《工程材料及热处理》课程案例设计及教学实践研究
摘要：针对现阶段我校工程材料及热处理课程的教学效果不明显的现状，基于案例教学法思想，设计了该课程中应用的案例，每个案例分为四部分，即案例问题、案例引入、案例所包含的课程内容、案例分析四部分，以小组讨论式学习方法实施了案例教学，教学结果显示：案例教学后学生不论最高成绩、平均成绩、最低成绩还是不及格学生比例都要远好于传统教学，极大得提升了教学效果。
关键词：工程材料及热处理；课程；案例；教学；小组讨论
【中图分类号】G712
案例教学法是由美国哈佛法学院开创的一种教学方法， 这种方法通过对案例的分析， 归纳出法律原则的发展以及现状， 同时通过对案例的分析和讨论训练学生的思维方法[1-2]， 被认为是一种具有科学性、实用性的独特教学方法， 并已经被广泛应用于法律教学、高教教师培训、企业管理、中医教学、经济数学、计算机语言教学、导游专业、证券投资、财务会计、专业英语教学等诸多方面[3-5]。
案例教学法的教学目的是多样性的，首先可以提高学生对知识理论理智性的理解及应用能力，提高和培养学生的评论性、分析性、推理性的思维和概括能力、辩论能力以及说服力方面的能力和自信心；其次，案例教学法能够使学生认知经验、共享经验，能够促进学生扩大社会认知面以及激发学生解决一些社会问题的愿望和相关能力；最后，案例教学也利于培养和发展学生的自学能力和自主性思维习惯[3]。
基于案例教学法上述的多种教学目的和效果，同时，该教学方法在本科课程《工程材料及热处理》中甚少应用，因此本人尝试在该课程中进行了案例设计及教学实践。
1 案例教学法在《工程材料及热处理》课程中实施的可行性和必要性
（1）《工程材料及热处理》课程性质分析
《工程材料及热处理》课程在不同的高校称谓也不同，有的称为《金属学及热处理》，有的称为《材料科学基础》，不管称谓如何，均阐述的是关于材料的成分-结构-性能-工艺四者之间关系的一门学科，它是材料类、机械类、汽车类专业学生的一门专业技术基础必修课程，其中涉及到的金属学、固态相变、材料热力学等方面的概念多、分布庞杂，所涉及到的基本理论抽象性、逻辑性强，来源于实际，实践性强。该课程性质决定了教学中如果单纯讲解这些基本概念和理论，学生理解起来有很大的难度，教学效果也不好，因此在实际教学中必须引入大量的实际应用和亲身参与学习的机会。由此，课程性质决定了该课程采用案例教学的可行性和必要性。
（2）《工程材料及热处理》课程传统教学方法的弊端
对于《工程材料及热处理》课程，以前教学采用的是传统的教学方法，即采用“黑板+ 粉笔+ 书”的教学模式，具体指教师在黑板上讲解， 学生在座位上听讲与练习。该教学方式强调教师是教学过程中的主导因素，以教为主，主要是教师依照教学进度，把课本内容依序讲解给全班学生听，学生则通过认真听讲、课堂练习和课后复习从而熟悉课本以及掌握教师传授的知识。现在实际教学中采用的是“多媒体+板书”模式，相较于单纯的板书，增加多媒体后，学生有些内容更容易理解，但是仍然存在以下弊端：
1）以教师为主体，忽视了学生作为学习主体的存在，学生的参与度不高；
2）以教师“教”为主，忽视了学生自主“学”的过程；
3）以教授知识和理论为主，忽视了学生自由创造、大胆创新能力的培养；
4）课堂上知识和理论联系实际不够，使得学生不能最大程度上理解教学内容；
5）课堂上学生每个人是孤立的学习者，相互之间缺乏讨论、分析问题、解决问题的质疑精神和协作精神的培养。
针对于上述传统教学方法中的弊端，有必要在课堂中增加学生的参与度和创新能力、协作精神的培养，这就决定了该课程可以采用案例教学。
（3）《工程材料及热处理》课程授课对象的分析
在我校中，学习《工程材料及热处理》课程的学生有三类：第一类，高中生源的学生，即通过国家统一高考进入我校进行学习，称之为“高本生” ；第二类，高中毕业后进入技校学习，然后通过我校的自主招生进入我校进行学习，这类学生称之为“高技本生” ；第三类，初中毕业后未上高中，进入技校学习，然后通过我校的自主招生进入我校学习，这类学生称之为“技本生”。这三类学生由于来源不同，学生进入学校时的基础不同，导致教师在授课时授课的侧重点也不同。“高本生”理论基础好，理解问题、自主学习能力强，但是实践知识和动手能力不足。“高技本”学生由于经过高中阶段的理论学习训练同时又经过技校阶段的动手能力的培养，所以这类学生即具有一定的理论基础又具有一定的动手能力，经多年的教学实践发现，该类学生的教学效果最好。“技本生”由于没有经过高中阶段的理论训练，所以在我校学习时对于理论相关的内容学习起来比较费力，但是由于经过技校阶段的实际操作的训练，所以动手能力很强，在授课时对于实际操作方面的学习比较强。由上述分析可见，对于“高本生”授课时在深入讲解理论的前提下需要注重实践知识和动手能力的培养；对于“高技本生”授课时能够兼顾理论的深入讲解、思维训练和实践知识动手能力的进一步培训；对于“技本生”在授课时需要加大理论知识的讲解，着重训练学生的抽象性和逻辑思维能力。由此可见，对于不同类型的学生在本科学习时需要侧重学习的知识和培养的能力都能通过案例教学所获得，因此，在工程材料及热处理课程中实施案例教学是可行的。
2 《工程材料及热处理》课程中案例的设计
《工程材料及热处理》课程的实践性很强，基本理论都来源于工程实际，所以为了更好的在课程中实施案例教学法，首先对该课程进行了典型案例的设计。
案例设计的基本原则是满足“理论性”、“实践性”、“开放性”和“综合性”。“理论性”是指所选择的案例必须内含有深刻的学科理论，体现课程的抽象性和逻辑性；“实践性”指的是所选择的案例必须是工程实践中最常见的内容，是大多数学生接触过或有基本概念的例子，体现课程的实践性；“开放性”指的是所选案例必须能够让学生通过各种信息渠道获得关于该案例的不同方面的信息，在学习的过程中有可以讨论和深入分析的可能；“综合性”是指所选案例必须包括一个完整的知识系统，是多个知识点的综合，用于同时培训学生的逻辑思维能力和理论联系实际的能力。