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[摘 要]文章针对当前大学生课堂学习积极性不高,教师偏重于从教学方式方法、教学技术等外因激发学生学习兴趣以提高教学效果的普遍现象,结合笔者在航空材料课程教学的实践和对当代大学生的认识,以航空材料绪论课为例,提出从内因入手,激发学生学习积极性和兴趣的一点体会及经验。
[关键词]航空材料 课程建设 教学实践
[中图分类号] G623 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2013)05-0056-02
一、引言
航空材料是面向与航空航天器设计、制造、运行和维护等相关专业学生开设的专业基础课。基于现代高等教育教学要求“厚基础,重实践,重能力”的原则,上海工程技术大学在航空材料课程建设过程中,课程教学与建设团队要结合航空材料课程教学内容的特点和教学目标的要求,为实现提高教学水平、激发学生学习兴趣、加强师生互动和提升实验教学质量与效果等目标,笔者在充分调研和分析讨论的基础上,对教学内容及教学方法等进行了设计和改进,并在课程教学中进行实践和修正,获得了一些有益的经验。本文介绍了笔者对激发学生学习兴趣和积极性的粗浅认识,并以航空材料绪论课的教学实践为例,为激发学生学习兴趣和积极性,所采用的一些方法和资料。
二、当前大学生的学习现象与对策分析
现代社会的飞速发展,特别是电子技术和信息技术的发展,通过网络和便携设备的传播,具有“新、炫、酷、煽情”等特色的信息和活动,对现代大学生产生了难以抵挡的诱惑力和吸引力,使得学生的精力和兴趣被大量地分散转移。因此,上课精力不集中,对缺乏情节悬念、枯燥乏味、偏离实际应用较远的学习内容不感兴趣,反感教师传统的填鸭式教学方法,已经成为当前大学教育中的普遍现象。
基于上述分析,结合航空材料的课程背景与特点,笔者对第一次课设定了激发学生学习兴趣与积极性的教学目标。为了实现上述目标,笔者进行了大量的调研和分析。笔者认为,处于青春期的大学生,存在有激情但自控力较差、缺乏毅力和恒心、没有生活负担和压力、多处于理想主义阶段的特点。通过对大学教师教学活动的分析发现,为了提升教学效果和激发学生的学习兴趣,许多教师求助于现代化的教学理论和技术。因此,结合教学内容的任务驱动型、学生主导型、案例教学等教学方式方法,在各个教育学科被大量地探索和实践,多媒体电子教学技术被全面普及和应用。虽然这些措施和对策能够强化教学效果、吸引学生的注意力,但笔者认为,由现代化教学理论带来的新型教学方式和方法、现代化的电子教学技术,对于学习主体——学生来说,仅仅只是外因,处于新兴阶段或者新鲜期时,虽然能够吸引学生的注意力,但时间一长和新鲜感过去之后,学生的兴趣和注意力就会快速下降。因此,要真正激发学生的学习兴趣和注意力,应以学生这个内因为主,外因为辅。
三、航空材料绪论课的实践
基于上述分析,本文结合航空材料的课程背景与特点,我们对第一次课设定了激发学生学习兴趣与积极性的教学目标。以航空、材料和爱国为主题,收集案例和资料,选定了三个知识点:铝合金的发展、中国的航空发动机、永不松螺母。
铝合金出现于1825年,距今还不够两百年,但在1950年已经成为仅次于钢铁的第二大金属。刚出现的铝合金价之所以能够进入工业应用得益于其冶炼技术的发展,特别是拜耳-霍耳-埃鲁冶炼流程极大地提高了铝合金的冶炼效率、冶炼质量,极大地降低了铝合金的生产成本。由于廉价的铝合金具有密度小、无磁性、强度好、易加工等特点,成为了飞行器的首选材料,飞机结构从木器时代进入了金属时代。再加上材料科学在晶体结构、结晶与相变理论、组织分析、合金化理论、加工工艺和技术等领域的发展成果与经验,在铝合金合金化、加工技术等方面的应用,飞机工业获得了飞速发展。1906年通过合金化研制出杜拉铝(变形铝合金),1919年生产出世界上第一架全金属飞机;到1937年日本研制出超高级杜拉铝,将其用于神风战斗机;战后美国获得该合金样本,研制了7075铝合金,用于B-29轰炸机。1954年,美国艾肯公司研制出的2219铝合金,工作温度可以达到316℃,有力地促进了高速飞机的产生。从铝合金的发展可以看出,早期飞机工业的发展依赖于铝合金的发展,铝合金的发展则依赖于材料科学与工程科学的发展,现代飞机的发展依然严重依赖于材料科学与工程的发展,这是因为要提升现代航空航天器材的性能,就需要发展先进材料如钛合金、碳碳复合材料等,以其性能来支撑,而先进材料的研发、制备与加工,则依赖于当前材料科学与工程科学的发展水平。
众所周知,我国的航空航天工业已经驶入了发展的快车道,但航空发动机却不得不依赖进口:我国已经开始装备的歼十战机、已经下线的支线客机ARJ-21和正在研发的大型客机,其装备的发动机都依赖于进口或与国外公司的合作生产。路透社在报道中指出:“中国既设计了核导弹,又将航天员送上了太空,但仍有一项重要技术没有掌握。那就是可靠的、高性能的飞机发动机。”航空发动机有一个重要指标——推重比,即发动机推力与自身重量之比,而推力依赖于发动机燃烧室的工作温度和工作压力,这都需要用于制造发动机构件高温材料的高温强度和热稳定性的支撑。显然,高温合金的发展必须以材料科学与工程学科的发展为基础。
日本哈德洛克(Hard Lock)工业株式会社的永不松螺母,近期因其在中国高铁中运用被热炒:“中国高铁取得了令世界刮目相看的成绩,然而小小的螺母却不得不采用进口的,那就是只有45名员工的小企业日本哈德洛克Hard Lock工业株式会社的永不松的螺母。”高速行驶的列车和铁轨不断接触,形成的震动非常大,一般的螺丝在这种震动中会被震松震飞。不想被震飞,就需要螺丝和螺母丝丝入扣、永不松动才行。这个要求看起来很简单,但要满足它并不容易。世界上做螺丝螺母的企业可以说是举不胜举,但能生产这种永不松动的螺母的企业只有一家,这就是哈德洛克工业株式会社。其实永不松螺母除了被铁路运用之外,在航空、桥梁、钻机等方面也被大量运用,永不松螺母在世界最严格的NAS(美国国家航太空标准)震动试验中表现优异,在美国太空发射台等航空航天器材上也被得到运用。中国模仿能力很强,苏-27飞机已经被我们攻克且进一步发展,为什么不能仿制这小小的螺母呢?事实上,哈德洛克公司也没有隐瞒这种螺母的原理和结构,但它在公司网页特地说明:本公司常年积累的独特的技术和诀窍(knowhow),对不同的尺寸和材质有不同的对应偏芯量,这是Hard Lock螺母无法被模仿的关键所在。 四、体会与总结
在绪论课的教学中,我们虽然采取了传统的讲授法教学,但依然取得了良好的教学效果,引起了同学们的高度共鸣,激发了同学们学习好航空材料的积极性和兴趣,使课程有了一个良好的开端。
对于知识点的选取,笔者也做过取舍,如结合中美撞机事件和南斯拉夫战争F-117战机的飞机隐形与隐形材料,考虑到隐形材料应属于功能性材料,就舍弃了。又如永不松螺母事例,虽然与航空航天相关度较低,但由于前两个知识点太大,除了引起同学们对材料科学与工程学科和爱国主义的共鸣外,对提高学生自身素质的作用不大,因此特意列入,为学生克服后续学习的枯燥乏味,以及在今后工作中热爱本职工作树立榜样,提供动力。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 李薇薇.当前大学生课余生活现状分析与思考[J].陕西理工学院学报(社会科学版),2011,(3).
[2] 皮连生主编.学与教的心理学[M].上海:华东师范大学出版社,1997.
[3] 陈尚荣,叶海,苏红竟.现代传媒对当代大学生成长影响调查报告[J].新闻界,2007,(3).
[4] 胡志海.当前高校部分大学生厌学原因的调查与分析[J].黄山学院学报,2009,(6).
[5] 杨书珍,彭丽桃,苏华英,潘思轶,王可兴.浅议大学课堂教学——由《院士校长呼吁教师要上“激情课”》引发的思考[J].新西部,2010,(8).
[6] 李玉珍,王喜贵.大学教师的教学策略与学生学业不良的相关性调查研究[J].内蒙古师范大学学报(教育科学版),2011,(3).
[7] 李景信.启发式教学原则与高校教学方法改革[J].广东培正学院学报,2007,(1).
[8] 黄先开,杨鹏,冯爱秋.地方高校多样化人才培养模式改革与创新的探索与实践——以北京联合大学为例[J].中国高教研究,2011,(5).
[9] 徐辉,季诚钧,等著.大学教学概论[M].杭州:浙江大学出版社,2004.
[10] 罗三桂.现代教学理念下的教学方法改革[J].中国高等教育,2009,(6).
[11] 姚利民,成黎明.期望与现实——大学教师教学现状调查分析[J].中国大学教学,2007,(3).
[责任编辑:雷 艳]
[关键词]航空材料 课程建设 教学实践
[中图分类号] G623 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2013)05-0056-02
一、引言
航空材料是面向与航空航天器设计、制造、运行和维护等相关专业学生开设的专业基础课。基于现代高等教育教学要求“厚基础,重实践,重能力”的原则,上海工程技术大学在航空材料课程建设过程中,课程教学与建设团队要结合航空材料课程教学内容的特点和教学目标的要求,为实现提高教学水平、激发学生学习兴趣、加强师生互动和提升实验教学质量与效果等目标,笔者在充分调研和分析讨论的基础上,对教学内容及教学方法等进行了设计和改进,并在课程教学中进行实践和修正,获得了一些有益的经验。本文介绍了笔者对激发学生学习兴趣和积极性的粗浅认识,并以航空材料绪论课的教学实践为例,为激发学生学习兴趣和积极性,所采用的一些方法和资料。
二、当前大学生的学习现象与对策分析
现代社会的飞速发展,特别是电子技术和信息技术的发展,通过网络和便携设备的传播,具有“新、炫、酷、煽情”等特色的信息和活动,对现代大学生产生了难以抵挡的诱惑力和吸引力,使得学生的精力和兴趣被大量地分散转移。因此,上课精力不集中,对缺乏情节悬念、枯燥乏味、偏离实际应用较远的学习内容不感兴趣,反感教师传统的填鸭式教学方法,已经成为当前大学教育中的普遍现象。
基于上述分析,结合航空材料的课程背景与特点,笔者对第一次课设定了激发学生学习兴趣与积极性的教学目标。为了实现上述目标,笔者进行了大量的调研和分析。笔者认为,处于青春期的大学生,存在有激情但自控力较差、缺乏毅力和恒心、没有生活负担和压力、多处于理想主义阶段的特点。通过对大学教师教学活动的分析发现,为了提升教学效果和激发学生的学习兴趣,许多教师求助于现代化的教学理论和技术。因此,结合教学内容的任务驱动型、学生主导型、案例教学等教学方式方法,在各个教育学科被大量地探索和实践,多媒体电子教学技术被全面普及和应用。虽然这些措施和对策能够强化教学效果、吸引学生的注意力,但笔者认为,由现代化教学理论带来的新型教学方式和方法、现代化的电子教学技术,对于学习主体——学生来说,仅仅只是外因,处于新兴阶段或者新鲜期时,虽然能够吸引学生的注意力,但时间一长和新鲜感过去之后,学生的兴趣和注意力就会快速下降。因此,要真正激发学生的学习兴趣和注意力,应以学生这个内因为主,外因为辅。
三、航空材料绪论课的实践
基于上述分析,本文结合航空材料的课程背景与特点,我们对第一次课设定了激发学生学习兴趣与积极性的教学目标。以航空、材料和爱国为主题,收集案例和资料,选定了三个知识点:铝合金的发展、中国的航空发动机、永不松螺母。
铝合金出现于1825年,距今还不够两百年,但在1950年已经成为仅次于钢铁的第二大金属。刚出现的铝合金价之所以能够进入工业应用得益于其冶炼技术的发展,特别是拜耳-霍耳-埃鲁冶炼流程极大地提高了铝合金的冶炼效率、冶炼质量,极大地降低了铝合金的生产成本。由于廉价的铝合金具有密度小、无磁性、强度好、易加工等特点,成为了飞行器的首选材料,飞机结构从木器时代进入了金属时代。再加上材料科学在晶体结构、结晶与相变理论、组织分析、合金化理论、加工工艺和技术等领域的发展成果与经验,在铝合金合金化、加工技术等方面的应用,飞机工业获得了飞速发展。1906年通过合金化研制出杜拉铝(变形铝合金),1919年生产出世界上第一架全金属飞机;到1937年日本研制出超高级杜拉铝,将其用于神风战斗机;战后美国获得该合金样本,研制了7075铝合金,用于B-29轰炸机。1954年,美国艾肯公司研制出的2219铝合金,工作温度可以达到316℃,有力地促进了高速飞机的产生。从铝合金的发展可以看出,早期飞机工业的发展依赖于铝合金的发展,铝合金的发展则依赖于材料科学与工程科学的发展,现代飞机的发展依然严重依赖于材料科学与工程的发展,这是因为要提升现代航空航天器材的性能,就需要发展先进材料如钛合金、碳碳复合材料等,以其性能来支撑,而先进材料的研发、制备与加工,则依赖于当前材料科学与工程科学的发展水平。
众所周知,我国的航空航天工业已经驶入了发展的快车道,但航空发动机却不得不依赖进口:我国已经开始装备的歼十战机、已经下线的支线客机ARJ-21和正在研发的大型客机,其装备的发动机都依赖于进口或与国外公司的合作生产。路透社在报道中指出:“中国既设计了核导弹,又将航天员送上了太空,但仍有一项重要技术没有掌握。那就是可靠的、高性能的飞机发动机。”航空发动机有一个重要指标——推重比,即发动机推力与自身重量之比,而推力依赖于发动机燃烧室的工作温度和工作压力,这都需要用于制造发动机构件高温材料的高温强度和热稳定性的支撑。显然,高温合金的发展必须以材料科学与工程学科的发展为基础。
日本哈德洛克(Hard Lock)工业株式会社的永不松螺母,近期因其在中国高铁中运用被热炒:“中国高铁取得了令世界刮目相看的成绩,然而小小的螺母却不得不采用进口的,那就是只有45名员工的小企业日本哈德洛克Hard Lock工业株式会社的永不松的螺母。”高速行驶的列车和铁轨不断接触,形成的震动非常大,一般的螺丝在这种震动中会被震松震飞。不想被震飞,就需要螺丝和螺母丝丝入扣、永不松动才行。这个要求看起来很简单,但要满足它并不容易。世界上做螺丝螺母的企业可以说是举不胜举,但能生产这种永不松动的螺母的企业只有一家,这就是哈德洛克工业株式会社。其实永不松螺母除了被铁路运用之外,在航空、桥梁、钻机等方面也被大量运用,永不松螺母在世界最严格的NAS(美国国家航太空标准)震动试验中表现优异,在美国太空发射台等航空航天器材上也被得到运用。中国模仿能力很强,苏-27飞机已经被我们攻克且进一步发展,为什么不能仿制这小小的螺母呢?事实上,哈德洛克公司也没有隐瞒这种螺母的原理和结构,但它在公司网页特地说明:本公司常年积累的独特的技术和诀窍(knowhow),对不同的尺寸和材质有不同的对应偏芯量,这是Hard Lock螺母无法被模仿的关键所在。 四、体会与总结
在绪论课的教学中,我们虽然采取了传统的讲授法教学,但依然取得了良好的教学效果,引起了同学们的高度共鸣,激发了同学们学习好航空材料的积极性和兴趣,使课程有了一个良好的开端。
对于知识点的选取,笔者也做过取舍,如结合中美撞机事件和南斯拉夫战争F-117战机的飞机隐形与隐形材料,考虑到隐形材料应属于功能性材料,就舍弃了。又如永不松螺母事例,虽然与航空航天相关度较低,但由于前两个知识点太大,除了引起同学们对材料科学与工程学科和爱国主义的共鸣外,对提高学生自身素质的作用不大,因此特意列入,为学生克服后续学习的枯燥乏味,以及在今后工作中热爱本职工作树立榜样,提供动力。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 李薇薇.当前大学生课余生活现状分析与思考[J].陕西理工学院学报(社会科学版),2011,(3).
[2] 皮连生主编.学与教的心理学[M].上海:华东师范大学出版社,1997.
[3] 陈尚荣,叶海,苏红竟.现代传媒对当代大学生成长影响调查报告[J].新闻界,2007,(3).
[4] 胡志海.当前高校部分大学生厌学原因的调查与分析[J].黄山学院学报,2009,(6).
[5] 杨书珍,彭丽桃,苏华英,潘思轶,王可兴.浅议大学课堂教学——由《院士校长呼吁教师要上“激情课”》引发的思考[J].新西部,2010,(8).
[6] 李玉珍,王喜贵.大学教师的教学策略与学生学业不良的相关性调查研究[J].内蒙古师范大学学报(教育科学版),2011,(3).
[7] 李景信.启发式教学原则与高校教学方法改革[J].广东培正学院学报,2007,(1).
[8] 黄先开,杨鹏,冯爱秋.地方高校多样化人才培养模式改革与创新的探索与实践——以北京联合大学为例[J].中国高教研究,2011,(5).
[9] 徐辉,季诚钧,等著.大学教学概论[M].杭州:浙江大学出版社,2004.
[10] 罗三桂.现代教学理念下的教学方法改革[J].中国高等教育,2009,(6).
[11] 姚利民,成黎明.期望与现实——大学教师教学现状调查分析[J].中国大学教学,2007,(3).
[责任编辑:雷 艳]