王雪蓮

摘 要：本文結(jié)合企業(yè)技術(shù)改造中碰到的問題及解決方法，分析了目前技工院校高分子材料學(xué)相關(guān)內(nèi)容教學(xué)的現(xiàn)狀，提出了以企業(yè)技術(shù)改造項目為導(dǎo)向，運用實驗驗證、校企合作的方法，促使高分子材料學(xué)相關(guān)內(nèi)容的教學(xué)更加貼近企業(yè)生產(chǎn)實際，從而培養(yǎng)出企業(yè)需要的技能人才。

關(guān)鍵詞：高分子材料學(xué) 項目導(dǎo)向 實驗驗證 教學(xué)改革

一、高分子材料學(xué)相關(guān)內(nèi)容在模具設(shè)計中的作用

高分子材料學(xué)是模具專業(yè)必學(xué)的內(nèi)容，應(yīng)用性極強。在技工院校中，它通常被作為塑料模具成型工藝課程的部分內(nèi)容來講。看似簡單的內(nèi)容，在塑料模具設(shè)計中卻起著“牽一發(fā)而動全身”的作用。在塑料模具設(shè)計過程中，必須先確定塑件的材料，然后才能根據(jù)塑件材料的性能特點進(jìn)行模具的設(shè)計。在塑件的成型過程中，收縮率影響著塑件的尺寸，溫度影響著成型的工藝，而流動性的好壞直接決定了塑件能否順利成型。與此同時，如果模具、工藝有不足之處，也可以通過改變塑件材料的配方來彌補。所以高分子材料的選擇與塑料模具的設(shè)計在塑件成型的過程中相輔相成，缺一不可。

二、高分子材料學(xué)相關(guān)內(nèi)容教學(xué)現(xiàn)狀

（一）教材內(nèi)容偏少，缺少實際應(yīng)用案例

目前，技工院校普遍采用的教材都將高分子材料學(xué)相關(guān)內(nèi)容作為塑料模具成型工藝課程的一個章節(jié)。這些教材往往都會介紹常用熱塑性與熱固性材料的產(chǎn)量、特點、成型性能、適用場合。學(xué)生通過學(xué)習(xí)以上內(nèi)容，可以了解材料的基本特點及其基本應(yīng)用場合。如PVC材料的特點是有較好的絕緣性，耐酸堿力強，化學(xué)穩(wěn)定性也較好，但最大的缺點是熱穩(wěn)定性較差，因此通常在成型時需添加熱穩(wěn)定劑。但對于需要加哪種熱穩(wěn)定劑、加多少量、加入熱穩(wěn)定劑的效果如何，這些在教材中未提及，而這正是企業(yè)生產(chǎn)時所需要的。

（二）教學(xué)形式缺乏系統(tǒng)性、模塊化

與傳統(tǒng)的教學(xué)方式比，當(dāng)前的教學(xué)方式已有很大的改變，有更強的直觀性，也更通俗易懂。技工院校多采用多媒體教學(xué)方式，在教學(xué)過程中加入圖片及視頻，使學(xué)生能通過圖片及企業(yè)的生產(chǎn)線視頻了解各種塑料的特點及應(yīng)用場合。但在實際的塑件生產(chǎn)中是有一套完整的生產(chǎn)工藝的，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的設(shè)計、材料的選擇、模具的設(shè)計、模具的加工裝配、產(chǎn)品的生產(chǎn)以及產(chǎn)品的后期處理，每一個環(huán)節(jié)都息息相關(guān)。材料的選擇不僅影響著產(chǎn)品的功能，同樣也影響著模具的設(shè)計。特別是在科技快速發(fā)展的今天，新型材料層出不窮，每個產(chǎn)品也不局限于使用單一材料，往往是將多種材料組合使用在一個產(chǎn)品上，如將高分子材料與非高分子材料組合使用，情況就更為復(fù)雜。

（三）教師所教、學(xué)生所學(xué)與企業(yè)生產(chǎn)實際相差較大

目前技工院校對于高分子材料學(xué)相關(guān)內(nèi)容的教學(xué)，大部分都停留在理論的傳授上，與生產(chǎn)實際相差甚遠(yuǎn)。例如，理論上在PVC材料中加入硬脂酸鈣熱穩(wěn)定劑，能大大提高PVC 材料的熱穩(wěn)定性，能保證模具成型?？蓪嶋H生產(chǎn)過程中，如果加入的硬脂酸鈣熱穩(wěn)定劑量過大，會造成PVC材料的透明度降低。這類細(xì)節(jié)學(xué)生根本無法從教材中得知，學(xué)生只有多實驗、多實踐，才能掌握正確的添加工藝。因此，教師需要在實際教學(xué)中加入與實際生產(chǎn)相接近的實驗，這樣做不僅可讓學(xué)生驗證在課堂上所學(xué)，還可以為學(xué)生提供解決問題的思路。特別是在配方的優(yōu)化方面，如果有充分的實驗機會，學(xué)生可根據(jù)教材上的知識點選用2～3種理論上可行的材料，通過對比實驗的方式，驗證配方是否可行。這種需要學(xué)生動手的實驗?zāi)軜O大地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。學(xué)生可在反復(fù)實驗中不斷發(fā)現(xiàn)問題、思考問題，找到合適的配方。經(jīng)歷過反復(fù)的實驗訓(xùn)練，學(xué)生在走上工作崗位后遇到類似的問題就會舉一反三，嘗試用各種思路去解決問題。

三、高分子材料學(xué)相關(guān)內(nèi)容教學(xué)的改革措施

（一）增加教材內(nèi)容，整合企業(yè)技術(shù)改革項目案例

目前技工學(xué)校教材中關(guān)于高分子材料學(xué)的內(nèi)容偏少，缺少和實踐緊密結(jié)合的案例，應(yīng)當(dāng)予以補充。教師應(yīng)當(dāng)收集企業(yè)技術(shù)改革項目案例，將這些案例納入教材和教學(xué)過程中。通過技術(shù)改革項目案例，將零散的知識模塊化，把所有相關(guān)知識聯(lián)系在一起。對于模具專業(yè)來說，高分子材料學(xué)相關(guān)內(nèi)容不是可有可無的，它是影響模具設(shè)計的一個重要環(huán)節(jié)。學(xué)生只有把高分子材料學(xué)相關(guān)內(nèi)容學(xué)好，把它運用到實際生產(chǎn)中，才有可能達(dá)到現(xiàn)代企業(yè)的要求。

（二）以“項目導(dǎo)向+實驗驗證”方式進(jìn)行模塊化教學(xué)

部分技工院校學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣不高，屬于被動學(xué)習(xí)。如果在教學(xué)中采取“項目導(dǎo)向+實驗驗證”的方式，選用企業(yè)成功的技術(shù)改革項目案例，不僅可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還可以使學(xué)生了解當(dāng)前企業(yè)解決各種問題的方法，為學(xué)生在今后的學(xué)習(xí)、就業(yè)生涯中碰到類似的難題時預(yù)先指明方向。具體教學(xué)思路及方式如下。

首先，在項目導(dǎo)向教學(xué)中拋出問題，如某文具生產(chǎn)企業(yè)現(xiàn)有樹脂鉛芯生產(chǎn)工藝效率低、廢料率高，而現(xiàn)有的配方無法實現(xiàn)螺桿連續(xù)擠出，該如何解決企業(yè)難題？

其次，針對問題引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析：現(xiàn)有配方是3000目石墨粉、液體PVC和適量的增塑劑，而在這個配方中液體PVC是主要的高分子材料。這時候就要引導(dǎo)學(xué)生分析液體PVC 的主要特點：液體PVC是熱穩(wěn)定性極差的塑料，然而在配方中并沒有熱穩(wěn)定劑。從而讓學(xué)生在教師的引導(dǎo)下找出了原有配方無法實現(xiàn)螺桿連續(xù)擠出的原因在于配方中沒有熱穩(wěn)定劑。原因找到了，解決方案也就找到了，那就是必須加入熱穩(wěn)定劑。

最后，引導(dǎo)學(xué)生對分析得出的解決方案進(jìn)行實驗驗證：根據(jù)分析的結(jié)果，在配方中缺少熱穩(wěn)定劑，需加入熱穩(wěn)定劑才能實現(xiàn)螺桿式連續(xù)擠出。但熱穩(wěn)定劑種類有很多，應(yīng)該加入哪種熱穩(wěn)定劑，應(yīng)該加多少量的熱穩(wěn)定劑，往往需要經(jīng)驗才能知道這些問題的答案，但學(xué)生缺少的就是經(jīng)驗。在這個階段，可使用企業(yè)常用的實驗法，根據(jù)成型的方式不同，選用不同的實驗設(shè)備。在這個案例中，成型的方式是連續(xù)螺桿擠出，因而選用的實驗設(shè)備是組合式轉(zhuǎn)矩流變儀，初選鈣鋅穩(wěn)定劑、硬脂酸鈣穩(wěn)定劑進(jìn)行配方改進(jìn)實驗。分別以配方1（加鈣鋅穩(wěn)定劑）、配方2（加硬脂酸鈣穩(wěn)定劑）進(jìn)行對比分析，實驗結(jié)果顯示，加入硬脂酸鈣穩(wěn)定劑時穩(wěn)定效果較好。用實驗驗證的方式進(jìn)行教學(xué)，相對通俗易懂，非常適用于毫無實踐經(jīng)驗的學(xué)生。

（三）開展校企合作，進(jìn)行企業(yè)試生產(chǎn)

在高分子材料學(xué)相關(guān)內(nèi)容的教學(xué)中，如果能把經(jīng)實驗驗證可行的配方，在企業(yè)中進(jìn)行試生產(chǎn)，不僅能為解決企業(yè)技術(shù)難題提供思路，還能增加教學(xué)的直觀性。通過試生產(chǎn)，學(xué)生不僅可以知道他們在課堂上分析得出的配方在實際的生產(chǎn)中是否可行，還能了解在生產(chǎn)中碰到的各種問題。這樣的教學(xué)必定是事半功倍，同時，還能為企業(yè)解決實際的難題。

四、小結(jié)

科技的發(fā)展對模具專業(yè)的教學(xué)提出了越來越高的要求，針對高分子材料應(yīng)用性極強的特點，采用“項目導(dǎo)向+實驗驗證”的教學(xué)模式，同時加強校企合作，可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和解決問題的能力。通過實驗驗證與企業(yè)試生產(chǎn)的方式，可以促使學(xué)生對高分子材料學(xué)相關(guān)內(nèi)容的學(xué)習(xí)更加貼近企業(yè)生產(chǎn)實際。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉嶺梅. PVC加工用熱穩(wěn)定劑概述[J].聚氯乙烯， 2001（2）.

[2]蔣標(biāo)，楊衛(wèi)發(fā)，張鋼.塑料異型材擠出模模頭熔體壓力分析[J].模具工業(yè)，2019（8）.

[3]宋劍斌，楊文斌.關(guān)于高分子材料學(xué)教學(xué)改革的建議[J].科學(xué)大眾，2013（5）.

（作者單位：龍巖技師學(xué)院）