固态相变课程的课堂互动与案例教学初探

程红伟

摘要：课堂互动与案例教学是固态相变课程教学方法中的重要抓手。固态相变课程案例教学的课堂设计主要从课前经典教学案例的选择、课堂上的互动策略和归纳理论知识三个方面进行，案例教学可以实现固态相变理论知识与实际生产应用的有机融合，是培养学生学以致用能力的有效方法。

关键词：互动教学；案例教学；课堂设计；固态相变

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）16-0005-02

固态相变理论是金属材料工程专业的必修内容，是从事金属材料工程的科技人员手中的一把钥匙。传统的固态相变课堂教学是教师单纯的传授知识，学生机械接受知识的“填鸭式”教学方式。如何创造条件，改进教学方式，实施有效和谐的师生互动，变传统被动的接受式学习为积极主动的参与式和启发式学习，是如今固态相变教学中急需解决的主要课题。案例教学的最大优点是从归纳的角度而不是从演绎的角度展开对某一知识的学习，学生在学习过程中，将更积极主动地思考和探求，有助于增强学生学习的兴趣和提高学生分析问题的能力，从而达到提高教学效果的目的。本文就固态相变课程课堂互动与案例教学活动中的课程设计进行一些探索。

一、课堂有效互动的重要性

固态相变课程教学中，课堂活动的有效互动是参与式和启发式教学的关键。在互动的过程中，让学生理解记忆，理解越深，记忆就越牢固。学生通过参与，受到启发，从而找到并解决认识过程中知与不知的矛盾。互动教学可以让学生在课堂上带着问题思考，在思考中讨论，并自发地分析和归纳总结。

1.影响课堂有效互动的因素。课堂互动是指在课堂教学中，教师和学生之间以知识为媒介，形成的具有稳定依赖性的教学交往活动。课堂教学效果优劣的标志不在于互动的多与少，而在于互动的有效性，即师生之间交流的质量[1]。和谐的师生关系是高质量课堂互动的基础。良好的师生关系可以使双方毫无局促，轻松愉快的交流，达到最高的效率。教师在课堂上营造活跃、平等的课堂环境更需要融洽的氛围。教师热情高涨，平易近人，学生往往敢于积极发言，好学乐学。在传统的教学过程中，学生不愿意自己思考解决问题，是因为他们寄希望于教师告知答案。通过建立和谐、平等的师生关系，在双向交流的过程中，教师有机会发现并诱导学生开发自己的潜能，开阔学生不断发展的思维空间，使学生更好地理解知识内容，从而有信心参与更多的互动。

2.促进课堂互动教学的途径。课堂教学是教师责无旁贷的职责。教师只有具备较高的课堂教学的责任意识，才会拿出更多的精力去研究和分析课堂教学，寻找促进课堂互动的方法，提高课堂教学互动的效果。教师需要把课堂还给学生，尊重学生，让学生成为主体，真正做到以学论教、为学而教、以教促学。教师需要根据教学的内容，采用多种多样的教学形式，如讨论、辩论、案例教学等，提高学生的参与合作意识，使师生在教学活动中达到情感的共鸣，从而摆脱机械传授知识的沉闷课堂氛围，学生越发积极自由地表达自己的见解，也就会出现充满生机与活力的崭新气象。同时，师生在日常生活中要加强联系，通过电子邮件、短信等各种辅助的交流工具，时刻了解学生的各种诉求，促进沟通，加强友谊，为日后课堂教学互动奠定基础。

二、固态相变案例教学的课堂设计

固态相变课程的内容涉及相变的热力学、动力学、晶体学、组织学、性能学等，学习的重点是固态相变的物理本质和相变机理，是理论知识较强的课程。传统课堂教学的目的侧重于掌握教材中的基础理论知识，使学生了解该课程的基础理论体系。课堂教学的主要任务是引导学生掌握奥氏体转变、珠光体转变、马氏体转变、贝氏体转变的热力学机制，理解上述转变发生的方式和过程，而很少考虑如何提高学生运用这些知识的能力。案例教学的目的则侧重于培养学生应用基础理论知识发现问题和解决问题的能力。例如，在“轴承在精加工时发现裂纹”的案例教学中，我们要求学生能运用热处理理论知识，寻找金属零部件开裂的原因，了解金属材料加热及保温过程的重要性等。

1.案例教学模式的特点。案例教学是一种教与学两方直接参与，共同对案例或疑难问题进行讨论和合作式的教学方案。案例教学的特点决定了案例教学必须注重课堂设计，才能收到良好的教学效果[2]。与传统的教学方法相比，案例教学的特点主要表现为以下几个方面：①案例不能代替教材，案例是课堂教学内容的“引子”，是吸引学生的“载体”，仍需要系统地学习教材上的理论知识；②案例是课堂教学活动的中心内容，用于师生讨论而不是教师单方面灌输讲授；③教师是课堂教学活动的策划者、引导者和推动者，不是唯一的讲解者，学生是案例课堂教学活动的主体，参与有效地互动有利于其能力的培养。案例教学方式灵活多样，课堂气氛活跃，内容生动形象，有利于学生深化理论知识的学习。

2.案例教学课堂设计的内容。由于课堂教学所具有的特点，使得教师必须同时借助课堂讲解、提问讨论、案例教學等多种方法，才能达到较好的教学效果。从固态相变的教学实践看，传统的基础理论知识讲解或许对于知识的概括有很好的效果，但学生的学习兴趣并不浓厚，感性认识也不强，对于所学知识的具体运用更是模糊不清。利用固态相变在科研和实际生产过程中积累的典型应用，如齿轮、轴承、弹簧、工具等零部件具体的热处理工艺过程及原理，这些具体的理论知识应用实例会吸引学生主动地参与教学互动，从而收到更好的教学效果，此时课堂的合理设计就显得尤为重要。①经典教学案例的选择，案例的科学选择是案例教学课堂互动能否成功的关键。固态相变课程所涉及的内容包括相关概念及一般规律、奥氏体的形成、珠光体及共析分解、马氏体转变、贝氏体转变及回火转变等，金属零部件的热处理工艺过程都会或多或少涉及这些基础知识。因此，在选择案例时，一定要有针对性地凸现每一个案例背后的知识点，通过案例归纳出需要重点讲授的理论知识。在课前准备阶段，教师需要对所讲案例进行深度剖析，找出案例中的关键性科学问题，弄清该问题与课程知识点的关联。同时，学生在案例教学中，还要提前预习相关的专业知识，找到案例与理论知识的结合点，并对案例提出个人的分析意见。②课堂上的互动策略，精心选择的案例可以缩短理论知识与实际生产环境的差距。案例在引入时，教师需要阐述案例教学的基本思想，介绍案例讨论过程中的具体要求，如课堂讨论的时间限制、程序安排、可能涉及的知识点和案例分析应该注意的问题等，通过课堂提问引导学生熟悉案例，让学生尽快思考案例的科学本质[3]。课堂提问是案例教学中组织和控制教学活动的重要手段。恰到好处的提问，能够把学生带入特定的案例情境，有助于学生运用有价值的信息分析案例和进行创造性思考。设计的问题除了要具有启发性外，还需要符合学生的知识结构和思维特点。问题应该是案例与理论知识的纽带，通过选择题、填空题、是非题等提问形式，引导学生回归讨论的主题，师生通过对案例中所包括的信息进行解释、分析、演绎、推理得出结论，最终实现从具体案例分析过渡到学习一般理论知识的过程。③归纳理论知识，案例教学的最后环节是归纳或演绎专业理论知识。教师通过点评学生的讨论，对讨论中涉及的理论问题进行系统的总结和延伸，点明该理论或知识点在固态相变课程框架中的位置。在此环节，教师对学生在案例讨论中的表现要给予鼓励和肯定，以便于今后能更好地进行案例讨论。同时，教师有必要对案例进行总结，揭示其包含的原理、规律，并对该理论知识进行更加翔实的阐述，使学生对该问题有更全面的认识。例如，金属零部件在精加工时发现开裂现象，需要与材料的奥氏体化、淬火等热处理工艺过程联系起来，寻找材料发生开裂的原因及其科学本质。

三、案例教学实施中应注意的问题

案例教学让学生变被动为主动，有效地调动了学生参与的热情，增强了学生学习的积极性，改善了固态相变课程的教学效果。科学地运用好案例教学，需要避免案例选择的随意性和案例分析时的就事论事。案例教学效果的好坏与教师课堂设计水平的高低有着极其重要的关系[4]。同时，我们也应注意到案例教学本身的局限性。通过经典案例概括的知识在整个知识框架中不具有普适性和科学性，往往会误导或限制学生运用基础理论知识解决具体的实际生产问题。固态相变案例教学只是一种实践性教学方法，它不能完全代替固态相变理论知识的系统学习。任何一种教学方法只有进行科学地应用，才能最大限度地发挥其优势[5]。因此，只有通过合理设计课堂教学的过程，将案例教学的优势和传统的固态相变基础理论知识教学方法的优势有机地结合起来，才能真正提高固态相变课堂教学活动的质量和改善教学效果。

总之，案例教学作为固态相变课程教学方法中的一个重要组成部分，案例的选择和课堂的设计既要符合固态相变课程的特点和教学目的的要求，又要发挥案例教学师生互动、启发学生创新性思维的优势，最终实现固态相变理论知识与实际生产应用两者的有效结合。

参考文献：

[1]李彪，宣恒农.高校课堂教学中的师生互动探析[J].江苏高教，2012，（3）：78-80.

[2]王华荣.以案例教学推动大学课堂教学模式改革的实践与探索[J].中国大学教学，2011，（4）：62-64.

[3]孙承毅，孙万东.案例教学模式的课堂管理策略[J].黑龙江高教研究，2006，（9）：150-151.

[4]李秉成.案例教学与传统课堂教学的关系——以财务案例教学为基础[J].中国冶金教育，2009，（4）：47-49.

[5]李寒梅.案例教学在教师教育课堂教学中的观察与启示[J].中国大学教育，2013，（6）：70-72.