郭娜娜 方晓英 殷凤仕 尹文红

摘 要：《金属材料学》课程是一门材料科学理论与材料在工程实际应用中结合较强的专业主干课，为了实现该课程的信息化建设，笔者从教学内容信息化、教学方法信息化、考核方式信息化和辅助教学方法信息化4个方面进行了教学改革。这将对提高教学效果、调动学生的学习积极性、加强学生创新思维能力和提高学生的实践应用能力将具有重要的意义。

关键词：金属材料学 课程信息化 教学改革

中图分类号：TG14-4；G642 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2019）02（b）-0194-02

《國家教育事业发展“十一五”规划纲要》中指出：“加快教育信息化步伐，实现信息技术与教育教学的有机结合”。信息技术在教育教学中的应用逐步提升了教学水平，打破了传统的教学模式，由课堂逐渐实现向“学堂”的转变[1]。并且，高校的课程、教学手段、教学环境都在不断地向信息化迈进。信息化技术成为教学发展中的变革力量，显著地推动了学校的发展，提高了教学的活跃性，丰富了学习资源，改变了教师与学生的关系，而这些都为教学水平的提升与创新奠定了良好的基础。在信息技术与教育教学有机结合的过程中，课程信息化是信息技术在教育教学中应用的一个重要方面，它是实现因材施教、因需施教，实现教育个性化的重要手段，也会提升教学质量和教学效果的有力手段。

《金属材料学》是一门材料科学理论与材料在工程实际应用中结合较强的专业主干课，该课程系统地介绍金属材料合金化的一般规律及各类主要金属材料的成分、工艺、组织和性能之间的关系，同时也是学生在今后工作岗位上最具有实践指导意义的一门课程。通过该课程的学习使学生能够根据零件的服役条件，合理地选择、使用金属材料，并制定其热加工工艺，根据现代科技和工艺的发展，了解新材料、新工艺和新技术的发展及应用，具有初步从事金属材料研究和加工的能力和技术管理能力[2，3]。如何实现《金属材料学》的课程信息化建设是该课程教学改革的重点。

1 学校金属材料学课程教学现状分析

目前笔者学校《金属材料学》的教学过程中以教师和教材为中心，以传授知识为主要教学目标，教学方法主要采用教师课堂授课为主，辅以课程实验，尽管在教学过程中使用了PPT、电子文档及简单的视频动画等信息化技术手段，但学生仍然主要是被动学习知识，不能有效激发学习兴趣和创新思维能力。这样的教学方法一方面导致学生的实践能力和创新能力不足，实际动手能力和解决问题能力欠佳，另一方面还导致与社会需求结合不紧密，学生在工作单位不能得到用人单位的认可。

课程的信息化建设能形象、生动、直观地显示在传统教学手段下很难表达的教学内容或无法观察到的现象。课程信息化可以运用视听结合的方式表达学习内容，为学生提供直观、生动的感性认识，可以调动学习的视觉、听觉两种功能化抽象为具体，化静态为动态，提高学生的理解程度和记忆率。同时还可以让学生查阅资料参与到教学过程中。利用视频、动画等向学生呈现生产实践的具体实例，从而有效地解决以上教学存在的问题。因此，《金属材料学》课程的信息化建设是极其重要且非常有必要的，且在建设过程中应该将信息化设计并实施在教学的各个环节中。

2 课程信息化的实施

为了完成《金属材料学》课程的信息化建设，解决学生在目前课程教学中被动学习、创新能力与实践能力不足的问题，笔者将课程信息化建设实施在教学的各个环节，其具体实施方案如图1所示。我们将在教学内容信息化、教学方法信息化、考核方式信息化以及辅助教学信息化4个方面实施。

2.1 教学内容信息化

《金属材料学》这门课程知识点广泛、抽象，其内容涉及钢铁材料、非铁金属材料如铝合金材料、铜合金材料、钛合金材料，金属功能材料以及近代发发展的金属间化合物和金属基复合材料等诸多方面。为了更加直观地介绍各类合金的生产加工过程以及在生产和生活中的应用，教师通过查阅大量的视频和动画更加直观地呈现教学内容。例如铝合金具有密度低、可塑性强、耐腐蚀性强、强度高等特点，被广泛应用于航天、船舶、机械制造及化学工业中。因此在教学前可以查阅各种铝合金应用的实例，利用多媒体技术呈现各种铝合金零部件及其应用环境，由案例引入讲述理论知识。此外，可以利用摄像机、照相机到生产实习现场跟踪拍摄有关资料，制作成教学录像片，根据课程教学需要，通过插播实习的视频文件，把课堂讲授和现场案例紧密结合起来。此外，还可以查阅最新科研成果，并将教学内容与科研成果相结合，进行案例教学、实例研讨。为了让学生也能参与到课程的信息化建设中，笔者对材控2015级热处理专业的学生进行了分组，由各小组完成非铁金属材料或其他自己感兴趣的材料的资料的搜集和整理，并在讲述到该类合金时先由各小组上台讲述20min。在该过程中学生充分调动了学生的积极性，通过小组协作完成提高了学生的团队合作能力，更为重要的是让学生自己充分利用资源的信息化丰富了教学内容。

2.2 教学方法信息化

以往的教学主要是以教师讲授为主，在课程信息化建设过程中，我们改变以教师讲授为主的方式，开展自主式、启发式教学，培养学生的自主学习能力。除了上面采用的小组搜集整理并讲述各合金的相关资料外，教师还可以按照该课程的主线“材料服役条件—成分设计—加工工艺—组织—性能—环境”设计多个材料设计案例，然后将学生进行分组，指导学生利用图书馆和网络等资源查阅资料，整合自己收集到的信息，之后学生制作成PPT或者简短视频并在课堂上讲述，最后老师做评价及总结，指出存在的问题及在今后学习中应注意的问题。

2.3 考核信息化

在之前的教学中，通常通过布置课后作业的手段达到巩固知识的目的。然而在批阅作业中发现部分学生直接从网络搜索答案或者照抄他人作业，成效较低。而且，课后作业大部分为课本内的知识，并不能扩充学生的视野。因此教师预先设计好若干综合性题目，学生自由选择题目，查阅文献资料撰写小论文，这样能充分调动学生学习的主观能动性，同时培养学生的自学能力和论文写作能力。如针对某一机械零件给出具体的服役条件，学生查阅资料和理解文献，相互讨论，利用所学知识对服役条件、性能要求、材料选择、热处理工艺、组织结构等进行分析论证，同时要求论文规范格式。这个过程的完成对于学生在大四完成毕业论文将起到重要的辅助作用。

除了将作业的形式由完成课后作业变为书写小论文外，在计算平时成绩时，我们还将课堂讲述、小组讨论部分等学生参与的所有环节全部计入平时成绩的考核中。最后的小论文部分也由学生上传到网络教学平台，让所有学生参与到小论文的评分中，在这个过程中学生可以充分共享查阅到的资源，并分享自己的观点与看法。

2.4 辅助教学方法的信息化

《金属材料学》课程在该校开设学时仅有48学时，其中还包括6个学时的实验教学，因此在42学时内完成所有合金材料的讲述时间是非常有限的，在以往的教学中只能有所重点地讲述部分合金，在课程信息化建设的过程中，我们充分利用网络教学平台，将预习知识点、讲课的重点内容、PPT、讲稿总结、拍摄的视频等学习资料，放在网络教学平台上供学生下载，随时观看学习，同时提前发布小论文题目等，扩展学生知识面和了解合金的深度。此外，还可以利用学校网络教学平台的讨论答疑区，让学生之间互相答疑。同时利用电子邮件、QQ和微信等现代化学生喜爱的交流方式，随时解答学生提出的问题，并分享与金属材料学相关的专业知识和科学前沿。

3 结语

为了完成《金属材料学》课程的信息化建设，我们从教学内容信息化、教学方法信息化、考核方式信息化和辅助教学方法信息化4个方面开展，并在这个过程中我们将抽象的理论知识与实际生产视频相融合，提高学生的生产实践能力，更好地满足社会对本专业学生的需求，同时督促学生由被动学习转变为学生主动学习，提高学生的创新能力和独立分析问题及解决问题的能力。

参考文献

[1] 国家教育部.国家教育事业发展“十一五”规划纲要[Z].2007.

[2] 戴启勋.金属材料学[M].北京：化学工业出版社，2014.

[3] 吴承建，陈国良，强文江.金属材料学[M].北京：冶金工业出版社，2000.