王煦漫,張彩寧

(西安工程大學(xué) 材料工程學(xué)院,陜西 西安710048)

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)及科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,塑料行業(yè)制品得到了廣泛應(yīng)用,在國(guó)民經(jīng)濟(jì)、國(guó)防工業(yè)及高科技領(lǐng)域占據(jù)了重要地位。高分子材料加工原理是講述將高分子材料轉(zhuǎn)變?yōu)榫唧w制品的相關(guān)原理及規(guī)律的一門課程,只有通過(guò)合適的成型方法、工藝、配方才可得到性能好的制品。本課程的教學(xué)目的是讓學(xué)生了解聚合物內(nèi)部結(jié)構(gòu)與加工過(guò)程及成型材料性能的影響,認(rèn)識(shí)常見(jiàn)的添加劑種類、作用與配方設(shè)計(jì)方法的應(yīng)用,掌握高分子材料的成型加工原理及加工工藝。此外,對(duì)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方法、創(chuàng)新能力,以及運(yùn)用基礎(chǔ)理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的作用也是巨大的。在教學(xué)過(guò)程中如何指導(dǎo)學(xué)生通過(guò)本課程的學(xué)習(xí),既具備高分子材料科學(xué)專業(yè)的理論知識(shí)、專業(yè)素養(yǎng),又能為今后的職業(yè)發(fā)展培養(yǎng)創(chuàng)新能力,一直是材料專業(yè)教師關(guān)注和思考的重點(diǎn)。本文結(jié)合教學(xué)目的,對(duì)課程教學(xué)改革的具體實(shí)踐進(jìn)行了如下探索和總結(jié)。

1 教學(xué)內(nèi)容改革

教學(xué)內(nèi)容要突顯專業(yè)培養(yǎng)重點(diǎn)。在五大類合成材料——塑料、纖維、橡膠、涂料和膠黏劑中,塑料和橡膠的生產(chǎn)及應(yīng)用占據(jù)主導(dǎo)地位。為了讓學(xué)生畢業(yè)時(shí)在這兩種高分子材料領(lǐng)域具有一定的競(jìng)爭(zhēng)力,選擇了中國(guó)紡織出版社出版、沈新元教授主編的《高分子材料加工原理》這本書作為教材。本教材涉及了塑料、橡膠、纖維、涂料和膠黏劑的成型原理,為突出專業(yè)培養(yǎng)重點(diǎn)把其中的塑料和橡膠成型原理作為課程的重點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行講解。本課程總學(xué)時(shí)為56學(xué)時(shí),課堂教學(xué)為48學(xué)時(shí),其中高分子材料基本概念與生產(chǎn)方法10學(xué)時(shí),聚合物加工的理論基礎(chǔ)(溶解、熔融和流變)8學(xué)時(shí),纖維成型原理8學(xué)時(shí),塑料成型原理16學(xué)時(shí),橡膠成型原理6學(xué)時(shí);膠黏劑與涂料配方原理安排自學(xué),塑料和橡膠成型原理的學(xué)時(shí)占總學(xué)時(shí)的45.8%。塑料成型原理章節(jié)主要介紹塑料成型的基礎(chǔ)理論、擠出成型、注塑成型、模壓成型和二次成型工藝,重點(diǎn)介紹擠出成型和注塑成型這兩類最為重要的塑料成型方法。橡膠成型原理章節(jié)則主要介紹橡膠的塑煉、混煉、成型和硫化,重點(diǎn)介紹橡膠的配方設(shè)計(jì)。

2 教學(xué)方案改革

教學(xué)方案是教師對(duì)單元教學(xué)過(guò)程的計(jì)劃安排,是教師實(shí)施教學(xué)的依據(jù)。教師授課的效果如何,很大程度上取決于教學(xué)方案設(shè)計(jì)的質(zhì)量。在這個(gè)知識(shí)快速更新的時(shí)代,只有不斷地完善教學(xué)方案才能更好地完成教學(xué)任務(wù),取得更好的教學(xué)效果。

在高分子材料飛速發(fā)展的今天,每年都有新理論、新工藝出現(xiàn),教師如果不能做到不斷更新會(huì)導(dǎo)致部分講授內(nèi)容過(guò)時(shí),不利于學(xué)生了解最新的發(fā)展動(dòng)態(tài)。除必要的知識(shí)更新外,由于高校教師每年都面對(duì)不同的學(xué)生,教學(xué)對(duì)象一直在不斷變化,同時(shí)個(gè)體差異的存在導(dǎo)致其接受知識(shí)的能力各不相同,對(duì)教學(xué)方式的要求也不一樣。所以教師在教學(xué)過(guò)程中,要及時(shí)采取師生對(duì)話或問(wèn)卷調(diào)查的方式來(lái)了解學(xué)生對(duì)教學(xué)方法的接受能力,獲取學(xué)生對(duì)老師授課方式的反饋意見(jiàn),以便根據(jù)情況調(diào)整教學(xué)計(jì)劃,選擇合適的教學(xué)方法,從而保證有良好的教學(xué)效果。此外,面對(duì)如今就業(yè)難的問(wèn)題也迫切需要及時(shí)更新教學(xué)內(nèi)容,使學(xué)生及時(shí)掌握高分子材料加工發(fā)展新動(dòng)向,以利于學(xué)生日后就業(yè)。

3 教學(xué)方式改革

高分子材料加工原理對(duì)學(xué)生的基本要求是使學(xué)生掌握高分子材料熔融、溶解、混合、流動(dòng)和形變的基本原理,以及塑料、橡膠、化纖的加工原理及相關(guān)工藝,培養(yǎng)學(xué)生初步具有從事實(shí)際專業(yè)技術(shù)工作的能力。

在課堂教學(xué)中通過(guò)講授配方設(shè)計(jì)、塑料和橡膠成型加工的實(shí)際案例,使學(xué)生初步具有分析塑料和橡膠加工工藝流程,并根據(jù)分析結(jié)果提出合理方案的能力。目前課程主要以課堂教授為主,但僅憑課堂講授很難讓學(xué)生理解加工原理和工藝流程;同時(shí)學(xué)生也會(huì)感覺(jué)很抽象,導(dǎo)致學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)興趣。所以必須尋找合適的教學(xué)方法,讓學(xué)生更加容易理解課本內(nèi)容,同時(shí)產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣,以提高主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性。為此,進(jìn)行了如下四個(gè)方面的改革。

3.1 多媒體教學(xué)

高分子材料加工原理課程有較強(qiáng)的實(shí)踐性和理論性,所以使用Power point軟件制作相應(yīng)的多媒體課件很有必要。但是單純依靠課件來(lái)講解加工原理和工藝還有許多不足,如像注塑成型過(guò)程,就要附以動(dòng)畫效果來(lái)說(shuō)明整個(gè)材料成型的過(guò)程,讓學(xué)生有形象認(rèn)識(shí)。此外,還需播放擠出成型、注塑成型和混煉等生產(chǎn)過(guò)程視頻,讓學(xué)生對(duì)聚合物的具體生產(chǎn)工藝有所認(rèn)識(shí),這樣無(wú)需學(xué)生進(jìn)工廠參觀即可在課堂上清晰地了解生產(chǎn)工藝過(guò)程。

3.2 互動(dòng)式教學(xué)

如何保證本科教學(xué)質(zhì)量成為了高等教育發(fā)展的一個(gè)突出問(wèn)題,高校課程教學(xué)方式改革一直是業(yè)界的研究熱點(diǎn)。以往的填鴨式、捆綁式、搬運(yùn)工式等教學(xué)方式隨著時(shí)代的變遷,正在被互動(dòng)式教學(xué)所取代。為了激發(fā)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)熱情,采取互動(dòng)教學(xué)與學(xué)生共同營(yíng)造和諧的氛圍,可達(dá)到更好的教學(xué)效果。如今的互動(dòng)方式不只是課堂上與學(xué)生通過(guò)問(wèn)題設(shè)置、回答等方式或分成小組討論的互動(dòng)方式,隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展微博、QQ交流及在課程網(wǎng)站建立網(wǎng)上交流平臺(tái)等,都可以和學(xué)生做互動(dòng)式教學(xué)交流。這幾種互動(dòng)方式各有利弊,自古就有因材施教的說(shuō)法,所以采取多種教學(xué)方式相結(jié)合會(huì)收到很好的效果。作為教師不單單是講授書本知識(shí),更重要的是育人,培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的能力。因此每學(xué)年至少兩次讓學(xué)生做主角講課,老師來(lái)點(diǎn)評(píng)總結(jié),這樣在每個(gè)學(xué)生收獲知識(shí)的同時(shí)個(gè)人表達(dá)能力也得到了鍛煉?，F(xiàn)在隨著學(xué)生就業(yè)壓力的增大,“訂單式”教學(xué)模式也是今后的發(fā)展方向。就是使學(xué)生學(xué)習(xí)與實(shí)踐相結(jié)合,學(xué)習(xí)書本知識(shí)后利用假期的實(shí)踐機(jī)會(huì)到生產(chǎn)車間參加短期實(shí)習(xí),不僅使學(xué)生學(xué)有所用,還可使理論知識(shí)與實(shí)踐相互印證、相互促進(jìn)?，F(xiàn)在學(xué)生到大學(xué)三年級(jí)就開始為就業(yè)做準(zhǔn)備,當(dāng)學(xué)生覺(jué)得這門課的內(nèi)容能夠真正用于工作時(shí)就會(huì)更加主動(dòng)學(xué)習(xí)課本知識(shí)。此外,學(xué)生通過(guò)參與教師的科研課題進(jìn)行科研活動(dòng),也得到了學(xué)以致用的機(jī)會(huì)。通過(guò)學(xué)?？萍蓟顒?dòng)、學(xué)科競(jìng)賽、挑戰(zhàn)杯等科技大賽,也可大大激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。不僅加深了學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容的理解,而且增強(qiáng)了學(xué)生靈活應(yīng)用知識(shí)的能力,還可為日后的就業(yè)創(chuàng)造有利條件。

案例分析是一種比較有系統(tǒng)性的教學(xué)方法,課程教學(xué)在一些章節(jié)內(nèi)巧妙設(shè)計(jì)案例分析和學(xué)生互動(dòng)交流。例如在上塑料加工工藝課程時(shí),可以在課堂當(dāng)中把生活中常見(jiàn)的化妝品包裝軟管帶到課堂上進(jìn)行分析。通過(guò)提出問(wèn)題,讓學(xué)生根據(jù)所學(xué)的課本理論知識(shí)分析軟管的管身和管蓋分別采用了哪一種塑料成型方法制成,并分析軟管成型后還進(jìn)行了哪些類型的后成型操作,并總結(jié)軟管的生產(chǎn)工藝流程。學(xué)生可先參考書上的理論和工藝流程,分成3-4人的小組進(jìn)行分析交流,得出結(jié)論后上講臺(tái)講述;然后再由教師進(jìn)行點(diǎn)評(píng),并同時(shí)播放軟管生產(chǎn)各工序的視頻,讓學(xué)生對(duì)軟管的整個(gè)生產(chǎn)工序有直觀清晰的了解。這樣一方面提高了學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,也讓學(xué)生產(chǎn)生了濃厚的學(xué)習(xí)興趣,為日后的工作打下良好的基礎(chǔ)。

3.3 課程實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

高分子材料加工原理具有很強(qiáng)的理論性和實(shí)踐性,目前的教學(xué)方法主要以課堂教學(xué)為主,但僅憑課堂講授還無(wú)法達(dá)到良好的教學(xué)效果,同時(shí)還會(huì)讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中感覺(jué)枯燥,導(dǎo)致學(xué)習(xí)積極性不高。尤其是課程中某些操作性強(qiáng)的內(nèi)容,即使在課堂中進(jìn)行多次的播放圖片和視頻講解,學(xué)生還是感覺(jué)難以理解。借助課程實(shí)驗(yàn),學(xué)生可以直接接觸認(rèn)識(shí)對(duì)象并親身參與實(shí)踐活動(dòng),這有助于學(xué)生理解和掌握書面知識(shí),培養(yǎng)運(yùn)用知識(shí)于實(shí)踐的能力。本課程重點(diǎn)是塑料配方的設(shè)計(jì)和擠出成型,為此特地設(shè)置了兩個(gè)課程實(shí)驗(yàn),其一為塑料配方設(shè)計(jì),其二為塑料的造粒。塑料配方設(shè)計(jì)是讓學(xué)生對(duì)聚丙烯的塑料配方進(jìn)行初步設(shè)計(jì),要求在聚丙烯中加入不同分量的填料、著色劑和潤(rùn)滑劑等助劑,然后在高速混合機(jī)中混合均勻。塑料的造粒則將上述混合物料于擠出機(jī)中基礎(chǔ)成型,并用造粒機(jī)造粒,得到聚丙烯復(fù)合塑料粒子。通過(guò)這兩個(gè)實(shí)驗(yàn),一方面可讓學(xué)生掌握塑料配方設(shè)計(jì)的流程、塑料物料的混合過(guò)程、擠出成型及造粒的工藝,加深對(duì)課堂所學(xué)的配方設(shè)計(jì)、混合、擠出成型等原理的理解。另一方面讓學(xué)生親自動(dòng)手操作高速混合機(jī)、螺桿式擠出機(jī)、切粒機(jī)等生產(chǎn)設(shè)備,并調(diào)節(jié)相關(guān)工藝參數(shù),這樣學(xué)生可以感性和直觀地了解混合和擠出成型工藝過(guò)程和方法。

4 考核模式改革

考核是對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)效果、教師教學(xué)效果、課程教學(xué)設(shè)計(jì)的適應(yīng)性的一種檢驗(yàn)手段,因此無(wú)論是在新的還是舊的教學(xué)模式下,考核都是必不可少的。目前高校采取的考核方式主要是閉卷、筆試、理論考核,而開卷、口試、答辯、實(shí)踐能力的考查則相對(duì)薄弱;考試題型主要集中在填空、選擇、名詞解釋、判斷、問(wèn)答、計(jì)算等客觀性題目,而綜合分析、案例、實(shí)際操作等主觀性試題較少。這種考試方式注重考查學(xué)生對(duì)知識(shí)的記憶水平,忽視了對(duì)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力、知識(shí)的綜合應(yīng)用能力及創(chuàng)新能力的考核。導(dǎo)致學(xué)生的求知欲被抑制,不利于學(xué)生充分發(fā)揮學(xué)習(xí)主動(dòng)性,最終不利于學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。為改變上述不足,考核方式做出了以下改革：首先適當(dāng)加大平時(shí)成績(jī)的比例,使學(xué)生課程的最終成績(jī)不只局限在最終的考試成績(jī)上。例如把課堂討論環(huán)節(jié)的表現(xiàn)及實(shí)踐環(huán)節(jié)的表現(xiàn)也計(jì)入考核范圍,針對(duì)課程內(nèi)容設(shè)置了一些小課題,讓學(xué)生分組完成,把最終課題成績(jī)也計(jì)入課程的成績(jī)當(dāng)中。其次,在期末考試中減少一些純記憶性的內(nèi)容題,增加一些應(yīng)用性和綜合性的試題,以考查學(xué)生對(duì)知識(shí)的應(yīng)用能力。從上述兩方面入手,能更科學(xué)地完成教學(xué)考核工作,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

5 結(jié)語(yǔ)

科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展對(duì)人才質(zhì)量提出了更高的要求,對(duì)教育的要求也水漲船高。大量的教學(xué)改革實(shí)踐表明,先進(jìn)的教學(xué)手段只有同科學(xué)的教學(xué)方法相結(jié)合,才能真正發(fā)揮現(xiàn)代教育手段的效用;而先進(jìn)的教學(xué)手段、教學(xué)方法還必須與教學(xué)內(nèi)容改革有機(jī)結(jié)合起來(lái),才能真正地取得優(yōu)質(zhì)的教學(xué)效果。隨著高分子材料加工原理課程教學(xué)改革的不斷深入,通過(guò)充分利用現(xiàn)代教學(xué)手段,堅(jiān)持理論與實(shí)踐相結(jié)合的原則,教學(xué)效果必將得到進(jìn)一步提高。