高职《金属材料及热加工》项目化教学改革刍议

摘要：笔者结合自身教学情况，探索了《金属材料及热加工》课程的项目化总体教学设计及实施方案。课程整体设计围绕完成综合项目和考核项目，将课程内容分解成了五个子项目和若干任务，体现过程性为主的考核思想。从单元设计、理论教学、实践教学三方面阐述了课程项目化教学改革的实施方案。

关键词：项目化；金属材料；热加工；教学改革

引言

《金属材料及热加工》课程是高职院校机械类专业必修的一门专业技术基础课，该课程具有知识面宽、概念多、实践性强等特点。传统的讲授法显得枯燥难懂，学生易产生厌学情绪[1]。历年来，老师反映该课程难教，学生反映该课程难学。面对这一难题，值得每一位教师反思。戴士宏教授的“项目化教学”思想使我深受启发，也深刻体会到高职院校推行项目化教学改革的迫切性。本文拟在明确课程任务及目标的基础上简单介绍《工程材料及热加工》课程的项目化教学内容设计，考核设计，以及项目化教学实施方案设计。

1 课程任务及目标

能力目标：依据专业人才培养目标，确定本课程的能力目标为：能够根据Fe-Fe3C相图分析不同成分碳铁碳合金在平衡状态下组织、性能与温度之间的变化规律；能够根据机器零件、工程构件以及工具的服役条件，正确选用材料，选择合适的热处理方法及毛坯，并能够正确设计典型零件的加工路线和热处理工艺。

知识目标：掌握钢铁材料的成分、结构、组织和性能的关系，熟练分析Fe-Fe3C相图；了解热处理的基本原理，掌握常用热处理的基本工艺与典型应用；掌握铸造、锻压、焊接三种成型工艺艺及其典型应用；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选择。了解有关的新材料、新技术、新工艺及其发展情况。

素质目标：培养学生信息技术的应用能力；培养学生的分析和解决实际问题的能力，培养学生认真负责的工作态度；培养学生团队合作的精神等。

2 教学内容项目化设计

要将一张零件图纸转换成一个满足设计需求的零件，需要经过选择材料、选择毛坯、预备热处理、机械加工、最终热处理、成品检验等主要工序。可见《金属材料及热加工》的课程内容贯穿于机械零件加工的全过程。基于此将该课程整体教学设计为以完成一个综合能力训练项目（根据某机床变速箱齿轮设计要求，选择合理的材料及毛坯）为主线开展教学。完成这一综合项目需具备以下五个子项目的知识和能力。

子项目一 工程材料的力学性能测试与评价（6学时）

在该项目包括金属材料的强度与塑性的测试、硬度的测试与评价、冲击韧度及疲劳强度的测试与评价三项任务。

子项目二 探索金属与合金的结构与结晶与性能之间的联系（10学时）

该项目包括成认识金属的晶体结构、认识金属的结晶、探索合金的结构与结晶、分析铁碳合金的性能、组织结构与温度间的关系四项任务。

子项目三 钢的热处理工艺分析与设计（12学时）

该项目包括钢的退火与正火工艺分析与设计、钢的淬火与回火工艺分析与设计、钢的表面热处理工艺分析与设计、热处理工艺设计综合训练四项任务。

子项目四 认识常见的金属材料（10学时）

该项目包括认识碳钢的性能及典型应用、识合金钢的性能及典型应用、认识铸铁的性能及应用、认识常见的非铁金属材料、认识常见的新材料及应用五项任务。

子項目五 认识常见的毛坯生产方法（6学时）

该项目包括认识金属液态成型工艺、认识压力加工成型技术、认识焊接成型工艺三项任务。

完成五个子项目的考核目标后，便可以轻松完成综合项目了。另外设计一个考核项目（根据某机床主轴工作条件和设计要求，选择合适的材料及毛坯）要求同学们课下完成，最后一次课进行答辩考核。

改革传统的一张试卷定成绩的考核办法，采取以过程行考核为主的考核方式：过程性考核（70%）+期末考试（30%）。过程性考核项目权重为：出勤（10%）、课内项目25%、考核项目（30%）、职业素养（5%）。

4 项目化教学实施方案设计

1）精心进行单元设计 老师在进行教学设计的时候，要落到实处，每一个子项目或任务都要有明确的目标，都要体现出学生的主体作用。例如，子项目二的任务四，主要教学目标设计为能根据铁碳合金相图，分析给定成分的铁碳合金在不同温度下的平衡组织和性能。课堂上老师介绍基本的概念和分析方法，然后主要以分组讨论形式进行，单元考核采取小组选派代表上台汇报的形式进行。

2）变革传统理论教学模式与方法 依托我校精品在线开放课程平台，本课程理论教学拟采用“翻转课堂”的教学模式为主，灵活应用多种教学方法。目前我校《工程材料及热加工》课程为在建的省级精品课，课程门户上有较为丰富的教学资源，包括动画、视频、老师上课微视频等，方便老师们推行多种教学模式，方便学生进行自主学习，提高学习积极性。

3）注重实践教学 ①加强校外实训基地建设，比如在子项目三任务一的教学实施过程中，要进行钢的退火与正火工艺分析与设计，从认知学角度，最好对热处理有一定的感官上的认识，但高校一般没有热处理车间实训条件。可与当地企业建立合作关系，让同学们带着任务书进行参观、体验。然后再让同学带着疑问观看热处理视频，把参观过程中不理解的内容进一步理解掌握，然后分组讨论，查阅资料，完成任务。②加强校内实训条件建设，在子项目二、四的实施过程中，可在配套的金相观察实验室中进行教学，借助带有动画及音频的Fe-C合金相图，常见金属材料及典型零件的陈列柜，虚拟零件的工作过程动态视频等实训教学条件和资源，将抽象的知识形象化，激发同学们的探究兴趣。

结语

高职项目化教学改革是当今高职院校提高教学质量的的有效措施，项目化教学过程体现以具体的工作任务为载体，增强学生的主体作用，突出能力培养。以《金属材料及热加工》为例，在阐述课程目标的基础上，探讨了课程教学内容项目化设计与考核设计，也对实施教学设计方案的措施进行了简单讨论。项目化教学改革任重而道远，教学团队要加强新的教学理念的学习，不断优化课程教学设计，丰富教学资源，改善教学条件，才能提高教学质量。

参考文献

[1]陈庚，方琴，彭显平等. 浅谈《金属材料与热加工基础》的教学改革[J]，教育教学论坛，2016，（ 44）：149-150

项目基金：

2016年安徽省创新行动计划项目：《工程材料及热加工》精品在线开放课

作者简介：

王丽七，女，硕士研究生，讲师，主要从事机械和材料类的教学与教科研工作