基于应用驱动的复合包装材料教学方法的讨论

叶双莉

【摘 要】本文从解决传统包装材料教学模式和方法中存在的教学方式单一、学生学习兴趣低、学习效率与实践能力不高等问题出发，探讨了在复合包装材料教学课程中采用综合应用驱动与科技发展前沿相结合，课堂教学、实验与课外自学相结合的教学方法及其意义。将教学内容从基础科学知识延伸至科技发展前沿，并与当代产业发展的趋势与特点相结合，制定多个面向应用设计的任务，让学生在掌握课堂教学理论知识的基础上，进行深入的科技调研与专业知识的综合应用，针对应用性任务提出实验方案。课堂分析并讲解实验方案的基本原理与可行性论证，加深学生对专业知识的理解与应用。这种面向科技前沿并以综合应用驱动为导向的教学思路，能激发学生的专业学习兴趣，达到学生对教学专业知识的充分理解，同时培养学生发现问题与解决实际问题的能力，使学生更好的掌握与应用专业知识与技能，实现了大学课堂教学的主要目的。

【关键词】应用驱动；复合材料；大学教学；教学模式

复合材料是人类智慧的产物。随着现代科学技术的高速发展，以多学科知识与技术为基础的复合材料领域也成为衡量一个国家科学技术先进水平的重要标志之一。同时，随着全球经济高速发展以及人民生活质量的提高，以复合材料为基础的高性能、低成本、绿色环保的复合包装材料在轻工业产业中占有越来越重要的地位。因此，掌握复合材料的基础专业知识与应用相关知识进行实际的复合包装材料的设计已经成为包装专业学生必要的技能。目前，复合包装材料已经是高校包装本科专业的重要选修课程。

通过多年的复合包装材料的教学实践，我们发现传统的复合包装材料本科教学模式和方法存在诸多的问题。其一，随着材料科学的蓬勃发展，复合材料科学技术领域发展的速度非常快，而复合包装材料方面的教材与参考资料往往相对落后于实际水平的发展，因而学生往往觉得与实际脱节、枯燥乏味，学习兴趣不大。其二，复合包装材料涉及的知识领域多内容繁杂，教师受限于课程教学学时的限制往往只能讲授最基本的知识点，学生难以达到综合知识的融会贯通，学习效果不够理想。其三，复合包装材料教学方法单一，一般均为教师课堂讲授，教程中给出的实际案例比较少，而且与现代包装理念相差比较大，缺乏应用性，学生往往学会了基本理论知识，却不知如何将其应用到实际的包装材料的设计中，因而对学生的实践知识应用能力与解决问题的能力培养效果不显著。

为了解决以上诸多问题，我们在复合包装材料教学课程中探索和实践了一种新的教学方法，即采用综合应用驱动与科技发展前沿相结合，课堂教学、实践与课外调研相结合的教学方法，旨在改变传统的以教师讲授为核心、以死记硬背为主的学习模式。建立以学生为主体，激发学生学习兴趣，引导学生主动探索专业知识内容，提高学生学习能动性，培养学生理论结合实践，并同时进行融会贯通综合应用相关专业知识解决分析实践问题的能力。教学实践表明通过使用该方法，学生学习兴趣与学习主动性显著增强，学生整体的理论知识应用能力明显提高，发现问题与解决问题的能力也得到了很好的锻炼，教学效果良好。

一、基于综合应用驱动的教学思路与实施方法

基于综合应用驱动的教学方法是指在教学中将基本的理论知识、实际应用、与科技前沿知识相结合，并提炼综合应用的知识点。以任务和问题为载体贯穿教学过程，设计课程教学。利用实际应用案例及科技前沿调动学生的学习兴趣，并将基本理论知识有机地融合到教学课程中。再根据教学内容、教学大纲及教学目的设计综合应用课题，学生在完成课题中，发现问题，思考问题，综合利用相关知识点进行课题的解答。让学生在寻求、探索、应用的思维活动中，激发学习兴趣，掌握基本知识点，建立自主学习的能动性，进而培养学生综合应用知识与解决问题的能力。

1.综合应用驱动的基础理论教学模式

复合包装材料是一门综合性课程，涉及化学、物理、生物、材料等多个领域。因此在授课过程以应用为牵引，以问题为导向，逐渐深入，全面综合地讲解所涉及的相关专业知识点及相关理论，培养学生的开放性思维，激发学生的学习兴趣与思维活跃性。在讲解复合包装材料课程时，讲授教师应以复合材料在包装领域的功能性为主要启发点，结合现代科技前沿知识技术，打破传统教材顺序及单一性的限制，以及以教师授课为主的模式，围绕关键问题，循循善诱引导学生的思维。并有针对性地选择与讲授重点、难点有关的问题与学生讨论，活跃课堂气氛，让学生积极主动地参与到课堂中，使学生感受并理解知识的产生、发展、及应用的过程。

2.实践应用课题的设计与具体实施

在复合包装材料实践教学中，综合应用知识是教学难点。为了实现良好的教学效果，开发学生的独立学习潜能与综合应用知识的能力，合理使用课堂内外的学习资源与平台，让学生通过完成具体的应用课题任务是一种有效的教学方法。其中，教师对课题任务的设计、分配、考核与教学效果紧密相关。基于复合包装材料课程综合学科的特点，教师在对课题任务进行设计时既要考虑课题的难易程度和学生的能力，又要考虑课题的代表性和学生的需求，还要考虑学生完成项目的整体设计及其进展和效果的控制。在布置课题任务时，教师需要将学生分成课题小组，并给出清晰、明确的任务说明与要求，这样也可以同时培养学生团队协作能力。在完成课题任务的过程中，教师只是在方向与出现问题时协助帮助引导，让学生真正成为学习和掌握知识的主角。学生在通过资料的调研、整理与具体方案的设计等实践活动过程，加深对专业知识的理解，并经过能动性的思考，提出课题任务的解决方案，实现理论知识的融合、应用，达到自主学习能力的升华。

3.教学效果的检验模式

传统教学效果的检验方式主要是通过考卷考试的方法来检验学生对知识的学习，利用考试的分数来衡量教学效果与学生的学习效果。相比于初高中教学，大学教育更注重的是学生能力的培养，试卷考试分数并不能全面地反映学生的学习情况。因此，课题任务的考核可以在充分调动学生学习兴趣的条件下考核学生的能力。在进行课题任务考核时，每个团队要对自己的方案进行讲解与说明，并由教师和同学进行提问、评比，最后教师公布考核成绩。这种课题任务考核的方式，不仅可以加深学生对专业理论知识的理解与应用，也培养了学生探索性思维和学生的创造力，还可以促进学生团队合作精神。

二、基于综合应用驱动的教学方法在复合包装材料教学中的应用

本文以高阻隔性能复合包装材料课程教学为例，具体讲解基于综合应用驱动的教学方法在复合包装材料教学中的实现与运用。

1.高阻隔包装复合材料基础理论

在教师课堂讲授过程中，首先向学生介绍当代高阻隔包装材料产业的发展趋势、应用领域及产业需求，利用以产业为基础的实际统计数据激发学生对课程的兴趣。然后用问题引导的方式，向学生介绍高阻隔性能的基本概念、阻隔材料、高阻隔复合材料的设计、性能检测、高阻隔性能的调制等。其中涉及气体输运、液体渗透、复合界面规律及界面处理等物理、化学、材料的综合应用。利用讲解与提问结合穿插式授课，让学生参与课堂互动，避免学生学习的枯燥性。同时，介绍现代科技前沿利用纳米技术对复合材料的优化，在低成本、绿色环保的基础上，实现复合包装材料更好的阻隔性能。引导学生探索如何用发展的科学与技术创造性能优异的包装材料。

2.高阻隔复合包装材料的实践应用课题设计与实施

在教师向学生介绍了高阻隔复合包装材料的基础专业理论知识后，教师布置相关课题任务，并将学生分组，让学生以团队的形式完成课题任务。该课程的主要教学目的是让学生掌握材料的阻隔性能及如何利用先进材料设计与加工工艺优化阻隔性。班级学生共有36人，将其分为6组，选择每组的组长负责组织和安排课题任务的实施与协调。项目名称与小组分配如表一所示。

表一：高阻隔包装材料的设计任务分配表

项目编号 项目名称 项目要求 执行团队

1 复合材料界面性质对阻隔性能的影响 1.理解阻隔性能的要素

2.了解不同无机、有机等材料的阻隔性能

3.认识增强体的性质对阻隔性能的影响。

4.掌握界面处理对复合材料性能的影响

5.利用所学的理论知识进行相关高阻隔性能材料的设计及调控 5

2 复合材料结构对阻隔性能的影响 1

3 二维材料为增强体的复合材料对阻隔性能的影响 2

4 一维材料为增强体的复合材料对阻隔性能的影响 3

5 塑料为基的啤酒瓶的阻隔性能 6

6 奶制品包装的纸基阻隔材料 4

3.学生进行任务调研与设计

教师给出有关的国内外参考文献，并引导学生利用学校图书馆与学校网络数据库进行资料的查找、收集与整理。学生经过大量广泛的阅读与思考，在加深对包装材料专业理论知识理解的同时，也培养了信息的获取、处理的能力。基于学生思维个异性的特点，在此阶段，教师应积极鼓励学生开放性思维，给学生提供想象与创造的空间，并适当的给予引导与建议。学生以小组为单位，进行高阻隔复合包装材料的设计任务的分配、设计、完成。学生通过彼此之间的积极沟通与交流，相互学习，相互促进，同时也培养了团队合作模式与团队协作精神。

4.任务的考核与教学效果评估

在教师布置的时间内，各小组在组员的相互配合中完成任务，并以PPT口头报告的形式进行答辩，回答教师及其余小组同学的问题，进一步促进学生思维的交流和提升。同时教师对课题任务的报告、回答问题等项目进行客观地考核评分，给出相应的分数，作为课程教学的平时成绩。通过学生准备的PPT报告，我们可以发现，学生可以有效的利用先进材料知识（包括各种有机/无机纳米材料等）、界面理论与界面处理工艺等，提出具有高阻隔性能的复合包装材料的课题解答方案。课后，教师对学生的课题报告进行总结分析，可以有效的评估学生对专业知识的理解与掌握程度，找到自己教学中的不足。

三、结论

本文采用综合应用驱动与科技发展前沿相结合，课堂教学、实验与课外自学相结合的教学方法开展包装复合材料课程的教学。主要目的是让学生参与知识的发展与应用的同时，培养学生自主学习、自主创造的学习习惯和思维模式。通过该方法，教师与学生的互动性有了很大的提高，解决了高校教学由于课时的限制导致的师生沟通困难的问题。同时，学生也普遍反映学习能力得到了提高，思维与解决问题的能力得到了锻炼，也知道了如何在实际工程中如何应用相关的专业理论知识，学习的兴趣与积极性明显增强。

参考文献：

[1]别敦荣.大学教学方法创新与提高高等教育质量.清华大学教育研究，2009，第4期（30：4）：95-101.

[2]叶信治.从美国大学教学特点看我国大学教学盲点.高等教育研究，2011，第11期：68-75.

[3]吴桢干，张骋.复合材料与工程专业应用型人才培养方案的构建.大学教育，2014，第03期：89-90.