基于應(yīng)用驅(qū)動(dòng)的復(fù)合包裝材料教學(xué)方法的討論

葉雙莉

【摘 要】本文從解決傳統(tǒng)包裝材料教學(xué)模式和方法中存在的教學(xué)方式單一、學(xué)生學(xué)習(xí)興趣低、學(xué)習(xí)效率與實(shí)踐能力不高等問(wèn)題出發(fā)，探討了在復(fù)合包裝材料教學(xué)課程中采用綜合應(yīng)用驅(qū)動(dòng)與科技發(fā)展前沿相結(jié)合，課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)與課外自學(xué)相結(jié)合的教學(xué)方法及其意義。將教學(xué)內(nèi)容從基礎(chǔ)科學(xué)知識(shí)延伸至科技發(fā)展前沿，并與當(dāng)代產(chǎn)業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)與特點(diǎn)相結(jié)合，制定多個(gè)面向應(yīng)用設(shè)計(jì)的任務(wù)，讓學(xué)生在掌握課堂教學(xué)理論知識(shí)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行深入的科技調(diào)研與專業(yè)知識(shí)的綜合應(yīng)用，針對(duì)應(yīng)用性任務(wù)提出實(shí)驗(yàn)方案。課堂分析并講解實(shí)驗(yàn)方案的基本原理與可行性論證，加深學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)的理解與應(yīng)用。這種面向科技前沿并以綜合應(yīng)用驅(qū)動(dòng)為導(dǎo)向的教學(xué)思路，能激發(fā)學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)興趣，達(dá)到學(xué)生對(duì)教學(xué)專業(yè)知識(shí)的充分理解，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題與解決實(shí)際問(wèn)題的能力，使學(xué)生更好的掌握與應(yīng)用專業(yè)知識(shí)與技能，實(shí)現(xiàn)了大學(xué)課堂教學(xué)的主要目的。

【關(guān)鍵詞】應(yīng)用驅(qū)動(dòng)；復(fù)合材料；大學(xué)教學(xué)；教學(xué)模式

復(fù)合材料是人類智慧的產(chǎn)物。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，以多學(xué)科知識(shí)與技術(shù)為基礎(chǔ)的復(fù)合材料領(lǐng)域也成為衡量一個(gè)國(guó)家科學(xué)技術(shù)先進(jìn)水平的重要標(biāo)志之一。同時(shí)，隨著全球經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展以及人民生活質(zhì)量的提高，以復(fù)合材料為基礎(chǔ)的高性能、低成本、綠色環(huán)保的復(fù)合包裝材料在輕工業(yè)產(chǎn)業(yè)中占有越來(lái)越重要的地位。因此，掌握復(fù)合材料的基礎(chǔ)專業(yè)知識(shí)與應(yīng)用相關(guān)知識(shí)進(jìn)行實(shí)際的復(fù)合包裝材料的設(shè)計(jì)已經(jīng)成為包裝專業(yè)學(xué)生必要的技能。目前，復(fù)合包裝材料已經(jīng)是高校包裝本科專業(yè)的重要選修課程。

通過(guò)多年的復(fù)合包裝材料的教學(xué)實(shí)踐，我們發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的復(fù)合包裝材料本科教學(xué)模式和方法存在諸多的問(wèn)題。其一，隨著材料科學(xué)的蓬勃發(fā)展，復(fù)合材料科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展的速度非?？?，而復(fù)合包裝材料方面的教材與參考資料往往相對(duì)落后于實(shí)際水平的發(fā)展，因而學(xué)生往往覺(jué)得與實(shí)際脫節(jié)、枯燥乏味，學(xué)習(xí)興趣不大。其二，復(fù)合包裝材料涉及的知識(shí)領(lǐng)域多內(nèi)容繁雜，教師受限于課程教學(xué)學(xué)時(shí)的限制往往只能講授最基本的知識(shí)點(diǎn)，學(xué)生難以達(dá)到綜合知識(shí)的融會(huì)貫通，學(xué)習(xí)效果不夠理想。其三，復(fù)合包裝材料教學(xué)方法單一，一般均為教師課堂講授，教程中給出的實(shí)際案例比較少，而且與現(xiàn)代包裝理念相差比較大，缺乏應(yīng)用性，學(xué)生往往學(xué)會(huì)了基本理論知識(shí)，卻不知如何將其應(yīng)用到實(shí)際的包裝材料的設(shè)計(jì)中，因而對(duì)學(xué)生的實(shí)踐知識(shí)應(yīng)用能力與解決問(wèn)題的能力培養(yǎng)效果不顯著。

為了解決以上諸多問(wèn)題，我們?cè)趶?fù)合包裝材料教學(xué)課程中探索和實(shí)踐了一種新的教學(xué)方法，即采用綜合應(yīng)用驅(qū)動(dòng)與科技發(fā)展前沿相結(jié)合，課堂教學(xué)、實(shí)踐與課外調(diào)研相結(jié)合的教學(xué)方法，旨在改變傳統(tǒng)的以教師講授為核心、以死記硬背為主的學(xué)習(xí)模式。建立以學(xué)生為主體，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)探索專業(yè)知識(shí)內(nèi)容，提高學(xué)生學(xué)習(xí)能動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生理論結(jié)合實(shí)踐，并同時(shí)進(jìn)行融會(huì)貫通綜合應(yīng)用相關(guān)專業(yè)知識(shí)解決分析實(shí)踐問(wèn)題的能力。教學(xué)實(shí)踐表明通過(guò)使用該方法，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣與學(xué)習(xí)主動(dòng)性顯著增強(qiáng)，學(xué)生整體的理論知識(shí)應(yīng)用能力明顯提高，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力也得到了很好的鍛煉，教學(xué)效果良好。

一、基于綜合應(yīng)用驅(qū)動(dòng)的教學(xué)思路與實(shí)施方法

基于綜合應(yīng)用驅(qū)動(dòng)的教學(xué)方法是指在教學(xué)中將基本的理論知識(shí)、實(shí)際應(yīng)用、與科技前沿知識(shí)相結(jié)合，并提煉綜合應(yīng)用的知識(shí)點(diǎn)。以任務(wù)和問(wèn)題為載體貫穿教學(xué)過(guò)程，設(shè)計(jì)課程教學(xué)。利用實(shí)際應(yīng)用案例及科技前沿調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并將基本理論知識(shí)有機(jī)地融合到教學(xué)課程中。再根據(jù)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)大綱及教學(xué)目的設(shè)計(jì)綜合應(yīng)用課題，學(xué)生在完成課題中，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，思考問(wèn)題，綜合利用相關(guān)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行課題的解答。讓學(xué)生在尋求、探索、應(yīng)用的思維活動(dòng)中，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，掌握基本知識(shí)點(diǎn)，建立自主學(xué)習(xí)的能動(dòng)性，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用知識(shí)與解決問(wèn)題的能力。

1.綜合應(yīng)用驅(qū)動(dòng)的基礎(chǔ)理論教學(xué)模式

復(fù)合包裝材料是一門綜合性課程，涉及化學(xué)、物理、生物、材料等多個(gè)領(lǐng)域。因此在授課過(guò)程以應(yīng)用為牽引，以問(wèn)題為導(dǎo)向，逐漸深入，全面綜合地講解所涉及的相關(guān)專業(yè)知識(shí)點(diǎn)及相關(guān)理論，培養(yǎng)學(xué)生的開(kāi)放性思維，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與思維活躍性。在講解復(fù)合包裝材料課程時(shí)，講授教師應(yīng)以復(fù)合材料在包裝領(lǐng)域的功能性為主要啟發(fā)點(diǎn)，結(jié)合現(xiàn)代科技前沿知識(shí)技術(shù)，打破傳統(tǒng)教材順序及單一性的限制，以及以教師授課為主的模式，圍繞關(guān)鍵問(wèn)題，循循善誘引導(dǎo)學(xué)生的思維。并有針對(duì)性地選擇與講授重點(diǎn)、難點(diǎn)有關(guān)的問(wèn)題與學(xué)生討論，活躍課堂氣氛，讓學(xué)生積極主動(dòng)地參與到課堂中，使學(xué)生感受并理解知識(shí)的產(chǎn)生、發(fā)展、及應(yīng)用的過(guò)程。

2.實(shí)踐應(yīng)用課題的設(shè)計(jì)與具體實(shí)施

在復(fù)合包裝材料實(shí)踐教學(xué)中，綜合應(yīng)用知識(shí)是教學(xué)難點(diǎn)。為了實(shí)現(xiàn)良好的教學(xué)效果，開(kāi)發(fā)學(xué)生的獨(dú)立學(xué)習(xí)潛能與綜合應(yīng)用知識(shí)的能力，合理使用課堂內(nèi)外的學(xué)習(xí)資源與平臺(tái)，讓學(xué)生通過(guò)完成具體的應(yīng)用課題任務(wù)是一種有效的教學(xué)方法。其中，教師對(duì)課題任務(wù)的設(shè)計(jì)、分配、考核與教學(xué)效果緊密相關(guān)。基于復(fù)合包裝材料課程綜合學(xué)科的特點(diǎn)，教師在對(duì)課題任務(wù)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)既要考慮課題的難易程度和學(xué)生的能力，又要考慮課題的代表性和學(xué)生的需求，還要考慮學(xué)生完成項(xiàng)目的整體設(shè)計(jì)及其進(jìn)展和效果的控制。在布置課題任務(wù)時(shí)，教師需要將學(xué)生分成課題小組，并給出清晰、明確的任務(wù)說(shuō)明與要求，這樣也可以同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。在完成課題任務(wù)的過(guò)程中，教師只是在方向與出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)協(xié)助幫助引導(dǎo)，讓學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)和掌握知識(shí)的主角。學(xué)生在通過(guò)資料的調(diào)研、整理與具體方案的設(shè)計(jì)等實(shí)踐活動(dòng)過(guò)程，加深對(duì)專業(yè)知識(shí)的理解，并經(jīng)過(guò)能動(dòng)性的思考，提出課題任務(wù)的解決方案，實(shí)現(xiàn)理論知識(shí)的融合、應(yīng)用，達(dá)到自主學(xué)習(xí)能力的升華。

3.教學(xué)效果的檢驗(yàn)?zāi)Ｊ?/p>

傳統(tǒng)教學(xué)效果的檢驗(yàn)方式主要是通過(guò)考卷考試的方法來(lái)檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的學(xué)習(xí)，利用考試的分?jǐn)?shù)來(lái)衡量教學(xué)效果與學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。相比于初高中教學(xué)，大學(xué)教育更注重的是學(xué)生能力的培養(yǎng)，試卷考試分?jǐn)?shù)并不能全面地反映學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。因此，課題任務(wù)的考核可以在充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的條件下考核學(xué)生的能力。在進(jìn)行課題任務(wù)考核時(shí)，每個(gè)團(tuán)隊(duì)要對(duì)自己的方案進(jìn)行講解與說(shuō)明，并由教師和同學(xué)進(jìn)行提問(wèn)、評(píng)比，最后教師公布考核成績(jī)。這種課題任務(wù)考核的方式，不僅可以加深學(xué)生對(duì)專業(yè)理論知識(shí)的理解與應(yīng)用，也培養(yǎng)了學(xué)生探索性思維和學(xué)生的創(chuàng)造力，還可以促進(jìn)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作精神。

二、基于綜合應(yīng)用驅(qū)動(dòng)的教學(xué)方法在復(fù)合包裝材料教學(xué)中的應(yīng)用

本文以高阻隔性能復(fù)合包裝材料課程教學(xué)為例，具體講解基于綜合應(yīng)用驅(qū)動(dòng)的教學(xué)方法在復(fù)合包裝材料教學(xué)中的實(shí)現(xiàn)與運(yùn)用。

1.高阻隔包裝復(fù)合材料基礎(chǔ)理論

在教師課堂講授過(guò)程中，首先向?qū)W生介紹當(dāng)代高阻隔包裝材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)、應(yīng)用領(lǐng)域及產(chǎn)業(yè)需求，利用以產(chǎn)業(yè)為基礎(chǔ)的實(shí)際統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)激發(fā)學(xué)生對(duì)課程的興趣。然后用問(wèn)題引導(dǎo)的方式，向?qū)W生介紹高阻隔性能的基本概念、阻隔材料、高阻隔復(fù)合材料的設(shè)計(jì)、性能檢測(cè)、高阻隔性能的調(diào)制等。其中涉及氣體輸運(yùn)、液體滲透、復(fù)合界面規(guī)律及界面處理等物理、化學(xué)、材料的綜合應(yīng)用。利用講解與提問(wèn)結(jié)合穿插式授課，讓學(xué)生參與課堂互動(dòng)，避免學(xué)生學(xué)習(xí)的枯燥性。同時(shí)，介紹現(xiàn)代科技前沿利用納米技術(shù)對(duì)復(fù)合材料的優(yōu)化，在低成本、綠色環(huán)保的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)復(fù)合包裝材料更好的阻隔性能。引導(dǎo)學(xué)生探索如何用發(fā)展的科學(xué)與技術(shù)創(chuàng)造性能優(yōu)異的包裝材料。

2.高阻隔復(fù)合包裝材料的實(shí)踐應(yīng)用課題設(shè)計(jì)與實(shí)施

在教師向?qū)W生介紹了高阻隔復(fù)合包裝材料的基礎(chǔ)專業(yè)理論知識(shí)后，教師布置相關(guān)課題任務(wù)，并將學(xué)生分組，讓學(xué)生以團(tuán)隊(duì)的形式完成課題任務(wù)。該課程的主要教學(xué)目的是讓學(xué)生掌握材料的阻隔性能及如何利用先進(jìn)材料設(shè)計(jì)與加工工藝優(yōu)化阻隔性。班級(jí)學(xué)生共有36人，將其分為6組，選擇每組的組長(zhǎng)負(fù)責(zé)組織和安排課題任務(wù)的實(shí)施與協(xié)調(diào)。項(xiàng)目名稱與小組分配如表一所示。

表一：高阻隔包裝材料的設(shè)計(jì)任務(wù)分配表

項(xiàng)目編號(hào) 項(xiàng)目名稱 項(xiàng)目要求 執(zhí)行團(tuán)隊(duì)

1 復(fù)合材料界面性質(zhì)對(duì)阻隔性能的影響 1.理解阻隔性能的要素

2.了解不同無(wú)機(jī)、有機(jī)等材料的阻隔性能

3.認(rèn)識(shí)增強(qiáng)體的性質(zhì)對(duì)阻隔性能的影響。

4.掌握界面處理對(duì)復(fù)合材料性能的影響

5.利用所學(xué)的理論知識(shí)進(jìn)行相關(guān)高阻隔性能材料的設(shè)計(jì)及調(diào)控 5

2 復(fù)合材料結(jié)構(gòu)對(duì)阻隔性能的影響 1

3 二維材料為增強(qiáng)體的復(fù)合材料對(duì)阻隔性能的影響 2

4 一維材料為增強(qiáng)體的復(fù)合材料對(duì)阻隔性能的影響 3

5 塑料為基的啤酒瓶的阻隔性能 6

6 奶制品包裝的紙基阻隔材料 4

3.學(xué)生進(jìn)行任務(wù)調(diào)研與設(shè)計(jì)

教師給出有關(guān)的國(guó)內(nèi)外參考文獻(xiàn)，并引導(dǎo)學(xué)生利用學(xué)校圖書館與學(xué)校網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行資料的查找、收集與整理。學(xué)生經(jīng)過(guò)大量廣泛的閱讀與思考，在加深對(duì)包裝材料專業(yè)理論知識(shí)理解的同時(shí)，也培養(yǎng)了信息的獲取、處理的能力。基于學(xué)生思維個(gè)異性的特點(diǎn)，在此階段，教師應(yīng)積極鼓勵(lì)學(xué)生開(kāi)放性思維，給學(xué)生提供想象與創(chuàng)造的空間，并適當(dāng)?shù)慕o予引導(dǎo)與建議。學(xué)生以小組為單位，進(jìn)行高阻隔復(fù)合包裝材料的設(shè)計(jì)任務(wù)的分配、設(shè)計(jì)、完成。學(xué)生通過(guò)彼此之間的積極溝通與交流，相互學(xué)習(xí)，相互促進(jìn)，同時(shí)也培養(yǎng)了團(tuán)隊(duì)合作模式與團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。

4.任務(wù)的考核與教學(xué)效果評(píng)估

在教師布置的時(shí)間內(nèi)，各小組在組員的相互配合中完成任務(wù)，并以PPT口頭報(bào)告的形式進(jìn)行答辯，回答教師及其余小組同學(xué)的問(wèn)題，進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生思維的交流和提升。同時(shí)教師對(duì)課題任務(wù)的報(bào)告、回答問(wèn)題等項(xiàng)目進(jìn)行客觀地考核評(píng)分，給出相應(yīng)的分?jǐn)?shù)，作為課程教學(xué)的平時(shí)成績(jī)。通過(guò)學(xué)生準(zhǔn)備的PPT報(bào)告，我們可以發(fā)現(xiàn)，學(xué)生可以有效的利用先進(jìn)材料知識(shí)（包括各種有機(jī)/無(wú)機(jī)納米材料等）、界面理論與界面處理工藝等，提出具有高阻隔性能的復(fù)合包裝材料的課題解答方案。課后，教師對(duì)學(xué)生的課題報(bào)告進(jìn)行總結(jié)分析，可以有效的評(píng)估學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)的理解與掌握程度，找到自己教學(xué)中的不足。

三、結(jié)論

本文采用綜合應(yīng)用驅(qū)動(dòng)與科技發(fā)展前沿相結(jié)合，課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)與課外自學(xué)相結(jié)合的教學(xué)方法開(kāi)展包裝復(fù)合材料課程的教學(xué)。主要目的是讓學(xué)生參與知識(shí)的發(fā)展與應(yīng)用的同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、自主創(chuàng)造的學(xué)習(xí)習(xí)慣和思維模式。通過(guò)該方法，教師與學(xué)生的互動(dòng)性有了很大的提高，解決了高校教學(xué)由于課時(shí)的限制導(dǎo)致的師生溝通困難的問(wèn)題。同時(shí)，學(xué)生也普遍反映學(xué)習(xí)能力得到了提高，思維與解決問(wèn)題的能力得到了鍛煉，也知道了如何在實(shí)際工程中如何應(yīng)用相關(guān)的專業(yè)理論知識(shí)，學(xué)習(xí)的興趣與積極性明顯增強(qiáng)。

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