“胶合材料学”课程教学改革初探
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作者:侯贤锋 孙瑾 王淑捷 高振忠
摘要:“胶合材料学”是木材科学与工程专业开设的一门重要专业基础课。以华南农业大学木材科学与工程专业为例,分析了目前存在的问题,并提出相应的举措。通过课程内容的优化、教学方法的增加、教学手段的多元化,深化学生的基础理论知识、训练分析解决问题能力、提升实践动手能力、培养创新能力,为今后的专业学习和工作打下坚实基础。
关键词:胶合材料学;教学改革;木材科学与工程
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2020)11-0160-02
“胶合材料学”是木材科学與工程专业的一门重要专业基础课,包含理论课和实验课。胶合材料学的基本理论、知识和技能,在木质复合材料制备和检测领域都十分重要;通过该课程的学习,能使学生掌握木材胶黏剂研发、生产制备及性能测试方面的理论,同时为木质复合材料的研发、生产、检验等相关工作奠定基础;同时,为人造板工艺学、家具表面装饰、木制品质量检测等课程打下理论知识基础,在学生的专业能力培养方面占据重要地位。同时,随着人民对绿色环保木制品的需求日益增长,在国家发展环保型经济政策的引导下,促使胶黏剂产业从低成本、高产量的模式向低污染、高质量的模式转型。因此,如何对该课程进行改革,培养出既有扎实理论基础知识,又有较强实践能力的高素质人才,以满足产业发展的需求,成为亟待探讨和解决的问题。
一、胶合材料学教学现状
华南农业大学木材科学与工程专业每年招生约120人,形成4个教学班;“胶合材料学”课程在大三上学期开课。通过对2013—2016级学生的教学、调研和交流,发现“胶合材料学”课程教学中存在如下问题。
1.教学模式固化。在“胶合材料学”理论教学中,一般以传统的教师讲授为主体,即全程灌输模式。在这种模式下,学生处于被动接受知识的状态,普遍感觉课程内容枯燥、抽象,不利于知识的理解和消化;此外,学生在“被动状态”下难以发挥主观能动性,导致其学习积极性不高。
在实验教学中,按固定的实验方案,教师详细讲解实验过程,然后学生按照既定的实验步骤进行操作。在此模式下,学生通过“不动脑”式的机械操作,仍然可以顺利完成实验课程,无法调动学生思考解决问题,难以培养学生的专业应用和创新能力。
2.相关基础薄弱。“胶合材料学”课程主要内容有木材胶接理论和胶黏剂合成原理、制备工艺及性能;木材胶接基础理论是课程的核心理论,主要以微观物理理论(如原子、分子等)为基础;胶黏剂部分的内容,主要涉及化学物质、分子结构、化学反应等知识。在实际教学中发现,本专业的学生在微观物理理论和化学基础知识方面比较薄弱,难以理解木材胶接的基础理论和胶黏剂合成原理,导致其无法将本门课程的知识系统地串联起来。
此外,“胶合材料学”理论课是一门双语课程,其意旨是培养学生的专业英语应用能力。在教学过程中发现,学生英语基础较差,难以理解英文部分内容。经简略统计发现,半数的学生(大学三年级)未通过大学英语四级考试。学生在困难和疑惑中,逐渐丧失了学习兴趣和动力,直接影响该课程的教学效果。
3.实践教学内容弱化。“胶合材料学”实验课程的学时较少,仅为16学时。作为一门应用性极强的课程,少量实验课学时难以提高学生实践能力。此外,实验内容一般由小组(2—3人/组)完成;学生没有独立、完整地操作实验项目,无法全面、充分地训练学生实践能力。
二、“胶合材料学”课程教学改革的措施
针对“胶合材料学”课程教学中存在的问题,经过与资深教师、学生反复探讨,形成了一些改革举措。
1.优化教学内容。(1)整理教学内容。“胶合材料学”理论课程主要包括两大块内容:木材胶接基础理论和木材胶黏剂;两部分内容的关联较弱,所需的知识基础也不一样。木材胶接基础理论性较强,以微观物理学为基础;木材胶黏剂部分以化学知识为基础,研究各类胶黏剂的生成原理、制备工艺和性能。因此,将两部分内容分开讲解,并采取不同的教学方式,可减少学生知识混乱,利于学生对知识的理解,以及知识体系的构建。“胶合材料学”实验部分是以理论教学为基础的,理论与实验教学关系密切。因此,在实验教学中,引导学生应用理论知识来指导实验操作,深化理论知识的理解,同时培养学生的专业知识应用能力。(2)补充相关基础知识。在讲解木材胶接基础理论时,以简明、易懂的方式补充微观物理学知识(如原子结构、分子间作用力、布朗运动等),以助于学生理解胶接理论。在胶黏剂部分,适当加入化学知识(如氨基、羟基、脱水反应等),简明地解释其化学过程。在双语教学部分,详细讲解专业重点词汇,利于学生理解知识点,同时提升学生的专业英语能力。(3)分析科研案例。结合教师自身科研实践情况,通过科研实例讲解理论知识,既可以调动学生学习兴趣,又有助于学生对理论的理解,培养学生对本专业的认知。因此,选择适当的科研实例充实到理论教学中,是一种高效且有益的改进方法。
2.增加教学方法。(1)引导式教学法。采用“现象—问题—探究—结论”的引导式教学模式,能够提高学习兴趣和教学效果。例如,在脲醛树脂胶黏剂的制备实验中,第一阶段会出现放热现象,通过该现象的发现,引导学生思考出现放热现象的原因、其导致的后果,以及如何控制好放热反应等。在一系列的过程中,引导学生学习理论知识、掌握实践能力、培养应用能力。(2)任务式教学法。任务式教学法是教师围绕教学内容,设计出具体的、可操作的任务,学生通过查阅资料、学习方法、沟通讨论等各种形式来完成任务,以达到学习和掌握知识的目的[1]。老师选取适当的主题,进行任务式教学法;学生完成任务后,采用开放式课堂,鼓励学生上台展示自己的任务,并解答问题或互相讨论,激发学生的学习热情;同时,每个学生都有独立思考、积极参与的机会,易于保持学习的积极性,养成良好的学习习惯,培养其思考、解决问题及创新能力,有利于学生的全面发展。
3.多元化教学手段。目前,“胶合材料学”课程已使用多媒体教学。通过图、文、声、影像,多角度调动学生的情绪、注意力和兴趣;针对教学难点、要点,利用多媒体手段反映概念、过程等,降低了知识的理解难度,有助于概念的理解和方法的掌握。为了进一步提升教学效果,根据教学内容的特点,有机地结合其他教学手段,创建多元化教学体系。(1)模拟教学。模拟教学是指创设一种高度仿真的教学环境,构架起理论与实践相结合的桥梁,增强教学的互动性、认知性,使学生有所提升和感悟[2]。通过播放录像视频展现胶黏剂制备车间的实际状况,建立完全拟合生产实际的教学场景,有利于学生了解生产流程、设备及生产过程,建立理论知识联系实践操作的“知识—实践”框架,为培养学生的专业知识应用能力奠定基础。此外,模拟教学法具有互动性和趣味性,能够最大限度地调动学生的学习兴趣,开启其多种感官功能,使其对所学内容形成深度记忆,并能够将学习的技能应用于实践。(2)现场教学。组织学生到生产现场学习相关知识,通过现场观察、调查或实际操作,丰富学生的感性认识,促进学生对书本知识的进一步理解和掌握,培养学生将知识用于实践的能力[3]。此外,现场教学还可以激发学生学习的主动性和积极性,增强学生的专业意识,强化学生的产品概念,提升其未来的职业素质。
三、结束语
在国家绿色、高质量经济发展转型的大背景下,“胶合材料学”课程需要深化基础理论知识,注重学生实践能力培养,使学生具备实际问题的分析和解决能力;同时,培养学生的创新能力,确保人才培养质量,为我国木材工业输送复合型创新人才,助力行业的转型升级。
致谢:感谢“华南农业大学索菲亚家居股份有限公司实践教育基地”项目提供的经费支持。
参考文献:
[1]陈惠,高强,周文瑞,李建章.胶黏剂与涂料实验课程改革探索[J].教育教学论坛,2018,(40):267-268.
[2]周吓星,林巧佳.“胶合材料学”的教学改革与探索[J].河北农业大学学报,2015,17(4):90-93.
[3]张世峰,周文瑞.木材科学与工程专业“胶黏剂与涂料”课程教学改革初探[J].科教导刊,2015,(11):87-88.
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