问题探究式教学法在材料成型工艺基础课中的应用

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1、问题探究式教学法在材料成型工艺基础课中的应用　　前苏联著名心理学家鲁宾斯坦的“问题思维理论”指出，思维的核心是创新，思维起始于问题，是由问题情景产生，而且总是以解决问题为目的。问题探究式教学法就是教师在教学过程中以问题为教学研究对象，组织教学内容，使学生通过对问题的了解、资料查询、阅读、思考、研究、探讨、交流和听讲，学会获取知识和应用知识，辩论和收集有效数据，系统的分析和解释问题，获得解决问题的答案，并进行交流、评价的一种教学方法[1]。　　材料成型工艺基础是机械设计制造及其自动化专业的一门专业方

2、向模块限定选修课，包括铸造、锻造、冲压、焊接、非金属材料成型、成型工艺选择等内容，集成型理论与工艺于一体，涉及面宽，应用性广，实践性强。在传统教学中，采用“满堂灌”、“填鸭式”教学方法，只能对理论知识进行简单讲解和局部应用，学生缺乏实际工程能力的系统练习；另外，由于课堂教学时间短、学时少等限制，老师对知识的传授只是蜻蜓点水或一个个散乱的知识点，内容连接性、系统性不强，学生普遍感觉知识杂乱、枯燥、难学、不会应用，学习热情不高，学习效果较差。因此，根据我校地方性、应用型的办学定位，为使学生掌握基础理论

3、，加强应用练习，提升工程实践能力，在材料成型工艺基础课程的教学过程中进行了问题探究式教学法的探索。　　一问题探究式教学法在材料成型工艺基础课程中的应用　　1寻找、选取问题　　寻找问题既要以课程教学大纲主要知识点为依据，又要结合我校应用型本科毕业生面向地方企业、面向生产第一线的目标定位，选取企业实际生产中难易程度合适的具体问题，使问题具有很强的实用性、具体性和可操作性。　　问题可以是短时间内解决的，如仅需要一次课或几次课时间能够解决的单一问题、单一学科的问题，例如针对铸造内容，从企业寻找、选取了不同

4、材料、不同结构、不同用途的多品种铸造零件，既有防爆电机上的中小型灰铁铸件，又有汽车、摩托车上的薄壁、复杂的铝镁合金、铝硅合金铸件，还有高压电器开关上使用的厚壁、较简单的铝硅合金铸件等。然后提出问题：这些零件选用什么方法成型、生产过程如何、工艺参数如何选择、毛坯图如何绘制、结构工艺性好坏等。从这些问题的逐个解决，将整个铸造部分的知识贯穿起来，形成系统性、连续性、完整性的知识链。问题还可以是需要花费多个学期去解决的多学科的问题，例如针对上述铸造零件，可以继续提出问题，成型中使用的模具如何设计、如何制造

5、。为保证装配精度要求如何进行机械加工和装配等，这些问题可通过后续课程模具设计、机械制造技术、特种加工等解决，这样就将本课程与机械工程材料、材料成型工艺基础、互换性与技术测量、模具设计、机械制造技术、特种加工等多门课程有机的联系在一起，激发学生学习后续课程的好奇和兴趣。　　2布置问题　　将设置好的问题按组分配给学生，根据问题难易程度规定每一组学生的人数。然后提出明确的短期目标和较长期目标：按照企业规范，根据零件的材料、结构、生产批量等要求完成成型方法选择（需要一次课能解决问题）、铸造工艺参数选取、工

6、艺设计（需要一次课+课余时间查阅资料、收集、分析、讨论能解决问题）、毛坯图绘制、结构工艺性分析（需要课堂+课余时间+成果汇报等完成）等。　　3组内分工　　学生根据自己的兴趣选择问题，具有共同兴趣、脾气相投的同学组成问题探究小组。每个小组对问题进行初步探讨并进行任务分工，例如一些同学测绘零件图，一些同学分析材料、确定牌号、了解成份组成，一些同学查找材料力学性能及工艺性能，一些同学绘制毛坯图，一些同学利用PPT制作汇报材料，对于涉及课程知识的成型方法选择、铸造工艺参数选取、铸造工艺图绘制、结构工艺性分

7、析等内容，则要求每个同学都要自己做，使每个学生明确要探讨研究的重点问题以及与组内其他同学的合作关系。　　4教师引导、串讲各个知识点　　根据企业实际解决问题的步骤及每步所需的理论支撑知识顺序，运用展示图片、播放生产录像、动画等多媒体教学手段，结合现场教学，简要、系统、直观的讲授解决问题所需的理论知识，打破了以往按照教材顺序讲授知识点的习惯。例如传统教学方法讲授铸造时，按照教材“铸造工艺基础→砂型铸造工艺过程→铸造工艺设计→铸件的结构工艺性→特种铸造”的顺序讲解，一章讲完布置一次作业；采用问题探究式教

8、学法后，调整课程顺序为“铸造概念、特点、分类→砂型铸造、压力铸造、金属型铸造、低压铸造等工艺过程→学生根据给定零件选择成型工艺方法、讨论→铸造工艺性能→铸件的结构工艺性→给定零件的结构工艺性分析→铸造工艺设计→给定零件的铸造工艺参数选择、铸造工艺图设计→汇报、点评”。　　5文献检索　　教师指出解决问题所需要查阅的相关技术资料、国家标准和获取相关信息资源的渠道，鼓励、诱导学生利用课余时间到图书馆或网络上独立地进行相关技术资料和国家标准的查询、收集、分析、整理、探索，在此基础上对所布置