机械工程材料课程改革论文

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基于建构主义理论和已有的教学经验，我们提出非材料专业《机械工程材料》课程的教学改革与实践研究，希望改变以前只是把教师头脑里的知识转变到学生的笔记本上的传统教学模式，而是以学生为中心。具体来说，主要包括以下几个措施。

措施一：问题或任务驱动引导学生在解决问题或完成任务的时候掌握新的知识。如在学习钢铁材料分类时，首先把任务提出来。要制造桥梁、刀具、滚动轴承等，应该怎么根据需求来选择钢铁的牌号。学生带着任务来学习，更能激发学生学习的主动性。在学生完成任务的过程中加以引导，就能让学生把典型钢种的牌号、成分、热处理特点、组织特点和性能特点等做一个梳理。这些知识点如果完全靠教师来讲授，将是非常枯燥和繁杂的。学习金属塑性变形后的再结晶时，教师可先告诉学生一个工厂的实例：某工厂用一冷拉钢丝绳将一大型钢件吊入热处理炉内，钢丝绳的承载能力超过钢件的重量。由于一时疏忽，未将钢丝绳取出，而是随同工件一起加热至860℃。保温时间到了，打开炉门，用该钢丝绳吊出工件时,钢丝绳发生断裂。然后，教师可问学生：为什么原本承载能力超过钢件重量的钢丝绳会发生断裂呢？学生带着问题再来学习，就会认真很多，对再结晶发生的条件，对性能的影响等都会有深入的认识。

措施二：教学过程中多类比学生熟悉的事情类比的对象可以是其他学科里面的知识，也可以是生活中经常见到的一些情景。如在讲授钢加热时候的转变时，很多学生在把奥氏体形成的过程机械的记忆后，并不清楚为什么热处理要首先加热到奥氏体区。这个时候，教师就可以类比学生初中生物就学习过的干细胞：干细胞可以分化成不同的组织，而奥氏体就相当于钢铁材料的干细胞，通过不同的过冷温度，就可以分化成珠光体、贝氏体或者马氏体。如在讲授金属的凝固时，很多学生感觉金属凝固过程很抽象。这时候，教师可以类比大家都见过的水结冰，就让大家有了感性的认识。讲授珠光体的结构的时候，为了让学生理解珠光体的层片结构，教师可给学生看一张白菜放在水里的图，珠光体的结构就像白菜放在水里一样：白菜和水层片相间，而珠光体是铁素体和渗碳体层片相间。讲授金属滑移的时候，类比多足虫的爬行：多足虫的爬行直观上是通过拱起部分的运动实现的，而金属的滑移通过位错运动实现。通过类比，让学生借助旧知识掌握新知识，在对比新旧知识的过程中，加深对新知识的理解，强化记忆，并且有助于学生构建立体的知识网络。

措施三：激发学生主动建构知识体系教学生学会用思维导图的方式归纳知识。思维导图是将人本身的放射性思维图形化的一种工具，它打破传统的线性思维的束缚，使人的思维处于一种被激发的和完全开放的状态。就某一个关键词所制作的一个思维导图一定是一个兼有逻辑性和发散性，充分体现制作者个性化的围绕关键词的展开的概念关系图。教师可以引导学生画出每章节或者课程总体的思维导图。教师可以抽查部分学生画出的图，从而让教师了解学生的知识结构。学生也可以通过思维导图提高归纳能力以及记忆效率。

措施四：学生自己命题一直以来，命题都是教师的事情，学生对此充满了神秘感。学生会想方设法来打探教师命题的思路、范围。实际上，命题体现了命题者对知识掌握的程度，以及将知识点运用于实际的能力。让学生自己来命题，不仅是身份的变化，更是思维方式的变化。命题比做题的难度更大，但学生对此积极性却很高。每一章学习完之后，让学生课后根据重点难点来命题，发到教师的邮箱。教师集中对其中的题目进行点评。从命题的角度讲解知识点、干扰项，学生也会比较感兴趣。最后考试的时候就从里面抽取质量较好的题目组合成卷子。

基于建构主义的课堂教学中，重心从教师转向了学生。教室不再是教师倾倒知识给学生的地方，曾经学生就像空瓶子，等着被填满。在建构主义的教学模式中，学生被鼓励积极参与到他们的学习过程当中。教师只是鼓励和帮助学生发展和评估他们的认识，从而达到学习的目的。

作者：黄灿叶宏单位：重庆理工大学材料学院