项目驱动为导向的“木材保护与改性”实验课改革

王望 曹金珍 商俊博 彭尧

[摘 要] 实验课程是“木材保护与改性”课程的重要组成部分，对培养合格的木材科学与工程专业人才具有重要意义。分析“木材保护与改性”实验课程的教学现状和不足，将项目驱动教学引入“木材保护与改性”实验课程中。这种针对传统教学模式的改革，有利于促进学生自主学习，提高学生分析和解决实际问题的能力，以更好地实现具有探究性学习、团队协作和创新能力的木材科学与工程专业人才的培养。在该实验课教学中以项目驱动为导向，使学生既能重温木材保护与改性的基本原理，又能从实验操作中找到基本理论的落脚点，从而真正使理论与实践一体化，达到更好的教学效果。

[关键词] “木材保护与改性”实验;项目驱动;教学改革

[基金项目] 2018年度北京林业大学教学教育研究项目“《木材保护与改性》实验课程教学改革与探索”（BJFU2018JY059）

[作者简介] 王 望（1987—），男，河北阜城人，博士，北京林业大学材料科学与技术学院讲师，主要从事木材科学与技术研究。

[中图分类号] G642.0   [文献标识码] A    [文章编号] 1674-9324（2021）25-0064-04   [收稿日期] 2020-12-03

作为农林高校的特色专业，木材科学与工程专业培养的是能从事现代木材加工、工程设计、新产品开发及技术管理等方面工作的高级工程技术人才。“木材保护与改性”课程作为该专业一门实践性很强的专业课程，主要从木材作为天然生物质材料的特点出发，讲授木材保护与改性的原因及具体措施，其教学内容涵盖防腐、防霉、防变色、抗虫蚁、阻燃、尺寸稳定化、软化、强化、漂白、染色、表面活化等不同的处理方法，是一门综合性和应用性很强的课程[1]。实践教学是“木材保护与改性”课程十分重要的环节，它是培养学生创新能力的重要手段，有助于促进学生对理论知识的吸收、理解和深化，其教学效果对提高学生综合运用木材保护与改性相关理论知识解决实际问题的能力具有重要影响[2]。

由于“木材保护与改性”理论课程本身知识点分散、内容繁杂，而实验课程教学模式与手段单一，实验内容相对固定，尽管课程理论性和实践性结合很强，但从历年的教学情况来看，学生对本课程往往缺乏兴趣，教学效果有待提高。

一、“木材保护与改性”实验课程教学现状

在北京林业大学木材科学与工程专业教学计划中，“木材保护与改性”实验课程作为“木材保护与改性”课程的一部分，学时数为12学时，占总学时数的1/4，实验内容主要包括木材的防腐处理与实验室耐腐性测试、木材的防水处理与尺寸稳定性测试、木材的阻燃处理与阻燃吸能检测、木材的漂白与染色等，实验课程形式主要为验证性实验。结合前期的教学情况，目前在教学过程中主要需要针对以下问题进行改革创新。

（一）实验教学内容缺乏连贯性和系统性

实验教学内容与理论教学内容有着非常密切的联系，在以往的教学中，这种密切的联系没有很好地被体现。一方面，由于实验教学与理论教学各自的特点，实验教学和理论教学无法做到同步，致使学生在知识认知层面和实践操作层面缺乏连贯性，无法达到及时利用实验促进学生理解和消化理论知识的目的;另一方面，实验教学在内容上依附于理论教学，内容较为分散，各实验内容之间较为独立，缺乏系统联系。学生无法亲身体验到设计一个具有实际适用性的改性木材产品过程的复杂性、综合性和完整性，也无法理解各个处理手段之间的关联性，不利于培养学生的创造性思维和系统性思维，并没有真正地让学生体验到实验教学与生产实际的联系。

（二）实验教学模式传统，难以发挥学生的主体作用

如前所述，本课程主要的实验形式为验证性实验，实验教学准备和操作以教师为主体。在实验课程进行中，教师会详细地告诉学生某项实验项目背后的实验原理，并详细讲解使用仪器、测试方法、实验步骤乃至试验记录方法。这种方法固然有自身的好处，学生可以按照教师提供的步骤顺利地完成实验，但却使学生丧失了思考的动力和过程，学生多处于被动接受和消极应付状态。特别是随着时代的发展和信息技术的普及，传统的教学模式已经无法满足学生个性化和自主学习的需求。同时，传统实验教学模式在单位时间内传递给学生的信息量有限，学生动手操作的机会较少，也不利于培养有创新精神的复合型、应用型人才。

（三）课程考核方法单一，难以充分体现对学生思维的训练

科学地评定学生的实验成绩对于增强学生对课程内容的重视、引导学生充分发挥主观能动性具有重要的意义。本课程传统的考核方法主要是提交实验报告，一般由实验名称、目的、原理、试剂及仪器、方法和步骤、实验结果分析等部分组成，多数是照搬实验课程讲义就可以完成的内容，缺乏探究性、综合性的实验考核内容，这不符合实验教学的规律与特点，也就无法很好地反映学生对相关知识和技能的掌握程度，更无法考查学生思考和解决问题的能力，不利于学生综合能力和创新意识的培养。

二、“木材保護与改性”实验课程项目驱动教学的实施

项目驱动教学（Project Based Teaching）是近些年来所提倡的创新式的教学方法，也是CDIO（Conceive、Design、Implement、Operate，即构思、设计、实现、运行）理念所倡导的教学模式[3，4]。在这种教学模式之中，以教师所提出的问题和设定的项目为主线，以学生为主体完成问题的解答和项目的设计，充分发挥学生的主动性和创新精神，使学生体会到探索知识的快乐，而教师在整个过程中则只起到组织者、引导者和促进者的作用[5，6]。该方法的基本思想就是将学生的学习与实际的工程项目结合，培养学生利用知识解决实际问题的能力，非常适合“木材保护与改性”实验课程这种实践性和操作性强的实践课程，也可以有效解决上述传统教学模式下“木材保护与改性”实验课程中所存在的问题。