“木材保護(hù)與改性”課程教學(xué)改革的探討

于麗麗 朱禮智 馬曉軍

(天津科技大學(xué)包裝與印刷工程學(xué)院，天津 300222)

“木材保護(hù)與改性”課程教學(xué)改革的探討

于麗麗 朱禮智 馬曉軍

(天津科技大學(xué)包裝與印刷工程學(xué)院，天津 300222)

作為木材科學(xué)與工程專業(yè)課程體系中重要的專業(yè)課程之一，“木材保護(hù)與改性”課程對于培養(yǎng)學(xué)生掌握高效可利用的木質(zhì)資源理論知識及實踐技術(shù)，具有非常重要的意義。從教學(xué)內(nèi)容、授課計劃、教學(xué)手段、考核方式等4個方面進(jìn)行了探討和分析，以期改善教學(xué)效果，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從而促進(jìn)“木材保護(hù)與改性”課程“教”與“學(xué)”的有機(jī)結(jié)合。

木材保護(hù)與改性；教學(xué)內(nèi)容；授課計劃；教學(xué)手段；考核方式

木材保護(hù)與改性，是指通過特定工藝和生產(chǎn)環(huán)境控制，應(yīng)用當(dāng)代物理和化學(xué)方法對木材進(jìn)行處理，克服木材尤其是速生人工林木材的缺陷，使原有木材的防腐防蟲性、尺寸穩(wěn)定性、顏色、抗老化、可加工性等性能獲得大幅提升，并可根據(jù)需要增加防水、阻燃等全新性能，全面提高原有木材的性能、附加值和環(huán)保性能，將低檔木材改性成具有高檔木材的特性，大幅度地延長其使用壽命，提高木材綜合利用效率，從根本上緩解我國木材供不應(yīng)求的矛盾。另外，還可以提高人工速生林木材的性能、功能和用途，用人工速生林木材替代多種天然林木材，保護(hù)天然林資源。為此，各高校木材科學(xué)與工程專業(yè)相繼開設(shè)了“木材保護(hù)與改性”課程，以期完善本科生的專業(yè)課程結(jié)構(gòu)體系以及提升畢業(yè)生的實踐能力[1]，為社會輸送更多優(yōu)秀人才。但是，在筆者的教學(xué)實踐中發(fā)現(xiàn)，木材科學(xué)與工程專業(yè)本科生“木材保護(hù)與改性”課程課時較少，尤其是缺少實驗課時，作為理論和實踐性較強(qiáng)的專業(yè)課程，不能理論聯(lián)系實際、學(xué)以致用，嚴(yán)重影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)積極性。為此，筆者就自身教學(xué)體會，對“木材保護(hù)與改性”課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段等進(jìn)行了改革，以期探索出適合本課程的教學(xué)策略，從根本上提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，改善教學(xué)效果。

一、及時更新與充實課程教學(xué)內(nèi)容，兼顧學(xué)科基礎(chǔ)與前沿知識

“木材保護(hù)與改性”是木材科學(xué)與工程專業(yè)課程體系中一門重要的專業(yè)課程，具有較強(qiáng)的專業(yè)性、理論性和實踐性，主要內(nèi)容包括：木材防腐、木材防蟲、木材阻燃、木材尺寸穩(wěn)定化、木材強(qiáng)化、木材軟化與彎曲、木材漂白與染色及其他功能性改良的理論和工藝技術(shù)?！澳静谋Ｗo(hù)與改性”課程在完善木材科學(xué)與工程專業(yè)知識結(jié)構(gòu)、提高專業(yè)綜合應(yīng)用能力等方面起著十分重要的作用。它的主要任務(wù)是促進(jìn)木材資源的合理、高效利用和可持續(xù)發(fā)展，并不斷提高人類的生活質(zhì)量。

然而，隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，尤其是近年來，國內(nèi)外木材保護(hù)與改性研究領(lǐng)域技術(shù)更是日新月異。如果在“木材保護(hù)與改性”課程課堂教學(xué)過程中教師只按照教材內(nèi)容按部就班講授知識，就無法體現(xiàn)近年來發(fā)展起來的新技術(shù)，不僅不利于提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，而且還會造成理論與實踐的嚴(yán)重脫節(jié)。為了適應(yīng)現(xiàn)代社會對木材保護(hù)技術(shù)的需求，必須培養(yǎng)學(xué)生在掌握教材中的基礎(chǔ)知識的同時，了解拓寬學(xué)科前沿知識，激發(fā)學(xué)生專業(yè)學(xué)習(xí)的興趣。為此，“木材保護(hù)與改性”課程教學(xué)內(nèi)容必須與時俱進(jìn)，根據(jù)學(xué)科發(fā)展，結(jié)合最新科研進(jìn)展，及時更新充實教學(xué)內(nèi)容，讓學(xué)生了解掌握新知識、新概念、新觀點、新技術(shù)和新方法。以木材防腐為例，教師在講授木材防腐章節(jié)內(nèi)容時，除講解“真菌對木材危害的條件、木材腐朽的類型、木材防腐劑類型、木材防腐處理工藝、防腐木材使用分類及質(zhì)量要求”等基礎(chǔ)知識之外，還要結(jié)合最新科研成果，將近年來木材防腐領(lǐng)域不斷涌現(xiàn)出來的新技術(shù)及發(fā)展趨勢介紹給學(xué)生，如新型木材防腐劑——微化銅類防腐劑、硼類防腐劑、有機(jī)防腐劑、天然防腐劑和納米防腐劑等，以及不斷改進(jìn)的木材防腐處理工藝——將不同防腐處理方法進(jìn)行聯(lián)合使用，重視低毒環(huán)保防腐處理技術(shù)的應(yīng)用等[2]。另外，專業(yè)課教師每年不僅要積極參加行業(yè)內(nèi)的學(xué)術(shù)會議，如國際木材防腐學(xué)會舉辦的年會(IRG)、中國木材保護(hù)協(xié)會年會等，而且還要查閱近幾年發(fā)表的相關(guān)學(xué)術(shù)論文，及時更新教學(xué)內(nèi)容，實現(xiàn)科研資源向教學(xué)資源的轉(zhuǎn)化。

二、調(diào)整授課計劃，增加實踐教學(xué)內(nèi)容

“木材保護(hù)與改性”課程是木材科學(xué)與工程專業(yè)一門實踐性、應(yīng)用性強(qiáng)的專業(yè)課程，單憑課堂教學(xué)的語言描述，難以令學(xué)生深刻地理解理論內(nèi)涵，只有理論與實踐相結(jié)合才能讓學(xué)生學(xué)好該門課程。而在原授課計劃中，并沒有設(shè)置實踐教學(xué)內(nèi)容，這也是學(xué)生在實際學(xué)習(xí)過程中常感到吃力、茫然的主要原因。為此，筆者深刻地感覺到對“木材保護(hù)與改性”課程授課計劃進(jìn)行調(diào)整的必要性。只有增加課內(nèi)實驗教學(xué)內(nèi)容以及課外生產(chǎn)實習(xí)活動，才能克服傳統(tǒng)教學(xué)存在的不足，使學(xué)生既能夠掌握扎實的基礎(chǔ)理論知識，又能夠鍛煉出較強(qiáng)的實踐動手能力。

(一)合理設(shè)計實驗教學(xué)內(nèi)容

根據(jù)“木材保護(hù)與改性”課程教學(xué)內(nèi)容，按照實驗內(nèi)容的內(nèi)在聯(lián)系，筆者設(shè)計出一些綜合實驗項目，以培養(yǎng)學(xué)生的綜合實踐能力，其實驗項目如下。實驗一，木材脫色、漂白與染色。本實驗讓學(xué)生全面了解和認(rèn)識各類木材脫色劑、漂白劑、染料的特性，并深入認(rèn)識木材脫色、漂白與染色的機(jī)理，初步了解和掌握木材脫色、漂白和染色的工藝方法。實驗二，木材防腐。讓學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識蟲菌對木質(zhì)材料的破壞性及木質(zhì)材料的防腐機(jī)理，了解和掌握木質(zhì)材料防腐處理的基本工藝方法及檢測方法，并創(chuàng)新性地探索新的木質(zhì)材料防腐處理技術(shù)。實驗三，木材阻燃。讓學(xué)生進(jìn)一步深入認(rèn)識木質(zhì)材料的燃燒性及木質(zhì)材料的阻燃機(jī)理，了解和掌握木質(zhì)材料阻燃處理的基本工藝方法，并創(chuàng)新性地探索新的木質(zhì)材料阻燃技術(shù)。實驗四，木材的尺寸穩(wěn)定性測定。讓學(xué)生進(jìn)一步深刻認(rèn)識木材干縮濕脹和變形開裂的機(jī)理，了解和掌握木質(zhì)材料尺寸穩(wěn)定性的基本途徑和方法，并通過實驗去探索木質(zhì)材料尺寸穩(wěn)定性的新技術(shù)。實驗五，木材的強(qiáng)化。本實驗讓學(xué)生深入認(rèn)識木材層積、木材塑化、木材重組及木材壓密工藝方法及機(jī)理，初步了解和掌握木材強(qiáng)化技術(shù)方法和檢測方法。實驗六，木材的耐候性。本實驗讓學(xué)生深入了解木材老化的原因，初步了解和掌握木材耐候性檢測方法。

通過這6部分木材保護(hù)與改性實驗，不但可以使學(xué)生掌握基本的木材保護(hù)與改性實驗技術(shù)，更重要的是培養(yǎng)了學(xué)生對木材保護(hù)與改性基本技術(shù)和方法綜合運(yùn)用的能力，對“木材保護(hù)與改性”課程有更深刻、直觀的認(rèn)識。另外，教師在實驗前，要引導(dǎo)、啟發(fā)和要求學(xué)生預(yù)習(xí)實驗報告，并提出問題；在實驗過程中，要發(fā)現(xiàn)、分析、解決、探討問題；在實驗結(jié)束后，要讓學(xué)生互相交流、討論問題，探討成功或失敗的原因，使學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識實驗中遇到的問題，加深對實驗過程和結(jié)果的理解。在實驗指導(dǎo)方面，教師的角色要由知識的灌輸者轉(zhuǎn)變?yōu)橹R的引導(dǎo)者，引導(dǎo)學(xué)生主動學(xué)習(xí)，突出學(xué)生的主體地位，同時教師要與學(xué)生討論交流，及時改正學(xué)生在實驗中的錯誤，總結(jié)實踐教學(xué)經(jīng)驗，從而更好地引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。

(二)開展多種形式的實踐教學(xué)活動

目前，各高校已經(jīng)充分認(rèn)識到科研課題研究對本科生專業(yè)學(xué)習(xí)的重要性，紛紛出臺相關(guān)政策和措施鼓勵本科生參與科學(xué)研究。筆者所在天津科技大學(xué)每年都設(shè)有國家級、校級、院級等不同級別的“大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計劃”項目，如“挑戰(zhàn)杯”天津市大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計劃、“天津科技大學(xué)實驗室創(chuàng)新計劃項目”等，用于鼓勵引導(dǎo)學(xué)生利用課余時間參與科研項目，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和動手能力，從而提高學(xué)生的專業(yè)實踐能力?？蒲姓n題研究對課程理論教學(xué)的促進(jìn)作用，在筆者近幾年的教學(xué)實踐中得到了很好的驗證。因此，筆者認(rèn)為“木材保護(hù)與改性”課程教師應(yīng)充分依托此類大學(xué)生科研課題，以及教師自己所主持的各類科研課題，讓學(xué)生廣泛地參與到課題的研究中，并通過科研課題的研究，幫助學(xué)生更好地掌握課程的基礎(chǔ)理論知識，提高學(xué)生專業(yè)理論課學(xué)習(xí)的興趣和實踐動手能力。

三、豐富課程教學(xué)方法和手段，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性

目前，在“木材保護(hù)與改性”課程教學(xué)中教師普遍采用“填鴨式”教學(xué)方法，即課堂教學(xué)以教師為主體，學(xué)生被動地接受知識。這種教學(xué)方法雖然具有信息量大、知識面豐富等優(yōu)勢，但是無法有效地調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，課堂氛圍枯燥，容易使學(xué)生產(chǎn)生厭學(xué)的情緒。因此，對于“木材保護(hù)與改性”課程來講，應(yīng)當(dāng)創(chuàng)新教學(xué)方法，運(yùn)用多種教學(xué)手段，真正做到以學(xué)生為主體開展教學(xué)活動。

(一)以學(xué)生為主體，改變灌輸式授課方式

在“木材保護(hù)與改性”課程課堂理論教學(xué)過程中，教師應(yīng)采用啟發(fā)式授課方式，充分發(fā)揮教師與學(xué)生雙方的主觀能動性，形成師生之間相互對話、討論、交流、促進(jìn)的能動關(guān)系，以開發(fā)學(xué)生的智力、啟迪學(xué)生的智慧。如，在講解木材發(fā)生生物敗壞原因的時候，鼓勵學(xué)生結(jié)合身邊的實例，探討空氣、水分、營養(yǎng)物質(zhì)、酸堿度等條件是如何影響木材的生物敗壞過程的。同時，教師要針對“木材保護(hù)與改性”課程的章節(jié)內(nèi)容，設(shè)計新穎、前沿的調(diào)研課題，鼓勵學(xué)生充分利用發(fā)達(dá)的網(wǎng)絡(luò)資源，收集相關(guān)的文獻(xiàn)資料，并制作成PPT進(jìn)行演講展示。這一方面可以促使學(xué)生更廣泛地接觸前沿知識，開拓專業(yè)視野；另一方面也可以鍛煉學(xué)生的表達(dá)能力。

(二)豐富課外教學(xué)資源，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的能動性

教師可將與“木材保護(hù)與改性”課程密切相關(guān)的一些國內(nèi)外學(xué)術(shù)會議、行業(yè)會議的視頻資料介紹給學(xué)生，使學(xué)生更快速地接觸到行業(yè)的前沿知識。另外，教師還應(yīng)充分利用學(xué)生的業(yè)余時間，組織學(xué)生到與木材保護(hù)和改性內(nèi)容相關(guān)的企業(yè)進(jìn)行參觀實習(xí)，如木材防腐、木材阻燃、木材改性等企業(yè)，將課堂、書本中學(xué)習(xí)到的理論知識更好地和生產(chǎn)實踐相結(jié)合，真正做到理論和實踐的統(tǒng)一，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的能動性。

四、改革課程考核方式，促進(jìn)“教”與“學(xué)”的統(tǒng)一

在“木材保護(hù)與改性”課程教學(xué)過程中，傳統(tǒng)的成績考核方式主要是采用閉卷考試和平時成績(考勤及作業(yè)情況)相結(jié)合的方式，以分?jǐn)?shù)論能力。在多年的教學(xué)過程中，筆者深刻地感受到這種考核方式不僅無法正確地反映出學(xué)生的能力，而且還給學(xué)生帶來了沉重的學(xué)習(xí)壓力，嚴(yán)重地打擊了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。為此，筆者認(rèn)為應(yīng)對“木材保護(hù)與改性”課程的考核方式進(jìn)行改革，以適應(yīng)技術(shù)應(yīng)用型高校學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)[3]。具體的改革建議如下：“木材保護(hù)與改性”課程的考核應(yīng)貫穿于課程學(xué)習(xí)的各個環(huán)節(jié)，注重對學(xué)生的知識進(jìn)行考核的同時，還要注重對學(xué)生能力的考核，一般能力考核成績和期末卷面成績各占50%。①能力考核成績。為了讓學(xué)生能夠更加積極地投入到課程的各個學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)中，如文獻(xiàn)收集、課堂討論匯報、實驗報告和實習(xí)調(diào)研報告的撰寫等環(huán)節(jié)，應(yīng)在各個環(huán)節(jié)中設(shè)有檢驗學(xué)生學(xué)習(xí)水平的考核環(huán)節(jié)，該考核環(huán)節(jié)的成績占總成績的50%。②期末卷面成績。期末卷面考核是對課程學(xué)習(xí)效果的綜合檢驗，一般以綜合運(yùn)用題為主，考察學(xué)生運(yùn)用課堂理論知識解決生產(chǎn)實踐及科研問題的能力，卷面成績占總成績的50%。這種優(yōu)化后的考核評價體系，更加重視知識的學(xué)習(xí)和能力的提高，促進(jìn)了“教”與“學(xué)”的統(tǒng)一。

五、課程教學(xué)改革的效果

經(jīng)過教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方法的改革，學(xué)生開始不再被動、消極地接受填鴨式的知識灌輸。教師在上課前，將學(xué)生分成不同的學(xué)習(xí)小組，讓學(xué)生進(jìn)行課前的文獻(xiàn)查詢，并將知識點歸納總結(jié)，整理成PPT形式，穿插到課堂教學(xué)的不同環(huán)節(jié)進(jìn)行課堂講解。這種教學(xué)實踐，不僅激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，而且極大豐富了課堂教學(xué)內(nèi)容，有效地改變了以往枯燥、壓抑的課堂學(xué)習(xí)氣氛，使學(xué)生能夠真正參與到課堂學(xué)習(xí)中。

在實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，教師帶領(lǐng)學(xué)生開展了與“木材保護(hù)與改性”課程相關(guān)的“大學(xué)生創(chuàng)新計劃”“實驗室創(chuàng)新計劃”活動。教學(xué)實踐表明，學(xué)生動手實踐能力提高，并能夠主動利用所學(xué)理論知識設(shè)計試驗方案、優(yōu)化試驗工藝條件、分析實驗結(jié)果。

總之，“木材保護(hù)與改性”課程是一門具有鮮明特色的專業(yè)課程，如何使學(xué)生更好地學(xué)習(xí)好這門課程，還需要更多的教師在實踐教學(xué)過程中不斷探索、思考、改進(jìn)，借助“木材保護(hù)與改性”課程教學(xué)改革經(jīng)驗，促進(jìn)課程教學(xué)體系的優(yōu)化和教學(xué)質(zhì)量的提高。

[1] 張世鋒，周文瑞.木材科學(xué)與工程專業(yè)“膠黏劑與涂料”課程教學(xué)改革初探[J].科教導(dǎo)刊，2015(11)：87-88.

[2] 曹金珍.“木材保護(hù)與改性”課程雙語教學(xué)實踐與體會[J].中國林業(yè)教育，2012，30(5)：73-75.

[3] 郭曉磊，曹平祥，那斌，等.木材科學(xué)與工程專業(yè)“木材切削原理與刀具”課程教學(xué)優(yōu)化的探討[J].教育教學(xué)論壇，2014，46(11)：173-175.

(責(zé)任編輯 孫艷玲)