王正軍
摘要:鑄造合金及其熔煉課程是增強學生專業(yè)知識、提高學生專業(yè)技能的主干課程,它對材料成型及控制專業(yè)培養(yǎng)高素質的應用型人才有重要的作用。為更好地提高人才培養(yǎng)質量,對其進行教學課程改革勢在必行。構建合理授課知識框架.采用新型教學方式及案例式教學方式;采用立體教學方式,激發(fā)學生學習興趣;充分利用網絡教學,創(chuàng)建課程QQ群;及時傳授新的知識,與教學內容進行有機的融合:課堂教學與實踐教學有機結合……這些措施可顯著提高課程教學效果。
關鍵詞:鑄造合金及其熔煉;課程改革;教學方式;教學效果
2016年,我國鑄件年產量已達4720萬噸,自2000年起超越美國,已連續(xù)17年一直穩(wěn)居世界第一位。鑄件是我國國民經濟中最重要的、基礎性的、不可替代的產品。隨著經濟全球化趨勢的加強,市場經濟的不斷發(fā)展,與鑄造相關的工藝、生產、管理等都對各類標準的需求及依賴日益增大。因此,根據國民經濟的發(fā)展需求,為社會培養(yǎng)出急需的高素質材料成型及控制專業(yè)(鑄造方向)的應用型人才,其重要性不言而喻。但同時也對教育教學質量進一步提升提出了新的課題,作為材料成型及控制工程專業(yè)必修的主干課程,鑄造合金及其熔煉課程是增強學生專業(yè)知識、提高學生專業(yè)技能的重要基礎課程,進行教學課程改革與實踐勢在必行,其重要性顯而易見。
一、課程教學改革與實踐現狀
南陽理工學院自設置材料成型及控制專業(yè)以來,教師們就鑄造合金及其熔煉課程定位、培養(yǎng)方式、教學方法等方面進行了積極的探索,并取得了一定的成果。到目前為止,通過追蹤畢業(yè)生就業(yè)情況及從用人單位反饋信息來看,已畢業(yè)的學生具備較好的合金熔煉工藝制定、性能測試與鑄件加工等基本操作技能,能系統(tǒng)地掌握本專業(yè)領域的工藝理論基礎知識應用能力。但部分畢業(yè)生也存在運用綜合知識來解決實際工程問題的能力較弱,所學知識尤其是專業(yè)理論知識與企業(yè)生產實際脫節(jié)等問題。
針對畢業(yè)生存在的問題,學校進行了教育教學改革,目的是形成持續(xù)創(chuàng)新的人才培養(yǎng)模式。具體到任課教師,就是要積極參與到新的人才培養(yǎng)模式課程教學與實踐改革中去,完善教學、質量保證體系,在課程體系上采取“全過程、多平臺、多形式”的教學實踐模式,努力培養(yǎng)出理論基礎知識扎實、實踐能力強、綜合素質高、具有一定創(chuàng)新意識和創(chuàng)新精神的應用型專業(yè)人才。具體到鑄造合金及其熔煉課程,課程教師需要不斷探索新的教學內容、方法和手段,以適應新的人才培養(yǎng)模式。該共分三個模塊,主要是鑄鐵、鑄鋼和鑄造非鐵合金及其熔煉,具有如下特點:第一,隨著科學技術的發(fā)展突飛猛進.新材料和新工藝不斷涌現,本課程的教學內容只有及時更新,才能滿足當今社會對人才的需求,即本課程具有“更新快”的特點。第二,在相對短的學時內,要求教師講授較多的教學內容,因此本課程又具有“學時緊”的特點。第三,本課程與其他專業(yè)課程內容相互交叉,論述性的內容較多,具有一定的“枯燥性”。
因此,根據鑄造合金及其熔煉課程特點,其課程教學改革只有以教育教學方式改革為突破口,才能充分發(fā)揮學生的主體作用和教師的主導作用。努力營造和諧的教學氛圍,充分發(fā)揮學生的主觀能動性,使學生在民主、和諧的課堂氛圍中,主動學習、認真思考,使其綜合素質和學習能力不斷提高。教師在愉悅的教學環(huán)境下也能授之以漁,教學相長,相得益彰。
二、提高教學效果的措施
以學校高度重視教育教學改革為契機,充分利用課程教學團隊的優(yōu)勢,結合企業(yè)的不同生產條件和對工程技術人員的不同需求,對鑄造合金及其熔煉課程體系和教學內容、教學方式進行真實的生產現場調研,對直接影響教學效果的各因素進行優(yōu)化、探討和革新,對培養(yǎng)目標、教學大綱進行細化研究。要改革傳統(tǒng)課堂教學中“授課以教師為中心,知識以教材為中心”的教學特點,結合生產實際需求引入國內外本學科的前沿動態(tài),及時更新教學內容。采用動機教學、案例教學和互動啟發(fā)式教學模式以及在考核方式上采取靈活的措施,從根本上提高教與學的效率,從知識結構、學習興趣、互動教學、實踐結構等方面采取相應措施,達到課程教育教學改革真正的目的,真正地收到成效。
(一)構建合理授課知識框架,采用新型教學方式及案例式教學方式
教師要根據課程的特點精心組織教學內容,認真?zhèn)湔n,用心制作課件。每一個課件都要有一個主題,有鮮明的色彩與內涵,條理清晰,讓學生心領神會,明確教學內容。所有授課內容不追求面面俱到,應該重點突出。當講述每一種合金材料時,合金化學成分、組織、力學性能、鑄造性能分析及應用場合等內容教師應重點講述。當講述合金熔煉工藝時,教師應重點講述熔煉工藝選擇及爐前準備處理等內容。教師要采用啟發(fā)式、互動式的教學方式,探討如何實現理論知識與生產實踐的結合,要采用最新的生產實踐案例進行教學。比如,采用哪些方法在滿足安全性能的前提下,可使汽車輕量化以及如何提高汽車發(fā)動機的耐磨性和熱疲勞性等。再如,采用何種改進工藝能進一步提高高鐵鐵軌材料的綜合性能等。教師要讓學生充分發(fā)揮主觀能動性,在課堂互動教學中改變“居高臨下”的權威角色,努力成為學生學習的合作者、引導者和參與者,及時關注每一個學生的投入情況,反思每一節(jié)課堂教學效果。教師要有針對性地講解自己的專業(yè)認知,并給學生推薦相應的參考書,讓學生自主學習、鉆研和思考問題,在課堂匯報過程中及時發(fā)現問題并解決問題,引導學生向更深的層面思考,真正做到舉一反二。
(二)采用立體教學方式,激發(fā)學生學習興趣
課程的一個章節(jié)相當于一個故事,教師如果用心謀篇布局,那么整個故事就會生動流暢。從網絡上下載鑄造合金材料及其熔煉部分的凝固過程與鑄態(tài)組織等重點、難點內容的視頻資料,將其制作成三維立體動畫,這樣就可以將相對抽象的內容以直觀動態(tài)的方式呈現出來,能讓學生更快地理解和掌握課程內容。同時,教師在授課過程中要多設置疑問,一問一答、一問多答或多問一答,鼓勵學生多提問題,敢于挑戰(zhàn)教師與教材的權威,去思考是否有更好的答案。這種方式有利于激發(fā)學生的創(chuàng)新意識,促使他們充分認識到個人的才能,感受到學習的快樂和成就。學生慢慢地產生了想學、愿學、愛學的興趣,讓學習由“執(zhí)行任務”變?yōu)橐环N“樂趣”.既學習了新的知識,又使個人的興趣得以激發(fā),二者相互促進。
(三)充分利用網絡教學,創(chuàng)建課程QQ群
由于學校圖書館網絡資源豐富,大部分資料和素材都可以從中國知網、萬方數據庫、百度文庫、超星圖書數據庫、外文數據庫等查詢到。因此,在課程教學中,教師可以充分利用網絡教學以及創(chuàng)建鑄造合金及其熔煉課程QQ群,將課件和實踐教學等內容提前上傳到課程QQ群中,供學生隨時下載、預習、復習和思考。教師要留出充分的時間、空間讓學生自己去尋求那些看似已經完整的答案是否還需進一步完善與補充,充分促進學生思考能力與創(chuàng)新意識的發(fā)展。同時教師要將學科前沿SCI、EI等收錄的論文上傳到QQ群中,學生可以在QQ群中隨時下載學習。學生還可以將問題(不僅僅局限于本課程的問題)發(fā)到QQ群中,教師可以在網上為學生輔導答疑。網絡的發(fā)展為教師和學生提供了更多的溝通交流的機會,大大提高了教學的效率。
(四)及時傳授新的知識,與教學內容進行有機的融合
教師要將國內外前沿科技成果、科技動態(tài)及相關科研項目與發(fā)表的論文及時引入課堂,開闊學生的視野,拓寬學生的知識面,同時還要讓學生切身感受到除了教材上的方案、工藝,可能還有其他更好的解決問題的途徑。學生要學會查閱鑄造合金材料及合金熔煉工藝最新的動態(tài)等內容,并上傳至課程QQ群中,供同學交流和討論。教師要引導學生選出優(yōu)秀的內容,在課上匯報交流,通過民主評議或小組評議的方式,讓學生給學生打分,培養(yǎng)學生嚴謹的治學態(tài)度。這樣可以大大提高學生學習的主觀能動性,他們會主動地去查閱、更新教材上沒有的知識,切實感覺到知識的日新月異,更要珍惜時間好好學習。
(五)課堂教學與實踐教學有機結合
鑄造合金及其熔煉課程是一門理論性和實踐性都很強的課程,而專業(yè)實驗教學是高等教育中的重要環(huán)節(jié),它是課堂教學的延伸,對培養(yǎng)學生的動手能力、分析問題和解決問題的能力、拓展學生的創(chuàng)造性思維都有重要的意義。專業(yè)實驗教學的內容和方式應與時俱進,及時更新,要讓培養(yǎng)出來的學生能夠適應社會發(fā)展的需要。比如,在講授學習鑄造鋁合金熔煉工藝過程中,教師要有計劃地安排學生直接進入實驗室進行配料、熔煉、精煉處理、細化變質處理等實驗過程,并針對實驗中遇到的問題,進行現場解決,實現理論教學與實踐教學的有機結合。同時,充分發(fā)揮自身學科專業(yè)特點,以專業(yè)實踐為主旋律,鼓勵、支持學生聯系學院教師與學長、朋友,利用寒暑假時間有針對性地赴相關企業(yè)進行頂崗生產實踐。只有學生真正看到現場生產真實的情況,感知材料行業(yè)的發(fā)展狀態(tài),傾聽材料人奮斗的心路歷程,他們才知道哪些生產問題是能解決的,哪些是解決不了的。當學生回校后,他們會有針對性地進行探討學習,將實踐與課堂教學密切配合,嘗試認知中國產業(yè)轉型升級所面臨的挑戰(zhàn)與機遇,尋找自身的定位坐標。這樣不僅可以將理論與實際有機地結合起來,還可以提升學生的實踐能力和創(chuàng)新能力,也是“零適應期”教育理念的重要體現。就南陽市來說,是非常重視學校的材料成型及控制工程專業(yè)的建設和發(fā)展的。2017年4月11日,南陽市鑄造學會第八屆一次常務理事會議暨南陽市鑄鍛行業(yè)協會理事會預備議會在學校勝利召開,與會領導紛紛提出要以此次會議為契機加大加強與學校的產教研合作,尤其是希望學校能夠培養(yǎng)出公司所需的大量的掌握工程材料、鑄造工藝、合金熔煉工藝等技能專業(yè)人才,也非常歡迎學生進入公司實習。與會學校領導及教師也非常珍惜與公司的合作機會,努力為學生提供更多、更好、更大的實踐平臺,提升學生的生產實踐能力,促進學校、教師、學生、企業(yè)的多方共贏。
三、結束語
經上述方案計劃的實施,學校和教師精心組織教學內容,有計劃、有條理地對鑄造合金及其熔煉課程進行教育教學改革,依托于我國當前高等工科院校培養(yǎng)“厚基礎、寬口徑、重實踐、強技能”的復合型人才目標,合理制定理論教學、實踐教學人才培養(yǎng)方案,在課程教學中通過工廠現場生產案例的講解分析,讓學生親自動手設計實驗、做實驗,加強學生對理論知識和生產應用的理解能力。教師要積極構建合理授課知識框架,采用新型教學模式,改革不合時宜的教學方法,在教學實踐的各個環(huán)節(jié)中有意識地向學生講授各課程之間的聯系,這樣不但可以增強學生對各學科知識的理解,還可以顯著增強學生的綜合運用所學知識的能力。教師通過理論課和實驗課的教學與實際操作,可以培養(yǎng)學生理論聯系實際的能力,提高學生的動手能力和處理實驗數據的能力以及分析能力,增強學生解決生產中的實際生產問題的能力。