李慎蘭 劉傳生 徐海蓉
一、引言
《航空工程材料》課程是飛機(jī)維修相關(guān)專業(yè)群,包括飛機(jī)機(jī)電設(shè)備維修、飛機(jī)電子設(shè)備維修、飛機(jī)發(fā)動機(jī)維修、飛機(jī)結(jié)構(gòu)維修、飛機(jī)地面設(shè)備維修以及通用航空器設(shè)備維修等的必修專業(yè)基礎(chǔ)課程之一,是基礎(chǔ)課和專業(yè)課之間的橋梁和紐帶,也是該專業(yè)群的學(xué)生掌握航空相關(guān)材料知識的重要渠道。該課程基于民用飛機(jī)維修工程職業(yè)和工作過程,主要向?qū)W生介紹航空金屬及非金屬材料的種類、牌號、性能、用途、常用航空油料及潤滑脂的知識、航空管路的材料、性能、飛機(jī)零件的材料識別等內(nèi)容,為后續(xù)專業(yè)課《飛機(jī)構(gòu)造基礎(chǔ)》、《外場飛機(jī)結(jié)構(gòu)修理及腐蝕防護(hù)技術(shù)》以及《飛機(jī)系統(tǒng)與附件》等的學(xué)習(xí)做好基礎(chǔ)知識的準(zhǔn)備,同時也為從事飛機(jī)結(jié)構(gòu)修理、部件修理、發(fā)動機(jī)維修、通用航空器維修、飛機(jī)裝配與調(diào)試、航線維護(hù)、飛機(jī)定檢以及無人機(jī)應(yīng)用技術(shù)等崗位的工作人員打下堅實(shí)的理論基礎(chǔ)。本文從本校特色出發(fā),結(jié)合航空工程背景,探討《航空工程材料》課程在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)形式和考核方法方面的改革,并提出一些改革的建議。
二、目前的教學(xué)現(xiàn)狀
1.課程內(nèi)容
本校采用的教材是國防工業(yè)出版社的《航空工程材料》,教材總共分為十章的內(nèi)容,包括金屬的力學(xué)性能、金屬材料的基礎(chǔ)知識、鐵碳合金、鋼的熱處理、合金鋼、有色金屬、高分子材料、復(fù)合材料、其他航空非金屬材料及航空消耗材料和構(gòu)件的選材、失效與金屬表面處理。所有專業(yè)的學(xué)生都使用同一本教材,在授課的過程中講授的內(nèi)容也基本一致,并沒有根據(jù)專業(yè)不同進(jìn)行差異性對待。課程內(nèi)容涵蓋的知識面廣,內(nèi)容分散,知識點(diǎn)多,信息量大,基本概念和專業(yè)術(shù)語繁多,知識點(diǎn)之間的邏輯性和系統(tǒng)性不強(qiáng),但授課課時有限,導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中很難把握重點(diǎn),普遍感覺授課內(nèi)容抽象和枯燥,學(xué)習(xí)主動性和積極性并不高。
2.教學(xué)形式
目前本校對于《航空工程材料》這門課程沒有開設(shè)實(shí)驗課,全部課時都是理論授課,采用的教學(xué)形式也較傳統(tǒng)。教師在教授過程中起主導(dǎo)作用,學(xué)生被動接受教師講授的知識。而由于課時有限,教師在課堂上總想在有限的學(xué)時范圍內(nèi),把課本上的內(nèi)容講得多些,細(xì)些,并且注重理論的高深性和知識體系的完整性,造成老師滿堂講,學(xué)生滿堂聽的局面。但對于本校的學(xué)生,在前期開設(shè)的課程里沒有其他關(guān)于材料類的課程,對材料科學(xué)基礎(chǔ)及熱處理等材料基礎(chǔ)知識沒有任何了解和學(xué)習(xí),因此這樣的教學(xué)方式對學(xué)生來講,接受起來有一定的難度,教學(xué)效果不甚理想。
3.考核方式
目前本校對于《航空工程材料》這門課程的考核方式是采用期末考試與平時成績相結(jié)合的方式,期末考試卷面成績占總成績的60%,平時成績占總成績的40%。平時成績由課堂表現(xiàn)、作業(yè)、出勤率、課堂提問、期中考試等的綜合表現(xiàn)給出相應(yīng)成績,期末考試題型大都是選擇和判斷等客觀題。這種考核方式,會使部分學(xué)生在平時的學(xué)習(xí)中不夠認(rèn)真,只把希望寄托在考試前幾天,對書本內(nèi)容死記硬背。對于這種情況,學(xué)生對知識沒有完全理解和掌握,考完很快就會忘記,而且也很難把學(xué)到的相關(guān)理論知識用來解釋生活和工作中的實(shí)際現(xiàn)象。
三、改革方式
1.優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容
對于我校飛機(jī)維修相關(guān)專業(yè)的學(xué)生,在學(xué)習(xí)《航空工程材料》之前,沒有系統(tǒng)地學(xué)習(xí)過相關(guān)材料類知識,因此對書中存在的很多材料學(xué)概念和術(shù)語難以理解。而在教學(xué)實(shí)踐中,飛機(jī)維修相關(guān)各專業(yè)對《航空工程材料》這門課程所采用的授課標(biāo)準(zhǔn)差別不大。但由于專業(yè)分工越來越細(xì),差異化特征也越來越明顯,不同專業(yè)的學(xué)生畢業(yè)后所從事的工作要求有所不同,對材料方面的知識結(jié)構(gòu)要求也不一樣?!逗娇展こ滩牧稀氛n程應(yīng)該充分考慮到不同專業(yè)的具體需求,結(jié)合各專業(yè)的課程體系以及不同專業(yè)的主要服務(wù)對象,安排不同的教學(xué)內(nèi)容。
因此,我們應(yīng)該對課程內(nèi)容根據(jù)專業(yè)需要進(jìn)行整合,認(rèn)真分析專業(yè)教學(xué)對這門課的不同要求,例如,對于航空地面設(shè)備專業(yè),就需要充分了解傳統(tǒng)鋼鐵材料的知識,包括金屬材料的力學(xué)性能、金屬材料的基礎(chǔ)知識、鐵碳合金和鋼的熱處理、合金鋼和有色金屬,而對高分子材料和復(fù)合材料的內(nèi)容可以舍棄一部分,僅講解基本概念等內(nèi)容;對于飛機(jī)機(jī)電設(shè)備維修和結(jié)構(gòu)維修專業(yè)的學(xué)生來說,可以減少一些鋼鐵材料的理論講解,著重講述鋁合金和鈦合金等輕金屬,以及航空發(fā)動機(jī)常用的高溫合金材料以及復(fù)合材料等,并及時跟進(jìn)現(xiàn)代飛機(jī)設(shè)計和修理過程中的新成果和新技術(shù),將之納入課堂,讓學(xué)生能夠接觸到航空材料研究的最前端,達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生從事民用飛機(jī)結(jié)構(gòu)深度維修工作的教學(xué)目的。
2.改革教學(xué)方法
航空材料這門課程所涉及的內(nèi)容廣,學(xué)時少,因此要對教學(xué)方法進(jìn)行改革從而提高教學(xué)效果。以往的教學(xué)方式以老師講授為主,學(xué)生都是在被動的學(xué)習(xí),很大程度上存在著與實(shí)踐脫節(jié)以及教學(xué)手段單一等問題,以至于學(xué)生機(jī)械學(xué)習(xí),很難激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
因此為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,首先我們在講授正課之前要找到合適的切入點(diǎn),吊起學(xué)生的胃口,激發(fā)學(xué)生想去探究問題的興趣。例如在講授疲勞的時候,以華航525空難為先導(dǎo),和歷史上彗星號飛機(jī)先后發(fā)生的三起事故為切入點(diǎn),讓學(xué)生一度想了解到底疲勞是怎么產(chǎn)生的,為什么產(chǎn)生這么大的危害;講到高溫合金的性能的時候,可以將高溫合金的發(fā)展歷程,以及目前的先進(jìn)的高溫合金的設(shè)計技術(shù)講給學(xué)生聽,一方面增加學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,另一方面也可以讓學(xué)生能夠了解最新的科技動態(tài);講到金屬的冷卻曲線以及過冷的時候,先讓大家思考蒸餾水放入冰箱,然后取出倒出來瞬間結(jié)冰的故事等等。通過一個很好的切入點(diǎn),能夠讓學(xué)生自然地接受新學(xué)到的知識。
其次,注重學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的主動性和互動性。選取幾個合適的題目,引導(dǎo)學(xué)生充分利用網(wǎng)絡(luò)資源,讓學(xué)生以小組的形式分別去搜集和查閱相關(guān)資料,進(jìn)行整理和篩選,最終形成綜述性報告和課件,安排一定的時間讓學(xué)生走上講臺,采用角色互換的形式,把自己所整理的內(nèi)容講述給大家,或者幾個小組之間互相交流和分享。這樣不但可以增加學(xué)生主動探索材料科學(xué)領(lǐng)域的新知識和新觀點(diǎn),也能夠提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。
最后,利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(如智慧職教網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺),將課程知識點(diǎn)碎片化、可視化、即時化,學(xué)生在課前可以利用該系統(tǒng)預(yù)習(xí)相關(guān)知識點(diǎn),課后教師可以在網(wǎng)絡(luò)上布置作業(yè),讓學(xué)生完成指定的任務(wù),從而完成對知識點(diǎn)的復(fù)習(xí)和掌握。
另外,課堂教學(xué)中,在每次課的最后,可以把重要的知識點(diǎn)以題目的形式呈現(xiàn)給大家,這樣能夠讓學(xué)生更好地把握整堂課的重點(diǎn)內(nèi)容以及考核點(diǎn),同時也能夠讓教師了解學(xué)生對課堂講授內(nèi)容的掌握情況,知道學(xué)生在哪些方面聽懂了,哪些方面還沒有完全理解,教師能夠充分掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)水平。
3.改革考核方式
基于目前的考核方式存在的弊端,應(yīng)該使考試形式多樣化、靈活化和綜合化,具體實(shí)施方案為:
(1)增加課堂提問環(huán)節(jié),回答效果計入最終成績。這樣既可以了解學(xué)生對知識的掌握情況,又可以提高其聽課的積極性。
(2)增加隨堂練習(xí),成績計入最終成績。隨堂練習(xí)主要以選擇和判斷等客觀題為主,主要考查學(xué)生對概念的掌握和理解情況,這種隨堂練習(xí)在覆蓋重要知識點(diǎn)的前提下,以不定期、小題量的方式在課堂上進(jìn)行。
(3)增加階段測試環(huán)節(jié),成績計入最終成績。每一章內(nèi)容結(jié)束之后,立即對該章內(nèi)容進(jìn)行考試,這樣就可以把整本書的內(nèi)容分散開來,不至于像現(xiàn)在這樣出現(xiàn)學(xué)生在期末考試之前臨時抱佛腳的現(xiàn)象。在加拿大卡那多學(xué)院,每一門課都會安排有很多次考試,分布在一個學(xué)期,每一次考試成績都會公布給學(xué)生,并且計入最終考試成績,所以學(xué)生對平常的每一次考試都會認(rèn)真對待。
(4)期末考試題型的改變。期末考試通過主觀題考查學(xué)生對所學(xué)知識的理解,這樣才能更好地檢驗學(xué)生對航空材料這門課程的掌握情況。
四、結(jié)語
《航空工程材料》課程組通過編寫更具有針對性的課程教學(xué)標(biāo)準(zhǔn),及時組織教師進(jìn)行教學(xué)方法改進(jìn),設(shè)計出合理的考核方案等,切實(shí)保證了教學(xué)質(zhì)量,有的放矢,學(xué)生的成績得到了大幅度提高。同時,學(xué)生掌握的知識也更適合今后工作崗位的需求,教學(xué)改革收效明顯。對于如何提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和如何高效地進(jìn)行師生間信息的及時反饋等課題,仍然是我們后期教學(xué)工作中不斷探索和努力的方向。
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責(zé)任編輯 何麗華