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篇(1)

關鍵詞：“工程材料學”；航空航天專業；教學改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）04-0124-03

“工程材料學”是航空主機類專業（包括飛行器設計與工程、飛行器動力工程、飛行器制造工程和機械工程等專業）的學科基礎課程。該課程雖然僅有48學時，但承擔著為未來的航空工程師構建材料知識體系的重任，對學生今后的發展起著重要作用。本文結合近年的工作實踐，對該課程在教學要求、教學內容和教學方法等方面的改革進行研討。

一、高度重視航空和材料領域發展對“工程材料學”課程教學的影響

材料學既是基礎科學，也是應用科學。材料科學與技術的發展，解決了很多工程領域的關鍵問題，有力地推進了相關科學和技術的進步，使得材料科學成為最活躍的科學領域，材料產業也成為國民經濟發展的重要支柱產業。“工程材料學”以物理學、化學等理論為知識基礎，系統介紹材料科學的基礎理論和實驗技能，著重培養學生把這些知識應用于解決工程實際中提出的對材料結構、性能等方面問題的能力。作為一門重要的學科基礎課程，“工程材料學”具有較長的開設歷史，在人才培養中發揮了重要的作用。航空航天領域的發展對工程技術人員的能力素質提出了更高的要求，特別是“卓越工程師”教育培養計劃的實施，對工程類課程建設的需求更加迫切，有必要以新的形勢為背景反思該課程的教學改革。航空以眾多學科知識、先進研究成果為基礎，已發展成為一個由多個分系統組成的大系統，需要工程技術人員采用系統工程的方法進行綜合設計。現代航空技術一百多年的發展，使得人們可以在更大的范圍內探索天空，也使得飛行器的工作條件更加惡劣，工作環境更加嚴苛。現代飛行器不僅要具有速度快、航程大、載重多等特點，還要滿足節能低碳等要求。材料科學技術的發展，為解決航空航天領域的諸多難題提供了可能，“一代材料，一代飛機”已成為飛行器發展公認的規律。這對航空航天工程技術人員的材料知識提出了更高的要求。在飛行器及其主要部件的設計、制造和維護工作中，要全面認識材料的性質和特點，才能挖掘材料的潛能，充分利用材料的特性，滿足工作需要。面對航空航天迅猛的發展形勢，僅了解和掌握已有材料的知識是不夠的。具有創新素質的工程技術人員，要了解材料科學與工程的發展方向和趨勢，分析材料領域的發展對航空航天領域的影響，同時要認真研究具體工作對新材料、新工藝的要求，明確材料發展的需求。在新型飛行器的研發過程中，要綜合考慮用戶對飛行器總體性能的多種要求，對各項技術參數進行統一的優化。在落實對飛行器性能的要求時可以發現，很多要求是相互矛盾的，比如飛機的航程和機動性就存在著較大的矛盾。為了獲得較好的綜合性能，需要對飛機進行一體化設計，要及時掌握各種設計方案對飛機主要材料和工藝的要求，對飛機整體結構進行綜合優化。在此過程中，各部門工程師都需要和材料系統密切配合，才能實現信息和資源共享，降低全系統的風險，提高系統的可靠性和綜合性能。材料科學技術的迅速發展也對課程教學提出了新的要求。材料科學與技術是研究材料成分、結構、加工工藝與其性能和應用的學科。在現代科學技術中，材料科學是發展最快速的學科之一，在金屬材料、無機非金屬材料、高分子材料、耐磨材料、表面強化、材料加工工程等主要方向上的發展日新月異，促使“工程材料學”課程內容的不斷充實。

“工程材料學”課程要系統講授材料科學與技術的基礎理論和實驗技能，使得學生掌握工程材料的合成、制備、結構、性能、應用等方面的知識。早期的航空工程結構以自然材料為主，如在美國萊特兄弟制造出第一架飛機上，木材占47%，普通鋼占35%，布占18%。隨后，以德國科學家發明具有時效強化功能的硬鋁為代表，很多優質金屬材料被開發出來，使得大量采用金屬材料制造飛機結構成為可能，也使得研究者們投入了更多的精力于金屬材料的探索。相應地，這一時期“工程材料學”課程內容也以金屬材料為主。上世紀70年代以后，復合材料開始在航空領域應用。復合材料具有較高比強度和比剛度的優點使得工程技術人員對其抱有很大的希望。航空工程師首先采用復合材料制造艙門、整流罩、安定面等次承力結構，而現在復合材料已廣泛應用于機翼、機身等部位，向主承力結構過渡。復合材料因其良好的制造性能被大量應用在復雜曲面構件上。復合材料構件共固化、整體成型工藝能夠成型大型整體部件，減少零件、緊固件和模具的數量，降低成本，減少裝配，減輕重量。復合材料的用量已成為先進飛行器的重要標志。相應地，復合材料必然要在“工程材料學”課程中占重要地位。鈦合金的開發和應用使得飛行器具有更好的耐熱能力，提高了發動機、蒙皮等結構的性能，有效解決了防熱問題?！肮こ滩牧蠈W”課程的教學內容應該及時反映材料科學在提高飛行器性能方面的新應用與新進展。與此同時，其他相關學科也取得了長足的發展，使得主機專業教學內容大幅度增加，“工程材料學”課程的教學內容和學時之間的矛盾愈加突出。

二、認真分析專業教學對“工程材料學”課程的不同要求

“工程材料學”課程是一門重要的學科基礎課，是基礎課與專業課間的橋梁和紐帶，在航空航天主機類專業培養學生實踐動手和創新創造能力，提高學生綜合素質等方面具有重要作用。在多年的教學實踐中，該課程對主機類各專業采用同一標準教學。雖然主機類各專業人才培養有其共性要求，但隨著航空航天事業的發展，專業分工越來越細，差異化特征也越來越明顯，因此“工程材料學”課程應該充分考慮不同專業的具體需求，結合各專業的課程體系安排教學。飛行器設計與工程、飛行器動力工程、飛行器制造工程和機械工程等主機類專業根據航空領域中的分工培養學生，畢業學生的工作要求有所不同，對知識結構的要求也不一樣。就材料方面知識而言，不同專業學生也會有所區別，應按照專業特點縱向劃分對“工程材料學”課程的要求。不同專業主要服務對象的材料特點是確定課程要求的主要依據。

飛行器設計與工程專業要全面統籌飛行器產品及各部件的設計和制造，主要從事飛行器總體設計、結構設計、飛機外形設計、飛機性能計算與分析、結構受力與分析、飛機故障診斷及維修等工作，要求了解材料科學與工程的發展對現代飛行器設計技術的影響，因此要較全面地掌握主要航空材料的性能、制造等方面的知識，了解輕質高強材料的發展動態和發展趨勢。飛行器動力工程專業要求學生學習飛行器動力裝置或飛行器動力裝置控制系統等方面的知識，主要培養能從事飛行器動力裝置及其他熱動力機械的設計、研究、生產、實驗、運行維護和技術管理等方面工作的高級工程技術人才。飛行器動力的重要部件對抗氧化性能和抗熱腐蝕性能要求較高，要求材料和結構具有在高溫下長期工作的組織結構穩定性。因此，材料在高溫下的行為、性能和分析、選擇方法應該是該專業“工程材料學”課程的重點。飛行器制造工程和機械工程等專業要針對現代飛行器工作條件嚴酷、構造復雜的特點，采用先進制造技術，實現設計要求，并為飛行器維護提供便利。該專業要求學生理解飛行器各部件的選材要求，掌握材料的制造工藝。飛行器零部件形狀復雜，所用材料品種繁多，加工方法多樣，工藝要求精細。很多新材料首先在航空航天領域得到應用，其制造技術具有新穎性的特征，設計、材料與制造工藝互相融合、相互促進的特點非常明顯，這就要求學生在“工程材料學”課程中把材料基礎打好，適應工藝和材料不斷發展的要求。雖然各專業對“工程材料學”課程的要求有所不同，但課程基礎一致。

該課程名稱為“工程材料學”，即明確其重點在于將材料科學與技術的成果運用于航空航天工程，把材料基本知識轉化為生產力。“工程材料學”是相關專業材料學科的基本課程，學生要通過該課程了解金屬材料、無機非金屬材料、高分子材料等微觀和宏觀基礎知識，學習材料研究、分析的基本方法，掌握材料結構與性能等基礎理論，研究主要材料的制備、加工成型等技術，為更好地學習專業課程創造條件，為將來從事技術開發、工藝和設備設計等打下基礎。由此可見，在明確了各專業對該課程的個性化要求的基礎上，更要明確共性要求?！肮こ滩牧蠈W”課程要培養學生材料方面的科學概念，提升材料方面的科學素質，扎實的材料科學與技術知識基礎是學生學習專業課程、提高綜合素質、培養創新能力的必備條件，是進一步發展的基礎。因此，“工程材料學”課程采用“公共知識+方向知識”的模式比較合適，即把教學內容劃分為每個專業均要求了解的材料領域知識和根據各個專業特色需要重點介紹的知識兩部分，既滿足了寬口徑、厚基礎的教學需要，又注重了后續專業課程學習和能力培養的要求，促進了基礎理論和專業應用的融合滲透，較好地滿足了材料、設計、制造、維護一體化發展的需要，增強了跨學科、跨專業認識問題、思考問題和研討問題的能力。

三、多管齊下建設豐富的教學環境

作為一門學科基礎課程，“工程材料學”課程要根據學校人才培養創新目標和相關專業的人才培養標準、方案，結合卓越工程師教育培養的要求，注重與專業課程體系的融合，注重與工程實踐教育的結合，注重對學生創新意識、創業能力及綜合運用知識能力的培養。在充分調研與分析專業人才培養對課程教學要求的基礎上，要對課程的教學大綱和內容進行修訂，與相關教學環節有效整合，拓展教學活動的空間，營造良好的學習環境和氛圍，加強與后續課程及實踐活動的聯系，解決學科基礎課的教學與專業人才培養需求的脫節或不銜接等問題。

“工程材料學”在第四學期開設，是一門承前啟后的課程。在前期開設的課程中，“大學物理”和“航空航天概論”是兩門直接相關的課程?！按髮W物理”提供了學習“工程材料學”的科學基礎，認真分析“大學物理”知識點在“工程材料學”中的應用，有助于學生更好地理解相關概念?！昂娇蘸教旄耪摗币院娇蘸教祛I域的發展為主線，介紹飛行器的組成及工作原理。如果在“工程材料學”課程講授之初讓學生重新回到機庫，從材料發展的角度再次審視航空航天的進步，結合材料學的概念研究飛行器的組成及工作原理，會使得學生對該課程有比較全面的認識。在相關專業的后續課程中，有好多課程與“工程材料學”密切相關，如“飛行器總體設計”、“發動機原理”、“先進制造技術”等，如果在“工程材料學”中對有關知識點作簡單介紹，可以使學生更好地綜合分析相關概念，加深理解。在主機類專業培養方案中，“工程訓練”是集中式的工程能力培養環節，其教學內容與“工程材料學”密切相關?！肮こ逃柧殹苯虒W內容以機械制造工藝和方法為主，包括熱處理、鑄造、鍛造、焊接、車削加工、銑削加工、刨削加工、磨削加工、鉗工、數控加工、特種加工、塑性成型等，每一種制造工藝和方法都與工程材料密切相關。在以前的教學工作中，材料是加工對象，對材料的性能等的介紹很簡單，學生的認識較淺。如果在“工程訓練”教學過程中，針對不同的加工工藝和方法對材料作較深入的介紹，從應用的角度分析不同材料加工工藝和方法的適應性，可以促進學生把材料理論知識的學習和工程實際聯系起來。通過讓學生分析研究實際材料在加工過程中的表現來認識材料的性能，通過感性認識來體會材料變化的規律，把深奧的材料科學理論知識和生動形象的加工過程結合起來。這樣不僅強化了工程訓練效果，還能讓學生把材料的知識學活，留下更深刻的影響，更好地發揮學生的潛力。

航空航天主機類專業的課程設計是重要的綜合學習環節。課程設計任務一般是完成一項涉及本專業一門或多門主要課程內容的綜合性、應用性的設計工作，通過一系列設計圖紙、技術方案等文件體現工作成果。很多主機類專業的課程設計涉及材料的選用、處理等方面的問題。按照教學計劃，“工程材料學”先行開設。因此，在相關課程設計中，有目的地提出材料問題，引導學生在更廣的范圍里選材，在更加深入的層面上分析材料性能，可以更好地調動學生自主探究材料科學的積極性，幫助學生把材料知識轉化為初步的工作能力，克服課程知識的碎片化傾向。

四、結語

航空航天是現代科學技術的集大成者，該領域發展很大程度上取決于材料科學技術的進步。材料學是航空航天工程技術人員知識結構的重要組成部分。“工程材料學”要按照現代大工程觀的要求組織教學，才能實現教學目標，提高培養質量。航空航天領域和材料科學技術發展，極大地豐富了“工程材料學”的教學內容。要根據學科領域的發展需要選擇教學內容，按照理論實踐結合、突出工程應用的要求構建知識體系。在教學工作中，應根據不同專業的培養要求，深入研究材料學的基本要求和各專業的發展方向，形成“公共知識+方向知識”的“工程材料學”課程結構，提高教學效率。統籌考慮專業教學與其他課程的聯系，以及課程設計、工程訓練、畢業設計等教學環節，以“工程材料學”課程為中心，注重課程的縱向推進和知識的橫向聯系，不斷加深對材料學的理解和掌握，培養多角度研究分析、跨專業交流合作、多學科解決問題的能力。

參考文獻：

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[5]于永泗，齊民.機械工程材料[M].大連理工大學出版社，2010.

Discussion on Reform of "Engineering Materials" Course Teaching for Aeronautic Majors

WANG Tao，ZHOU Ke-yin

（College of Material Science and Technology，Nanjing University of Aeronautics and Astronautics，Nanjing，Jiangsu 210016，China）

篇(2)

關鍵詞：3D打印技術；工業設計專業；教學應用

中圖分類號：G642.41 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）15-0225-02

3D打印技術的產生與應用有利于促進相關專業與行業的進一步發展，高等院校的工業設計專業意在培養具有高素質、高專業技能的工業設計人才，而3D打印技術在教學中的引入對人才的培養有著極大的推動作用，高校在教學中應當對該技術的應用予以重視，努力提高教學水平，使學生的能力與素質能夠得到有效的提升，為我國工業設計行業提供不竭的人才支持。

一、3D打印在高等院校教學中的應用現狀

3D打印的優勢在于快速成型以及增材制造，3D打印設備能夠以三維數據圖為依據將圖紙上的設計制作成為實物，立體地展示出來。高校是工業設計人才培養的重要場所，為了提高教學效率，使人才的能力與素質能夠滿足市場的需求，很多高校都開始引進3D打印設備，并將其應用到實際的教學活動中。

我國的3D打印技術尚處于初級階段，技術、設備的研究仍不成熟，3D打印在高校教學中的引入，一方面是為了促進教學工作的展開，另一方面也是為了加快3D打印技術的研究。華中科技大學、清華大學、北京航空航天大學等高校都有專門進行3D打印技術研究的機構，且其水平較高。很多高校還與企業合作，將自己的研發成果供與企業生產。機械制造、航空航天、產品研發等領域都可應用到該技術，因此，相關的工業設計專業應當在教學中引入3D打印設備，以開拓學生的視野，提高學生的實踐能力，增強學生就業競爭力。但是在教學應用的過程中也暴露出了一定的問題，首先，3D打印具有一定的局限性，例如其模型規模最大僅能達到1.8米，如果在課堂上需要生產設計一些大型的交通工具模型，僅憑3D打印技術是無法完成的；其次，由于我國在相關方面的研究仍然處于初級階段，因此技術成本、設備成本均相對較高，高校的經濟收入有限，這種情況使高校難以大范圍地將3D打印技術與設備投入到教學實踐中；再次，3D打印可應用的領域較多，由于不同領域的需求不同，因此3D打印設備也存在類型、型號等方面的差異，而高校一般引進的技術設備都較為單一，這種情況對教學效果有一定的影響。

二、3D打印應用于工業設計專業教學的意義

1.提高學生的基礎理論素質。工業設計專業具有較強的綜合性，其涵蓋的范圍廣，技術難度大，學科交叉明顯，而3D打印技術兼具材料科學、控制技術、機械技術、光學工程、計算機技術等內容于一體，在教學中應用這一技術能夠加深學生對專業知識的感知與了解，學習3D打印技術能夠拓展學生視野，擴充學生的知識結構，提高學生的綜合素質。社會的發展離不開人才的支持，具有實踐能力固然重要，但是學生同樣應當具備與自身能力相匹配的理論素質。學生只有同時具備軟件操作能力以及設計知識才能夠熟練地對設備進行操作，因此將3D打印技術的相關知識納入到工業設計專業的學科體系建設中是十分必要且重要的，對這一技術的學習能夠提升學生的理論素質，提高學生的綜合能力。增加學生的知識儲備是3D打印技術在教學中應用的基本出發點。

2.提高學生的實踐操作能力。在傳統的工業設計專業教學中，理論講述是重點，關于模型設計的內容大多通過單純的講解或者二維圖像展現給學生，在實踐操作課程中，教師僅能夠指導學生制作簡單的模型，而對于內部結構復雜的模型，學生僅能通過自己的想象進行理解，這種教學方法禁錮了學生的思維，不利于學生創造思維與設計能力的提升。而3D打印技術可根據圖紙以及相關數據將實物模型展示出來，保證一次成型，不會受到模型結構復雜等問題的影響。在教學過程中學生可以充分發揮想象，設計產品，并利用3D打印機將自己的想法變為現實，這種教學方式能夠拓展學生的思維，提高學生的創造力與想象力。學生在專業課程的學習中能夠親身實踐，自主設計產品方案，在利用3D打印技術進行試驗的過程中，學生能夠發現設計方案中的不足并有針對性地對方案進行改進，直到設計完全符合要求與標準，這種反復修改的過程能夠提高學生在實踐設計中的科學性與嚴謹性。

3.推動產學研模式的發展。工業設計專業的教學安排應當以當前市場的需求為依據，高校應當關注相關行業與產業的發展動向，很多高校都開始逐漸意識到校企合作的重要性，并與周圍的企業展開了密切的合作，即努力建立產學研模式，促進人才、高校、企業的全面發展。3D打印技術的應用為產學研一體化教學模式的展開提供的有利的條件，這一技術在未來工業制造發展中起著重要的引領作用，無論是企業還是高校都應當認識到這一發展趨勢，但是當前3D打印設備的成本較高，企業若想將其用于生產，資金投入將達到幾十萬，甚至是幾百萬，這對企業來說是不利的，而當前很多高校不僅有豐富的人才資源，同時還具有先進的3D打印設備，二者的結合將促進產學研模式的深入完善。學生可以利用3D打印機將自己的設計想法展示出來，企業擇取最優方案投入生產實踐。總的來說，3D打印技術在高校的應用能夠促進高校、人才與企業的共同發展，提高產學研的水平。

三、推動3D打印廣泛用于工業設計專業教學的途徑

1.將手工制作與3D打印結合起來。3D打印雖然具有成型迅速等優勢，但是在實際的教學過程中，課堂所需的實物模型有大有小，而學校引進的打印設備較為單一，僅能滿足對某一個尺寸或某幾個尺寸的需求，過大的模型是無法通過3D打印展示出來的，因此在課堂教學中還應當對手工制作模型予以足夠的重視，在手工制作中，學生能夠切實體會模型制作的問題與不足，而3D模型則能夠對復雜結構予以展示，兩種模型制作方法的綜合運用能夠使學生的動手能力與思維能力得到全面的提升。

2.應用于教具開發。3D打印技術十分適合應用在自主研發和小規模生產環節。在高職院校工業設計教學中，很多課程在授課過程中都需要使用實物教具，以加深學生對知識的理解。但是，大多數教具都需要根據教學內容加以定制，很難在市場中采購到。例如，《設計概論》課程中需要設計史上著名的設計作品的實物教具；《機械制圖》課程中需要通過實物模型向學生講解形體的三視圖；《產品設計》課程中需要把學生設計作品轉化成實體模型；《計算機輔助設計》課程中需要通過教具模型讓學生理解三維建模軟件的形面構建。這些教具都可以通過3D打印技術實現自主設計和小規模生產，這樣教具與學生所學知識就可以實現無縫對接。同時，教具還可以根據授課內容的更新，實現自主設計和更新。通過3D打印技術將書上或紙上的知識或圖片立體地展示給學生，學生對知識點的理解會更加直觀，教學效果也會得到極大提升。

3.加深校企合作的深度與廣度。3D打印設備成本與打印材料的成本均較高，因此即使學校購買了相關設備，受到打印材料的限制，也無法將其廣泛投入到教學實踐中。而在企業的生產實踐中如果在設備引進中投入大量資金，將造成自身競爭優勢的損失，因此高校與企業應當加大合作的深度與廣度，實現優勢互補，高校為企業提供人才與設備支持，企業則為高校提供資金補助，并為學生的實踐提供空間與平臺，企業與高校共同開發相關項目，提高3D打印技術研發的效率。

4.建設區域性的3D打印服務平臺。為使企業與高校都能夠加深對3D打印技術的理解，促進產學研模式的深入應用，政府應當參與到區域性的3D打印服務平臺的建設中，積極引導高校與企業參與到相關研究中，政府應當對高校予以適當的補貼，鼓勵高校引進不同類型的設備，建設區域化的服務體系，對3D打印研發進行專業化的運營，實現區域資源的共享，讓更多的高校與企業有機會接觸到3D打印技術。

四、結語

3D打印技術對未來機械制造業的發展有著重要的意義，高校在教育改革與建設中應當認識到這一發展趨勢，在安排工業設計專業的課程時應當將3D打印相關的內容納入其中，從而提高學生的理論素質與實踐能力，促進產學研模式的進一步發展，高校應當與企業展開深入合作，促進工業制造業、高校與人才的共同發展。

參考文獻：

[1]畢延剛.3D打印對高等院校工業設計專業教學的影響[A].中國機械工程學會工業設計分會、遼寧省機械工程學會.2013國際工業設計研討會暨第十八屆全國工業設計學術年會.論文集[C].中國機械工程學會工業設計分會、遼寧省機械工程學會：2013：4.

[2]田煒，宋祥波.3D打印對工業設計思維的影響[J].藝術品鑒，2015，（05）.

篇(3)

1整合校內理論教學內容，形成相應的模塊教學

1.1整合校內理論教學內容讓學生把更多的時間留到企業中去實踐，從而縮短校內學習時間，這是目前高職教育中的工學結合，如何能夠真正做到這一點呢？這就要學校調整教學計劃，對理論教學的內容和學時數進行合理調整，在保證實現人才培養目標的基礎上，根據需要減少學生在校學時數.市場營銷專業的人才培養方案在制定時，我院財經系充分考慮了工學結合這一要求，運用一系列手段把相關課程的教學內容加以整合，刪除舊的教學內容，充實新的理論知識，同時調整教學重點，整合新課程，縮短課程的學時數，突顯出高職教育的辦學特色.如我院的《公共關系與商務禮儀》這門課程就是將原有的《公共關系學》和《社交禮儀》兩門課程通過整合而成的，同時將原有的《公共關系學》中公共調查和市場調查與預測的教學內容合二為一.結合市場營銷專業的特色，財經系縮減了《社交禮儀》這門課程的教學內容，與商務禮儀無關的教學內容進行刪除，這樣做達到了精簡教學章節的目的.整合教學內容后，能夠更加高效合理地安排校內教學的學時數，使任課教師能夠更加科學地安排教學內容，讓講授進行的更加深入，使學生在提高學習興趣的基礎上更加系統地學到知識.

1.2形成模塊教學一門學科或多門學科中有很多具有同類功能的知識點或能力項，對這些知識點或能力項進行組合，形成一個整體知識模塊，就是模塊教學，形成的這個整體知識模塊的功能勢必大于某個單一模塊的功能.使教師有更加明確的的教學方向，讓學生能夠更專業的學習.財經系的市場營銷專業在應用模塊理論改革的過程中，將職業素養模塊、核心能力模塊和拓展能力模塊三個小模塊整合成一個整體模塊.其中職業素養模塊又包括基本素質模塊和行業素質模塊兩部分，基本素質模塊包括基礎、概論、等一些基礎課程；行業素質模塊則包括市場營銷基礎、演講與口才等一些專業課程.核心能力模塊主要是為了培養學生的產品銷售能力而開設的關于推銷技巧、商品學概論、商務談判等課程.在系統學習職業素養模塊課程的基礎上，為了提高學生的就業能力，財經系開設了一些相近專業的核心能力課程，即拓展能力模塊課程，這個模塊主要包括國際貿易實務、電子商務實務等課程.綜上所述，所設置的每一個模塊都有明確的學生培養方向，這些教學模塊之間既相對獨立又相互聯系，既可以根據培養需要設置所需課程，又可以提高教學效率.

2通過校內實踐教學，提高學生的動手能力，適應企業需求

校內實踐教學環節在我院財經系的市場營銷專業設置時有三種模式：一是課程實訓模式，這種模式主要以案例分析、專題討論和課堂模擬表演為主，教師除了進行理論教學外，還可以相應增加一些學時，用于開展實訓教學，結束時要提交實踐教學的成果，實踐教學的成果可以分析報告、策劃方案等形式提交，且要作為分數計入這門課程的學習成績中.在理論課程教學中引入實訓課程教學，可以改變教學方式，由傳統的單向灌輸理論轉變為教師與學生之間的互動，通過讓學當充分參與，還可以更好地引導學生運用理論知識解決實際問題.二是構建一個虛擬的市場營銷環境，可以利用專業的教學軟件，結合互聯網優勢，讓學生分別扮演公司不同的營銷人員，這樣做可以讓學生從不同的角度了解和執行營銷決策.讓學生在這種模擬真實的的商業環境中演練營銷決策制定的整個過程，可以幫助學生系統地學習和體驗市場營銷方法，最終通過銷售額、利潤等指標把學生的運作效果進行量化反映.三是利用校園環境，在校內開展實戰技能訓練.我院有11000多名在校大學生，實際上這就是一個“小型市場”，為了提高學生的動手能力，財經系開設了一些實戰技能訓練項目，要求學生根據消費需求制定調查方案、設計調查問卷，設置產品推銷和促銷策劃等項目，并在這個“小型市場”內開展模擬的市場調查，提交市場分析報告；然后由學生去宿舍里上門推銷自己選擇的商品.同時，可以讓學生分成若干組，在校園內為某一企業開展短期的促銷活動，從各個促銷方案中選擇最優方案.

3推行動態教學，改革校內教學方式

根據工學結合的要求，財經系規定在市場營銷專業的教學改革中，強調學生主動學習、突出學生主體地位，變靜態教學為動態教學，讓學生與授課教師之間形成互動，真正讓學生做到“動腦、動口、動手”.

3.1角色扮演教學法這是一種在假設的情景下讓學生按照設定的崗位職責、任務、工作程序等方面提出自己的觀點，進而通過實際操作，達到體驗職業生活目的的一種教學方法.在這種教學中，教師可以讓一部分學生扮演成“推銷員”，另外一部分學生扮演成“顧客”，進行一次模擬的“上門推銷”活動，推銷所選擇的商品.角色扮演教學法能夠使學生在表演過程中運用所學的理論知識和技能進行實際推銷，寓教于樂，并且這種教學方法可以培養學生的人際關系和協調溝通的能力.

3.2案例分析教學法這是一種實踐性的教學方法，要求教師在教學過程中讓學生圍繞某一個具體案例進行分析，根據分析的結果提出解決問題的方案，在同學或師生之間進行探討、交流.在這種教學中，要處理好兩個方面的問題：首先要根據教學目標選取合理的案例，并且要保證案例資料的完整性和真實性，同時結合學生的興趣愛好，對案例進行整理和歸納.其次教師要在對案例分析和討論的過程中，對學進行積極的的引導和控制，能操控分析討論的全過程，引導學生圍繞教學目標積極思考，防止出現脫離主題、漫無目的的討論.

3.3問題教學法問題驅動教學的方法即為問題教學法，也就是在教師講授理論知識前，先提出要解決的問題，讓問題貫穿學習的全過程.在應用這種教學方法時，也應該注意幾點：一是提出的問題否全面？是否能夠全面概括？如在《市場營銷》這門課程中，在講到“市場細分”這一章節時，應該明確三個問題：“什么是市場細分？”“、為什么要市場細分？”、“怎么樣做市場細分？”.讓學生知其然———“什么是市場細分？”，也就是接受書本上的概念和方法；讓學生知其所以然———“為什么要市場細分？”領會原因；通過“怎么樣做市場細分？”達到讓學生提高實踐能力，接受“獲取知識的知識”的目的.二是提出的問題要有一定難度，要能吸引住學生的注意力，變被動思考為主動思考，從而產生積極主動的學習和思考興趣.

3.4探究式教學法在現行教材內容的前提下，把周圍世界和生活實際作為參照對象，讓學生結合實際獨立自主學習和合作討論的教學方法就是探究式教學法.這種教學法可以為學生提供一個機會，讓學生能夠自由表達、質疑和所探究問題的，運用所學的知識來解決實際問題.探究式教學法在實際運用中具有十分重要的作用，可以激發學生的學習興趣，提高學生收集和運用信息的能力.

3.5項目教學法在這種教學法下，可以將若干個小技能單元整合成一個教學內容，一個教學項目就是一個小技能單元，對這個小技能單元實行理論聯系實踐的單元式教學，最終完成作業.換句話說，這種教學法就是圍繞某一項具體的工作任務而進行的教學.在教學過程中，為了培養學生的工作實踐能力和社會適應能力，可以通過強化和弱化來實現，即強化“怎么干”“、怎么才能干得更好”，弱化“是什么”和“為什么”.

4完善考核方式，創新評價體系

4.1多元化的考核方式多元化的考核方式主要體現在考核內容的全面化、考核方法的多樣化、成績評定的綜合化、考核過程的連續化幾個方面.在選擇考核內容時要注意是否全面，既要做到理論知識和實踐能力統籌考慮又要增大實踐能力.在考核方式方法上的多樣化，就是可以采用多種方式如閉卷、開卷、口試、實際操作等來檢驗學生的成績.成績評定的綜合化是指在對學生成績進行評判時，不能單純以期末考試作為評價體制，要結合平時布置的書面作業、課堂答問等對的成績進行綜合考評.將考核過程貫穿于教學的全過程，通過各種方式（如進行綜合考試），改變學生平時不努力學習、期末考試前臨時抱佛腳的不良學習習慣.

4.2構建多方參與的評價體系工學結合模式下的教學改革，就是提倡要構建一種和諧的評價體系，這種和諧的評價體系包括學生的自評、學習小組之間的互評以及教師的評價等方面.

4.2.1學生自評學生對學習完某一個教學內容后的學習情況進行總結和評價，可以從以下幾個方面進行：如團結協作、理論知識、實踐操作技能等，這樣的自評活動既可以培養學生自我總結與正確對待錯誤的習慣，同時也能讓使學生樹立自信心，敢于開展自我批評，通過相互提意見發現自己的不足之處，養成更加健康向上的學習習慣.

4.2.2學習小組之間的互評在每個項目學習結束后，教師可根據學生數，以學習小組為單位，從學習態度、學習過程和學習效果等方面進行同學間的互相評價.這樣可以讓學生站在自身的立場和角度上發現問題，進一步培養他們的團隊協作精神.在評價的過程中，為了避免人為的好惡色彩導致人為地主觀性評價，教師在互評時要注意對學生要進行思想道德素質的教育.

篇(4)

關鍵詞：金屬材料工程專業 培養模式 教學改革

Education mode reform of metal material engineering specialty

Qiao Junwei， Liang Wei， Zhou Hefeng

Taiyuan university of technology， Taiyuan， 030024， China

Abstract： This study expatiates the evolution of metal material engineering specialty in Taiyuan university of technology. Specially， the detailed projects， including the reformation of the education mode， the study of theory， the improvement of experimental skills， the teaching contents， and the optimum of teachers， are focused on. These projects can enhances advantage intelligence of students， facilitate the practice skills， improve the compressive diathesis.

Key words： metal material engineering specialty； education mode； teaching reformation

我校材料科學與工程學院金屬材料工程專業是1957年全國高校中首批建立的金屬材料及熱處理專業，后更名為金屬材料工程專業。50多年來培養本科生2 000余名。我校材料學科的第一個碩士學位點―金屬材料及熱處理工學碩士學位點（1986年）就是依托金屬材料及熱處理專業建立起來的。在此基礎上，先后獲得了材料加工工程二級學科博士學位點（1998年）、材料學二級學科博士學位點（2003年）、材料科學與工程一級學科博士點（2005年），并獲得博士后流動站（2003年）和材料加工國家重點學科（2001年）等。

我校金屬材料工程專業建設的目標為以材料加工工程國家重點學科為依托，強化金屬材料工程專業內涵，將山西省地方經濟發展以及產業資源優勢與學校教學資源優勢結合，進一步夯實理論基礎，加強實踐環節，培養適應國家和地方經濟、科技、社會發展的高素質人才。山西省是我國能源大省，例如與金屬材料專業密切相關的金屬鎂占據國內龍頭地位。在山西經濟轉型跨越的大環境背景下，如何發展綠色金屬鎂合金和走鎂合金可持續發展的道路不僅僅是政府的高層決策，而且關系到高等院校特別是作為山西省唯一一所“211”重點院校――太原理工大學金屬材料專業的學生的就業。目前，金屬材料專業在傳統的金屬材料及熱處理的基礎上，把本專業建設成為具有“新型金屬材料（包括新型不銹鋼、鎂鋁合金等）開發”“新型不銹鋼及輕合金鋁鎂鈦等的加工與改性”以及“材料表面改性”等特色的人才培養、專業知識創新和服務社會經濟的重要基地。

教育部“高等學校教學質量和教學改革工程”中要求各高校應在高等教育人才培養模式、教學內容、課程體系、教學方法等方面進行綜合改革研究與實踐，培養具有創新精神、實踐能力和創業精神的高素質人才，為實施科教興國戰略和人才強國戰略奠定堅實的人才基礎。我校金屬材料工程專業的前身金屬材料及熱處理專業從成立時起，一直以發展鋼鐵材料及其熱處理新工藝為主。進入21世紀以來，各種新型金屬材料層出不窮。例如：航空鈦合金、輕質汽車用鋁鎂合金、磁致伸縮鐵鎵合金等。為了滿足當前形勢下社會對金屬材料工程專業畢業生的要求，結合山西省作為金屬鎂、不銹鋼等資源大省的優勢，利用表面工程研究所和材料界面與表面教育部重點實驗室等科研平臺，我校對金屬材料工程專業的培養模式進行了綜合改革。該項改革獲得了山西省省級特色專業專項經費資助，培養模式的具體改革措施如下：

1 延伸培養計劃，拓展培養模塊

過去，金屬材料工程專業的學生在大學一、二年級學習基礎課程，包括高等數學、大學物理、大學英語等課程，進入三年級后開始學習課程，專業課程一直沿用與熱處理高度相關的專業課程，如金屬凝固原理、塑性成型原理、鑄造合金學等課程。而今，本專業大學生在學習完基礎課程后，進入專業課學習時，專業必修課保留原來課程，如材料科學基礎、材料工程基礎、金屬材料學等，而其他專業課程則根據專業模塊進行選修。我們劃分了兩個專業模塊：第一個模塊保留了原來的設置，為材料熱加工模塊；第二個模塊為拓展的新模塊，名稱為表面工程與新材料模塊。在表面工程與新材料模塊中開設了諸如表面冶金原理與技術、輕合金及其復合材料、非晶態合金、功能材料概論等課程。該模塊一方面培養金屬材料領域新型專業化技術人才――表面改性技術專業人才，另一方面開闊學生思維，將金屬行業領域前沿學科知識傳授給學生。同時，該模塊中開設的新材料課程也適合有志于繼續深造的學生學習專業高深知識。學分設置上，兩個并行模塊選修學分最低均為14.5學分，足以滿足必要的課時學習。設置專業培養模塊的目的：一是體現人才培養的特色和辦學的優勢；二是扎實推進高等本科教育質量工程，更好地符合經濟社會發展的要求。

2 夯實基礎，提升實踐技能

2012年，本專業重新修訂了培養計劃，除了拓展專業模塊，我們還對課程進行了調整和改革，體現在以下幾方面：

（1）增加或新增專業基礎課課堂課時量。原來的材料科學基礎課堂課時量為88學時，而新課時量調整為96學時，調整的目的是加強專業基礎課基礎知識學習。近年來高校普遍發現學生專業基礎掌握程度下滑，原因是大大壓縮重要專業課程的課時量，導致教師為完成講授不得不“照本宣科”，這樣使得本來應重點講授的內容“輕描淡寫”“一筆帶過”，學生掌握不了學科核心內容。鑒于此，我們增加了重要課程的課時量。同時，近年來高校考研率節節攀升，越來越多高校在考研初試和復試中加大對專業基礎課的考查。因此，為進一步夯實金屬材料工程專業學生的學科基礎，本專業開設了金屬物理學、固態相變等課程，該類課程學習過程中從不同角度重復講解材料科學的基礎知識。

（2）注重學生實踐技能。傳統的以培養“學術型人才”為目標的單一高等教育培養模式已難以滿足市場經濟的發展需求，市場更需要能夠解決實際工程問題的“理論+技術實踐”型的“應用型人才”?！吨腥A人民共和國高等教育法》明確提出：“高等教育的任務是培養具有創新精神和實踐能力的高級專門人才?！痹诎l達國家，如德國，工科學生約有一半的在校時間用于工程素質訓練；美國麻省理工學院學生累計用于實踐的時間相當于全部課程時間的1/3[1]。我校金屬材料工程專業培養計劃中增加實驗所占比重，并將專業課程中的實驗單獨列為實驗課程，委派專業課教師講解實驗，學生分組動手操作，并完成實驗報告。實驗課期末成績為多個專業課實驗的結果，綜合反映學生的實驗能力。此外，拓展專業實踐知識一直是本專業堅持奉行的原則。新培養計劃中在不同模塊中開設了提高專業綜合實驗技能的專業拓展實驗，學生可以根據興趣愛好自行組團在專業指導教師幫助下進行創新實驗。拓展實驗大部分是創新能力較強、前沿性強的專業應用基礎實驗。這樣在鍛煉學生創新能力的同時，還可以為以后攻讀研究生學位的本科大學生儲備知識技能。

此外，本著激發學生對本專業學習的熱情，培養實踐型人才的理念，我們組織校內和省內的金屬材料工程專業大學生開展金相技能大賽，通過該平臺的鍛煉，使得本專業大學生優質高效地掌握基本技能。在實驗過程中，鼓勵學生敢于想象，大膽質疑，并圍繞實驗內容，設計適當的提問激發學生的思考質疑[2]。例如：不同含量Fe和C元素組成的鐵碳合金為什么組織相差甚遠？教師通過這些問題把知識點轉化為疑點，調動學生思維，加深學生對鐵碳合金相圖和“C”曲線等專業理論知識的學習和理解，從而使學生提高實驗積極性和興趣。實踐技能的提高是高校金屬材料工程專業大勢所趨，因此國內很多高校非常重視[3，4]。

（3）加強本科畢業設計環節。在多年經驗基礎上，本專業制定了本科畢業設計大綱。畢業設計（論文）以綜合性專業訓練和初步科研訓練為目的，堅持與科研、生產實際相結合。采取師生互選原則，確保學生真正開展自己感興趣的課題，督促教師開展中期檢查和不定時抽查。結合學生的就業情況，把畢業設計內容和企業的實際問題相結合，合理安排學生到與學院教師有多年合作歷史的企業現場進行畢業設計。通過此項措施，可以使學生盡早進入企業，了解生產現狀，為畢業后盡快適應工作、融入社會打下堅實基礎。例如：太鋼集團在業界久負盛名，本專業利用人力資源優勢和地理優勢，安排本科生在太鋼實驗室開展聯合實驗，讓學生接觸現場環境，解決現場問題，使企事業單位更加青睞我校金屬材料工程專業的畢業生。此外，對于繼續深造的學生，指導其選擇前沿基礎性課題，這樣更利于鍛煉創造性思維。例如：對于21世紀初才出現的多組元高熵合金，目前研究甚少，諸多奇特的物理和力學性能使得該合金極具研究價值。把該課題列入本科畢業選題，使得本科生在畢業前，充分發揮主動性，提出自己的研究方案并合理實施。

3 改革課程教學內容及教學方法

金屬材料專業課程涉及熱處理原理、金屬凝固原理、材料性能學以及熱設備及儀表等多方面的理論與工程知識，學科之間相互涵蓋、穿插滲透，內容繁雜抽象。教師在課堂教學時如果處置不當，學生容易感到枯燥乏味，產生厭學情緒。我校金屬材料工程專業以教學改革項目研究帶動教學內容和教學方法的改革，不斷更新課程教學內容，使課程的教學內容充分反映金屬材料領域及相關產業的新發展、新要求。在課堂教學過程中，將典型案例引入其中，即開展例證教學。例如：在講授金屬材料疲勞失效的機理時，以美國空客飛機由機表面蒙皮在起飛和降落過程中受到反向作用力循環作用，使得在一定時間后發生開裂導致疲勞失效，引發災難為實例，啟發學生設計避免疲勞的飛機金屬蒙皮，引導學生探討疲勞失效機理。在課堂書本知識傳授的同時，開展討論式教學，使得學生更加積極主動地參與到專業知識討論中。例如：布置專業命題，當堂開展小組討論，各抒己見，充分培養他們的獨立觀察、分析和解決問題的能力，教師及時進行總結點評，從而培養學生專業課程學習的興趣，激發他們的工程潛能。同時，本專業開展以科研帶動教學的方式提升學生綜合能力。教研室教師以自己的科研項目吸引本科生加入團隊，開展本科生創新實驗，將學習到的專業知識用于揭示基本現象。

本專業積極開展教學研究，并將教學研究成果加以推廣，及時應用于教學實踐中，同時根據本專業畢業生的反饋意見和建議調整課程。大力推廣多媒體輔助教學，推行網絡教學，不斷提高教學水平。積極鼓勵教研組教師在金屬教研室討論會上建言獻策，鼓勵青年教師參加學校開展的教學名師示范課。

4 優化專業教師隊伍，合理配備師資

我校金屬材料工程教研室共有10名教師，其中教授4名，副教授2名，講師4名，全部具有博士學位。本專業教研室敦促青年教師深入生產企業一線學習交流，加強與國內外高校及科研院所的交流合作，積極參與各類科研項目與社會服務，形成了一支科研能力強、教學經驗豐富、熱愛教學工作的高水平專業教師隊伍。此外，實行青年教師導師制，讓具有博士學位的講師擔任學生輔導員，幫助青年教師盡快提高業務水平；實施教師到企業生產一線學習、鍛煉制度，豐富教師的實踐經驗，提高解決工程實際問題的能力。

此外，教研室注重本科生師資力量調配，重點專業基礎課全部由教授講授，堅持教授上講臺，傳道授業。同時，堅持青年教師代課前先助課、試講等原則，以防缺乏授課經驗的青年教師發生錯講、誤講等事件。

本專業將充分利用學校現有人才引進政策，加大學科帶頭人和學術骨干的引進力度，整合學術梯隊力量，促進科研創新團隊的建設。此外，高度關注新學科的形成和發展，由于大量引進師資，使得我們有條件在原有成形的科研團隊的基礎上適當發展新研究方向。

5 結束語

我校金屬材料工程專業為適應21世紀對應用型金屬材料專業人才的需求，堅持不斷地改變傳統教學觀念和模式，在培養模塊、專業課理論教學、實踐性教學改革、師資隊伍優化等環節上與時俱進，創造條件，加強對學生工程實踐素質的培養，優化學生的知識、能力和素質結構，培養出了能滿足當前經濟社會需要的金屬材料專業人才。

參考文獻

[1] 樊澤恒，張輝，孫垂謙.中外高等工程教育工程訓練模式的比較及啟示[J].南京航空航天大學學報：社會科學版，2006（3）：76-80.

[2] 汪冬梅，鳳儀，劉家琴.金屬材料工程專業實驗教學改革探討[J].合肥工業大學學報，2009，23（1）：26-29.

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[關鍵詞]網絡課程；網絡教學；網絡教學設計；網絡教學設計樣式

[中圖分類號]G434 [文獻標識碼]A [文章編號]1672-0008（2013）03-0079-08

一、網絡教學設計樣式的研究訴求

教學設計是現代教學過程中不可或缺的重要環節，有效的教學設計是提高教學質量的可靠保證。網絡教學設計具有傳統課堂教學設計的特征，但同時需注意到任何教學都是在一定的環境下展開的，而環境卻在很大程度上制約了教學的設計和教學過程的開展。因此。自20世紀90年代網絡教學日益受到關注以來，網絡教學設計成了其中的一個重要研究領域。概括看來，已有的網絡教學設計研究主要集中在五個方面：

第一，傳統的經典教學設計模式或教學理論直接應用在網絡教學設計中。例如，ADDIE模式、迪克和凱里（2001）的教學設計模式、Gagne的九事件教學（1985）和Keller（1983）的ARCS模式等在網絡教學設計中都有應用體現。這些教學設計模式注重過程，基本由分析、設計、開發、實施和評價五個階段構成。又如，密歇根大學采用基于目標的績效/知識模型（PK模型）引導在線課程的設計。PK模型一部分來源于M，David Merrill的成分顯示理論和Jeroen van Merfi6nboer的復雜認知技能和知識理論。

第二，傳統教學設計模式在網絡教學中的改造應用。許多專家認為網絡教學應該有特定的教學模式。Gayle David，son-shivers和Karen Rasmussen提出了WBID（Web-BasedInstructional Design）模型。在該模型中，傳統的和現代的教學設計模式和理論皆為網絡教學設計各階段的基礎嘲。FranklinR.Koontz、Hongqin Li和Daniel pora（2006）提出了ASSIST-Me模型，該模型從學習者的視角，提出了7個基本教學設計步驟，每一步驟還包括一些子步驟。

第三，網絡教學設計新模式的研究。David Merrill提出了名為Pebble-in-the-Pond的教學設計模型，與傳統教學設計模型聚焦過程不同，該模型基于規則，強調教學設計產品而不是過程；它在設計過程中，以問題為中心，并且利用真實的內容材料而不是規范：即它利用功能原型而不是規范文檔來表征教學設計。

第四，教學案例研究，形成了一系列的教學案例庫。案例生動形象、互動性強、易于理解和記憶，更方便教師進行深入淺出的教學，并且更能調動和激發學習者的興趣和求知欲。隨著在線學習的不斷深入，特別是在網絡遠程教育領域，師生分離，學習者自主學習，為了幫助他們對知識與技能進行有效消化，在網絡課程中大量使用案例不失為一種好方法，但案例也存在“只見樹木不見森林”的缺點。

第五，教學設計樣式研究。樣式（Pattern）研究起源于建筑學，最早是由建筑理論家Alexander在20世紀70年代提出的。Alexander將樣式定義為：“樣式描述了一個在我們的環境中不斷出現的問題，接著指明了這個問題的解決方案的關鍵部分，這樣就可以重復使用這個方案，而不必另起爐灶”。隨后。樣式思想慢慢影響了軟件行業。許多人開始用樣式來記錄軟件設計的專業經驗。伽瑪等軟件工程學者出版了《設計樣式》一書，詳細呈現了信息系統應用的成功樣式，成為樣式在軟件行業應用地位的奠基之作。同時，一些美國和德國具有豐富計算機教學經驗的學者，也將基于樣式的方法應用到問題解決中，開展了教法樣式項目（Pedagogical Pat，terns Project）的研究。此外，歐盟ELEN項目（2003）啊、IMS全球學習聯盟UNFOLD項目等都對信息化環境下學習的樣式進行了有益實踐，出現了在線學習的設計樣式（Design Pat，terns for e-Learning），研究了在線學習環境中從課程內容到教學組織的設計經驗。Diana Laurillard在2012年新出版的《教學，一門設計科學：為學習與技術而構建的教學模式》“Teaching as a Desien Science——Building Pedagogical Pat-terns For Ttechnolog”一書中，提出了教學是一種設計科學的觀點，并且探討了“獲得學習”、“探究學習”、“討論學習”、“實踐學習”和“合作學習”等教學樣式。我國胡小勇老師在《基于樣式視角的網絡課程設計研究》一文中，提煉出三種優質網絡課程的收斂樣式：理論導學型、技能訓練型和問題研學型。

以上三項研究皆是關于教學設計模式和基本理論的，但在這些模式和理論的使用過程中，應用者普遍體會到。教學設計模式和理論比較抽象、宏觀，缺乏可操作性的實踐環節，即使教學設計專家都很難把握其實質，而對于新手教師。難度更大。教學案例又比較具體。與具體的學科知識關聯度高，不適于作為一般性的設計參考支架，但教學設計樣式是立足于中觀層面的，具有較強的可操作性。

本研究將對網絡教學設計樣式展開研究與實踐。這是因為對于習慣于傳統面對面教學設計的教師來說，網絡教學設計還是一個新領域。由于缺乏可借鑒的原則、方法和操作樣式，所以傳統教師面對網絡教學時感到無所適從。針對這種情況，國內外研究者做了大量探索，最新研究是將教學設計作為一種科學進行研究，教師如建筑設計師、服裝設計師一樣，承擔著教學設計師的職責。希望形成人人設計、我為他人設計、他人為我設計的愿景，使優秀的教學經驗與范式得以共享與傳承。本文中提到的網絡教學與網絡課程同義；教學樣式、教學設計樣式、設計樣式三者也同義。

二、教學樣式的概念解讀

教學樣式的本質是提供一種分享成功教學實踐的范式和方法，對于新手教師更具有重要意義。在網絡教學中。教師的角色和職責都發生了根本變化。教師的工作會部分或全部地由某種網絡應用（如教學課件、虛擬實驗等）所取代，面對網絡教學設計。絕大部分教師都還是初學者。如前所述，在面對面教學中，已形成了一些頗具代表性的教學模式和教學案例，但教學模式對于一線教師來說比較抽象、宏觀，可操作性差：教學案例又比較具體。與具體的學科知識關聯度高。不適于作為一般性的設計參考支架。而教學樣式界于教學模式與教學案例之間。即界于教師的教學實踐和理論之間。是從中觀層面進行的教學設計，具有較強的可操作性，三者關系如圖1所示。

概括起來，教學樣式具有以下特點：（1）可操作性：設計易于用戶理解和掌握的結構框架，讓用戶易學、易用，具有較強的可操作性和實用性。（2）通用規范性：從中觀層面對課程進行設計和管理，使得教學內容和活動的設計更具通用和統一，并有利于知識的有效共享。（3）相對靈活性：描述的是按照特定情境下解決某類重復出現的相似教學問題的基本框架。而非細節規定。因此。具有相對較好的靈活性和可遷移性。具體地說，教學樣式是獲取教學實踐中的專家經驗的方法，目的是以一種簡潔的形式記錄教學實踐的專家知識，使得需要這些知識的人可以方便地獲得。教學樣式的本質是提供一種分享成功教學實踐的格式和方法。

三、基于EDR的教學樣式研究

面對“教學樣式”這樣的設計理念，研究者既有用之解決實踐問題的迫切需要，也有尋找通用方法論的理論訴求，而“教育設計研究”（Educational Design Research，EDR）正是能夠同時滿足這兩項需求的研究范式。EDR旨在通過研究者與實踐者在現實情境中開展協作，通過迭代的分析、設計、開發和實施過程，得出情境敏感的設計原理和理論，它既可以輸出理論性成果，又可以產生實踐性成果。本研究的目標是獲取網絡教學實踐/網絡課程設計中專家經驗的教學策略和設計方法。形成一系列具有指導意義的、可操作性的教學設計樣式。以一種簡潔的結構形式進行記錄，使得需要這些知識的人能夠方便地獲得和應用，形成一種通用的網絡教學設計樣式語言。其迭代循環研究如圖2所示。

從圖2看出，該研究包括三個階段（三個子循環），每個階段皆有其短期的研究目標和任務。階段1主要進行文獻分析和近年來網絡教學設計（網絡課程）剖析。由于網絡課程是網絡教學的直接載體，是網絡教學設計的制成品，在建設網絡課程時，需要將網絡教學的內容、活動、策略、評價等設計清楚，網絡課程建設的過程就相當于網絡教學的預演練過程。所以本階段對歷年來評審出的國家精品課程（包括普通本科、網絡、高職高專三類）和精品資源開放課，在課程的全局設計、單元設計和內容設計層面，從課程的組織結構、活動設計、策略設計、媒體設計等方面進行了分析，找出這些課程一般性的課程架構和教學策略，據此總結出教學樣式的結構模型：階段2主要根據階段1的分析結果所提出典型的網絡教學設計樣式并且選取實驗點進行試用：階段3主要完善階段2的研究成果，并且對樣式進一步修訂和推廣應用。限于篇幅，本論文主要討論階段1和階段2的研究。

四、典型樣式的提出

從本質屬性上來說，設計樣式是啟發式的，是設計實踐的產物。在我們提出的樣式中，一方面努力在汲取傳統教育框架下教學法、認知科學和教學設計等方面的經驗。這些知識為我們提供了豐富的養料，如優質的教學設計模式和案例。另一方面，我們從國家精品課程中選取了部分課程，針對這些課程的組織架構和教學活動的組織形式進行了分析。

（一）針對國家精品課程的分析

國家精品課程建設作為教育部質量工程先期啟動項目，于2003年4月正式啟動實施，旨在通過評選，實現高校優質教育教學資源的推廣、復用和共享。以這些優秀的網絡課程進行有效的示范與引領，截止到2010年共評選出包括網絡教育課程在內的3845門課程，涉及工學、理學、教育學、管理學等專業，基本代表了我國高等教育網絡課程資源建設的最高水平，是新理念與新技術結合的成果。通過對課程的全局設計、單元設計和內容設計的分析，我們發現：

1.課程的組織結構主要分為整體架構與分層架構兩種

整體架構是指將整門課程作為一個整體，按照課程組成要素進行架構，通常劃分為“電子教案”、“教學案例”、“例題習題”、“文獻資料”等板塊，如圖3所示，這種設計的優點是分門別類，便于查找資料，缺點是粒度太大，不便于學習者自學、課程的共建共享、學習者對學習內容的評價、標注以及學習進度的跟蹤等。第二種是根據主題按章節或模塊進行組織，按小粒度進行學習的精細化設計，這種設計策略能從根本上彌補第一種方法的不足。如圖4和圖5所示。

由圖3可以看出，整門課程相當于一個以課程為單位的資源庫，分門別類，分成了幾個分庫，如“電子教案”、“教學案例”、“例題習題”、“文獻資料”等，從這種分類上看，該門課程“以知識為中心”、“以教師的教為主”，“十一五”規劃期間評審出的幾千門本科精品課程，基本上屬于這種類型。

由圖4可以看出，整個課程按“課程一章一節”分成了三層，在界面左側對課程進行主題上的總體導航，并將每一節學習活動分成了“單元導學”、“講解視頻”、“知識自學”、“案例分析”、“知識總結”和“單元白測”。

由圖5可以看出。整個課程同樣也是按“課程一章一節”分成了三層，并且將每一節的學習活動分成了“準備”、“研習”、“活動”和“后測”幾部分，并在課程界面左側對課程設置了一個總體導航區。

圖4和圖5所示的這種模塊化的設計架構更加靈活，便于課程內容的共建、共享及評價；更利于對課程內容及其學習活動的精細化設計以及多種教學策略的運用。

另外，每一門課程（特別是分層架構的課程）都設計了多種學習活動，例如學習指導、熱身、前測、后測、課件學習、案例討論、在線實驗、游戲、討論、協作學習、頭腦風暴、角色扮演等；這些活動內容采用了多種媒體表現形式，如音頻、視頻、文本、圖文與動畫等；還有多種學習工具的支持，例如標注、筆記、收藏、計算器、實驗器材等。針對某一章、節或者知識模塊的學習，根據不同的學習目標和內容特點，采用了不同的組織策略，如基于內容的教學，基于案例的教學、基于問題的教學、自主探究的教學等。

（二）網絡課程的基本結構

綜上分析，發現有些網絡課程往往以課程為單位，粒度大，內部耦合度較高，課程結構一旦確定下來很難改動，基本上是靜態的組織方式，難以根據學習對象的特征去靈活組織，呈現教學內容，安排學習活動，所以存在共享難、可重用性差與重復開發等弊端。基于此，我們確定本研究中的網絡課程將主要由課程，課程模塊、學習單元、學習活動和知識原子四層組成，如圖6所示，知識原子處于知識體系的最底層，是通過技術而表征的某一知識點或技能，如某一視頻課件、教學錄音及其它各類媒體素材等：學習單元是指一次完整學習體驗的一系列學習活動序列，每個學習單元相對獨立，可以實現共享和重組，新建課程可以由來自不同課程的學習單元組成或新建學習單元：同一個學習單元可被多個課程重用。學習單元要能夠適應各種顯示終端與平臺。便于課程的重組重建。

由圖6可看出，課程架構確定好后，影響課程質量最關鍵的部分應是學習單元的設計。即針對不同的學習內容和學習目標。學習單元中學習活動類型及序列也不盡相同，這將是教學設計樣式重點解決的問題。

（三）七種典型的網絡教學樣式

如前所述。網絡課程（網絡教學）教學活動的類型和組織序列有很多，根據已有的工作經驗和研究及對我國精品課程的設計分析，我們提出了七種網絡教學設計樣式，分別是理論導學型（基于內容的設計）、技能訓練型（基于技能的設計）、問題研學型（基于問題的設計）、情景模擬型（基于情景的設計）、案例研學型（基于案例的設計）、自學探究型（基于探究的設計）和實驗探究型（基于實驗的設計）。這些設計樣式適于對整門課程、學習模塊、學習單元或者某一知識點的教學設計。在同一門課程中，各種設計樣式可混合使用。各種設計樣式有統一的結構，均由名稱、解釋、問題描述、解決方案幾部分組成。限于篇幅。下面針對前兩種設計樣式進行重點闡述，其它簡述之。

1.理論導學型設計樣式

名稱：理論導學型（基于內容的設計）

解釋：理論導學型設計樣式注重學科內容固有的知識體系和邏輯結構。以學科內容為中心，通過教師的知識講解。輔以一定的實踐活動和練習測試，幫助學習者達成學習目標。通常，理論類的課程采用此種設計樣式，如教育概論、心理學導論、外國文學史等課程。該類型主張知識體系的完整性和系統性。

問題：如何在網上進行理論教學而不僅僅是將教材內容搬到網上或者只是照本宣科？以及如何幫助學習者有效地將理論學習與工作實踐結合起來？

解決方案：學習單元中的活動設計與排列，如圖7所示。

對于具體學習單元的設計，可采用圖7中的“學習指導”、“學習導入”、“教師精講”、“實踐活動”和“學習評價”五個學習板塊/活動，當然這五個活動只是理論導學型課程的共性提煉，每一門課程可根據具體情況適度增加學習活動，如拓展資料、課后總結等，原則上以這五個活動為準。

2.技能訓練型設計樣式

名稱：技能訓練型（基于技能的設計）

解釋：技能訓練型設計樣式注重學習者某種技能或技巧的培養，以學習者參與和體驗為特點，為他們提供一系列操練和模擬體驗的機會，從而使學習者達成學習目標。通常。操作類、實訓類以及實踐類課程可以采用此種設計樣式。如計算機軟件、硬件組裝、家用電器維修、解剖學、航空航天、旅游、汽車組裝、足球、游泳等課程。

問題：如何在網絡教學中達到技能訓練的目標？

解決方案：技能訓練型學習單元的信息結構，如圖8所示。

對于具體學習單元的設計，可采用圖7中“學習指導”、“體驗”、“教師精講”、“再體驗”和“鞏固練習”五類活動，當然這五類活動只是技能訓練型課程的共性提煉，每一門課程可根據具體情況適度增加學習活動，原則上以這五類活動為準。

（1）問題研學型。設計樣式是以問題為導向，在教師的指導下建立問題與知識間的聯系，學習者通過自學與助學相結合的方式圍繞問題展開研習，教師通過主觀與客觀相結合的方式對知識技能進行測評，最終通過知識的遷移提升學習者解決現實問題的能力。此類課程的設計核心在于問題情境的設置，適用于經濟學、管理學、教育學、醫學等學科。

（2）情境模擬型。設計樣式以情境體驗為中心。在教師的指導下，學生利用所學的理論知識在模擬或虛擬的情境中通過情景觀摩或者角色扮演等方式在體驗中應用所學知識。它在假設的情境中進行，在教師的指導或協助下，學生設計出與知識應用相關聯的實踐場景，并置身于該場景，學生是情境的主要推動者，并在情節發展中促進深層學習目標的完成。該類設計樣式一般適用于實踐性或應用性較強的課程，如高職高專中的醫藥衛生、公共事業、法律、旅游等課程，本科教育中的文學、經濟學、管理學、法學等學科的課程。盡管目前國家精品課程網中此類課程并不多見，但是情境模擬型課程的觀念卻在課程中多有體現。

（3）案例研學型。設計樣式最突出的特征是案例的運用，教師根據一定的教育目標，以案例為基本教學材料，將學習者引入學習情境之中，通過師生之間、生生之間的多向互動、平等對話和積極研討等形式，引導學生在思考分析的過程中習得知識并能創造性地運用知識。在日常教學中，教師們經常運用案例教學法，即案例研學型設計樣式的一種典型應用。案例研學型設計樣式能夠較好地將學習內容與實踐情景結合起來，主要適用于醫學、管理學、法學等領域的課程，且這些領域的課程有比較豐富的結構良好案例，如哈佛大學商學院案例庫、北京大學中國企業管理案例庫等著名案例庫。

（4）自主探究型。設計樣式主要是指學生在教師指導下，模擬科學研究的方法和步驟，從自然、社會和生活中選擇和確定專題進行研究，并在研究過程中主動地獲取知識、應用知識，解決問題。該設計樣式的特色是探究活動，即以活動為主線開展教學。自主探究型課程多見于以主題為線索的、綜合的、開放的甚至跨學科的學習內容。短的可以是1到2個課時，長的則可以達到幾周。自主探究的主題應能夠引導學生進行采集、觀察、試驗、辯論、設計、反思、判斷、匯報及創造等一系列活動，實現有意義的學習。

（5）實驗探究型。設計樣式用來檢驗某個理論或證實某種假設而進行一系列操作或活動，是科學研究的基本方法之一。根據研究目的，利用專門儀器、設備來控制或模擬研究對象、條件或環境等因素，使某些新事物的生成、現象或過程再現，從而去發現、認識自然現象、事物性質和科學規律。實驗是通過某些手段來解決問題，在研究領域中檢驗或驗證某種假設、原理、理論而進行的明確、具體、可操作的技術操作行為。主要有演示實驗、分組實驗、驗證性實驗、探究性實驗、虛擬仿真實驗等。

總之，每一種有代表性的網絡教學設計樣式都有一定的指向性，都反映了特定的教學目標、哲學假設、課程觀和價值取向，所以都有某種合理性。這些相對收斂的設計樣式，反映了網絡教學的設計規律，有效地提升了教師/教學設計人員間分享成功教學實踐的格式和方法，保證了成功的實踐經驗可以被不同的人在不同的教學情境中以不同的方式使用：使得課程更加易于維護、管理和評價；使得學習者的學習將更加高效，提高其學習滿意度。形成良好的學習體驗。

五、典型樣式試用

以上網絡課程的設計樣式在華東師范大學網絡教育學院進行了為期一學期的試用。試用組織人員包括項目組研究人員、教學設計人員（同時也是項目主管）和網絡課程建設教師。主要目的是驗證這些設計樣式在實踐中的應用效果、優勢及不足，以期在實踐應用推廣之前予以改進。試用數據主要來源于對主講教師的訪談和問卷調查，以及在課程建設過程中教學設計人員和主講教師之間的互動交流信息。

（一）課程及主講教師的基本信息

共有7位主講教師（7門課程）參與了該活動（如表1），其中有5位教師有建設網絡課程的先期經驗：有4位教師曾主持或參與過國家級或市級精品課程建設：有6位教師教齡在10年以上。從這些基本信息及其研究人員對這些教師的了解得知。她（他）們大多數人具有豐富的面對面教學經驗，是所在學科領域內具有一定學術造詣的骨干力量，但是只有3位教師有在線教學的經歷。

（二）網絡課程建設前問卷調查及分析

在建設課程之前。我們對表1中所示的課程建設教師進行了訪談和問卷調查，其結果及分析如下：

1.對網絡教學的理解及對其發展前景的態度

有6位教師認為高等教育網絡教學的前景比較樂觀，理由有多種，“普及教育的需求”、“信息社會”、“可以讓學生開拓視野，學到更全面的知識。學習形式更多樣化，學習內容更豐富”等：只有一位教師認為發展前景一般。理由是“因為缺乏面對面的交流，有些信息不能及時交換傳遞”。有6位教師將網絡教學理解為：“利用網絡教學平臺，整合教學資源開展教學活動”。還有一位教師對網絡教學的理解是：“希望能夠借助網絡教學平臺，與學生溝通、部置作業等”。

總體而言，這幾位教師不管是否曾經有過在線教學經驗，或者是否有過網絡課程的建設經驗。他們對網絡教學的前景皆持比較樂觀的態度，且對網絡教學有著不同程度的理解，一方面說明網絡教學已漸漸滲透到他們的教學視野中，另一方面也說明教師對網絡教學理解各有所別。但這些理解都是目前階段下，網絡教學所存在的常規形態，這也說明采用網絡教學的目的不同，其成熟度也是不一樣的，如在學校面對面教學中，只是將網絡教學作為一種輔助手段，最基本的做法就是。引導面授學生借助email或BBS進行交流，并且教師可以有選擇地、不定期地將教學大綱、教學資料等到網上，供學生下載、研讀；但在網絡教育中，主要依靠學生自主學習，所以教學都是在網上進行的，學習者和教師之間基本沒有面對面的交流。所有的教學資料、學習任務和作業都是通過網絡傳輸的。

2.在線教學的在認知上最大困難

有4位教師認為開展在線教學最大的困難在于“無足夠的時間和精力”，有1位教師認為開展在線教學最大的困難在于“不知道如何設計網上活動”。還有1位教師認為開展在線教學最大的困難在于“無在線教學設計人員支持”，1位教師認為開展在線教學最大的困難在于“無政策支持”。

“無足夠的時間和精力”表示網絡課程建設對不熟悉網絡教學的教師來說具有一定的工作量，他們需要更多的網絡教學設計支持：“不知道如何設計網上活動”和“無在線教學設計人員支持”說明他們對網絡教學環境和多媒體技術的陌生及擔憂。這些調研結果，也從不同側面說明教師對網絡教學設計支持的訴求，希望能夠借助一定的設計支架、策略、方法或樣例，能夠較快地形成恰適的設計思路，少走彎路。

3.本次建設的網絡課程選用設計樣式及其支持

如表2所示。這幾位教師在課程的預設計階段，皆能根據課程的性質特點選用多種設計樣式，經訪談得知，教師對這些樣式名稱基本能做到見名知義，大致理解每一種樣式的內涵及特點，但同時希望從教學設計人員（項目管理人員）處得到多方面的支持，教師對網絡教學還是有一種陌生感，對教學設計人員（在教師眼中通?？醋魇羌夹g支持人員）有一種依賴感。如何將這種依賴轉化為對教學設計樣式的依賴將是本研究努力的最終目標。

（三）教學設計人員（項目主管）與教師之間的設計交流

本試用活動中的教學設計人員同時承擔三種角色，第一，是該項目的研究人員之一。參與了項目的前期策劃、調研和某些設計樣式的構建，所以對這七種設計樣式有著一定理解，非常希望在自己主管的網絡課程建設項目中應用這些樣式。第二是項目主管。承擔課程建設過程中的教師培訓、時間控制、質量檢查、錄像及現場實拍等工作的組織協調等。第三是教學設計人員。主要從中觀層面給教師一定的教學設計建議與指導，提供設計案例、規范文檔和技術支持等。

下面以趙老師（項目主管兼教學設計）與曹老師（《幼兒園創意手工》課的主講教師）在網絡課程建設過程中的互動為例。剖析網絡教學設計樣式在實踐中的作用及應用效果。分析其優勢及不足，以期改進。

一開始，趙老師與曹老師就課程建設事宜進行了會談。在這次會談中，趙老師向曹老師介紹了該課程的未來使用對象、應用環境、課程建設的基本流程、關鍵時間點及七種網絡教學設計樣式。第一次會談后。曹老師研讀了七種設計樣式，根據《幼兒園創意手工》的教學目標和內容特點，確定該課程主要采用技能訓練型的設計樣式，擬訂了課程結構大綱，如表3所示：

從表3可看出，除第一章之外，每一章的研習活動以培養技能為目標：另外該大綱過于簡約，對具體的活動類型及序列沒有進行深度設計：還有每一知識點的學時太長，不符合網絡學習環境下“少食多餐”的設計策略：再有章標題的設計上不夠人性化，如第三章“紙類巧制作”、第四章“紙杯變變”、第五章“紙盒等的制作”和第六章“紙芯巧心思”邏輯上存在問題等。

趙老師收到如表3所示的結構大綱后，就大綱中的問題與曹老師進行了多次電話與郵件交流，并提供了相關案例，曹老師也再次仔細研讀了七種網絡教學設計樣式，確定了新的課程結構大綱。

課程結構大綱確定后，曹老師提交了第二章的word文本講義和PPT講稿。趙老師站在學習者的立場，給曹教師提出了相關建議。如趙老師發現“棉花和環保袋”的主題講解相對獨立。故建議拆分成兩個小講座，以便于學習者學習：建議加強“創意解讀”、“手工演示”和“制作要點”的講解等。最終建設完成的課程結構大綱：

從上述老師的互動情況看，趙老師根據學生的特點，對課程信息的量和質及建設目標對曹老師提出了要求并給予相應支持，如對教學活動的安排與組織給出了建設性建議。在兩位教師的互動過程中，七種教學設計樣式是雙方交流的話語基礎和設計支架。雖然該課程主要采用了“技能訓練型”的網絡教學設計樣式，但是根據每一小節的教學目標和內容特點，進行了變通設計，主要體現在兩方面：第一，由于第一章主要是概述性講座，所以必要的活動設計主要采用了“理論導學型”的設計樣式，說明在同一門網絡課程中，七種教學樣式可混合使用：第二，“技能訓練型”設計樣式中的活動名稱，如“體驗”、“教師精講”、“再體驗”和“鞏固練習”，可采用更能體現課程特點和教學目標的人性化術語，如“創意課程”。“手工作業”等。但活動內涵依然體現“技能訓練型”的精髓，注重學習者某種技能或技巧的培養，以學習者參與和體驗為特點，為他們提供一系列操練和模擬體驗的機會，從而使學習者達成學習目標，但同時也提供相應的理論講解。如“講稿下載”。

在研究過程中，研究人員發現，教學設計人員在以前的工作中?；局皇菓{經驗給予教師提供設計建議和要求，而有了樣式庫之后，她們能夠比較系統地應用這些樣式，提高了工作效率和課程的總體建設水平，并且各類人員之間有了彼此之間進行設計交流的共同語言。在互動過程中，教師對網絡教學設計也有了充分的認識，在具體的學習內容、活動、策略和評價設計上也更加精細與合理化。

六、小結及后續研究

總之，在樣式試用過程中，我們看到“網絡教學設計樣式”在網絡課程建設過程中起到了積極的作用，能夠很好地幫助網絡教學設計人員了解網絡教學設計與技術，但無法幫助了解內容，而教師熟悉課程內容，但是不了解網絡多媒體技術特點和網絡教學環境，缺乏網絡課程設計策略與方法的窘況，使兩者能夠很好地做到優勢互補，提高了課程的總體建設水平，同時還看到網絡教學設計具有多視角整合的特點。主要表現在：（1）教學設計主體的整合，由以前主體單一性向主體群體性轉化：（2）教學設計理論的整合。表現在借鑒使用教育學、心理學、人類功效學、人因學、信息技術等學科的相關理論和方法作為網絡教學設計與開發的豐富養料、思維框架和研究方向：（3）教學設計內容與網絡技術的整合等。