馬曉峰 , 雷 文
(南京林業(yè)大學 理學院 , 江蘇 南京 210037)
高分子材料涉及塑料、橡膠、纖維、涂料和膠黏劑等各種材料,在國民經濟和科學技術快速發(fā)展的今天,已經在各個領域得到廣泛的應用,成為國民經濟和國防工業(yè)領域不可缺少的材料。一切實用的高分子材料都是以高分子材料的合成、成型加工、改性為基礎,其中,高分子材料成型加工是獲取高分子材料制品、體現材料特性和開發(fā)新材料的重要手段[1-3]?!陡叻肿硬牧霞庸こ尚汀肥歉叻肿硬牧吓c工程專業(yè)的一門重要的必修課程,是指在完成高分子物理、高分子化學等專業(yè)課程后,對高分子材料專業(yè)學生進行綜合訓練的課程,同時,也是一門理論與實踐結合十分緊密的課程。通過本課程的學習使學生掌握塑料、橡膠制品和化學纖維成型基本原理和生產過程。本課程的教學目標是使學生了解影響高分子材料性能的物理化學因素、添加劑的分類與作用,熟悉高分子材料配方設計方法,掌握高分子材料的成型加工方法以及工藝過程,培養(yǎng)獨立分析問題和解決問題的能力,為今后從事高分子材料及其制品的研發(fā)、設計及生產工作奠定堅實的理論與實踐基礎[3-7]。如何使學生通過本課程的學習而具有高分子材料及其制品設計、生產和研究的科學思維及創(chuàng)新素質,一直是高分子專業(yè)教師關注和研究的重點。本文從教學內容、教學方法和師資力量建設三個方面總結了對本課程教學改革所做的一些探索。
《高分子材料加工成型》課程主要學習內容是聚合物的加工流變性能、聚合物加工過程的物理化學變化、助劑的作用及配方設計、物料的混合與分散機理、成型加工設備、原理、工藝(包括擠出成型、注射成型、模壓成型和壓延成型等)及其對最終制品性能的影響。近年來,高分子材料的應用越來越廣泛,其成型加工技術也取得了飛速進展。因此,新的教學內容也必須從這一現況出發(fā),新的教學內容必須既注重基礎理論知識,同時又要對當前先進的高分子材料成型加工新技術和新方法進行較詳細的介紹。因此,在基礎知識教學方面,從高分子材料概念和高分子材料加工原理出發(fā),對成型加工工藝進行探討,講清楚各種高分子材料成型加工的共性。以材料結構組成和成型加工工藝對高分子材料制品性能的重要性,討論材料的物理因素、化學因素、材料的組成與成型加工方法等對制品性能的影響;從成型加工基本原理出發(fā),以材料的加工性能和使用性能為基點,講述高分子材料的混合、制備、成型加工工藝、工藝條件及其控制、成型加工設備及其影響因素。在高分子材料成型加工新技術和新方法的教學方面,要結合本學科前沿研究領域和發(fā)展動態(tài),介紹重點科技成果和新的成型加工方法,增加教學信息量和豐富課程教學內容,使學生掌握更多、更新的專業(yè)知識。
《高分子材料加工成型》是一門理論性和實踐性都很強的專業(yè)課程,因此,教學方法的科學與否是教學目標能否順利實現、學生能否適應以及適應程度和效率的關鍵。因為科學的教學方法能夠激發(fā)學生學習興趣和調動學生學習的積極性及主動性,使學生獲得正確認識,提高認識效率,培養(yǎng)獨立思考、分析和解決實際問題的能力。
《高分子材料加工成型》課程的教學內容較為繁雜,如果采用傳統的教學法,很難在規(guī)定的時間內完成教學任務,并且學生的聽課積極性和效率也不高。因此在講授本課程時,既要按照選定的教材制作基本的多媒體教學課件,同時也要到相關的工廠生產車間拍攝相應章節(jié)的生產加工場景,并從網絡上搜集并整理大量與本課程相關的多媒體動畫、圖片和視頻資料,選擇性地將這些多媒體資料補充到教學課件中,并不斷對課件內容進行修改完善,從而大大提高學生學習積極性,加深學生對知識的理解,提高教學效率,使學生獲得對高分子材料成型加工的感性認識。當然,多媒體課件絕不是完全照搬課本或完全脫離課本,而是課本與網絡、與現實的結合。采用多媒體教學,是提升課堂教學效率的一個重要手段。
實踐教學對于工科學生的重要性是顯而易見的,特別是高分子材料與工程這樣的實驗和實踐性很強的學科,很多的新知識、新技術和新材料都是從實驗和實踐過程中產生的。通過高分子材料成型加工實驗的實踐,可使學生能夠綜合運用課堂知識掌握高分子材料成型加工的基本實踐技能和基本方法,并加深對高分子材料成型工藝的理解。實驗課程內容包括橡塑加工配方設計技術,橡膠的塑煉和混煉,橡膠的硫化,塑料的擠出成型、注射成型等各種加工方法的操作。
工廠現場教學法也是實踐教學中一個很重要的環(huán)節(jié),即學生可以通過參加一些企業(yè)現場生產的觀摩,直接接觸認識對象并親身參與實踐活動,來掌握知識和直接經驗的教學方法。與傳統課堂教學法相比,現場教學更能加深學生對理論知識的理解和掌握,培養(yǎng)理論聯系實際和知識運用于實踐的能力。例如在講解注塑成型、吹塑成型等成型加工工藝時,即使在課堂上進行視頻播放講解,學生在理解上還是會存在困難,如果采用現場教學法,讓學生身臨其境,通過對生產線設備的操作和對生產工藝制品的接觸,加深對課程理論知識的印象與理解。
青年教師是實踐技能和思維開放的教師群體代表,他們的理論知識基礎扎實,充滿活力與創(chuàng)造力,但同時也缺乏教學實戰(zhàn)訓練經驗。因此,根據課程改革和建設的要求有目的、按計劃地加強對青年教師的培訓,為青年教師配備指導教師,通過“傳、幫、帶”,使他們在教學和科研實踐中經受鍛煉。另外,還要注重加強青年教師的實踐能力培養(yǎng)。如有條件,可以通過學校選派,安排青年教師到相關企業(yè)中鍛煉,來提高他們的實踐能力水平,從而為今后的授課積累經驗,同時也為學校培養(yǎng)優(yōu)秀師資力量,進而為教學改革做好準備。
《高分子材料加工成型》是一門理論性和實踐性很強的課程,針對學生在學習本課程中積極性不高、理論與實踐脫節(jié)等問題,我們提出了優(yōu)化教學內容、改進教學方法以及加強對師資隊伍的建設來解決上述問題。通過對教學內容的選取和采用課堂講授及工廠實踐教學相結合的方式,來激發(fā)和調動學生學習的興趣和積極性,培養(yǎng)學生的實踐和創(chuàng)新能力,為學生將來從事高分子材料及其制品設計、生產和研究工作打下堅實的基礎。
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