項目驅動為導向的“木材保護與改性”實驗課改革

王望 曹金珍 商俊博 彭堯

[摘 要] 實驗課程是“木材保護與改性”課程的重要組成部分，對培養合格的木材科學與工程專業人才具有重要意義。分析“木材保護與改性”實驗課程的教學現狀和不足，將項目驅動教學引入“木材保護與改性”實驗課程中。這種針對傳統教學模式的改革，有利于促進學生自主學習，提高學生分析和解決實際問題的能力，以更好地實現具有探究性學習、團隊協作和創新能力的木材科學與工程專業人才的培養。在該實驗課教學中以項目驅動為導向，使學生既能重溫木材保護與改性的基本原理，又能從實驗操作中找到基本理論的落腳點，從而真正使理論與實踐一體化，達到更好的教學效果。

[關鍵詞] “木材保護與改性”實驗;項目驅動;教學改革

[基金項目] 2018年度北京林業大學教學教育研究項目“《木材保護與改性》實驗課程教學改革與探索”（BJFU2018JY059）

[作者簡介] 王 望（1987—），男，河北阜城人，博士，北京林業大學材料科學與技術學院講師，主要從事木材科學與技術研究。

[中圖分類號] G642.0? ?[文獻標識碼] A? ? [文章編號] 1674-9324（2021）25-0064-04? ?[收稿日期] 2020-12-03

作為農林高校的特色專業，木材科學與工程專業培養的是能從事現代木材加工、工程設計、新產品開發及技術管理等方面工作的高級工程技術人才?！澳静谋Ｗo與改性”課程作為該專業一門實踐性很強的專業課程，主要從木材作為天然生物質材料的特點出發，講授木材保護與改性的原因及具體措施，其教學內容涵蓋防腐、防霉、防變色、抗蟲蟻、阻燃、尺寸穩定化、軟化、強化、漂白、染色、表面活化等不同的處理方法，是一門綜合性和應用性很強的課程[1]。實踐教學是“木材保護與改性”課程十分重要的環節，它是培養學生創新能力的重要手段，有助于促進學生對理論知識的吸收、理解和深化，其教學效果對提高學生綜合運用木材保護與改性相關理論知識解決實際問題的能力具有重要影響[2]。

由于“木材保護與改性”理論課程本身知識點分散、內容繁雜，而實驗課程教學模式與手段單一，實驗內容相對固定，盡管課程理論性和實踐性結合很強，但從歷年的教學情況來看，學生對本課程往往缺乏興趣，教學效果有待提高。

一、“木材保護與改性”實驗課程教學現狀

在北京林業大學木材科學與工程專業教學計劃中，“木材保護與改性”實驗課程作為“木材保護與改性”課程的一部分，學時數為12學時，占總學時數的1/4，實驗內容主要包括木材的防腐處理與實驗室耐腐性測試、木材的防水處理與尺寸穩定性測試、木材的阻燃處理與阻燃吸能檢測、木材的漂白與染色等，實驗課程形式主要為驗證性實驗。結合前期的教學情況，目前在教學過程中主要需要針對以下問題進行改革創新。

（一）實驗教學內容缺乏連貫性和系統性

實驗教學內容與理論教學內容有著非常密切的聯系，在以往的教學中，這種密切的聯系沒有很好地被體現。一方面，由于實驗教學與理論教學各自的特點，實驗教學和理論教學無法做到同步，致使學生在知識認知層面和實踐操作層面缺乏連貫性，無法達到及時利用實驗促進學生理解和消化理論知識的目的;另一方面，實驗教學在內容上依附于理論教學，內容較為分散，各實驗內容之間較為獨立，缺乏系統聯系。學生無法親身體驗到設計一個具有實際適用性的改性木材產品過程的復雜性、綜合性和完整性，也無法理解各個處理手段之間的關聯性，不利于培養學生的創造性思維和系統性思維，并沒有真正地讓學生體驗到實驗教學與生產實際的聯系。

（二）實驗教學模式傳統，難以發揮學生的主體作用

如前所述，本課程主要的實驗形式為驗證性實驗，實驗教學準備和操作以教師為主體。在實驗課程進行中，教師會詳細地告訴學生某項實驗項目背后的實驗原理，并詳細講解使用儀器、測試方法、實驗步驟乃至試驗記錄方法。這種方法固然有自身的好處，學生可以按照教師提供的步驟順利地完成實驗，但卻使學生喪失了思考的動力和過程，學生多處于被動接受和消極應付狀態。特別是隨著時代的發展和信息技術的普及，傳統的教學模式已經無法滿足學生個性化和自主學習的需求。同時，傳統實驗教學模式在單位時間內傳遞給學生的信息量有限，學生動手操作的機會較少，也不利于培養有創新精神的復合型、應用型人才。

（三）課程考核方法單一，難以充分體現對學生思維的訓練

科學地評定學生的實驗成績對于增強學生對課程內容的重視、引導學生充分發揮主觀能動性具有重要的意義。本課程傳統的考核方法主要是提交實驗報告，一般由實驗名稱、目的、原理、試劑及儀器、方法和步驟、實驗結果分析等部分組成，多數是照搬實驗課程講義就可以完成的內容，缺乏探究性、綜合性的實驗考核內容，這不符合實驗教學的規律與特點，也就無法很好地反映學生對相關知識和技能的掌握程度，更無法考查學生思考和解決問題的能力，不利于學生綜合能力和創新意識的培養。

二、“木材保護與改性”實驗課程項目驅動教學的實施

項目驅動教學（Project Based Teaching）是近些年來所提倡的創新式的教學方法，也是CDIO（Conceive、Design、Implement、Operate，即構思、設計、實現、運行）理念所倡導的教學模式[3，4]。在這種教學模式之中，以教師所提出的問題和設定的項目為主線，以學生為主體完成問題的解答和項目的設計，充分發揮學生的主動性和創新精神，使學生體會到探索知識的快樂，而教師在整個過程中則只起到組織者、引導者和促進者的作用[5，6]。該方法的基本思想就是將學生的學習與實際的工程項目結合，培養學生利用知識解決實際問題的能力，非常適合“木材保護與改性”實驗課程這種實踐性和操作性強的實踐課程，也可以有效解決上述傳統教學模式下“木材保護與改性”實驗課程中所存在的問題。