与直播、面授课程相对应课程线上线下资料库的建设
——以“制革材料与工艺”为例
2023-01-06刘洁张斐斐靳丽强王玉路
刘洁 张斐斐* 靳丽强 王玉路
1.轻工学部,齐鲁工业大学(山东省科学院) 山东济南 250353;2.中国轻工业生态制革重点实验室 山东济南 250353
随着信息化时代的发展,如何充分利用线上软件及资源,改善授课效率是至关重要的问题[1]。在当前时期下,作为我校(院)历史悠久的国家级特色专业之一的轻化工程(皮革方向),其核心课程的讲授方式与实际授课效果更是各位老师关注与思考的焦点[2]。本文主要针对“制革材料与工艺”课程的线上授课及线下实验情况进行总结分析,推广课程线上数据库的建立。特别是通过线上资源库与线下样品库、实验资料数据库、工厂实习等的有机结合,完成“制革材料与工艺”授课体系[3]的构建,使学生对课程有全面的认识,实现从理论层面到实践层面的深度认知与学习,从宏观角度到微观角度的详细观察,从实验室规模到工厂实际的深刻体会。
针对以往的传统线下理论课程设计过于强调皮革的制作原理与工艺,忽视了皮革与生活的高度联系性与紧密度,以及一般线上教学课程过于虚拟抽象,学生参与感低,学生积极性难以调动的问题,本课程的线上/线下授课主要从以下两个方面开展:
(1)在线上方面,提出构建皮革知识数据库体系,以完整了解皮革技术、皮制品以及行业发展的历史经纬。如线上数据库可从皮革的原材料组成与制备方法架构开始,即蛋白质一、二、三级构相,氨基酸结构及排列等到鞣制机理、加工工艺,再到成品革的上下游产业链,给学生建立起对皮革行业的完整认知。
(2)在线下方面,通过精心的实验设计与安排以及配套的制革上下游企业的生产实习,进行线上线下混合教学,增强学生的专业兴趣,提高动手能力,提升参与感、设计感与责任感。
线上与线下资源库的构建[4],弥补了以往课程课时有限、教师无法完全讲授相关知识内容的缺陷,通过学生的自主选择与课外上网辅导,尽可能实现知识面的全面覆盖,实现重难点的有效区分。同时,通过构建丰富的线上资源库与个性化的线下实践课程,因材施教,将理论知识转变为与自己周围事物相关的鲜活实例,解决长期以来课程设置与学生自身关联度不高的问题,增强对学生本
本文探寻的新型线上与线下教学模式,与当下的授课方式相适应,而且可有效摒弃单一传授式的教学,变被动知识灌输为学生自主学习,既可实现一般专业知识点的普及,又可根据学生的个人兴趣点对有关知识内容进行深耕拓展,极大提高学习效率与专业知识点的认知感。线上与线下交互式的课程设置,使学生能够自主、高效学习,并为其未来走向工作岗位提供了解决实际问题的能力与知识储备[5],同时增强了责任感、担当感。
1 线上数据库的建立
作为高校教师,如何在线上教学的前提下,提高学生参与度,保证授课效果,是需要认真思考的一个问题[6]。
“制革材料与工艺”课程是轻化工程(合成革方向)在大学三年级设置的一门课程,主要围绕制革加工过程中使用的原材料、加工工艺进行讲授。本课程以工科教学过程中“翻转课堂”“问题为导向”“实践与理论相结合”的教学方法为指导对相关知识点进行讲授。在此基础上,充分开发“学习资源”,对教学方法、实验及实习环节设计等方面进行创新[7],实现“教”与“学”的良性互动,通过实践提高专业认知度,培养新工科背景[8]下的轻化工程专业应用型人才,为企业精准培养技术人才提供强有力的保障。主要的实施方案包括了以下几个方面:
1.1 视频教学资料素材库的构建
传统教学过程中,以课本及教师课件为主,学生积极性不足。通过收集、整理与课程相关的视频,可更有效提高学生的兴趣。第一,从网络搜索制革生产的一些视频,包括国内外制革厂的企业宣传片、产品介绍、虚拟仿真视频等;第二,进入制革行业具有代表性的工厂、优秀企业,录制不同工序的视频,根据课程进度定时进行发布[9];第三,录制教学实验视频,其中包括企业工程师定期来校培训的视频,如我校每年定期邀请山东德信皮业有限公司、Stahl公司斯塔尔学院、四川达威科技股份有限公司、汤普勒化工染料有限公司等国内外知名制革企业及皮革化料企业为学生进行专业培训。
1.2 图片库的构建
图片素材主要包括两个方面:第一,宏观角度的素材,如制革原材料、成品的外观图片资料,这个方面的资料可通过网络、现场拍摄等方法获取。第二,微观层面的素材。一方面,从制革行业相关学术期刊论文中发表的针对皮革结构、性能方面的资料中进行搜集[10];另一方面,学生在制革工艺试验过程中会接触到皮革物性的相关检测仪器。通过分析检测仪器,如扫描电镜、超景深电镜等,学生进入了一个微观的世界,对于制革材料进行观察拍照,建立微观层面的图片库。
1.3 网站链接库的构建
工科教学,不仅需要围绕课本知识进行讲授,还需要融入更多国内外行业发展现状、行业文化以及学术前沿进展[11]。在网络链接库的建立过程中,需要对国内外代表企业官方网站、代表性的上下游产业链网站进行搜集和分类,这些国内外制革企业包括焦作隆丰皮草企业有限公司(毛皮)、淄博大桓九宝恩皮革集团有限公司(牛皮沙发革)等;国内外皮革化料企业如四川德赛尔新材料科技有限公司、四川达威科技股份有限公司等;国内外制鞋企业包括际华三五一五皮革皮鞋有限公司等。通过网站链接库的建立,为学生提供线上资源的链接整合,方便其了解行业动态与发展。
1.4 相关在线课程的推荐
在理论教学的基础上,充分利用中国大学MOOC(慕课)[12]、智慧树、超星网等在线课程网站及软件的优秀课程素材,如下表所示是与“制革材料与工艺”相关联的优秀在线课程,同学们可以根据个人学习情况进行拓展学习。后期本校也将建立相关的在线课程,将统一作为教学资源推荐给同学们。
“制革材料与工艺”相关在线课程表
此外,在线课程的建立,对于走向工作岗位的毕业生以及皮革行业从业人员也是十分有益的。一方面可以提高个人技能;另一方面,在遇到无法解决的实际问题时,也可以从在线课程中寻找解决问题的思路方法。
2 建立课后习题库
课后习题是学生对课堂内容进行总结、拓展的途径,建立完善的开放型课后习题库,每节课对应5~6组习题,学生随机分配完成解答。鼓励学生通过多种形式完成课后习题,如:PPT、Excel表格/Word文档、思维导图、自制手工实物模型、剪辑视频等方式,如下图所示为学生自制实物模型图,激励学生自主搜索相关资料,独立答题,从源头降低复制、抄袭作业的概率。课前教师随机抽取同学进行(如利用雨课堂随机点名功能)作业分享,将优秀案例上传至习题库,通过软件与在线课程相辅相成,发散学生思维想象力,更高效地完成教学任务。
根据课程安排建立课程专属微信群或QQ群等,即时分享相关信息链接,如行业发展、课程安排等,为学生之间及学生与老师间建立快速交流平台[13]。其次,建立课程微信公众号等,定期发布行业新闻、行业标准、最新科研进展等资料,让学生在大学里也能紧密关注行业发展。
3 线下实践教学的设计与改进
本课程设计配套一门制革工艺学实验课程,因此,线下课程的设计也需要紧密围绕理论课开展。
3.1 实验方案库的构建及资料发布
为学生提供制革工艺实验方案、设计原理及方法[14],包括沙发革、鞋靴革、箱包革、服装革等工艺,学生根据个人知识及爱好,选择特定工艺,或自己在原有工艺上进行设计与调整,如根据成革的品种调整鞣制方法、加脂剂用量、复鞣工艺及色彩调配等。在相关的课程群里发放学习指南和材料。通过网盘、移动硬盘等存储工具储存线上课程及线下课程的电子文档资料。
3.2 实验的设计
原则上1~2人一组设置,提高学生实验的参与度(如遇实验设备较少等不可控因素制约,特殊情况下,可扩展到3~4人一组)。自行配色,喷涂,增强设计感,根据材料的属性及最终产品的要求,设计并调整方案;结合本科毕业设计环节,各组设计皮样的最终产品形式(如制作钱夹、背包、服装等产品),提高学生成就感与获得感。
3.3 样品库的构建
通过与学校建立产学研合作的相关企业[15]进行沟通联系,收集相关皮革样品并进行归类工作,包括原料皮样品,主要为皮革化工材料样品、皮革成品(沙发革、坐垫革、球革、鞋包、皮衣、皮鞋等),建立样品库。与此同时,学院内部科研小组提供各自的研究成果,包括与课程相关的前沿性研究素材及样品。丰富样品库种类,并让学生通过眼观、手摸等方式获得直观感受。
3.4 工厂实践参观
在完成全部课堂及实验后,结合实际情况,安排学生进入工厂参观及实践,了解工艺流程、相关设备操作,完成整个制革材料与工艺知识体系的构建。
结语
本论文以本科课程“制革材料与工艺学”线上线下混合教学为例,探讨与直播/面授课程相对应课程线上线下资料库的建设。首先,以模块化的“知识库”单元为基础,如视频库、图片库、习题库、实验方案库等,构建完整的线上专业的知识体系,达到教学资料师生共享的目的;其次,以兴趣为出发点,进行多元化、个性化的实验方案设计,提升学生参与度;与此同时,建立线下课程相关实物样品库,包括制革原材料、皮革化工材料、皮革成品库等制革行业上下游产品库,达到理论知识向实物的转换,开阔学生视野;最后,通过产、学、研联动,科、教、产融合的方式,在经过理论学习、实验室操作后进入工厂参观,达到理论结合实践的目的,为工科学生的培养提供新的方法。