項目式教學法在工程材料類課程中的應用
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【內容摘要】在深入分析《工程材料及應用》課程特點及課程現狀的基礎上，提出了將項目式教學法引入該課程，并通過具體實例詳細地闡述了項目式教學法的實施過程及產生的有益效果，并對項目式教學法實施過程中存在的問題及需要注意的事項提出了自己的看法。
一、引言
工程材料類課程是機械類相關專業必修的學科教育基礎課，課程的重點是研究金屬材料的性能與成分、組織及工藝之間的關系，旨在培養學生具備根據零件使用條件和性能要求，對零件進行合理的選材及制定加工工藝的初步能力，并為后續相關課程的學習奠定必要的材料基礎。［1］該課程在教學內容上是把材料類專業學生應掌握的基本知識與基本理論進行濃縮，并在教學目標上更加突出工程實踐與應用能力的培養，是一門實踐性較強的課程。［2］目前的教學方式是以教師為中心的“滿堂灌”的方式，在教學過程中，教師灌輸多，學生掌握、應用少，學生所學的理論知識很難直接應用于解決實際問題，這就造成學生學習積極性不高，教學效果不好等情況。且隨著工程教育專業認證工作的推進，在學生的整個培養體系中，課程內容及課程目標均更加強調以學生為中心，注重對學生實踐能力的培養，因此，如何對現有的教學方式進行改革，培養學生的應用能力將顯得迫在眉睫。項目式教學法是通過完成一個完整的項目任務而進行實踐教學活動的一種教學、培訓方法，教學過程與生產過程對接，強調以學生為主體，教師為主導，是一種行之有效的教學方法，是深化產教融合、校企合作，知行合一的有效途徑。本文就《工程材料及應用》課程項目式教學的實施方法進行探討。［3］
二、項目式教學法的教學設計
開展項目式教學法的關鍵是將授課內容與工程實際生產任務相結合，以完成具體的工程任務為驅動，引導學生掌握與項目相關的知識、理論與技能。在《工程材料及應用》課程的實際教學過程中，將該門課程分為以下幾個模塊，每個模塊以3～5個具體的項目實例為引導。下面以“CM6140C車床主軸的選材及熱處理規范的制定”為例來說明項目式教學發的具體實施過程。
(一)下達項目任務書。項目設定的目標:能夠準確判斷CM6140C車床主軸的服役條件、失效形式、及性能要求;能根據CM6140C車床主軸的性能要求完成材料的選擇并制定加工工藝路線及相應的熱處理規范。項目任務:根據CM6140C車床主軸的服役條件、失效形式、完成CM6140C車床主軸材料的性能要求分析;根據使用性能要求、工藝性能要求及成本分析查詢相關手冊進行合理選材并制定相應的熱處理規范;按照熱處理規范對所選材料進行相應的熱處理，并對其力學性能及微觀組織進行測定與分析。
(二)教師講授關聯知識點。零件失效的概念、形式及其原因;選材的一般原則、方法和步驟;熱處理工藝位置安排和熱處理方案的選擇。
(三)制定、實施項目方案。小組在收到項目任務書后，小組成員須結合自己所掌握的基本知識與基本理論，并通過查閱《金屬材料及熱處理手冊》進行合理選材及熱處理工藝參數的確定，經小組成員討論后確定最終的使用材料及熱處理工藝制度。小組成員通過分工協作完成所選材料的熱處理、性能檢測及微觀組織觀察，驗證所選材料及熱處理制度的可行性，如材料性能不能滿足使用要求須重新進行材料選擇與熱處理工藝的制定。
(四)匯報與考核。項目完成后，各小組需在小組內部推選一名學員對項目的整個實施過程進行匯報與總結，小組成員需結合自己在整個項目實施過程中所扮演的角色進行總結。指導教師根據學生匯報情況及項目的完成情況對各小組進行考核，小組內部由小組成員之間進行互評，指導教師結合小組的綜合成績、及小組內部的互評成績對小組內各成員進行綜合評價。
(五)優秀成果展示與表彰。項目匯報與考核結束后，指導教師根據考核情況對優秀小組及優秀學員給予一定的表彰，對其項目成果及在項目實施過程中所表現出來的優秀品質進行分享。
三、教學成效
與傳統的授課模式相比項目式教學法的實施極大地提高了該門課程的教學質量，取得了較為顯著的教學效果，主要體現在以下幾個方面。
(一)提高了學生的課堂積極性，激發了學生的學習動機，教學目標達成度顯著提高。項目式教學法的實施，使學生有了較為明確的學習目標與學習動機，項目的計劃與實施使學生感到了強烈的競爭與挑戰，使學生保持了較為濃厚的學習興趣與課堂積極性，通過課程的考核也體現出項目式教學法對本門課程的教學目標有明顯的支撐作用，教學目標達成度顯著提高。
(二)轉變了教師的教學理念，提升了教師的專業素養，教師的教育教學能力顯著提高。項目式教學法的實施，客觀上就要求教師不斷地去學習和接受新的教學思想和教學理念，要求教師樹立終生學習的意識，不斷地提升自己的專業知識與專業技能，提升教師在學生心目中的地位，提升教師的教學效能感。
(三)優化了課程的考核方式，教學測量與評價方式更加多元化。項目式教學法的實施，要求在教學測量與評價內容上進行科學合理的設計，在考核學生對基本理論、基礎知識掌握的基礎上，將考核內容延伸到課外知識上，增加學生對課程學術前沿的了解，使學生重視平時的學習與積累。同時，要求在考核方式上更加多樣化，強化過程考核，如在原有的閉卷考試方式的基礎上增加操作技能考核、創新能力考核與職業素養考核等，將考核貫穿于整個教學過程。
四、注意事項
項目式教學法的實施雖然在很大程度上提高了課程教學的效果，但在項目實施的過程中仍有很多需要注意的地方。一是項目實例需經過精心選擇與設計，既不能太難也不能過于簡單，太難學生積極性不夠，太簡單也達不到教學的目的。同時，項目內容需綜合考慮本專業的軟硬件設施，做到切實可行可完成，不易追求高大上，且要保證與授課知識點的高度關聯。二是考核方式的選擇與設計在保證公平、公正切實反映學生對知識掌握情況的基礎上，需加大過程考核及專業技能、職業素養等方面的考核，如團隊協作能力，組織管理能力等。三是項目結束后一定要做好優秀團隊及優秀個人的展示及表彰工作，發揮榜樣的力量，最大程度地激發學生的學習動機。
五、結語
項目式教學法在《工程材料及應用》課程中的應用，極大地提高了學生的課堂積極性，激發了學生的學習動機，使學生在學習過程中體會到了學以致用的樂趣。同時，也豐富了教師的教學方法與教學手段，提高了青年教師的教學水平。其“教、學、做”相統一的教學理念也符合我校培養應用型人才的定位。今后，應進一步加大對該方法的應用與推廣。
【參考文獻】
［1］賀毅強，喬斌，尚峰．關于《工程材料》課程教學方法的研究［J］．機械管理開發，2010，25(5):174～175
［2］杜曉東，李合琴，張學斌．適應工程教育專業認證標準的工程材料課程教學改革思考［J］．大學教育，2014，2:117～118
［3］王威．“船舶結構與貨運”項目式教學法的實踐探討［J］．航海教育研究，2016，1:59～61
作者：竇進 馮娜 單位：中北大學
