高職《金屬材料及熱加工》項目化教學改革芻議

摘要：筆者結合自身教學情況，探索了《金屬材料及熱加工》課程的項目化總體教學設計及實施方案。課程整體設計圍繞完成綜合項目和考核項目，將課程內容分解成了五個子項目和若干任務，體現過程性為主的考核思想。從單元設計、理論教學、實踐教學三方面闡述了課程項目化教學改革的實施方案。

關鍵詞：項目化；金屬材料；熱加工；教學改革

引言

《金屬材料及熱加工》課程是高職院校機械類專業必修的一門專業技術基礎課，該課程具有知識面寬、概念多、實踐性強等特點。傳統的講授法顯得枯燥難懂，學生易產生厭學情緒[1]。歷年來，老師反映該課程難教，學生反映該課程難學。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”思想使我深受啟發，也深刻體會到高職院校推行項目化教學改革的迫切性。本文擬在明確課程任務及目標的基礎上簡單介紹《工程材料及熱加工》課程的項目化教學內容設計，考核設計，以及項目化教學實施方案設計。

1 課程任務及目標

能力目標：依據專業人才培養目標，確定本課程的能力目標為：能夠根據Fe-Fe3C相圖分析不同成分碳鐵碳合金在平衡狀態下組織、性能與溫度之間的變化規律；能夠根據機器零件、工程構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，并能夠正確設計典型零件的加工路線和熱處理工藝。

知識目標：掌握鋼鐵材料的成分、結構、組織和性能的關系，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用；掌握鑄造、鍛壓、焊接三種成型工藝藝及其典型應用；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。了解有關的新材料、新技術、新工藝及其發展情況。

素質目標：培養學生信息技術的應用能力；培養學生的分析和解決實際問題的能力，培養學生認真負責的工作態度；培養學生團隊合作的精神等。

2 教學內容項目化設計

要將一張零件圖紙轉換成一個滿足設計需求的零件，需要經過選擇材料、選擇毛坯、預備熱處理、機械加工、最終熱處理、成品檢驗等主要工序?？梢姟督饘俨牧霞盁峒庸ぁ返恼n程內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設計為以完成一個綜合能力訓練項目（根據某機床變速箱齒輪設計要求，選擇合理的材料及毛坯）為主線開展教學。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 工程材料的力學性能測試與評價（6學時）

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。

子項目二 探索金屬與合金的結構與結晶與性能之間的聯系（10學時）

該項目包括成認識金屬的晶體結構、認識金屬的結晶、探索合金的結構與結晶、分析鐵碳合金的性能、組織結構與溫度間的關系四項任務。

子項目三 鋼的熱處理工藝分析與設計（12學時）

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

子項目四 認識常見的金屬材料（10學時）

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

子項目五 認識常見的毛坯生產方法（6學時）

該項目包括認識金屬液態成型工藝、認識壓力加工成型技術、認識焊接成型工藝三項任務。

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

改革傳統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%）。過程性考核項目權重為：出勤（10%）、課內項目25%、考核項目（30%）、職業素養（5%）。

4 項目化教學實施方案設計

1）精心進行單元設計 老師在進行教學設計的時候，要落到實處，每一個子項目或任務都要有明確的目標，都要體現出學生的主體作用。例如，子項目二的任務四，主要教學目標設計為能根據鐵碳合金相圖，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）變革傳統理論教學模式與方法 依托我校精品在線開放課程平臺，本課程理論教學擬采用“翻轉課堂”的教學模式為主，靈活應用多種教學方法。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模式，方便學生進行自主學習，提高學習積極性。

3）注重實踐教學 ①加強校外實訓基地建設，比如在子項目三任務一的教學實施過程中，要進行鋼的退火與正火工藝分析與設計，從認知學角度，最好對熱處理有一定的感官上的認識，但高校一般沒有熱處理車間實訓條件?？膳c當地企業建立合作關系，讓同學們帶著任務書進行參觀、體驗。然后再讓同學帶著疑問觀看熱處理視頻，把參觀過程中不理解的內容進一步理解掌握，然后分組討論，查閱資料，完成任務。②加強校內實訓條件建設，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，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視頻等實訓教學條件和資源，將抽象的知識形象化，激發同學們的探究興趣。

結語

高職項目化教學改革是當今高職院校提高教學質量的的有效措施，項目化教學過程體現以具體的工作任務為載體，增強學生的主體作用，突出能力培養。以《金屬材料及熱加工》為例，在闡述課程目標的基礎上，探討了課程教學內容項目化設計與考核設計，也對實施教學設計方案的措施進行了簡單討論。項目化教學改革任重而道遠，教學團隊要加強新的教學理念的學習，不斷優化課程教學設計，豐富教學資源，改善教學條件，才能提高教學質量。

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》的教學改革[J]，教育教學論壇，2016，（ 44）：149-150

項目基金：

2016年安徽省創新行動計劃項目：《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與教科研工作