郭明輝 于瑞冬
(東北林業(yè)大學(xué)生物質(zhì)材料科學(xué)與技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,黑龍江哈爾濱 150040)
自古以來木材就是人類使用廣泛的材料。木材學(xué)[1]以高分子復(fù)合體的生物材料為研究對(duì)象,是高等林業(yè)院校本科專業(yè)木材科學(xué)與工程(以下簡(jiǎn)稱木工)的專業(yè)基礎(chǔ)課。它是學(xué)習(xí)木材干燥、木材加工、木材保護(hù)與改性等后續(xù)課程的基礎(chǔ),也是木工專業(yè)考研的一門必考專業(yè)基礎(chǔ)課。因此,學(xué)好木材學(xué)對(duì)高等林業(yè)院校木工專業(yè)本科生來說,不僅非常重要,而且對(duì)日后的發(fā)展會(huì)有很大的幫助。
隨著時(shí)代的發(fā)展和科學(xué)的進(jìn)步,木材學(xué)的概念正在不斷更新。學(xué)者們的研究范圍也逐漸擴(kuò)大,原料也逐漸從純木材或來源于木材的范圍,擴(kuò)展到所有能夠提供木質(zhì)部成分或植物纖維的天然物質(zhì),并將它們統(tǒng)稱為木質(zhì)資源材料。木材學(xué)從木材的生長(zhǎng)、木材的化學(xué)組成、木材的宏觀和微觀構(gòu)造、木材的物理及力學(xué)性質(zhì)、木材的化學(xué)性質(zhì)以及木材的缺陷幾個(gè)方面系統(tǒng)的介紹了木材這種天然的高分子材料。另外,為維持我國林業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,書中還詳細(xì)介紹了竹類、藤灌類以及作物秸稈類等非木材的木質(zhì)資源材料,希望能充分利用更新速度更快的作物和農(nóng)業(yè)三剩物從而填補(bǔ)木材市場(chǎng)的空缺。在課堂教學(xué)之外,學(xué)校還設(shè)置有木材學(xué)實(shí)驗(yàn)課程,包括木材命名與分類、木材顯微構(gòu)造、木材識(shí)別、木材力學(xué)性能測(cè)試等實(shí)驗(yàn)。
今天我們國家的林業(yè)形勢(shì),需要一批素質(zhì)較高的專業(yè)人才。我國的森林資源相對(duì)世界來說較匱乏,自改革開放以來,大量森林被過度砍伐,天然木材資源流失。隨后國家實(shí)施了天然林保護(hù)工程[2],明確禁止采伐天然林,努力恢復(fù)我國森林資源。因此目前我國可用木材資源一部分靠進(jìn)口,另一部分為人工速生林,木材性能相對(duì)較差,而且木材加工利用率低。大多數(shù)木材加工企業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式粗放,經(jīng)濟(jì)效益低,加工污染大。要改變現(xiàn)狀,促進(jìn)林業(yè)發(fā)展,就必須注重林業(yè)人才的培養(yǎng),必須從專業(yè)基礎(chǔ)抓起。木材學(xué)作為研究木材資源的基礎(chǔ)學(xué)科,必須加大學(xué)習(xí)力度。
其次對(duì)于木工專業(yè),作為專業(yè)基礎(chǔ)課的木材學(xué)對(duì)學(xué)習(xí)其他課程有著很重要的啟發(fā)作用。它不僅引導(dǎo)學(xué)生的入門,在課程專業(yè)領(lǐng)域的講解也有一定的深度,培養(yǎng)了學(xué)生獨(dú)立分析能力、自學(xué)能力和創(chuàng)新能力[3]。木材學(xué)是否掌握的踏實(shí),是評(píng)價(jià)學(xué)生專業(yè)知識(shí)水平的要素之一。
木材學(xué)研究木材的構(gòu)造、性質(zhì)、機(jī)械加工性能,這對(duì)于板材加工企業(yè)來講,是生產(chǎn)的前提條件,因此木材學(xué)是人造板生產(chǎn)的理論基礎(chǔ)。木材科學(xué)的研究將有助于提高人造板的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。文獻(xiàn)[4]中提到從某種意義上講,《木材學(xué)》是指導(dǎo)人造板生產(chǎn)、研究的血液,在整個(gè)人造板生產(chǎn)中起到骨架作用。
在木材學(xué)課程中,涉及大量的木材宏觀特征識(shí)別和木材細(xì)胞微觀構(gòu)造的學(xué)習(xí),書中新概念和專業(yè)術(shù)語較多,內(nèi)容豐富,層次鮮明。因此既是內(nèi)行人可以查看的資料書,也是外行人了解木材的必看教材。
進(jìn)入21世紀(jì),我國面臨著一個(gè)嚴(yán)峻的問題,經(jīng)歷了改革開放的中國并沒有實(shí)現(xiàn)技術(shù)的獨(dú)立,創(chuàng)新型人才嚴(yán)重匱乏。所以國家規(guī)劃了一系列優(yōu)秀的工程師、優(yōu)秀的農(nóng)業(yè)和林業(yè)人才、優(yōu)秀的法律人才等的教育培養(yǎng)計(jì)劃。2010年國家啟動(dòng)“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”,東北林業(yè)大學(xué)木工專業(yè)加入到其中,這意味著我國林產(chǎn)加工業(yè)的高速發(fā)展以及國家對(duì)高等林業(yè)院校的重視程度有所加大,也體現(xiàn)了在新時(shí)期國家對(duì)農(nóng)林科學(xué)的重視。國家對(duì)林業(yè)的逐漸重視以及高校的課程改革也促進(jìn)了木材學(xué)的快速發(fā)展。木材學(xué)的內(nèi)容也得到擴(kuò)充,不僅全面研究木材,也逐漸開始研究其他生物質(zhì)材料,如竹材、藤灌木類、農(nóng)作物秸稈等。
高校把特色教學(xué)視為教育改革重點(diǎn)。教育部《關(guān)于全面提高高等教育質(zhì)量的若干意見》明確指出,高校應(yīng)強(qiáng)化自身的特色,合理定位、各展所長(zhǎng)。這使得作為林業(yè)院校特色學(xué)科的“木材學(xué)”課程得到了更好的發(fā)展平臺(tái),有了更多的機(jī)遇與挑戰(zhàn)[5],如東北林業(yè)大學(xué)廣泛利用東北地區(qū)樹種開展教學(xué)研究,而南京林業(yè)大學(xué)則結(jié)合自身地域廣泛研究竹材。
為積極響應(yīng)教育部號(hào)召,將大學(xué)生學(xué)習(xí)與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合,成立了如東北林業(yè)大學(xué)——吉林森工集團(tuán)工程實(shí)踐教育中心等一批重點(diǎn)建設(shè)的實(shí)習(xí)基地。這些基地的建立促進(jìn)了把學(xué)校研究的理論與企業(yè)的生產(chǎn)實(shí)際結(jié)合起來,增強(qiáng)了學(xué)生的實(shí)踐能力,為培養(yǎng)綜合型人才打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
明確的學(xué)習(xí)目標(biāo)是學(xué)習(xí)成果的影響因素之一。有限的時(shí)間內(nèi)只有目標(biāo)明確才能更好的學(xué)習(xí)有用的知識(shí)。高等林業(yè)院校木工專業(yè)著重培養(yǎng)學(xué)生掌握木材性能和木材加工、利用及木質(zhì)復(fù)合材料的性能、結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)工藝,這些人才能從事科學(xué)研究、工藝技術(shù)、產(chǎn)品研發(fā)、經(jīng)營管理等方面的工作。一名合格的大學(xué)生應(yīng)具有較強(qiáng)的信息查詢能力,具有一定的分析、解決實(shí)際問題能力。因此,在學(xué)習(xí)木材學(xué)時(shí)不僅要注重基本理論的學(xué)習(xí),更要搜集與專業(yè)相關(guān)的最新信息,獲得與生產(chǎn)實(shí)際相符合的能力。
明確了目標(biāo)就要為之而奮斗,任何一門課程的學(xué)習(xí)都離不開對(duì)基本概念的深刻理解。木材學(xué)基本概念豐富,理論很多[1],如三切面,微纖絲傾角,細(xì)胞壁次生壁S2層,木材的尺寸穩(wěn)定性等。這些概念我們必須熟記并反復(fù)理解,能夠掌握要領(lǐng)。這樣,在分析木材物理及化學(xué)性質(zhì)的問題以及解決木材實(shí)際加工中遇到的問題時(shí)才能找出解決方法,做到舉一反三。
實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。木材學(xué)是人類認(rèn)識(shí)自然的成果,是和自然友好相處的結(jié)晶。木材的物理和化學(xué)性質(zhì),是科學(xué)工作者經(jīng)過大量科學(xué)實(shí)驗(yàn)和人們長(zhǎng)期生產(chǎn)實(shí)踐得出的。所以,學(xué)習(xí)木材學(xué)一定要注意理論聯(lián)系實(shí)際,在生活和生產(chǎn)實(shí)踐中仔細(xì)觀察,勤于思考,多做實(shí)驗(yàn),將定性了解上升為定量研究,并將理論應(yīng)用到實(shí)踐中去加以檢驗(yàn)。
基本概念、規(guī)律較多是木材學(xué)的特點(diǎn)。我們?cè)趯W(xué)習(xí)中首先要熟記各個(gè)概念,然后要注意各個(gè)概念之間的關(guān)系,比較它們的含義,明確什么問題適用什么概念,真正理解其中的要點(diǎn),并熟練掌握運(yùn)用規(guī)律解決實(shí)際問題[6]。
如:針葉樹種和闊葉樹種,它們體現(xiàn)在外觀的最大不同點(diǎn)就是樹葉的形狀,而它們都是由植物細(xì)胞組成,但是內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)又不同,闊葉樹種細(xì)胞分工更明確有導(dǎo)管而針葉樹種則沒有;再如木材的紋理和花紋,木材的紋理是指木材的微觀構(gòu)造影響到木材外觀的特征,而木材的花紋則指宏觀上體現(xiàn)的木材外觀,但木材的外觀特征由兩者共同組成。
通過比較,可以提高學(xué)習(xí)新知識(shí)的效率,從本質(zhì)上理解和掌握概念、規(guī)律。
中華民族實(shí)現(xiàn)偉大復(fù)興必須堅(jiān)定不移的走科技創(chuàng)新道路。創(chuàng)新可以使一個(gè)歷史內(nèi)涵豐富的民族持續(xù)煥發(fā)出新的活力,提高民族凝聚力與創(chuàng)造力。大學(xué)本科生應(yīng)積極動(dòng)腦,留意細(xì)節(jié),努力發(fā)現(xiàn)身邊的創(chuàng)新點(diǎn)。木材學(xué)不僅研究高大喬木,也研究竹類、藤灌類以及農(nóng)作物秸稈等,所以學(xué)生的思維也應(yīng)該更廣闊,不能僅局限于老師課上所講的知識(shí)。近幾年很多木材學(xué)者都在研究新型的木質(zhì)資源材料,也有一些已經(jīng)規(guī)模性投入使用,如竹地板。在我們身邊,大到木質(zhì)建筑,小到木質(zhì)工藝品,這些都能激發(fā)我們的想象力和創(chuàng)造力。
新時(shí)代有新的學(xué)習(xí)途徑,各大高等林業(yè)院校都已經(jīng)建設(shè)了關(guān)于木材學(xué)課程的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),本科生應(yīng)充分利用網(wǎng)絡(luò)資源,登陸網(wǎng)上圖書館及友好院校網(wǎng)站,利用各位名師的優(yōu)勢(shì),利用課余時(shí)間上網(wǎng)多看、多學(xué),總結(jié)問題找老師解答[7]。充分利用精品課程展示平臺(tái),觀看各位教授的精彩教學(xué)視頻,自主學(xué)習(xí),培養(yǎng)良好的自學(xué)習(xí)慣。
[1]劉一星,趙廣杰.木質(zhì)資源材料學(xué)[M].北京:中國林業(yè)出版社,2004.
[2]杜長(zhǎng)江.以天保工程為中心,促進(jìn)林業(yè)可持續(xù)發(fā)展[J].中國林業(yè),2007(9):41.
[3]郭明輝,王 勇,王 瑩.“木材學(xué)”教學(xué)改革中的新思考[J].繼續(xù)教育研究,2007(3):23-24.
[4]左 復(fù),王 志.談“木材學(xué)”在人造板生產(chǎn)中的地位和作用[J].科技資訊,2007(6):55-56.
[5]韋文榜,李麗娜.木材學(xué)課程改革探索與實(shí)踐[J].科教導(dǎo)刊,2013(2):21-22.
[6]郭明輝,袁 媛.系統(tǒng)論視角下“木材學(xué)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系研究與實(shí)踐[J].森林工程,2013(5):37.
[7]徐 斌,鄭宏兵,王傳貴.研究生擴(kuò)招形勢(shì)下“木材學(xué)”教學(xué)模式改革初探[J].黑龍江教育,2011(2):59-60.