王成鐸　趙紅亮　杜學(xué)山　孫玉福　李海梅

【摘要】本文介紹了鄭州大學(xué)材料科學(xué)與工程專業(yè)的研究生核心課程材料加工新技術(shù)的建設(shè)與教學(xué)改革做法。針對(duì)該專業(yè)課的特點(diǎn)，圍繞培養(yǎng)學(xué)生具有材料及其制品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和研究的科學(xué)素質(zhì)及跨文化溝通能力，在課程體系、教學(xué)方法及雙語(yǔ)教學(xué)等方面進(jìn)行了有益的改革與探索。

【關(guān)鍵詞】材料加工新技術(shù) 課程體系 教學(xué)方法 雙語(yǔ)教學(xué)

【基金項(xiàng)目】鄭州大學(xué)研究生核心學(xué)位課程建設(shè)項(xiàng)目，項(xiàng)目編號(hào)：YJSXWKC201502。

【中圖分類號(hào)】G420，G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2016）02-0023-02

一、引言

材料加工新技術(shù)課程是鄭州大學(xué)材料科學(xué)與工程專業(yè)的研究生核心學(xué)位課程，內(nèi)容包括金屬、高分子、無(wú)機(jī)非金屬材料的成型加工理論、工藝及技術(shù)進(jìn)展，目的是使學(xué)生了解影響材料性能的物理化學(xué)因素，掌握材料加工和制備的設(shè)備、方法、原理以及工藝過(guò)程。以網(wǎng)絡(luò)化、多媒體化為代表的現(xiàn)代信息技術(shù)，改變了人們對(duì)知識(shí)的獲取方式，這使得傳統(tǒng)的教學(xué)模式與方法面臨新的挑戰(zhàn)[1]。另外，經(jīng)濟(jì)的全球化和教育的國(guó)際化使培養(yǎng)具有跨文化合作意識(shí)與溝通能力的國(guó)際化人才成為我國(guó)學(xué)生教育的當(dāng)務(wù)之急[2]。為此，我們?cè)卩嵵荽髮W(xué)研究生核心學(xué)位課程建設(shè)項(xiàng)目資助下從課程體系、教學(xué)方法、雙語(yǔ)教學(xué)等方面進(jìn)行了有益的探索。

二、課程體系建設(shè)

材料的制備與加工，與材料的成分和結(jié)構(gòu)、材料的性質(zhì)一起，構(gòu)成決定材料使用性能的最基本的三大要素[3]。因此，材料加工新技術(shù)的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)該緊緊圍繞“材料-加工技術(shù)-制品性能”這條主線來(lái)展開(kāi)，重點(diǎn)使學(xué)生了解和掌握材料、加工工藝、制品性能三者之間的關(guān)系，即材料如何通過(guò)加工技術(shù)制成具有一定性能的制品，相同的材料用不同的加工工藝所得制品的性能為何不同，制品的性能與材料本身的性質(zhì)有何關(guān)系等，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到材料的成分和組織結(jié)構(gòu)等對(duì)加工性能和使用性能都產(chǎn)生不可忽略的影響；加工工藝、工藝條件及加工設(shè)備都會(huì)影響材料的組織結(jié)構(gòu)，進(jìn)而影響材料的性能和應(yīng)用。課程建設(shè)既要注重“強(qiáng)化基礎(chǔ)”，還要注意“緊抓創(chuàng)新”，突出加工新技術(shù)新工藝對(duì)材料制品性能及成本的重要影響。為此，我們?cè)谠姓n程體系的基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)代教育特點(diǎn)，對(duì)課程知識(shí)體系進(jìn)行優(yōu)化，具體包括：

1.拓展專業(yè)知識(shí)。

在課程體系中融入“計(jì)算機(jī)控制技術(shù)”、“生態(tài)環(huán)境材料學(xué)”、“材料結(jié)構(gòu)與性能”等相關(guān)課程知識(shí)，組成新的課程基礎(chǔ)平臺(tái)，突出新課程體系的基礎(chǔ)性和系統(tǒng)性。

2.增加新技術(shù)新方法課程內(nèi)容。

在原有課程內(nèi)容的基礎(chǔ)上，新增連續(xù)擠壓與連續(xù)鑄擠、復(fù)合鑄造、金屬等溫成形、先進(jìn)連接技術(shù)等內(nèi)容，拓展現(xiàn)代材料加工的新技術(shù)、新工藝；并將材料加工的最新技術(shù)成果引入到教學(xué)內(nèi)容中，保持課程中材料加工技術(shù)與方法的新穎性與前沿性。

三、教學(xué)方法改革

教學(xué)方法是影響教學(xué)目標(biāo)是否能夠?qū)崿F(xiàn)的關(guān)鍵[4]。材料加工新技術(shù)課程的許多內(nèi)容涉及設(shè)備結(jié)構(gòu)和操作過(guò)程，要求有一定的實(shí)際感性認(rèn)識(shí)，如果只以課堂板書(shū)講授的方式教學(xué)，學(xué)生較難理解。材料制品的性能既與材料本身性質(zhì)有關(guān)，又很大程度上受加工過(guò)程的影響，這涉及諸多基礎(chǔ)理論與生產(chǎn)實(shí)際。如何在教學(xué)過(guò)程中，將基礎(chǔ)理論與生產(chǎn)實(shí)際結(jié)合，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中真正掌握專業(yè)知識(shí)，是本課程教學(xué)的一個(gè)難點(diǎn)。另外，材料加工新技術(shù)課程所涉及的內(nèi)容較多，在有限的時(shí)間里很難把某一技術(shù)方法深入全面的講解，如何讓學(xué)生深入了解與自己研究相關(guān)的內(nèi)容，是本課程面臨的另一個(gè)問(wèn)題。

針對(duì)上述問(wèn)題，本課程以多媒體課堂講授為主與觀看錄像輔助相結(jié)合的教學(xué)方法，采用啟發(fā)式和討論式等教學(xué)手段，結(jié)合課外學(xué)生文獻(xiàn)檢索和學(xué)習(xí)報(bào)告等形式，使學(xué)生的學(xué)習(xí)效果明顯提高。

1.多媒體課件的制作

針對(duì)材料加工新技術(shù)的課程特點(diǎn)，我們按新的教學(xué)內(nèi)容制作了電子課件，并不斷對(duì)其進(jìn)行修改，增加了許多實(shí)物照片和動(dòng)畫(huà)，并對(duì)一些相對(duì)成熟的材料加工新技術(shù)的加工過(guò)程錄像，在課堂中進(jìn)行播放講解，實(shí)現(xiàn)了課程教學(xué)的多媒體化、可視化，形成了立體化教學(xué)模式。多媒體教學(xué)的內(nèi)容直觀、形象，信息量大，不但可以使學(xué)生對(duì)材料加工工藝有實(shí)際的感性認(rèn)識(shí)，提高學(xué)生的興趣和注意力，而且可以延伸課堂內(nèi)容，使學(xué)生真切的感受到基礎(chǔ)理論來(lái)源于生產(chǎn)實(shí)踐，同時(shí)又對(duì)生產(chǎn)實(shí)踐有明確的指導(dǎo)意義，認(rèn)識(shí)到知識(shí)的價(jià)值和意義，從而自覺(jué)主動(dòng)掌握知識(shí)，為學(xué)生從事科學(xué)研究和實(shí)際工藝技術(shù)的開(kāi)發(fā)奠定了良好的基礎(chǔ)。

2.啟發(fā)式和討論式教學(xué)

啟發(fā)式教學(xué)可以把觀察到的感性知識(shí)提高到理性認(rèn)識(shí)[5]，但啟發(fā)式教學(xué)必須建立在學(xué)生具有一定知識(shí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行，因此，教師要充分發(fā)揮主導(dǎo)作用，根據(jù)學(xué)生已經(jīng)掌握的和需要掌握的知識(shí)，有線索、有重點(diǎn)地進(jìn)行啟發(fā)式的講授。例如對(duì)“快速凝固技術(shù)”進(jìn)行啟發(fā)式授課的線索是：在非平衡凝固理論指導(dǎo)下，著重講授快速冷卻對(duì)凝固組織的影響，快速凝固組織有什么特點(diǎn)，在此前提下，著重啟發(fā)學(xué)生思考速凝固組織與平衡凝固組織的異同，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用已掌握的材料科學(xué)基礎(chǔ)分析速凝固組織對(duì)材料的性能有什么影響。接下來(lái)重點(diǎn)講授實(shí)現(xiàn)快速凝固的條件和目前較為成熟的快速凝固方法，在此基礎(chǔ)上，著重啟發(fā)學(xué)生思考比較各種快速凝固技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)以及它們可能的改進(jìn)方案，最后落實(shí)到速凝固技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用。通過(guò)這一過(guò)程，學(xué)生可以將基礎(chǔ)理論與實(shí)際技術(shù)很好的結(jié)合起來(lái)，并充分理解“材料-加工技術(shù)-制品性能”的主題思想，即材料及制品的性能不僅與材料本身性質(zhì)有關(guān)，而且與加工工藝過(guò)程及其條件有很大關(guān)系。

課堂討論是激發(fā)學(xué)生獨(dú)立思考和創(chuàng)新意識(shí)，提高分析和解決實(shí)際問(wèn)題能力最活躍和生動(dòng)的環(huán)節(jié)[5]。在討論中要注意因材施教地啟發(fā)引導(dǎo)，既要注意培養(yǎng)學(xué)習(xí)尖子作為發(fā)言骨干，又要引導(dǎo)學(xué)習(xí)較困難的學(xué)生一道參加討論，對(duì)學(xué)習(xí)較被動(dòng)的學(xué)生也要隨時(shí)提問(wèn)，以調(diào)動(dòng)各方面的積極性。最后，做出總結(jié)性講解，對(duì)新見(jiàn)解及正確觀點(diǎn)予以褒揚(yáng)。在這種和諧寬松的課堂教學(xué)氛圍中學(xué)生由被動(dòng)變主動(dòng)，教學(xué)過(guò)程熱烈生動(dòng)，所學(xué)知識(shí)印象深刻。

3.課外文獻(xiàn)檢索和學(xué)習(xí)報(bào)告

為使啟發(fā)式和討論式教學(xué)能順利進(jìn)行，學(xué)生學(xué)習(xí)成績(jī)考核方式也作了相應(yīng)的調(diào)整，讓課外文獻(xiàn)檢索和學(xué)習(xí)報(bào)告成為學(xué)生學(xué)習(xí)成績(jī)的重要組成部分。學(xué)習(xí)報(bào)告題目采用推薦與自選相結(jié)合的方式，針對(duì)某一具體的新技術(shù)闡述其最新進(jìn)展，要求引用外文文獻(xiàn)不少于30篇，其中百分之八十為近兩年的新文獻(xiàn)，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)查閱更新知識(shí)，有效防止學(xué)生照搬抄襲。報(bào)告題目確定后，一星期后上交，在此期間學(xué)生有什么問(wèn)題可以找老師討論。通過(guò)這種方式，不但可以使啟發(fā)式和討論式教學(xué)能順利進(jìn)行，而且進(jìn)一步讓學(xué)生深入了解與自己研究相關(guān)的內(nèi)容，使材料加工新技術(shù)成為引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入科研工作的有效途徑。

四、完善雙語(yǔ)教學(xué)

如何使學(xué)生通過(guò)對(duì)材料加工新技術(shù)課程的學(xué)習(xí)，熟悉并掌握與材料加工基礎(chǔ)理論和工藝技術(shù)密切相關(guān)的英語(yǔ)專業(yè)詞匯和文體表達(dá)，提高學(xué)生在材料及其制品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和研究的跨文化溝通能力，是我們關(guān)注的另一個(gè)重點(diǎn)。盡管學(xué)生經(jīng)過(guò)大學(xué)的學(xué)習(xí)，而且大部分學(xué)生都通過(guò)英語(yǔ)四、六級(jí)考試。但學(xué)生的英語(yǔ)水平仍存在較大的差異，大部分學(xué)生的專業(yè)英語(yǔ)詞匯掌握較少。如何讓不同英語(yǔ)水平的學(xué)生都能從課堂上有所收獲是雙語(yǔ)教學(xué)面臨的一個(gè)問(wèn)題。在雙語(yǔ)教學(xué)過(guò)程中，用中文講授一節(jié)課的內(nèi)容，用雙語(yǔ)講授則可能需要兩節(jié)課的時(shí)間。如何在相同時(shí)間內(nèi)，讓學(xué)生應(yīng)掌握的專業(yè)知識(shí)不減少是雙語(yǔ)教學(xué)面臨的另一個(gè)問(wèn)題。為此，筆者在每次上課前一天將電子課件發(fā)到學(xué)生郵箱里，供學(xué)生查閱，使學(xué)生尤其是專業(yè)詞匯掌握較少的同學(xué)做好預(yù)習(xí)工作，在課堂上僅對(duì)理解有誤的單詞以及重點(diǎn)專業(yè)術(shù)語(yǔ)進(jìn)行更正和解釋，提高效率。授課遵循循序漸進(jìn)的原則，節(jié)奏由慢到快。教學(xué)過(guò)程不拘泥于漢語(yǔ)、英語(yǔ)所占的比例，但在教學(xué)起始階段，采用中文講授為主的方法，尤其是重點(diǎn)和難點(diǎn)用中文講解，避免影響重要內(nèi)容的學(xué)習(xí)，隨著學(xué)生適應(yīng)能力及英語(yǔ)水平的不斷提高，逐步提高英語(yǔ)講授的比重，最后過(guò)渡到英文教學(xué)為主?？傊?，在學(xué)生剛接觸到雙語(yǔ)教學(xué)時(shí)，避免英語(yǔ)的難度過(guò)大，保持學(xué)生對(duì)雙語(yǔ)教學(xué)的興趣，使雙語(yǔ)教學(xué)形成良性循環(huán)。

五、結(jié)束語(yǔ)

隨著材料加工技術(shù)和現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展，只有不斷緊跟時(shí)代的步伐，完善與優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，改進(jìn)教學(xué)方法，才能達(dá)到材料科學(xué)與工程專業(yè)高級(jí)專門(mén)人才的培養(yǎng)目標(biāo)。為此，本課程在課程體系和教學(xué)方法上作了較大的改進(jìn)，同時(shí)加強(qiáng)了雙語(yǔ)教學(xué)，以提高學(xué)生的跨文化合作意識(shí)與溝通能力。當(dāng)然，改革不可能一蹴而就，我們會(huì)不斷對(duì)材料加工新技術(shù)的教學(xué)內(nèi)容和方法進(jìn)行探索，提出更加有效的實(shí)施方案。

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通訊作者：

趙紅亮，教授。