視頻案例教學(xué)在金屬材料工程專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用

王雪姣，晉 璽，石曉輝，李線絨，喬珺威

(太原理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院材料加工系，山西 太原 030024)

1 視頻案例教學(xué)的現(xiàn)狀

隨著多媒體技術(shù)的發(fā)展，高等學(xué)校在課堂教學(xué)中對幻燈片等多媒體教學(xué)手段的使用頻率日漸增加。相比于傳統(tǒng)的板書教學(xué)，多媒體教學(xué)因其圖像生動、圖文并茂等優(yōu)勢近年來被廣泛采用，目前已經(jīng)成為一種主流的教學(xué)方式。在此基礎(chǔ)上，部分高校及學(xué)科開始采用與教學(xué)內(nèi)容密切相關(guān)的視頻素材進行視頻案例教學(xué)，并取得了良好的教學(xué)效果。例如，在醫(yī)學(xué)教學(xué)，尤其是外科教學(xué)中，病例的視頻錄像以及手術(shù)錄像已成為外科教學(xué)的重要方法之一[1,2]。

金屬材料工程專業(yè)為工科專業(yè)，專業(yè)課程所講授的內(nèi)容大多與工程材料、工業(yè)生產(chǎn)的實際工況密切相關(guān)。盡管專業(yè)培養(yǎng)體系中設(shè)有認(rèn)識實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)等環(huán)節(jié)供學(xué)生赴工廠進行工業(yè)生產(chǎn)的實習(xí)，增加對實際工況的感性認(rèn)識，但日常的理論教學(xué)與工業(yè)的實際生產(chǎn)仍存在一定的脫節(jié)，學(xué)生在聽課的過程中僅通過多媒體的文字和圖片示例很難對實際工況有深刻的認(rèn)識。目前金屬材料工程專業(yè)課的授課方式大多為傳統(tǒng)板書教學(xué)與幻燈片教學(xué)相結(jié)合，視頻案例教學(xué)尚未得到廣泛的重視及應(yīng)用。本文提出在與工程實際緊密相關(guān)的課程教學(xué)中，適當(dāng)選擇生動形象、有代表性、有啟發(fā)性的視頻素材作為視頻案例進行課程教學(xué)，可以極大地激發(fā)學(xué)生對課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生對所學(xué)知識、材料及設(shè)備的建立清晰的認(rèn)識，并促進理論學(xué)習(xí)與生產(chǎn)實踐的融合。

以金屬材料工程專業(yè)的《熱處理設(shè)備與儀表》這門課程為例，授課內(nèi)容包括傳熱學(xué)理論、儀器儀表理論以及大量工業(yè)熱處理設(shè)備的原理及應(yīng)用，但工業(yè)熱處理設(shè)備在日常生活中很難接觸到，學(xué)生對設(shè)備的形狀、體積、功能、生產(chǎn)線的運行情況、產(chǎn)品的生產(chǎn)流程等很難形成生動形象的認(rèn)知，此時適當(dāng)?shù)剡x取工廠生產(chǎn)線的視頻素材進行視頻案例教學(xué)可以最快地讓學(xué)生對設(shè)備的產(chǎn)線及工況有形象、清晰的認(rèn)知，為后續(xù)的理論教學(xué)形成鋪墊并激發(fā)學(xué)生對后續(xù)理論知識的學(xué)習(xí)興趣。

2 視頻案例教學(xué)的實施方法

2.1 視頻素材的選取與制作要求

為更好地貼合教學(xué)內(nèi)容，服務(wù)于課堂授課，視頻素材精心的選擇與制作至關(guān)重要。這就要求授課教師廣泛地收集、涉獵相關(guān)的視頻素材并從中篩選出適當(dāng)?shù)囊曨l素材作為授課所需的視頻案例，必要時還需授課教師親自完成視頻素材的編輯與加工，這也是對知識點、知識框架的設(shè)計與重構(gòu)過程，經(jīng)過精心設(shè)計與編輯的視頻案例才能發(fā)揮更好的授課效果。視頻素材的選取與制作要求包括以下三點：

第一，視頻素材應(yīng)重點突出且服務(wù)于教學(xué)內(nèi)容，需要與課堂授課內(nèi)容相輔相成、并起到補充、增強的作用。在視頻素材的選擇與剪輯時，應(yīng)從教學(xué)大綱出發(fā)，詳細分析本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、授課結(jié)構(gòu)等，明確授課的重點、難點。所選取的視頻素材圍繞重點、難點展開，通過視頻生動、直觀的可視性展示來加深學(xué)生對知識點的理解。同時，視頻素材應(yīng)具有強烈的針對性，可以讓學(xué)生在短時間內(nèi)掌握視頻中的重點，形成清晰的主觀印象，以便相關(guān)授課內(nèi)容的展開。比如在《熱處理設(shè)備與儀表》講授電阻爐的原理與結(jié)構(gòu)時，若先播放工廠中電阻爐的結(jié)構(gòu)以及相關(guān)產(chǎn)線的視頻，隨后再進行電阻爐的結(jié)構(gòu)及工作原理的講授，就可以使學(xué)生更清晰地了解電阻爐在實際生產(chǎn)中的作用與使用，形成宏觀認(rèn)識，隨后由此出發(fā)進行相關(guān)理論知識的講授，增強授課效果。

第二，視頻素材應(yīng)立體全面、形象生動。視頻素材是聲音、圖像、文字的綜合載體，優(yōu)秀的視頻素材可以在有限的時間內(nèi)提供大量的信息，吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，給課堂教學(xué)注入活力。因此視頻素材的內(nèi)容需要內(nèi)容立體、形象生動、帶入性強，創(chuàng)造逼真的教學(xué)氛圍，使學(xué)生對所涉及的工程內(nèi)容產(chǎn)生濃厚的興趣與主觀感受。例如，在鋼鐵材料熱處理的視頻素材選擇時，由熱處理過程、工業(yè)產(chǎn)線、被處理工件動態(tài)的鏡頭切換與追蹤、熱處理機理的動畫演示等內(nèi)容組成的視頻素材比單一內(nèi)容的熱處理錄像更生動形象，所包含、展現(xiàn)的工況和知識點也更加立體全面。

第三，視頻素材應(yīng)短小精悍。課堂教學(xué)的時間十分寶貴，因此如何在有限的時間內(nèi)對授課內(nèi)容進行合理的規(guī)劃與分配，通過視頻案例最大限度地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并平衡授課知識的深度、廣度與工程實踐教學(xué)是十分重要的問題。視頻素材的播放應(yīng)遵循少而精的原則，在一堂課播放的視頻建議不超過1段，這樣方可保證授課節(jié)奏的連續(xù)性，使課堂教學(xué)不因視頻素材的插入而被打亂。另外所選擇的視頻素材需要濃縮、精煉、與授課內(nèi)容密切相關(guān)，重點突出，視頻內(nèi)容圍繞一個主題而展開，視頻長度以1～5分鐘為宜，這樣可以在短時間內(nèi)吸引學(xué)生的注意力、激發(fā)興趣，并避免學(xué)生的認(rèn)知疲勞，最大限度地利用課堂時間來達到良好的教學(xué)效果。時間太長、內(nèi)容散漫而拖沓的視頻素材不宜采用，教師可通過windows自帶的視頻剪輯軟件或者會聲會影等其他視頻編輯軟件來對視頻素材進行裁剪、修改、重新編輯以進行精煉與加工。

2.2 視頻素材的播放模式

研究指出視頻素材的播放順序需要根據(jù)授課內(nèi)容及視頻素材的使用目的來進行調(diào)整，需綜合考慮多種因素來決定采用先講授后放映、先放映后講授、講授放映穿插三種模式之一[3]。因此，在金屬材料工程專業(yè)的課堂教學(xué)中，視頻素材播放的時機需要綜合考慮視頻內(nèi)容、授課內(nèi)容、視頻內(nèi)容在知識體系的作用以及課堂氣氛等多種因素。例如，對工業(yè)材料、設(shè)備、產(chǎn)線或生產(chǎn)宏觀簡介的視頻素材宜在授課前播放，這樣可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并建立對實際工況最直觀、形象的認(rèn)識，易于后續(xù)知識點的鋪陳與開展；而涉及授課內(nèi)容的細節(jié)介紹、重點難點展示的視頻則宜在知識點講授完以后進行播放，這樣可以對知識點進行鞏固與深化，強化授課效果。例如，在《金屬凝固原理》課程中，詳細講授完金屬材料凝固的整個過程以及所涉及的宏觀、微觀組織變化，再播放相應(yīng)的視頻案例，則可以讓學(xué)生對所講的知識點進行再次復(fù)習(xí)、鞏固，建立生動、形象的認(rèn)識，對材料凝固過程中柱狀晶、等軸晶以及縮孔等的形成有直觀深刻的印象，達到更好的授課效果。

2.3 視頻素材的深入分析及發(fā)散性講授

視頻案例生動形象的展示可以迅速將抽象的教學(xué)內(nèi)容形象化、具體化，通過恰當(dāng)?shù)囊曨l案例設(shè)計與視頻素材加工可以迅速學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，在視頻案例的制作過程中可以預(yù)留待解決的問題與難點，由此作為授課的切入點以及授課重點的提示來進行課堂講授。在講授過程中，可以從視頻案例中的情景與包含的內(nèi)容展開深入分析，引出本節(jié)課的授課內(nèi)容，在課堂講授過程中結(jié)合視頻案例進行分析與實況講解，并從視頻案例出發(fā)對知識點進行深度的挖掘與解析。另外，由于視頻案例來源于實際工況，這使視頻案例還能身臨其境地給學(xué)生帶來工業(yè)生產(chǎn)的情境體驗，這就為知識點的發(fā)散性講授提供了條件。例如，在講授熱處理設(shè)備時，可播放設(shè)備正常運行與異常運行時的視頻素材，隨后展開事故分析，發(fā)散性地啟發(fā)學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識分析事故的產(chǎn)生原因與預(yù)防方法，引導(dǎo)學(xué)生綜合運用所學(xué)知識進行工業(yè)生產(chǎn)的分析與應(yīng)用，這樣可以加深學(xué)生對授課內(nèi)容的記憶、理解與應(yīng)用能力，并增強學(xué)生的安全意識、責(zé)任意識。

2.4 通過視頻案例啟發(fā)學(xué)生進行課外拓展

在視頻素材成功引起學(xué)生的興趣后，除了在課堂上進行相關(guān)知識點的講授之外，還可以提供其他視頻素材并啟發(fā)學(xué)生進行課外拓展。提供視頻素材的具體途徑包括：建立班級郵箱或云盤，上傳相關(guān)的視頻素材供學(xué)生課后學(xué)習(xí)；提供視頻來源，如相關(guān)學(xué)習(xí)強國、公眾號、慕課等相關(guān)渠道。例如，在講授大型部件的焊接工藝時可節(jié)選央視《大國工匠》等節(jié)目中焊接的一小段視頻作為課堂的視頻素材來進行課程的導(dǎo)入。課后教師可提供節(jié)目名稱及獲取方式，鼓勵學(xué)生課下對其余視頻素材進行觀看和學(xué)習(xí)，在加深課堂所學(xué)內(nèi)容的同時，也受到愛國教育的熏陶，激發(fā)民族自豪感與自信息，投身國家的現(xiàn)代化建設(shè)。

3 結(jié)語

金屬材料工程作為一門與實際生產(chǎn)密切相關(guān)的學(xué)科，部分課程的授課內(nèi)容僅依靠傳統(tǒng)的板書、幻燈片教學(xué)等方式無法使學(xué)生直觀、形象、生動地認(rèn)識理解相關(guān)的實際工況，因此通過視頻案例教學(xué)來進行相關(guān)知識點的講授有著十分重要的意義。視頻素材的選取需要濃縮、精煉，緊扣授課的重點與難點，選材生動形象、短小精悍。在授課過程中需要結(jié)合課程情況選擇合適的播放時機，對視頻素材進行深入的發(fā)掘與解析，并進行發(fā)散性講授，以最大程度激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進對知識點的理解。最后，還能啟發(fā)學(xué)生課余時間在課堂已有的視頻素材上進行積極的拓展學(xué)習(xí)。總之，合理地運用視頻素材進行案例教學(xué)可以活躍課堂氣氛，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，加深學(xué)生的記憶，使學(xué)生對所學(xué)知識有形象、深刻的認(rèn)識。通過課堂引導(dǎo)與課下延伸學(xué)習(xí)的結(jié)合，也可以充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提升授課效果。