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“胶合材料学”的教学改革与探索——以福建农林大学为例

2015-03-17周吓星林巧佳

关键词:黏剂材料课程

周吓星,林巧佳

(福建农林大学材料工程学院,福建福州 350002)

“胶合材料学”是木材科学与工程专业的专业基础课,理论性和实践性很强。福建农林大学材料工程学院在林巧佳教授的带领下,十几年来学院专任教师不断对该课程进行教学改革,取得了良好的教学效果,于2008年被评为福建农林大学校精品课程。

一、“胶合材料学”的教学现状

(一)不断充实教学内容

依据近年来国内外胶黏剂的最新研究动态和本课程组教师的研究成果,课程在采用中国林业出版社出版的顾继友教授主编的《胶黏剂与涂料》教材基础上,补充编写了《胶黏剂补充教材》、《木材胶黏剂汇编》、《胶合材料学教学大纲》、《胶合材料学实习大纲》、《胶合材料学实验指导书》、《胶合材料学课程实习指导书》等,不断更新教学内容,丰富和完善教学内容体系。特别是课程负责人林巧佳教授,将大豆蛋白胶黏剂的研发方面取得的丰硕成果融入教学中,形成了自己的特色。

(二)灵活采用多种教学方法

为了提高教学效率,扩大学生的视野,激发学生的学习兴趣,综合运用多种教学方法培养学生对基础理论知识的兴趣、提高学生理论和实践相结合的能力,有效调动学生积极参与学习,提高学习能力。

“胶合材料学”课程共60学时,其中讲授学时50学时,实验10学时,共3.0学分。在木材工业用胶黏剂中,脲醛胶、酚醛胶用量最大,在合成树脂胶中最具代表性,为了使学生掌握好这部分的内容,在理论课结束后就进行酚醛树脂胶的制备和性能检测实验,将课堂讲解与实验紧密结合,使学生充分理解和掌握所学的理论知识。

除了在学校专门实验室进行相关实验教学外,学院还先后与福人木业有限公司、永林(集团)股份有限公司、闽清双棱木业有限公司等企业合作建立了教学实习基地,为学生的实践教学提供有力的保障[1]。在认识实习和实践课程中,让学生对如何制备、使用和检测木材用胶黏剂有了更为直观的认识,进一步巩固了学生的相关理论知识。

(三)作业及考试改革

为使学生能及时掌握课堂内容,布置一定量的作业和思考题。教师们始终坚持对布置的作业进行全部批改,对作业中普遍存在的问题有针对性地进行讲评,对提高教学效果起到了积极作用。考试改革方面,既要考察学生掌握基本理论知识、基本技能,还要考察学生应用基本理论知识分析问题和解决实际问题的能力,做到学以致用,避免高分低能。

二、深化“胶合材料学”教学改革的必要性

为了充分了解经过近10年教学改革后“胶合材料学”的当前教学质量,我们采取了问卷调查、开放性试题测试、与学生座谈、本科生就业动态掌握等方式进行深入了解,让学生和听课教师充分发表对教学的意见和建议,参与教学评价。通过对反馈信息的收集,重点整理当前教学过程中仍存在的不足。

教学内容上,按照传统重点讲授脲醛树脂胶黏剂、酚醛树脂胶黏剂、三聚氰胺胶黏剂、白乳胶等的定义、特点、主要用途以及其配方组成、合成原理、合成方法等,知识更新速度仍跟不上目前胶合材料蓬勃发展的脚步;教学实践环节上,尽管有10个学时要求学生合成酚醛树脂,并检测酚醛胶的密度、粘度及凝胶时间,加强了学生的动手实践能力和对知识的消化吸收,但制胶过程及配方为既定方案,不能很好地从根本上提高学生的独立思考能力和实践能力,教育效果还有待加强,参与科研项目的学生比例也有待提高;同时,由于“胶合材料学”这门课通常在大三第一学期开设,很多学生从大一开始就养成平时不学习,考前突击备考的不良习惯,课堂上出现部分学生迟到、逃课、上课发短信、睡觉、不认真听课等现象。这些不良现象影响了学生的整体素质,不利于专业人才的培养,不利于专业学科的发展。

福建农林大学作为福建省唯一开设木材科学与工程专业的高校,面对木材行业对人才需求的新形势,面对新世纪大学生教育不断深化改革的严峻挑战,在原有基础上,进一步深化“胶合材料学”的教学改革,转变学生就业观念,培养高素质的具有科研创新能力和动手实践能力的应用型专业人才值得重视和深思[2]。本文结合福建农林大学的实际情况,就深化“胶合材料学”的教学改革作进一步地探讨。

三、深化“胶合材料学”课程教学改革的措施

(一)优化教学内容

为了达到兼顾基础性和前瞻性的目的,在授课过程中对教学内容进行相应调整,在突出“胶合材料学”课程特点、难点和重点的同时,注重其实用性、前沿性、系统性,优化理论课的教学内容,强化学生对教材内容的理解。课程主要由胶黏剂的特点与性能、合成原理与固化原理、合成工艺与改性方法这4个模块组成,层次上逐渐递进[3]。在教学过程中,以人造板用胶黏剂的应用为主线,把与本课程有关的材料、工艺等内容进行整合优化,分层次、分模块地进行教学,确保教学内容的新、全、深。

(二)改革教学方法

基于工作过程的教学理念,源于上世纪90年代德国,强调以工作范围为课程内容的组织边界,以工作过程为课程内容的组织逻辑,以典型工作任务为载体,以完成工作任务为课程目标,以工作过程的行动导向为课程的实施原则,以“学习领域与工作领域一致,学习过程与工作过程一致,学习任务与工作任务一致”为模式组织课程教学[4]。以工作过程为导向的教学方法尤其在应用型学科教学方面得到应用[5,6],时下得到了我国职业教育广泛的关注、研究和实践。

“胶合材料学”是一门综合性很强的应用学科,本课程的任务是使学生了解国内外有关胶合材料的研究及发展动态,掌握木材工业常用胶粘剂的制造及使用方法,并具有一定的科研能力,可开展有关胶粘剂的改性研究工作,为人造板及各种木制品生产奠定基础。课程的学习任务在于学生不仅可以掌握各种胶黏剂,尤其是木材胶黏剂的合成固化和改性原理等理论知识,而且要求毕业后学生在相关工作领域可以完成胶黏剂的制备、使用和检测工作。因此,采用以下措施进一步改革教学方法。

1.加强实验和实践教学。根据教学进度,采取课堂教学与生产实习相结合的教学方法,组织学生1~2次现场教学,有助于学生消化吸收“胶合材料学”的课堂教学内容。学院配备了相应的实验室,能够满足教学和科研需要。除了课程实验外,组织小组自选课题进行文献综述专题讨论,举办自制胶黏剂及胶黏剂知识竞赛,鼓励学生积极参加相关科研活动、创新性实验计划等,激发学生的学习兴趣、动手能力和创新能力。

近年来,福建农林大学又与省内本行业多家大型企业:建瓯福建篁城竹业科技有限公司、永安和其昌竹业集团、永林竹业有限公司等建立了教学实习基地,学生的实习更为方便。木材胶黏剂主要应用于人造板,将生产实习安排在“胶合材料学”课程中间进行,带领学生参观人造板生产实习基地,在生产实习中,强调理论和实践的统一,让学生了解各种人造板用胶黏剂的种类、制胶工艺、调胶方式、施胶方式、胶的固化过程等技术要求,争取让大部分学生参与实际生产操作,且通过小组讨论汇报,实习报告总结等方式督促实践效果,给学生更为直观的实践认识,提高学生的专业知识、专业技能和实践能力。对于路途较远、具有代表性的企业,利用摄像机和照相机拍摄第一手资料,然后对所收集的资料进行归类整理,剪辑制作成图片、录像片,根据课堂教学需要组织学生观看,再由学生提问,教师进行讲解。这样,不仅可以活跃课堂气氛,而且也吸引了学生的注意力,大大提高了教学质量。

2.丰富教学形式。在授课过程中,应实现多媒体和传统板书的优势互补并用,发挥二者的应用价值。在课件制作时需要不断更新国内外胶黏剂的最新发展动态,补充双语教学[7]。同时,采用动画演示等多媒体技术,将抽象的原料分子式、合成原理、制备工艺及合成过程、固化原理等生动形象地展示在学生面前,激发学生的学习兴趣。在讲述具体品种胶黏剂时,从市场购买少量胶黏剂样品,现场进行粘接演示等,加深同学们的直观认识。在课后,通过网络教学补充课堂教学和实验教学的“空白点”,为学生创造一个多角度、全方位的立体学习环境。借助于教学网站搭建师生交流和互动的平台,以常规教学满足大多数学生学习需求的同时,以网络课程作为补充,满足学生不同的学习习惯、学习需求,并鼓励学生进行自主学习;充分利用在线教学网站,完善网络在线答疑的方式和内容,使学生的问题不因为时间、地点的限制而滞后。

3.设置课堂讨论会及专题讲座。采取渐进式、疑问式、讨论式的教学方法,结合每堂课的教学内容,将工程实际、最新技术或日常生活中的实际问题提炼,引申出使学生感兴趣的话题,调动学生学习的积极性与主动性。通过设置课堂讨论及专题讲座,让学生怀着对问题的思考去学习,指导学生通过查阅收集国内外文献,运用实验等方法寻求解决问题的思路,培养学生分析问题和解决问题的能力。鼓励小组派选代表,上台给同学们汇报小组研究成果,让学生参与课堂教学。

4.加强实际联系。在给学生传授第一章绪论时,就先介绍胶合材料的发展史,阐述胶黏剂的使用已有悠久历史,远在四、五千年前,我们的祖先就使用豆胶、血胶。秦朝修筑长城时,就是用糯米浆与石灰制成石灰浆作为长城基石的胶黏剂,经过几千年的风风雨雨,至今长城还屹立在地球上,成为我们中华民族的象征。列举几个工业中胶黏剂常见的领域,说明除了日常生活中常见的胶水外,胶黏剂在建筑、工业、汽车、航天航空等多个领域都有应用,在第一节课就让学生意识到这门课的重要性和应用性。

同时,在讲解每种胶黏剂时,和同学们讲述发明胶黏剂的科学家的故事,讲述学院老师、学长、学姐们的相关事例,讲述胶黏剂改良带来的企业成本降低等案例。比如学院林巧佳教授长期致力大豆胶的研发,林教授的“环保型耐水性大豆胶黏剂生产技术”转让给福建省尤溪三林木业有限公司,技术转让费120万。在参与企业实习过程中邀请从事本行业的优秀前辈做专题讲座、职业规划,让同学们引以为荣。这些实实在在的例子,无疑激发了学生自主学习的斗志和激情,也改变了先前许多学生“学而无用”的观念。

(三)建立学生综合评价体系

不仅对期末考试试题进行改革,而且采用过程性评价与结果性评价相结合的评价方式,强调基于工作过程教学模式的学生学习评价体系构建[8]。在考试方式中扩大平时成绩所占比例,减少期末成绩的比重,把期末考试、平时测验、实验、课堂考勤按一定比例综合记入学生成绩。最终成绩的构成建议为:课堂考勤占10%,平时考核占20%,实习实验占30%,期末考试占40%。其中平时考核包括平时作业、小测、课堂提问、课堂讨论、专题讲座部分。实习试验包括实验课及参观实习,其中实验成绩由实验操作成绩、实验报告成绩、实验分析总结成绩3部分组成。

针对每个学生在每个部分打分的时候,采用知识、能力与职业素养整体评价的原则,不仅考查学生对学科知识体系的熟悉程度,还考查学生对职业工作过程完整性的把握;不仅考察职业实践所需要的技能与知识的专业能力,还考察情感、态度、思想品德和行为规范等多方面因素。采用发展性评价与终结性评价相结合的原则,淡化学生之间的评比,关注不同学习阶段过程中个体学习成绩的变化,让学生发现自己的学习效果和存在的问题,激励学生向更高目标迈进。

四、结束语

福建农林大学“胶合材料学”经过近10年的教学改革,取得了良好的教学效果,提高了学生的学习积极性和主动性,提高了学生的思考能力和创新能力,也锻炼了学生的动手实践能力。但是,深化教学改革仍任重而道远。

[1]王雪芳,林巧佳.木材科学与工程专业教学体系的重构与实践——以福建农林大学为例[J].中国林业教育,2013,31(4):9 -11.

[2]李凯夫.木材科学与工程专业教学改革探讨[J].中国林业教育,2007(1):61-63.

[3]郑志锋,杜官本,黄元波,等.《胶粘剂与涂料》精品课程建设的探索与实践[J].西南林学院学报,2006,26(S1):22-25.

[4]樊伟春,苟勇,何琳,等.基于工作过程的教学改革——以《导游实务》课程为例[J].山西财经大学学报.2012,34(4):187.

[5]王固琴.基于工作过程的教学设计与反思——以《建筑工程计量与投资控制》为例[J].大众科技,2012,14(10):134-136.

[6]方春城,谭忠明,邢南亮.基于工作过程教学方法在《电工》课程教学中的应用[J].轻工科技,2012(4):141-142.

[7]高振忠,孙瑾,涂登云,等.胶合材料学双语教学的实践与体会[J].清远职业技术学院学报,2009,2(3):94-96.

[8]赵玉霞.基于工作过程教学模式的学生学习评价体系构建[J].当代教育理论与实践,2012,4(7):137 -139.

(编辑:杨建肖)

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