分析，幫助學員從感性和理性上接受并正確記憶知識的教學方法。該教學方法主要用在操作示范教學中，例如直流電弧焊時將正負極接反，車削外圓操作時的進刀深度為外圓直徑的減少量，鉗工鉆孔時麻花鉆頭的后角刃磨過大或過小，等等，這些問題在理論講解時教員都會加以強調，但不一定會引起學員的重視，在操作示范時教員故意按照錯誤的方法操作，對出現的加工質量問題引導學員進行分析，找出原因，這樣學員就能從理性上理解和掌握相關知識，從而引導學員掌握分析問題和解決問題的方法，對學員的能力提高有很大的促進作用。
　　
　　3.2.4現地教學法
　　現地教學是指將課堂搬到裝備現場，以實裝進行教學的一種教學方法。該方法的特點是以現場實物為對象，借助于實裝，使學員認識和理解裝備及構造原理，掌握操作方法，簡單直觀，教學效率高。根據課程教學內容和學員的特點，對于需要現場設備操作演示、某些復雜結構在課堂上難以講授的內容實施現地教學，將課堂搬入到實習室，以現場為中心，利用實物及多媒體三維動畫輔助教學，邊講邊做，使理論與實踐相結合，師生互動，生生互動。例如在焊接、鉗工、車削、銑刨磨章節部分的教學，我們采用現地教學，改變傳統單一的“學完了再做”的方式，變為“邊學邊做”、“邊做邊學”等多種教學方式，以利于理論與實踐的融合，對學員任職能力提高幫助很大。
　　以上教法是在《金屬工藝學》課程教學中常用的比較成熟的教法，除此之外還用到口訣教學法、探究討論教學法等。不管哪種教學法均要根據教學內容和教學對象合理選用。在教學過程中不能單獨使用一種教學方法，要以一種教學方法為主，多種教學方法并用，才能真正發揮教學方法的作用，獲得好的教學效果。
　　3.2.5教學媒體
　　教學媒體是指在傳播知識、技能和情感的過程中，儲存和傳遞教學信息的載體和工具。應根據教學目標、教學內容、學員特點、教學策略等選擇不同的教學媒體。
　　我們在課程教學中充分挖掘傳統教學媒體優勢，有效利用實物與模型教具、掛圖、圖片、幻燈、投影等，為學員提供感性材料，為進一步學習理性知識打下基礎，從而加快教學的進程，提高教學的效率。例如將機床的傳動系統原理做成掛圖，對于無法打開觀察內部結構的設備如分度頭的分度原理等，做出模型，對于切削刀具的幾何角度做出刀具的坐標幾何模型，非常直觀明了。
　　集中優勢，加大現代化教學媒體的建設和開發，并與先進的現代化教育技術結合，提高教學的時效性。我們開發了各類金屬切削機床的多媒體教學軟件，利用網絡技術又開發了《金屬工藝學》網絡課程，實現多種教學媒體在教學過程中的并用和互補，為教員的教和學員的學提供了大量的資源。
　　4.教學評價
　　教學評價主要是指課程考核評價方式，它是教學組織與實施的重要一環，不但可以用來測評教學效果，而且可以促進學員學習。為了體現課程的實踐性，本課程采用平時考核、實做考核與課終考核相結合的方法實施考核評價。平時考核重點考查學員學習態度和積極性、課堂發言質量、實習表現情況等。實做考核的目的是考核學員對操作技能的掌握情況、實際操作的規范性及機務維修工作作風。每一個知識單元實習完成后均要進行考核，考核科目從實做考核題庫中隨機抽取并采用普考的形式進行，根據實做情況參照評分標準給出該科目的成績，并作為該實習單元的實做成績；實做的總成績根據各知識單元的實做成績進行加權計算，各部分的權值為該知識單元實習時數與總實習時數的比值；理論考核是指課終考核，采用閉卷筆試方式進行，重點考查學員對基本工藝理論、基本工藝操作要領知識的掌握情況，以及對新技術新工藝的了解程度。課程考核總成績由上述三項考核成績分別乘相應的權值（權值之和為1）之后求和而得。
　　教學設計為課程建設的重要一環，對課程建設質量和教學質量起著至關重要的作用。《金屬工藝學》課程教學設計是在多年的教學實踐基礎上，認真總結教學經驗、加強理論研究所形成的基本教學設計模式，是理論和實踐結合的結晶。隨著新技術、新工藝、新理論和新裝備的不斷發展，隨著教學理論研究的不斷深入和教學改革的不斷深化，教學設計也將不斷完善，進一步處理知識增長的無限性和教學時數的有限性矛盾，使教學設計動態化，是需要不斷深入研究的課題。
　　
　　參考文獻：
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