固態(tài)相變課程的課堂互動(dòng)與案例教學(xué)初探

程紅偉

摘要：課堂互動(dòng)與案例教學(xué)是固態(tài)相變課程教學(xué)方法中的重要抓手。固態(tài)相變課程案例教學(xué)的課堂設(shè)計(jì)主要從課前經(jīng)典教學(xué)案例的選擇、課堂上的互動(dòng)策略和歸納理論知識(shí)三個(gè)方面進(jìn)行，案例教學(xué)可以實(shí)現(xiàn)固態(tài)相變理論知識(shí)與實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用的有機(jī)融合，是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)以致用能力的有效方法。

關(guān)鍵詞：互動(dòng)教學(xué)；案例教學(xué)；課堂設(shè)計(jì)；固態(tài)相變

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2016）16-0005-02

固態(tài)相變理論是金屬材料工程專業(yè)的必修內(nèi)容，是從事金屬材料工程的科技人員手中的一把鑰匙。傳統(tǒng)的固態(tài)相變課堂教學(xué)是教師單純的傳授知識(shí)，學(xué)生機(jī)械接受知識(shí)的“填鴨式”教學(xué)方式。如何創(chuàng)造條件，改進(jìn)教學(xué)方式，實(shí)施有效和諧的師生互動(dòng)，變傳統(tǒng)被動(dòng)的接受式學(xué)習(xí)為積極主動(dòng)的參與式和啟發(fā)式學(xué)習(xí)，是如今固態(tài)相變教學(xué)中急需解決的主要課題。案例教學(xué)的最大優(yōu)點(diǎn)是從歸納的角度而不是從演繹的角度展開對(duì)某一知識(shí)的學(xué)習(xí)，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，將更積極主動(dòng)地思考和探求，有助于增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和提高學(xué)生分析問題的能力，從而達(dá)到提高教學(xué)效果的目的。本文就固態(tài)相變課程課堂互動(dòng)與案例教學(xué)活動(dòng)中的課程設(shè)計(jì)進(jìn)行一些探索。

一、課堂有效互動(dòng)的重要性

固態(tài)相變課程教學(xué)中，課堂活動(dòng)的有效互動(dòng)是參與式和啟發(fā)式教學(xué)的關(guān)鍵。在互動(dòng)的過程中，讓學(xué)生理解記憶，理解越深，記憶就越牢固。學(xué)生通過參與，受到啟發(fā)，從而找到并解決認(rèn)識(shí)過程中知與不知的矛盾。互動(dòng)教學(xué)可以讓學(xué)生在課堂上帶著問題思考，在思考中討論，并自發(fā)地分析和歸納總結(jié)。

1.影響課堂有效互動(dòng)的因素。課堂互動(dòng)是指在課堂教學(xué)中，教師和學(xué)生之間以知識(shí)為媒介，形成的具有穩(wěn)定依賴性的教學(xué)交往活動(dòng)。課堂教學(xué)效果優(yōu)劣的標(biāo)志不在于互動(dòng)的多與少，而在于互動(dòng)的有效性，即師生之間交流的質(zhì)量[1]。和諧的師生關(guān)系是高質(zhì)量課堂互動(dòng)的基礎(chǔ)。良好的師生關(guān)系可以使雙方毫無局促，輕松愉快的交流，達(dá)到最高的效率。教師在課堂上營造活躍、平等的課堂環(huán)境更需要融洽的氛圍。教師熱情高漲，平易近人，學(xué)生往往敢于積極發(fā)言，好學(xué)樂學(xué)。在傳統(tǒng)的教學(xué)過程中，學(xué)生不愿意自己思考解決問題，是因?yàn)樗麄兗南Ｍ诮處煾嬷鸢?。通過建立和諧、平等的師生關(guān)系，在雙向交流的過程中，教師有機(jī)會(huì)發(fā)現(xiàn)并誘導(dǎo)學(xué)生開發(fā)自己的潛能，開闊學(xué)生不斷發(fā)展的思維空間，使學(xué)生更好地理解知識(shí)內(nèi)容，從而有信心參與更多的互動(dòng)。

2.促進(jìn)課堂互動(dòng)教學(xué)的途徑。課堂教學(xué)是教師責(zé)無旁貸的職責(zé)。教師只有具備較高的課堂教學(xué)的責(zé)任意識(shí)，才會(huì)拿出更多的精力去研究和分析課堂教學(xué)，尋找促進(jìn)課堂互動(dòng)的方法，提高課堂教學(xué)互動(dòng)的效果。教師需要把課堂還給學(xué)生，尊重學(xué)生，讓學(xué)生成為主體，真正做到以學(xué)論教、為學(xué)而教、以教促學(xué)。教師需要根據(jù)教學(xué)的內(nèi)容，采用多種多樣的教學(xué)形式，如討論、辯論、案例教學(xué)等，提高學(xué)生的參與合作意識(shí)，使師生在教學(xué)活動(dòng)中達(dá)到情感的共鳴，從而擺脫機(jī)械傳授知識(shí)的沉悶課堂氛圍，學(xué)生越發(fā)積極自由地表達(dá)自己的見解，也就會(huì)出現(xiàn)充滿生機(jī)與活力的嶄新氣象。同時(shí)，師生在日常生活中要加強(qiáng)聯(lián)系，通過電子郵件、短信等各種輔助的交流工具，時(shí)刻了解學(xué)生的各種訴求，促進(jìn)溝通，加強(qiáng)友誼，為日后課堂教學(xué)互動(dòng)奠定基礎(chǔ)。

二、固態(tài)相變案例教學(xué)的課堂設(shè)計(jì)

固態(tài)相變課程的內(nèi)容涉及相變的熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)、晶體學(xué)、組織學(xué)、性能學(xué)等，學(xué)習(xí)的重點(diǎn)是固態(tài)相變的物理本質(zhì)和相變機(jī)理，是理論知識(shí)較強(qiáng)的課程。傳統(tǒng)課堂教學(xué)的目的側(cè)重于掌握教材中的基礎(chǔ)理論知識(shí)，使學(xué)生了解該課程的基礎(chǔ)理論體系。課堂教學(xué)的主要任務(wù)是引導(dǎo)學(xué)生掌握奧氏體轉(zhuǎn)變、珠光體轉(zhuǎn)變、馬氏體轉(zhuǎn)變、貝氏體轉(zhuǎn)變的熱力學(xué)機(jī)制，理解上述轉(zhuǎn)變發(fā)生的方式和過程，而很少考慮如何提高學(xué)生運(yùn)用這些知識(shí)的能力。案例教學(xué)的目的則側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用基礎(chǔ)理論知識(shí)發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。例如，在“軸承在精加工時(shí)發(fā)現(xiàn)裂紋”的案例教學(xué)中，我們要求學(xué)生能運(yùn)用熱處理理論知識(shí)，尋找金屬零部件開裂的原因，了解金屬材料加熱及保溫過程的重要性等。

1.案例教學(xué)模式的特點(diǎn)。案例教學(xué)是一種教與學(xué)兩方直接參與，共同對(duì)案例或疑難問題進(jìn)行討論和合作式的教學(xué)方案。案例教學(xué)的特點(diǎn)決定了案例教學(xué)必須注重課堂設(shè)計(jì)，才能收到良好的教學(xué)效果[2]。與傳統(tǒng)的教學(xué)方法相比，案例教學(xué)的特點(diǎn)主要表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面：①案例不能代替教材，案例是課堂教學(xué)內(nèi)容的“引子”，是吸引學(xué)生的“載體”，仍需要系統(tǒng)地學(xué)習(xí)教材上的理論知識(shí)；②案例是課堂教學(xué)活動(dòng)的中心內(nèi)容，用于師生討論而不是教師單方面灌輸講授；③教師是課堂教學(xué)活動(dòng)的策劃者、引導(dǎo)者和推動(dòng)者，不是唯一的講解者，學(xué)生是案例課堂教學(xué)活動(dòng)的主體，參與有效地互動(dòng)有利于其能力的培養(yǎng)。案例教學(xué)方式靈活多樣，課堂氣氛活躍，內(nèi)容生動(dòng)形象，有利于學(xué)生深化理論知識(shí)的學(xué)習(xí)。

2.案例教學(xué)課堂設(shè)計(jì)的內(nèi)容。由于課堂教學(xué)所具有的特點(diǎn)，使得教師必須同時(shí)借助課堂講解、提問討論、案例教學(xué)等多種方法，才能達(dá)到較好的教學(xué)效果。從固態(tài)相變的教學(xué)實(shí)踐看，傳統(tǒng)的基礎(chǔ)理論知識(shí)講解或許對(duì)于知識(shí)的概括有很好的效果，但學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣并不濃厚，感性認(rèn)識(shí)也不強(qiáng)，對(duì)于所學(xué)知識(shí)的具體運(yùn)用更是模糊不清。利用固態(tài)相變?cè)诳蒲泻蛯?shí)際生產(chǎn)過程中積累的典型應(yīng)用，如齒輪、軸承、彈簧、工具等零部件具體的熱處理工藝過程及原理，這些具體的理論知識(shí)應(yīng)用實(shí)例會(huì)吸引學(xué)生主動(dòng)地參與教學(xué)互動(dòng)，從而收到更好的教學(xué)效果，此時(shí)課堂的合理設(shè)計(jì)就顯得尤為重要。①經(jīng)典教學(xué)案例的選擇，案例的科學(xué)選擇是案例教學(xué)課堂互動(dòng)能否成功的關(guān)鍵。固態(tài)相變課程所涉及的內(nèi)容包括相關(guān)概念及一般規(guī)律、奧氏體的形成、珠光體及共析分解、馬氏體轉(zhuǎn)變、貝氏體轉(zhuǎn)變及回火轉(zhuǎn)變等，金屬零部件的熱處理工藝過程都會(huì)或多或少涉及這些基礎(chǔ)知識(shí)。因此，在選擇案例時(shí)，一定要有針對(duì)性地凸現(xiàn)每一個(gè)案例背后的知識(shí)點(diǎn)，通過案例歸納出需要重點(diǎn)講授的理論知識(shí)。在課前準(zhǔn)備階段，教師需要對(duì)所講案例進(jìn)行深度剖析，找出案例中的關(guān)鍵性科學(xué)問題，弄清該問題與課程知識(shí)點(diǎn)的關(guān)聯(lián)。同時(shí)，學(xué)生在案例教學(xué)中，還要提前預(yù)習(xí)相關(guān)的專業(yè)知識(shí)，找到案例與理論知識(shí)的結(jié)合點(diǎn)，并對(duì)案例提出個(gè)人的分析意見。②課堂上的互動(dòng)策略，精心選擇的案例可以縮短理論知識(shí)與實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境的差距。案例在引入時(shí)，教師需要闡述案例教學(xué)的基本思想，介紹案例討論過程中的具體要求，如課堂討論的時(shí)間限制、程序安排、可能涉及的知識(shí)點(diǎn)和案例分析應(yīng)該注意的問題等，通過課堂提問引導(dǎo)學(xué)生熟悉案例，讓學(xué)生盡快思考案例的科學(xué)本質(zhì)[3]。課堂提問是案例教學(xué)中組織和控制教學(xué)活動(dòng)的重要手段。恰到好處的提問，能夠把學(xué)生帶入特定的案例情境，有助于學(xué)生運(yùn)用有價(jià)值的信息分析案例和進(jìn)行創(chuàng)造性思考。設(shè)計(jì)的問題除了要具有啟發(fā)性外，還需要符合學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)和思維特點(diǎn)。問題應(yīng)該是案例與理論知識(shí)的紐帶，通過選擇題、填空題、是非題等提問形式，引導(dǎo)學(xué)生回歸討論的主題，師生通過對(duì)案例中所包括的信息進(jìn)行解釋、分析、演繹、推理得出結(jié)論，最終實(shí)現(xiàn)從具體案例分析過渡到學(xué)習(xí)一般理論知識(shí)的過程。③歸納理論知識(shí)，案例教學(xué)的最后環(huán)節(jié)是歸納或演繹專業(yè)理論知識(shí)。教師通過點(diǎn)評(píng)學(xué)生的討論，對(duì)討論中涉及的理論問題進(jìn)行系統(tǒng)的總結(jié)和延伸，點(diǎn)明該理論或知識(shí)點(diǎn)在固態(tài)相變課程框架中的位置。在此環(huán)節(jié)，教師對(duì)學(xué)生在案例討論中的表現(xiàn)要給予鼓勵(lì)和肯定，以便于今后能更好地進(jìn)行案例討論。同時(shí)，教師有必要對(duì)案例進(jìn)行總結(jié)，揭示其包含的原理、規(guī)律，并對(duì)該理論知識(shí)進(jìn)行更加翔實(shí)的闡述，使學(xué)生對(duì)該問題有更全面的認(rèn)識(shí)。例如，金屬零部件在精加工時(shí)發(fā)現(xiàn)開裂現(xiàn)象，需要與材料的奧氏體化、淬火等熱處理工藝過程聯(lián)系起來，尋找材料發(fā)生開裂的原因及其科學(xué)本質(zhì)。

三、案例教學(xué)實(shí)施中應(yīng)注意的問題

案例教學(xué)讓學(xué)生變被動(dòng)為主動(dòng)，有效地調(diào)動(dòng)了學(xué)生參與的熱情，增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，改善了固態(tài)相變課程的教學(xué)效果?？茖W(xué)地運(yùn)用好案例教學(xué)，需要避免案例選擇的隨意性和案例分析時(shí)的就事論事。案例教學(xué)效果的好壞與教師課堂設(shè)計(jì)水平的高低有著極其重要的關(guān)系[4]。同時(shí)，我們也應(yīng)注意到案例教學(xué)本身的局限性。通過經(jīng)典案例概括的知識(shí)在整個(gè)知識(shí)框架中不具有普適性和科學(xué)性，往往會(huì)誤導(dǎo)或限制學(xué)生運(yùn)用基礎(chǔ)理論知識(shí)解決具體的實(shí)際生產(chǎn)問題。固態(tài)相變案例教學(xué)只是一種實(shí)踐性教學(xué)方法，它不能完全代替固態(tài)相變理論知識(shí)的系統(tǒng)學(xué)習(xí)。任何一種教學(xué)方法只有進(jìn)行科學(xué)地應(yīng)用，才能最大限度地發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)[5]。因此，只有通過合理設(shè)計(jì)課堂教學(xué)的過程，將案例教學(xué)的優(yōu)勢(shì)和傳統(tǒng)的固態(tài)相變基礎(chǔ)理論知識(shí)教學(xué)方法的優(yōu)勢(shì)有機(jī)地結(jié)合起來，才能真正提高固態(tài)相變課堂教學(xué)活動(dòng)的質(zhì)量和改善教學(xué)效果。

總之，案例教學(xué)作為固態(tài)相變課程教學(xué)方法中的一個(gè)重要組成部分，案例的選擇和課堂的設(shè)計(jì)既要符合固態(tài)相變課程的特點(diǎn)和教學(xué)目的的要求，又要發(fā)揮案例教學(xué)師生互動(dòng)、啟發(fā)學(xué)生創(chuàng)新性思維的優(yōu)勢(shì)，最終實(shí)現(xiàn)固態(tài)相變理論知識(shí)與實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用兩者的有效結(jié)合。

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