高職鑄造專業(yè)《鑄件形成原理》課堂教學(xué)優(yōu)化

藺虹賓，孟 奇，傅 俊，李慧林

（四川工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院材料工程系，四川 德陽 618000）

《鑄件形成原理》是我校2009年示范建設(shè)后材料成型及控制技術(shù)專業(yè)（鑄造技術(shù)方向）新增的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，內(nèi)容包括液態(tài)金屬的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、鑄件凝固過程溫度場測定、液態(tài)金屬結(jié)晶的基本原理及其組織控制、鑄件缺陷的形成及防止措施等，與先期課程聯(lián)系緊密，概念抽象，對于高職學(xué)生理解較困難。因此，筆者采用正交試驗對影響教學(xué)效果的三個主要因素（教學(xué)方法、教學(xué)組織和課后復(fù)習(xí)時間間隔）進行優(yōu)化，收到良好教學(xué)效果。

1 試驗方案及結(jié)果

1.1 試驗條件

試驗在本校09（三專）材料成型及控制技術(shù)專業(yè)（鑄造技術(shù)方向）1、2班中進行，將兩個班上同學(xué)隨機分成9組，以安格英編著教材《鑄件形成原理》中鑄件缺陷的形成及防止措施（課本6～11章）為教學(xué)內(nèi)容。授課后1周組織測試，試題100分，各組成績的平均分為教學(xué)效果的衡量標準。

1.2 正交試驗設(shè)計

試驗有教學(xué)方法、教學(xué)組織和課后復(fù)習(xí)時間間隔三個因素，每個因素取三個水平，采用L9（34）正交試驗表來安排實驗[1]。表1為正交試驗因素與水平表，表2為試驗方案。

表1 正交試驗因素與水平表

表2 試驗方案

1.3 試驗結(jié)果

表3為試驗結(jié)果直觀分析表，表中T1、T2、T3這三行數(shù)據(jù)分別是各因素同一水平結(jié)果之和，然后對T1、T2、T3這三行數(shù)據(jù)分別除以3得到各因素同一水平的平均值，最后一行為各因素的極差，其中，A因素的極差最大，為21.6，說明教學(xué)方法這一因素對此門課程教學(xué)效果影響最大，為主要因素，其次為課后復(fù)習(xí)時間間隔，最后為教學(xué)組織。圖1為試驗各因素水平趨勢圖，通過圖表可以從理論上得出課堂教學(xué)的最優(yōu)化組合為A3B1C1.

表3 試驗結(jié)果直觀分析表

圖1 因素水平趨勢圖

2 結(jié)果分析

2.1 教學(xué)方法的影響

教學(xué)方法是影響試驗結(jié)果的主要因素，結(jié)果表明，采用任務(wù)驅(qū)動教學(xué)方法時其平均成績最高，其次是多媒體教學(xué)，最后是傳統(tǒng)的教學(xué)方法。所謂的任務(wù)驅(qū)動教學(xué)方法是指在學(xué)習(xí)信息技術(shù)的過程中，學(xué)生在教師的幫助下，緊緊圍繞一個共同的任務(wù)活動中心，在強烈的問題動機的驅(qū)動下，通過對學(xué)習(xí)資源的積極主動應(yīng)用，進行自主探索和互動協(xié)作的學(xué)習(xí)，并在完成既定任務(wù)的同時，引導(dǎo)學(xué)生產(chǎn)生一種學(xué)習(xí)實踐的活動[2]。在《鑄件形成原理》這門課程中，老師首先通過具體案例讓學(xué)生看到一些鑄造缺陷，提出我們這一節(jié)課的學(xué)習(xí)任務(wù)是掌握鑄造缺陷的形成機理和防止措施，當學(xué)生明確學(xué)習(xí)目標后，教師指定學(xué)習(xí)方向，引導(dǎo)學(xué)生進行相關(guān)的學(xué)習(xí)，在這個環(huán)節(jié)中，教師要準備好相關(guān)的學(xué)習(xí)資料，設(shè)計教學(xué)問題，同時要培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)積極性、學(xué)習(xí)方法和學(xué)習(xí)習(xí)慣，這一點尤為重要[3]。由于這門課程內(nèi)容豐富，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中也會積累一些問題，老師可以對學(xué)生遇到的問題進行講解分析加深印象。這種教學(xué)方法非常注重學(xué)生主動學(xué)習(xí)性[4]。而傳統(tǒng)的教學(xué)方法是一支粉筆、一塊黑板、一本教案，這種教學(xué)方法以教師為中心，屬于說教式教學(xué)，這種教學(xué)不能給學(xué)生直觀的、感性的認識[5]。多媒體教學(xué)在傳統(tǒng)教學(xué)的基礎(chǔ)上引入多媒體電腦教學(xué)工具，能夠?qū)⒌湫偷陌咐龍D片直觀的展現(xiàn)給學(xué)生，加深學(xué)生的理解，但是這種教學(xué)方法仍然是學(xué)生被動學(xué)習(xí)，學(xué)生的思維受到禁錮，學(xué)習(xí)方法和學(xué)習(xí)習(xí)慣不能得到培養(yǎng)和鍛煉。

2.2 課后復(fù)習(xí)時間間隔的影響

試驗結(jié)果表明，課后復(fù)習(xí)時間間隔是影響教學(xué)效果的第二大因素，僅次于教學(xué)方法。試驗表明第二次上課時復(fù)習(xí)上次上課的內(nèi)容其教學(xué)效果最好，測試前復(fù)習(xí)所學(xué)內(nèi)容其教學(xué)效果也較明顯，上完所有課程進行復(fù)習(xí)其教學(xué)效果不佳。這主要與學(xué)生學(xué)習(xí)過程中對知識的遺忘規(guī)律有關(guān)。圖2為德國心理學(xué)家艾賓浩斯（H.Ebbinghaus）的研究發(fā)現(xiàn)的遺忘曲線[6]，橫坐標為學(xué)習(xí)時間間隔，縱坐標為保持百分比（保持百分比=學(xué)習(xí)間隔時間內(nèi)記住知識數(shù)量/學(xué)習(xí)知識總數(shù)量），曲線說明遺忘在學(xué)習(xí)之后立即開始，而且遺忘的進程并不是均勻的，最初遺忘速度很快，以后逐漸緩慢，學(xué)習(xí)完成20min后就有近42%的所學(xué)內(nèi)容被遺忘，學(xué)習(xí)完成1 d后，只有33.7%的所學(xué)知識被記憶。所以我們應(yīng)該培養(yǎng)學(xué)生課后及時復(fù)習(xí)所學(xué)內(nèi)容的學(xué)習(xí)習(xí)慣，這點在任務(wù)驅(qū)動教學(xué)過程中很重要。從考試的角度來說，測試前復(fù)習(xí)也有一定的效果，這也與諺語“臨陣磨槍，不快也光”說明的道理是一樣的。

2.3 教學(xué)組織的影響

圖2 艾賓浩斯遺忘曲線

教學(xué)組織過程采用整體式、部分式和教材式三個方面來組織教學(xué)。其中以整體式教學(xué)效果最佳。所謂整體式教學(xué)是指在組織教學(xué)時，深入各部分內(nèi)容，同時考慮教學(xué)各部分內(nèi)容之間相關(guān)聯(lián)系，對教學(xué)內(nèi)容做適當?shù)恼{(diào)整，把各種看似孤立的內(nèi)容聯(lián)系起來，以求得整體效果[6]。如《鑄件形成原理》這門課程中液態(tài)金屬結(jié)構(gòu)這一章內(nèi)容中“結(jié)構(gòu)起伏”與金屬結(jié)晶這一章內(nèi)容中“晶胚”是密切相關(guān)的；液態(tài)金屬結(jié)構(gòu)這一章內(nèi)容中“成分起伏”，金屬結(jié)晶這一章內(nèi)容中的“成分過冷”，鑄件缺陷這一章內(nèi)容中的“偏析”等內(nèi)容都有一定的聯(lián)系，同時，“成分過冷”也是影響鑄件組織的主要因素之一。如果老師在組織教學(xué)時能夠從整體出發(fā)，有利于學(xué)生對知識的總結(jié)、理解和綜合應(yīng)用。部分式教學(xué)以知識點和知識塊為主，沒有從全局出發(fā)，沒有觸類旁通。教材式就是完全按照教材先后順序進行講解，其實優(yōu)秀教材對組織教學(xué)是非常重要的[7]，但由于教材在編寫時考慮內(nèi)容的連貫性和邏輯性，會把一些有內(nèi)在聯(lián)系的知識放在不同章節(jié)中，這就要求老師組織教學(xué)時能夠從整體宏觀出發(fā)，把知識能夠聯(lián)系起來進行復(fù)習(xí)和講解。整體式教學(xué)并不是完全拋開部分，而是要求老師要深入部分，立足于整體。

3 結(jié)束語

根據(jù)試驗，《鑄件形成原理》課堂教學(xué)的優(yōu)化方案為A3B1C1，即任務(wù)驅(qū)動教學(xué)方法、整體式組織教學(xué)、第二次上課進行復(fù)習(xí)上次課程內(nèi)容組合可以取得較好的教學(xué)效果，并用這種組合重新教學(xué)，得到組平均成績?yōu)?1.7，效果明顯。另外，老師在教學(xué)過程中要注意培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、自主學(xué)習(xí)的能力以及學(xué)生在課后及時復(fù)習(xí)所學(xué)內(nèi)容的學(xué)習(xí)習(xí)慣。

［1］劉文卿.實驗設(shè)計［M］.北京：清華大學(xué)出版社.2005.

［2］王后軍.網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的“任務(wù)驅(qū)動”式教學(xué)［J］.新課程研究，2008（3）：9-11.

［3］彭軍飛.“行為導(dǎo)向教學(xué)法”在Photoshop教學(xué)中應(yīng)用［J］.西江教育論叢，2007（2）：34-35.

［4］趙廣博.網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下高中地理課堂任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)探索［J］.廣東教育信息，2009（5）：22-25.

［5］戴沛伸.任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)法在我校體育與健康教學(xué)中應(yīng)用［J］.魅力中國，2009（16）：2-6.

［6］伍新春.高等教心理學(xué)［M］.北京：高等教育出版社.2007.

［7］劉恕.優(yōu)化教學(xué)方法叢書之教材分析方法［M］.北京：高等教育出版社，2006.