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基于建構主義理論和已有的教學經驗，我們提出非材料專業《機械工程材料》課程的教學改革與實踐研究，希望改變以前只是把教師頭腦里的知識轉變到學生的筆記本上的傳統教學模式，而是以學生為中心。具體來說，主要包括以下幾個措施。

措施一：問題或任務驅動引導學生在解決問題或完成任務的時候掌握新的知識。如在學習鋼鐵材料分類時，首先把任務提出來。要制造橋梁、刀具、滾動軸承等，應該怎么根據需求來選擇鋼鐵的牌號。學生帶著任務來學習，更能激發學生學習的主動性。在學生完成任務的過程中加以引導，就能讓學生把典型鋼種的牌號、成分、熱處理特點、組織特點和性能特點等做一個梳理。這些知識點如果完全靠教師來講授，將是非常枯燥和繁雜的。學習金屬塑性變形后的再結晶時，教師可先告訴學生一個工廠的實例：某工廠用一冷拉鋼絲繩將一大型鋼件吊入熱處理爐內，鋼絲繩的承載能力超過鋼件的重量。由于一時疏忽，未將鋼絲繩取出，而是隨同工件一起加熱至860℃。保溫時間到了，打開爐門，用該鋼絲繩吊出工件時,鋼絲繩發生斷裂。然后，教師可問學生：為什么原本承載能力超過鋼件重量的鋼絲繩會發生斷裂呢？學生帶著問題再來學習，就會認真很多，對再結晶發生的條件，對性能的影響等都會有深入的認識。

措施二：教學過程中多類比學生熟悉的事情類比的對象可以是其他學科里面的知識，也可以是生活中經常見到的一些情景。如在講授鋼加熱時候的轉變時，很多學生在把奧氏體形成的過程機械的記憶后，并不清楚為什么熱處理要首先加熱到奧氏體區。這個時候，教師就可以類比學生初中生物就學習過的干細胞：干細胞可以分化成不同的組織，而奧氏體就相當于鋼鐵材料的干細胞，通過不同的過冷溫度，就可以分化成珠光體、貝氏體或者馬氏體。如在講授金屬的凝固時，很多學生感覺金屬凝固過程很抽象。這時候，教師可以類比大家都見過的水結冰，就讓大家有了感性的認識。講授珠光體的結構的時候，為了讓學生理解珠光體的層片結構，教師可給學生看一張白菜放在水里的圖，珠光體的結構就像白菜放在水里一樣：白菜和水層片相間，而珠光體是鐵素體和滲碳體層片相間。講授金屬滑移的時候，類比多足蟲的爬行：多足蟲的爬行直觀上是通過拱起部分的運動實現的，而金屬的滑移通過位錯運動實現。通過類比，讓學生借助舊知識掌握新知識，在對比新舊知識的過程中，加深對新知識的理解，強化記憶，并且有助于學生構建立體的知識網絡。

措施三：激發學生主動建構知識體系教學生學會用思維導圖的方式歸納知識。思維導圖是將人本身的放射性思維圖形化的一種工具，它打破傳統的線性思維的束縛，使人的思維處于一種被激發的和完全開放的狀態。就某一個關鍵詞所制作的一個思維導圖一定是一個兼有邏輯性和發散性，充分體現制作者個性化的圍繞關鍵詞的展開的概念關系圖。教師可以引導學生畫出每章節或者課程總體的思維導圖。教師可以抽查部分學生畫出的圖，從而讓教師了解學生的知識結構。學生也可以通過思維導圖提高歸納能力以及記憶效率。

措施四：學生自己命題一直以來，命題都是教師的事情，學生對此充滿了神秘感。學生會想方設法來打探教師命題的思路、范圍。實際上，命題體現了命題者對知識掌握的程度，以及將知識點運用于實際的能力。讓學生自己來命題，不僅是身份的變化，更是思維方式的變化。命題比做題的難度更大，但學生對此積極性卻很高。每一章學習完之后，讓學生課后根據重點難點來命題，發到教師的郵箱。教師集中對其中的題目進行點評。從命題的角度講解知識點、干擾項，學生也會比較感興趣。最后考試的時候就從里面抽取質量較好的題目組合成卷子。

基于建構主義的課堂教學中，重心從教師轉向了學生。教室不再是教師傾倒知識給學生的地方，曾經學生就像空瓶子，等著被填滿。在建構主義的教學模式中，學生被鼓勵積極參與到他們的學習過程當中。教師只是鼓勵和幫助學生發展和評估他們的認識，從而達到學習的目的。

作者：黃燦葉宏單位：重慶理工大學材料學院