林紅旗+魏飛

前蘇聯(lián)著名心理學(xué)家魯賓斯坦的“問題思維理論”指出，思維的核心是創(chuàng)新，思維起始于問題，是由問題情景產(chǎn)生，而且總是以解決問題為目的。問題探究式教學(xué)法就是教師在教學(xué)過程中以問題為教學(xué)研究對象，組織教學(xué)內(nèi)容，使學(xué)生通過對問題的了解、資料查詢、閱讀、思考、研究、探討、交流和聽講，學(xué)會獲取知識和應(yīng)用知識，辯論和收集有效數(shù)據(jù)，系統(tǒng)的分析和解釋問題，獲得解決問題的答案，并進(jìn)行交流、評價(jià)的一種教學(xué)方法[1]。

材料成型工藝基礎(chǔ)是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化專業(yè)的一門專業(yè)方向模塊限定選修課，包括鑄造、鍛造、沖壓、焊接、非金屬材料成型、成型工藝選擇等內(nèi)容，集成型理論與工藝于一體，涉及面寬，應(yīng)用性廣，實(shí)踐性強(qiáng)。在傳統(tǒng)教學(xué)中，采用“滿堂灌”、“填鴨式”教學(xué)方法，只能對理論知識進(jìn)行簡單講解和局部應(yīng)用，學(xué)生缺乏實(shí)際工程能力的系統(tǒng)練習(xí)；另外，由于課堂教學(xué)時(shí)間短、學(xué)時(shí)少等限制，老師對知識的傳授只是蜻蜓點(diǎn)水或一個(gè)個(gè)散亂的知識點(diǎn)，內(nèi)容連接性、系統(tǒng)性不強(qiáng)，學(xué)生普遍感覺知識雜亂、枯燥、難學(xué)、不會應(yīng)用，學(xué)習(xí)熱情不高，學(xué)習(xí)效果較差。因此，根據(jù)我校地方性、應(yīng)用型的辦學(xué)定位，為使學(xué)生掌握基礎(chǔ)理論，加強(qiáng)應(yīng)用練習(xí)，提升工程實(shí)踐能力，在材料成型工藝基礎(chǔ)課程的教學(xué)過程中進(jìn)行了問題探究式教學(xué)法的探索。

一問題探究式教學(xué)法在材料成型工藝基礎(chǔ)課程中的應(yīng)用

1尋找、選取問題

尋找問題既要以課程教學(xué)大綱主要知識點(diǎn)為依據(jù)，又要結(jié)合我校應(yīng)用型本科畢業(yè)生面向地方企業(yè)、面向生產(chǎn)第一線的目標(biāo)定位，選取企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)中難易程度合適的具體問題，使問題具有很強(qiáng)的實(shí)用性、具體性和可操作性。

問題可以是短時(shí)間內(nèi)解決的，如僅需要一次課或幾次課時(shí)間能夠解決的單一問題、單一學(xué)科的問題，例如針對鑄造內(nèi)容，從企業(yè)尋找、選取了不同材料、不同結(jié)構(gòu)、不同用途的多品種鑄造零件，既有防爆電機(jī)上的中小型灰鐵鑄件，又有汽車、摩托車上的薄壁、復(fù)雜的鋁鎂合金、鋁硅合金鑄件，還有高壓電器開關(guān)上使用的厚壁、較簡單的鋁硅合金鑄件等。然后提出問題：這些零件選用什么方法成型、生產(chǎn)過程如何、工藝參數(shù)如何選擇、毛坯圖如何繪制、結(jié)構(gòu)工藝性好壞等。從這些問題的逐個(gè)解決，將整個(gè)鑄造部分的知識貫穿起來，形成系統(tǒng)性、連續(xù)性、完整性的知識鏈。問題還可以是需要花費(fèi)多個(gè)學(xué)期去解決的多學(xué)科的問題，例如針對上述鑄造零件，可以繼續(xù)提出問題，成型中使用的模具如何設(shè)計(jì)、如何制造。為保證裝配精度要求如何進(jìn)行機(jī)械加工和裝配等，這些問題可通過后續(xù)課程模具設(shè)計(jì)、機(jī)械制造技術(shù)、特種加工等解決，這樣就將本課程與機(jī)械工程材料、材料成型工藝基礎(chǔ)、互換性與技術(shù)測量、模具設(shè)計(jì)、機(jī)械制造技術(shù)、特種加工等多門課程有機(jī)的聯(lián)系在一起，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)課程的好奇和興趣。

2布置問題

將設(shè)置好的問題按組分配給學(xué)生，根據(jù)問題難易程度規(guī)定每一組學(xué)生的人數(shù)。然后提出明確的短期目標(biāo)和較長期目標(biāo)：按照企業(yè)規(guī)范，根據(jù)零件的材料、結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)批量等要求完成成型方法選擇（需要一次課能解決問題）、鑄造工藝參數(shù)選取、工藝設(shè)計(jì)（需要一次課+課余時(shí)間查閱資料、收集、分析、討論能解決問題）、毛坯圖繪制、結(jié)構(gòu)工藝性分析（需要課堂+課余時(shí)間+成果匯報(bào)等完成）等。

3組內(nèi)分工

學(xué)生根據(jù)自己的興趣選擇問題，具有共同興趣、脾氣相投的同學(xué)組成問題探究小組。每個(gè)小組對問題進(jìn)行初步探討并進(jìn)行任務(wù)分工，例如一些同學(xué)測繪零件圖，一些同學(xué)分析材料、確定牌號、了解成份組成，一些同學(xué)查找材料力學(xué)性能及工藝性能，一些同學(xué)繪制毛坯圖，一些同學(xué)利用PPT制作匯報(bào)材料，對于涉及課程知識的成型方法選擇、鑄造工藝參數(shù)選取、鑄造工藝圖繪制、結(jié)構(gòu)工藝性分析等內(nèi)容，則要求每個(gè)同學(xué)都要自己做，使每個(gè)學(xué)生明確要探討研究的重點(diǎn)問題以及與組內(nèi)其他同學(xué)的合作關(guān)系。

4教師引導(dǎo)、串講各個(gè)知識點(diǎn)

根據(jù)企業(yè)實(shí)際解決問題的步驟及每步所需的理論支撐知識順序，運(yùn)用展示圖片、播放生產(chǎn)錄像、動畫等多媒體教學(xué)手段，結(jié)合現(xiàn)場教學(xué)，簡要、系統(tǒng)、直觀的講授解決問題所需的理論知識，打破了以往按照教材順序講授知識點(diǎn)的習(xí)慣。例如傳統(tǒng)教學(xué)方法講授鑄造時(shí)，按照教材“鑄造工藝基礎(chǔ)→砂型鑄造工藝過程→鑄造工藝設(shè)計(jì)→鑄件的結(jié)構(gòu)工藝性→特種鑄造”的順序講解，一章講完布置一次作業(yè)；采用問題探究式教學(xué)法后，調(diào)整課程順序?yàn)椤拌T造概念、特點(diǎn)、分類→砂型鑄造、壓力鑄造、金屬型鑄造、低壓鑄造等工藝過程→學(xué)生根據(jù)給定零件選擇成型工藝方法、討論→鑄造工藝性能→鑄件的結(jié)構(gòu)工藝性→給定零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析→鑄造工藝設(shè)計(jì)→給定零件的鑄造工藝參數(shù)選擇、鑄造工藝圖設(shè)計(jì)→匯報(bào)、點(diǎn)評”。

5文獻(xiàn)檢索

教師指出解決問題所需要查閱的相關(guān)技術(shù)資料、國家標(biāo)準(zhǔn)和獲取相關(guān)信息資源的渠道，鼓勵、誘導(dǎo)學(xué)生利用課余時(shí)間到圖書館或網(wǎng)絡(luò)上獨(dú)立地進(jìn)行相關(guān)技術(shù)資料和國家標(biāo)準(zhǔn)的查詢、收集、分析、整理、探索，在此基礎(chǔ)上對所布置的問題進(jìn)行初步分析。

6初步探究

學(xué)生根據(jù)查閱的相關(guān)技術(shù)資料，對所布置問題的解決方法進(jìn)行探索、研究，提出解決問題的初步方案和建議。

7集中討論

每組學(xué)生將各自探究的結(jié)果匯總，采取小組集中討論的方式，讓每位學(xué)生重點(diǎn)闡述自己對問題的探究結(jié)果，以獲得同學(xué)的認(rèn)可和批評，同時(shí)對同學(xué)的探究結(jié)果自由地發(fā)表自己的意見，例如鑄造分型面選擇位置、脫模斜度選擇方向、鑄造圓角位置、收縮率大小等工藝參數(shù)，每人結(jié)果都不一樣。經(jīng)小組交流、辯論、討論后，形成盡可能合理的小組意見，并在老師指導(dǎo)下找出不足或需要補(bǔ)充的內(nèi)容。

8深入研究

學(xué)生根據(jù)小組討論交流的意見，分頭繼續(xù)對各自分工的問題進(jìn)行深入探究、補(bǔ)充和完善，時(shí)刻保持與教師的互動、溝通和與同學(xué)的討論，最終形成小組的探究成果，并制作成PPT文件。

9課堂交流、匯報(bào)

在教師主持下，各組選出代表在多媒體教室用PPT文件將本組的探究成果進(jìn)行匯報(bào)。利用PPT匯報(bào)的過程，可以清楚的反應(yīng)學(xué)生查閱資料的過程，查閱了哪些資料，對資料、理論知識的綜合應(yīng)用情況，解決實(shí)際問題的能力，繪制圖紙的規(guī)范性、工藝正確性等，例如圖形表達(dá)不完整，脫模斜度、鑄造圓角表達(dá)不正確、展示的CAD圖粗細(xì)實(shí)線不分、用彩色顯示導(dǎo)致的圖形不清、標(biāo)注不按新標(biāo)準(zhǔn)等問題一目了然。一人匯報(bào)后，組內(nèi)其他學(xué)生可以補(bǔ)充，同時(shí)要求各個(gè)小組對其他小組交流的內(nèi)容批判性地提出自己的不同意見，從而形成組內(nèi)合作、組間競爭的局面。這時(shí)學(xué)生不甘落后的心理將充分調(diào)動他們投入學(xué)習(xí)的積極性，且有利于小組間的相互比較、借鑒和學(xué)習(xí)，加深學(xué)生對知識的理解和重復(fù)應(yīng)用，達(dá)到事半功倍的效果。endprint

10教師點(diǎn)評

教師根據(jù)課堂上學(xué)生的現(xiàn)場匯報(bào)，對各組解決問題的思路和方案、結(jié)果進(jìn)行一一點(diǎn)評，就共性問題及時(shí)進(jìn)行現(xiàn)場評講和糾正，加深學(xué)生對問題的理解，同時(shí)肯定成績、指出不足、提出希望。

與傳統(tǒng)教學(xué)方法相比，材料成形工藝基礎(chǔ)課程在進(jìn)行問題探究式教學(xué)法探索、實(shí)踐后，發(fā)現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)主動性、理論知識掌握程度、工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)、真實(shí)工作崗位體驗(yàn)、成就感和成功感的體驗(yàn)、交流溝通和協(xié)調(diào)能力的培養(yǎng)、自學(xué)能力培養(yǎng)等方面有了明顯提高，效果比較詳見表1所示[2]。

二問題探究式教學(xué)法在實(shí)施中存在的問題

1教師工程實(shí)踐能力的欠缺削弱了實(shí)施效果

問題探究式教學(xué)是以源于企業(yè)的實(shí)際問題為驅(qū)動，以尋找解決問題的方法獲取知識和培養(yǎng)工程實(shí)踐能力的新型教學(xué)方法，實(shí)際問題的解決方案和結(jié)果，都沒有標(biāo)準(zhǔn)答案，更沒有唯一答案，也找不到現(xiàn)成的答案，因此對于教師的工程實(shí)踐經(jīng)歷和能力提出了較高的要求，教師自身工程實(shí)踐能力的欠缺削弱了新型教學(xué)方法的實(shí)施效果。

另外，由于材料成型方法種類繁多，每一種方法有其各自特點(diǎn)和獨(dú)立環(huán)境，即使有企業(yè)工作經(jīng)歷的老師通常只是擅長、精通其中的一種，沒有哪位教師具有鑄造、鍛造、沖壓、焊接等全部的企業(yè)經(jīng)歷，因此制約了新型教學(xué)方法在全部課程中的探索實(shí)施，削弱了新型教學(xué)方法的實(shí)施效果。因此對于過去具有工程經(jīng)歷的教師，也要定期到企業(yè)輪訓(xùn)，以更新工程知識、掌握新的實(shí)踐技能、豐富工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，不斷強(qiáng)化工程實(shí)踐能力，以便提高實(shí)施效果。

2課后占用時(shí)間較多，學(xué)生負(fù)擔(dān)較重

由于材料成型工藝基礎(chǔ)課程的學(xué)時(shí)（24學(xué)時(shí)）較少，分配到鑄造、鍛造、沖壓、焊接各部分的學(xué)時(shí)更少，僅為6學(xué)時(shí)左右，因此學(xué)生文獻(xiàn)檢索、資料查詢、收集、加工、處理信息、獨(dú)立思考探索、討論交流、繪圖等活動大多需要利用課余時(shí)間完成，這些事務(wù)又需耗費(fèi)一定的時(shí)間，因此學(xué)生感覺負(fù)擔(dān)相對較重。

總之，問題探究式教學(xué)法以源于企業(yè)的實(shí)際問題為載體，教師圍繞問題進(jìn)行講解、指導(dǎo)、點(diǎn)評，學(xué)生圍繞問題進(jìn)行文獻(xiàn)檢索、資料查詢、收集、加工、處理信息、獨(dú)立思考探索、討論交流、匯報(bào)等活動，找出解決問題的方法和步驟，得出問題結(jié)論，獲取新知識的一種新型教學(xué)方法。通過在成型工藝基礎(chǔ)課程中的探索實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)教師由傳統(tǒng)的知識傳授者、講解者變?yōu)閱栴}的創(chuàng)設(shè)者、學(xué)法的指導(dǎo)者、討論的組織者，學(xué)生由知識的被動接收者、灌輸對象轉(zhuǎn)變?yōu)樾畔⒓庸さ闹黧w、獲取知識的主動構(gòu)建者。這種教學(xué)方法，加強(qiáng)了學(xué)生自覺學(xué)習(xí)、獨(dú)立學(xué)習(xí)、學(xué)會學(xué)習(xí)的主體地位和自主能力，培養(yǎng)了學(xué)生解決實(shí)際問題的工程能力，提升了學(xué)生人際交往、團(tuán)隊(duì)協(xié)作方面的綜合素質(zhì)，達(dá)到了較好的教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)

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