互動式教學(xué)法在“材料表面工程”課程中的應(yīng)用

袁明月

【摘要】材料表面工程是材料科學(xué)與工程領(lǐng)域一門重要的專業(yè)課程。我國自2016年加入華盛頓協(xié)議后，對工程專業(yè)的人才培養(yǎng)提出了更高的目標(biāo)。互動式教學(xué)法作為一種新興的教學(xué)法，其培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造力方面有著顯著的優(yōu)勢。本文嘗試將互動式教學(xué)法引入“材料表面工程”課程的教學(xué)中，以期對該課程的教學(xué)質(zhì)量有所改善。

【關(guān)鍵詞】工程教育 互動式教學(xué)法 課程教學(xué)

【中圖分類號】G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2017）36-0104-02

一、引言

“材料表面工程”課程是材料工程專業(yè)的一門基礎(chǔ)專業(yè)課程。對于這樣一門以“定性”介紹為主、沒有公式講解和詳細(xì)專業(yè)理論分析的課程，當(dāng)前課程教學(xué)方式以傳統(tǒng)講授法為主，學(xué)生自主的學(xué)習(xí)能力沒有得到很好的開發(fā)，教學(xué)效果不能很好的滿足培養(yǎng)卓越工程師的需求。為了提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)理念和創(chuàng)新精神，本文嘗試將互動式教學(xué)法引入“材料表面工程”課程，對其在教學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)行探討。

二、傳統(tǒng)教學(xué)方法的局限性

《材料表面工程》是一門廣博精深且極具實際應(yīng)用價值的基礎(chǔ)技術(shù)，也是一門新興的邊緣交叉學(xué)科。該課程主要講解與材料表面相關(guān)的基本概念和重要理論，具有涉及范圍廣、內(nèi)容繁雜、實用性強等特點，在目前的教學(xué)中教學(xué)方式單一，基本以講授法為主，造成課堂仍然為赫爾巴特所主張的教師中心制，盡管教學(xué)技術(shù)和教學(xué)設(shè)備在進(jìn)步，但從靜態(tài)黑板到動態(tài)PPT的過渡并未讓課堂真的活起來，學(xué)生仍然處于帶著耳朵進(jìn)課堂狀態(tài)，缺乏學(xué)習(xí)興趣，達(dá)不到奧蘇貝爾所說的有意義學(xué)習(xí)，也并未完成自我知識體系的建構(gòu)，導(dǎo)致教學(xué)效果較差。

三、互動式教學(xué)法

1981年，互動式教學(xué)法作為教學(xué)方法的一種創(chuàng)新模式在哈佛大學(xué)被運用，在教學(xué)實踐中得到了不斷發(fā)展，曾被譽為該校的法寶案例教學(xué)法[1]。互動式教學(xué)法被普遍認(rèn)為是一種能有效提高教學(xué)效果的教學(xué)方法，并在各學(xué)科得到了廣泛的應(yīng)用。

互動式教學(xué)模式的核心在于“師生間平等的互動”，互動式教學(xué)注重師生之間的對話和合作，強調(diào)通過構(gòu)建和諧的課堂氣氛和平等民主的師生關(guān)系，使師生之間坦誠的進(jìn)行對話。教學(xué)的中心由以教師為主轉(zhuǎn)向了以教師和學(xué)生并重。教師的角色從主導(dǎo)變?yōu)橐龑?dǎo)，讓學(xué)生從以往的被動接受變?yōu)橹鲃犹剿鳎箤W(xué)生認(rèn)識到自己在學(xué)習(xí)中的主體地位。

在具體運用中，教師要明確每堂課的教學(xué)需要，再去選擇互動式教學(xué)法的具體形式，如問題法、討論法、案例法和情景模擬法[2]。不要為了互動而互動，要選取適合的互動點。

四、互動式教學(xué)法在“材料表面工程”課程中的應(yīng)用舉例：熱噴涂技術(shù)

熱噴涂技術(shù)包括熱噴涂原理、典型熱噴涂簡介、熱噴涂材料和熱噴涂應(yīng)用四大方面，是材料表面工程課程的重點之一。其中主要涉及到原理及應(yīng)用的介紹，屬于事實性知識和概念性知識。學(xué)生在課上對于此類知識的認(rèn)知過程一般停留于記憶與理解階段，被動性接受會阻礙其向應(yīng)用、分析、評價和創(chuàng)造階段過渡。導(dǎo)致學(xué)生對學(xué)過的內(nèi)容短期記憶，容易遺忘。將互動式教學(xué)法應(yīng)用到本章的學(xué)習(xí)中，使學(xué)生對熱噴涂知識主動建構(gòu)，提高教學(xué)效果。

1.課前準(zhǔn)備及小組合作式互動

第一部分：典型熱噴涂簡介

典型熱噴涂簡介部分屬于事實性知識，學(xué)習(xí)挑戰(zhàn)度較小，利用講授法獨此部分進(jìn)行講解容易使課程氣氛低沉，甚至讓學(xué)生覺得枯燥無味，不能集中注意力。因此，對典型熱噴涂簡介進(jìn)行學(xué)習(xí)時，教師可以在課程之前布置分組作業(yè)，將五種典型熱噴涂工藝，火焰噴涂、等離子噴涂、電弧噴涂、爆炸噴涂及超音速噴涂，分配給各組并選出一人做課上匯報，其他成員補充發(fā)言。在熱噴涂簡介課程中，教師在黑板上對各組收集的信息進(jìn)行總結(jié)，并讓各組相互補充。小組合作的互動形式，使各小組合理分工，共享學(xué)習(xí)資源，共同完成學(xué)習(xí)任務(wù)，共同討論學(xué)習(xí)問題，每個人都作為獨立的知識體去貢獻(xiàn)自己的知識體系，同時在思維的碰撞中互相影響，在已有的基礎(chǔ)上建構(gòu)新的知識體系。之后教師給出PPT總結(jié)。

2.問題法

第二部分：熱噴涂材料的基本成分與特點

在對熱噴涂材料的基本成分與特點進(jìn)行講解時，教師可采用主題討論法，首先對熱噴涂的原理及其五種類型進(jìn)行回顧，之后教師拋出問題，“熱噴涂工藝對材料有什么要求？”教師引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)熱噴涂涂層形成過程推斷出熱涂層工藝需要材料具有熱穩(wěn)定性、熱膨脹系數(shù)匹配、良好的固態(tài)流動性和良好的濕潤性四個特征，繼而教師繼續(xù)追問“請大家根據(jù)之前所學(xué)的專業(yè)知識進(jìn)行思考，符合這些條件的材料都有哪些呢？”教師在黑板上寫出3種材料的分類方式對學(xué)生進(jìn)行提示，引導(dǎo)學(xué)生按材料的形態(tài)、功能和成分去分別對應(yīng)。可給學(xué)生5分鐘自由討論時間，期間教師圍繞教室走動，可適時加入學(xué)生的討論之中。最后教師給出總結(jié)PPT，帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行最后的梳理。

教師運用問題法，使學(xué)生在邏輯、語言表達(dá)能力等方面都得到訓(xùn)練。問題的設(shè)置要緊密與教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)目的相關(guān)聯(lián)，切忌過于簡單或過于復(fù)雜，最好具有引導(dǎo)性。

3.情景啟發(fā)法

第三部分：熱噴涂應(yīng)用

熱噴涂應(yīng)用部分脫離了原理性知識，主要向?qū)W生介紹熱噴涂在實際生活中的運用，較貼近生活，學(xué)生對這一部分的接受度較強。因此在這一部分使用情景啟發(fā)法，教師選取貼近學(xué)生日常生活的熱噴涂典型應(yīng)用，選取在汽車、航空、鋼鐵等方面應(yīng)用的典型案例，構(gòu)建類似情景，有針對性的進(jìn)行講解，使學(xué)生對身邊的熱噴涂應(yīng)用有所了解。

如果有條件，教師可帶領(lǐng)學(xué)生去汽車制造廠參觀汽車工藝制造流程，使學(xué)生身臨其境，真實體驗熱噴涂工藝。使學(xué)生把抽象的知識具體化，從而加深記憶和理解，也增強其今后在社會實踐中解決問題的能力，真正的做到學(xué)以致用。在條件有限的情況下，教師則可以將一個汽車模型帶去課堂，引導(dǎo)學(xué)生討論在汽車中有哪些部件用到熱噴涂工藝。

五、結(jié)束語

互動式教學(xué)法的教學(xué)效果適應(yīng)了“材料表面工程”課程的高級培養(yǎng)目標(biāo)，即讓學(xué)生理解學(xué)科和產(chǎn)業(yè)發(fā)展前沿，培養(yǎng)學(xué)生對專業(yè)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的工創(chuàng)造力。因此，在材料表面工程課程教學(xué)中引入互動式教學(xué)法將會是一個有益的教學(xué)探索。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫翠蘭.全程互動教學(xué)法應(yīng)怎樣實施[J].中國教育報，2016（8）.

[2]羅志華.互動式教學(xué)法的運用[J].教育旬刊，2013（1）：52.

[3]陶春元，曹小華等.大學(xué)化學(xué)綜合性、設(shè)計性實驗教學(xué)實踐與探索[J].實驗技術(shù)與管理，2011，28（06）：182-184.

本文系北京工業(yè)大學(xué)第十五屆研究生科技基金重點項目“工程教育中互動式教學(xué)法應(yīng)用現(xiàn)狀研究”研究成果之一。endprint