涂料與黏結劑專業課程案例牽引式教學探索與應用

靳 凱 , 張 玥

(中國海洋大學 材料科學與工程學院 , 山東 青島 266000)

0 前言

涂料與黏結劑課程作為中國海洋大學高分子材料與科學工程專業的選修課之一,對高分子行業中常用的涂料和黏結劑材料進行了講解。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等環節。在黏結劑部分中,該課程討論了其常見種類、黏結機制和配方設計等環節。涂料與黏結劑課程涉及有機高分子的相關基礎知識,參與學習的學生需要提前修習有機化學和高分子化學等預備課程。本課程的教學目標是為學生建立有實踐意義,且結構完整的涂料和黏結劑知識框架。

案例牽引式教學最初由古希臘哲學家蘇格拉底開創。哈佛法學院首次將案例牽引式教學應用于現代教育,哈佛商學院將其推廣并獲得成功,隨后該教學方式逐漸被全球其他國家和地區廣泛引進,于20世紀80年代引入我國并逐步拓展應用于各種學科的教學中。案例是案例式教學法的重要基礎,通過具體的案例,讓學生在具體的問題情景下進行直接思考并得到真切感悟,教師根據課程需求和教學內容,調動學生對教學案例開展討論和分析,并從互動和表達活動中汲取知識,通過教學的互動性,豐富了復雜現象的表現方法,鍛煉了學生主動探索的能力,提高了學生掌握新知識并且順利將理論知識應用到實踐問題中的能力[1]。

本研究將案例牽引式教學引入涂料與黏結劑課程教學,力求突破原有的高分子課程模式,以應用案例為牽引將材料組成—形成機制—制造方法融合其中,形成新的體系和結構。理論聯系實際,產學融合,讓企業進課堂,讓學生進企業,進一步夯實所學知識。

1 涂料與黏結劑專業課程特點

涂料與黏結劑主要介紹材料的結構組成、形成機制、制備技術和應用范圍,具有“新、專、散”的特點。

“新”指的是該課程的內容新。“專”指的是高分子課程的知識是具有系統性和專業性的。包括高分子化學、高分子物理、材料科學基礎、有機化學等一系列專業基礎課程為鋪墊,涂料與黏結劑之類的專業課程在此基礎上才能展開,這要求教師應該將主要的知識點和重難點進行充分而有序的講解,避免在不相關的內容上浪費過多時間和精力。

“散”指的是課程資源散,有一定的知識分散性。由于材料組成多樣,制造方法復雜,知識體量龐雜,不同方法對應不同的海量知識,學生難以理解、容易混淆。

2 教學中存在的問題

涂料與黏結劑在教學過程中主要存在兩方面的問題,即理論知識問題和實踐問題[2]。理論知識層面主要存在的問題是傳統教學體系的不適應性。涂料與黏結劑體系涉及繁雜的理論框架,具有不同側重方向的知識點增加了其梳理難度,同時由于市場對產品的要求越來越嚴格,其理論基礎和實踐應用飛速發展,傳統的固定教學體系在這門課程的教學過程中表現并不好。另外,學生對相關學科知識的缺乏導致其無法順利開展涂料與黏結劑的深入學習,對反應機制的不理解很大程度上影響了完整知識體系的建立,也導致其無法運用所學知識解決涂料與黏結劑開發過程中遇到的問題。

涂料與黏結劑作為應用性和實踐性很強的課程,課堂教學存在過程枯燥,過分看重知識學習,忽略實踐能力的培養等問題。傳統的純理論教學無法滿足教學要求,其實驗類教學內容在教學過程中越來越重要。涂料與黏結劑實驗課內容不僅能幫助學生了解材料的合成在實踐過程中的操作流程,而且能幫助學生在實踐過程中回顧了高分子材料在實驗過程中的反正過程和機制,使學生對知識有更深入的把握,對理論體系有更全面的完善,對涂料與黏結劑工藝改進有更廣闊的思路。但是實驗內容的進展受到教學資源的制約。涂料和黏結劑種類繁多,現有教學資源不能體現高分子專業的特色,內容雜而不透,缺乏總結和梳理,材料生產和應用單位的實際技術和需求難以納入教學資源。

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

3 課程研究過程

對于牽引式教學在涂料與黏結劑中的應用,首先探索了“真聽真看真感受”涂料與黏結劑專業課案例教學方法。探索了以涂料和黏結劑的實際應用為案例對象的知識牽引式教學法,面向日常生活和生產實際的“真操實練”教學實踐和材料合成訓練,革新了考核模式,以小組為單位,強化學生分工協作,提交考核材料。變革了評分模式,強化學生創新,以匯報講演和自研材料為評分依據。

探索了高分子專業學生產學融合知識創新實踐方法。修訂和優化了教學大綱,明確需求導向,聚焦產業痛點和熱點。建立了產教互動,請企業專家進課堂授課,讓學生進企業實踐。面向產品研發或生產問題,企業出題,學生解題,產教融合。

為了提高涂料與黏結劑課程的教學效果,根據材料生產制造的具體特點,結合學生的知識架構和認知規律,對教學大綱進行修訂和優化,并進行了專業認證的統籌。建立了科研、生產、教學一體的實時化案例教學模式,以提高教學的針對性。同時,將基礎知識和知識要點融入實際案例中,使學生能夠更好地理解和應用。為了加強產學融合,邀請企業進入課堂,讓學生有機會走進企業,實現雙向互動。這樣可以讓學生更好地了解行業實踐和最新發展,培養學生的實踐能力和職業素養。為了提高教學質量,強化了過程考核和學習能力考核,并建立了以學生為本的教學考核體系。注重學生的學以致用能力,建設了相應的考核體系,以確保學生能夠將所學知識應用到實際問題中。通過以上的教學改革和措施,期望能夠加強涂料與黏結劑課程的教學價值,為學生提供更有價值和更好吸收的知識,使學生能夠適應行業的發展需求。

4 課程改革措施

為了提升涂料與黏結劑專業課程的教學效果,以材料學院高分子系為核心,深入了解高分子生產制造領域對人才的需求和教學特點。在此基礎上,積極探索了關于高分子專業課程的教學體系改進路線。建立了清晰的組織架構,確保各個教學資源的整合和管理。通過明確的職責分工和協作方式,高效地開展教學資源的開發和更新工作。制定了開發規范,確保教學資源的質量和可用性。在實施策略方面,采取靈活多樣的方法,除了傳統的課堂教學,還引入了實驗室實踐、案例分析、項目實訓等教學形式,以提供更多元化的學習體驗和實際操作機會。通過綜合運用多維度教學資源體系、優化組織架構、靈活實施策略和科學評價激勵措施,提升涂料與黏結劑專業課程的教學效果,為學生的職業發展奠定堅實基礎。具體的措施包括:

4.1 案例教學

在涂料與黏結劑專業課程中,以船舶和海工用典型涂料與黏結劑為案例,采用討論法教學的方式進行教學。通過組織學生進行討論,剖析了這些涂料與黏結劑的材料特點和性能要求等方面的內容。同時,將課程知識內容與實際案例相結合,以確保學生能夠理解和應用所學知識。在討論過程中,著重指導學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劑的特點和要求,學生可以掌握適用于船舶和海工用涂料與黏結劑的制備方法,從而滿足實際應用需求。為了提高學生的實踐能力,還指導學生編制具有實踐指導價值的制造大綱。通過制造大綱的編制,學生可以將理論知識與實際操作相結合,從而更好地理解和應用涂料與黏結劑的制備過程。通過對船舶和海工用典型涂料與黏結劑案例的討論和實踐,學生可以深入了解這些材料的特點和性能要求,并掌握適用于實際工程的制備方法。

4.2 舉辦專題講座

為了豐富學生的學習經驗并提供一線信息,聯合海大百川講壇舉辦專題講座并邀請涂料及黏結劑領域的一線專家參與。這些專家通過科普講座的形式與學生分享他們在制造和應用方面的經驗和見解。在講座中,專家可以介紹他們在一線生產中的實際經驗,分享他們在涂料及黏結劑領域的專業知識和技術,暢談涂料及黏結劑的應用發展前景,探討行業的趨勢和未來的發展方向。為了讓學生更直接地獲取一線信息,專家可以使用典型案例進行講解。通過案例分析,學生可以更好地理解涂料及黏結劑在實際應用中的問題和解決方法。為了擴大講座的影響力,還計劃通過網絡平臺進行直播互動。這樣,不僅可以讓更多的人參與到講座中,還可以提供實時的互動和問答環節,使學生和觀眾能夠與專家進行交流和討論。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,可以增加課程和學院的知名度,吸引更多的學生和行業人士參與到相關領域的學習和研究中。

4.3 理論和實踐考核

為了進一步提高教學效果,在上述教學方法的基礎上加強平時考核,將學生的平時表現納入考核范圍。除了對基礎理論的考核,還將加強對學生實踐能力的考核。將針對企業實際生產和應用需求,設計考核內容,以調動學生的自主學習和創新積極性。例如,可以要求學生進行創新性涂料與黏結劑的設計,或者優化生產工藝的設計。這樣的考核依據將更貼近實際應用,幫助學生將所學知識應用到實際問題中,并促進學生對知識的學習和消化。通過加強過程考核,可以更全面地評估學生的學習情況,并激發學生的學習動力。同時,這也可以幫助學生培養自主學習和創新能力,使學生更好地適應未來的工作和應用需求。

通過以上教學方法和考核措施的綜合運用,相信學生將能夠更深入地學習涂料與黏結劑領域的知識,并將其運用到實際工程中。這將為學生未來的職業發展奠定堅實的基礎。

5 總結

在涂料與黏結劑課程基礎上,將牽引式教學方法引入教學體系中,探索了專業課案例教學方法,知識創新實踐方法,修訂和優化了教學大綱,通過產業調研與企業建立聯系以獲取優質案例來源。將船舶和海工用典型涂料與黏結劑案例應用到教學中,通過海大百川講壇與一線專家取得聯系,通過實踐促進學生積極性和創新性。牽引式教學方法在涂料與黏結劑課程中的應用是一個任重而道遠的過程,時代的發展也對涂料與黏結劑課程教學體系不斷提出新的挑戰,需要不斷努力,通過課程平臺為學生提供更好的學習環境。