研究型教学在冶金传输原理的应用

　　文章通过分析冶金传输原理课程在目前教学中存在的一些弊端，提出研究型教学的根本目的是要培养学生探根究底的思维方式，鼓励学生在课堂上“打破砂锅问到底”，研究型教学在冶金传输原理课程的教学中切实得到了践行。针对冶金传输原理课程的特点，建立了启发式的动态课堂，培养学生建立问题-探究式的思维方式，提高了学生举一反三的能力。

　　关键词：冶金传输原理；启发式教学；举一反三

　　冶金传输原理课程是冶金工程专业学生的必修课，该课程理论性较强，对初次接触的学生来说很抽象，公式很多且繁琐，对定律和公式的导出是难点和重点。西安建筑科技大学的冶金传输原理课程在传统教学中存在一些弊端和不足，例如课堂上老师向学生全程灌输知识，学生学习缺乏自主性，学生的能力培养被弱化，导致学生学习效率低下，创新和思辨能力薄弱，课堂上老师只是将公式和定律照本宣科式的“介绍”给学生，而不是帮助学生探本溯源的去挖掘定律、公式背后的思想和本质。冶金传输原理这门课的精华不在于记住公式和定律，而在于启发学生的科学思维和逻辑，应从最本质的地方给学生深入的讲解。例如动量传输部分不应只是告诉学生这是伯努利方程、N-S方程、欧拉方程等等，应从ρv的本质含义讲起，同时可从学生以往所一直接触的固体受力-运动过程做类比演化和分析，帮助学生理解新的抽象的微元体法的概念和思维，这对培养学生举一反三的能力很有帮助。

　　1研究型教学的培养目的

　　在落实研究型教学这一模式之前的首要任务是弄清研究型教学的目的。何为研究型教学？研究型教学不是研究与教学简单地叠加，而是两者的有机融合，其中研究也不只是单指科学研究，而是指研究型思维。从《冶金传输原理》这门课程的特点来讲，研究型教学的目的是要引导学生主动探本究源、学会将问题类比分析和理解，从而举一反三。笔者认为，研究型教学不光要从传统教学思想上进行改革，而且对于教学模式和教学策略应有所创新，这三者应是三位一体相辅相成的。

　　2研究型教学实践

　　西安建筑科技大学冶金工程学院钢铁卓越班采用研究型教学后取得了良好的效果。课堂采用小班化的互动式授课方式，充分调动学生的积极性和学习兴趣，摒弃以往由老师陈述授课为主导的模式，让学生成为课堂的主人，教师进行引导和帮助的方法，来建立动态式和自由式的课堂。

　　2.1动态式课堂的建设

　　动态课堂的建设需要老师和学生双方面共同努力，缺一不可。在课程教学中，动态“教”与“学”被有机整合。首先，授课老师要从根本上为学生探究问底的学习服务，学生成为课堂的主人，不再由老师主宰课堂。教师根据每个学生的不同情况，及时调整教学进度和方法，真正使学生成为课堂的主人。“以学定教，顺学而导”，针对学生理解困难和内容抽象的章节，教师定期给学生答疑，帮助学生理解，解答学生学习中的疑惑，让学生的学习需求得到反映；针对学生理解容易的部分则加快教学进度。另一方面，学生也参与到了动态课堂的建设中来，学生在老师创设的主动探究的课堂氛围中，敢于提出自己的问题以及对课程内容的见解，学生的潜力得到挖掘，课堂也异常富有活力。在动态课堂建设的过程中老师的“教”与学生的“学”相互促进，大大提高了课堂教学质量。

　　2.2概念和实例性讲授

　　冶金传输原理课程的内容比较抽象，所涉及的公式很多，给学生的印象是浮于理论和推导，让人感觉是“飘在空中”一样，学生反映该课甚至比高等数学、大学物理这种课程更加偏向理论，从而难以体会这门课程的实用性。实际上，这门课程的实用性是及其重要的，在冶金当中每个流程几乎都涉及到传输原理的知识和应用。因此，要给学生在课堂上以概念和实例讲解为主，尽可能简化一些公式的演变和推导过程。比如对伯努利方程可以毕托管和文丘里光等为例子进行分析和讲解，这有助于学生产生更强的“认同感”和“实用感”。但要注意的是，对原理性和少数重要的公式如连续性方程、欧拉方程、N-S等还应详细讲解其中的推导和思想。此外，还应帮助学生进行类比分析和学习，比如可以动量传输为重点，充分挖掘其中各部分内容之间的联系，在讲授热量传输和质量传输过程中，基于三种传输现象的类似性，将它们与动量传输进行深入对比和学习，更快速理解和消化其中的知识和内涵，从而使得学生能够把三传理论串联起来学习和理解。

　　2.3启发式教学

　　学起于思，思源于疑。采用启发式教学模式进行施教，课堂对学生来说就会出现魔术般的吸引力，极大调动学生求知的欲望。在这种理念的指导下，研究型的思维被带到课堂教学中，在课堂上教师主动设问，引导学生自发的去思考，启发学生的思维，并将科学研究的成果转化为课堂上教学的资源，及时给学生引入学科的前沿动态。冶金传输原理的授课从物理概念的来源讲起，并铺垫一些有趣的历史背景，让科学家在提出概念时候的创新思维被学生所了解，从而极大的激发学生的兴趣和创新性。在课堂上介绍有关课程内容的科研成果，鼓励学生就科研内容尝试创造性地应用，将这些概念公式落实到实际应用中，将枯燥的理论转变为鲜活的实例。例如，在讲授普朗克边界层理论之前，首先提出达朗贝尔之谜，引发学生对N-S方程的质疑和讨论，培养学生勇于批判大胆创新的精神，并进一步研究思考如何解决这一问题，最后顺理成章的引出普朗克边界层理论，如此以来，必定会加深了同学们此理论的理解，同时也了解了N-S方程的不足。接着，介绍冶金熔体方面研究中边界层理论的应用，让学生应用前面所学知识解决其中有关动量传输的问题。

　　3研究型教学的实践

　　研究型教学理念在西安建筑科技大学冶金工程学院冶金传输原理课堂的教学中得到了比较充分地应用和实践，对教学效果起到了很好的促进作用。我们采用研究型教学这种方法来对冶金传输原理课程进行改革，充分调动了学生学习的积极性和主观能动性，课堂上让学生成为主体，教师只是配合和引导学生，帮助学生建立创新型的思维方式，形成的学习、探索与研究相结合的教学模式。在实践中，研究型教学模式的引入明显提高了课堂的教学质量，保证了学生的学习效果，学习成绩明显提高，相比未采用研究型教学的班级有明显优势。在复习课中，学生对于所需知识信手拈来，并且理解深刻，对于老师的提问总能举一反三。此外，研究型教学极大提高了学生的创新性，改变了以往被动接受教材知识的缺陷，在课堂上有疑问的地方学生总是打破砂锅问到底，对于一些印刷错误内容大胆指正；采用研究型教学模式后，学生的主体性体现明显，不少学生会产生自己独特的见解，并初步展现了一定的研究和创新能力。学生通过参观实验室，主动参与自己感兴趣的研究中，将冶金传输原理的理论知识应用于实践中，提升了学生的应用和创新能力。

　　参考文献

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　　［4］王超，袁守谦，杨双平，等.冶金传输原理课程过程教学方法的实践［J］.陕西教育：高教版，2012，（12）：61-62.

　　作者：刘起航 王超 杨双平 鲁路 单位：西安建筑科技大学冶金工程学院