基于激發學習興趣的緒論課實踐

[摘 要]文章針對當前大學生課堂學習積極性不高，教師偏重于從教學方式方法、教學技術等外因激發學生學習興趣以提高教學效果的普遍現象，結合筆者在航空材料課程教學的實踐和對當代大學生的認識，以航空材料緒論課為例，提出從內因入手，激發學生學習積極性和興趣的一點體會及經驗。

[關鍵詞]航空材料 課程建設 教學實踐

[中圖分類號] G623 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2013）05-0056-02

一、引言

航空材料是面向與航空航天器設計、制造、運行和維護等相關專業學生開設的專業基礎課。基于現代高等教育教學要求“厚基礎，重實踐，重能力”的原則，上海工程技術大學在航空材料課程建設過程中，課程教學與建設團隊要結合航空材料課程教學內容的特點和教學目標的要求，為實現提高教學水平、激發學生學習興趣、加強師生互動和提升實驗教學質量與效果等目標，筆者在充分調研和分析討論的基礎上，對教學內容及教學方法等進行了設計和改進，并在課程教學中進行實踐和修正，獲得了一些有益的經驗。本文介紹了筆者對激發學生學習興趣和積極性的粗淺認識，并以航空材料緒論課的教學實踐為例，為激發學生學習興趣和積極性，所采用的一些方法和資料。

二、當前大學生的學習現象與對策分析

現代社會的飛速發展，特別是電子技術和信息技術的發展，通過網絡和便攜設備的傳播，具有“新、炫、酷、煽情”等特色的信息和活動，對現代大學生產生了難以抵擋的誘惑力和吸引力，使得學生的精力和興趣被大量地分散轉移。因此，上課精力不集中，對缺乏情節懸念、枯燥乏味、偏離實際應用較遠的學習內容不感興趣，反感教師傳統的填鴨式教學方法，已經成為當前大學教育中的普遍現象。

基于上述分析，結合航空材料的課程背景與特點，筆者對第一次課設定了激發學生學習興趣與積極性的教學目標。為了實現上述目標，筆者進行了大量的調研和分析。筆者認為，處于青春期的大學生，存在有激情但自控力較差、缺乏毅力和恒心、沒有生活負擔和壓力、多處于理想主義階段的特點。通過對大學教師教學活動的分析發現，為了提升教學效果和激發學生的學習興趣，許多教師求助于現代化的教學理論和技術。因此，結合教學內容的任務驅動型、學生主導型、案例教學等教學方式方法，在各個教育學科被大量地探索和實踐，多媒體電子教學技術被全面普及和應用。雖然這些措施和對策能夠強化教學效果、吸引學生的注意力，但筆者認為，由現代化教學理論帶來的新型教學方式和方法、現代化的電子教學技術，對于學習主體——學生來說，僅僅只是外因，處于新興階段或者新鮮期時，雖然能夠吸引學生的注意力，但時間一長和新鮮感過去之后，學生的興趣和注意力就會快速下降。因此，要真正激發學生的學習興趣和注意力，應以學生這個內因為主，外因為輔。

三、航空材料緒論課的實踐

基于上述分析，本文結合航空材料的課程背景與特點，我們對第一次課設定了激發學生學習興趣與積極性的教學目標。以航空、材料和愛國為主題，收集案例和資料，選定了三個知識點：鋁合金的發展、中國的航空發動機、永不松螺母。

鋁合金出現于1825年，距今還不夠兩百年，但在1950年已經成為僅次于鋼鐵的第二大金屬。剛出現的鋁合金價之所以能夠進入工業應用得益于其冶煉技術的發展，特別是拜耳-霍耳-埃魯冶煉流程極大地提高了鋁合金的冶煉效率、冶煉質量，極大地降低了鋁合金的生產成本。由于廉價的鋁合金具有密度小、無磁性、強度好、易加工等特點，成為了飛行器的首選材料，飛機結構從木器時代進入了金屬時代。再加上材料科學在晶體結構、結晶與相變理論、組織分析、合金化理論、加工工藝和技術等領域的發展成果與經驗，在鋁合金合金化、加工技術等方面的應用，飛機工業獲得了飛速發展。1906年通過合金化研制出杜拉鋁（變形鋁合金），1919年生產出世界上第一架全金屬飛機；到1937年日本研制出超高級杜拉鋁，將其用于神風戰斗機；戰后美國獲得該合金樣本，研制了7075鋁合金，用于B-29轟炸機。1954年，美國艾肯公司研制出的2219鋁合金，工作溫度可以達到316℃，有力地促進了高速飛機的產生。從鋁合金的發展可以看出，早期飛機工業的發展依賴于鋁合金的發展，鋁合金的發展則依賴于材料科學與工程科學的發展，現代飛機的發展依然嚴重依賴于材料科學與工程的發展，這是因為要提升現代航空航天器材的性能，就需要發展先進材料如鈦合金、碳碳復合材料等，以其性能來支撐，而先進材料的研發、制備與加工，則依賴于當前材料科學與工程科學的發展水平。

眾所周知，我國的航空航天工業已經駛入了發展的快車道，但航空發動機卻不得不依賴進口：我國已經開始裝備的殲十戰機、已經下線的支線客機ARJ-21和正在研發的大型客機，其裝備的發動機都依賴于進口或與國外公司的合作生產。路透社在報道中指出：“中國既設計了核導彈，又將航天員送上了太空，但仍有一項重要技術沒有掌握。那就是可靠的、高性能的飛機發動機。”航空發動機有一個重要指標——推重比，即發動機推力與自身重量之比，而推力依賴于發動機燃燒室的工作溫度和工作壓力，這都需要用于制造發動機構件高溫材料的高溫強度和熱穩定性的支撐。顯然，高溫合金的發展必須以材料科學與工程學科的發展為基礎。

日本哈德洛克（Hard Lock）工業株式會社的永不松螺母，近期因其在中國高鐵中運用被熱炒：“中國高鐵取得了令世界刮目相看的成績，然而小小的螺母卻不得不采用進口的，那就是只有45名員工的小企業日本哈德洛克Hard Lock工業株式會社的永不松的螺母。”高速行駛的列車和鐵軌不斷接觸，形成的震動非常大，一般的螺絲在這種震動中會被震松震飛。不想被震飛，就需要螺絲和螺母絲絲入扣、永不松動才行。這個要求看起來很簡單，但要滿足它并不容易。世界上做螺絲螺母的企業可以說是舉不勝舉，但能生產這種永不松動的螺母的企業只有一家，這就是哈德洛克工業株式會社。其實永不松螺母除了被鐵路運用之外，在航空、橋梁、鉆機等方面也被大量運用，永不松螺母在世界最嚴格的NAS（美國國家航太空標準）震動試驗中表現優異，在美國太空發射臺等航空航天器材上也被得到運用。中國模仿能力很強，蘇-27飛機已經被我們攻克且進一步發展，為什么不能仿制這小小的螺母呢？事實上，哈德洛克公司也沒有隱瞞這種螺母的原理和結構，但它在公司網頁特地說明：本公司常年積累的獨特的技術和訣竅（knowhow），對不同的尺寸和材質有不同的對應偏芯量，這是Hard Lock螺母無法被模仿的關鍵所在。

四、體會與總結

在緒論課的教學中，我們雖然采取了傳統的講授法教學，但依然取得了良好的教學效果，引起了同學們的高度共鳴，激發了同學們學習好航空材料的積極性和興趣，使課程有了一個良好的開端。

對于知識點的選取，筆者也做過取舍，如結合中美撞機事件和南斯拉夫戰爭F-117戰機的飛機隱形與隱形材料，考慮到隱形材料應屬于功能性材料，就舍棄了。又如永不松螺母事例，雖然與航空航天相關度較低，但由于前兩個知識點太大，除了引起同學們對材料科學與工程學科和愛國主義的共鳴外，對提高學生自身素質的作用不大，因此特意列入，為學生克服后續學習的枯燥乏味，以及在今后工作中熱愛本職工作樹立榜樣，提供動力。

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[責任編輯：雷 艷]