任務(wù)驅(qū)動法在機械工程材料教學(xué)的應(yīng)用

時間:2022-08-26 10:25:39

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任務(wù)驅(qū)動法在機械工程材料教學(xué)的應(yīng)用

摘要:針對應(yīng)用型本科常開課程《機械工程材料及熱加工工藝》的課程特點、教學(xué)現(xiàn)狀以及課程學(xué)習(xí)中存在的問題,結(jié)合學(xué)生基礎(chǔ)和專業(yè)特點,分析“任務(wù)驅(qū)動”教學(xué)模式的優(yōu)越性,在實踐教學(xué)中應(yīng)用任務(wù)驅(qū)動法來分析和主導(dǎo)教學(xué)過程。在教學(xué)過程中,將課程和和任務(wù)相結(jié)合,引導(dǎo)學(xué)生將知識應(yīng)用到實際中,在實例講解過程中穿插知識點,并鼓勵學(xué)生多提問、相互協(xié)助和自主學(xué)習(xí)。文中同時對實施過程、相關(guān)知識及任務(wù)的導(dǎo)入以及可能遇到的問題進行詳細的闡述。

關(guān)鍵詞:機械工程材料及熱加工工藝;任務(wù)驅(qū)動法;課程;任務(wù)

在應(yīng)用型本科院校中,《機械工程材料及熱加工工藝》是機械類專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課,該課程的理論性較強,許多內(nèi)容都比較抽象。因此,想要提高這門課程的實用性,應(yīng)當(dāng)結(jié)合應(yīng)用型本科學(xué)生的特點,在學(xué)習(xí)和掌握機械工程材料與熱處理工藝的基本理論和知識的基礎(chǔ)上,讓學(xué)生掌握常用金屬材料的性能特點及用途,了解機械零部件在設(shè)計過程中合理選用材料的方法,初步掌握熱處理工藝的合理選用及工藝路線安排,將實踐與理論結(jié)合到一起,讓學(xué)生們能夠做到學(xué)有所用。本文采用“任務(wù)驅(qū)動”的教學(xué)模式來對課程的多個環(huán)節(jié)進行改革,具體包括教學(xué)理念、方法和手段、實踐環(huán)節(jié)等多個方面,希望以此來激發(fā)學(xué)生對本門課程的求知欲,提高學(xué)生的理論水平、實踐能力和創(chuàng)新能力。

1機械工程材料及熱加工工藝課程特點

第一,《機械工程材料及熱加工工藝》對機械類專業(yè)而言,是一門非常重要的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課。該課程主要分為兩大模塊:機械工程材料和熱加工工藝。在機械工程領(lǐng)域,無論是設(shè)計還是加工制造方面,都需要對工程材料及熱加工工藝進行選擇與使用。因此,對應(yīng)用型本科院校機械類專業(yè)學(xué)生而言,工程材料及熱加工工藝的理論及專業(yè)知識是必不可少的。第二,《機械工程材料及熱加工工藝》課程在學(xué)習(xí)過程中存在一定的困難。該課程各章節(jié)的知識點多且廣泛,內(nèi)容比較抽象,理論性比較強,如果僅靠死記硬背,不與實際操作相聯(lián)系,則學(xué)習(xí)起來會存在一定的困難。而且傳統(tǒng)的課堂教學(xué)多以教師填鴨式教學(xué)為主,即教師是課堂的主體,學(xué)生被動的接收知識,因此學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性不高,課堂整體氛圍壓抑,教學(xué)質(zhì)量較低。

2“任務(wù)驅(qū)動”教學(xué)模式的優(yōu)越性

任務(wù)驅(qū)動教學(xué)模式是以項目和任務(wù)貫穿整個教與學(xué)的過程,教師引導(dǎo)學(xué)生積極主動、互相協(xié)助進行探索學(xué)習(xí),在完成既定的任務(wù)和項目的同時,可以讓學(xué)生將學(xué)習(xí)的過程和行為過程有效的結(jié)合起來。任務(wù)驅(qū)動教學(xué)模式可以使學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中始終帶著真實的項目或者任務(wù),不斷激發(fā)學(xué)生對知識的求知欲,使學(xué)生在這個過程中獲取成就感,進而提高學(xué)生的獨立思考、積極進取、勇于探索的能力[1]。

2.1調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

如果學(xué)生能夠?qū)W(xué)習(xí)產(chǎn)生更多的興趣,那么在這過程中他的各方面能力均能得到更好的培養(yǎng),如分析和解決問題的能力、自主學(xué)習(xí)能力以及團隊協(xié)作的能力等?!稒C械工程材料及熱加工工藝》的教材多以敘述性內(nèi)容為主,多理論概念,因此,學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中難免會感到枯燥乏味。此外,當(dāng)前的教學(xué)方式也還是以填鴨式為主,沒有科學(xué)合理地對教學(xué)方法做出調(diào)整,這使得教師在進行教學(xué)時未能做到主次分明。而任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法剛好能夠彌補傳統(tǒng)“填鴨式教學(xué)”的不足,其倡導(dǎo)“任務(wù)是主線,教師是主導(dǎo),學(xué)生是主體”,這使得以往被動的教學(xué)模式得到了改變。由此可見,“任務(wù)驅(qū)動”式教學(xué)方法可以調(diào)動學(xué)生的積極性,讓他們自主的參與到課堂學(xué)習(xí)中,從而使得課堂教學(xué)質(zhì)量得到有效的提升。

2.2科學(xué)合理的教學(xué)課程設(shè)置,提高學(xué)生對知識的應(yīng)用能力

應(yīng)用型本科的教育重點在于培養(yǎng)優(yōu)秀的技術(shù)應(yīng)用人才,提倡在教學(xué)過程中將理論與實際結(jié)合到一起,為社會和企業(yè)輸送高素質(zhì)的應(yīng)用型人才?!稒C械工程材料及熱加工工藝》的課程內(nèi)容難度大,不僅包含理論教學(xué),還包括實踐教學(xué)。而相關(guān)的教材在理論和實踐之間的銜接性較差,這使得學(xué)生在自主學(xué)習(xí)和充分發(fā)揮創(chuàng)新能力方面的空間幾乎為零,更別談要培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)和解決工程實際問題的能力了。而任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法是把傳統(tǒng)的以教授知識為主的教學(xué)思想轉(zhuǎn)變?yōu)橐苑治龊徒鉀Q問題、完成任務(wù)的多維互動教學(xué)方式,以提高學(xué)生獨立自主思考問題、解決問題以及完成任務(wù)的能力。

3在實際課程中如何合理運用“任務(wù)驅(qū)動”教學(xué)模式

“任務(wù)驅(qū)動”教學(xué)模式的具體實施過程如下:①將課程內(nèi)容與任務(wù)緊密的結(jié)合在一起,即在課程中多講解一些具體的實例,由此來引出任務(wù),引導(dǎo)學(xué)生在具體實際中找到學(xué)習(xí)的重點,讓他們能夠?qū)W(xué)習(xí)到的知識切實地運用于實際生產(chǎn)。②在實例中穿插重要知識點,教師引導(dǎo)學(xué)生來提出問題,鼓勵學(xué)生積極進行相互協(xié)作以及自主學(xué)習(xí),最終找到問題的答案,即在這個過程當(dāng)中老師的角色不再只是教授,而是更加注重引導(dǎo)。③在解決問題的過程當(dāng)中不同小組可以提出不同的想法和觀念,最后由老師進行指引,找出最合適的解決問題的方法。為了更好的說明“任務(wù)驅(qū)動”教學(xué)模式是如何在《機械工程材料及熱加工工藝》當(dāng)中發(fā)揮作用的,我們舉幾個具體的實例來說明。任務(wù)一:如何延長內(nèi)燃機氣缸使用壽命內(nèi)燃機氣缸是內(nèi)燃機的重要組成部分,引導(dǎo)學(xué)生查閱相關(guān)資料進一步了解到,影響內(nèi)燃機氣缸使用壽命的最主要因素是磨損,氣缸的磨損程度直接決定其使用壽命。因此,本任務(wù)要求學(xué)生,從材料的選擇和熱處理角度出發(fā),研究如何提高內(nèi)燃機氣缸的耐磨損能力,進而延長其使用壽命。通過解決該任務(wù),可以使學(xué)生深刻感受到學(xué)以致用,將學(xué)到的知識應(yīng)用到工程實際中,不僅可以鞏固加深所學(xué)的知識點,同時可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,激發(fā)他們解決問題的好奇心。任務(wù)二:彈簧鋼加工彈簧鋼的含碳量一般為0.45%-0.85%,主要為中、高碳鋼,具有較高的屈服點、彈性極限、疲勞強度和屈強比,主要用于制造各類彈簧及其他彈性元件[2]。60Si2Mn是目前應(yīng)用比較廣泛的合金彈簧鋼,常用來制造機車板簧或者測力彈簧,其主要的工藝流程如圖1所示。通過這個任務(wù)可以引入鍛造加工,鋼的熱處理工藝,以及如何選擇合金復(fù)合的材料等方面的知識。通過讓學(xué)生分組進行實際的加工操作,在提高他們動手能力的同時,提升他們的專業(yè)技能。任務(wù)三:汽車外殼用材及其工藝性能分析材料是影響汽車質(zhì)量的一個重要因素,目前汽車外殼常用材料多為鋼板、鋁等金屬材料。但是隨著社會的發(fā)展,人們對汽車更加傾向于經(jīng)濟性、輕量化以及節(jié)能減排等方面的追求,因此,一些非鋼鐵材料,如:鋁、塑料、鎂合金等材料,在汽車外殼的制造中發(fā)揮其重要作用。借助此任務(wù),引導(dǎo)學(xué)生對金屬材料及非金屬材料的力學(xué)性能及加工工藝性能進行對比分析,進而使學(xué)生更好的理解材料的多樣性以及材料對工業(yè)制造的重要性,讓學(xué)生更好的掌握材料的使用性能,為后續(xù)學(xué)習(xí)和應(yīng)用材料做鋪墊。

4采用“任務(wù)驅(qū)動”教學(xué)模式時需關(guān)注的問題

4.1任務(wù)與實際結(jié)合

在制定任務(wù)時要充分考慮學(xué)生的學(xué)習(xí)情況、本專業(yè)的特色等,并將這些因素作為參考來設(shè)定任務(wù),爭取做到設(shè)計任務(wù)緊密結(jié)合專業(yè)并能夠滿足不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)要求。

4.2采用“任務(wù)驅(qū)動”教學(xué)模式

分組后,由于學(xué)生的水平有所差異使得小組任務(wù)的進展程度各不相同,有可能會出現(xiàn)有些小組提前完成任務(wù),而部分小組一無所獲的情況。因此,這就對老師的課程安排提出了更高的要求,即為了順利保障教學(xué)任務(wù)的完成,老師需要把握好課堂節(jié)奏。

4.3評價困難

分組學(xué)習(xí)過程當(dāng)中,難免會出現(xiàn)部分學(xué)生混水摸魚的情況,這就使得教師難以對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進行真實客觀的評價。

5結(jié)論

“任務(wù)驅(qū)動”式教學(xué)模式能夠活躍課堂氛圍,調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,這有助于培養(yǎng)他們獨立思考以及分析和解決問題的能力。整體來看,當(dāng)下的教學(xué)應(yīng)進行改革和創(chuàng)新,即應(yīng)當(dāng)將以教師為主導(dǎo)的課堂轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為主導(dǎo)的課堂,應(yīng)重視學(xué)生綜合能力以及創(chuàng)新思維的培養(yǎng),并讓他們主動的投入到課堂學(xué)習(xí)當(dāng)中,將教師傳授的知識轉(zhuǎn)化為分析問題和解決問題的能力,以此培養(yǎng)更多符合社會需求的高素質(zhì)應(yīng)用型人才。

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作者:鐘燕春 郭雄 趙英娜 單位:湛江科技學(xué)院智能制造學(xué)院 北京交通大學(xué)機械與電子控制工程學(xué)院