高职铸造专业《铸件形成原理》课堂教学优化

蔺虹宾，孟 奇，傅 俊，李慧林

（四川工程职业技术学院材料工程系，四川 德阳 618000）

《铸件形成原理》是我校2009年示范建设后材料成型及控制技术专业（铸造技术方向）新增的一门专业基础课，内容包括液态金属的结构与性质、铸件凝固过程温度场测定、液态金属结晶的基本原理及其组织控制、铸件缺陷的形成及防止措施等，与先期课程联系紧密，概念抽象，对于高职学生理解较困难。因此，笔者采用正交试验对影响教学效果的三个主要因素（教学方法、教学组织和课后复习时间间隔）进行优化，收到良好教学效果。

1 试验方案及结果

1.1 试验条件

试验在本校09（三专）材料成型及控制技术专业（铸造技术方向）1、2班中进行，将两个班上同学随机分成9组，以安格英编著教材《铸件形成原理》中铸件缺陷的形成及防止措施（课本6～11章）为教学内容。授课后1周组织测试，试题100分，各组成绩的平均分为教学效果的衡量标准。

1.2 正交试验设计

试验有教学方法、教学组织和课后复习时间间隔三个因素，每个因素取三个水平，采用L9（34）正交试验表来安排实验[1]。表1为正交试验因素与水平表，表2为试验方案。

表1 正交试验因素与水平表

表2 试验方案

1.3 试验结果

表3为试验结果直观分析表，表中T1、T2、T3这三行数据分别是各因素同一水平结果之和，然后对T1、T2、T3这三行数据分别除以3得到各因素同一水平的平均值，最后一行为各因素的极差，其中，A因素的极差最大，为21.6，说明教学方法这一因素对此门课程教学效果影响最大，为主要因素，其次为课后复习时间间隔，最后为教学组织。图1为试验各因素水平趋势图，通过图表可以从理论上得出课堂教学的最优化组合为A3B1C1.

表3 试验结果直观分析表

图1 因素水平趋势图

2 结果分析

2.1 教学方法的影响

教学方法是影响试验结果的主要因素，结果表明，采用任务驱动教学方法时其平均成绩最高，其次是多媒体教学，最后是传统的教学方法。所谓的任务驱动教学方法是指在学习信息技术的过程中，学生在教师的帮助下，紧紧围绕一个共同的任务活动中心，在强烈的问题动机的驱动下，通过对学习资源的积极主动应用，进行自主探索和互动协作的学习，并在完成既定任务的同时，引导学生产生一种学习实践的活动[2]。在《铸件形成原理》这门课程中，老师首先通过具体案例让学生看到一些铸造缺陷，提出我们这一节课的学习任务是掌握铸造缺陷的形成机理和防止措施，当学生明确学习目标后，教师指定学习方向，引导学生进行相关的学习，在这个环节中，教师要准备好相关的学习资料，设计教学问题，同时要培养学生学习兴趣、学习积极性、学习方法和学习习惯，这一点尤为重要[3]。由于这门课程内容丰富，学生在学习过程中也会积累一些问题，老师可以对学生遇到的问题进行讲解分析加深印象。这种教学方法非常注重学生主动学习性[4]。而传统的教学方法是一支粉笔、一块黑板、一本教案，这种教学方法以教师为中心，属于说教式教学，这种教学不能给学生直观的、感性的认识[5]。多媒体教学在传统教学的基础上引入多媒体电脑教学工具，能够将典型的案例图片直观的展现给学生，加深学生的理解，但是这种教学方法仍然是学生被动学习，学生的思维受到禁锢，学习方法和学习习惯不能得到培养和锻炼。

2.2 课后复习时间间隔的影响

试验结果表明，课后复习时间间隔是影响教学效果的第二大因素，仅次于教学方法。试验表明第二次上课时复习上次上课的内容其教学效果最好，测试前复习所学内容其教学效果也较明显，上完所有课程进行复习其教学效果不佳。这主要与学生学习过程中对知识的遗忘规律有关。图2为德国心理学家艾宾浩斯（H.Ebbinghaus）的研究发现的遗忘曲线[6]，横坐标为学习时间间隔，纵坐标为保持百分比（保持百分比=学习间隔时间内记住知识数量/学习知识总数量），曲线说明遗忘在学习之后立即开始，而且遗忘的进程并不是均匀的，最初遗忘速度很快，以后逐渐缓慢，学习完成20min后就有近42%的所学内容被遗忘，学习完成1 d后，只有33.7%的所学知识被记忆。所以我们应该培养学生课后及时复习所学内容的学习习惯，这点在任务驱动教学过程中很重要。从考试的角度来说，测试前复习也有一定的效果，这也与谚语“临阵磨枪，不快也光”说明的道理是一样的。

2.3 教学组织的影响

图2 艾宾浩斯遗忘曲线

教学组织过程采用整体式、部分式和教材式三个方面来组织教学。其中以整体式教学效果最佳。所谓整体式教学是指在组织教学时，深入各部分内容，同时考虑教学各部分内容之间相关联系，对教学内容做适当的调整，把各种看似孤立的内容联系起来，以求得整体效果[6]。如《铸件形成原理》这门课程中液态金属结构这一章内容中“结构起伏”与金属结晶这一章内容中“晶胚”是密切相关的；液态金属结构这一章内容中“成分起伏”，金属结晶这一章内容中的“成分过冷”，铸件缺陷这一章内容中的“偏析”等内容都有一定的联系，同时，“成分过冷”也是影响铸件组织的主要因素之一。如果老师在组织教学时能够从整体出发，有利于学生对知识的总结、理解和综合应用。部分式教学以知识点和知识块为主，没有从全局出发，没有触类旁通。教材式就是完全按照教材先后顺序进行讲解，其实优秀教材对组织教学是非常重要的[7]，但由于教材在编写时考虑内容的连贯性和逻辑性，会把一些有内在联系的知识放在不同章节中，这就要求老师组织教学时能够从整体宏观出发，把知识能够联系起来进行复习和讲解。整体式教学并不是完全抛开部分，而是要求老师要深入部分，立足于整体。

3 结束语

根据试验，《铸件形成原理》课堂教学的优化方案为A3B1C1，即任务驱动教学方法、整体式组织教学、第二次上课进行复习上次课程内容组合可以取得较好的教学效果，并用这种组合重新教学，得到组平均成绩为81.7，效果明显。另外，老师在教学过程中要注意培养学生的学习兴趣、自主学习的能力以及学生在课后及时复习所学内容的学习习惯。

［1］刘文卿.实验设计［M］.北京：清华大学出版社.2005.

［2］王后军.网络环境下的“任务驱动”式教学［J］.新课程研究，2008（3）：9-11.

［3］彭军飞.“行为导向教学法”在Photoshop教学中应用［J］.西江教育论丛，2007（2）：34-35.

［4］赵广博.网络环境下高中地理课堂任务驱动式教学探索［J］.广东教育信息，2009（5）：22-25.

［5］戴沛伸.任务驱动式教学法在我校体育与健康教学中应用［J］.魅力中国，2009（16）：2-6.

［6］伍新春.高等教心理学［M］.北京：高等教育出版社.2007.

［7］刘恕.优化教学方法丛书之教材分析方法［M］.北京：高等教育出版社，2006.