新时期本科生如何学好精品课程木材学★
2014-04-08郭明辉于瑞冬
郭明辉 于瑞冬
(东北林业大学生物质材料科学与技术教育部重点实验室,黑龙江哈尔滨 150040)
自古以来木材就是人类使用广泛的材料。木材学[1]以高分子复合体的生物材料为研究对象,是高等林业院校本科专业木材科学与工程(以下简称木工)的专业基础课。它是学习木材干燥、木材加工、木材保护与改性等后续课程的基础,也是木工专业考研的一门必考专业基础课。因此,学好木材学对高等林业院校木工专业本科生来说,不仅非常重要,而且对日后的发展会有很大的帮助。
1 木材学的概念
随着时代的发展和科学的进步,木材学的概念正在不断更新。学者们的研究范围也逐渐扩大,原料也逐渐从纯木材或来源于木材的范围,扩展到所有能够提供木质部成分或植物纤维的天然物质,并将它们统称为木质资源材料。木材学从木材的生长、木材的化学组成、木材的宏观和微观构造、木材的物理及力学性质、木材的化学性质以及木材的缺陷几个方面系统的介绍了木材这种天然的高分子材料。另外,为维持我国林业的可持续发展,书中还详细介绍了竹类、藤灌类以及作物秸秆类等非木材的木质资源材料,希望能充分利用更新速度更快的作物和农业三剩物从而填补木材市场的空缺。在课堂教学之外,学校还设置有木材学实验课程,包括木材命名与分类、木材显微构造、木材识别、木材力学性能测试等实验。
2 木材学的作用及意义
今天我们国家的林业形势,需要一批素质较高的专业人才。我国的森林资源相对世界来说较匮乏,自改革开放以来,大量森林被过度砍伐,天然木材资源流失。随后国家实施了天然林保护工程[2],明确禁止采伐天然林,努力恢复我国森林资源。因此目前我国可用木材资源一部分靠进口,另一部分为人工速生林,木材性能相对较差,而且木材加工利用率低。大多数木材加工企业经济发展模式粗放,经济效益低,加工污染大。要改变现状,促进林业发展,就必须注重林业人才的培养,必须从专业基础抓起。木材学作为研究木材资源的基础学科,必须加大学习力度。
其次对于木工专业,作为专业基础课的木材学对学习其他课程有着很重要的启发作用。它不仅引导学生的入门,在课程专业领域的讲解也有一定的深度,培养了学生独立分析能力、自学能力和创新能力[3]。木材学是否掌握的踏实,是评价学生专业知识水平的要素之一。
木材学研究木材的构造、性质、机械加工性能,这对于板材加工企业来讲,是生产的前提条件,因此木材学是人造板生产的理论基础。木材科学的研究将有助于提高人造板的质量和生产效率。文献[4]中提到从某种意义上讲,《木材学》是指导人造板生产、研究的血液,在整个人造板生产中起到骨架作用。
在木材学课程中,涉及大量的木材宏观特征识别和木材细胞微观构造的学习,书中新概念和专业术语较多,内容丰富,层次鲜明。因此既是内行人可以查看的资料书,也是外行人了解木材的必看教材。
3 高校教育改革下的木材学
进入21世纪,我国面临着一个严峻的问题,经历了改革开放的中国并没有实现技术的独立,创新型人才严重匮乏。所以国家规划了一系列优秀的工程师、优秀的农业和林业人才、优秀的法律人才等的教育培养计划。2010年国家启动“卓越工程师教育培养计划”,东北林业大学木工专业加入到其中,这意味着我国林产加工业的高速发展以及国家对高等林业院校的重视程度有所加大,也体现了在新时期国家对农林科学的重视。国家对林业的逐渐重视以及高校的课程改革也促进了木材学的快速发展。木材学的内容也得到扩充,不仅全面研究木材,也逐渐开始研究其他生物质材料,如竹材、藤灌木类、农作物秸秆等。
高校把特色教学视为教育改革重点。教育部《关于全面提高高等教育质量的若干意见》明确指出,高校应强化自身的特色,合理定位、各展所长。这使得作为林业院校特色学科的“木材学”课程得到了更好的发展平台,有了更多的机遇与挑战[5],如东北林业大学广泛利用东北地区树种开展教学研究,而南京林业大学则结合自身地域广泛研究竹材。
为积极响应教育部号召,将大学生学习与生产实际相结合,成立了如东北林业大学——吉林森工集团工程实践教育中心等一批重点建设的实习基地。这些基地的建立促进了把学校研究的理论与企业的生产实际结合起来,增强了学生的实践能力,为培养综合型人才打下坚实的基础。
4 本科生应充分利用新形势下的改革资源学好木材学
4.1 明确专业人才培养目标
明确的学习目标是学习成果的影响因素之一。有限的时间内只有目标明确才能更好的学习有用的知识。高等林业院校木工专业着重培养学生掌握木材性能和木材加工、利用及木质复合材料的性能、结构、生产工艺,这些人才能从事科学研究、工艺技术、产品研发、经营管理等方面的工作。一名合格的大学生应具有较强的信息查询能力,具有一定的分析、解决实际问题能力。因此,在学习木材学时不仅要注重基本理论的学习,更要搜集与专业相关的最新信息,获得与生产实际相符合的能力。
4.2 注意掌握基本概念
明确了目标就要为之而奋斗,任何一门课程的学习都离不开对基本概念的深刻理解。木材学基本概念丰富,理论很多[1],如三切面,微纤丝倾角,细胞壁次生壁S2层,木材的尺寸稳定性等。这些概念我们必须熟记并反复理解,能够掌握要领。这样,在分析木材物理及化学性质的问题以及解决木材实际加工中遇到的问题时才能找出解决方法,做到举一反三。
4.3 注意理论联系实际
实践是检验真理的唯一标准。木材学是人类认识自然的成果,是和自然友好相处的结晶。木材的物理和化学性质,是科学工作者经过大量科学实验和人们长期生产实践得出的。所以,学习木材学一定要注意理论联系实际,在生活和生产实践中仔细观察,勤于思考,多做实验,将定性了解上升为定量研究,并将理论应用到实践中去加以检验。
4.4 注意比较学习
基本概念、规律较多是木材学的特点。我们在学习中首先要熟记各个概念,然后要注意各个概念之间的关系,比较它们的含义,明确什么问题适用什么概念,真正理解其中的要点,并熟练掌握运用规律解决实际问题[6]。
如:针叶树种和阔叶树种,它们体现在外观的最大不同点就是树叶的形状,而它们都是由植物细胞组成,但是内部微观结构又不同,阔叶树种细胞分工更明确有导管而针叶树种则没有;再如木材的纹理和花纹,木材的纹理是指木材的微观构造影响到木材外观的特征,而木材的花纹则指宏观上体现的木材外观,但木材的外观特征由两者共同组成。
通过比较,可以提高学习新知识的效率,从本质上理解和掌握概念、规律。
4.5 注意创新意识的培养
中华民族实现伟大复兴必须坚定不移的走科技创新道路。创新可以使一个历史内涵丰富的民族持续焕发出新的活力,提高民族凝聚力与创造力。大学本科生应积极动脑,留意细节,努力发现身边的创新点。木材学不仅研究高大乔木,也研究竹类、藤灌类以及农作物秸秆等,所以学生的思维也应该更广阔,不能仅局限于老师课上所讲的知识。近几年很多木材学者都在研究新型的木质资源材料,也有一些已经规模性投入使用,如竹地板。在我们身边,大到木质建筑,小到木质工艺品,这些都能激发我们的想象力和创造力。
4.6 利用网络课程
新时代有新的学习途径,各大高等林业院校都已经建设了关于木材学课程的网络平台,本科生应充分利用网络资源,登陆网上图书馆及友好院校网站,利用各位名师的优势,利用课余时间上网多看、多学,总结问题找老师解答[7]。充分利用精品课程展示平台,观看各位教授的精彩教学视频,自主学习,培养良好的自学习惯。
[1]刘一星,赵广杰.木质资源材料学[M].北京:中国林业出版社,2004.
[2]杜长江.以天保工程为中心,促进林业可持续发展[J].中国林业,2007(9):41.
[3]郭明辉,王 勇,王 莹.“木材学”教学改革中的新思考[J].继续教育研究,2007(3):23-24.
[4]左 复,王 志.谈“木材学”在人造板生产中的地位和作用[J].科技资讯,2007(6):55-56.
[5]韦文榜,李丽娜.木材学课程改革探索与实践[J].科教导刊,2013(2):21-22.
[6]郭明辉,袁 媛.系统论视角下“木材学”实验教学体系研究与实践[J].森林工程,2013(5):37.
[7]徐 斌,郑宏兵,王传贵.研究生扩招形势下“木材学”教学模式改革初探[J].黑龙江教育,2011(2):59-60.