《粉末冶金原理》教学中引入网络技术的教学模式探索

杨钰桦，周珺

（1.江西科技师范大学材料与机电学院，江西南昌 300038；2.江西科技师范大学通信与电子学院，江西南昌 300013）

中国在新石器时代晚期就开始有冶金及冶金技术的发展，比如人类早期炼铜和炼铁的兴起，到技术的成熟，历经几千年。在冶金领域，粉末冶金是其中极其重要的一种冶金手段，粉末冶金技术能很好地克服传统冶金技术的不足，解决常规冶金过程中无法解决的一些问题，生产具有独特特性的零部件，日益受到冶金领域专家和企业的重视。粉末冶金技术通过多学科技术相互融合，比如与化学化工、材料学、机械学等学科相互融合，从而使得粉末冶金技术和工艺达到了新的高度。在冶金行业，高精尖的产品往往需要利用粉末冶金的方式，粉末冶金在各方面得以广泛应用[1]。

作为粉末冶金技术广泛发展的理论基础，《粉末冶金原理》课程是大学中金属材料与工程等专业的学生必修的一门课程，通过本课程的学习，旨在加深学生专业领域的学习深度，培养相关专业的学生利用所学的粉末冶金理论和技术，能够快捷、高效、绿色、低成本、精密地制造所需要的材料或零部件[2]。总体来说，它是研究金属以及金属化合物，通过制备出粉末材料，并经过一定的工艺如成型、脱脂、烧结等工艺，制备出达到工艺要求的产品的一门课程。

1 《粉末冶金原理》课程概论

《粉末冶金原理》课程涉及的技术领域非常广泛，属于一门综合性的多学科交叉的课程，内容涉及冶金学、化学、力学、材料学、热学、自动化控制等诸多学科。另外，现代粉末冶金技术在一些高科技领域如兵器装备、航空航天等设备的制造中被不断应用，这也对粉末冶金技术提出了新的要求，从而促进粉末冶金产生了新的工艺、新的技术，对大学开设的《粉末冶金原理》这门课也产生了一定的影响，需要它跟紧科技进步的脚步，让学生在理解《粉末冶金原理》理论内容的同时，了解现代社会对它提出的新要求，所以授课方式和方法需要结合现代授课技术，以达到好的授课效果[3]。因为《粉末冶金原理》课程属于综合性的交叉学科，涉及的相关理论较多，学生在理解和接受方面有一定难度。基于此，我们首先要清楚本课程的核心是让学生熟悉制备金属粉末材料的原理和相关技术工艺，掌握各种粉末体的制备方法及粉末合金性能和应用[4]。因此，如何将专业术语的内容转化为通俗、科学的表述，并与工程应用实例相结合；如何将课程知识与学生兴趣相结合；如何采用科学有效的评价模式来督促学生由被动地接受转化为主动的学习；如何在授课过程中将粉末冶金领域最前沿的研究热点有效地让学生理解并掌握，这些都是课程教学中亟待解决的问题。而如何将课本中的核心知识和概念通俗易懂地进行讲解和诠释、如何合理利用学生的课前、课中和课后的时间，发挥学生的主观能动性，借助互联网信息技术，通过雨课堂、学习通、慕课堂等智慧教学工具实现与正常教学的合理衔接将是核心内容[5]。

目前国内外学者主要从如何理论联系实践授课、如何提高学生的学习积极性方面开展研究。然而现代信息技术发达，随着互联网信息技术的出现及工业的发展，学生可以通过网络接触大量的外部信息，在讲授《粉末冶金原理》课程时可以适时引入网络技术，如雨课堂、学习通、慕课堂等智慧教学平台，实现线上与线下教学相结合，使学生学习积极性提高[6-8]，达到更加生动有效地课程讲授的目的。

2 《粉末冶金原理》教学引入网络技术的对策

2.1 引入粉末冶金领域的前沿研究成果，使学生了解学术前沿技术

这样可以提高学生的专业素养，拓宽学术视野，弥补以往教科书对前沿技术滞后的缺点，提升学生的学术能力，比如高性能非晶纳米晶软磁功能材料的制备及其在现代行业中的应用、铁基软磁复合材料粉体绝缘包覆及其在现代行业中的应用，以及粉末法磁性材料的微结构设计及其电磁性能调控等。学术前沿包括多方面，每一个细分领域对材料的制备有不同的要求，对制备出来的材料性能要求也差别较大，如果要对这些前沿领域都能熟悉，需要授课教师勇于学习粉末冶金领域各方面的前沿知识，将其适当而全面地引入教学中，对教师具有一定的挑战性。

2.2 课前预习

没有上课之前，让学生自习，学生可以借助互联网，快速了解书本中不理解的内容。此环节主要在于发挥学生的主观能动性，通过互联网搜索引擎或雨课堂、学习通、慕课堂等智慧教学平台来熟悉需要学习的内容。课前预习的时候，需要着重考虑一到两个主题，让学生有重点地去搜索、观看。课前预习可以在平时，也可以在上课前，不过平时预习时间充足，学习效果较好。如果放在上课前，不能占用太多的上课时间，安排的搜索内容不宜太复杂，以一个问题为宜，不过需要教师提前预习雨课堂、学习通、慕课堂等智慧教学平台里面的内容，做到有针对性地指导学生预习及观看。因为是课前预习，教师需要掌握学生的预习情况，引导学生全面充分地预习课程知识，同时做到随时回复学生的咨询问题，这对任课教师也提出了很高的要求。在实际课前预习中，每个班级总会有学生由于各种各样的原因，没有做到课前预习或预习没有达到理想的状态。比如没有教师的监管，极少数学生松懈，结果是没有或几乎没有课前预习，这个时候需要教师加强与学生的沟通，做到随时了解学生的动态；也有的时候学生课前预习的重心与教师期望的课前预习重心不一致，有时学生简单地追求对课本上的内容做到课前预习，而与之相对应的接入互联网后充足的补充教学资源却没有预习，这样可能就错过了语音化或多媒体全方位展示的学习，在这样的情况下教师往往要全面了解网络技术的应用、网络资源的获取以及网络资源的浏览和观看，及时引导学生抓住重点。

2.3 课中网络技术的应用

现在的大学教室，大部分都实现了多媒体教学，而且都配备了上网功能，即使没有上网功能，教师也可以自带笔记本连接网络上课。在此种情况下，要充分发挥网络的作用，将网络中的各种教学资源应用到现实的课堂。比如教授《粉末冶金原理》课程时，适时地在PPT中插入链接，通过网络观看动画或链接到企业生产视频中，让学生了解生产的场景，同时也能提高学生的学习积极性。为了提高学生的兴趣，课本中关键技术原理需要学生思考。如何以实例讲解的方式对学生进行必要的讲解，让学生了解企业生产中的全部流程，在授课过程中教师需要适时引入雨课堂、学习通、慕课堂等智慧教学平台，详尽地剖析关键知识点，提高讲课效果。在课堂中可穿插提问，或者让学生讲述课程中某个独立的知识点。这样，学生在课堂上的注意力得到很大的提高，使学生进一步加深对基本概念和原理的理解。自2020年全球新冠肺炎疫情暴发，持续到现在，国家也在大力建设网络教学，一些网上教学平台如雨后春笋般涌现，一些实力较强的教学平台如雨课堂、学习通、慕课堂等智慧教学平台得到长足发展，它们不但网络接入速度快，更凭借其丰富的课程知识、清晰的视频效果、详尽的视频讲解、免费接入优惠等优点吸引教师和学生。作为教育工作者和大学学生，完全可以在这方面进行教学开发，做到线下教课与网上视频的结合，达到网下网上的交融。这样不但学生学到了丰富的知识、见识了一些教学名师的风采、丰富了课堂学习的内容、加深了学生对相关知识的印象，也在一定程度上减轻了教师的上课负担。

2.4 采用理论+实践相结合的授课模式

采取该模式可加强学生对理论的熟悉和理解，提高学生学习的积极性和主动性，改变以往“啃书本”的学习方式，在实践动手、动脑中培养对粉末冶金学科的兴趣，对粉末冶金工业有一定程度的了解。如果有可能，带领学生参观相关工厂是不错的选择，如果条件不允许，则可以拍好视频供学生在教室学习或者在网络上搜索视频，让学生观看。一些综合性的大学有些课程实行案例式教学，将这种教学方式适时地引入《粉末冶金原理》的教学中，是一种有益的探索。以往的教学模式往往是填鸭式的教学模式，已经不适应大学的授课形式，大学生对自小所受到的这种教学模式也越来越反感，上课开小差的例子时常发生。如何改变这种现象，虽然有多种方式可以解决，比如上面提到的与实践相结合的模式，案例教学也是很重要的一种模式，这种模式在文科类的课程教学中应用较多。在理工类的如《粉末冶金原理》课程中也可以作为一种重要的参考。案例中可以让学生自由阐述对《粉末冶金原理》课程中疑难问题的理解、原理是什么、存在哪些优点和缺点、是不是有改进的空间以及如何改进等。

2.5 设置有针对性的作业，强化学习效果

平时作业中适当布置几个具有开放性的题目，引导学生利用网络技术查阅资料，熟悉课本知识，这样，学生的竞争力得到提升。在这个过程中，需要授课教师整体评估自己所提出来的题目的难易程度如何、结合网络技术及资源的难易程度如何、学生的学习积极性如何，学生工作量大小等，对这些都需要有一个综合的判断，做到了然于胸。例如，粉末冶金有哪些优势？它可以应用到哪些行业？如何改进静等圧法制备材料在密度、尺寸等方面的精度？这些都或者是开放式的问题，或者有一定的前瞻性和学术性，可以引导学生积极探索和思考。

2.6 制定科学合理的教学效果评价体系

有效的教学效果评价机制有助于学生将课前、课中和课后学习相结合，实现对知识的全面学习与掌握。学生在学习本门课程后，应结合自己的专业，知悉粉末冶金在实际生产生活中的应用情况，具有合理选取粉末成分、制定工艺路线和生产粉末冶金材料的能力，为日后从事相关技术工作打下必要的基础。所以在教学效果评价体系中，学生学习能力的评判、知识掌握的全面性、程度性、课堂学习的热烈程度、作业的完成情况都是重要的指标。

3 结语

本文基于材料类专业开设的《粉末冶金原理》课程如何有效地利用网络技术帮助学生学习粉末冶金的有关理论知识，授课时通过从课程预习、授课中、授课后的作业布置及课程教学评价体系的建立等方面着手，分析如何让学生主动地、有兴趣地学习《粉末冶金原理》，既做到提高学生学习的主观能动性，又能够将教学与学生学习活动产生互动，活跃课堂气氛，丰富教学手段，为学生学习《粉末冶金原理》知识提供一个参考，也为教师教授《粉末冶金原理》提供一个授课思路。授课内容方面，除了书本上的内容外，授课教师应积极引入网络技术，将线上的最新内容引入课堂，亦可以摄制一些短视频，多方面全方位向学生渗透理论与实践的知识。