官冬玲
木質材料檢測課程實踐性教學體系設計
官冬玲
摘 要:木質材料檢測課程的學習在木材加工專業體系中有很重要的價值,這門課程是以培養學生掌握木質材料的種類、性能、特點、性質檢測為基本目標,能對木質材料的物理、力學、化學性質做準確的檢測并出具有關證明。本文介紹了提高木質材料實踐教學效果的各種方法,通過各種訓練模式,使學生能掌握用完成木質材料檢測任務,加強實踐能力。
關鍵詞:材料檢測;實踐教學;改革
官冬玲/福建林業職業技術學院講師,碩士(福建南平353000)。
木質材料檢測是高職木材加工技術一門專業核心課程,木材加工是建立在木質材料為基礎上的各種加工,加工工藝取決于木材的用途,而用途取決于材料的性質和特點,所以學生要掌握材料的性質、特點和檢測方法。在家具制造中,木質材料的費用占產品成本的50%以上,學生要做到合理安排材料的用途。傳統的教學方法是教師在課堂上對木質材料的類型、性能、特點、檢測方法等有關知識逐一向學生進行講解,材料種類多、指標多、性能多,枯燥乏味,學生無法掌握,容易混淆,學習效果不佳,動手能力也無法完成,所以根據企業生產崗位的要求和高職學生的培養目標,結合林業學院學生的實際情況,我們對木質材料檢測的課程的教學進行了全面剖析,設計了一套新的教學方案,目的在于讓學生掌握如何使用檢測工具對木材和人造板、木質家具進行物理和力學、有毒有害物質的檢測,強化學生的動手能力,提高職業素養,盡快使用生產單位的工作要求。
原來這門課程使用的是本科教材,理論知識較多,又沒有合適的專科教材。在經過這門課程兩輪的教學中,組織課程組教師重新編寫了《木質材料檢測》校本教材,把60個課時的教學任務分解為7個教學情景14個教學任務,7個情境分別是:檢測工作準備,包括組建檢測團隊、掌握檢測分析方法、收集企業信息、解讀檢測報表等內容;實木檢測,包括實木材料構造、物理性質、力學性質、缺陷檢測、分析與評價等內容;竹材檢測,包括竹材材料構造、物理性質、力學性質、缺陷檢測、分析與評價等內容;藤材檢測,包括藤材材料構造、物理性質、力學性質、缺陷檢測、分析與評價等內容;作物檢測,包括作物材料構造、物理性質、力學性質、缺陷檢測、分析與評價等內容;人造板檢測,包括集成材材料構造、物理性質、力學性質、化學性質、缺陷檢測、分析與評價、甲醛檢測等內容;集成材檢測,包括集成材材料構造、物理性質、力學性質、化學性質、缺陷檢測、分析與評價、甲醛檢測等內容;情景8:木地板檢測。包括木地板材料構造、物理性質、力學性質、化學性質、缺陷檢測、分析與評價、甲醛檢測等內容。
每個情景又分為2個教學任務,一共14個教學任務,每個教學任務由教學任務表(任務描述、任務目標、相關知識、實訓設備與材料、任務組織、任務實施、工作成果、注意事項)、知識準備、案例分析、知識拓展、實訓訓練共同組成。
在這門課程的教學研究改革中,我們減少了理論課時,增加了實踐課時,總學時60課時,實踐課時達到60%的比例。理論教學縮短了木質材料講述課時,重點講授最近幾年出現的木質材料,通過具體案例讓學生了解每種木質材料的特點、應用、性質。另外,把裝飾材料的最新成果,例如紅木家具、集成材、整體櫥柜等引入教學內容,進一步提高了學生的學習熱情。
要提高學生的動手能力,必須配備好的實驗室。學院投資15萬元建設了木質材料檢測實訓室,按一體化實訓室建設,模擬企業材料檢測崗位進行設計,規劃有標本陳列區、檢測操作區、成果展示區、創新工藝區,總面積為100平方米。實訓室配備有紅豆杉、花梨木、酸枝木、紫檀木等各類實木標本,收集有中密度板、膠合板、集成材、竹材膠合板等各類人造板材,配備有非接觸式含水率測定儀、數碼顯微鏡(ZSA302型,300萬像素CCD攝像頭)、干燥箱(DHG-9076A,微電腦智能控溫儀,設定、箱內溫度同時數字顯示,控溫范圍(℃):室溫 +10~300)、10倍放大鏡、50倍和 100倍便攜式顯微鏡、電子天平等設施和設備,固定資產為10萬元,學生的課堂即是一個木質材料檢測的工作崗位,學生完成知識學習后可以馬上使用這些檢測設備,檢測材料性質,培養實踐能力,方便教學和實訓。
要教好學生,老師的專業素質首先要提高。所以木質材料檢測課程組的五位老師在2010-2012年的三年暑假期間先后到福建華閩古典家具有限公司、福建政和碧峰竹葉有限公司、中國(莆田)標準木業公司、南平華天家具公司進行了為期6個月的企業鍛煉活動。專業教師下廠鍛煉,親身體驗生產一線的工作,拉近了課堂和企業的距離,學習了企業的先進生產技術,提高了教師的實踐能力,有效地促進了業務水平的提高。莆田仙游是全國最大的古典家具生產基地,技術最先進。我們在福建莆田的華閩古典家具公司和連天紅(福建)家具公司、福建仙游古典家具工業城、福建仙游古典家具檢測中心等地方進行了詳細調查,采集了最新的木質材料標本和圖片,如紫檀木、紅酸枝,學習了新的檢測工藝,了解了新的進口木材鑒定方法和標準。
教師充分備課,全部采用多媒體課件等多種現代教學手段,增加了木質材料,圖片和視頻,加深了學生對材料性質、用途、圖案等感性認識。
教師參加科研項目《重組竹熱壓工藝與質量控制的研究》(福建省教育廳2012年科技立項A類項目),校企合作,擴大了社會影響。
學生要能充分識別木材標本,觀察木材標本的宏觀構造,包括心邊材、年輪、管孔、樹脂道。紋理、顏色、氣味等。同時對學生進行技能考核,標本一共有兩套,學生學習使用一套,考試時采用另一套,只有編號,沒有標簽,要求學生能快速、準確地識別標本的名稱和說出主要用途。
例如學生在完成木材微觀構造時的鑒定,要嚴格按照操作流程進行。
1.橫切面宏觀構造(體視顯微鏡)圖拍攝。用鋒利小刀或單面刀片將試樣的橫切面削平削光滑,利用數碼體視顯微鏡進行拍照,也可以在永久切片的橫切面上拍攝,構造圖的放大倍數一般為5~10倍,要求不少于2個完整的生長輪,也可以在拍照過程中設定某一比例尺。
2.橫切面微觀構造圖拍攝。將制好的橫切面切片在數碼生物顯微鏡下用4倍的物鏡進行拍照,構造圖的放大倍數一般為20~40倍,要求不少于1個完整的生長輪,生長輪過寬者可越過生長輪界拍攝早晚材,應能看清楚星散或星散-聚合狀軸向薄壁組織,也可以在拍照過程中設定某一比例尺。
3.弦切面微觀構造圖拍攝。將制好的弦切面切片在數碼生物顯微鏡下用10倍的物鏡進行拍照,構造圖的放大倍數一般為50~100倍,針葉材要求能看清楚管胞壁螺紋加厚,闊葉材要求能看清楚分隔木纖維,也可以在拍照過程中設定某一比例尺。
4.徑切面微觀構造圖拍攝。將制好的橫切面切片在數碼生物顯微鏡下用40倍的物鏡進行拍照,構造圖的放大倍數一般為100~200倍,針葉材要求能看清楚交叉場紋孔、射線管胞內壁齒狀加厚,也可以在拍照過程中設定某一比例尺。
學校在進行新校區的建設,有很多建設項目要用到木質材料,如學生宿舍的組合床、辦公桌椅、文件柜,我們要求學生參與這些項目,對木質材料進行檢測。
如學生公寓的組合床項目布置給學生完成,學生四人一組檢測,要求檢測杉木床板的含水率和硬度指標、邊角缺陷,檢測中密度板的硬度、甲醛含量,并把檢測過程和結論做成PPT課件,在課堂上演示,相互討論,指出檢測工藝中的優點和缺點,對材料做出檢測結論,最后形成方案供有關部門參考。這種做法有利于培養學生的設計思維能力,而且項目很實際。
在課程學習中,安排4個課時的市場調查。首先,由老師帶領,用1個課時對市內的主要木質材料市場(億發建材城、馬坑路建材一條街、汽車站家具商場)進行介紹。主要是介紹各市場的主營建材種類、分布情況,輻射區域、及交通路線,為后續調查做準備。然后,利用4個課時按照材料分類(如實木、人造板、地板木等)自主選擇一個材料市場,進行分組調研,再利用1個課時進行調查成果總結評比。調查結束后,每個調查小組都要撰寫調研報告和制作課件,并推選一名代表在全班進行講解、自評、互評。所有調查成果共享,作為全班同學以后學習和工作中的參考資料。
在綜合實訓中,安排了4個課時參觀南平豪亨國際家具博覽園,學生8人一組,在導購經理的帶領下觀看了實木家具、紅木家具、板式家具和藤椅家具、竹材家具等各類家具,通過分析不同產品和不同部位、不同檔次應該使用的木質材料,加深對木質材料的認識和了解,較好地掌握材料的色彩、光澤、質地、質感、紋理、圖案、形體和性能在滿足功能需求和表現裝修風格中所起的作用。
在每個學期末系里都會安排2周的頂崗實習,學生在福建華閩古典家具有限公司實習期間,認真學習了紅木檢測、家具檢測各類方法,觀看了實木家具生產車間的生產流水線,在加工生產過程中了解材料的品種、加工方法、適用范圍和施工工藝,了解了烤漆和噴漆的區別,加深了對材料性能的認識。
通過對《木質材料檢測課程》實踐教學的改革與創新,我們建立了這門課程新的教學模式,實踐課時為36個課時,達到總學時60課時的60%。
明確工作任務——知識介紹(性質和特征)——案例分析——知識拓展——材料識別——材料識別技能考核——材料檢測(密度、含水率、宏觀構造、微觀構造)——企業項目設計——市場調查——材料檢測項目設計——評價。
這種方式激發了學生的學習興趣,提高了學生學習的自覺性和主動性,強化了學生的組織能力和團隊精神。通過自主探究式的學習,為學生可持續發展所必備的學習能力的培養打下了良好的基礎,大大提高了職業能力,最終達到高職培養目標——培養優秀動手能力的職業人才。
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[1]尹建.建筑材料教學改革實踐[J].株洲師范高等專科學校學報,2004,(9)
[2]李飛.材料性能檢測實驗教學模式的改革與實踐[J].實驗技術與管理,2008,(25)
中圖分類號:G712
B
1671-6531(2012)12-0126-02
:姚 旺