圖像化教學方法在《材料成形原理》課程中的應用

摘要：工科類高等院校專業課的教學中一直存在學生對專業課知識學習興趣低的問題，導致最終對該類專業課知識的掌握程度不理想。為了解決這個問題，本文提出了一種圖像化的教學方法。就是在專業課內容講授過程中利用圖片或者圖像表達講課內容，并且盡可能多地利用圖像或動畫去表達文字內容，實踐表明的確可以提高教學效果。

關鍵詞：圖像化；教學方法；冶金類；專業課程

中圖分類號：TG401 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）43-0088-02

在現代信息高速發展的時代，用圖像表達思想已經成為人們接受信息的一種常見的模式[1]。而圖像化的教學方法已經被很多高等院校的教師在講授專業課程時引用，收到了良好的教學效果[2]?！恫牧铣尚卧怼肥且苯痤惒牧铣尚蛯I的一門非常重要的課程。它主要包含了連接成形、液態成型及鍛造成型的內容。在這些內容的授課中，教師講課時都應用了很多案例進行教學，但是很多時候是突出一些概念，不能夠形象地把案例展示給學生，因此對學生的吸引力較差，在眾多的概念下，學生會慢慢對這些專業知識內容失去興趣。所以，在多年的教學過程中，作者一直在尋求一種全新的教學方法，來提高學生的學習興趣。

一、《材料成形原理》課程的特點

冶金類材料成型專業的主要專業課程《材料成形原理》系統講述了液態成形原理、連接成形原理和金屬塑性加工力學的基礎知識。該門課程概念多，設計工藝原理的內容復雜，內容繁多且很抽象。若只是通過文字方式向學生傳授教學內容，學生會感覺枯燥，逐漸失去學習的興趣，并且有些內容單純的文字傳授使學生很難理解和掌握問題的本質。另外，課程中涉及到的工藝控制措施內容既包括工藝原理又包括如何判斷正確的工藝過程等內容，如果不能在講課過程中穿插一些圖片或者圖像內容的話，學生實在難以掌握。如果通過形象的圖像及動畫展示抽象的概念及煩瑣的工藝，則既提高了學生學習的興趣，又使龐雜的文字內容簡單化和形象化，非常有利于教和學兩方面的進行。

二、傳統教學方式中存在的主要問題

這門課程長期以來都是以理論教學為主，輔以少量的實驗教學。內容的抽象化是學生掌握知識的瓶頸，教學效果很難達到較為理想的水平。

1.教學方法不夠靈活。多數情況下，教師進行的是“灌輸式”的教學，即按照概念—原理—工藝過程—成形過程中缺陷及控制的思路一步一步地講解，學生看課件或者看書或者記筆記。這種方式對于愛學習的學生來說是可以的，但是對于那些平時不愛學習，又對專業課沒有興趣的學生就有點強迫性質了。教學過程中很少能實現教師和學生的互動過程，多數是教師充當了主角，而學生是被動地接收知識，師生之間的互動性不強。因此，不注重教學方法會使學生逐步對該門課程失去興趣。

2.教學過程多是用靜態的文字表達方式傳授講課內容。教學過程中舉例枯燥乏味，而且教材內容更新比較慢，新的知識及該門課程的研究熱門及前沿知識教材中沒有。對于專業前沿知識可以用圖片加文字的內容展示的學生，既可以擴大學生的專業知識，又開闊了眼界，有利于培養學生的創新性思維模式。

3.學生對講課內容掌握困難，難于記憶。如講解埋弧焊原理及工藝時，單純的文字敘述顯得非常啰唆，容易產生學后跟沒學一樣的效果，不利于學生掌握知識。

三、圖像化教學的優點

在教學過程中適當地插入圖像，以圖像或者圖像的方式向學生展示專業理論知識，既可以提高學生的學習興趣，又可以更好地幫助學生理解課程內容，達到教與學的較高的境界，使枯燥的專業知識內容變得容易接受，易于記憶，學習效率大大提高，教學效果良好。

1.有利于把龐大的文字內容直觀化和可視化。工科類專業知識，尤其是冶金類的專業知識，給學生的印象是枯燥化、理論化，并且主動學習的興趣不大。因此對于像焊接成形類的專業課程，單純的教師講解和灌輸，學生很難快速理解和記憶教師所講述的知識，很多學生還沒有真正理解該門課程內容的體系時已經失去了學習的興趣，因此不能以正確的態度對待這門課程的學習，這種現象反作用于教師，使得教師的講解興趣也大打折扣。但是在利用圖像化教學方式后，教師可以把枯燥復雜的理論及工藝用圖像形式形象地展現給學生，講解與演示兼具，這使得教師講授專業知識更加方便。而且圖像能夠把很大篇幅的文字用簡單易懂的形式表現出來，利用圖像這種直觀化和可視化的效果，刺激學生的主動學習性，使得難記憶的專業知識變得簡單化，有利于學生掌握知識內容。

2.有利于提高學生的學習興趣。如講解焊接變形時，把圖像做成可用flash動畫播放演示的形式；講解控制焊接變形的措施的時候同樣也可以用flash動畫的形式來表達。這樣通過圖像及動畫的形式，可以使學生更好地對專業知識的學習入門，不再是單純地學習枯燥的文字知識，可以更深入系統地觀察焊接變形的真正變形過程。所以這種動畫演示的教學方式直觀易懂，對于學生的學習過程來說也是一種很愉快的過程，把學習過程變得輕松，在輕松的氣氛中愉快地接收和掌握知識，這也是作為教師應該追求的教學效果，這種教學模式改變了傳統的灌輸式教學，使得教和學兩方面都得到改善。再如講焊接熔滴的過渡方式時，插入用高速攝影裝置拍攝與熔滴過渡方式相對應的動畫一起講解，從視覺、感官的效果刺激學生的學習興趣，既提高了學習興趣，又掌握了專業理論知識，一舉兩得。

四、《材料成形原理》課程圖像化教學的實現

圖像化教學方式的實現一方面需要制作一些可以解釋文字內容的flash圖片，另一方面需要現場拍攝制作一些視頻資料。利用這些無聲或者有聲的圖像內容配合大綱內容講解，一定能收到事半功倍的效果。如講解焊接冶金原理部分內容時，對關于熔池中發生的化學反應的講解，一般的講授方式是先對焊接過程中所發生的反應進行分區域，然后對每個區域內所產生的反應逐一進行講解，并寫出相關的化學反應方程式。這部分內容換用圖像的方式講解可以變為先把可以進行化學反應的區域用示意圖表示出來，然后把每個區域可能進行的化學反應逐一列入其中。這樣圖文并茂的方式有利于學生理解和掌握這部分內容。在專業知識的講授過程中加入圖像化的教學模式，不僅有利于教師的課堂講授，而且有利于學生對專業知識的理解和掌握。激發學生的學習興趣和促進學生對所學內容的歸納總結。這種形象化和可視化的教學方式，有利于學生創造性思維能力的培養和想象力的提高。近幾年來我們不斷完善這種教學模式，收到了良好的教學效果。因此在專業課教學過程中引入圖像或動畫的教學模式，對于教和學兩個方面都能起到事半功倍的效果，因此應該大力提倡。

參考文獻：

[1]吳仰玉，紀峰，常霞，李翠.圖像融合研究新進展[J].科技創新導報，2013，（1）：49-54.

[2]馬強.圖像化教學方式在編程課程中的應用[J].福建電腦，2010，（9）：185-186.

作者簡介：閆文青，講師，武漢科技大學鋼鐵冶金及資源利用省部共建教育部重點實驗室。