基于激發(fā)學(xué)習(xí)興趣的緒論課實(shí)踐

[摘 要]文章針對(duì)當(dāng)前大學(xué)生課堂學(xué)習(xí)積極性不高，教師偏重于從教學(xué)方式方法、教學(xué)技術(shù)等外因激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣以提高教學(xué)效果的普遍現(xiàn)象，結(jié)合筆者在航空材料課程教學(xué)的實(shí)踐和對(duì)當(dāng)代大學(xué)生的認(rèn)識(shí)，以航空材料緒論課為例，提出從內(nèi)因入手，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和興趣的一點(diǎn)體會(huì)及經(jīng)驗(yàn)。

[關(guān)鍵詞]航空材料 課程建設(shè) 教學(xué)實(shí)踐

[中圖分類號(hào)] G623 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437（2013）05-0056-02

一、引言

航空材料是面向與航空航天器設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)行和維護(hù)等相關(guān)專業(yè)學(xué)生開設(shè)的專業(yè)基礎(chǔ)課。基于現(xiàn)代高等教育教學(xué)要求“厚基礎(chǔ)，重實(shí)踐，重能力”的原則，上海工程技術(shù)大學(xué)在航空材料課程建設(shè)過程中，課程教學(xué)與建設(shè)團(tuán)隊(duì)要結(jié)合航空材料課程教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn)和教學(xué)目標(biāo)的要求，為實(shí)現(xiàn)提高教學(xué)水平、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、加強(qiáng)師生互動(dòng)和提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量與效果等目標(biāo)，筆者在充分調(diào)研和分析討論的基礎(chǔ)上，對(duì)教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方法等進(jìn)行了設(shè)計(jì)和改進(jìn)，并在課程教學(xué)中進(jìn)行實(shí)踐和修正，獲得了一些有益的經(jīng)驗(yàn)。本文介紹了筆者對(duì)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和積極性的粗淺認(rèn)識(shí)，并以航空材料緒論課的教學(xué)實(shí)踐為例，為激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和積極性，所采用的一些方法和資料。

二、當(dāng)前大學(xué)生的學(xué)習(xí)現(xiàn)象與對(duì)策分析

現(xiàn)代社會(huì)的飛速發(fā)展，特別是電子技術(shù)和信息技術(shù)的發(fā)展，通過網(wǎng)絡(luò)和便攜設(shè)備的傳播，具有“新、炫、酷、煽情”等特色的信息和活動(dòng)，對(duì)現(xiàn)代大學(xué)生產(chǎn)生了難以抵擋的誘惑力和吸引力，使得學(xué)生的精力和興趣被大量地分散轉(zhuǎn)移。因此，上課精力不集中，對(duì)缺乏情節(jié)懸念、枯燥乏味、偏離實(shí)際應(yīng)用較遠(yuǎn)的學(xué)習(xí)內(nèi)容不感興趣，反感教師傳統(tǒng)的填鴨式教學(xué)方法，已經(jīng)成為當(dāng)前大學(xué)教育中的普遍現(xiàn)象。

基于上述分析，結(jié)合航空材料的課程背景與特點(diǎn)，筆者對(duì)第一次課設(shè)定了激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣與積極性的教學(xué)目標(biāo)。為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，筆者進(jìn)行了大量的調(diào)研和分析。筆者認(rèn)為，處于青春期的大學(xué)生，存在有激情但自控力較差、缺乏毅力和恒心、沒有生活負(fù)擔(dān)和壓力、多處于理想主義階段的特點(diǎn)。通過對(duì)大學(xué)教師教學(xué)活動(dòng)的分析發(fā)現(xiàn)，為了提升教學(xué)效果和激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，許多教師求助于現(xiàn)代化的教學(xué)理論和技術(shù)。因此，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容的任務(wù)驅(qū)動(dòng)型、學(xué)生主導(dǎo)型、案例教學(xué)等教學(xué)方式方法，在各個(gè)教育學(xué)科被大量地探索和實(shí)踐，多媒體電子教學(xué)技術(shù)被全面普及和應(yīng)用。雖然這些措施和對(duì)策能夠強(qiáng)化教學(xué)效果、吸引學(xué)生的注意力，但筆者認(rèn)為，由現(xiàn)代化教學(xué)理論帶來(lái)的新型教學(xué)方式和方法、現(xiàn)代化的電子教學(xué)技術(shù)，對(duì)于學(xué)習(xí)主體——學(xué)生來(lái)說(shuō)，僅僅只是外因，處于新興階段或者新鮮期時(shí)，雖然能夠吸引學(xué)生的注意力，但時(shí)間一長(zhǎng)和新鮮感過去之后，學(xué)生的興趣和注意力就會(huì)快速下降。因此，要真正激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和注意力，應(yīng)以學(xué)生這個(gè)內(nèi)因?yàn)橹鳎庖驗(yàn)檩o。

三、航空材料緒論課的實(shí)踐

基于上述分析，本文結(jié)合航空材料的課程背景與特點(diǎn)，我們對(duì)第一次課設(shè)定了激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣與積極性的教學(xué)目標(biāo)。以航空、材料和愛國(guó)為主題，收集案例和資料，選定了三個(gè)知識(shí)點(diǎn)：鋁合金的發(fā)展、中國(guó)的航空發(fā)動(dòng)機(jī)、永不松螺母。

鋁合金出現(xiàn)于1825年，距今還不夠兩百年，但在1950年已經(jīng)成為僅次于鋼鐵的第二大金屬。剛出現(xiàn)的鋁合金價(jià)之所以能夠進(jìn)入工業(yè)應(yīng)用得益于其冶煉技術(shù)的發(fā)展，特別是拜耳-霍耳-埃魯冶煉流程極大地提高了鋁合金的冶煉效率、冶煉質(zhì)量，極大地降低了鋁合金的生產(chǎn)成本。由于廉價(jià)的鋁合金具有密度小、無(wú)磁性、強(qiáng)度好、易加工等特點(diǎn)，成為了飛行器的首選材料，飛機(jī)結(jié)構(gòu)從木器時(shí)代進(jìn)入了金屬時(shí)代。再加上材料科學(xué)在晶體結(jié)構(gòu)、結(jié)晶與相變理論、組織分析、合金化理論、加工工藝和技術(shù)等領(lǐng)域的發(fā)展成果與經(jīng)驗(yàn)，在鋁合金合金化、加工技術(shù)等方面的應(yīng)用，飛機(jī)工業(yè)獲得了飛速發(fā)展。1906年通過合金化研制出杜拉鋁（變形鋁合金），1919年生產(chǎn)出世界上第一架全金屬飛機(jī)；到1937年日本研制出超高級(jí)杜拉鋁，將其用于神風(fēng)戰(zhàn)斗機(jī)；戰(zhàn)后美國(guó)獲得該合金樣本，研制了7075鋁合金，用于B-29轟炸機(jī)。1954年，美國(guó)艾肯公司研制出的2219鋁合金，工作溫度可以達(dá)到316℃，有力地促進(jìn)了高速飛機(jī)的產(chǎn)生。從鋁合金的發(fā)展可以看出，早期飛機(jī)工業(yè)的發(fā)展依賴于鋁合金的發(fā)展，鋁合金的發(fā)展則依賴于材料科學(xué)與工程科學(xué)的發(fā)展，現(xiàn)代飛機(jī)的發(fā)展依然嚴(yán)重依賴于材料科學(xué)與工程的發(fā)展，這是因?yàn)橐嵘F(xiàn)代航空航天器材的性能，就需要發(fā)展先進(jìn)材料如鈦合金、碳碳復(fù)合材料等，以其性能來(lái)支撐，而先進(jìn)材料的研發(fā)、制備與加工，則依賴于當(dāng)前材料科學(xué)與工程科學(xué)的發(fā)展水平。

眾所周知，我國(guó)的航空航天工業(yè)已經(jīng)駛?cè)肓税l(fā)展的快車道，但航空發(fā)動(dòng)機(jī)卻不得不依賴進(jìn)口：我國(guó)已經(jīng)開始裝備的殲十戰(zhàn)機(jī)、已經(jīng)下線的支線客機(jī)ARJ-21和正在研發(fā)的大型客機(jī)，其裝備的發(fā)動(dòng)機(jī)都依賴于進(jìn)口或與國(guó)外公司的合作生產(chǎn)。路透社在報(bào)道中指出：“中國(guó)既設(shè)計(jì)了核導(dǎo)彈，又將航天員送上了太空，但仍有一項(xiàng)重要技術(shù)沒有掌握。那就是可靠的、高性能的飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)。”航空發(fā)動(dòng)機(jī)有一個(gè)重要指標(biāo)——推重比，即發(fā)動(dòng)機(jī)推力與自身重量之比，而推力依賴于發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室的工作溫度和工作壓力，這都需要用于制造發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)件高溫材料的高溫強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性的支撐。顯然，高溫合金的發(fā)展必須以材料科學(xué)與工程學(xué)科的發(fā)展為基礎(chǔ)。

日本哈德洛克（Hard Lock）工業(yè)株式會(huì)社的永不松螺母，近期因其在中國(guó)高鐵中運(yùn)用被熱炒：“中國(guó)高鐵取得了令世界刮目相看的成績(jī)，然而小小的螺母卻不得不采用進(jìn)口的，那就是只有45名員工的小企業(yè)日本哈德洛克Hard Lock工業(yè)株式會(huì)社的永不松的螺母。”高速行駛的列車和鐵軌不斷接觸，形成的震動(dòng)非常大，一般的螺絲在這種震動(dòng)中會(huì)被震松震飛。不想被震飛，就需要螺絲和螺母絲絲入扣、永不松動(dòng)才行。這個(gè)要求看起來(lái)很簡(jiǎn)單，但要滿足它并不容易。世界上做螺絲螺母的企業(yè)可以說(shuō)是舉不勝舉，但能生產(chǎn)這種永不松動(dòng)的螺母的企業(yè)只有一家，這就是哈德洛克工業(yè)株式會(huì)社。其實(shí)永不松螺母除了被鐵路運(yùn)用之外，在航空、橋梁、鉆機(jī)等方面也被大量運(yùn)用，永不松螺母在世界最嚴(yán)格的NAS（美國(guó)國(guó)家航太空標(biāo)準(zhǔn)）震動(dòng)試驗(yàn)中表現(xiàn)優(yōu)異，在美國(guó)太空發(fā)射臺(tái)等航空航天器材上也被得到運(yùn)用。中國(guó)模仿能力很強(qiáng)，蘇-27飛機(jī)已經(jīng)被我們攻克且進(jìn)一步發(fā)展，為什么不能仿制這小小的螺母呢？事實(shí)上，哈德洛克公司也沒有隱瞞這種螺母的原理和結(jié)構(gòu)，但它在公司網(wǎng)頁(yè)特地說(shuō)明：本公司常年積累的獨(dú)特的技術(shù)和訣竅（knowhow），對(duì)不同的尺寸和材質(zhì)有不同的對(duì)應(yīng)偏芯量，這是Hard Lock螺母無(wú)法被模仿的關(guān)鍵所在。

四、體會(huì)與總結(jié)

在緒論課的教學(xué)中，我們雖然采取了傳統(tǒng)的講授法教學(xué)，但依然取得了良好的教學(xué)效果，引起了同學(xué)們的高度共鳴，激發(fā)了同學(xué)們學(xué)習(xí)好航空材料的積極性和興趣，使課程有了一個(gè)良好的開端。

對(duì)于知識(shí)點(diǎn)的選取，筆者也做過取舍，如結(jié)合中美撞機(jī)事件和南斯拉夫戰(zhàn)爭(zhēng)F-117戰(zhàn)機(jī)的飛機(jī)隱形與隱形材料，考慮到隱形材料應(yīng)屬于功能性材料，就舍棄了。又如永不松螺母事例，雖然與航空航天相關(guān)度較低，但由于前兩個(gè)知識(shí)點(diǎn)太大，除了引起同學(xué)們對(duì)材料科學(xué)與工程學(xué)科和愛國(guó)主義的共鳴外，對(duì)提高學(xué)生自身素質(zhì)的作用不大，因此特意列入，為學(xué)生克服后續(xù)學(xué)習(xí)的枯燥乏味，以及在今后工作中熱愛本職工作樹立榜樣，提供動(dòng)力。

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[責(zé)任編輯：雷 艷]