涂料與黏結(jié)劑專業(yè)課程案例牽引式教學(xué)探索與應(yīng)用

靳 凱 , 張 玥

(中國海洋大學(xué) 材料科學(xué)與工程學(xué)院 , 山東 青島 266000)

0 前言

涂料與黏結(jié)劑課程作為中國海洋大學(xué)高分子材料與科學(xué)工程專業(yè)的選修課之一,對(duì)高分子行業(yè)中常用的涂料和黏結(jié)劑材料進(jìn)行了講解。在涂料部分中,該課程討論了其基本成分、成膜原理和制備技術(shù)等環(huán)節(jié)。在黏結(jié)劑部分中,該課程討論了其常見種類、黏結(jié)機(jī)制和配方設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)。涂料與黏結(jié)劑課程涉及有機(jī)高分子的相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí),參與學(xué)習(xí)的學(xué)生需要提前修習(xí)有機(jī)化學(xué)和高分子化學(xué)等預(yù)備課程。本課程的教學(xué)目標(biāo)是為學(xué)生建立有實(shí)踐意義,且結(jié)構(gòu)完整的涂料和黏結(jié)劑知識(shí)框架。

案例牽引式教學(xué)最初由古希臘哲學(xué)家蘇格拉底開創(chuàng)。哈佛法學(xué)院首次將案例牽引式教學(xué)應(yīng)用于現(xiàn)代教育,哈佛商學(xué)院將其推廣并獲得成功,隨后該教學(xué)方式逐漸被全球其他國家和地區(qū)廣泛引進(jìn),于20世紀(jì)80年代引入我國并逐步拓展應(yīng)用于各種學(xué)科的教學(xué)中。案例是案例式教學(xué)法的重要基礎(chǔ),通過具體的案例,讓學(xué)生在具體的問題情景下進(jìn)行直接思考并得到真切感悟,教師根據(jù)課程需求和教學(xué)內(nèi)容,調(diào)動(dòng)學(xué)生對(duì)教學(xué)案例開展討論和分析,并從互動(dòng)和表達(dá)活動(dòng)中汲取知識(shí),通過教學(xué)的互動(dòng)性,豐富了復(fù)雜現(xiàn)象的表現(xiàn)方法,鍛煉了學(xué)生主動(dòng)探索的能力,提高了學(xué)生掌握新知識(shí)并且順利將理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)踐問題中的能力[1]。

本研究將案例牽引式教學(xué)引入涂料與黏結(jié)劑課程教學(xué),力求突破原有的高分子課程模式,以應(yīng)用案例為牽引將材料組成—形成機(jī)制—制造方法融合其中,形成新的體系和結(jié)構(gòu)。理論聯(lián)系實(shí)際,產(chǎn)學(xué)融合,讓企業(yè)進(jìn)課堂,讓學(xué)生進(jìn)企業(yè),進(jìn)一步夯實(shí)所學(xué)知識(shí)。

1 涂料與黏結(jié)劑專業(yè)課程特點(diǎn)

涂料與黏結(jié)劑主要介紹材料的結(jié)構(gòu)組成、形成機(jī)制、制備技術(shù)和應(yīng)用范圍,具有“新、專、散”的特點(diǎn)。

“新”指的是該課程的內(nèi)容新?！皩！敝傅氖歉叻肿诱n程的知識(shí)是具有系統(tǒng)性和專業(yè)性的。包括高分子化學(xué)、高分子物理、材料科學(xué)基礎(chǔ)、有機(jī)化學(xué)等一系列專業(yè)基礎(chǔ)課程為鋪墊,涂料與黏結(jié)劑之類的專業(yè)課程在此基礎(chǔ)上才能展開,這要求教師應(yīng)該將主要的知識(shí)點(diǎn)和重難點(diǎn)進(jìn)行充分而有序的講解,避免在不相關(guān)的內(nèi)容上浪費(fèi)過多時(shí)間和精力。

“散”指的是課程資源散,有一定的知識(shí)分散性。由于材料組成多樣,制造方法復(fù)雜,知識(shí)體量龐雜,不同方法對(duì)應(yīng)不同的海量知識(shí),學(xué)生難以理解、容易混淆。

2 教學(xué)中存在的問題

涂料與黏結(jié)劑在教學(xué)過程中主要存在兩方面的問題,即理論知識(shí)問題和實(shí)踐問題[2]。理論知識(shí)層面主要存在的問題是傳統(tǒng)教學(xué)體系的不適應(yīng)性。涂料與黏結(jié)劑體系涉及繁雜的理論框架,具有不同側(cè)重方向的知識(shí)點(diǎn)增加了其梳理難度,同時(shí)由于市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品的要求越來越嚴(yán)格,其理論基礎(chǔ)和實(shí)踐應(yīng)用飛速發(fā)展,傳統(tǒng)的固定教學(xué)體系在這門課程的教學(xué)過程中表現(xiàn)并不好。另外,學(xué)生對(duì)相關(guān)學(xué)科知識(shí)的缺乏導(dǎo)致其無法順利開展涂料與黏結(jié)劑的深入學(xué)習(xí),對(duì)反應(yīng)機(jī)制的不理解很大程度上影響了完整知識(shí)體系的建立,也導(dǎo)致其無法運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決涂料與黏結(jié)劑開發(fā)過程中遇到的問題。

涂料與黏結(jié)劑作為應(yīng)用性和實(shí)踐性很強(qiáng)的課程,課堂教學(xué)存在過程枯燥,過分看重知識(shí)學(xué)習(xí),忽略實(shí)踐能力的培養(yǎng)等問題。傳統(tǒng)的純理論教學(xué)無法滿足教學(xué)要求,其實(shí)驗(yàn)類教學(xué)內(nèi)容在教學(xué)過程中越來越重要。涂料與黏結(jié)劑實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容不僅能幫助學(xué)生了解材料的合成在實(shí)踐過程中的操作流程,而且能幫助學(xué)生在實(shí)踐過程中回顧了高分子材料在實(shí)驗(yàn)過程中的反正過程和機(jī)制,使學(xué)生對(duì)知識(shí)有更深入的把握,對(duì)理論體系有更全面的完善,對(duì)涂料與黏結(jié)劑工藝改進(jìn)有更廣闊的思路。但是實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的進(jìn)展受到教學(xué)資源的制約。涂料和黏結(jié)劑種類繁多,現(xiàn)有教學(xué)資源不能體現(xiàn)高分子專業(yè)的特色,內(nèi)容雜而不透,缺乏總結(jié)和梳理,材料生產(chǎn)和應(yīng)用單位的實(shí)際技術(shù)和需求難以納入教學(xué)資源。

缺乏教學(xué)案例是案例牽引式教學(xué)在涂料與黏結(jié)劑中應(yīng)用存在的主要問題。涂料與黏結(jié)劑的應(yīng)用比較廣泛,但教學(xué)案例的選擇必須慎重。教師將實(shí)際應(yīng)用中的案例經(jīng)過加工帶入課堂,這種案例既要符合教學(xué)系統(tǒng)性的要求,又要具有特定內(nèi)容的典型性[3]。若選擇的案例較困難,缺乏相關(guān)知識(shí)的學(xué)生會(huì)無從下手,從而無法順利地從案例中汲取到知識(shí);若案例缺乏典型性和代表性,學(xué)生無法在正確的層面獲得提升,也無法建立完整且先進(jìn)的知識(shí)體系。因此教學(xué)案例的選擇是一個(gè)值得被深入研究的內(nèi)容。

3 課程研究過程

對(duì)于牽引式教學(xué)在涂料與黏結(jié)劑中的應(yīng)用,首先探索了“真聽真看真感受”涂料與黏結(jié)劑專業(yè)課案例教學(xué)方法。探索了以涂料和黏結(jié)劑的實(shí)際應(yīng)用為案例對(duì)象的知識(shí)牽引式教學(xué)法,面向日常生活和生產(chǎn)實(shí)際的“真操實(shí)練”教學(xué)實(shí)踐和材料合成訓(xùn)練,革新了考核模式,以小組為單位,強(qiáng)化學(xué)生分工協(xié)作,提交考核材料。變革了評(píng)分模式,強(qiáng)化學(xué)生創(chuàng)新,以匯報(bào)講演和自研材料為評(píng)分依據(jù)。

探索了高分子專業(yè)學(xué)生產(chǎn)學(xué)融合知識(shí)創(chuàng)新實(shí)踐方法。修訂和優(yōu)化了教學(xué)大綱,明確需求導(dǎo)向,聚焦產(chǎn)業(yè)痛點(diǎn)和熱點(diǎn)。建立了產(chǎn)教互動(dòng),請(qǐng)企業(yè)專家進(jìn)課堂授課,讓學(xué)生進(jìn)企業(yè)實(shí)踐。面向產(chǎn)品研發(fā)或生產(chǎn)問題,企業(yè)出題,學(xué)生解題,產(chǎn)教融合。

為了提高涂料與黏結(jié)劑課程的教學(xué)效果,根據(jù)材料生產(chǎn)制造的具體特點(diǎn),結(jié)合學(xué)生的知識(shí)架構(gòu)和認(rèn)知規(guī)律,對(duì)教學(xué)大綱進(jìn)行修訂和優(yōu)化,并進(jìn)行了專業(yè)認(rèn)證的統(tǒng)籌。建立了科研、生產(chǎn)、教學(xué)一體的實(shí)時(shí)化案例教學(xué)模式,以提高教學(xué)的針對(duì)性。同時(shí),將基礎(chǔ)知識(shí)和知識(shí)要點(diǎn)融入實(shí)際案例中,使學(xué)生能夠更好地理解和應(yīng)用。為了加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)融合,邀請(qǐng)企業(yè)進(jìn)入課堂,讓學(xué)生有機(jī)會(huì)走進(jìn)企業(yè),實(shí)現(xiàn)雙向互動(dòng)。這樣可以讓學(xué)生更好地了解行業(yè)實(shí)踐和最新發(fā)展,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和職業(yè)素養(yǎng)。為了提高教學(xué)質(zhì)量,強(qiáng)化了過程考核和學(xué)習(xí)能力考核,并建立了以學(xué)生為本的教學(xué)考核體系。注重學(xué)生的學(xué)以致用能力,建設(shè)了相應(yīng)的考核體系,以確保學(xué)生能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際問題中。通過以上的教學(xué)改革和措施,期望能夠加強(qiáng)涂料與黏結(jié)劑課程的教學(xué)價(jià)值,為學(xué)生提供更有價(jià)值和更好吸收的知識(shí),使學(xué)生能夠適應(yīng)行業(yè)的發(fā)展需求。

4 課程改革措施

為了提升涂料與黏結(jié)劑專業(yè)課程的教學(xué)效果,以材料學(xué)院高分子系為核心,深入了解高分子生產(chǎn)制造領(lǐng)域?qū)θ瞬诺男枨蠛徒虒W(xué)特點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上,積極探索了關(guān)于高分子專業(yè)課程的教學(xué)體系改進(jìn)路線。建立了清晰的組織架構(gòu),確保各個(gè)教學(xué)資源的整合和管理。通過明確的職責(zé)分工和協(xié)作方式,高效地開展教學(xué)資源的開發(fā)和更新工作。制定了開發(fā)規(guī)范,確保教學(xué)資源的質(zhì)量和可用性。在實(shí)施策略方面,采取靈活多樣的方法,除了傳統(tǒng)的課堂教學(xué),還引入了實(shí)驗(yàn)室實(shí)踐、案例分析、項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)等教學(xué)形式,以提供更多元化的學(xué)習(xí)體驗(yàn)和實(shí)際操作機(jī)會(huì)。通過綜合運(yùn)用多維度教學(xué)資源體系、優(yōu)化組織架構(gòu)、靈活實(shí)施策略和科學(xué)評(píng)價(jià)激勵(lì)措施,提升涂料與黏結(jié)劑專業(yè)課程的教學(xué)效果,為學(xué)生的職業(yè)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。具體的措施包括:

4.1 案例教學(xué)

在涂料與黏結(jié)劑專業(yè)課程中,以船舶和海工用典型涂料與黏結(jié)劑為案例,采用討論法教學(xué)的方式進(jìn)行教學(xué)。通過組織學(xué)生進(jìn)行討論,剖析了這些涂料與黏結(jié)劑的材料特點(diǎn)和性能要求等方面的內(nèi)容。同時(shí),將課程知識(shí)內(nèi)容與實(shí)際案例相結(jié)合,以確保學(xué)生能夠理解和應(yīng)用所學(xué)知識(shí)。在討論過程中,著重指導(dǎo)學(xué)生確定合適的涂料制備方法。通過研究和分析不同涂料與黏結(jié)劑的特點(diǎn)和要求,學(xué)生可以掌握適用于船舶和海工用涂料與黏結(jié)劑的制備方法,從而滿足實(shí)際應(yīng)用需求。為了提高學(xué)生的實(shí)踐能力,還指導(dǎo)學(xué)生編制具有實(shí)踐指導(dǎo)價(jià)值的制造大綱。通過制造大綱的編制,學(xué)生可以將理論知識(shí)與實(shí)際操作相結(jié)合,從而更好地理解和應(yīng)用涂料與黏結(jié)劑的制備過程。通過對(duì)船舶和海工用典型涂料與黏結(jié)劑案例的討論和實(shí)踐,學(xué)生可以深入了解這些材料的特點(diǎn)和性能要求,并掌握適用于實(shí)際工程的制備方法。

4.2 舉辦專題講座

為了豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)并提供一線信息,聯(lián)合海大百川講壇舉辦專題講座并邀請(qǐng)涂料及黏結(jié)劑領(lǐng)域的一線專家參與。這些專家通過科普講座的形式與學(xué)生分享他們?cè)谥圃旌蛻?yīng)用方面的經(jīng)驗(yàn)和見解。在講座中,專家可以介紹他們?cè)谝痪€生產(chǎn)中的實(shí)際經(jīng)驗(yàn),分享他們?cè)谕苛霞梆そY(jié)劑領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí)和技術(shù),暢談涂料及黏結(jié)劑的應(yīng)用發(fā)展前景,探討行業(yè)的趨勢(shì)和未來的發(fā)展方向。為了讓學(xué)生更直接地獲取一線信息,專家可以使用典型案例進(jìn)行講解。通過案例分析,學(xué)生可以更好地理解涂料及黏結(jié)劑在實(shí)際應(yīng)用中的問題和解決方法。為了擴(kuò)大講座的影響力,還計(jì)劃通過網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)進(jìn)行直播互動(dòng)。這樣,不僅可以讓更多的人參與到講座中,還可以提供實(shí)時(shí)的互動(dòng)和問答環(huán)節(jié),使學(xué)生和觀眾能夠與專家進(jìn)行交流和討論。此外,講座也可以起到一定的宣傳作用。通過宣傳和推廣講座的信息,可以增加課程和學(xué)院的知名度,吸引更多的學(xué)生和行業(yè)人士參與到相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)習(xí)和研究中。

4.3 理論和實(shí)踐考核

為了進(jìn)一步提高教學(xué)效果,在上述教學(xué)方法的基礎(chǔ)上加強(qiáng)平時(shí)考核,將學(xué)生的平時(shí)表現(xiàn)納入考核范圍。除了對(duì)基礎(chǔ)理論的考核,還將加強(qiáng)對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力的考核。將針對(duì)企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)和應(yīng)用需求,設(shè)計(jì)考核內(nèi)容,以調(diào)動(dòng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新積極性。例如,可以要求學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新性涂料與黏結(jié)劑的設(shè)計(jì),或者優(yōu)化生產(chǎn)工藝的設(shè)計(jì)。這樣的考核依據(jù)將更貼近實(shí)際應(yīng)用,幫助學(xué)生將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際問題中,并促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的學(xué)習(xí)和消化。通過加強(qiáng)過程考核,可以更全面地評(píng)估學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,并激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力。同時(shí),這也可以幫助學(xué)生培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新能力,使學(xué)生更好地適應(yīng)未來的工作和應(yīng)用需求。

通過以上教學(xué)方法和考核措施的綜合運(yùn)用,相信學(xué)生將能夠更深入地學(xué)習(xí)涂料與黏結(jié)劑領(lǐng)域的知識(shí),并將其運(yùn)用到實(shí)際工程中。這將為學(xué)生未來的職業(yè)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

5 總結(jié)

在涂料與黏結(jié)劑課程基礎(chǔ)上,將牽引式教學(xué)方法引入教學(xué)體系中,探索了專業(yè)課案例教學(xué)方法,知識(shí)創(chuàng)新實(shí)踐方法,修訂和優(yōu)化了教學(xué)大綱,通過產(chǎn)業(yè)調(diào)研與企業(yè)建立聯(lián)系以獲取優(yōu)質(zhì)案例來源。將船舶和海工用典型涂料與黏結(jié)劑案例應(yīng)用到教學(xué)中,通過海大百川講壇與一線專家取得聯(lián)系,通過實(shí)踐促進(jìn)學(xué)生積極性和創(chuàng)新性。牽引式教學(xué)方法在涂料與黏結(jié)劑課程中的應(yīng)用是一個(gè)任重而道遠(yuǎn)的過程,時(shí)代的發(fā)展也對(duì)涂料與黏結(jié)劑課程教學(xué)體系不斷提出新的挑戰(zhàn),需要不斷努力,通過課程平臺(tái)為學(xué)生提供更好的學(xué)習(xí)環(huán)境。