园本教研兴园之路徐红
实施创新教育的实践与探索毕茸先
幼儿综合能力培养初探罗慧
浅谈幼儿园创新教育的开展课程教材教学研究(幼教研究) 尹莉雯
浅谈幼儿良好行为习惯的养成杨晓芹
浅议幼儿合作能力的培养任会玲
浅谈对幼儿挫折意识的培养柴迎春
幼儿民间艺术教育途径初探段朴芝
浅谈信息技术与幼儿园课程的整合郝宏玲
如何构建有效的师幼互动李佳艳
论环境的开发与利用刘晓娟
幼儿识字教学初探王秀华
怎样使幼儿对识字活动感兴趣周琳
浅谈幼儿舞蹈教学的开展刘锐
浅谈幼儿主题绘画教学陈怡
如何让幼儿尽快适应幼儿园生活拜如丽
浅谈幼儿生活自理能力的培养周泽敏
幼儿生活自理意识培养初探王英
对双语教育的反思与建议周艳芬
英语教育与生活融合的实践与探索杨桂青
如何开展音乐欣赏活动杨薇
让孩子体验音乐的快乐朱力君,唐美琼
刍议幼儿音乐教学的游戏化张光琼
浅谈小班幼儿的节奏教学杨涛
在美术活动中培养幼儿的自主性课程教材教学研究(幼教研究) 冯育娜
浅谈对幼儿绘画作品的欣赏邵迎春
对名画欣赏教学的几点感悟金艳
浅谈幼儿园室内体育活动的开展王泽香
构建促进教师专业化发展的学习共同体王蕾,向建荣
科研兴园促幼教发展潘秀芬
浅谈幼儿园"以人为本"的管理牛灿红
浅谈幼儿园的多元文化教育徐秋霞
让幼儿在游戏中主动发展舒艳
游戏对幼儿社会性发展的影响初探高娜
浅谈幼儿美术教育李小梦
掌握幼儿特性培养幼儿良好品德周琳
浅谈搞好幼儿德育教育的方法赵红云
浅析教师在生成活动中的作用马仕仙
试论怎样把握幼儿在自然科学活动中的情绪态度江岚
小班班级常规管理中存在的问题和对策研究杨燕
浅谈家庭教育与幼儿自信心的培养李双瑞
沟通从心开始汤立仙
浅谈幼儿的养成教育许庆
对幼儿舞蹈教学的一点认识袁小砚
浅谈"让幼儿喜欢说"的方法和途径张娟
幼儿英语教学初探张雯
浅谈幼儿美术教学李惠英
幼儿语言教学新探王海一
刍议生活化的幼儿园英语教育蒋咏萍
浅谈幼儿园的英语教学马锐
试论音乐教育与幼儿全面发展万明
在绘画教学中培养幼儿的创新思维王美芝
在常识教学中发展幼儿的智力陈淑兰
珠心算趣味教学尝试李媚
如何培养幼儿的自主学习能力陈晓春HtTp://
浅谈小班幼儿语言能力的培养鲁瑞萍
如何在幼儿英语教育中运用体态语言陈荣
在日常生活中进行幼儿英语教育的实践杨婕
怎样挖掘幼儿的音乐潜能闵彩霞
浅谈幼儿绘画教学的策略李彦霖
浅谈绘画活动中幼儿想象力的培养张俊
如何科学开展幼儿汉字教育马春花
浅谈集体活动和区域活动的关系课程教材教学研究(幼教研究) 王海燕
对"混龄表演游戏促进幼儿社会性发展"的探索缪愫
浅谈混龄游戏促进幼儿的社会性发展姜晓华
利用民间游戏促进幼儿发展许先梅
数字多媒体在幼儿音乐欣赏活动中运用初探胡睿
浅谈幼儿韵语识字教学实施的五环节刘如玉
民族语言对幼儿普通话教育的影响及对策周燕
浅谈少数民族幼儿的教育张会英
浅谈幼儿的品德教育彭玉鑫
对幼儿进行挫折教育的尝试晏海燕
浅谈幼儿交往能力的培养沈娟
浅谈幼儿良好情绪的培养王晓梅
关注"留守儿童"的健康成长李艳梅,曾雪梅
浅谈幼儿自我保护能力的培养魏蓉
创设良好工作氛围让教师享受职业快乐罗宏波
对促进教师专业成长的探索卢燕秋
创设与幼儿互动的环境初探阮艳燕
图谱在幼儿园唱歌教学中的应用实验研究课程教材教学研究(幼教研究) 王任萍
家园互动的有效途径施文晶
促进家园的合作张亚琳
发挥家庭及社区资源在幼儿成长中的作用袁波
幼儿自我保护能力的培养杨玉花
利用本地资源培养幼儿爱家乡的情感王凤
园本课程资源的利用和实施宋欣媛,罗丽梅
开发园本课程的探索与实践李红玫
福建江夏学院是一所以经、管、法等学科为主的大学,工科类专业较少。转型之际,学校立足发展特色工科,将土木工程专业作为新建本科专业及重点建设专业,以培养复合型创新型应用型人才为目标,创新学科专业建设,开展特色土木工程专业教育,以适应建筑产业现代化需求。土木工程材料是土木工程专业必修的基础课,也是土木工程建设的物质基础与质量保证,对土木工程建设的经济性有重要影响,并决定着工程的结构形式和施工方法[1]。开设该课程的目的是使学生学习土木工程材料的基础知识、基本理论与应用方法,为学习后续课程奠定基础,并为今后从事专业技术工作时合理选择与应用土木工程材料知识打下基础。课程改革是教学改革的落脚点,课程建设与教育质量的提升有密切关联[2]。本文以土木工程材料课程为例,探讨基于应用型的土木工程材料课程改革。
一、土木工程材料课程的特点
土木工程材料课程的主要特点是知识面广、知识点分散、系统性较差,且理论性及专业性较强。土木工程材料按不同角度可进行不同的分类,而课程教材往往按材料类别分章节,各个章节自成体系,章节间缺乏横向的联系。因此,教师授课常以叙述式为主,主要是各种材料在工程和实验上的经验总结,缺乏内容逻辑的串联及理论分析、计算[3];学生学习片面化,难成系统,往往仅处于识记层面而缺乏对知识点的对比联系。土木工程材料课程不同于一般基础课程,除了理论课程外,还有实验课程。实验演示、现场参观可加深学生的理解和感性认识;通过动手实验验证材料的基本性能,可学习试验方法,锻炼学生的实践能力。此外,实验课程还可增加设计类、综合类实验,培养学生的科学研究能力。
二、土木工程材料课程存在的问题
(一)认识不足,学习方法不当
学生对专业基础课程的重要性认识不足,认为力学类课程和专业类课程更重要而忽视基础课程的学习,对土木工程材料课程的重视程度较低。学生平时缺乏对课程的学习兴趣,且学习方法不当,考试仅依赖死记硬背,理解不足,知识掌握不牢固。
(二)知识体系欠缺,课程之间联系较少
以力学类课程为例,经过多个学期对理论力学、材料力学、结构力学的系统学习,学生可较好地建立知识体系、融会贯通知识点。而土木工程材料课程与土木工程专业其他课程之间的联系较少,该课程一般安排在第一或第二学年,学生在此前对该课程的认识较少,学过之后又没有直接应用的机会。同时,后续也少有课程复习到相应知识点,致使该课程“自成一派”,知识不成体系,导致学生对该课程的知识遗忘快。
(三)教材更新慢,图表符号难理解
新型土木工程材料层出不穷,而原有的教材往往只介绍基本材料,较少涉及新型材料,使教学明显滞后于应用。教材中涉及的材料种类繁多,不同材料之间的联系少、针对性差,使学生缺乏学习重点。教材中常以表格的形式介绍材料,材料代号较多却少有明文解释,表格中出现的指标多、杂,指标含义不明确,致使所涉及的专业知识枯燥且难以理解。
(四)教学手段少,教学场所单一
土木工程材料课程的教学主要以讲授为主,传授前人经验,因而学生学习兴趣不足。教学场所主要以课堂为主,学生对各种不同材料缺乏直观、感性的认识。教学与实际工程应用结合少,教学效果不佳。
三、土木工程材料课程教学改革内容
首先,在课堂教学之初,为学生介绍现代工程对材料的需求及材料在工程建设中的重要意义;介绍土木工程材料课程的教学目的、意义,以及课程在人才培养方案中的地位与在工程应用中的作用;介绍工程案例及工程全寿命概念,帮助学生正确认识土木工程材料的重要性,树立正确的学习态度。收集往届优秀学生的学习方法,结合自身备课感悟,帮助学生找到合适的学习方法,提高学习兴趣与效率。加强课后与学生之间的互动,建立良好的师生关系。运用互联网技术,建立网上联系,及时帮助学生解决课堂疑难。其次,针对福建江夏学院土木工程专业人才培养目标“专结构、懂施工、长材料”,调整人才培养方案,在通用土木工程材料的基础上,加入更深层次的水泥基材料课程和高性能混凝土课程,建立土木工程材料—水泥基材料—高性能混凝土的连贯课程体系,三门课程由浅及深,由通用至高新,由经验至理论,系统介绍土木工程材料的工程应用,特别是常用的水泥、混凝土材料,加深学生的认识及对知识的融会贯通。第三,优化教学内容,突出教学重点。引入工程案例,使课程内容更丰满,同时帮助学生理清知识点,构建知识框架,降低吸收知识的难度,使教材“由厚变薄”[4]。教学时,针对各种材料的图表符号展开说明,引入材料的相应技术标准,结合材料的基本性能和特点阐述各材料的适用性。建立网络课程,共享土木工程材料相关资料,提供前沿材料的资讯,帮助学生课后自主学习。开展学术讲座,邀请业界人士为学生介绍土木工程材料的应用现状及前沿高新材料,使教学内容与实际应用相结合,拓宽学生的知识面。第四,增加课堂微课环节,由学生自由分组选定某一材料作为选题,课后分工收集资料,制作PPT,并于课上10分钟内与同学交流。经实践,该环节效果显著,可调动学生的积极性,培养学生的自主学习能力,使学生发挥主观能动性,活跃课堂气氛。调整课程考核方法,提高平时成绩的比例,提高学生对实验课程的参与度和重视度,加强课程的过程性考核。组织学生参加“大学生混凝土配合比设计大赛”,提高学生学习兴趣,培养学生的动手能力,同时为学生提供外出学习的机会,扩大学生的眼界[5]。鼓励学生申请、参与大学生创新创业项目,结合导师制活动,吸纳优秀学生参与教师的科研项目,深入材料的试验研究当中,培养学生的深入学习兴趣及科研创新能力。最后,开放实验室,鼓励学生开展设计性、综合性实验,培养学生发现问题和解决问题的能力。实验教师给予实验指导,培养学生的创新能力和动手能力。在实验室内设置材料展示柜,增加学生对各种土木工程材料的感性认识。通过实习,多带学生走出课堂,如在建材市场参观学习,增加学生的直观感受。利用已有产学研基地,强化学生的实践应用能力,提高学生的综合素质,使学生了解当前企业对人才的需求,提高学生自主学习的意愿,为后续的学习、工作奠定基础。
四、结语
为适应建筑产业现代化需要,培养特色土木工程专业人才,需要对土木工程材料课程传统教学模式进行改革。由此,笔者提出针对该课程的特点和存在的问题进行课程体系、教学内容、教学方法、教学方式、实验教学等方面的改革调整,提高教学效果,激发学生的学习兴趣,提高学生自主学习的意愿,加强学生的工程应用意识,提升学生的工程应用能力和综合素质。
参考文献:
[1]丁金昌.实践导向的高职教育课程改革与创新[J].高等工程教育研究,2015(1):119-124.
[2]白宪臣.土木工程材料[M].北京:中国建筑工业出版社,2011:1-3.
[3]彭晓彤.林晨.土木工程专业建筑材料课程改革探索[J].高等建筑教育,2008(17),4:86-89.
中图分类号:G642.0 文献标志码:A?摇 文章编号:1674-9324(2013)18-0020-02
机械工程材料是机械类和近机类专业的必修学科基础课。对学生而言,课程概念抽象,术语繁多,内容相对分散,学习难度大。如何使学生有效掌握课程重要知识点,是授课教师的一个重要课题。为此,需要调整工程材料课程的教学体系,从教学内容、教学方法和学习评价方法等多方面加以改革。
一、教学体系调整
现有工程材料课程与其他专业课程衔接不够,有部分教学内容重复。如工程材料的《铸铁》章节和金属工艺学部分重叠,需从专业培养方案上沟通并合理调整。课程体系改革的原则要坚持“厚基础、宽口径、反应现代、融入前沿、综合交叉、注重实践”。保证适度的材料基础理论知识,突出工程材料的应用和加工工艺方法,加强实验和实训等实践性教学环节。处理好课程之间的衔接、分工和配合。避免教学内容的重复和知识点遗漏,以达到整体优化的目的。
二、教学内容优化
工程材料课程以培养应用型人才为目标,所以教学内容上适当进行整合和优化。以各专业培养目标为导向,精心组织相应专业对应的工程材料课件。适当简化课程中过于深奥的理论知识点,简化复杂的公式推导,如晶向和晶面指数的确定和标识可简化讲解。要保证教学内容的基础性、实用性和先进性。材料的强度、硬度和塑性、韧性之间的此消彼长的关系是基础性的知识点。从实用性的角度看,工艺部分对机械和近机类学生非常重要,重点讲解。如何选用适合材料,并制定符合条件的热处理工艺流程。热处理章节同样非常重要,使学生真正理解如何在不改变材料化学成分的前提下改变材料的性能。为保证学生能接受到工程材料学科的前沿科技,在课堂上要增加对工程材料新工艺和新材料的介绍。如生物医用材料、纳米材料等新型功能材料可简要介绍其性能和应用。同时随着科技的进步和国际化进程的推进,很多国家标准进行了合并或修订。在教学过程中必须及时对改动部分及时更新。如金属力学性能试验标准中的拉伸试验标准、硬度试验标准有所变动;金属材料中钢分类标准、具体钢牌号的标准等都发生了变动。
三、教学方法提高
1.理论与实践结合。从出土的越王勾践剑能锋利到割断头发,引出功能梯度材料;从古代的铜镜提到锡青铜;从磁悬浮列车讲到超导材料。如此结合,学生从一个兴趣点进入学习,对知识点掌握的就非常牢固。
2.自然科学与人文科学结合。人类的社会经验、生活哲理是在生活实践中体会总结出来的,但却与自然科学有着异曲同工之处。例如,我们在讲解材料结构中发现,在自然界中绝对没有完美无缺的材料,因此,也使人类能够通过热处理、塑性变化、添加合金元素等来改变原有材料的性能。就此,我们在课堂上引导学生,做人不要自卑,因为每个人生下来不可能全知也做不到完美,我们才有可塑性。通过了解追求强度、硬度就不可能保证塑韧性,让学生懂得人生也要学会取舍。在课堂上把人文科学与自然科学有机结合,让学生有切身体会,学起来不会感到陌生和枯燥。
3.多媒体与板书结合。现在的教学即不应该完全是传统的板书教学,也不该是纯粹的多媒体教学。而应该是结合课程特点的两者有机结合。多媒体课件的设计和制作要参照美国当代教育学家Merrill倡导的首要教学原理的五星教学标准。在课件的设计过程中,知识点的内容划分和设计上要注重关联性、逻辑性。页面设置避免格局和字体过于花哨。准确适当地运用flas、视频录像、图表等,少量的文字注释要起到画龙点睛作用。
4.实验环节创新。工程材料课本身是一门实践性和应用性都极强的课程。实践教学是理论和实践联系的桥梁。本课程的实验部分为铁碳合金平衡组织的观察、硬度测定、碳钢的热处理。合金钢和铸铁有色合金组织显微观察、金相显微组织试样制备为选作实验。实验时学生被动在教师的指导下按照实验步骤完成实验过程。不能通过实验深刻理解材料的成分、组织和力学性能与热处理工艺之间的内在联系。为此,本文提出改进工程材料实验教学内容。将实验内容设置为必做基本实验、选作综合实验和演示实验三部分。金相显微组织试样制备和硬度测定为必做实验。目的是培养学生的动手能力和实验技能,掌握本课程的基本内容,为综合实验打下必备的实验基础;碳钢的热处理为学生的选作实验,学生可在一定范围内自选工程材料自主制定热处理工艺实验方案。在教师的指导下讨论确定实施方案并完成实验。综合性实验可极大地提高学生学习主观能动性,激发其创新意识,培养他们的创新能力。铁碳合金平衡组织、合金钢和铸铁有色合金组织显微观察为演示实验。学生通过显微镜观察金相组织,进一步认证组织结构的表象和内部的关系。
5.网络教学平台建设。网络教学的教学模式可以实现人机互动,师生互动。使学生减少学习压力,自主安排学习时间。解除时空束缚,拓展课堂空间,开阔思维方式。形成课堂教学、试验、自主学习及复习的开放、灵活的教学环境。具有推动教学改革、提高教学质量的重要意义。
四、学习评价方法改进
改变以往工程材料课程考核集中在期末,一卷定成绩的古老方法。在学习评价方法上做了如下改革。课堂提问10分、作业10分、试验30分、开卷考试30分(主要考察学生查询金属手册获得不同工程材料牌号与性能及对应工艺的能力)、报告20分(通过查询文献总结出自己感兴趣的一种材料,表达清楚其材料特性及应用前景)。实践证明这种考核方式的改进很受学生欢迎。学生学习压力降低,学习效果反而上升,学习主动性极大地增强。
工程材料作为机械和近机类专业的主要学科基础课,在工科院校课程设置中一直占有重要的地位。本文从课程体系调整出发,分别在教学内容、教学方法和考核方式等多方面加以改进和创新。以期培养出面向实际的应用型人才。
参考文献:
[1]徐建军.《机械工程材料》教学改革与实践[J].沈阳农业大学学报(社会科学版),2008,10(3):340-342.
[2]顾兰智,庞思红.《工程材料》课程教学中哲学思想的体现与运用[J].职业时空,2007,(7):34.
[3]顾兰智,庞思红,肖志英.工程材料课程相关国家标准的变动及教学对策[J].机械职业教育,2012,(1):62-64.
[4]M.DavidMerrill,盛群力,马兰.首要教学原理[J].远程教育杂志,2003,(4):20-27.
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)36-0129-02
“电厂金属材料学”与火力发电厂生产实际紧密结合的专业课程,是热能与动力工程专业的一门必修专业基础课。通过本课程的学习,使学生掌握金属材料学的基础理论和锅炉、汽轮机以及相关辅机,比如泵、风机、加热器、除氧器、凝汽器等设备常用的金属材料及热处理方法等方面的知识;掌握解决工程实际问题的技能;为学生从事电力行业相关的设计、安装、检修工作奠定基础[1]。
根据我国“十五”规划教材对工程类应用型本科院校教材的要求,该课程针对热能与动力工程专业学生的教学课时已经缩短到32学时。鉴于本课程授课内容多、学时少、学生学习难度大、综合性强的特点,本文分析该课程的教学难点,希望对提高该课程的授课效果有所裨益。
一、教学体系构建与难点分析
首先精选教学内容,这就要求授课教师结合教学大纲要求,一方面照顾知识面的广度,另一方面要注重基本概念和基本原理的深度。该课程内容以大容量、高参数机组,主要以600MW及以上的火力发电厂主力机组主要设备的金属材料为主,兼顾300MW的火力发电厂主力机组主要设备的金属材料。授课时尽可能反映国内外电厂金属材料的先进的科学技术、新成果。
该课程涉及以前所学的各门专业课程较多,如“工程制图”、“机械设计基础”、“工程力学”、“工程热力学”、“金属工艺学”等。在讲授时帮助学生复习和回忆已学专业知识,比如“碳钢拉伸试验”这部分内容时,与“工程力学”课程内容基本相同,不必再次讲授,可以减少相关课时。在讲授“金属的晶体结构与结晶” 内容时,有的部分内容在高中曾经学习过,也不必再次讲授,可以减少相关课时。还比如教师在讲解“模具钢、切屑用钢”的教学内容时,由于热能动力专业的学生将来不可能从事金属切削加工、模具制造方面的工作,教师可以酌情相应缩减教学时间。
二、知识点的联系与巩固
对于热能动力专业学生学习“金属材料学”来讲,既不是材料专业学生学习“金属材料学”,也不是机械专业学生学习“金属材料学”,那么,摸索出一套培养适合热能动力专业学生学习“金属材料学”的方法,那就更为重要的。对于热能动力专业学生学习“金属材料学”来讲,不能过于专业学习金属材料理论,热能动力专业学生更多关注热力系统的热力计算,对于热力系统管道的金属材料的选定不熟悉。针对这种情况,在学习“金属材料学”时,哪些内容,热能动力专业学生可以作为一般了解,哪些内容,热能动力专业学生作为重点掌握,必须给学生明确交代。
“电厂金属材料”课程并不难学,没有多少计算题,计算题也没有积分和求导。“电厂金属材料”课程只有一个定律,即杠杆定律。但是“电厂金属材料”课程理论性强,规定条文多,需要记忆的概念多,有时一个概念套着另一个概念。相当于英语语法中的一个从句套着另一个从句。比如奥氏体的定义:碳原子溶入γ-Fe中形成的间隙固溶体,称为奥氏体。什么是固溶体,什么是间隙固溶体,什么是γ-Fe,在多少度形成γ-Fe,各个知识点串联起来,从而达到融会贯通,使学生加深理解和记忆。
教师在讲授“电厂金属材料学”开始时,为了提高学生的学习兴趣和爱好,搜集一些古代铸造金属的精美照片,比如司母戊鼎、四羊方尊、马踏飞燕、长信宫灯等部级青铜器出土文物,从一方面反映,我国的冶炼技术历史久远,冶炼技术水平精湛,从另一个方面反映我国悠久历史和灿烂的文化。
为了提高学生的学习兴趣和爱好,教师可以提出与金属相关的中国成语,学生加以补充。比如:金戈铁马、枕戈待旦、刀枪入库,马放南山、趁热打铁、点石成金、打铁还需自身硬、百炼成钢、铁打的营盘流水的兵,浪子回头金不换等成语。
为了提高学生的学习兴趣和爱好,教师可以向学生提出一些问题,比如:我们在日常生活和学习中,哪些用到铸铁材料、哪些材料是碳钢制造的。
“电厂金属材料学”课程有头重脚轻的感觉。比如“铁碳合金相图”内容非常重要,是金属材料学的重要基础理论,由于理论理解难度大,学生学习感觉有些吃力,教师需要增加课时。本课程围绕“铁碳合金相图”进行,所以要求学生必须掌握铁碳合金相图,必须徒手绘画,掌握各点、线和相区的物理意义。
教师讲解“电厂金属材料学”课程时,为了达到学生容易理解的目的,多媒体要配以火电厂锅炉本体及辅机、汽轮机本体及辅机、泵与风机等图片,便于学生理解和掌握[2]。如图1华能上海石洞口第二电厂的超临界压力600MW汽轮机组图片,图2超临界压力600MW汽轮机叶轮图片,图3超临界压力600MW锅炉屏式过热器图片。学生在学习过程中为“锅炉原理”、“汽轮机原理”奠定基础。
教师在讲授“铸铁”内容时,介绍制作阀门的材料不仅有钢制阀件、还有灰口铸铁阀件、可锻铸铁阀件、球墨铸铁阀件、铜合金等阀件。“铸铁锅炉”,额定出口热水温度低于120℃,且额定出水压力不超过0.7MPa,锅炉可以用不低于HT150灰口铸铁制造。“铸铁式省煤器”用于非沸腾式锅炉,适合中小型锅炉。
还可以介绍“城镇供热管网设计规范”CJJ34的相关内容。比如“室外采暖计算温度低于-10℃地区露天敷设的热水管道设备附件均不得采用灰铸铁制品;室外采暖计算温度低于-30℃地区露天敷设的热水管道,应采用钢制阀门及附件,蒸汽管道在任何条件下均应采用钢制阀门及附件。”
在讲授“不锈钢”的章节内容时,介绍高纯气体管道选材的有关规定,比如:“气体纯度大于或等于99.999%,露点低于-70℃,应采用内壁电抛光低碳不锈钢管EP。阀门应选用同等级的隔膜阀或波纹管阀。”“气体纯度大于99.99%、小于99.999%,露点低于-60℃,应采用BA管或EP管。阀门宜采用波纹管阀。”还可以介绍医用气体管道选材的有关规定,“医用气体的管材均应采用无缝铜管或无缝不锈钢管。其中无缝不锈钢管的材质性能不应低于0Cr18Ni9奥氏体。”“医用气体阀门应使用铜或不锈钢材质的等径阀门。”“无缝不锈钢管、管材和医用气体低压软管洁净度应达到内表面碳的残留量不超过20mg/m2。”
“金属材料学”与“金属工艺学”密不可分。一般地,热能动力工程专业没有设置“金属工艺学”课程,那么需要补充一些“金属工艺学”课程相关的知识,比如什么叫拉制管和挤制管,管材、线材、棒料等金属形式等。还比如:纯铜及黄铜管材按照制造方法分拉制管、挤制管,纯铜管常用材料:T2、T3、T4、TUP,黄铜管常用材料:H62、H68、HPbs9-1。比如:无缝钢管、电焊钢管,常用的直缝电焊钢管:一般用Q215、Q235、Q255普通碳素钢和08、10、15、20优质碳素钢制造,通常用于工作压力不超过1.6 MPa,介质最高温度不超过200℃凝结水管道中。
在讲授“轴承合金”内容时,联系相关汽轮机运行常见故障,比如:若汽轮机转子轴向推力过大或供油中断,有可能造成推力轴承巴氏和金熔化,使转子产生较大轴向位移,造成汽轮机的严重事故。比如,讲到“锡基轴承合金”时,锡基轴承合金含锡量为83%,锡材料比较软,适合于做轴承合金的材料,同时介绍云南个旧是中国最大锡矿产地等。
在讲授“汽轮机用钢”内容时,提高汽轮机单机最大功率的措施之一是采用高强度、低密度的材料,比如,钛基合金的密度只有不锈钢的57%,超硬铅合金材料LC4,其密度仅为一般不锈钢材料的35%,而其屈服强度σ0.2=550MPa,使用这些材料均可使汽轮机末级叶片高度增加,从而增大极限功率。
在讲授“有色金属及其合金”内容时,铜合金可以作为阀门使用,但是输送氢气的管道选用不带铜和铜合金阀门,防止碱对管道的腐蚀。由于电阻率低的特点,铜及铜合金作为导体使用。管壁导热率λ[w/m℃],钢管λ=45-50 w/m℃,黄铜管λ=81-116w/m℃,铝λ=236 w/m℃,纯铜λ=349-465w/m℃。一般采用铜管作为导热管,采用铝材作为翅片。
在讲解电厂金属材料后,教师有时间情况下,可以介绍电厂非金属材料,比如,避免金属管道的腐蚀和磨损,可以采用陶瓷材料。扩大热能动力学生知识面,以适应将来工作需要。
三、授课的几点体会
根据培养方案的要求,“电厂金属材料学”教学课时已经缩短到32学时,在这么短的时间内,学生不可能成为金属材料学方面专家,也不可能办到。那么,学习这门课程的最终目的就是,要求热能动力的学生达到自己学会“查工程师手册”,教会学生使用选择需要的金属材料的牌号的方法。受人之鱼不如受之以渔,适应将来的工作需要。
选用金属材料总原则,在满足工程实际使用要求的前提下,尽可能选择价格低的金属材料,尽可能选择常用的金属材料,性价比高的金属材料,哪些材料是常用的金属材料,便于采购的金属材料。比如火力发电厂冷却水水质是选择表面式双流程凝汽器管材的主要依据,可以供选用的管材主要有:普通黄铜管、锡黄铜管、白铜管、钛管、不锈钢管等。钛管虽然对氯化物、硫化物和氨具有较好的耐腐蚀性,抗冲击腐蚀的性能也较强,可以在受污染的海水中使用,但价格较贵。不锈钢管耐腐蚀性,抗冲击腐蚀的性能优于黄铜管,但价格较高,随着需求和产量的提高,价格可以降下来。由于表面式双流程凝汽器用量非常大,数量达到Ф18内径4500根,考虑满足使用要求的前提下,尽量选用价格较低,使用较广的金属材料,表面式双流程凝汽器选择4500根黄铜管。授课过程中,如何选用金属材料的牌号总原则这条主线,理论和实际相结合,理论应用到实践中去,贯穿课程的始终。
按照金属材料的使用范围和用途,确定钢件的类型和牌号,与选取传感器型号类似[3]。要求学会金属材料应用就可以,金属材料牌号多。根据工程上的需要选择金属材料和金属材料热处理方法。
近年来,我国新建、改建、扩建机组向大机组、大容量方向发展,这些机组均是超临界、超超临界的高参数。大量新技术、新材料、新工艺被广泛应用,由于我国的冶炼技术和工艺制造技术还比较落后,需要引进大量国外材料和工艺技术。教师在讲授“合金钢的分类”内容时,讲解我国合金钢的分类方法以外,还介绍国外的合金钢的牌号,比如美国、日本、德国、俄罗斯、法国常用的合金钢的牌号,与我国合金钢相应钢号对比。
随着全球科技的迅猛的发展,授课的内容也要与时俱进,如果还沿袭教材的内容按部就班的授课,那就落后与时代的发展了。在各个章节中尽量多地介绍前沿性研究方向,开阔学生眼界、拓展思路。比如向学生们介绍“金属学报”、“新金属材料”等杂志,国内外的前沿技术,新技术、新工艺等。
四、结语
在“电厂金属材料学”课程的教学环节中,特别是在教学方法上研究从单纯传授知识型转向以培养学生的能力为重点的方法,教学效果明显改善,达到全面提高教学质量的目的。
参考文献:
处于电子科学技术发展链前沿的电子材料与器件,是许多基础产业的核心组成部分,而电子材料与器件课程,则是我国电子科学技术专业的基础课程。由此我们不难发现,在现阶段的社会发展潮流中,提高电子材料与器件课程的教学质量和效率、将理论知识同实际生活相结合,已经变得势在必行了。那么,教师应当如何去完善和创新电子材料与器件课程教学呢?
1完善电子材料与器件课程教学模式是基石
要想完善电子材料与器件课程教学模式,教师可以从以下几个角度出发:第一,在课时安排上。总课时要多于八十课时,其中理论教学课时占十分之八左右,实验教学课时占十分之二左右,当然,教师还可以根据实际的教学要求及情况,对教学课时进行微调;第二,在教材选择上。目前,我国与典电子材料与器件课程相关的书籍很多,这其中不乏一些好的教材。但是在进行实际的教材选择时,除了要考虑书籍的经典性以外,教师还要考虑到学生的实际学习情况,即许多学生对本课程接触的较少,具有理论知识基础较为薄弱的特点。为了解决这些问题,各大院校就可以组织学校的教师进行课件和讲义的编写,设计出适合学生心身发展、能满足学生学习需求的教材来;第三,在教学形式上。电子材料与器件课程是一门既包含了物理学科特性,又包含了电子科学器件工作原理的教学课程。为了更好的提高学生的电子材料与器件专业技能知识、激发学生的学习动机、增强学生的时间观念,达到“因材施教”、“学以致用”的课程教学目标。教师就要积极地转化教学形式,采用实验与理论教学相结合的教学模式,合理分配这两者的时间,促使实验教学和理论教学得以更好的融合在一起,从而达到提高学生综合素质、推进课程快速发展的目的。
2创新电子材料与器件课程理论教学是保障
在新课改的发展进程中,越来越多的教育者提出了“理实结合”的教学理念,即在实际教学中,教师应当要将理论知识与实践相结合,使理论教学能够更好的去培养学生的实践能力和动手操作意识。为了达成这一点,教师就要把传统电子科学技术专业重视理论概念、定义、规律的教学理念进行调整和转化,重新设置教学内容,以便学生可以更轻松、更好的去理解电子材料与器件的具体的知识体系构架。例如在进行实际的电子材料与器件课程讲授中,教师就可以以学生的实际学习水平为依据,将其划分为四个部分,即材料科学基础理论、量子物理基础、固体中的热导与电导、现代固体理论。此外,在进行每部分的理论知识的教授时,教师还要适时的融入一些实践操作的活动,提高学生的实践意识和实际知识,换句话说就是“弱化理论知识、增强实践技能”。
3改进电子材料与器件课程实验教学是关键
就电子材料与器件课程教学而言,其中的实验教学和理论教学其实是息息相关的,可以说,这两者之间是相辅相成的关系。为了更好的提高学生的电子专业技能,教师一定不能因为实验教学复杂、不好控制,而减少其课时。那么如何进行实验教学才是最有效的呢?首先,在实验开始前,教师一定要要求学生充分的掌握理论知识,使学生在有了“根基”之后,再指导其进行实际操作。为了确保学生能够充分的将理论知识运用于实际生活中,教师可以适当的增加一些检测环节,像是提问回答、布置试卷等,检测的是否真正掌握相关的理论知识;在实验结束时,教师要安排学生写实验报告,将实验过程中自己遇到的问题、具体的操作步骤等写下来,以避免走马观花的情况出现。此外,在设定实验课程的时候,教师还要确保其单一性,换句话说就是要不与其他学科的实验课程相重复。
4革新电子材料与器件课程评价体系是核心
在素质教育快速发展的当下,对于电子材料与器件课程评价这一环节,教师也应当做出相应的改变,即所制定的评价标准应该是与传统考试评价这一模式相区别的,可以适当而科学的将学生对理论知识的掌握情况、日常中的学习表现、实践能力的高低等纳入评价体系,以此来增加课程评价的灵活性、全面性、公平性,将学生学习的重点转向实践操作和动手应用,促使学生得以不再被局限于死记硬背的学习模式中,不再受电子材料与器件定义、规律、实验步骤等理论知识的束缚。像这样,打破传统电子材料与器件课程的评价体系,增加评价条件,实现多样转化,能够有效地培养学生的专业技能和实际操作能力,并得以让学生在实践中应用理论知识的同时,巩固和内化专业知识,进而实现综合素养的提升。
5结语
电子材料与器件课程教学在电子信息行业中占据着举足轻重的地位,因为它既是组成电子科学技术专业的重要内容,又是激发学生学习积极性、培养学生专业技能、提高学生就业竞争力的巨大保障。总而言之,提高电子材料与器件课程的教学质量已变得势在必行。为此,为了更好的开展这门课程,教师就必须要充分结合自己的教学经验,及时反思,并对教学时间的安排、教学手段的选择等进行相应的探索和研究,也只有这样,电子材料与器件课程才会迎来刚好的明天。
参考文献:
[1]钟铁钢,蒋芳,赵旺.电子材料与元器件课程的教学改革探讨[J].教育教学论坛,2016.
生物新课程进一步推广时应注意加强与生物新课程相关资源的建设,即在本校及其他高中学校进行新一轮生物新课程与校本教材资源整合利用的开发研究,同时意识到需要教师的大量心血,它需要教师的大量积累,从生活中收集材料,从学生中收集材料,从各种报刊、杂志中收集材料,从电脑中收集材料。然后进行加工整理,制成与我们这样学校实际教学相适应的每一节课。
一、问题的提出
1.1生物新课程教材有许多优点,但对于乡镇中学的学生、教师而言,由于教学设备的相对落后,信息量不充分,学生体验不足,实施起来有一定难度。
1.2生物新课程教材的问题太侧重于大城市的实际,而偏离了农村;另外,有些例子又过于理想化。
1.3加强高中生物新课程教材与校本教材资源整合利用是适应教育改革的需要,也是根据学校的适应需要而出发的,是势在必行。
二、策略与实践
2.1与校本教材资源整合利用的策略。
2.1.1准确理解生物新课程《标准》对模块式的课程和教材设置的要求:高中生物学新课程由三个必修模块和三个选修模块组成。所选内容能够帮助学生从微观和宏观两个方面认识生命系统的物质和结构基础、发展和变化规律以及生命系统中各组分间的相互作用。因此,必修模块对于提高全体高中学生的生物科学素养具有不可或缺的作用。
2.1.2研究生物教科书内容的编写意图,创造性地使用生物教科书:建议各校高中新课程实验年级备课组要至少备齐5个版本的教材。对比研究不同版本教材对知识内容的选择、编排和呈现方式等,加深理解高中生物新课标对知识内容的要求,并依据课标优化组合不同教材的课程资源。市高中新课程实验年级中心组要组织专门的研究小组进行研究,并及时地将研究结果通过全市教研活动提供给各校参考。要摒弃过去那种“轻大纲,重教材”、“教学就等于教教材”的旧观念,树立“以课标为基本依据,以教材为基本素材,充分利用多种教学资源来进行教学”的新观念。
2.2生物新课程教材与校本教材资源整合利用的实践――教与学方式的转变、优化课堂教学是新课程教材与校本教材整合利用得以真正落实的重要保证。
我们备课组通过生物新课程教材与校本教材资源的整合利用尽可能地缩小《标准》的理念与教学实践之间的落差,促进高中新课程实验稳步地开展。具体实践的理论指导及实际操作如下:
提倡多种教学方式(包括校本教材探究实验的开展)在新课程教材的实际教学中的有效运用,优化教学过程。
新课程提倡新的学习方式并不是否定传统的学习方式,而是要发挥不同学习方式的优势,根据具体的知识内容、课型、学校条件、学生情况等对传统的和新型的学习方式进行优化组合,实现学习方式的多样化。
2.2.1组织好学生的探究性学习:高中新课程标准将“倡导探究性学习”作为课程理念,为了激发学生的学习兴趣,我们备课组成员在生物学科中尝试实施开展了新课程校本教材探究实验――体验制备真核细胞三维结构模型的制作比赛并在校园进行展览,取得相当好的效果,充分调动了学生学习该学科的兴趣。
2.2.2把握生物新课程教材与校本教材资源整合利用对实际教学中的预设与生成的关系。课堂教学是预设与生成的辩证统一。一方面,只有生成没有预设的课堂教学是不可思议的,这样的“生成”实质上是“放羊”,是放弃教学的责任和教师的责任,会严重影响课堂教学的质量;另一方面,只有预设没有生成的课堂教学是死气沉沉的,这样的“预设”不仅会严重束缚课堂教学中师生的“生成”能力,而且会慢慢扼杀师生的创新精神、探究欲望和生命活力。在实施新课程的过程中,既要切实改变课堂教学中只有预设没有生成的僵化模式,又要对只求生成忽视预设的现象引起足够的重视。
三、成效与分析
3.1高中新课程教学与校本教材资源整合利用中也存在许多问题。
3.1.1教育观念滞后的问题:由于传统的习惯势力,部分老师在设计教学的过程中常常是把知识结构、难点和重点反复掂量,围绕它考虑教学过程如何展开,而忽略了学生能力的培养,以及情感、态度和价值观方面的目标的实现.只有对课程目标有全面和深刻的理解,才能使教学活动的组织符合课程标准的总体要求。
3.1.2各校的课程资源问题:现在各学校教学硬件还不很足,不少教师过去是仅仅依据一本教科书、一册教参,就年复一年地教下去。现在实行新的课程标准,必须依托丰富的课程资源,一方面教师有责任发掘和利用多种课程资源,但更重要的方面是学校要有相应的投资和建设。各校应尽可能地完善图书资料、实验室及相应的器材,还有网络资源等,至少为各备课组配齐5套不同版本的教材。
3.2对高中新课程教学与校本教材资源整合利用中存在的问题的解决对策。在高中新课程实施的过程中,我们根据学校的实际寻找有效的策略,扬长避短,尽量把该模块开设模式不利因素的影响降到最低。一般地说,我们可以采取下列措施:
(1)应把把宣传和计划做在前,整体安排高中新课程两年教学;
(2)对《标准》和教科书的研究应比实施提早,以便及早发现问题和寻找对策;
(3)在新课程教材的实施中适当结合老教材知识;
1 引言
工程材料学是我院面向机械、车辆及工业设计专业开设的专业基础课。通过课程的学习,学生可以掌握常用工程材料的分类、特点及用途等基本知识,并具备对实际工程结构零件进行合理选材、制定加工路线及工艺规范的初步能力;同时,新材料的发展日新月异,课程讲授的内容紧跟当今科技的发展,使学生掌握的知识与时俱进。本文针对工程材料学在现有教学过程中存在的问题进行改革和探索,并结合独立学院“培养应用型人才“的目标定位,提出并实施了改进方案。
2 课程研究现状
2.1 理论教学
工程材料学融合了金属工艺学、热处理、塑性成形原理、复合材料等课程的基本内容,知识体系分散,涉及的各类材料的牌号、成分及图表多,公式推导少,是一门实用性较强的课程。学生普遍认为工程材料课程的内容并不难,但因为各种材料之间的关联性不强,教师在教学过程中主要以讲课为主,学生在听课过程中因为缺乏主动性和互动性,往往在课程结束后,只记住了一些简单的名称和牌号,对材料的选择和制定加工工艺方面的实际应用能力方面很欠缺。
2.2 实践教学
工程材料学理论教学中涉及的材料性能只有通过实验才能更深入的理解。传统的教学实验模式是由实验教师先布置实验内容并讲解实验过程,学生分组分批次进行验证性实验,如:硬度实验、力学拉伸或冲击实验、铁碳合金平衡组织观察、碳钢和合金钢热处理后显微组织分析等。每个实验仅仅是独立的知识点,如何把材料的成分-工艺-组织-性能联系在一起,发挥学生创新思维和创造力,是开设实验课的初衷。
3 课程的改革与实施
3.1 有针对性的因人施教
针对我院不同专业教学目的不同,因人施教、因材施教,对课程的教学内容和方法手段方面进行改革和创新。对机械工程专业要以工程机械中常用零件为研究对象,如:齿轮、轴承、弹簧、转轴等,掌握其强化机理和热处理工艺特点;车辆专业的教学应在传统材料的基础上,要侧重有色金属、高分子及复合材料材料在汽车上的应用;而工业设计专业的学生以设计创意实物为主,不能将产品停留在构思或图纸上,应通过合理选材将设计变成产品。
在教学方法上,可以将多媒体与板书相结合,课件的设计和制作计上注重关联性、逻辑性,准确适当地运用flas、视频录像、图表等,少量的文字注释要起到画龙点睛作用;采用案例式教学,从企业实际生产和使用中采集失效零件进行分析,利用到的知识对失效案例的制造工艺、服役条件和失效形式进行分析,提出改进方案并撰写分析报告,培养学生的综合分析能力;创建网络教学平台,可以实现人机互动,师生互动,使学生自主安排学习时间,拓展课堂空间,形成课堂教学、试验、自主学习及复习的开放、灵活的教学环境。
3.2 校企合作强化实践环节
在实践教学环节,要充分利用本课程开设前的钳工、热加工及机加工等金工实习环节,让学生在听课过程中可以将基本原理与实际操作结合起来,并应用在实验课程中。同时,利用学院现有的产学研就业实习基地,教师假期带领学生下厂实习深入工厂。比如:在奇瑞汽车股份有限公司,我系教师和学生及工厂技术人员一起对发动机齿轮20CrMnTi材料的热处理进行讨论,对其正火冷却、渗碳浓度和时间及热处理后的精度检测等问题进行有益的探讨。这样不仅让学生从实践中感知课堂上所学知识的可用性,还进一步激励他们去探索解决生产中的存在的问题,而且教师也从生产中获得了很好的教学案例。
在实验课程中,可以将实验内容设置为必做基本实验、选作综合实验和演示实验三部分。金相显微组织试样制备和硬度测定为必做实验,目的是培养学生的动手能力和实验技能,掌握本课程的基本内容,为综合实验打下必备的实验基础;碳钢的热处理为学生的选作实验,学生可在一定范围内自选工程材料自主制定热处理工艺实验方案,在教师的指导下讨论确定实施方案并完成实验,综合性实验可极大地提高学生学习主观能动性,激发其创新意识,培养他们的创新能力;铁碳合金平衡组织、合金钢和铸铁有色合金组织显微观察为演示实验,学生通过显微镜观察金相组织,进一步认证组织结构的表象和内部的关系。
3.3 知识更新及考核的多样化
工程材料课程教学中,传统钢铁材料的性能特点这部分内容往往占据了大部分的课时,很少涉及到新时期新材料的发展,学生修完这门课程后了解的只是众多材料中的冰山一角,对开拓视野有一定的局限性,因此,增加部分课时对近几十年来发展的新材料进行讲解是必不可少的。如:镁铝等轻合金、碳纤维复合材料、工业陶瓷、生物医用材料、太阳能材料等各种功能材料,使学生在掌握传统钢铁类工程材料的基础上,能及时地掌握新材料新工艺的发展,对学生的就业或再深造拓宽知识面。
对课程的考核方面,我们以对学生知识、素质、综合应用能力的考核为目标,积极开展考试内容和方式的改革,在现有试卷考核的基础上,结合下厂实习中遇到的实际问题,组成多人小组共同完成大作业作为平时成绩,使之在能够全面客观地反映学生学习业绩的同时,引导学生自主学习,不断探索,提高自身综合运用知识的能力和创新能力。
4 结束语
独立学院的教学改革应紧密围绕培养应用型人才为宗旨的目标来进行,通过对工程材料课程的改革和探索,优化课程教学内容,丰富教学方法和考核方式,教师的教学水平和手段,激发了学生的学习主动性和积极性,提高了创新和科研能力,为日后就业或深造打下基础。
参考文献:
[1]张发明,刘安民.独立学院应用型人才培养方案的研究与实践[J].民办高等教育育,2012(03):26-29.
[2]刘涛.独立学院人才培养质量体系的构建[J].大学教育科学,2009(03):43-46.
[3]于永泗,齐民.机械工程材料[M].大连:大连理工大学出版社, 2012.
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)41-0094-02
一、绪论
“高分子材料改性”是高等工科学校高分子材料与工程专业一门重要的专业课程。高分子改性的方法多种多样,各种不同门类的改性方法之间相互关联、相互依托,这不仅体现在理论范畴,而且体现在应用领域。通过本门课程学习,使学生掌握高分子材料改性的基本概念,改性原理、增强理论和技术,共混工艺以及聚合物改性的最新研究进展;了解常用的改性设备;培养学生运用所学的有关基础理论、基本知识去分析与解决实际问题的能力[1]。针对“高分子材料改性”课程的特点以及过去几年的教学实践,目前“高分子材料改性”课程教学中还存在以下3个主要问题:
1.授课计划和授课内容安排不合理。“高分子材料改性”课程主要包括聚合物共混的基本概念、聚合物共混过程与调控、共混物的形态、共混体系相容热力学、共混物性能的预测与影响因素、共混改性在塑料及橡胶等领域中的应用、共混方法在短纤维填充体系及纳米复合物材料中的应用、聚合物共混工艺与设备等。对于强调实际应用的高分子材料与工程专业的本科学时来说,该课程显得尤其重要[2]。根据授课计划安排,该课程开设32学时,存在着内容多、课时少、授课内容需要进一步提炼等问题,难以在规定学时内有效、连贯的开展教学活动。
2.缺乏实践环节。目前,“高分子材料改性”课程主要以讲授为主,缺乏实践环节,学生主动参与较少,导致学生感性认识不深。例如在第十章讲解高分子共混改性设备时,学生们难以区分同向双螺杆挤出机和异向双螺杆挤出机的物料输送方向,通过静态的二维或三维图片进行讲解时,其表现力度有限,无法有效地使学生理解和掌握两类双螺杆挤出机的工作原理和区别。
3.教材更新与完善。目前,江苏科技大学“高分子材料改性”课程选用的教材是2006年王国全老师编写的《聚合物共混改性原理与应用》。本书为普通高等教育“十一五”部级规划教材、“十一五”国家重点图书。教材在广泛总结国内外高分子共混理论与应用成果的基础上,融入了王国全老师多年来在高分子材料共混领域的教学与科研实践经验编著而成[1]。目前,高分子共混改性等相关方法在高分子加工领域中的应用不断扩展和壮大,但是该教材自2007年第一次出版后没有进行过更新和修订,部分内容与当前发展现状不符,例如教材第七章介绍五大通用塑料产量时,依据2006年的统计数据,聚氯乙烯的产量仅次于聚乙烯居于第二位,而随着聚氯乙烯应用领域的进一步扩展,目前聚氯乙烯的产量已经超过聚乙烯位居第一位,因此,目前的教材并不完全适应于当前高分子材料与工程专业“高分子材料改性”课程的教学。
4.考核方式不全面。目前,“高分子材料改性”课程考核方式为平时成绩占30%,期末成绩占70%。平时成绩占比较低,期末成绩占比较高,出现部分学生平时不重视课后作业,期末考试时突击复习通过考试的现象。这样的考核方式无法反映出学生的真实水平和实际能力,也很难让学生的实际应用能力得以实质性提高。
二、教学改革方法与手段
针对高分子材料与工程专业“高分子材料改性”的特点和目前存在的问题,结合江苏科技大学的实际情况,要求学生在掌握聚合物共混改性原理和基本概念的基础上,培养学生分析和解决实际问题的能力,作者结合该课程的特点以及过去几年的教学实践,总结了几点教学改革方法。
(一)结合课程特点,调整授课计划和内容
针对授课内容多、学时少的问题,有必要对课程进行提炼整理,删除部分与聚合物共混改性无关的内容。例如教材第五章中相分离行为与均相结构稳定性的内容对于物理化学专业十分重要,但是对高分子材料与工程专业学生来说,只需要在第五章中加以概述就能满足本专业的教学要求。同时,对于后续的Flory-Huggins模型和状态方程理论部分为高分子物理讲授内容,也可以进行适当删减和提炼。另外,共混物的相界面学习对于分析多相共混体系的微观结构和性能至关重要,现有的授课计划中相关内容过于简单,无法满足高分子材料与工程专业学生的培养要求,因此有必要增加相关的授课内容。
(二)增加实践环节,提高学生的感性认识,培养学生解决实际问题能力
“高分子材料改性”是一门理论与实践并重的课程,部分授课内容较为抽象,学生只有通过亲自实践,才能对课堂学习的相关知识进行充分的理解和消化吸收。同时,实践环节的引入,学生们可以在实践过程中提高感性认识,培养学生的动手能力以及发现问题、查阅文献、相互合作去分析解决问题的能力,这对于学生将来的学习和工作都具有重要意义。另外,实践环节具有一定的趣味性,可以有效调动学生的学习积极性[3]。
(三)优化教学方法,发挥学生主动性
在以往的教学过程中发现,课堂上学生的参与程度少,课后缺乏主动复习,导致整体的教学效果不好。教学方法的改革应倡导以学生为主,激发学生自身作为学习主体的意识,使知识的学习从传统的灌输式教育方式向主动吸收式的方向转变,可以有效提高教学效果。例如可以将每堂课开始前的复习时间由以往的老师讲改为学生讲,上课前给学生5分钟时间简要总结上次课学习的主要知识点。这样做一方面可以有效帮助学生提高上课时的注意力,另一方面可以督促学生课后及时复习课堂知识,更加牢固的掌握知识,做到融会贯通。同时该方法的推广,还可以锻炼学生的幻灯片制作水平并给每一位学生提供一个展现自己的机会,增加学生的主体意识[4]。
(四)优化考核方法,引导学生全面发展
课程考核是检验教师教学效果和学生学习效果的重要方式和手段。以往的考核方式主要通过一张试卷来检查学生的学习情况,而学生往往可以通过突击性的复习取得较高的分数,这样的考核方式既不能准确反映老师的教学效果,亦不能充分反映学生对知识的掌握程度[5]。根据高分子材料改性课程的特点,笔者在实际的课程考核中尝试采取灵活多样的考核方式。一是增加平时成绩所占比重,将平时成绩所占的比重从30%提高至40%,使学生认识到平时学习的重要性;二是进一步增加随堂提问,提高学生上课时的注意力,减少课外作业在平时成绩中所占的比重;三是引入课前5分钟,让学生利用幻灯片总结复习上节课学习的内容,督促学生养成课后复习的良好习惯。
三、教学改革效果
“高分子材料改性”课程从江苏科技大学材料科学与工程学院高分子材料与工程专业2009级开设,目前已经开设7届。近三届学生的成绩分析表明,该课程平均优良率为92%。通过本课程的学习,使学生利用共混改性相关的基本知识去分析与解决实际问题的能力得到明显提高,很多同学参与了本科生的创新计划大赛,做了很多有意思的实验性课题,部分同学取得了较好的成绩。
四、结论
“高分子材料改性课程”教学改革是一项系统工程,笔者以培养学生有效利用共混改性相关的基本知识去解决实际应用问题为出发点,通过调整授课计划、增加实践环节、优化教学方法和考核方法,去引导学生树立良好的学习习惯,充分掌握高分子共混改性的相关知识点。实践证明,对“高分子材料改性课程”课程进行教学改革能够有效地激发学生的学习积极性和主动性,充分发挥学生自身潜力,为学生将来的学习与工作奠定坚实的基础。
参考文献:
[1]王国全.聚合物共混改性原理与应用[M].北京:中国轻工业出版社,2006.
[2]杨菁菁,周健,周仕龙,杨润苗.“高分子材料改性综合实验”课程教学的改革与实践[J].江苏理工学院学报,2015,(6).
[3]于淑娟.《聚合物合成工艺学》课程教学与改革[J].广西师范学院学报:自然科学版,2012,(2).
[4]赵德仁,张慰盛.高聚物合成工艺学[M].北京:化学工业出版社,2006.
[5]李馨.考试改革对提高大学生综合素质的探讨[J].农业教育研究,2009,(3).
Teaching Reform of "Polymer Materials Modified" Course
ZHUO Qi-qi
[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2013)20-0049-02
一、 土木工程材料实践教学的必要性
土木工程材料是土建类专业的技术基础课,是一门与专业紧密相关的课程。长期以来,土木工程材料教学内容包括课堂教学和实验两大部分。课堂教学着重材料性质、标准、应用和制备方法。但土木工程材料种类繁多 ,从无机到有机 ,从金属到非金属 ,各种材料的成分、性质差异很大,课堂教学内容难于用一条主线相连 ,要掌握好教学内容 ,为将来工程应用奠定基础, 我们应让学生 “理论与实践相结合 ,知识与能力相结合” ,因此 ,“土木工程材料”的实践课程就显得非常重要。传统的土木工程材料除了理论课还有实验课 ,一般实验课占理论课的三分之一,虽说实验课能在一定程度上增加学生对建筑材料的认知程度,但不管是上理论课还是实验课,这样的教学模式实质上都是以教师为中心 ,学生处于一种被动从属的地位 ,缺乏主动性和兴趣性 ,不能对课堂理论融会贯通,不利于提高学生发现问题和解决问题的能力 ,也不利于引导学生突破思维,不利于培养学生创新的能力。20世纪末,我国的高等教育进行了较大幅度的调整,土木工程材料在原有的建筑工程材料的基础上拓宽覆盖了交通土建工程、城市规划等内容,且近几年来各种教材的标准和规范变动较大,实验方法也有所改变,使得教学的结果是学生知识面窄,对新材料、新标准的了解少,认识肤浅,实际应用能力差,毕业后进入建设第一线时的盲目和不知所措状况较突出。由于专业拓宽,原有的土木工程材料课程教学大纲已不能适应当前的需要,因此必须修订教学大纲,增加实践教学的课时,以做到教学大纲具有鲜明的适应性、先进性。
二、 土木工程材料实践环节教学改革的内容和具体措施
1.先以一个开设土木工程材料的班级作为试点班(总学时:54,如建筑工程专业),按修改后的教学计划去实施,即理论课由原来的40课时减少为32课时,实验课的课时由原来的14课时减少为11课时,增加实践课时10,具体实施方案如下:
1-10课时以理论讲授为主,(可板书和多媒体结合采用),11-14课时为实验课,15-18课时为实践教学(如:混凝土构件厂或砖厂),19-25课时以理论讲授为主,26-28课时为实验课环节,29-32课时为实践教学环节(某工程施工现场)33-40课时以理论讲授为主,41-44课时为实验课环节,45-48课时为实践教学环节,(各大建材市场参观)49-54课时以理论讲授为主。
2.选取和上次不同专业的班级(教学环节中不需要进行试验的班级,如城规、建筑专业)进行教改实施计划(总学时32课时)。即理论课由原来的32课时减少为24课时,增加实践课时8,具体实施方案如下:
1-10课时以理论讲授为主,(可板书和多媒体结合采用),11-14课时为实践教学(如:学校附近施工现场),15-24课时以理论讲授为主,25-28课时为实践教学环节(各大建材市场参观),29-32课时以理论讲授为主(总结)。
在进行教改的时候,教师应首先把土木工程材料的基本概念、生产过程、技术性质传授给学生,然后把这种材料的应用留给学生自己看,再提出一些问题,通过让学生去现场实习、思考、查文献,综合运用所学知识等手段最后得出结论,通过提问了解学生掌握知识的程度。最后,把这些问题的正确答案告诉学生,进行总结。针对学生自学存在的问题,有目的地指导他们,教会他们如何自主地学习,养成自己读书,自己钻研,自己应用的好习惯。从而培养他们独立获取知识的能力,以及独立制订学习计划、独立安排利用时间的能力。例如,我在课堂教学中,讲到墙体材料的章节时,就提出和实际情况相关的问题,“为什么有时会看到墙面鼓包开裂的情况”?“和以前说到的石灰这种材料有什么联系”?这样的问题会激发学生的好奇心和求知欲。这样,我在讲授答案和章节内容的时候也会加深他们的印象。
当然,教师应预先做好教学日历,和实验室的老师协商,让老师安排在上理论课的同时穿插上实验课,这可能会导致时间上的安排有问题,但应尽量克服。同时应当注意学生去建材市场或工地时的人身安全问题。
这样通过课堂讲授与实际工程材料交叉渗透的零距离教学模式,可以形成优势互补、相互促进的良性循环,起到完善教学手段,有效提高教学效果的目的。比起在课堂上用幻灯片播图片,板书讲授的效果要好很多。通过建立多种方式相结合的项目体系,兼顾实验教学的深度和广度,既强化了重点,又保证了课程的完整性,可更好地将实践教学与社会需求紧密对接。
三、教改过程中需要注意的问题
1.学生的人身安全不能得到充分的保证,特别是在工地上上课时,学生会对周围的建筑材料看、摸,甚至会到处乱走,在不了解整个工地施工情况的条件下,学生的安全会存在极大的隐患。
2.增加实践教学环节的情况下会压缩一定课堂教学环节,虽然可通过针对不同专业讲授教学重点的方式解决,但还是存在课时偏少2-4学时的情况,这可在以后的教学大纲中进行一定的修改。
3.学生的学习积极性有所提高的同时,教师需要承担的任务也更重(包括租车带学生去建材市场等),在科研经费有限的情况下教师也要有更高的服务于教学的精神。
4.教材的选取应结合自己学校的特点,最好能有一套符合学生特点的自编教材,并建立考试题库,逐步完善土木工程材料这门课程的教学改革。
四、土木工程材料实践环节教学改革后的效果
通过对土木工程材料实践课程的教学改革,让学生的学习积极性得到了大幅度的提高,学生通过实地参观,不仅能够掌握专业的基础知识,而且能够提高发现问题、解决问题的能力。比如说未改革前,教师在讲授混凝土这一章节时,对混凝土的施工配合看似道理简单易懂,但内容平淡枯燥,再加上繁多的条文叙述及经验公式,学生学习后常常印象不深,而在墙体材料的讲述中,对于国家已明令禁止的实心黏土砖,完全可以不讲,其他烧结砖也可以少讲,而可以增加一些新型的墙体材料内容,如混凝土砌体、节能环保墙体、整体装配式隔墙等内容,又如对于混凝土形成的讲解,可以将学生带到施工现场,从配料(包括材料堆场、原材料含水率、计量方法、计量精度等)、搅拌(包括搅拌机的类型、搅拌时间等)、运输(运输距离、运输方式等),到浇筑、成型、养护的施工过程,生动形象地展现在学生面前。我们可能在教室里一遍遍讲很多次,学生掌握起来还不一定准确,但到了现场,面对施工现场和工人的实际操作演练,教师的演示与学生自己的观察一结合,学生对混凝土的整个生产过程就马上清楚了,而且容易牢固掌握。通过三年对土建类不同专业(建筑工程、建筑、城规、水利水电、交通)的学生进行实践课程的教改,学生对这一教学点的理解远超出课堂上的讲授,自己不仅能亲自配制不同强度的混凝土,并能发现施工中的不足之处,这在以前的教学课程是不能达到的。对教师而言,因增加了实践教学的课时,如要相应减少理论课或实验课的课时,必须按照土建类各个专业的不同特点来讲解,详略得当,这就要求教师理论知识的讲解更加娴熟,同时也要不断了解新型材料的基本性能,使得在实践教学环节教师的讲解更加精彩。这就要求教师多查资料,不能仅靠书本上的知识来讲课。而且教师能够在带领学生实验、参观的同时发现新材料、新知识,找到教学中的不足之处,多拿实际工程给学生讲解,这也有利于教师的教学水平及科研能力的提高。
五、 结束语
土木工程材料是一门涉及面较广的课程,如果教师能通过各种手段相结合的方法,紧跟土木工程材料的发展趋势,理论联系实际并鼓励学生多开动脑筋,就能使教学水平上一个新台阶,就可使学生在有限的时间内取得最佳的学习效果。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 彭小芹.土木工程材料[M].重庆:重庆大学出版社,2013,(1).
[2] 中国建筑科学研究院.混凝土结构设计规范[M].北京:中国建筑工业出版社,2011,(5).
“材料科学基础”是材料科学与工程学科本科生进入专业的第一门学科基础课。该课程的特点是理论性强,微观抽象,“灌输”起来难度较大,效果欠佳。近几年来,我们在课程中探索研究型教学的具体方式,取得了较好的教学效果。
一、研究型教学在“材料科学基础”课程的实践
1. 开展“课堂讨论”,激发创新意识
我们在课程的重点和难点章节(晶体结构、位错、相图、塑性变形等)安排了4次课堂讨论,每次2学时,共8学时,约占总学时的8%。
讨论题由教师拟定,同时,也吸收了少量学生自己提出的题目。在内容上,讨论题分为基本概念、基本方法、基本能力3个方面;在难度上,讨论题分为易、较难、难3个层次。例如,针对六方晶系晶向指数的标注(重点之一,也是难点之一),提出了3个讨论题目:(1)标出六方晶胞中已知晶向的指数;(2)为什么密排六方结构是简单六方点阵;(3)对于标注六方晶系晶向指数,你有什么更好的方法?讨论题(1)属基本方法,比较容易,旨在检验学生对教材中的方法掌握的程度;讨论题(2)属基本概念,教材中没有答案,难度较大,旨在帮助学生从基本概念出发、通过自己的思考进一步加深对基本概念的理解;讨论题(3)属创新型问题,富有挑战性,难度很大,旨在激发学生创新精神、培养创新意识。
讨论题尽可能早地发给学生,以使学生有充足时间思考和准备。学生从课堂讨论得到的收获主要在于讨论前的思考和准备过程中,可以说,过程比结果更重要。讨论课以小班(30人左右)为单位进行,由学生自己主持,教师以普通一员参与讨论,并在每个讨论题结束之后予以简短点评。讨论课成绩由各班自己评定,并在课程总成绩中占一定比例(约10%)
在三届教学中实施课堂讨论的实践表明,效果明显:(1)提高了学习兴趣;(2)加深了对基本知识的理解和掌握。例如,绝大多数学生熟练掌握了六方晶系晶向指数标注这一难点;(3)提高了自主学习的能力;(4)激励了创新精神;(5)取得了实质性创新成果。2006级本科一位同学提出了确定面心立方和体心立方晶体始滑移系的新方法,并在核心期刊正式发表[1]。2007级本科一位同学提出了标注六方晶系晶向指数的新方法,也在核心期刊正式发表[2];(6)提高了综合素质。正如学生自己所感受的那样[3]:锻炼了语言表达能力,增强了人际交流的能力,提高了同学间的合作能力。
2. 开展“读书思辨”,培养批判精神
书籍是前人知识的总结,是人类进步的阶梯。因此,读书是学习过程中的重要环节。然而,“学而不思则罔,思而不学则殆”,持何种态度读书,用何种精神去读书,用何种方法去读书,是教学过程中必须正确引导学生的重要问题。
我们在教学中安排了“读书思辨”环节,鼓励学生用怀疑的态度读书,用批判的精神读书,用思辨的方法读书,通过读书思辨激发创新精神、培养创新能力。首先要让学生不迷信书本,不迷信权威,要用怀疑的态度去读书。其次要让学生懂得前人的认识只是相对真理,是有局限性的,并不是对认识的终结,因此要用批判的精神去读书。最后要让学生懂得读书的目的不仅仅是继承,更是为了发展和创新,因此要通过自己的学习和思考尝试新的观点和见解,用思辨的方法去读书。
材料科学基础方面的现行教科书及学习辅导教材有几十种之多。我们要求学生任意选读一本,针对书中的一个问题进行思辨,在规定的时间内提交读书报告,将报告在课程网站中集中展示。并对读书报告进行成绩评定,计入课程总成绩(约占5%)。
在2007级试行的结果表明,绝大多数同学有很高的热情和兴趣,大胆地提出了各种“疑问”,并查阅参考资料,认真“思辨”,最终得出自己的见解。例如,我们所用的教科书在介绍六方ZnS的晶体结构时写道: 该类结构实际上是由负离子(S2-)和正离子(Zn2+)各自形成的密排六方点阵穿插而成,其中一个点阵相对于另一个点阵沿C轴位移了1/3的点阵矢量。教师在课堂上指出该段论述是错误的,要求同学们自己课外思考,得出正确的表述。经过思辨,不少同学认为:该段论述中有两处错误,一是“密排六方”不是“点阵”,而是“结构”;二是位移量不是“1/3”,而是“3/8”。同学们在读书报告中的观点也许还不成熟甚至错误,但没有今日的思想火花,哪会有明日的创造发明。
3. 开展“课外创新”, 提高创新能力
我们充分利用《部级大学生创新实验计划》、《西安交通大学大学生创新实验计划》的经费支持以及学院和课程组教师的科研条件,鼓励有创新愿望并有初步设想的同学积极申报国家和学校的创新实验计划项目,指导和帮助他们完成计划,实现自己的愿望。对于创新成果优秀的学生在课程总成绩中额外加10分(但总成绩不超过100分)。
在指导学生开展课外创新活动过程中,努力做到既精心指导,又不越俎代庖。爱护学生的创新火花,引导学生独立思考,尊重学生的独立见解,真正使学生从中得到锻炼和提高。
近年来,在学习本课程时有约20%的同学参加了各类课外创新活动,并取得了优异成绩。例如,两个项目组学生的创新实验结果在著名材料类国际期刊[4,5]上发表。
课外创新活动,一方面极大地激发了学生的创新精神,提高了查阅资料获取信息的能力、自主学习能力、实验动手能力、分析和解决问题的能力、用英文撰写论文的能力;同时,通过对已经学习过的材料科学基本知识的具体运用,进一步加深了对这部分知识的深刻理解;在共同目标下,项目组成员之间也养成了分工协作、讨论交流、学术争鸣的团队精神。
一、小学数学师资培训课程教材的
目前,用做小学师资培训课程的教材名目繁多、版本各异,有《小学数学教学与研究》、《小学数学教学论》、《小学数学教材与教法》、《小学数学教学手册》等,但大多为本科教育编写,刚刚由中师转型的高职师范教育专业一直没有合适的教材可供师生直接使用,这不能不说是一个遗憾。为了做好教学工作,我们只好选其一个版本作为教学参考书,然后在此基础上进行增减。这样做的结果,给教师的备课和学生的学习都带来诸多不便。于是我们就动起了编写校本教材的念头,写作本文的意义便由此而生。
当前高职学院的学制不外乎两类,或者是初中起点的五年制,或者是高中起点的三年制。但无论是五年制学生,还是三年制学生,都没有系统地学习过小学算数基础理论,更没有小学数学教材教法的概念,因此对高职学生使用的《小学数学教学与研究》教材,老师必须安排对这两部分教学内容进行深入、系统地学习。现行的此类教材可能由于编者的侧重点的原因,适用对象或者是本科学生,或者是已有教学经验的在职小学教师,在内容安排上往往只重视后者而忽略前者,在叙述上重理论而轻实践。这就使现行的《小学数学教学论》教材基本不适合高职学院师生们使用。不光如此,多年来的《小学数学教材教法》课程教学实践也证实,忽略小学数学基础理论的教材是不完备的教材。用这种课本培养的师范类专业学生一定存在严重的知识缺陷,在校内实训阶段就明显地暴露出这一硬伤而常出现知识性错误,相信同行们对此都有共识。《小学数学教学与研究》教材必须重视并尽快纠正这一做法。为此,我就高职学院《小学数学教学与研究》教材内容的组织编排提出以下建议,仅供参考。
二、对《小学数学教学与研究》课程教材内容编排的建议
我以为,适合21世纪高职学院师范类专业使用的《小学数学教学与研究》教材,其内容应由两大模块知识构成,一个模块是小学数学基础理论模块,另一模块是小学数学教材教法模块。基本设想是将原中等师范学校教材《小学数学教材教法》第一、二册内容进行删减,整合取名为《小学数学教学与研究》。将第一册第一章部分节内容和第二章“整数的性质”全章内容归并入《初等整数论》一书。
如果再细分的话,那么《小学数学教学与研究》的小学数学基础理论块应以算数基础理论为主体展开,适当安排以下内容:(1)整数的概念和计数法(主要涵盖:自然数和自然数列、十进制计数法);(2)分数的知识(主要涉及分数概念和性质、分数的四则运算、分数应用题);(3)小数的相关知识(主要包括:小数的概念和性质、小数的四则运算、小数和分数、百分数和近似计算);(4)量的计量的知识(包含量的概念和计量、名数)等内容。
小学数学教学理论块宜安排以下内容:(1)学习《小学数学教学与研究》这门课程的意义(也就是对课程进行一个简单的介绍,给出学习方法引导);(2)小学数学教学目的和教学内容(含小学数学教学目的、小学数学教学内容的选择和编排);(3)小学数学的教学方法(含小学数学的基本教学方法、小学数学教学方法的选择和配合、小学数学课本的使用、教具、学具和电化教学手段的使用);(4)小学数学的教学工作(这是比较重要的知识点,如小学数学课堂教学的类型、备课、上课、小学数学的课外活动、数学成绩差的学生的转化工作、小学生成绩的考查和评定、数学教学的研究活动等);(5)整数和整数四则运算的教学(整数和整数四则运算教学的意义及内容编排、整数认识的教学、整数四则运算的教学、四则混合运算顺序的教学、数的整除性的教学等);(6)问题解决的教学(问题解决的意义和内容编排、简单应用题的教学、复合应用题的教学等);(7)小数、分数、百分数的教学(包含小数分数百分数教学的意义和内容编排、小数的认识和四则运算的教学、分数的认识和四则运算教学、分数小数和四则运算的教学、分数应用题的教学、百分数的教学);(8)量的计量的教学(教学意义、和内容安排、计量单位的认识的教学、名数的化法聚法和简单计算的教学);(9)比和比例的教学(教学的意义和内容安排、比和比例的基础知识的教学、比和比例的应用题教学);(10)几何初步知识的教学(涵盖几何初步知识教学的意义和内容编排、平面几何图形的教学、立体几何图形的教学等);(11)代数初步知识的教学(涵盖代数初步知识教学的意义和内容安排、用字母表示数的教学、简易方程的教学、列方程解应用题的教学等);(12)统计初步知识的教学(涵盖统计初步知识教学的意义和内容安排、简单的统计图表的教学等);(13)说课知识及小论文写作训练;(14)简单教具制作与使用技能训练;(15)教学艺术概论。
之所以安排上述两个模块的内容,主要是基于以下一些考虑。
1.《小学数学教学与研究》课程是高职学院师范类专业的一门专业必修课,兼有理论和实践的功能,师范生通过本门课程的学习,基本掌握小学数学课程中的算数基础理论,以及从事小学数学教学所必需的课程理论、学习理论、教学理论、评价理论和技能,并通过毕业前的校内实训,能基本胜任小学数学教学工作或教学管理工作。所以需要加强小学数学基础理论知识,以小学数学教学的常规教学理论为实践指导。
2.高职学生在校学习期间,应尽可能多地了解和见识国内外数学教育改革的特点与趋势。理解在新一轮基础教育改革的大背景下小学数学教育的发展方向。理解小学数学课程目标、课程内容,了解小学数学教学过程、方法、规律和手段,熟悉小学数学课程与教学评价,掌握小学数学具体内容的分析方法和教学策略。
3.高职学院师范类专业学生要通过《小学数学教学与研究》课程的学习,迷上小学数学教师这样一份伟大的工作,并为干好这份工作尽早储备能量。
按照上述内容编排实施教学,《小学数学教学与研究》这门课程的教学时间大约为84课时,一般安排一个学年的教学时间就足够了。这个安排基本符合高职院校技能课程教学设计的“适度”和“够用”的原则。需要说明的是,我使用这个方案进行了三轮教学实践,检验证实,此方案在理论上可行,在实践上易操作,建议推广使用。不仅如此,在我系刚刚举行的本地实习生顶岗实习信息反馈座谈会上,该方案得到了与会师生代表们的一致好评,建议我院继续坚持这一方案。
参考文献: