涂料与黏结剂专业课程案例牵引式教学探索与应用

靳 凯 , 张 玥

(中国海洋大学 材料科学与工程学院 , 山东 青岛 266000)

0 前言

涂料与黏结剂课程作为中国海洋大学高分子材料与科学工程专业的选修课之一,对高分子行业中常用的涂料和黏结剂材料进行了讲解。在涂料部分中,该课程讨论了其基本成分、成膜原理和制备技术等环节。在黏结剂部分中,该课程讨论了其常见种类、黏结机制和配方设计等环节。涂料与黏结剂课程涉及有机高分子的相关基础知识,参与学习的学生需要提前修习有机化学和高分子化学等预备课程。本课程的教学目标是为学生建立有实践意义,且结构完整的涂料和黏结剂知识框架。

案例牵引式教学最初由古希腊哲学家苏格拉底开创。哈佛法学院首次将案例牵引式教学应用于现代教育,哈佛商学院将其推广并获得成功,随后该教学方式逐渐被全球其他国家和地区广泛引进,于20世纪80年代引入我国并逐步拓展应用于各种学科的教学中。案例是案例式教学法的重要基础,通过具体的案例,让学生在具体的问题情景下进行直接思考并得到真切感悟,教师根据课程需求和教学内容,调动学生对教学案例开展讨论和分析,并从互动和表达活动中汲取知识,通过教学的互动性,丰富了复杂现象的表现方法,锻炼了学生主动探索的能力,提高了学生掌握新知识并且顺利将理论知识应用到实践问题中的能力[1]。

本研究将案例牵引式教学引入涂料与黏结剂课程教学,力求突破原有的高分子课程模式,以应用案例为牵引将材料组成—形成机制—制造方法融合其中,形成新的体系和结构。理论联系实际,产学融合,让企业进课堂,让学生进企业,进一步夯实所学知识。

1 涂料与黏结剂专业课程特点

涂料与黏结剂主要介绍材料的结构组成、形成机制、制备技术和应用范围,具有“新、专、散”的特点。

“新”指的是该课程的内容新。“专”指的是高分子课程的知识是具有系统性和专业性的。包括高分子化学、高分子物理、材料科学基础、有机化学等一系列专业基础课程为铺垫,涂料与黏结剂之类的专业课程在此基础上才能展开,这要求教师应该将主要的知识点和重难点进行充分而有序的讲解,避免在不相关的内容上浪费过多时间和精力。

“散”指的是课程资源散,有一定的知识分散性。由于材料组成多样,制造方法复杂,知识体量庞杂,不同方法对应不同的海量知识,学生难以理解、容易混淆。

2 教学中存在的问题

涂料与黏结剂在教学过程中主要存在两方面的问题,即理论知识问题和实践问题[2]。理论知识层面主要存在的问题是传统教学体系的不适应性。涂料与黏结剂体系涉及繁杂的理论框架,具有不同侧重方向的知识点增加了其梳理难度,同时由于市场对产品的要求越来越严格,其理论基础和实践应用飞速发展,传统的固定教学体系在这门课程的教学过程中表现并不好。另外,学生对相关学科知识的缺乏导致其无法顺利开展涂料与黏结剂的深入学习,对反应机制的不理解很大程度上影响了完整知识体系的建立,也导致其无法运用所学知识解决涂料与黏结剂开发过程中遇到的问题。

涂料与黏结剂作为应用性和实践性很强的课程,课堂教学存在过程枯燥,过分看重知识学习,忽略实践能力的培养等问题。传统的纯理论教学无法满足教学要求,其实验类教学内容在教学过程中越来越重要。涂料与黏结剂实验课内容不仅能帮助学生了解材料的合成在实践过程中的操作流程,而且能帮助学生在实践过程中回顾了高分子材料在实验过程中的反正过程和机制,使学生对知识有更深入的把握,对理论体系有更全面的完善,对涂料与黏结剂工艺改进有更广阔的思路。但是实验内容的进展受到教学资源的制约。涂料和黏结剂种类繁多,现有教学资源不能体现高分子专业的特色,内容杂而不透,缺乏总结和梳理,材料生产和应用单位的实际技术和需求难以纳入教学资源。

缺乏教学案例是案例牵引式教学在涂料与黏结剂中应用存在的主要问题。涂料与黏结剂的应用比较广泛,但教学案例的选择必须慎重。教师将实际应用中的案例经过加工带入课堂,这种案例既要符合教学系统性的要求,又要具有特定内容的典型性[3]。若选择的案例较困难,缺乏相关知识的学生会无从下手,从而无法顺利地从案例中汲取到知识;若案例缺乏典型性和代表性,学生无法在正确的层面获得提升,也无法建立完整且先进的知识体系。因此教学案例的选择是一个值得被深入研究的内容。

3 课程研究过程

对于牵引式教学在涂料与黏结剂中的应用,首先探索了“真听真看真感受”涂料与黏结剂专业课案例教学方法。探索了以涂料和黏结剂的实际应用为案例对象的知识牵引式教学法,面向日常生活和生产实际的“真操实练”教学实践和材料合成训练,革新了考核模式,以小组为单位,强化学生分工协作,提交考核材料。变革了评分模式,强化学生创新,以汇报讲演和自研材料为评分依据。

探索了高分子专业学生产学融合知识创新实践方法。修订和优化了教学大纲,明确需求导向,聚焦产业痛点和热点。建立了产教互动,请企业专家进课堂授课,让学生进企业实践。面向产品研发或生产问题,企业出题,学生解题,产教融合。

为了提高涂料与黏结剂课程的教学效果,根据材料生产制造的具体特点,结合学生的知识架构和认知规律,对教学大纲进行修订和优化,并进行了专业认证的统筹。建立了科研、生产、教学一体的实时化案例教学模式,以提高教学的针对性。同时,将基础知识和知识要点融入实际案例中,使学生能够更好地理解和应用。为了加强产学融合,邀请企业进入课堂,让学生有机会走进企业,实现双向互动。这样可以让学生更好地了解行业实践和最新发展,培养学生的实践能力和职业素养。为了提高教学质量,强化了过程考核和学习能力考核,并建立了以学生为本的教学考核体系。注重学生的学以致用能力,建设了相应的考核体系,以确保学生能够将所学知识应用到实际问题中。通过以上的教学改革和措施,期望能够加强涂料与黏结剂课程的教学价值,为学生提供更有价值和更好吸收的知识,使学生能够适应行业的发展需求。

4 课程改革措施

为了提升涂料与黏结剂专业课程的教学效果,以材料学院高分子系为核心,深入了解高分子生产制造领域对人才的需求和教学特点。在此基础上,积极探索了关于高分子专业课程的教学体系改进路线。建立了清晰的组织架构,确保各个教学资源的整合和管理。通过明确的职责分工和协作方式,高效地开展教学资源的开发和更新工作。制定了开发规范,确保教学资源的质量和可用性。在实施策略方面,采取灵活多样的方法,除了传统的课堂教学,还引入了实验室实践、案例分析、项目实训等教学形式,以提供更多元化的学习体验和实际操作机会。通过综合运用多维度教学资源体系、优化组织架构、灵活实施策略和科学评价激励措施,提升涂料与黏结剂专业课程的教学效果,为学生的职业发展奠定坚实基础。具体的措施包括:

4.1 案例教学

在涂料与黏结剂专业课程中,以船舶和海工用典型涂料与黏结剂为案例,采用讨论法教学的方式进行教学。通过组织学生进行讨论,剖析了这些涂料与黏结剂的材料特点和性能要求等方面的内容。同时,将课程知识内容与实际案例相结合,以确保学生能够理解和应用所学知识。在讨论过程中,着重指导学生确定合适的涂料制备方法。通过研究和分析不同涂料与黏结剂的特点和要求,学生可以掌握适用于船舶和海工用涂料与黏结剂的制备方法,从而满足实际应用需求。为了提高学生的实践能力,还指导学生编制具有实践指导价值的制造大纲。通过制造大纲的编制,学生可以将理论知识与实际操作相结合,从而更好地理解和应用涂料与黏结剂的制备过程。通过对船舶和海工用典型涂料与黏结剂案例的讨论和实践,学生可以深入了解这些材料的特点和性能要求,并掌握适用于实际工程的制备方法。

4.2 举办专题讲座

为了丰富学生的学习经验并提供一线信息,联合海大百川讲坛举办专题讲座并邀请涂料及黏结剂领域的一线专家参与。这些专家通过科普讲座的形式与学生分享他们在制造和应用方面的经验和见解。在讲座中,专家可以介绍他们在一线生产中的实际经验,分享他们在涂料及黏结剂领域的专业知识和技术,畅谈涂料及黏结剂的应用发展前景,探讨行业的趋势和未来的发展方向。为了让学生更直接地获取一线信息,专家可以使用典型案例进行讲解。通过案例分析,学生可以更好地理解涂料及黏结剂在实际应用中的问题和解决方法。为了扩大讲座的影响力,还计划通过网络平台进行直播互动。这样,不仅可以让更多的人参与到讲座中,还可以提供实时的互动和问答环节,使学生和观众能够与专家进行交流和讨论。此外,讲座也可以起到一定的宣传作用。通过宣传和推广讲座的信息,可以增加课程和学院的知名度,吸引更多的学生和行业人士参与到相关领域的学习和研究中。

4.3 理论和实践考核

为了进一步提高教学效果,在上述教学方法的基础上加强平时考核,将学生的平时表现纳入考核范围。除了对基础理论的考核,还将加强对学生实践能力的考核。将针对企业实际生产和应用需求,设计考核内容,以调动学生的自主学习和创新积极性。例如,可以要求学生进行创新性涂料与黏结剂的设计,或者优化生产工艺的设计。这样的考核依据将更贴近实际应用,帮助学生将所学知识应用到实际问题中,并促进学生对知识的学习和消化。通过加强过程考核,可以更全面地评估学生的学习情况,并激发学生的学习动力。同时,这也可以帮助学生培养自主学习和创新能力,使学生更好地适应未来的工作和应用需求。

通过以上教学方法和考核措施的综合运用,相信学生将能够更深入地学习涂料与黏结剂领域的知识,并将其运用到实际工程中。这将为学生未来的职业发展奠定坚实的基础。

5 总结

在涂料与黏结剂课程基础上,将牵引式教学方法引入教学体系中,探索了专业课案例教学方法,知识创新实践方法,修订和优化了教学大纲,通过产业调研与企业建立联系以获取优质案例来源。将船舶和海工用典型涂料与黏结剂案例应用到教学中,通过海大百川讲坛与一线专家取得联系,通过实践促进学生积极性和创新性。牵引式教学方法在涂料与黏结剂课程中的应用是一个任重而道远的过程,时代的发展也对涂料与黏结剂课程教学体系不断提出新的挑战,需要不断努力,通过课程平台为学生提供更好的学习环境。