高職《金屬材料及熱加工》項目化教學(xué)改革芻議

摘要：筆者結(jié)合自身教學(xué)情況，探索了《金屬材料及熱加工》課程的項目化總體教學(xué)設(shè)計及實施方案。課程整體設(shè)計圍繞完成綜合項目和考核項目，將課程內(nèi)容分解成了五個子項目和若干任務(wù)，體現(xiàn)過程性為主的考核思想。從單元設(shè)計、理論教學(xué)、實踐教學(xué)三方面闡述了課程項目化教學(xué)改革的實施方案。

關(guān)鍵詞：項目化；金屬材料；熱加工；教學(xué)改革

引言

《金屬材料及熱加工》課程是高職院校機械類專業(yè)必修的一門專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課，該課程具有知識面寬、概念多、實踐性強等特點。傳統(tǒng)的講授法顯得枯燥難懂，學(xué)生易產(chǎn)生厭學(xué)情緒[1]。歷年來，老師反映該課程難教，學(xué)生反映該課程難學(xué)。面對這一難題，值得每一位教師反思。戴士宏教授的“項目化教學(xué)”思想使我深受啟發(fā)，也深刻體會到高職院校推行項目化教學(xué)改革的迫切性。本文擬在明確課程任務(wù)及目標(biāo)的基礎(chǔ)上簡單介紹《工程材料及熱加工》課程的項目化教學(xué)內(nèi)容設(shè)計，考核設(shè)計，以及項目化教學(xué)實施方案設(shè)計。

1 課程任務(wù)及目標(biāo)

能力目標(biāo)：依據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)，確定本課程的能力目標(biāo)為：能夠根據(jù)Fe-Fe3C相圖分析不同成分碳鐵碳合金在平衡狀態(tài)下組織、性能與溫度之間的變化規(guī)律；能夠根據(jù)機器零件、工程構(gòu)件以及工具的服役條件，正確選用材料，選擇合適的熱處理方法及毛坯，并能夠正確設(shè)計典型零件的加工路線和熱處理工藝。

知識目標(biāo)：掌握鋼鐵材料的成分、結(jié)構(gòu)、組織和性能的關(guān)系，熟練分析Fe-Fe3C相圖；了解熱處理的基本原理，掌握常用熱處理的基本工藝與典型應(yīng)用；掌握鑄造、鍛壓、焊接三種成型工藝藝及其典型應(yīng)用；了解材料的失效形式及原因，掌握典型零件的材料及毛坯的選擇。了解有關(guān)的新材料、新技術(shù)、新工藝及其發(fā)展情況。

素質(zhì)目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生信息技術(shù)的應(yīng)用能力；培養(yǎng)學(xué)生的分析和解決實際問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度；培養(yǎng)學(xué)生團隊合作的精神等。

2 教學(xué)內(nèi)容項目化設(shè)計

要將一張零件圖紙轉(zhuǎn)換成一個滿足設(shè)計需求的零件，需要經(jīng)過選擇材料、選擇毛坯、預(yù)備熱處理、機械加工、最終熱處理、成品檢驗等主要工序。可見《金屬材料及熱加工》的課程內(nèi)容貫穿于機械零件加工的全過程。基于此將該課程整體教學(xué)設(shè)計為以完成一個綜合能力訓(xùn)練項目（根據(jù)某機床變速箱齒輪設(shè)計要求，選擇合理的材料及毛坯）為主線開展教學(xué)。完成這一綜合項目需具備以下五個子項目的知識和能力。

子項目一 工程材料的力學(xué)性能測試與評價（6學(xué)時）

在該項目包括金屬材料的強度與塑性的測試、硬度的測試與評價、沖擊韌度及疲勞強度的測試與評價三項任務(wù)。

子項目二 探索金屬與合金的結(jié)構(gòu)與結(jié)晶與性能之間的聯(lián)系（10學(xué)時）

該項目包括成認(rèn)識金屬的晶體結(jié)構(gòu)、認(rèn)識金屬的結(jié)晶、探索合金的結(jié)構(gòu)與結(jié)晶、分析鐵碳合金的性能、組織結(jié)構(gòu)與溫度間的關(guān)系四項任務(wù)。

子項目三 鋼的熱處理工藝分析與設(shè)計（12學(xué)時）

該項目包括鋼的退火與正火工藝分析與設(shè)計、鋼的淬火與回火工藝分析與設(shè)計、鋼的表面熱處理工藝分析與設(shè)計、熱處理工藝設(shè)計綜合訓(xùn)練四項任務(wù)。

子項目四 認(rèn)識常見的金屬材料（10學(xué)時）

該項目包括認(rèn)識碳鋼的性能及典型應(yīng)用、識合金鋼的性能及典型應(yīng)用、認(rèn)識鑄鐵的性能及應(yīng)用、認(rèn)識常見的非鐵金屬材料、認(rèn)識常見的新材料及應(yīng)用五項任務(wù)。

子項目五 認(rèn)識常見的毛坯生產(chǎn)方法（6學(xué)時）

該項目包括認(rèn)識金屬液態(tài)成型工藝、認(rèn)識壓力加工成型技術(shù)、認(rèn)識焊接成型工藝三項任務(wù)。

完成五個子項目的考核目標(biāo)后，便可以輕松完成綜合項目了。另外設(shè)計一個考核項目（根據(jù)某機床主軸工作條件和設(shè)計要求，選擇合適的材料及毛坯）要求同學(xué)們課下完成，最后一次課進行答辯考核。

改革傳統(tǒng)的一張試卷定成績的考核辦法，采取以過程行考核為主的考核方式：過程性考核（70%）+期末考試（30%）。過程性考核項目權(quán)重為：出勤（10%）、課內(nèi)項目25%、考核項目（30%）、職業(yè)素養(yǎng)（5%）。

4 項目化教學(xué)實施方案設(shè)計

1）精心進行單元設(shè)計 老師在進行教學(xué)設(shè)計的時候，要落到實處，每一個子項目或任務(wù)都要有明確的目標(biāo)，都要體現(xiàn)出學(xué)生的主體作用。例如，子項目二的任務(wù)四，主要教學(xué)目標(biāo)設(shè)計為能根據(jù)鐵碳合金相圖，分析給定成分的鐵碳合金在不同溫度下的平衡組織和性能。課堂上老師介紹基本的概念和分析方法，然后主要以分組討論形式進行，單元考核采取小組選派代表上臺匯報的形式進行。

2）變革傳統(tǒng)理論教學(xué)模式與方法 依托我校精品在線開放課程平臺，本課程理論教學(xué)擬采用“翻轉(zhuǎn)課堂”的教學(xué)模式為主，靈活應(yīng)用多種教學(xué)方法。目前我校《工程材料及熱加工》課程為在建的省級精品課，課程門戶上有較為豐富的教學(xué)資源，包括動畫、視頻、老師上課微視頻等，方便老師們推行多種教學(xué)模式，方便學(xué)生進行自主學(xué)習(xí)，提高學(xué)習(xí)積極性。

3）注重實踐教學(xué) ①加強校外實訓(xùn)基地建設(shè)，比如在子項目三任務(wù)一的教學(xué)實施過程中，要進行鋼的退火與正火工藝分析與設(shè)計，從認(rèn)知學(xué)角度，最好對熱處理有一定的感官上的認(rèn)識，但高校一般沒有熱處理車間實訓(xùn)條件。可與當(dāng)?shù)仄髽I(yè)建立合作關(guān)系，讓同學(xué)們帶著任務(wù)書進行參觀、體驗。然后再讓同學(xué)帶著疑問觀看熱處理視頻，把參觀過程中不理解的內(nèi)容進一步理解掌握，然后分組討論，查閱資料，完成任務(wù)。②加強校內(nèi)實訓(xùn)條件建設(shè)，在子項目二、四的實施過程中，可在配套的金相觀察實驗室中進行教學(xué)，借助帶有動畫及音頻的Fe-C合金相圖，常見金屬材料及典型零件的陳列柜，虛擬零件的工作過程動態(tài)視頻等實訓(xùn)教學(xué)條件和資源，將抽象的知識形象化，激發(fā)同學(xué)們的探究興趣。

結(jié)語

高職項目化教學(xué)改革是當(dāng)今高職院校提高教學(xué)質(zhì)量的的有效措施，項目化教學(xué)過程體現(xiàn)以具體的工作任務(wù)為載體，增強學(xué)生的主體作用，突出能力培養(yǎng)。以《金屬材料及熱加工》為例，在闡述課程目標(biāo)的基礎(chǔ)上，探討了課程教學(xué)內(nèi)容項目化設(shè)計與考核設(shè)計，也對實施教學(xué)設(shè)計方案的措施進行了簡單討論。項目化教學(xué)改革任重而道遠，教學(xué)團隊要加強新的教學(xué)理念的學(xué)習(xí)，不斷優(yōu)化課程教學(xué)設(shè)計，豐富教學(xué)資源，改善教學(xué)條件，才能提高教學(xué)質(zhì)量。

參考文獻

[1]陳庚，方琴，彭顯平等. 淺談《金屬材料與熱加工基礎(chǔ)》的教學(xué)改革[J]，教育教學(xué)論壇，2016，（ 44）：149-150

項目基金：

2016年安徽省創(chuàng)新行動計劃項目：《工程材料及熱加工》精品在線開放課

作者簡介：

王麗七，女，碩士研究生，講師，主要從事機械和材料類的教學(xué)與教科研工作