項目驅(qū)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(yǎng)合格的木材科學與工程專業(yè)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(xiàn)狀和不足，將項目驅(qū)動教學引入“木材保護與改性”實驗課程中。這種針對傳統(tǒng)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(xiàn)具有探究性學習、團隊協(xié)作和創(chuàng)新能力的木材科學與工程專業(yè)人才的培養(yǎng)。在該實驗課教學中以項目驅(qū)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(guān)鍵詞] “木材保護與改性”實驗;項目驅(qū)動;教學改革

[基金項目] 2018年度北京林業(yè)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(yè)大學材料科學與技術(shù)學院講師，主要從事木材科學與技術(shù)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(nóng)林高校的特色專業(yè)，木材科學與工程專業(yè)培養(yǎng)的是能從事現(xiàn)代木材加工、工程設(shè)計、新產(chǎn)品開發(fā)及技術(shù)管理等方面工作的高級工程技術(shù)人才?！澳静谋Ｗo與改性”課程作為該專業(yè)一門實踐性很強的專業(yè)課程，主要從木材作為天然生物質(zhì)材料的特點出發(fā)，講授木材保護與改性的原因及具體措施，其教學內(nèi)容涵蓋防腐、防霉、防變色、抗蟲蟻、阻燃、尺寸穩(wěn)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(huán)節(jié)，它是培養(yǎng)學生創(chuàng)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(guān)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(nèi)容繁雜，而實驗課程教學模式與手段單一，實驗內(nèi)容相對固定，盡管課程理論性和實踐性結(jié)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(xiàn)狀

在北京林業(yè)大學木材科學與工程專業(yè)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(shù)為12學時，占總學時數(shù)的1/4，實驗內(nèi)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(wěn)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(jié)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(chuàng)新。

（一）實驗教學內(nèi)容缺乏連貫性和系統(tǒng)性

實驗教學內(nèi)容與理論教學內(nèi)容有著非常密切的聯(lián)系，在以往的教學中，這種密切的聯(lián)系沒有很好地被體現(xiàn)。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(nèi)容上依附于理論教學，內(nèi)容較為分散，各實驗內(nèi)容之間較為獨立，缺乏系統(tǒng)聯(lián)系。學生無法親身體驗到設(shè)計一個具有實際適用性的改性木材產(chǎn)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(guān)聯(lián)性，不利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維和系統(tǒng)性思維，并沒有真正地讓學生體驗到實驗教學與生產(chǎn)實際的聯(lián)系。

（二）實驗教學模式傳統(tǒng)，難以發(fā)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(tài)。特別是隨著時代的發(fā)展和信息技術(shù)的普及，傳統(tǒng)的教學模式已經(jīng)無法滿足學生個性化和自主學習的需求。同時，傳統(tǒng)實驗教學模式在單位時間內(nèi)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(yǎng)有創(chuàng)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(xiàn)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(nèi)容的重視、引導學生充分發(fā)揮主觀能動性具有重要的意義。本課程傳統(tǒng)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(jié)果分析等部分組成，多數(shù)是照搬實驗課程講義就可以完成的內(nèi)容，缺乏探究性、綜合性的實驗考核內(nèi)容，這不符合實驗教學的規(guī)律與特點，也就無法很好地反映學生對相關(guān)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(chuàng)新意識的培養(yǎng)。

二、“木材保護與改性”實驗課程項目驅(qū)動教學的實施

項目驅(qū)動教學（Project Based Teaching）是近些年來所提倡的創(chuàng)新式的教學方法，也是CDIO（Conceive、Design、Implement、Operate，即構(gòu)思、設(shè)計、實現(xiàn)、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(shè)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(shè)計，充分發(fā)揮學生的主動性和創(chuàng)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(jié)合，培養(yǎng)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(tǒng)教學模式下“木材保護與改性”實驗課程中所存在的問題。