官冬玲
木质材料检测课程实践性教学体系设计
官冬玲
摘 要:木质材料检测课程的学习在木材加工专业体系中有很重要的价值,这门课程是以培养学生掌握木质材料的种类、性能、特点、性质检测为基本目标,能对木质材料的物理、力学、化学性质做准确的检测并出具有关证明。本文介绍了提高木质材料实践教学效果的各种方法,通过各种训练模式,使学生能掌握用完成木质材料检测任务,加强实践能力。
关键词:材料检测;实践教学;改革
官冬玲/福建林业职业技术学院讲师,硕士(福建南平353000)。
木质材料检测是高职木材加工技术一门专业核心课程,木材加工是建立在木质材料为基础上的各种加工,加工工艺取决于木材的用途,而用途取决于材料的性质和特点,所以学生要掌握材料的性质、特点和检测方法。在家具制造中,木质材料的费用占产品成本的50%以上,学生要做到合理安排材料的用途。传统的教学方法是教师在课堂上对木质材料的类型、性能、特点、检测方法等有关知识逐一向学生进行讲解,材料种类多、指标多、性能多,枯燥乏味,学生无法掌握,容易混淆,学习效果不佳,动手能力也无法完成,所以根据企业生产岗位的要求和高职学生的培养目标,结合林业学院学生的实际情况,我们对木质材料检测的课程的教学进行了全面剖析,设计了一套新的教学方案,目的在于让学生掌握如何使用检测工具对木材和人造板、木质家具进行物理和力学、有毒有害物质的检测,强化学生的动手能力,提高职业素养,尽快使用生产单位的工作要求。
原来这门课程使用的是本科教材,理论知识较多,又没有合适的专科教材。在经过这门课程两轮的教学中,组织课程组教师重新编写了《木质材料检测》校本教材,把60个课时的教学任务分解为7个教学情景14个教学任务,7个情境分别是:检测工作准备,包括组建检测团队、掌握检测分析方法、收集企业信息、解读检测报表等内容;实木检测,包括实木材料构造、物理性质、力学性质、缺陷检测、分析与评价等内容;竹材检测,包括竹材材料构造、物理性质、力学性质、缺陷检测、分析与评价等内容;藤材检测,包括藤材材料构造、物理性质、力学性质、缺陷检测、分析与评价等内容;作物检测,包括作物材料构造、物理性质、力学性质、缺陷检测、分析与评价等内容;人造板检测,包括集成材材料构造、物理性质、力学性质、化学性质、缺陷检测、分析与评价、甲醛检测等内容;集成材检测,包括集成材材料构造、物理性质、力学性质、化学性质、缺陷检测、分析与评价、甲醛检测等内容;情景8:木地板检测。包括木地板材料构造、物理性质、力学性质、化学性质、缺陷检测、分析与评价、甲醛检测等内容。
每个情景又分为2个教学任务,一共14个教学任务,每个教学任务由教学任务表(任务描述、任务目标、相关知识、实训设备与材料、任务组织、任务实施、工作成果、注意事项)、知识准备、案例分析、知识拓展、实训训练共同组成。
在这门课程的教学研究改革中,我们减少了理论课时,增加了实践课时,总学时60课时,实践课时达到60%的比例。理论教学缩短了木质材料讲述课时,重点讲授最近几年出现的木质材料,通过具体案例让学生了解每种木质材料的特点、应用、性质。另外,把装饰材料的最新成果,例如红木家具、集成材、整体橱柜等引入教学内容,进一步提高了学生的学习热情。
要提高学生的动手能力,必须配备好的实验室。学院投资15万元建设了木质材料检测实训室,按一体化实训室建设,模拟企业材料检测岗位进行设计,规划有标本陈列区、检测操作区、成果展示区、创新工艺区,总面积为100平方米。实训室配备有红豆杉、花梨木、酸枝木、紫檀木等各类实木标本,收集有中密度板、胶合板、集成材、竹材胶合板等各类人造板材,配备有非接触式含水率测定仪、数码显微镜(ZSA302型,300万像素CCD摄像头)、干燥箱(DHG-9076A,微电脑智能控温仪,设定、箱内温度同时数字显示,控温范围(℃):室温 +10~300)、10倍放大镜、50倍和 100倍便携式显微镜、电子天平等设施和设备,固定资产为10万元,学生的课堂即是一个木质材料检测的工作岗位,学生完成知识学习后可以马上使用这些检测设备,检测材料性质,培养实践能力,方便教学和实训。
要教好学生,老师的专业素质首先要提高。所以木质材料检测课程组的五位老师在2010-2012年的三年暑假期间先后到福建华闽古典家具有限公司、福建政和碧峰竹叶有限公司、中国(莆田)标准木业公司、南平华天家具公司进行了为期6个月的企业锻炼活动。专业教师下厂锻炼,亲身体验生产一线的工作,拉近了课堂和企业的距离,学习了企业的先进生产技术,提高了教师的实践能力,有效地促进了业务水平的提高。莆田仙游是全国最大的古典家具生产基地,技术最先进。我们在福建莆田的华闽古典家具公司和连天红(福建)家具公司、福建仙游古典家具工业城、福建仙游古典家具检测中心等地方进行了详细调查,采集了最新的木质材料标本和图片,如紫檀木、红酸枝,学习了新的检测工艺,了解了新的进口木材鉴定方法和标准。
教师充分备课,全部采用多媒体课件等多种现代教学手段,增加了木质材料,图片和视频,加深了学生对材料性质、用途、图案等感性认识。
教师参加科研项目《重组竹热压工艺与质量控制的研究》(福建省教育厅2012年科技立项A类项目),校企合作,扩大了社会影响。
学生要能充分识别木材标本,观察木材标本的宏观构造,包括心边材、年轮、管孔、树脂道。纹理、颜色、气味等。同时对学生进行技能考核,标本一共有两套,学生学习使用一套,考试时采用另一套,只有编号,没有标签,要求学生能快速、准确地识别标本的名称和说出主要用途。
例如学生在完成木材微观构造时的鉴定,要严格按照操作流程进行。
1.横切面宏观构造(体视显微镜)图拍摄。用锋利小刀或单面刀片将试样的横切面削平削光滑,利用数码体视显微镜进行拍照,也可以在永久切片的横切面上拍摄,构造图的放大倍数一般为5~10倍,要求不少于2个完整的生长轮,也可以在拍照过程中设定某一比例尺。
2.横切面微观构造图拍摄。将制好的横切面切片在数码生物显微镜下用4倍的物镜进行拍照,构造图的放大倍数一般为20~40倍,要求不少于1个完整的生长轮,生长轮过宽者可越过生长轮界拍摄早晚材,应能看清楚星散或星散-聚合状轴向薄壁组织,也可以在拍照过程中设定某一比例尺。
3.弦切面微观构造图拍摄。将制好的弦切面切片在数码生物显微镜下用10倍的物镜进行拍照,构造图的放大倍数一般为50~100倍,针叶材要求能看清楚管胞壁螺纹加厚,阔叶材要求能看清楚分隔木纤维,也可以在拍照过程中设定某一比例尺。
4.径切面微观构造图拍摄。将制好的横切面切片在数码生物显微镜下用40倍的物镜进行拍照,构造图的放大倍数一般为100~200倍,针叶材要求能看清楚交叉场纹孔、射线管胞内壁齿状加厚,也可以在拍照过程中设定某一比例尺。
学校在进行新校区的建设,有很多建设项目要用到木质材料,如学生宿舍的组合床、办公桌椅、文件柜,我们要求学生参与这些项目,对木质材料进行检测。
如学生公寓的组合床项目布置给学生完成,学生四人一组检测,要求检测杉木床板的含水率和硬度指标、边角缺陷,检测中密度板的硬度、甲醛含量,并把检测过程和结论做成PPT课件,在课堂上演示,相互讨论,指出检测工艺中的优点和缺点,对材料做出检测结论,最后形成方案供有关部门参考。这种做法有利于培养学生的设计思维能力,而且项目很实际。
在课程学习中,安排4个课时的市场调查。首先,由老师带领,用1个课时对市内的主要木质材料市场(亿发建材城、马坑路建材一条街、汽车站家具商场)进行介绍。主要是介绍各市场的主营建材种类、分布情况,辐射区域、及交通路线,为后续调查做准备。然后,利用4个课时按照材料分类(如实木、人造板、地板木等)自主选择一个材料市场,进行分组调研,再利用1个课时进行调查成果总结评比。调查结束后,每个调查小组都要撰写调研报告和制作课件,并推选一名代表在全班进行讲解、自评、互评。所有调查成果共享,作为全班同学以后学习和工作中的参考资料。
在综合实训中,安排了4个课时参观南平豪亨国际家具博览园,学生8人一组,在导购经理的带领下观看了实木家具、红木家具、板式家具和藤椅家具、竹材家具等各类家具,通过分析不同产品和不同部位、不同档次应该使用的木质材料,加深对木质材料的认识和了解,较好地掌握材料的色彩、光泽、质地、质感、纹理、图案、形体和性能在满足功能需求和表现装修风格中所起的作用。
在每个学期末系里都会安排2周的顶岗实习,学生在福建华闽古典家具有限公司实习期间,认真学习了红木检测、家具检测各类方法,观看了实木家具生产车间的生产流水线,在加工生产过程中了解材料的品种、加工方法、适用范围和施工工艺,了解了烤漆和喷漆的区别,加深了对材料性能的认识。
通过对《木质材料检测课程》实践教学的改革与创新,我们建立了这门课程新的教学模式,实践课时为36个课时,达到总学时60课时的60%。
明确工作任务——知识介绍(性质和特征)——案例分析——知识拓展——材料识别——材料识别技能考核——材料检测(密度、含水率、宏观构造、微观构造)——企业项目设计——市场调查——材料检测项目设计——评价。
这种方式激发了学生的学习兴趣,提高了学生学习的自觉性和主动性,强化了学生的组织能力和团队精神。通过自主探究式的学习,为学生可持续发展所必备的学习能力的培养打下了良好的基础,大大提高了职业能力,最终达到高职培养目标——培养优秀动手能力的职业人才。
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[1]尹建.建筑材料教学改革实践[J].株洲师范高等专科学校学报,2004,(9)
[2]李飞.材料性能检测实验教学模式的改革与实践[J].实验技术与管理,2008,(25)
中图分类号:G712
B
1671-6531(2012)12-0126-02
:姚 旺