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淺析《材料科學(xué)基礎(chǔ)》實(shí)踐環(huán)節(jié)中的項(xiàng)目教學(xué)實(shí)踐設(shè)計(jì)與應(yīng)用論文
對(duì)高等學(xué)校材料類(lèi)相關(guān)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，《材料科學(xué)基礎(chǔ)》是最主要的專(zhuān)業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課。該課程以金屬材料、陶瓷材料、高分子材料及復(fù)合材料為對(duì)象，主要研究材料的成分、結(jié)構(gòu)、性能和應(yīng)用之間的關(guān)系及其變化規(guī)律，為后繼材料性能測(cè)試和材料加工等有關(guān)課程的學(xué)習(xí)奠定必要的材料學(xué)基礎(chǔ)。它是學(xué)生在學(xué)完基礎(chǔ)課程(包括高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、普通化學(xué)等)后，進(jìn)入專(zhuān)業(yè)課程(如材料力學(xué)性能、材料物理性能、鋼的熱處理原理及工藝等)學(xué)習(xí)前必須學(xué)習(xí)的一門(mén)課程。它教會(huì)學(xué)生如何分析、解決實(shí)際問(wèn)題，建立基本的工程思維方式，從而使其初步具備合理選擇材料和使用材料、正確選擇加工方法及安排制訂加工工藝路線的能力。
《材料科學(xué)基礎(chǔ)》課的實(shí)踐環(huán)節(jié)配合課堂理論知識(shí)講授，主要作用是幫助學(xué)生鞏固和加深理解課堂上學(xué)到的知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生初步具備金屬材料試樣制備、組織觀察與分析等實(shí)際工作的能力。實(shí)驗(yàn)主要是以金相分析方法為手段，對(duì)金屬與合金的成分、組織、性能間的內(nèi)在聯(lián)系進(jìn)行研究。目前，該環(huán)節(jié)采用傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)方式獲得的教學(xué)效果不夠理想，學(xué)生反映實(shí)驗(yàn)課隨便聽(tīng)聽(tīng)看看，學(xué)了沒(méi)什么用，學(xué)習(xí)積極性低。
分析上述問(wèn)題產(chǎn)生的原因包括：低年級(jí)學(xué)生理論知識(shí)相對(duì)薄弱，對(duì)材料學(xué)基本研究方法不熟悉，上實(shí)驗(yàn)課時(shí)雖然也能跟著做，但無(wú)法深入理解，似懂非懂;實(shí)驗(yàn)課安排較零散，前一次課上掌握的方法間隔一段時(shí)間后容易忘記;每次分散的實(shí)驗(yàn)課之間相互銜接不暢，難以實(shí)現(xiàn)遞進(jìn)的學(xué)習(xí)效果;傳統(tǒng)考核方式主要考察學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，無(wú)法反映學(xué)生真實(shí)學(xué)習(xí)狀態(tài)，更不能獲知學(xué)生實(shí)際操作技能水平，起不到激勵(lì)學(xué)習(xí)的作用。
在《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010 - 2020 年)》中強(qiáng)調(diào)，高校教育要以“提高自主創(chuàng)新能力為核心，鼓勵(lì)深入開(kāi)展應(yīng)用型研究和跨學(xué)科交叉綜合研究，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力”。項(xiàng)目化教學(xué)起源于德國(guó)，在我國(guó)近年大學(xué)課程改革中已經(jīng)有人做了很多的探索，但主要集中在職業(yè)教育領(lǐng)域。對(duì)高�！恫牧峡茖W(xué)基礎(chǔ)》課的實(shí)踐環(huán)節(jié)進(jìn)行“項(xiàng)目化”設(shè)計(jì)，有利于提高學(xué)生學(xué)習(xí)的針對(duì)性和實(shí)用性，同時(shí)，項(xiàng)目的主題與生產(chǎn)實(shí)際密切結(jié)合，可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)自主性，提高專(zhuān)業(yè)課興趣，讓學(xué)生自己研究和確定實(shí)驗(yàn)方法，有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，實(shí)現(xiàn)“學(xué)以致用”的目標(biāo)。
一 明確教學(xué)目標(biāo)，結(jié)合工程實(shí)際設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目
項(xiàng)目教學(xué)法是通過(guò)“項(xiàng)目”的形式進(jìn)行教學(xué)，是基于理論指導(dǎo)實(shí)踐的行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)模式。其主要特點(diǎn)是在教學(xué)中將課程培養(yǎng)目標(biāo)分解成若干具體可實(shí)施的教學(xué)任務(wù)，教師僅起到指導(dǎo)作用，將教學(xué)任務(wù)交由學(xué)生自己處理，通過(guò)完成項(xiàng)目來(lái)完成教學(xué)任務(wù)、培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)實(shí)踐能力、實(shí)現(xiàn)課程目標(biāo)。因此，教學(xué)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)需要綜合考慮教學(xué)目標(biāo)、工程實(shí)際、可實(shí)施性和系統(tǒng)性�！恫牧峡茖W(xué)基礎(chǔ)》實(shí)踐環(huán)節(jié)，主要目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生初步具備金相試樣制備、組織觀察與分析等實(shí)際工作的能力，同時(shí)，對(duì)于學(xué)有余力的同學(xué)提供進(jìn)一步的訓(xùn)練機(jī)會(huì)。該課程共設(shè)計(jì)三個(gè)教學(xué)項(xiàng)目，三個(gè)項(xiàng)目密切聯(lián)系工程實(shí)際，覆蓋所有教學(xué)目標(biāo)，對(duì)于學(xué)生掌握知識(shí)的要求逐漸加深，學(xué)生需要應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)方法逐漸遞進(jìn).
二 項(xiàng)目教學(xué)的教學(xué)模式
項(xiàng)目化實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中，教學(xué)項(xiàng)目的運(yùn)行采用“教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體”的方式，明確學(xué)生是項(xiàng)目執(zhí)行主體，學(xué)生的具體學(xué)習(xí)流程模擬企業(yè)員工工作流程。學(xué)生組成項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)，團(tuán)隊(duì)中各成員之間有明確分工。學(xué)生需要完成的主要任務(wù)包括：項(xiàng)目啟動(dòng)前接受培訓(xùn)，團(tuán)隊(duì)接收任務(wù)，查閱資料，確定實(shí)驗(yàn)方案，實(shí)驗(yàn)檢測(cè)并出具檢測(cè)報(bào)告。教師需要做的是項(xiàng)目啟動(dòng)前進(jìn)行培訓(xùn)，實(shí)驗(yàn)案確定時(shí)進(jìn)行一定審核，隨時(shí)提供指導(dǎo)，審閱報(bào)告并考評(píng)。
下面以項(xiàng)目三“某產(chǎn)品雙頭螺栓熱處理”為例介紹項(xiàng)目教學(xué)的具體教學(xué)模式。
(1)提出項(xiàng)目任務(wù)，將班級(jí)同學(xué)每5 名分成一組組成項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)，由教師介紹實(shí)驗(yàn)室安全操作規(guī)程，雙頭螺栓的材料、應(yīng)用環(huán)境和熱處理要求。各個(gè)團(tuán)隊(duì)對(duì)接下來(lái)的項(xiàng)目任務(wù)有一個(gè)總體的明確和把握。
(2)項(xiàng)目資料查閱，各個(gè)團(tuán)隊(duì)回去進(jìn)行資料查閱，包括工藝書(shū)籍、熱處理手冊(cè)，相關(guān)文獻(xiàn)，檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的學(xué)習(xí)等。團(tuán)隊(duì)討論確定實(shí)驗(yàn)方案，并交由教師做初步審核，審核實(shí)驗(yàn)方案時(shí)以指導(dǎo)方向?yàn)橹�，不直接傳授方法�?/p>
(3)項(xiàng)目任務(wù)實(shí)施，各個(gè)團(tuán)隊(duì)分別按照各自的項(xiàng)目方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，主要包括熱處理淬、回火操作和熱處理后組織和硬度檢測(cè)，所有設(shè)備的使用由學(xué)生根據(jù)操作規(guī)程自學(xué)。
(4)總結(jié)和評(píng)價(jià)，各項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，依據(jù)檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)出具檢驗(yàn)報(bào)告，由教師根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作情況，報(bào)告結(jié)果等進(jìn)行考核評(píng)價(jià)。
三 考核評(píng)價(jià)方式及教學(xué)效果
傳統(tǒng)實(shí)踐環(huán)節(jié)的考核方式以參考學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告為主，往往造成學(xué)生之間互相參考以求得最佳數(shù)據(jù)，無(wú)法得知學(xué)生對(duì)技能的真實(shí)掌握情況。項(xiàng)目教學(xué)對(duì)于學(xué)生的考核評(píng)價(jià)方式分為平時(shí)過(guò)程性評(píng)價(jià)與實(shí)驗(yàn)結(jié)論評(píng)價(jià)兩部分。為使分?jǐn)?shù)能真實(shí)反映學(xué)生對(duì)專(zhuān)業(yè)技能的掌握情況，平時(shí)過(guò)程性評(píng)價(jià)占比百分之六十，考察內(nèi)容包括學(xué)生考勤，實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備，實(shí)驗(yàn)操作，資料整合，設(shè)備使用，方案制定情況等等，對(duì)學(xué)生的考評(píng)時(shí)宜多采用提問(wèn)的方式了解學(xué)生知識(shí)掌握程度。
而通常情況下，小組內(nèi)部任務(wù)分配并不平均，往往是學(xué)習(xí)積極的同學(xué)承擔(dān)了更多的工作，進(jìn)行平時(shí)過(guò)程性評(píng)價(jià)的目的不僅僅對(duì)各組之間的學(xué)習(xí)狀態(tài)進(jìn)行考核，還要在組內(nèi)形成差異。對(duì)于積極認(rèn)真承擔(dān)工作多的同學(xué)，在分?jǐn)?shù)上要有所體現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)論評(píng)價(jià)考察內(nèi)容包括實(shí)驗(yàn)結(jié)論是否與理論相符，零件熱處理質(zhì)量，檢驗(yàn)報(bào)告是否正規(guī)等等。對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論的考核占總成績(jī)的百分之四十。
項(xiàng)目教學(xué)方式給學(xué)生創(chuàng)造了寬松多元的學(xué)習(xí)環(huán)境，其學(xué)習(xí)效果不只是知識(shí)量的積累，更重要的是職業(yè)能力的提高。
(1)項(xiàng)目化的實(shí)踐教學(xué)提高學(xué)生專(zhuān)業(yè)技術(shù)水平。學(xué)生在完成項(xiàng)目的過(guò)程中，將金相分析方法融入了對(duì)材料性能的檢測(cè)過(guò)程中，將設(shè)備的使用操作融入到對(duì)項(xiàng)目目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)明確，對(duì)專(zhuān)業(yè)技術(shù)掌握水平高。
(2)培養(yǎng)學(xué)生專(zhuān)業(yè)實(shí)踐能力。所有的教學(xué)項(xiàng)目與生產(chǎn)實(shí)踐密切結(jié)合，學(xué)生在完成項(xiàng)目的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了理論與實(shí)踐的結(jié)合，迅速構(gòu)建自己的知識(shí)結(jié)構(gòu)，并轉(zhuǎn)化成實(shí)踐能力。
(3)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維。項(xiàng)目運(yùn)行過(guò)程就是學(xué)生通過(guò)實(shí)踐，不斷反思、學(xué)習(xí)、總結(jié)的過(guò)程。學(xué)生在實(shí)踐過(guò)程中必然遇到瓶頸，即需要對(duì)問(wèn)題進(jìn)行分析，討論，尋找解決方案并進(jìn)行評(píng)估，重新實(shí)踐的過(guò)程，也就是創(chuàng)新過(guò)程。
(4)培養(yǎng)學(xué)生合作精神。項(xiàng)目分小組實(shí)施，小組內(nèi)，小組間，師生間的不斷協(xié)作與交流無(wú)時(shí)無(wú)刻不體現(xiàn)了合作精神。學(xué)生可以充分感受到好的方法往往來(lái)源于團(tuán)體，而非個(gè)人，小組內(nèi)互幫互助，分工協(xié)作，充分信任。
四 項(xiàng)目教學(xué)遇到的問(wèn)題與解決方案
項(xiàng)目教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力取得顯著成效的同時(shí)也遇到一定的問(wèn)題，有效的解決這些問(wèn)題才能獲得更好的教學(xué)效果，推進(jìn)項(xiàng)目教學(xué)的穩(wěn)定發(fā)展。其中一些比較突出的問(wèn)題和解決方案包括：
(1)實(shí)驗(yàn)設(shè)備不足問(wèn)題。目前的實(shí)驗(yàn)室建設(shè)是安照傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課使用頻率設(shè)計(jì)的，進(jìn)行項(xiàng)目化教學(xué)時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)班級(jí)或小組之間的需求重疊，對(duì)實(shí)驗(yàn)室容量提出了非常高的要求。為解決這一問(wèn)題，現(xiàn)已對(duì)部分實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行改造升級(jí)，增加設(shè)備數(shù)量，提高實(shí)驗(yàn)室容量。同時(shí)完善設(shè)備使用記錄，評(píng)估設(shè)備利用率，在排課時(shí)不同班級(jí)的相同項(xiàng)目之間盡量錯(cuò)開(kāi)。
(2)校企合作問(wèn)題。為保證教學(xué)項(xiàng)目對(duì)生產(chǎn)實(shí)際的真實(shí)反映，開(kāi)展項(xiàng)目教學(xué)必須加強(qiáng)與企業(yè)信息、資源的共享，學(xué)校努力幫助企業(yè)解決真實(shí)的技術(shù)困惑并提供綜合素質(zhì)高的人才，學(xué)生必要時(shí)可以利用企業(yè)的設(shè)備、原料。尋找雙方真實(shí)需求點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，雙方“共贏”才能和諧發(fā)展。
(3)教師能力問(wèn)題。項(xiàng)目教學(xué)過(guò)程中，教師不單單是講授知識(shí)，更要對(duì)項(xiàng)目運(yùn)行過(guò)程進(jìn)行指導(dǎo)和引導(dǎo)，面對(duì)可能出現(xiàn)的各種情況，就要求教師本身必須對(duì)專(zhuān)業(yè)技術(shù)的實(shí)踐環(huán)節(jié)非常了解。
(4)學(xué)生管理問(wèn)題。教學(xué)項(xiàng)目的實(shí)施很少由一個(gè)學(xué)生單獨(dú)完成，幾乎都要組成小組，小組內(nèi)部常會(huì)有一些同學(xué)積極性不高;另外，實(shí)施項(xiàng)目教學(xué)時(shí)學(xué)生相對(duì)比較自由，需要在不同的實(shí)驗(yàn)室之間穿梭，對(duì)學(xué)生的管理難度加大，教師需要花費(fèi)更大的精力，探索更科學(xué)的管理方法。
【淺析《材料科學(xué)基礎(chǔ)》實(shí)踐環(huán)節(jié)中的項(xiàng)目教學(xué)實(shí)踐設(shè)計(jì)與應(yīng)用論文】相關(guān)文章：
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