吳 華 張夕琴 趙馮麗

(1.常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院模具技術(shù)系，江蘇 常州 213164;2.今創(chuàng)集團(tuán)股份有限公司品管部，江蘇 常州 213011)

材料科學(xué)研究的實(shí)質(zhì)在于解釋材料的宏觀性能與微觀組織結(jié)構(gòu)的關(guān)系，因而組織結(jié)構(gòu)分析尤為重要。金相分析已有一百多年的歷史，目前仍是金屬材料生產(chǎn)檢驗(yàn)的主要工具。因此在金屬材料熱處理、焊接、理化檢測等專業(yè)中，都或多或少的涉及到金相教學(xué)部分。有些課程如《金相檢驗(yàn)》課程，可以在實(shí)訓(xùn)室安排金相制作及組織觀察的實(shí)踐課，而有些課程如《整體熱處理工藝設(shè)計(jì)與實(shí)施》、《熔焊過程與缺欠控制》等只涉及到焊接接頭組織觀察教學(xué)部分，那么完全可以通過視聽課件擺脫實(shí)驗(yàn)室硬件條件的限制，優(yōu)化課堂，提高教學(xué)效果。

1 課題背景

在傳統(tǒng)金相的教學(xué)中所存在的兩個(gè)問題。

(1)受試樣和顯微鏡數(shù)量的限制，能提供給學(xué)生觀察的顯微組織有限，金相實(shí)驗(yàn)內(nèi)容較窄，造成學(xué)生不能全面了解各種類型組織；另一方面，由于實(shí)驗(yàn)時(shí)間有限，師生互動(dòng)性較差，學(xué)生往往不能仔細(xì)觀察、理解、繪圖便匆忙結(jié)束實(shí)驗(yàn)。這些都易造成學(xué)生學(xué)習(xí)的盲目性，學(xué)習(xí)效果不夠理想。

(2)教材及參考資料中的金相組織照片都是在理想化狀態(tài)中拍攝的，具有典型的組織特征，與生產(chǎn)實(shí)際中的所看的金相組織相差甚遠(yuǎn)。然而，幾乎所有的與材料相關(guān)的企業(yè)都有金相檢驗(yàn)科室，對金相工程技術(shù)人員的需求也比較多，而大多數(shù)畢業(yè)生走上工作崗位時(shí)，僅僅對課本上理想的、典型的金相組織比較熟悉，而對于工業(yè)生產(chǎn)中遇到的實(shí)際問題比較迷茫，走上工作崗位需要適應(yīng)很長一段時(shí)間才能勝任崗位工作。

2 待解決問題

(1)金相多媒體課件的制作有調(diào)查顯示，高校中許多多媒體課件均使用powerpoint制作，有的甚至直接將教材上的金相圖片復(fù)制到PPT上，成為一個(gè)“電子書”。

(2)材料及相關(guān)學(xué)科各自為政，以本校材料與檢測、焊接技術(shù)及自動(dòng)化兩教學(xué)團(tuán)隊(duì)為例，都設(shè)有金相分析檢測相關(guān)教學(xué)內(nèi)容，雖都有較好的金相圖片資源，但都沒有整合，出現(xiàn)各學(xué)科內(nèi)容的重復(fù)及遺漏。

(3)大多數(shù)金相課件，以金相組織內(nèi)容的觀察為主，缺乏組織及缺陷的分析部分，且大多以圖片文字表述居多，不利于培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和創(chuàng)造能力，不利于克服“高分低能”等現(xiàn)象。

針對以上情況，為培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維、金相分析技能和創(chuàng)新意識，以計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為手段，以減輕學(xué)生認(rèn)知負(fù)擔(dān)、省時(shí)節(jié)能高效為立足點(diǎn)，以提高金相教學(xué)質(zhì)量為目的，將所有已制作好的組織照片經(jīng)計(jì)算機(jī)掃描制作成軟件(如用Authorware制作成的多媒體教學(xué)課件)，即按不同的內(nèi)容和要求，對圖像進(jìn)行計(jì)算機(jī)分級、分類，對每幅圖片按照教學(xué)要求配備相應(yīng)的文字字幕和聲音解說，在進(jìn)行顯示時(shí)，采用聲音、圖、文并茂的形式，快捷、準(zhǔn)確地向?qū)W生傳達(dá)教學(xué)內(nèi)容，為學(xué)生提供了一個(gè)生動(dòng)逼真的教學(xué)環(huán)境，使傳統(tǒng)的金相教學(xué)存在的問題得到改善，使枯燥乏味的課堂變得生動(dòng)起來。

3 課件設(shè)計(jì)理念

(1)實(shí)時(shí)交互性：與所授課程的內(nèi)容緊密相連，緊跟學(xué)科前沿，開拓視野和眼界，在教師和課件之間搭建一座橋梁，完成學(xué)生與課件的互動(dòng)，師生與生生的互動(dòng)(如圖1所示)。

圖1 多元互動(dòng)性

(2)便于操作：課件頁面操作簡單，視聽畫面生動(dòng)直觀，學(xué)生樂于接受，便于操作，專門設(shè)計(jì)“菜單”和“導(dǎo)航”，尤其重視“知識導(dǎo)航”，使學(xué)生輕而易舉地了解和把握該金相學(xué)習(xí)的整體知識結(jié)構(gòu)。同時(shí)，課件要操作靈活，有利于學(xué)生個(gè)性化的學(xué)習(xí)，所設(shè)的提示信息詳細(xì)、準(zhǔn)確、恰當(dāng)。

(3)多重刺激：學(xué)生自覺完成金相學(xué)習(xí)的前提是外界對其刺激，刺激越強(qiáng)烈，記憶就越深刻。視聽覺并用，刺激學(xué)生主動(dòng)參與到教學(xué)活動(dòng)中，力求達(dá)到較好。

4 課件內(nèi)容設(shè)計(jì)

以基礎(chǔ)組織、碳鋼、低合金鋼、中高合金鋼、鑄鐵、硬質(zhì)合金、焊接金相七個(gè)模塊為具體內(nèi)容，對每一張金相照片進(jìn)行觀察分析，整理出詳細(xì)的解說稿，以便于后期視聽課件的制作。先用Flash軟件，將制作好的金相照片制成集文字、圖形、動(dòng)畫和聲音為一體的視聽多媒體素材。再利用Authorware軟件整合為交互式學(xué)習(xí)系統(tǒng)。

圖2 內(nèi)容組織框架圖

5 本視聽課件在教學(xué)中的使用

教師利用各種媒體來輔助課堂教學(xué)，可如何充分發(fā)揮這些多媒體教學(xué)設(shè)備的作用，如何發(fā)揮視聽教學(xué)課件在教學(xué)效果、教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效益上達(dá)到新的統(tǒng)一，是制作者追求的目標(biāo)。

5.1 教師主導(dǎo)地位不能動(dòng)搖

課前教師的教學(xué)設(shè)計(jì)及課堂教學(xué)情境的控制應(yīng)于本視聽課件的演示過程配合好。如果教師過分依賴視聽課件，毫無延展的空間，這樣容易給學(xué)生造成照本宣科的感覺，缺乏對課程內(nèi)容的挖掘和拓展。加上多媒體聲像效果俱佳，致使學(xué)生覺得已不再需要教師，只要多媒體就能達(dá)到“教”的目的。教師的講解地位一旦被忽略，教師的主導(dǎo)地位在一定程度被削弱。

5.2 教師牽著媒體走

課堂是動(dòng)態(tài)的課堂，教師不能受制于本課件的視聽內(nèi)容。多媒體教學(xué)缺少傳統(tǒng)教學(xué)那種娓娓道來、秘而不宣的感覺，一切顯得是那樣的直觀，學(xué)生沒有跟著老師的思路走的感覺，多媒體立刻顯示結(jié)果，學(xué)生還沒來得及思考就已看到了答案。教師要結(jié)合傳統(tǒng)教學(xué)方式，有意識地控制學(xué)生的思維流向，恰當(dāng)暫停視聽課件，適時(shí)創(chuàng)設(shè)問題，培養(yǎng)學(xué)生理性思考和抽象思維習(xí)慣，形成輕松活潑、多姿多彩的課堂教學(xué)氛圍，有效地完成教學(xué)任務(wù)。

5.3 不僅僅只是演示

本課件采用縱向推進(jìn)式與橫向展開式相結(jié)合的設(shè)計(jì)安排，使學(xué)生在明確學(xué)習(xí)主體內(nèi)容的基礎(chǔ)上便于自主學(xué)習(xí)。本課件不僅僅是CAI課件，更是CAL課件；在使用過程中，教師在教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)上就要充分利用本課件的特點(diǎn)，安排學(xué)生課前課后的自主學(xué)習(xí)，可以有效延伸教學(xué)活動(dòng)，提高學(xué)習(xí)效果。

總之，本視聽課件以金相組織內(nèi)容的觀察為輔，著重強(qiáng)調(diào)組織及缺陷的分析部分，有利于培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和創(chuàng)造能力，有利于克服“高分低能”等現(xiàn)象，且課后可通過視聽一體課件的自主學(xué)習(xí)成為課堂教學(xué)的延伸，有利于培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的良好習(xí)慣；另一方面通過吸納學(xué)生參與本課題，協(xié)助教師完成金相試樣的制備，使學(xué)生將課堂理論知識學(xué)習(xí)和動(dòng)手實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生金相試樣制備技術(shù)實(shí)踐能力的目的，同時(shí)在對金相照片組織分析處理的過程中，以金相組織分析為核心，以多媒體技術(shù)為載體，結(jié)合學(xué)生進(jìn)步思想，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力。

[1] 張福瑞.演示與自主學(xué)習(xí)多媒體課件研究[J].天津電大學(xué)報(bào)，2007，(6).

[2] 王欣，王寧.基于IB-CET的“大學(xué)英語視聽說”多媒體課件制作[J].齊齊哈爾大學(xué)學(xué)報(bào)(哲學(xué)社會科學(xué)版)，2013，(3).

[3] 吳建平.多媒體課件制作與多媒體教學(xué)方法的研究[J].學(xué)科教育，2004，(4).