项目式教学法在工程材料类课程中的应用

【内容摘要】在深入分析《工程材料及应用》课程特点及课程现状的基础上，提出了将项目式教学法引入该课程，并通过具体实例详细地阐述了项目式教学法的实施过程及产生的有益效果，并对项目式教学法实施过程中存在的问题及需要注意的事项提出了自己的看法。

【关键词】项目式教学;教学方法;工程材料;教学效果

一、引言

工程材料类课程是机械类相关专业必修的学科教育基础课，课程的重点是研究金属材料的性能与成分、组织及工艺之间的关系，旨在培养学生具备根据零件使用条件和性能要求，对零件进行合理的选材及制定加工工艺的初步能力，并为后续相关课程的学习奠定必要的材料基础。［1］该课程在教学内容上是把材料类专业学生应掌握的基本知识与基本理论进行浓缩，并在教学目标上更加突出工程实践与应用能力的培养，是一门实践性较强的课程。［2］目前的教学方式是以教师为中心的“满堂灌”的方式，在教学过程中，教师灌输多，学生掌握、应用少，学生所学的理论知识很难直接应用于解决实际问题，这就造成学生学习积极性不高，教学效果不好等情况。且随着工程教育专业认证工作的推进，在学生的整个培养体系中，课程内容及课程目标均更加强调以学生为中心，注重对学生实践能力的培养，因此，如何对现有的教学方式进行改革，培养学生的应用能力将显得迫在眉睫。项目式教学法是通过完成一个完整的项目任务而进行实践教学活动的一种教学、培训方法，教学过程与生产过程对接，强调以学生为主体，教师为主导，是一种行之有效的教学方法，是深化产教融合、校企合作，知行合一的有效途径。本文就《工程材料及应用》课程项目式教学的实施方法进行探讨。［3］

二、项目式教学法的教学设计

开展项目式教学法的关键是将授课内容与工程实际生产任务相结合，以完成具体的工程任务为驱动，引导学生掌握与项目相关的知识、理论与技能。在《工程材料及应用》课程的实际教学过程中，将该门课程分为以下几个模块，每个模块以3～5个具体的项目实例为引导。下面以“CM6140C车床主轴的选材及热处理规范的制定”为例来说明项目式教学发的具体实施过程。

(一)下达项目任务书。项目设定的目标:能够准确判断CM6140C车床主轴的服役条件、失效形式、及性能要求;能根据CM6140C车床主轴的性能要求完成材料的选择并制定加工工艺路线及相应的热处理规范。项目任务:根据CM6140C车床主轴的服役条件、失效形式、完成CM6140C车床主轴材料的性能要求分析;根据使用性能要求、工艺性能要求及成本分析查询相关手册进行合理选材并制定相应的热处理规范;按照热处理规范对所选材料进行相应的热处理，并对其力学性能及微观组织进行测定与分析。

(二)教师讲授关联知识点。零件失效的概念、形式及其原因;选材的一般原则、方法和步骤;热处理工艺位置安排和热处理方案的选择。

(三)制定、实施项目方案。小组在收到项目任务书后，小组成员须结合自己所掌握的基本知识与基本理论，并通过查阅《金属材料及热处理手册》进行合理选材及热处理工艺参数的确定，经小组成员讨论后确定最终的使用材料及热处理工艺制度。小组成员通过分工协作完成所选材料的热处理、性能检测及微观组织观察，验证所选材料及热处理制度的可行性，如材料性能不能满足使用要求须重新进行材料选择与热处理工艺的制定。

(四)汇报与考核。项目完成后，各小组需在小组内部推选一名学员对项目的整个实施过程进行汇报与总结，小组成员需结合自己在整个项目实施过程中所扮演的角色进行总结。指导教师根据学生汇报情况及项目的完成情况对各小组进行考核，小组内部由小组成员之间进行互评，指导教师结合小组的综合成绩、及小组内部的互评成绩对小组内各成员进行综合评价。

(五)优秀成果展示与表彰。项目汇报与考核结束后，指导教师根据考核情况对优秀小组及优秀学员给予一定的表彰，对其项目成果及在项目实施过程中所表现出来的优秀品质进行分享。

三、教学成效

与传统的授课模式相比项目式教学法的实施极大地提高了该门课程的教学质量，取得了较为显著的教学效果，主要体现在以下几个方面。

(一)提高了学生的课堂积极性，激发了学生的学习动机，教学目标达成度显著提高。项目式教学法的实施，使学生有了较为明确的学习目标与学习动机，项目的计划与实施使学生感到了强烈的竞争与挑战，使学生保持了较为浓厚的学习兴趣与课堂积极性，通过课程的考核也体现出项目式教学法对本门课程的教学目标有明显的支撑作用，教学目标达成度显著提高。

(二)转变了教师的教学理念，提升了教师的专业素养，教师的教育教学能力显著提高。项目式教学法的实施，客观上就要求教师不断地去学习和接受新的教学思想和教学理念，要求教师树立终生学习的意识，不断地提升自己的专业知识与专业技能，提升教师在学生心目中的地位，提升教师的教学效能感。

(三)优化了课程的考核方式，教学测量与评价方式更加多元化。项目式教学法的实施，要求在教学测量与评价内容上进行科学合理的设计，在考核学生对基本理论、基础知识掌握的基础上，将考核内容延伸到课外知识上，增加学生对课程学术前沿的了解，使学生重视平时的学习与积累。同时，要求在考核方式上更加多样化，强化过程考核，如在原有的闭卷考试方式的基础上增加操作技能考核、创新能力考核与职业素养考核等，将考核贯穿于整个教学过程。

四、注意事项

项目式教学法的实施虽然在很大程度上提高了课程教学的效果，但在项目实施的过程中仍有很多需要注意的地方。一是项目实例需经过精心选择与设计，既不能太难也不能过于简单，太难学生积极性不够，太简单也达不到教学的目的。同时，项目内容需综合考虑本专业的软硬件设施，做到切实可行可完成，不易追求高大上，且要保证与授课知识点的高度关联。二是考核方式的选择与设计在保证公平、公正切实反映学生对知识掌握情况的基础上，需加大过程考核及专业技能、职业素养等方面的考核，如团队协作能力，组织管理能力等。三是项目结束后一定要做好优秀团队及优秀个人的展示及表彰工作，发挥榜样的力量，最大程度地激发学生的学习动机。

五、结语

项目式教学法在《工程材料及应用》课程中的应用，极大地提高了学生的课堂积极性，激发了学生的学习动机，使学生在学习过程中体会到了学以致用的乐趣。同时，也丰富了教师的教学方法与教学手段，提高了青年教师的教学水平。其“教、学、做”相统一的教学理念也符合我校培养应用型人才的定位。今后，应进一步加大对该方法的应用与推广。

【参考文献】

［1］贺毅强，乔斌，尚峰．关于《工程材料》课程教学方法的研究［J］．机械管理开发，2010，25(5):174～175

［2］杜晓东，李合琴，张学斌．适应工程教育专业认证标准的工程材料课程教学改革思考［J］．大学教育，2014，2:117～118

［3］王威．“船舶结构与货运”项目式教学法的实践探讨［J］．航海教育研究，2016，1:59～61

作者：窦进 冯娜 单位：中北大学