淺析《金屬工藝學》教學中任務驅動法的滲透

摘要：《金屬工藝學》是高職工科院校機械類和材料類等專業的必修課程之一，屬于一門綜合性較強的課程。隨著教育改革的深入發展，對高職院校的教學方法也提出了更高的要求，需要教師創新教學方法，提升教學效率。因此，本文主要闡述《金屬工藝學》簡介和特點，分析《金屬工藝學》教學現狀，探究《金屬工藝學》教學中任務驅動法的滲透策略，并對任務驅動法的應用提出幾點需要注意的問題。

關鍵詞：《金屬工藝學》;任務驅動法;教學策略

引言

《金屬工藝學》作為機械類和材料類專業的主要課程，在教學中主要培養學生金屬加工技術，提升學生能力。但是在教學中未開展相應的實踐教學，導致教學效果并不明顯。應用型高校主要培養生產、管理和服務方面的專業技術型人才，肩負著為社會發展培養人才的任務。然而，現階段高校教學質量不佳，畢業學生走入社會也沒有相應的競爭能力，就業形勢較為嚴峻。因此，為了改善這一情況，就需要對教學方法進行改革，將任務驅動法滲透其中，提升教學質量。

一、《金屬工藝學》簡介和特點

（一）《金屬工藝學》簡介

金屬工藝學是一門和金屬零件加工制造相關的課程，綜合性和技術性較強，是機械類、材料類等專業的必修課程，主要研究和金屬機件制造相關的工藝技術的一項具有綜合性的課程，講解各種金屬機件的加工工藝原理、特點、方法和過程中，還包括各種金屬材料性能、機件結構等內容。課程主要包括金屬材料的機械性能、金屬材料的結構和組織、鋼的熱處理、金屬材料、非金屬材料、鑄造、鍛造、焊接、金屬切削加工、鉗工工藝基礎、機械裝配工藝基礎等。通過該課程的教學，能夠讓學生達到以下基本要求：

①掌握常用金屬材料牌照、性能、應用范圍和一般使用原則等內容;②了解各種加工方法實質、特點和應用范圍;③了解各種加工方法是用的設備的工作原理的應用范圍;④了解毛坯和零件的結構;⑤了解常用非金屬材料的性能和應用范圍。

在該課程中，還包括各種實驗教學，提升學生的實踐能力，包括布氏硬度實驗、洛氏硬度實驗、沖擊韌性實驗、鋼的熱處理、碳鋼平衡組織的觀察、鑄鐵組織的觀察以及鋼的火花鑒別。

同時，在教學中逐步培養學生各項能力，包括正確選擇金屬材料能力、正確選擇毛坯和零件加工方法能力、正確運用熱處理方法能力等，不斷提升學生的認知、創新、實踐和分析能力。

（二）《金屬工藝學》特點

對于《金屬工藝學》課程來說，課程特點主要有以下幾點：

①內容廣泛性。在《金屬工藝學》課程中，學生不僅要學生各種金屬材料的各種加工方法的原理、特點，還需要學習零件結構和設計的基本內容、原理和應用范圍等，掌握各種加工方法是用的設備的原理和結構。教學內容較多，知識面較廣、較多，學習起來具有一定的難度。②章節關聯性。該課程的教學內容大部分是根據金屬加工開展，盡管不同章節的教學內容中或多或少有一定的關聯性，但是具體內容較為獨立。學生在學習過程中，能否將各章節內容之間的關聯性挖掘出來具有一定的難度。③基礎知識和實踐內容相結合。該課程教學不僅需要在課堂上完成理論知識的教學，還需要學生進入工廠、車間中進行實踐操作，將課堂上學習的知識應用到實際生產實踐中。④課時和內容具有適應性。近些年來，在國家教育深化改革的過程中，很多專業課程的總課時相對減少，但是知識點和知識量并沒有減少，在這種情況下，需要對教學內容進行合理的安排，而該課程中的教學內容條理清晰，能夠合理安排教學內容，課時和內容具有適應性。

二、《金屬工藝學》教學現狀

（一）學習難度較大

由于《金屬工藝學》這門課程具有較強的綜合性、實踐性和專業性，教學內容較多，涉及到金屬相關知識的學習、熱處理工藝、鍛造技術、切削加工技術等，不僅要求學生掌握常用金屬材料的基本性質、原理、工藝特點、加工方法等，還需要了解各種零部件相關概念、加工原理的零件結構等，引導學生學會使用各種加工設備，了解具體應用范圍。由于學習的內容比較多，而且具有一定的復雜性，學生的學習難度大大增加。

（二）教學時未考慮章節之間的關聯性

《金屬工藝學》課程教學主要對金屬加工方面進行教學，其他教學內容以此為基礎，盡管教材設計的各個章節內容都具有一定的管聯系，但是學生在實際學習中由于對學生知識點沒有充分掌握，要求學生在較短的時間內將教學結構和調理理順清楚，將各個知識點串聯起來進行教學存在一定的難度。

（三）實踐教學缺乏實質性

現階段，很多高校開展的《金屬工藝學》課程只在課堂內進行，實際教學的基礎知識和時間內容相結合，但是教學中卻只針對教材中的幾項實驗開展教學，引導學生了解實驗內容、原理、方法和結果等，并沒有帶領學生深入到實際工廠、車間中進行實際學習的實踐，導致教學大綱設置的實踐教學缺乏實質性。

三、《金屬工藝學》教學中任務驅動法的滲透策略

（一）明確教學目標，合理安排教學任務

對于任務驅動法來說，“任務”是該教學方法的核心，合理安排教學任務，激發學生的學習興趣，吸引學生主動參與到任務完成過程中，進而不斷提升學生的問題解決能力和分析能力。假如任務設計的不合理，很容易讓學生產生抵觸心理，認為課程教學較為無聊、枯燥，失去學習興趣，這樣教學效果會大大下降。因此，教師需要結合教學目標和教學內容，將知識點劃分為各個不同的模塊，將每一個模塊當做一個任務，再利用這些任務，將教學的目標體現出來。在設計任務的過程中，要保證任務具有一定的可行性和可操作性，學生在解決任務的過程中能夠學到知識。同時任務內容不能太大也不能太小，要保證其合理性，一般每個任務中涉及到的重難點知識點不能超過兩個。假如任務過多、難度較大，就可以結合知識點的個數，將其合理的分為若干個小部分，并且保證前后任務具有關聯性，而且任務的設置要盡可能貼合實際生金屬加工生產，并為學生提供實踐操作環境，提升學生的學習興趣。比如在設置“金屬材料的力學性能”這一任務時，可以結合其中涉及到的知識點，將其分為“材料的強度和塑性”、“材料的硬度”以及“材料的疲勞強度”三個小任務，主要是為了讓學生通過這三個小任務，掌握材料強度和塑性指標、硬度指標、疲勞強度指標的含義和測量方法，將這些任務下發給學生，學生會對這種教學方法產生興趣，進而主動參與到學習中，學習教材中相關內容，還可以從網絡中查詢更多的知識，在自己的大腦中形成金屬材料教學體系;再比如設置“鐵碳合金”這一任務時，可以將其分為“樣材的制備”、“金相鏡的使用”以及“樣材組織的確定”三個小任務，主要是為了讓學生掌握材料制樣方法、金相鏡使用方法以及材料組織的識別方法等。

（二）教師充分發揮自身的指導能力

在應用任務驅動法時，教師要充分意識到自身在教學中的地位，充分發揮自身的指導能力。需要教師在教學之前準備完善的教學資料，并將任務中的各類資料下發給每一位學生，比如整體任務、各類金屬性能知識點、加工工藝過程視頻、零件圖片，并讓學生在課堂之前結合任務準備好學習內容。在教學過程中，教師可以結合學生預習的情況，對教學內容進行介紹和講解，并為學生提出具體的學習任務和學習要求，對學生完成任務的過程進行一定的指導。比如，為學生設置“砂型鑄造”任務，需要學生了解并掌握不同造型設計方法，掌握正確澆筑位置和分型面的選擇，掌握各類砂型鑄造的工藝參數，了解砂型鑄件容易出現的缺陷、缺陷產生原因以及預防策略等。在課堂教學之前，教師可以將砂型鑄造的知識和手輪零件制造等視頻資料發給每一位學生，并在課堂教學中提出提出學習任務，比如讓學生選擇正確的手輪零件造型方法，確定教主位置以及分型面，確定具體的工藝參數，分析澆筑過程中出現的問題等等。在這個過程中，教師將自身在教學中的指導作用充分發揮出來，為學生講解在進行砂型鑄造過程中需要注意的幾點問題，還可以針對手輪零件的特點為學生提出一些問題，引導學生快速找到問題解決的思路，幫助學生在完成任務的同時，還能有效實現自主學習知識，增強對知識的記憶。

（三）提升學生在實踐操作階段的各種學習能力

在明確任務之后，學生就可以通過各種方式、各種渠道去解決任務中的問題，提升學生在實踐操作階段的自主學習能力。一般來說，自主學習能力是學生應該掌握的基本能力，主要培養學生獨立思考、獨立分析的能力，能夠在教學中將學生的主動性充分激發出來，引導學生利用所學的知識獨立完成任務。對于一些簡單的問題來說，比如，對手輪零件的結構、澆筑位置、分型面等內容進行分析時，學生就可以結合學習的知識自主完成這些任務，而且學生還可以通過小組合作和團隊合作的形式，在合作交流中完成學習任務。首先學生自己對任務進行詳細解讀、分析和研究之后，通過小組合作討論、交流等形式，打開學生的思路，幫助學生找到問題解決的方法。對于一些復雜的問題來說，比如，繪畫手輪零件圖形，鑄造圖，操作圖等，需要學生之間互相幫助、互相協作，才能對手輪零件進行全面的分析，進而將其鑄造圖完整的繪制出來。再比如手輪零件的鑄造，學生可以先結合教師提供的視頻資料等進行自主研究和學習，進而自己進行模擬操作，在實踐操作中不斷進行深入研究。在完成任務的過程中，假如學生遇到難理解、無法解決的問題，可以向教師尋求幫助和指導，進而順利完成學習任務。比如某一個小組對手輪零件的鑄造進行性自主分析和小組討論，最終確定了鑄造方案：①先對手輪零件的結構進行分析，明確手工造型的方法;②結合所學知識中鑄件最大截面不在端部的特征，明確應用的挖砂造型方法;③準備齊全砂型、芯砂等材料;④將提前制造好的木模放在箱子內，打造下部分造型;⑤反轉砂箱，在最大截面位置挖出分型面;⑥打造上部分造型，設置冒氣口，扎出氣孔等;⑦開展進行澆筑，在完成澆筑之后對零件進行冷卻，進而打開砂箱起模。在學生設計的這個鑄造方案中，學生是學習的主體，結合掌握的知識，完成實際動手實驗任務，這能有效鍛煉學生的思維能力、動手能力、實踐能力和學習能力等。

（四）在交流討論階段擴展學生思維

在應用任務驅動法的過程中，需要學生在任務的指導下進行問題討論和交流，針對問題的解決，提出自己的意見和想法，這樣能夠進一步提升自身對知識的理解，還能收獲其他學生的想法。比如，在零件鑄造方法任務下，學生為了確定正確的鑄造方法，結合已學的知識，在討論中提出自己的想法，提出自己認為合理的鑄造方法。在實際進行零件鑄造的過程中，由于理論工藝參數和實際工藝參數之間存在一定的區別，對于參數的設定還需要學生和教師共同商討解決，這樣交流討論在很大程度上能夠擴展學生的思維，又能夠讓學生的討論中將所學知識運用其中，在順利完成任務之后，學生也會獲得成功的喜悅感。

（五）在任務評價階段彌補知識的欠缺

評價是一種對學生的學習成果和學習情況進行反饋的一種手段，在學生完成任務之后，要對學生設計的方案、流程、解決策略等能夠進行公平、公正、客觀的評價，保證學生能夠在順利完成任務后取得成就感，大大激發學生的學習興趣，提升競爭意識。因此，在完成任務之后，教師需要對學生的表現進行總結，提出優點和缺點，注重評價的客觀性。同時，評價內容不僅要包括學生運用知識點的對與錯，還需要重點考察學生的學習能力和解決問題的能力。對那些學習努力，但是結果并不理想的學生要進行正確的指導。由于《金屬工藝學》這門課程的系統性和復雜性較差，要求學生在有限時間內完成教學任務存在一定的難度。對于這種情況，教師還可以在課后為學生設置課后學習任務，實現任務驅動法的延伸，繼而能夠彌補知識的欠缺。

四、任務驅動法在應用時需要注意的問題

（一）考慮學生特征

在對任務進行設計的過程中，教師應用充分考慮每一位學生的興趣愛好和對知識的接受能力，任務可以從小到大、從簡到難層次進行設計，并考慮到知識的延續性，針對學習能力、知識接受能力較強的學生，可以適當的進行一些知識拓展，為學生提供更廣闊的學習空間。

（二）考慮學生能力發展

設置的任務應該重點培養學生的各項能力，包括主動學習能力、創新能力、實踐能力、團結能力、合作能力，并提升學生的合作意識、競爭意識和學習意識等。

（三）把握教學進度

在教學中應用任務驅動法后，在一定程度上提升了課堂教學的開放性，假如教師的管理能力較差，在課堂開放后就很難回收，而且教師對于每一個小組的探究情況很難有效把握，在課堂教學結束后，僅有幾個小組完成任務，其他小組就渾水摸魚，導致教學效果不明顯。因此需要提升教師的管理能力，把握教學進度，保證每一位小組的探究進度。

（四）教學評價存在一定難度

假如教學任務相同，那么有些學生就會直接應用其他學生的研究成果，在進行評價的過程中，無法正確判斷每一位學生的實際探究情況，影響教師的判斷能力，也對教學效果的提升造成一定的阻礙。因此教師需要為每一位學生設置不同的任務或者為每一個小組設置不同的任務，這樣保證教學評價的合理性。

總結

總而言之，創新教學方法、實現課程改革是目前我國教育事業改革的主要內容，這也是一項長期、復雜的過程中。對于《金屬工藝學》的教學，在教學中應用任務驅動法，能夠提升學生的學習能力，保證教學質量，在具體應用過程中，應該明確教學目標，合理安排教學任務，擴展學生的思維，提升學生的實踐能力。

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項目基金：

校級重點教研項目基于任務化驅動教學與實習相結合的《金屬工藝學》課程改革與探討項目編號：2017xjy04。

作者簡介：任麗（1986.10.26-），女，漢，黑龍江綏化人，合肥工業大學機械與汽車學院工程碩士，安徽文達信息工程學院講師，主要研究方向為機械工程。