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1.上好緒論課程,引入團(tuán)隊(duì)合作理念
在以往的緒論課程中,只講授課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容,學(xué)習(xí)特點(diǎn),學(xué)習(xí)方法等,在團(tuán)隊(duì)合作模式學(xué)習(xí)中,還要向?qū)W生介紹團(tuán)隊(duì)合作理念,團(tuán)隊(duì)的價(jià)值,例如:中國(guó)有古語(yǔ)“三個(gè)臭皮匠頂個(gè)諸葛亮”,自然界有“大雁團(tuán)隊(duì)”,牧羊犬的作用等等,通過(guò)講寓言故事、職場(chǎng)故事讓學(xué)生們接受團(tuán)隊(duì)的概念,認(rèn)識(shí)團(tuán)隊(duì)合作的重要性,使學(xué)生能夠積極主動(dòng)的參與到學(xué)習(xí)中來(lái)。
2.組建團(tuán)隊(duì),提出要求
采取組內(nèi)異質(zhì),組間同質(zhì)的模式組建團(tuán)隊(duì),同時(shí)要求學(xué)生完成以下任務(wù):選出一名組長(zhǎng)、起個(gè)鼓舞人心的組名、寫出小組的《學(xué)習(xí)公約》、確定小組學(xué)習(xí)目標(biāo)。
3.設(shè)置小組競(jìng)賽式的課程形式,提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
在授課過(guò)程中,采用小組競(jìng)賽的課程形式,實(shí)行積分制,包括加分制度和扣分制度。其中,加分是任何有利于課程學(xué)習(xí)的行為表現(xiàn),例如,課題探究式提問(wèn),給予小組相應(yīng)的思考和討論時(shí)間,回答正確的給予加分;小組制作小教具給予加分等。扣分是任何不利于課程學(xué)習(xí)的行為表現(xiàn),例如:遲到、缺勤、早退等。核心知識(shí)點(diǎn)的講解通過(guò)組織小組之間的辯論或互判作業(yè)等形式形成競(jìng)爭(zhēng),準(zhǔn)備充分的、正確的小組加分,對(duì)抗失敗的小組不得分。通過(guò)此種方式強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)重點(diǎn),通過(guò)競(jìng)爭(zhēng),提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
二、團(tuán)隊(duì)合作中的幾個(gè)重點(diǎn)
1.多方位指導(dǎo)團(tuán)隊(duì)合作學(xué)習(xí)過(guò)程
通過(guò)課上穿插、課后輔導(dǎo)、預(yù)留作業(yè)(包括預(yù)習(xí)作業(yè)、思考作業(yè)、小組作業(yè)、個(gè)人作業(yè)和趣味作業(yè))等形式,使學(xué)生在學(xué)習(xí)本門課程知識(shí)的同時(shí),了解團(tuán)隊(duì)合作的科學(xué)程序、組長(zhǎng)與組員的權(quán)利與義務(wù)、團(tuán)隊(duì)內(nèi)部的溝通與協(xié)作以及要達(dá)到目標(biāo)所需要的要素等問(wèn)題,合理規(guī)劃團(tuán)隊(duì)合作的各種載體是團(tuán)隊(duì)合作模式學(xué)習(xí)成功的重要因素。
2.教學(xué)評(píng)價(jià)
定期地對(duì)團(tuán)隊(duì)合作小組進(jìn)行評(píng)價(jià),并反省在小組活動(dòng)中,同時(shí)作為課程成績(jī)的一部分。該課程每位同學(xué)的平時(shí)成績(jī)由以下幾部分組成:實(shí)驗(yàn)成績(jī)(30%)+平時(shí)作業(yè)成績(jī)(20%)+小組成績(jī)(30%)+小組組長(zhǎng)打分(20%)。
三、課程改革成效
(1)改革教學(xué)模式
突出強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為主體,獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn),發(fā)揮學(xué)生的主體能動(dòng)性
①因?qū)W生學(xué)習(xí)能力參差不齊,在改革初期,可嘗試讓學(xué)生自由選擇是做綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)還是常規(guī)實(shí)驗(yàn),給有能力的學(xué)生一定的發(fā)揮空間,效果好可推廣到全部學(xué)生;
②實(shí)驗(yàn)材料的選擇。學(xué)生可用老師指定的材料,也可選擇自己感興趣或?qū)嶋H學(xué)習(xí)生活中接觸的材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。這樣提高了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的興趣,且讓學(xué)生感覺(jué)到實(shí)驗(yàn)的實(shí)用性,而不是對(duì)一個(gè)毫不相干的零件或材料進(jìn)行測(cè)量;
③時(shí)間自由。實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放后,學(xué)生在做足充分的準(zhǔn)備工作后,在人數(shù)允許的情況下,預(yù)約實(shí)驗(yàn)時(shí)間,而不是按規(guī)定批次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。第一次實(shí)驗(yàn)不成功或者對(duì)結(jié)果不滿意可以重復(fù)進(jìn)行,沒(méi)有時(shí)間限制。
(2)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的改革———強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)的綜合性和設(shè)計(jì)性
實(shí)驗(yàn)內(nèi)容更新,滿足就業(yè)需求,增加綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。具體為首先學(xué)生從多個(gè)不同的任務(wù)書中任選一份,然后運(yùn)用理論課所學(xué)的知識(shí)結(jié)合自行查閱資料選擇合適的材料,設(shè)計(jì)加工流程,制定合理的熱處理工藝規(guī)范,并要求學(xué)生親自獨(dú)立完成熱處理操作、硬度檢測(cè)、金相試樣制備、組織觀察與分析等過(guò)程。這種綜合性實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式可提高學(xué)生應(yīng)用知識(shí)的能力,激發(fā)學(xué)生的求知欲、創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。
(3)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)
實(shí)驗(yàn)室是實(shí)驗(yàn)改革的具體場(chǎng)所,實(shí)驗(yàn)改革的實(shí)施應(yīng)該與實(shí)驗(yàn)室建設(shè)同步進(jìn)行。具體為:
①師資方面:開(kāi)設(shè)綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)必須要有高層次綜合性人才的師資隊(duì)伍,應(yīng)具備教學(xué)、實(shí)驗(yàn)、科研的綜合經(jīng)驗(yàn)。解決這一問(wèn)題一是可通過(guò)引進(jìn)高層次人才到實(shí)驗(yàn)室工作;二是對(duì)現(xiàn)有的師資隊(duì)伍進(jìn)行培養(yǎng)以提高綜合素質(zhì);三是提高實(shí)驗(yàn)室工作人員的待遇保證師資隊(duì)伍的穩(wěn)定性及高水平性。通過(guò)多種方式滿足綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)對(duì)師資隊(duì)伍高標(biāo)準(zhǔn)的要求。
②設(shè)備條件:改革是為學(xué)生創(chuàng)造更好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件,給學(xué)生創(chuàng)造更多動(dòng)手操作的機(jī)會(huì),因此必須加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備條件的建設(shè)。一是必須增加設(shè)備臺(tái)套數(shù),保證每個(gè)學(xué)生有親自動(dòng)手操作的機(jī)會(huì);二是學(xué)生自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)增加,因此設(shè)備的可靠性、性能、規(guī)格必須更高;三是緊跟社會(huì)發(fā)展,及時(shí)更新設(shè)備,讓學(xué)生了解到本學(xué)科的前沿。
(4)網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)
①綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)首先是學(xué)生選擇題目,預(yù)約時(shí)間等,這些可以都可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn);
②實(shí)驗(yàn)室是綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的實(shí)施場(chǎng)所,因此要求實(shí)驗(yàn)室必須實(shí)行開(kāi)放。因?yàn)檎麄€(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程時(shí)間長(zhǎng),且以學(xué)生為主體,老師為輔助的方式進(jìn)行。因此可在實(shí)驗(yàn)室增設(shè)現(xiàn)代化教學(xué)設(shè)備,比如增加投影儀。學(xué)生可自行查閱與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的資料,比如開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)的管理規(guī)定,實(shí)驗(yàn)任務(wù)書,鐵碳合金金相電子圖,硬度測(cè)量的換算表,各類儀器的結(jié)構(gòu)及操作要求和注意事項(xiàng),老師的演示操作錄像等。
③學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)顯微互動(dòng)實(shí)驗(yàn)設(shè)備儀器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)或照片采集、存儲(chǔ)和粘帖至電子文檔實(shí)驗(yàn)報(bào)告中,同時(shí)可把自己的結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比等。最終形成電子文稿實(shí)驗(yàn)報(bào)告提交給指導(dǎo)老師。中間也可與在線的其他同學(xué)或?qū)嶒?yàn)老師交流,對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果,探討實(shí)驗(yàn)過(guò)程所涉及到的問(wèn)題等。
2總結(jié)
借本課程增加材料成型技術(shù)這一緊密聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際課程內(nèi)容的契機(jī),改變以往重理論、輕實(shí)際的做法,在教學(xué)內(nèi)容、方法及考核方式等方面樹(shù)立并體現(xiàn)出“突出應(yīng)用、培養(yǎng)工程能力”的教學(xué)理念。在新的教學(xué)理念指導(dǎo)下,培養(yǎng)學(xué)生正確選材及制定合理的加工工藝的工程應(yīng)用能力為目的的指導(dǎo)方針,在教材選編、教學(xué)內(nèi)容、方法等諸多方面進(jìn)行深入地研究和探索。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí),使我校機(jī)械和近機(jī)械類專業(yè)的學(xué)生理解工程領(lǐng)域?qū)Σ牧系闹饕阅艿囊蟆⒏鞔箢惒牧系闹饕卣骱透鞣N熱成型方法的特點(diǎn),明確各類材料的相變規(guī)律及其組織-性能間的關(guān)系及材料加工工藝對(duì)組織的影響規(guī)律,掌握常用材料的組織、性能及處理工藝特點(diǎn),最終能夠?qū)唧w的零件結(jié)合具體工況做出正確、科學(xué)、合理的選材并確定出正確的加工工藝路線。為我校機(jī)類和類機(jī)類專業(yè)培養(yǎng)工程應(yīng)用型人才提供必需、充分、有用的工程材料及其成型技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)和工程應(yīng)用能力,使他們獲得優(yōu)秀的科學(xué)選材、用材和合理安排熱、冷工藝路線的能力。
二、合理整合教學(xué)內(nèi)容,構(gòu)建新的課程知識(shí)體系
為使所授機(jī)類及近機(jī)類專業(yè)學(xué)生全面了解熟悉鑄造、鍛造及焊接等熱加工工藝,增加“材料成型技術(shù)”部分。該部分涉及內(nèi)容多,而新設(shè)置的工程材料及其成型技術(shù)課程與工程材料課程相比,課時(shí)僅增加8學(xué)時(shí),這樣必須壓縮《工程材料》部分的內(nèi)容與課時(shí)。我們遵循新的教學(xué)理念,合理地優(yōu)化、縮減了《工程材料》偏理論部分的內(nèi)容,淡化與核心內(nèi)容關(guān)系不大的內(nèi)容,強(qiáng)化基礎(chǔ)理論。如:在“材料的力學(xué)性能”部分,刪除材料的物理性能等內(nèi)容;在“金屬晶體結(jié)構(gòu)”部分,刪除立方晶系的晶面和晶向的表示方法等內(nèi)容;在“合金結(jié)構(gòu)鋼”部分,刪除微合金非調(diào)質(zhì)鋼、易切削鋼及低淬透性鋼。對(duì)白口鑄鐵的結(jié)晶過(guò)程及鋼的表面淬火與化學(xué)熱處理等內(nèi)容僅作簡(jiǎn)單介紹。把金屬的塑性加工部分合并到材料成型技術(shù)中的鍛造部分;把典型工件的選材及工程材料的應(yīng)用合并到零件失效、毛坯分析與材料選擇部分。同時(shí),豐富與后續(xù)課程、畢業(yè)設(shè)計(jì)及工程應(yīng)用密切相關(guān)的內(nèi)容,如鐵碳合金相圖、鋼的熱處理原理和工藝、鋼的分類編號(hào)及用途等,增強(qiáng)學(xué)生對(duì)這些內(nèi)容重點(diǎn)與難點(diǎn)問(wèn)題的理解和掌握,夯實(shí)工程材料理論基礎(chǔ)。為了培養(yǎng)學(xué)生的工程應(yīng)用能力,使課程內(nèi)容與工程實(shí)踐相結(jié)合,挖掘平時(shí)在實(shí)際生產(chǎn)中的相關(guān)案例,通過(guò)與企業(yè)廣泛聯(lián)系,從中獲得大量生產(chǎn)中的案例。如在“零件失效、毛坯分析與材料選擇”一章,把從企業(yè)收集的案例,經(jīng)過(guò)整理、分析后加入教材中。結(jié)合生產(chǎn)中的具體零件,在分析零件的工作條件、失效形式及對(duì)零件性能要求的基礎(chǔ)上進(jìn)行選材,制定加工工藝路線。這對(duì)培養(yǎng)學(xué)生工程應(yīng)用能力大有益處,為他們將來(lái)從事機(jī)械行業(yè)的生產(chǎn)加工,打下了良好的基礎(chǔ)。課程始終貫穿材料的成分-組織-工藝-性能之間的關(guān)系這條主線。以性能為起點(diǎn),分部講授成分、組織和工藝對(duì)性能的影響,最后通過(guò)學(xué)習(xí)鐵碳合金相圖和過(guò)冷奧氏體冷卻曲線,綜合講解成分、組織、工藝與性能間的關(guān)系,讓學(xué)生牢固掌握“材料的性能取決于其成分、組織和工藝”的觀點(diǎn),這樣就變分散為集中,變模糊為清晰,以利于學(xué)生建立完整體系的概念,保證了教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)性和系統(tǒng)性。據(jù)此,將課程內(nèi)容分為工程材料基礎(chǔ)理論、常用工程材料、工程材料成型技術(shù)基礎(chǔ)和工程材料的應(yīng)用及成形工藝的選擇四大模塊,實(shí)行模塊化教學(xué)、突出材料的工程應(yīng)用,并對(duì)各模塊的內(nèi)容做了精心挑選與合理調(diào)整。
三、綜合運(yùn)用多元化教學(xué)方法和手段,提高教學(xué)效果
在課堂教學(xué)中,為使學(xué)生能夠在聽(tīng)課過(guò)程中主動(dòng)思考,緊緊跟上教師的講課思路,采用案例法、啟發(fā)式、問(wèn)題授課法、研究式與討論式等教學(xué)方法及這些方法的組合。如講授加工硬化這一重要概念和內(nèi)容時(shí),先在課堂上用舉例法演示用手彎曲鐵絲感到發(fā)熱和越來(lái)越硬的現(xiàn)象,用問(wèn)題授課法提出產(chǎn)生該現(xiàn)象原因這一本質(zhì)問(wèn)題,接著揭示變形中其材料內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu)的變化,然后讓學(xué)生分析由此帶來(lái)哪些性能的變化,以此解釋加工硬化的成因。多種教學(xué)方法的應(yīng)用,有效地激發(fā)了學(xué)生對(duì)本門課程的學(xué)習(xí)興趣,提高了學(xué)習(xí)的自覺(jué)性和主動(dòng)性。提出并初步實(shí)施了工程材料及其成型技術(shù)課程的一種新的教學(xué)方法-關(guān)鍵詞教學(xué)法。針對(duì)工程材料及其成型技術(shù)課程內(nèi)容龐雜,概念繁多且課時(shí)短的特點(diǎn),提出了關(guān)鍵詞教學(xué)法。從基本概念、章節(jié)以至全課程中提煉關(guān)鍵詞,并將它們有機(jī)地結(jié)合,將零散的知識(shí)結(jié)構(gòu)化,形成關(guān)鍵詞網(wǎng)絡(luò)(圖),構(gòu)建出課程的基石和框架。初步的教學(xué)實(shí)踐證明,這種方法有利于學(xué)生理解記憶,對(duì)提升他們的提煉、概括等學(xué)習(xí)思維能力大有益處。在教學(xué)手段上,課堂教學(xué)板書講授與多媒體演示并重,在便于學(xué)生理解記憶的基礎(chǔ)上,構(gòu)建出圖文并茂、聲情融會(huì)、動(dòng)靜結(jié)合的教學(xué)環(huán)境。如用板書法講解相圖中的杠桿定律、二元合金相圖與Fe-Fe3C相圖的結(jié)晶過(guò)程等內(nèi)容,可以充分展現(xiàn)邏輯思維全過(guò)程。晶體結(jié)構(gòu)、缺陷和結(jié)晶過(guò)程等應(yīng)用多媒體技術(shù),可以充分展示三維立體的晶體結(jié)構(gòu)特征與缺陷形貌及形成機(jī)理,動(dòng)畫演示由液態(tài)到固態(tài)的結(jié)晶過(guò)程,增加了可視性與趣味性。
四、改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容與手段,培養(yǎng)學(xué)生的工程應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力
為提高學(xué)生的工程應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力,適應(yīng)創(chuàng)新性人才培養(yǎng)的需要,對(duì)工程材料及其成型技術(shù)課程的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行全新的改革與設(shè)計(jì)規(guī)劃,包括類型、方法及考核方法等。按照教學(xué)規(guī)律,劃分實(shí)驗(yàn)層次,整合實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,理順實(shí)踐過(guò)程,減少驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),增加綜合性和設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)。課程設(shè)置三個(gè)實(shí)驗(yàn),即碳鋼硬度測(cè)定及熱處理、鐵碳合金組織觀察和零件的選材、熱處理、性能測(cè)試與組織觀察。“碳鋼硬度測(cè)定及熱處理”為基本技能型實(shí)驗(yàn),通過(guò)該實(shí)驗(yàn),學(xué)生能夠?qū)こ滩牧霞捌涑尚图夹g(shù)課程實(shí)驗(yàn)中所涉及的設(shè)備與儀器有一定的了解,有利于他們熟練地對(duì)這些設(shè)備與儀器進(jìn)行操作。“鐵碳合金平衡組織的觀察”為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),是為更好地理解和掌握鐵碳平衡相圖而設(shè)置的。“零件的選材、熱處理、性能測(cè)試與組織觀察”為綜合、設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn),目的是讓學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的材料及成型技術(shù)的基本原理,綜合分析給定零件的力學(xué)性能指標(biāo),以此選擇材料、熱處理及性能檢測(cè)設(shè)備,制定出相應(yīng)的熱處理工藝并完成金相試樣制備、組織觀察、硬度測(cè)試及熱處理操作等實(shí)踐環(huán)節(jié)。這一綜合、設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)不僅要求學(xué)生掌握課程中相關(guān)章節(jié)的內(nèi)容,而且必須針對(duì)具體零件的特點(diǎn)進(jìn)行全面分析與綜合,這樣選擇的材料和制定的工藝才能合理。這對(duì)于學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題能力的提高是大有益處的,也為他們畢業(yè)后盡早勝任企業(yè)相關(guān)的技術(shù)工作創(chuàng)造了條件。
五、實(shí)施多種課程考核方式,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性