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摘要：金屬材料及熱處理課程是內(nèi)蒙古科技大學(xué)材料與冶金學(xué)院材料成型及控制工程專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。針對(duì)該課程在教學(xué)中存在的主要問(wèn)題，利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)進(jìn)行了混合式教學(xué)的改革嘗試。從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)方法等方面探索了金屬材料及熱處理課程的混合式教學(xué)模式。通過(guò)混合式教學(xué)改革，在線上+線下教學(xué)環(huán)節(jié)中實(shí)現(xiàn)了“以學(xué)生為中心”，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性與主動(dòng)性。

關(guān)鍵詞：混合式教學(xué)；金屬材料及熱處理；教學(xué)設(shè)計(jì)

1研究背景

金屬材料及熱處理課程原有的教學(xué)方式主要是以板書(shū)結(jié)合多媒體教學(xué)的課堂講授模式，教師起主導(dǎo)作用，以傳授知識(shí)為主，學(xué)生主要為被動(dòng)接受知識(shí)灌輸。這種教與學(xué)的模式導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中的主動(dòng)性、自主性得不到很好的發(fā)揮。教師單純地講授、學(xué)生被動(dòng)地接受，課堂乏味，缺少自由探討、獨(dú)立分析問(wèn)題的過(guò)程，同時(shí)也不適應(yīng)信息時(shí)代的教學(xué)要求[1]?；旌鲜浇虒W(xué)模式是近年來(lái)教學(xué)研究的熱點(diǎn)，混合式教學(xué)通過(guò)線上網(wǎng)絡(luò)教學(xué)與線下課堂面授相結(jié)合，將常規(guī)教學(xué)方式的優(yōu)勢(shì)和網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的優(yōu)勢(shì)結(jié)合起來(lái)，改善原有教學(xué)模式，提高課程教學(xué)質(zhì)量。線上網(wǎng)絡(luò)教學(xué)突破了時(shí)間和空間的限制，學(xué)生可自由選擇時(shí)間，自主地獲取學(xué)習(xí)資源，充分掌握學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。通過(guò)設(shè)計(jì)線上網(wǎng)絡(luò)教學(xué)內(nèi)容，使課程更加豐富多樣，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。同時(shí)，改革線下課堂面授教學(xué)，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源增加主題討論課、資料整理討論課等，讓學(xué)生有機(jī)會(huì)主導(dǎo)課堂，樂(lè)于探索、討論，從而在掌握理論知識(shí)的同時(shí)培養(yǎng)自學(xué)能力?；旌鲜浇虒W(xué)不但可以提高教師參與教學(xué)改革的熱情，使教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段、教學(xué)方法和教學(xué)模式更加完善，同時(shí)，還能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性、積極性，培養(yǎng)個(gè)性化的自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力，進(jìn)而使教學(xué)質(zhì)量明顯提高[2-3]。本文以金屬材料及熱處理課程為例，分析了本課程現(xiàn)階段課堂教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題，并從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式等方面應(yīng)用混合式教學(xué)模式進(jìn)行改革，以培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、自主學(xué)習(xí)能力以及分析解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力。

2教學(xué)現(xiàn)狀分析

金屬材料及熱處理課程是內(nèi)蒙古科技大學(xué)材料成型及控制工程專業(yè)本科生的專業(yè)課，總教學(xué)學(xué)時(shí)為40學(xué)時(shí)，不含實(shí)驗(yàn)課。本課程在大三的第一學(xué)期開(kāi)設(shè)，先修課程為材料科學(xué)基礎(chǔ)。本課程是一門(mén)基礎(chǔ)理論課，著重闡述金屬與合金的成分、組織結(jié)構(gòu)、工藝、性能之間的內(nèi)在聯(lián)系以及在各種條件下的變化規(guī)律[4]。本課程的教學(xué)目標(biāo)是讓學(xué)生學(xué)習(xí)基本概念、基本原理，建立起成分、工藝與性能之間關(guān)系的思維模式，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入材料科學(xué)與工程學(xué)科領(lǐng)域，為后續(xù)的專業(yè)課程、實(shí)習(xí)實(shí)踐及畢業(yè)設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)；同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用基礎(chǔ)理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，為學(xué)生將來(lái)從事相關(guān)工作打下重要理論基礎(chǔ)。本課程作為專業(yè)理論課，學(xué)時(shí)多、教學(xué)內(nèi)容多，主要包含熱處理原理、熱處理工藝、碳鋼、工業(yè)用鋼、有色金屬等教學(xué)內(nèi)容。要求學(xué)生除了掌握基本教學(xué)內(nèi)容外，還要學(xué)會(huì)運(yùn)用熱處理原理的相關(guān)理論知識(shí)，認(rèn)識(shí)、分析和研究金屬材料發(fā)展的內(nèi)在規(guī)律，了解提高材料強(qiáng)韌性的途徑，掌握不同類材料的合金化問(wèn)題，最終掌握根據(jù)零構(gòu)件的工作條件和性能要求，進(jìn)行正確選材以及合理制訂熱處理工藝的方法。課程所涉及的基本原理、基礎(chǔ)理論等知識(shí)，概念性強(qiáng)、抽象性強(qiáng)、實(shí)踐性強(qiáng)。學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)的理解和記憶較困難，逐漸導(dǎo)致學(xué)習(xí)興趣下降，失去學(xué)習(xí)的積極性，從而被動(dòng)接受知識(shí)灌輸。因此，如何在講授好枯燥的理論知識(shí)的同時(shí)又能提高學(xué)生的積極性和主動(dòng)性，是教師必須要思考的問(wèn)題。內(nèi)蒙古科技大學(xué)材料成型及控制工程專業(yè)已通過(guò)工程教育專業(yè)認(rèn)證，工程教育專業(yè)認(rèn)證的理念包括“以學(xué)生為中心”的教育理念、“以產(chǎn)出為導(dǎo)向”的教育方向、“持續(xù)改進(jìn)”的質(zhì)量文化。在此要求下，要建立“以學(xué)生為中心”、以學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向的教學(xué)模式，并不斷改進(jìn)教學(xué)方法，更加重視學(xué)生通過(guò)培養(yǎng)所獲得的能力[5-6]。在工程教育專業(yè)認(rèn)證的背景下，材料成型及控制工程專業(yè)確定了培養(yǎng)目標(biāo)及學(xué)生畢業(yè)要求，并根據(jù)畢業(yè)要求設(shè)置了課程體系及對(duì)學(xué)生的能力培養(yǎng)要求。如金屬材料與熱處理課程需要學(xué)生掌握材料成型及控制工程專業(yè)的基礎(chǔ)知識(shí)，能夠?qū)饘俨牧纤苄约庸ぜ跋嚓P(guān)工程領(lǐng)域中工業(yè)設(shè)計(jì)、產(chǎn)品尺寸控制、性能控制等復(fù)雜工程問(wèn)題的解決途徑進(jìn)行分析和改進(jìn)；同時(shí)，能夠掌握文獻(xiàn)檢索、資料查詢的方法，并將獲取的信息和結(jié)果用于材料成型及控制工程問(wèn)題的正確分析。本課程既有對(duì)學(xué)生知識(shí)掌握的要求，又有對(duì)其獲得能力的要求。通過(guò)學(xué)習(xí)，學(xué)生不僅要掌握金屬材料及熱處理的基本理論知識(shí)，還應(yīng)具備檢索文獻(xiàn)資料的能力，以及對(duì)復(fù)雜工程問(wèn)題進(jìn)行分析、解決的能力。

3改革內(nèi)容

針對(duì)本課程的現(xiàn)狀及工程教育專業(yè)認(rèn)證的要求，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，采用線上線下混合式教學(xué)模式對(duì)本課程進(jìn)行教學(xué)改革，主要改革措施如下。

3.1線上教學(xué)

學(xué)生在修學(xué)本課程前的先修課程為材料科學(xué)基礎(chǔ)，此時(shí)學(xué)生剛開(kāi)始專業(yè)課的學(xué)習(xí)，所掌握的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)較少，如何在課程初期引入本課程內(nèi)容，以提高學(xué)生的興趣，是需要教師重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題。本課程結(jié)合網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，整合課程教學(xué)資源，教師在每章節(jié)課堂教學(xué)前將相關(guān)專業(yè)知識(shí)制作成課前預(yù)習(xí)動(dòng)畫(huà)、微課視頻等并上傳。這種課前導(dǎo)學(xué)設(shè)計(jì)，可以讓學(xué)生提前預(yù)習(xí)，便于后續(xù)課堂教學(xué)的開(kāi)展。例如，在課堂講授工業(yè)用鋼前，教師可將一些先進(jìn)的冶煉技術(shù)、軋鋼技術(shù)的微課視頻上傳至網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，這樣在講授材料加工工藝時(shí)學(xué)生理解起來(lái)就比較容易。針對(duì)本專業(yè)特點(diǎn)，將世界先進(jìn)的軋鋼技術(shù)制作成微課視頻并上傳至網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，既可以幫助學(xué)生更好地了解本專業(yè)，也可以讓學(xué)生更好地理解本課程中涉及的相關(guān)內(nèi)容。教師將微課視頻、動(dòng)畫(huà)等上傳至網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，方便學(xué)生利用碎片化的時(shí)間進(jìn)行學(xué)習(xí)。教師課前在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)發(fā)布相關(guān)思考題，讓學(xué)生帶著問(wèn)題聽(tīng)課，提高其學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，并可圍繞這些問(wèn)題開(kāi)展課堂討論。為了鞏固課堂教學(xué)效果，教師結(jié)合課堂教學(xué)內(nèi)容發(fā)布課后作業(yè)，并要求學(xué)生在線提交，通過(guò)課后作業(yè)教師可了解學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的理解和掌握程度，檢查其學(xué)習(xí)效果。對(duì)于學(xué)生在課堂教學(xué)中難以理解和掌握的知識(shí)點(diǎn)，教師也可將相關(guān)內(nèi)容上傳至網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，學(xué)生可反復(fù)觀看、加深理解。另外，由于本課程為專業(yè)理論講解，無(wú)實(shí)驗(yàn)課，因此對(duì)于課程中出現(xiàn)的熱處理工藝實(shí)驗(yàn)等內(nèi)容，教師也可將相關(guān)的實(shí)驗(yàn)演示、操作等拍攝制作成視頻并上傳至網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，以彌補(bǔ)課堂教學(xué)的不足。例如，教師可錄制淬火工藝實(shí)驗(yàn)的短視頻，視頻中可以演示將熱處理爐中的材料取出，在不同的淬火液中淬火，并磨樣觀察的操作過(guò)程。這樣，可以使學(xué)生對(duì)書(shū)本上的抽象知識(shí)產(chǎn)生形象的記憶，有助于后續(xù)畢業(yè)論文的設(shè)計(jì)與寫(xiě)作。

3.2線下教學(xué)

目前，線下課堂教學(xué)多采用常規(guī)的多媒體教學(xué)手段，課程內(nèi)容較多，教師單純地灌輸知識(shí)，學(xué)生只能被動(dòng)接受。本課程在教學(xué)過(guò)程中一方面沿用常規(guī)的多媒體課件+板書(shū)相結(jié)合的教學(xué)方式，另一方面在教學(xué)過(guò)程中注重信息的傳遞和教學(xué)內(nèi)容的科學(xué)性、先進(jìn)性、趣味性，使學(xué)生通過(guò)形象、逼真的虛擬形式深刻理解和掌握抽象的概念。課堂教學(xué)過(guò)程中教師采用啟發(fā)式、提問(wèn)式的教學(xué)方法引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，同時(shí)注重知識(shí)體系的建立、重要知識(shí)點(diǎn)的凝練以及難點(diǎn)知識(shí)的突破；對(duì)于難以理解的深?yuàn)W理論，采用緊密結(jié)合科研與生產(chǎn)實(shí)際的方式講解理論的內(nèi)涵，使學(xué)生更容易理解，循序漸進(jìn)地達(dá)到消化吸收所學(xué)知識(shí)的目的。本課程改革在原有多媒體講授教學(xué)方式的基礎(chǔ)上，引入主題討論課，教師提前將學(xué)生分組并布置討論主題，各組學(xué)生分工完成內(nèi)容準(zhǔn)備。討論主題結(jié)合課堂教學(xué)內(nèi)容，并引入工程實(shí)踐、新材料、新工藝等內(nèi)容，學(xué)生分組討論，互相評(píng)價(jià)。例如，學(xué)生可結(jié)合線上課程，搜集相關(guān)熱處理工藝、軋鋼工藝等前沿知識(shí)內(nèi)容，并進(jìn)行總結(jié)、匯報(bào)、展示；通過(guò)查閱文獻(xiàn)或資料等方式，總結(jié)鋼鐵材料、有色金屬及合金在生活中的衣食住行方面的應(yīng)用。主題討論課要力爭(zhēng)做到既聯(lián)系基礎(chǔ)理論知識(shí)，又聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際，著重培養(yǎng)學(xué)生查閱和總結(jié)文獻(xiàn)資料的能力、語(yǔ)言表達(dá)能力、自主學(xué)習(xí)能力，為畢業(yè)設(shè)計(jì)做準(zhǔn)備。線下主題討論課將學(xué)習(xí)的自主性和主動(dòng)性交給學(xué)生，讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主體，逐漸培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用理論知識(shí)分析并解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力。在學(xué)生分組討論或展示成果的過(guò)程中，教師要積極參與并引導(dǎo)學(xué)生思考、研究文獻(xiàn)資料中的知識(shí)點(diǎn)，同時(shí)指出學(xué)生存在的問(wèn)題，為后續(xù)的課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)論文匯報(bào)奠定一定基礎(chǔ)。此外，分組討論的方式加強(qiáng)了教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生之間的交流和互動(dòng)，活躍了課堂氣氛，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

3.3課后反饋

學(xué)生的反饋對(duì)進(jìn)一步推動(dòng)教學(xué)改革具有十分重要的作用。本課程采取混合式教學(xué)模式，將線上與線下教學(xué)有機(jī)結(jié)合，學(xué)生可在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)通過(guò)互動(dòng)留言、分享學(xué)習(xí)心得、答疑、討論等方式與教師交流互動(dòng)。教師通過(guò)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)可以及時(shí)了解學(xué)生學(xué)習(xí)中的問(wèn)題，并結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和答疑情況在后續(xù)的教學(xué)過(guò)程中進(jìn)行及時(shí)調(diào)整，讓教學(xué)行為由課堂延伸到課外，大大提高與學(xué)生的交流互動(dòng)效果，顯著提升教學(xué)質(zhì)量。另外，本課程還設(shè)計(jì)了調(diào)查問(wèn)卷并上傳至網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)。問(wèn)卷內(nèi)容包括對(duì)課程相關(guān)章節(jié)理論知識(shí)的理解程度、課后作業(yè)的難易程度、對(duì)主題討論課的感受或建議等。教師可通過(guò)問(wèn)卷了解學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式的期望與建議，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)教學(xué)的“持續(xù)改進(jìn)”。在此基礎(chǔ)上，建立常態(tài)化的評(píng)價(jià)機(jī)制，對(duì)教學(xué)環(huán)節(jié)和課后環(huán)節(jié)進(jìn)行全方位評(píng)價(jià)，并以此進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對(duì)教學(xué)的“持續(xù)改進(jìn)”。

4結(jié)語(yǔ)

教學(xué)改革的目的是提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)符合社會(huì)需求的人才。在工程教育專業(yè)認(rèn)證的背景下，教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)設(shè)計(jì)圍繞學(xué)生的能力培養(yǎng)，真正做到“以學(xué)生為中心”。金屬材料及熱處理課程是一門(mén)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，我校采取混合式教學(xué)模式對(duì)本課程進(jìn)行教學(xué)改革，使學(xué)生更好地學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)及分析解決實(shí)際問(wèn)題的能力，為將來(lái)的工作與學(xué)習(xí)奠定良好的基礎(chǔ)。

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作者:翟亭亭 楊禮林 張慧敏 袁澤明 單位:內(nèi)蒙古科技大學(xué)材料與冶金學(xué)院