项目教学——以测定材料拉压强度为例的运用

2012-04-10 14:03:36杨雅新蔡小超
河南建材 2012年5期
关键词:低碳钢铸铁材料

杨雅新 蔡小超

河南省郑州水利学校(450011)

1 职业教育的终极目标

职业教育的终极目标是培养高素质、高技能的人才,即培养学生的综合职业能力。综合职业能力包括专业能力、方法能力和社会能力。因此,专业教学的教学目标可以按照专业能力、方法能力和社会能力三个方面来确定。时代在发展,我们一直在探索一种高效的教学方法,而以行动导向为特征的项目教学方法恰恰是适合培养职业能力的方法。

2 项目教学的具体内容

项目教学是以具体教学任务为学习动机,完成教学任务的过程就是学习的过程的教学方式。具体内容由4部分组成∶1)项目的选择和设计。2)项目的实施。3)学生评价项目。4)教师小结项目。显然,项目课程的实施过程是以学生为中心的教学过程,教师由过去的讲授者转变为指导者,让学生在自主探究、操作和讨论等活动中获得知识和技能,而教师的职责更多的是为学生的活动提供帮助,激发学生的学习兴趣,指导学生形成良好的学习习惯,为学生创设丰富的教学情境,教师恰到好处的讲授对学生解决疑难问题起着引导作用,项目教学直接把理论和实际操作有机地结合起来了。项目实施过程中,教师要允许学生犯错,失败的经验对于学生来说也是一种同样宝贵的知识财富。我们发现,学生在用这种方式学习时,有一种征服感、兴奋感,无形中他们学习的积极性、趣味性调动起来了,比老师反复单一讲解,强调知识重要,必须注意力集中,效果好得多。如果实施中遇到问题,学生会积极思考,自己解决不了,小组成员还会互相讨论,最终找到解决方法,这时,他们会油然而生战胜困难的自豪。你想,他们探索知识的热情会不高吗。如果,小组成员讨论后,问题还解决不了,老师针对问题要害告诉学生解决办法,学生对解决办法必定记忆深刻,这正是教师要讲授的难点知识,难题就这样水到渠成地突破了,师生的教与学之间配合得多么默契,这与教师满堂讲、学生一味听课相比,效果好太多了。另外,在主要由小组成员实施项目的过程中,大家要动手、动脑,他们创造的潜能被挖掘,解决问题的能力在锻炼中得到提高。

3 项目教学的基本环节

1)确定、设计项目。老师根据教学内容,设计好项目教学的具体项目的内容及相关案例。这些项目内容被设计成由浅入深,引人入胜,能更好地提高学生的学习兴趣。2)项目实施。首先分小组,然后,围绕内容,明确任务,找出工作要点,小组内成员分工,寻找解决方案。最后,学生分组讨论,遇到大的困难,老师及时点拨,确定解决方案。这一环节,学生获得了一定的知识和技能,还获得了团队默契合作的方法。3)成果展示,学生评价项目。各小组先对项目任务完成情况作出总结,自我评分、评价,然后,各小组实行交叉检测并给予相应评分、评价。这一环节,学生获得了归纳、总结的能力。4)教师小结。教师对项目整个过程讲评。对每个小组进行评分,提出改进措施。这一环节,强调总结了课程的重点知识。显然,项目教学充分体现了以项目为主线、教师为主导、学生为主体的教学特点,学生由被动接受知识,转变为主动探求知识,和老教法相比,效果能一样吗。

下面举实例说明用项目教学法讲授测定材料拉压强度时的基本过程∶

1)确定项目。首先,告诉学生教学项目∶做低碳钢、铸铁的拉压试验。然后,告诉大家项目目标:通过做这个试验,让学生了解材料的强度指标的测定办法,了解材料的特征应力产生的位置,通过试验数据,让学生自己探索到塑性材料低碳钢、脆性材料铸铁抗拉压的特性。接着,让学生观察拉压试验所用的标准试件,观察万能材料试验机的结构特点。最后,老师介绍万能材料试验机的操作方法。在实验室,看着实物学操作,比语言表达清晰明了,省时省力,学生学起来轻松、简单,容易理解。

2)项目实施。首先将全班40名学生分为4个小组,各小组分别用游标卡尺测量低碳钢拉伸试件的直径、标距。老师先示范做低碳钢的拉伸试验,大家共同记录屈服荷载、最大荷载,计算出低碳钢的屈服极限、强度极限。再指导学生做铸铁的拉伸试验,各小组成员分工,有实际操作员、数据记录员。各小组用游标卡尺测量铸铁拉伸试件的直径、标距。小组成员讨论操作方法,接着实际操作拉伸试验,记录最大荷载,计算出铸铁的拉伸强度极限,任务完成。接下来,各小组成员用游标卡尺测量低碳钢压缩试件的直径,老师示范做低碳钢的压缩试验,大家共同记录屈服荷载,计算出低碳钢的压缩屈服极限,和拉伸时的屈服极限比较,发现基本相同,低碳钢压缩时没有最大荷载,也就没有强度极限。说明塑性材料的抗拉压性能基本相同。然后,各小组成员用游标卡尺测量铸铁压缩试件的直径,讨论操作方法,教师指导学生做铸铁的压缩试验,各小组学生实际操作铸铁压缩试验,记录最大荷载,计算出铸铁的压缩强度极限。观察铸铁压缩时破坏的截面,是大致和轴线成45°夹角的斜截面。比较铸铁拉压时的两个强度极限,可以发现,铸铁的抗压强度极限是抗拉强度极限的4~5倍,说明脆性材料的抗压性能远远好于抗拉性能,适于做受压构件,任务完成。学生通过参与操作,就会精力集中,观察仔细,理解深刻。这种教与学的方法,训练了学生发现问题、解决问题的能力,提高了学生的组织能力、交往与合作能力,提高了他们实际操作的技能。紧接着,分组讨论试验结果。根据试验机自动画出的拉伸图,老师引出材料的应力应变图,利用材料的应力应变图,讨论材料的强度指标特点。然后,学生相互配合,用游标卡尺测量出低碳钢拉伸试件变形后的标距尺寸、断口直径,计算出低碳钢的伸长率、断面收缩率,这样,就牢牢地掌握了材料的塑性指标的计算方法。

3)学生评价项目。各小组介绍试验结果,指出试验目的,对项目任务完成情况作出总结,各小组做自我评定。然后,各小组交叉互评。这种总结、互评活动,可以提高学生的概括能力、表达能力,培养学生抓大放小的意识和能力,培养严谨的工作态度。

4)教师小结。首先比较各小组测试结果的精度高低,精度最高的小组给予一定的加分。教师对每小组进行评分,对比师生评价结果,找出结果差异的原因。最后总结这次项目教学的重点知识:塑性、脆性材料的强度指标如何测定,各自的特点。比较两类材料的拉压性能。塑性材料的强度指标是屈服极限,抗拉压性能基本相同。脆性材料的强度指标是强度极限,抗压性能远远好于抗拉性能,适于做受压构件。根据应力应变图介绍冷拉钢筋的过程,说明这种方法提高钢筋强度的原因。

4 项目教学具有三大特点

1)目的性明确,直接获得重点知识。结合教学内容,选择恰当实例,让学生进行分析、讨论,确定解决方案。这个过程学生不仅需要具备基本的理论知识,而且应具有审时度势、权衡应变、果断决策之能,需要学生综合运用各种知识和灵活的技巧来处理。这样,就建立起一套适合他们自己的完整而又严密的逻辑思维方法,提高学生分析问题、解决问题的能力,提高素质。2)实践性突出。学生在教师的指导下,直接接触工程实际展开研究、学习、操作,实现从理论到实践的转化。3)启发性深刻。项目教学中有时存在结果多元化,这就逼迫学生独立自主地去思考、探索,激发出他们创新的能力,迫使他们建立起一套新的分析、解决问题的方法。

在项目教学中,学习过程成为一个人人参与的创造实践活动,更注重完成项目的过程。学生在项目实践过程中,能够更深刻地理解和把握课程要求的知识和技能,深层体验创新的艰辛与乐趣,重点培养分析问题和解决问题的能力。项目教学使课堂气氛更轻松、更活跃、更灵活,学生不易产生厌烦情绪,学习效果更好。另外,项目教学的激励手段更好,它是内在的,让学生拥有从不会做一件事情到经过努力后会做一件事情的成就感,这种成功的喜悦更能激发学生的学习热情,是良性循环。项目教学符合时代的要求,使学生在有限的时间里,在轻松、愉快的过程中获得更多的知识和技能,成为建设祖国的栋梁之才,项目教学应该大力推广。

[1]张林.多课程相关性分析及项目教学法适宜教材探讨[J].卫生职业教育,2009,07.

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