《高分子材料成型加工》教學(xué)的一點(diǎn)心得

林治濤，董抒華，譚洪生，申紅望，朱國(guó)全

(山東理工大學(xué) 材料科學(xué)與工程學(xué)院，山東 淄博 255049)

《高分子材料成型加工》課程是研究塑料、橡膠及合成纖維的成型工藝和技術(shù)原理的學(xué)科，它涉及到熱力學(xué)、化學(xué)、力學(xué)、高分子物理、高分子流變學(xué)、模具設(shè)計(jì)與制造以及各種塑料、橡膠組成、配方的基本知識(shí)，是研究如何將聚合物轉(zhuǎn)變成材料或制品的工程技術(shù)，其主要任務(wù)是研究實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)變的方法及所獲得的產(chǎn)品質(zhì)量與材料性質(zhì)和工程技術(shù)因素間的關(guān)系的問題[1]。作為一門獨(dú)立的工程技術(shù)學(xué)科，在聚合物的開發(fā)及應(yīng)用推廣方面具有十分重要的意義。本課程是高分子材料與工程專業(yè)學(xué)生繼專業(yè)核心課《高分子化學(xué)》、《高分子物理》之后學(xué)習(xí)的必修的專業(yè)核心課程，也為專業(yè)課《塑料模具設(shè)計(jì)與制造》、《聚合物改性技術(shù)》的學(xué)習(xí)打下良好基礎(chǔ)。本課程旨在使學(xué)生了解聚合物加工過程中的流變學(xué)行為、物理化學(xué)變化特點(diǎn)及其表征，掌握聚合物加工物料的配置、共混、塑料和橡膠制品的各種成型加工方法的原理，重點(diǎn)掌握擠出、壓延、注射和模壓等成型方法，同時(shí)也讓學(xué)生對(duì)塑料二次成型、合成纖維的制備工藝和原理有一般性的認(rèn)識(shí)和了解，使學(xué)生能在高分子材料及制品的配方調(diào)制、加工制備及工藝控制等方面從事技術(shù)和管理工作，解決相應(yīng)的技術(shù)問題。如何讓學(xué)生學(xué)好這一門重要的課程，提高課堂教學(xué)的有效性，達(dá)到教學(xué)目標(biāo)，作者結(jié)合該門課程的特點(diǎn)和多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，談一談我的教學(xué)心得體會(huì)及一些探索研究。

1 梳理課程知識(shí)點(diǎn)，進(jìn)行課程知識(shí)點(diǎn)教學(xué)設(shè)計(jì)

高分子材料成型加工課程主要介紹高分子材料、成型加工工藝、制品及性能三者之間的關(guān)系，重點(diǎn)介紹成型加工對(duì)制品性能的影響[2]。根據(jù)教材制定課程授課計(jì)劃，并根據(jù)教材和授課計(jì)劃認(rèn)真梳理每一章知識(shí)點(diǎn)，厘清重點(diǎn)、難點(diǎn)，制定相應(yīng)的教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)手段、方法，編寫詳細(xì)的教案。通過編寫教案和教學(xué)設(shè)計(jì)，整體的把握教學(xué)過程，根據(jù)教學(xué)情境的需要確定合理的教學(xué)目標(biāo)，選擇適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法、教學(xué)策略，采用有效的教學(xué)手段，創(chuàng)設(shè)良好的教學(xué)環(huán)境，實(shí)施可行的評(píng)價(jià)方案，從而保證教學(xué)活動(dòng)的順利進(jìn)行。

2 課程信息化建設(shè)

借助學(xué)校網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，對(duì)課程進(jìn)行信息化建設(shè)，進(jìn)行混合式教學(xué)模式探索。在課程資源建設(shè)方面，將教學(xué)課件、導(dǎo)學(xué)任務(wù)單、視頻、動(dòng)畫、音頻等媒體、試題庫上傳到網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)并不斷更新，教學(xué)課件數(shù)量≥(課時(shí)/5)個(gè)，導(dǎo)學(xué)任務(wù)單數(shù)量≥(課時(shí)/10)個(gè)，視頻、動(dòng)畫、音頻等媒體總數(shù)量≥(課時(shí)/6)；另外也會(huì)加入一些拓展性的教學(xué)資源，比如參考書以及案例庫、學(xué)科前沿與拓展等相關(guān)資料，供學(xué)生課前預(yù)習(xí)、課后學(xué)習(xí)和完成課后練習(xí)。在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)活動(dòng)方面，每學(xué)期發(fā)布教學(xué)通知≥3次，課程問卷≥2次，以便及時(shí)了解掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略、方法，采取必要的教學(xué)措施，為下一階段的教學(xué)奠定良好基礎(chǔ)；在答疑討論中發(fā)布課程討論區(qū)話題≥(課時(shí)/4)個(gè)，教師參與討論話題數(shù)量，對(duì)學(xué)生的疑問及時(shí)回答，將常見問題進(jìn)行匯總發(fā)布在教學(xué)資源中；在教學(xué)平臺(tái)發(fā)布課程作業(yè)和在線測(cè)試，對(duì)作業(yè)和測(cè)試及時(shí)批改反饋。

3 合理選擇教學(xué)方法和教學(xué)手段

3.1 多媒體教學(xué)

對(duì)于高分子材料成型加工這門理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的課程，多媒體教學(xué)在提高學(xué)生興趣和注意力、增強(qiáng)課堂教學(xué)的說服力等方面具有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)[3]。通過廣泛地查閱國(guó)內(nèi)外相關(guān)的資料，在課程PPT課件中加入大量的動(dòng)畫、視頻、圖像，并結(jié)合自身課題，把一些案例引入到課堂教學(xué)。在實(shí)習(xí)基地及相關(guān)企業(yè)中拍攝與課程內(nèi)容相關(guān)典型的聚合物成型加工過程的錄像，內(nèi)容包括擠出成型、注射成型、吹塑成型、壓延成型等，在課堂教學(xué)過程中進(jìn)行播放講解，實(shí)現(xiàn)課程教學(xué)的多媒體化、可視化，使學(xué)生對(duì)高分子材料成型加工過程有實(shí)際的感性認(rèn)識(shí)，大大提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

3.2 任務(wù)驅(qū)動(dòng)和項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式

探索任務(wù)驅(qū)動(dòng)和項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和同學(xué)一起努力的合作性，培養(yǎng)學(xué)生復(fù)合運(yùn)用各學(xué)科知識(shí)解決問題的能力[4]。針對(duì)壓制成型、擠出成型、注射成型、擠出吹塑成型、二次成型、注射吹塑、壓延成型等各個(gè)章節(jié)的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)八個(gè)具體的任務(wù)，讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)研發(fā)一種高分子材料制品，在課程學(xué)習(xí)的整個(gè)過程中來完成，掌握教學(xué)內(nèi)容，達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。設(shè)計(jì)的任務(wù)本身要有激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)的魅力，能夠讓學(xué)生投入精力去研發(fā)；另外要有一定的難度，激勵(lì)學(xué)生去創(chuàng)新，例如針對(duì)壓制成型這一章節(jié)設(shè)計(jì)任務(wù)"碳纖維復(fù)合材料手機(jī)外殼"，與生活息息相關(guān)，又有一定的技術(shù)難度和新意。學(xué)生把每個(gè)章節(jié)學(xué)習(xí)的內(nèi)容與自己的研究項(xiàng)目緊密聯(lián)系，通過對(duì)高分子材料的選擇、配方設(shè)計(jì)、混合、成型工藝條件、模具及設(shè)備這樣一個(gè)高分子材料制備體系認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)科學(xué)的思維和精神。在整個(gè)過程中，鼓勵(lì)和幫助學(xué)生充分利用圖書館和互聯(lián)網(wǎng)上的數(shù)據(jù)庫功能，學(xué)會(huì)查找相關(guān)書籍和文獻(xiàn)，培養(yǎng)獨(dú)立學(xué)習(xí)和研究的本領(lǐng)，接觸更廣泛的知識(shí)和研究成果，為適應(yīng)今后的工作或進(jìn)一步的深造做準(zhǔn)備。另外在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，加入一些科學(xué)前沿內(nèi)容，比如新材料、新技術(shù)、新設(shè)備和新工藝等一些課外學(xué)習(xí)材料。同時(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生思考，讓他們發(fā)現(xiàn)自己感興趣課題，運(yùn)用學(xué)習(xí)的基本原理和基本知識(shí)對(duì)課題展開研究，去參加課外大學(xué)生科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽。最后，學(xué)生針對(duì)自己組的任務(wù)寫成一篇研究報(bào)告，并制作多媒體課件，在課堂上給全班同學(xué)做報(bào)告，同學(xué)們一起討論交流打分，最后由教師點(diǎn)評(píng)。

3.3 實(shí)驗(yàn)教學(xué)

作為一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，高分子材料成型加工實(shí)驗(yàn)教學(xué)可使學(xué)生能綜合運(yùn)用課堂知識(shí)掌握高分子材料成型加工的基本方法和實(shí)驗(yàn)技能，加深對(duì)成型工藝的理解，是提高學(xué)生實(shí)踐能力和科學(xué)素質(zhì)的重要手段[5]。根據(jù)高分子材料與工程專業(yè)課程體系合理安排本課程實(shí)驗(yàn)，主要設(shè)置的實(shí)驗(yàn)包括注射成型、雙螺桿擠出造粒、橡膠的塑煉混煉等實(shí)驗(yàn)；在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)定上，會(huì)選擇工程系統(tǒng)性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，比如教師在研的橫向科研課題，注重承上啟下的連貫性、綜合性、復(fù)雜性；在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，結(jié)合教學(xué)重點(diǎn)，通過實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑O(shè)定、實(shí)驗(yàn)計(jì)劃安排及實(shí)施、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，把高分子材料成型加工、測(cè)試樣品制備、性能測(cè)試三個(gè)部分有機(jī)結(jié)合。例如注射成型實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生親手制備塑料杯，從原材料的選擇、注射成型過程及工藝、性能測(cè)試各個(gè)環(huán)節(jié)承上啟下，相互關(guān)聯(lián)，制備的塑料杯可以讓學(xué)生切身體會(huì)到成就感，提高了實(shí)驗(yàn)的積極性。同時(shí)也歡迎學(xué)生課后參與到課題研究當(dāng)中。

4 過程性考核方式

通過進(jìn)一步建立和完善以過程考核為主的考核方式，強(qiáng)化和加強(qiáng)學(xué)生在教學(xué)中的主體性地位，建立以學(xué)生為主導(dǎo)的課程教學(xué)和考核方式。豐富過程及課程考核形式，加強(qiáng)階段性的測(cè)評(píng)。突出整個(gè)教學(xué)過程的考核，平時(shí)針對(duì)課程階段考察內(nèi)容的行程性評(píng)價(jià)，如作業(yè)、小論文、課堂回答問題和口頭表述等記分，與傳統(tǒng)的考勤、實(shí)驗(yàn)分?jǐn)?shù)與期末考試成績(jī)的結(jié)果評(píng)價(jià)相結(jié)合，成績(jī)構(gòu)成包括考勤、課堂口頭表述，作業(yè)、在線測(cè)驗(yàn)和討論，任務(wù)驅(qū)動(dòng)和項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)學(xué)習(xí)研究報(bào)告，實(shí)驗(yàn)，期末考試，成績(jī)占比為10∶15∶10∶10∶55。

5 結(jié)束語

通過對(duì)《高分子材料成型加工》課程知識(shí)點(diǎn)及其教學(xué)目標(biāo)的梳理、教學(xué)過程設(shè)計(jì)、課程信息化建設(shè)、教學(xué)方法和手段、考核方式的探索研究，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性和有效性，培養(yǎng)了學(xué)生科學(xué)的思維，鍛煉了學(xué)生分析解決問題的能力，取得了良好的教學(xué)效果。

[1] 唐頌超. 高分子材料成型加工[M]. 北京：中國(guó)輕工業(yè)出版社，2014.

[2] 唐頌超. 高分子材料成型加工課程建設(shè)與教學(xué)改革[J].化工高等教育，2008(1)：25-27.

[3] 張道洪，周繼亮，李廷成.《高分子材料成型加工》課程教學(xué)改革探索[J].中國(guó)科教創(chuàng)新導(dǎo)刊，2008(1)：18-19.

[4] 麥東東.高分子材料成型加工課程教學(xué)改革探索[J].學(xué)園，2014(14)：10-11.

[5] 申長(zhǎng)雨，關(guān)紹康，張 銳.加強(qiáng)課程建設(shè)培養(yǎng)創(chuàng)新人才-“高分子材料成型加工”課程建設(shè)隨想[J].中國(guó)大學(xué)教學(xué)，2008(3)：52-54.