周嚇星,林巧佳
(福建農林大學材料工程學院,福建福州 350002)
“膠合材料學”是木材科學與工程專業的專業基礎課,理論性和實踐性很強。福建農林大學材料工程學院在林巧佳教授的帶領下,十幾年來學院專任教師不斷對該課程進行教學改革,取得了良好的教學效果,于2008年被評為福建農林大學校精品課程。
依據近年來國內外膠黏劑的最新研究動態和本課程組教師的研究成果,課程在采用中國林業出版社出版的顧繼友教授主編的《膠黏劑與涂料》教材基礎上,補充編寫了《膠黏劑補充教材》、《木材膠黏劑匯編》、《膠合材料學教學大綱》、《膠合材料學實習大綱》、《膠合材料學實驗指導書》、《膠合材料學課程實習指導書》等,不斷更新教學內容,豐富和完善教學內容體系。特別是課程負責人林巧佳教授,將大豆蛋白膠黏劑的研發方面取得的豐碩成果融入教學中,形成了自己的特色。
為了提高教學效率,擴大學生的視野,激發學生的學習興趣,綜合運用多種教學方法培養學生對基礎理論知識的興趣、提高學生理論和實踐相結合的能力,有效調動學生積極參與學習,提高學習能力。
“膠合材料學”課程共60學時,其中講授學時50學時,實驗10學時,共3.0學分。在木材工業用膠黏劑中,脲醛膠、酚醛膠用量最大,在合成樹脂膠中最具代表性,為了使學生掌握好這部分的內容,在理論課結束后就進行酚醛樹脂膠的制備和性能檢測實驗,將課堂講解與實驗緊密結合,使學生充分理解和掌握所學的理論知識。
除了在學校專門實驗室進行相關實驗教學外,學院還先后與福人木業有限公司、永林(集團)股份有限公司、閩清雙棱木業有限公司等企業合作建立了教學實習基地,為學生的實踐教學提供有力的保障[1]。在認識實習和實踐課程中,讓學生對如何制備、使用和檢測木材用膠黏劑有了更為直觀的認識,進一步鞏固了學生的相關理論知識。
為使學生能及時掌握課堂內容,布置一定量的作業和思考題。教師們始終堅持對布置的作業進行全部批改,對作業中普遍存在的問題有針對性地進行講評,對提高教學效果起到了積極作用。考試改革方面,既要考察學生掌握基本理論知識、基本技能,還要考察學生應用基本理論知識分析問題和解決實際問題的能力,做到學以致用,避免高分低能。
為了充分了解經過近10年教學改革后“膠合材料學”的當前教學質量,我們采取了問卷調查、開放性試題測試、與學生座談、本科生就業動態掌握等方式進行深入了解,讓學生和聽課教師充分發表對教學的意見和建議,參與教學評價。通過對反饋信息的收集,重點整理當前教學過程中仍存在的不足。
教學內容上,按照傳統重點講授脲醛樹脂膠黏劑、酚醛樹脂膠黏劑、三聚氰胺膠黏劑、白乳膠等的定義、特點、主要用途以及其配方組成、合成原理、合成方法等,知識更新速度仍跟不上目前膠合材料蓬勃發展的腳步;教學實踐環節上,盡管有10個學時要求學生合成酚醛樹脂,并檢測酚醛膠的密度、粘度及凝膠時間,加強了學生的動手實踐能力和對知識的消化吸收,但制膠過程及配方為既定方案,不能很好地從根本上提高學生的獨立思考能力和實踐能力,教育效果還有待加強,參與科研項目的學生比例也有待提高;同時,由于“膠合材料學”這門課通常在大三第一學期開設,很多學生從大一開始就養成平時不學習,考前突擊備考的不良習慣,課堂上出現部分學生遲到、逃課、上課發短信、睡覺、不認真聽課等現象。這些不良現象影響了學生的整體素質,不利于專業人才的培養,不利于專業學科的發展。
福建農林大學作為福建省唯一開設木材科學與工程專業的高校,面對木材行業對人才需求的新形勢,面對新世紀大學生教育不斷深化改革的嚴峻挑戰,在原有基礎上,進一步深化“膠合材料學”的教學改革,轉變學生就業觀念,培養高素質的具有科研創新能力和動手實踐能力的應用型專業人才值得重視和深思[2]。本文結合福建農林大學的實際情況,就深化“膠合材料學”的教學改革作進一步地探討。
為了達到兼顧基礎性和前瞻性的目的,在授課過程中對教學內容進行相應調整,在突出“膠合材料學”課程特點、難點和重點的同時,注重其實用性、前沿性、系統性,優化理論課的教學內容,強化學生對教材內容的理解。課程主要由膠黏劑的特點與性能、合成原理與固化原理、合成工藝與改性方法這4個模塊組成,層次上逐漸遞進[3]。在教學過程中,以人造板用膠黏劑的應用為主線,把與本課程有關的材料、工藝等內容進行整合優化,分層次、分模塊地進行教學,確保教學內容的新、全、深。
基于工作過程的教學理念,源于上世紀90年代德國,強調以工作范圍為課程內容的組織邊界,以工作過程為課程內容的組織邏輯,以典型工作任務為載體,以完成工作任務為課程目標,以工作過程的行動導向為課程的實施原則,以“學習領域與工作領域一致,學習過程與工作過程一致,學習任務與工作任務一致”為模式組織課程教學[4]。以工作過程為導向的教學方法尤其在應用型學科教學方面得到應用[5,6],時下得到了我國職業教育廣泛的關注、研究和實踐。
“膠合材料學”是一門綜合性很強的應用學科,本課程的任務是使學生了解國內外有關膠合材料的研究及發展動態,掌握木材工業常用膠粘劑的制造及使用方法,并具有一定的科研能力,可開展有關膠粘劑的改性研究工作,為人造板及各種木制品生產奠定基礎。課程的學習任務在于學生不僅可以掌握各種膠黏劑,尤其是木材膠黏劑的合成固化和改性原理等理論知識,而且要求畢業后學生在相關工作領域可以完成膠黏劑的制備、使用和檢測工作。因此,采用以下措施進一步改革教學方法。
1.加強實驗和實踐教學。根據教學進度,采取課堂教學與生產實習相結合的教學方法,組織學生1~2次現場教學,有助于學生消化吸收“膠合材料學”的課堂教學內容。學院配備了相應的實驗室,能夠滿足教學和科研需要。除了課程實驗外,組織小組自選課題進行文獻綜述專題討論,舉辦自制膠黏劑及膠黏劑知識競賽,鼓勵學生積極參加相關科研活動、創新性實驗計劃等,激發學生的學習興趣、動手能力和創新能力。
近年來,福建農林大學又與省內本行業多家大型企業:建甌福建篁城竹業科技有限公司、永安和其昌竹業集團、永林竹業有限公司等建立了教學實習基地,學生的實習更為方便。木材膠黏劑主要應用于人造板,將生產實習安排在“膠合材料學”課程中間進行,帶領學生參觀人造板生產實習基地,在生產實習中,強調理論和實踐的統一,讓學生了解各種人造板用膠黏劑的種類、制膠工藝、調膠方式、施膠方式、膠的固化過程等技術要求,爭取讓大部分學生參與實際生產操作,且通過小組討論匯報,實習報告總結等方式督促實踐效果,給學生更為直觀的實踐認識,提高學生的專業知識、專業技能和實踐能力。對于路途較遠、具有代表性的企業,利用攝像機和照相機拍攝第一手資料,然后對所收集的資料進行歸類整理,剪輯制作成圖片、錄像片,根據課堂教學需要組織學生觀看,再由學生提問,教師進行講解。這樣,不僅可以活躍課堂氣氛,而且也吸引了學生的注意力,大大提高了教學質量。
2.豐富教學形式。在授課過程中,應實現多媒體和傳統板書的優勢互補并用,發揮二者的應用價值。在課件制作時需要不斷更新國內外膠黏劑的最新發展動態,補充雙語教學[7]。同時,采用動畫演示等多媒體技術,將抽象的原料分子式、合成原理、制備工藝及合成過程、固化原理等生動形象地展示在學生面前,激發學生的學習興趣。在講述具體品種膠黏劑時,從市場購買少量膠黏劑樣品,現場進行粘接演示等,加深同學們的直觀認識。在課后,通過網絡教學補充課堂教學和實驗教學的“空白點”,為學生創造一個多角度、全方位的立體學習環境。借助于教學網站搭建師生交流和互動的平臺,以常規教學滿足大多數學生學習需求的同時,以網絡課程作為補充,滿足學生不同的學習習慣、學習需求,并鼓勵學生進行自主學習;充分利用在線教學網站,完善網絡在線答疑的方式和內容,使學生的問題不因為時間、地點的限制而滯后。
3.設置課堂討論會及專題講座。采取漸進式、疑問式、討論式的教學方法,結合每堂課的教學內容,將工程實際、最新技術或日常生活中的實際問題提煉,引申出使學生感興趣的話題,調動學生學習的積極性與主動性。通過設置課堂討論及專題講座,讓學生懷著對問題的思考去學習,指導學生通過查閱收集國內外文獻,運用實驗等方法尋求解決問題的思路,培養學生分析問題和解決問題的能力。鼓勵小組派選代表,上臺給同學們匯報小組研究成果,讓學生參與課堂教學。
4.加強實際聯系。在給學生傳授第一章緒論時,就先介紹膠合材料的發展史,闡述膠黏劑的使用已有悠久歷史,遠在四、五千年前,我們的祖先就使用豆膠、血膠。秦朝修筑長城時,就是用糯米漿與石灰制成石灰漿作為長城基石的膠黏劑,經過幾千年的風風雨雨,至今長城還屹立在地球上,成為我們中華民族的象征。列舉幾個工業中膠黏劑常見的領域,說明除了日常生活中常見的膠水外,膠黏劑在建筑、工業、汽車、航天航空等多個領域都有應用,在第一節課就讓學生意識到這門課的重要性和應用性。
同時,在講解每種膠黏劑時,和同學們講述發明膠黏劑的科學家的故事,講述學院老師、學長、學姐們的相關事例,講述膠黏劑改良帶來的企業成本降低等案例。比如學院林巧佳教授長期致力大豆膠的研發,林教授的“環保型耐水性大豆膠黏劑生產技術”轉讓給福建省尤溪三林木業有限公司,技術轉讓費120萬。在參與企業實習過程中邀請從事本行業的優秀前輩做專題講座、職業規劃,讓同學們引以為榮。這些實實在在的例子,無疑激發了學生自主學習的斗志和激情,也改變了先前許多學生“學而無用”的觀念。
不僅對期末考試試題進行改革,而且采用過程性評價與結果性評價相結合的評價方式,強調基于工作過程教學模式的學生學習評價體系構建[8]。在考試方式中擴大平時成績所占比例,減少期末成績的比重,把期末考試、平時測驗、實驗、課堂考勤按一定比例綜合記入學生成績。最終成績的構成建議為:課堂考勤占10%,平時考核占20%,實習實驗占30%,期末考試占40%。其中平時考核包括平時作業、小測、課堂提問、課堂討論、專題講座部分。實習試驗包括實驗課及參觀實習,其中實驗成績由實驗操作成績、實驗報告成績、實驗分析總結成績3部分組成。
針對每個學生在每個部分打分的時候,采用知識、能力與職業素養整體評價的原則,不僅考查學生對學科知識體系的熟悉程度,還考查學生對職業工作過程完整性的把握;不僅考察職業實踐所需要的技能與知識的專業能力,還考察情感、態度、思想品德和行為規范等多方面因素。采用發展性評價與終結性評價相結合的原則,淡化學生之間的評比,關注不同學習階段過程中個體學習成績的變化,讓學生發現自己的學習效果和存在的問題,激勵學生向更高目標邁進。
福建農林大學“膠合材料學”經過近10年的教學改革,取得了良好的教學效果,提高了學生的學習積極性和主動性,提高了學生的思考能力和創新能力,也鍛煉了學生的動手實踐能力。但是,深化教學改革仍任重而道遠。
[1]王雪芳,林巧佳.木材科學與工程專業教學體系的重構與實踐——以福建農林大學為例[J].中國林業教育,2013,31(4):9 -11.
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[4]樊偉春,茍勇,何琳,等.基于工作過程的教學改革——以《導游實務》課程為例[J].山西財經大學學報.2012,34(4):187.
[5]王固琴.基于工作過程的教學設計與反思——以《建筑工程計量與投資控制》為例[J].大眾科技,2012,14(10):134-136.
[6]方春城,譚忠明,邢南亮.基于工作過程教學方法在《電工》課程教學中的應用[J].輕工科技,2012(4):141-142.
[7]高振忠,孫瑾,涂登云,等.膠合材料學雙語教學的實踐與體會[J].清遠職業技術學院學報,2009,2(3):94-96.
[8]趙玉霞.基于工作過程教學模式的學生學習評價體系構建[J].當代教育理論與實踐,2012,4(7):137 -139.
(編輯:楊建肖)