《高分子材料加工工藝學(xué)》課程教學(xué)改革初探

劉羽熙，荊祥海，王 攀，邢新明

（滁州學(xué)院 材料與化學(xué)工程學(xué)院，安徽 滁州 239000）

《高分子材料加工工藝學(xué)》課程教學(xué)改革初探

劉羽熙，荊祥海，王 攀，邢新明

（滁州學(xué)院 材料與化學(xué)工程學(xué)院，安徽 滁州 239000）

本文介紹了滁州學(xué)院應(yīng)用化學(xué)專業(yè)主干課程《高分子材料加工工藝學(xué)》的課程建設(shè)及教學(xué)改革措施.同時(shí)針對(duì)應(yīng)用型本科院校的培養(yǎng)方針，提出了具有針對(duì)性的對(duì)策和建議，培養(yǎng)滿足地方經(jīng)濟(jì)需要和支撐地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展的應(yīng)用型人才.

高分子材料；加工工藝；教學(xué)改革；應(yīng)用型本科院校

隨著高分子材料的應(yīng)用日益廣泛，在高分子材料科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的加工工藝發(fā)揮著越來越重要的作用[1,2].高分子材料的加工工藝對(duì)于不同用途的產(chǎn)品，其加工方法相差較大，這是由于高分子材料的涵蓋面越來越廣，涉及的產(chǎn)品種類繁多，例如塑料、橡膠、纖維、涂料、粘合劑以及復(fù)合材料等等[3].因此單一的從高分子材料深層次進(jìn)行授課已經(jīng)不適應(yīng)目前人才培養(yǎng)的需求，授課時(shí)應(yīng)該針對(duì)不同用途的高分子材料，分別對(duì)其特性進(jìn)行講述，并對(duì)其共性的部分進(jìn)行總結(jié).由于我們是應(yīng)用型本科院校，培養(yǎng)的是滿足地方經(jīng)濟(jì)需要和支撐地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展的應(yīng)用型人才，因此本課程的教學(xué)目的與要求是通過全部教學(xué)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解高分子成型加工中的基本原理、生產(chǎn)制造方法和工藝過程，在此基礎(chǔ)上掌握塑料、橡膠、纖維等高分子材料的成型和后加工的基本原理、工藝過程及其主要的品質(zhì)指標(biāo)，熟悉高分子材料的加工工藝與高分子結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系，熟悉高分子材料成型加工中需要的主要設(shè)備，并了解復(fù)合材料的制備工藝，為學(xué)生畢業(yè)后從事高分子材料加工領(lǐng)域的研究和技術(shù)創(chuàng)新等打下扎實(shí)的基礎(chǔ).

1 我?！陡叻肿硬牧霞庸すに噷W(xué)》課程的教學(xué)現(xiàn)狀

應(yīng)用化學(xué)是滁州學(xué)院唯一省級(jí)重點(diǎn)建設(shè)學(xué)科.根據(jù)滁州學(xué)院的辦學(xué)思路和辦學(xué)定位，應(yīng)用化學(xué)在教學(xué)、“產(chǎn)學(xué)研”一體化基地建設(shè)、人才培養(yǎng)等方面都取到了較快的發(fā)展.據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，滁州地區(qū)有五十多家高分子材料加工企業(yè)，對(duì)高分子材料領(lǐng)域的人才十分需求，因此應(yīng)用化學(xué)已開始逐步調(diào)整和凝練學(xué)科的研究方向.2010版及以前人才培養(yǎng)方案中，應(yīng)用化學(xué)專業(yè)是設(shè)精細(xì)化學(xué)品化學(xué)和材料化學(xué)兩個(gè)方向，穿插學(xué)習(xí)了高分子加工工藝學(xué)課程.2012版人才培養(yǎng)方案中，已初步嘗試開設(shè)了高分子材料加工工藝學(xué)相關(guān)專業(yè)實(shí)驗(yàn)，取得了較好的效果.由于學(xué)時(shí)有限，導(dǎo)致高分子學(xué)習(xí)缺乏相對(duì)的系統(tǒng)性，因此在2014版人才培養(yǎng)方案的專業(yè)限選課中專設(shè)了“高分子材料”方向，使學(xué)生的學(xué)習(xí)更加系統(tǒng).另外，在專業(yè)限選課中，以高分子化學(xué)與高分子物理為中心，在高分子材料加工工藝和高分子材料改性課程的基礎(chǔ)上增加了聚合物成型機(jī)械與模具、計(jì)算機(jī)在化學(xué)中的應(yīng)用等課程，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生工程能力和信息化的培養(yǎng)，使畢業(yè)生同時(shí)具有加工工藝和加工設(shè)備的開發(fā)能力.

《高分子材料加工工藝學(xué)》這門課是應(yīng)用化學(xué)專業(yè)學(xué)生的專業(yè)核心課程，由于課程開設(shè)時(shí)間較短，而且課程比較抽象和枯燥，如果單純照本宣科的把知識(shí)傳授給學(xué)生難以激發(fā)學(xué)生的興趣.另外《高分子材料加工工藝學(xué)》是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，只是單純的掌握教材中的理論內(nèi)容，在工作中很難應(yīng)用于實(shí)際[4-7].因此，在本門課的教學(xué)過程中，應(yīng)該注重理論聯(lián)系實(shí)際，特別是把握好課堂教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)的關(guān)系，充分利用學(xué)院與一些高分子材料相關(guān)企業(yè)建立的實(shí)習(xí)基地，在學(xué)習(xí)本門課程之前讓學(xué)生們進(jìn)入企業(yè)進(jìn)行認(rèn)知見習(xí)，使學(xué)生們先對(duì)高分子材料的加工工藝產(chǎn)生一個(gè)感性認(rèn)識(shí)，為課堂教學(xué)打下良好基礎(chǔ)；在課程結(jié)束之后安排學(xué)生的畢業(yè)實(shí)習(xí)，使學(xué)生進(jìn)一步加深對(duì)理論知識(shí)的理解，提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力，這樣學(xué)生在進(jìn)入工作崗位后能夠很快地適應(yīng)企業(yè)的生產(chǎn)實(shí)際需求.針對(duì)實(shí)踐教學(xué)和課程設(shè)計(jì)中學(xué)院大型加工設(shè)備不足的問題，把部分環(huán)節(jié)放到對(duì)口企業(yè)的生產(chǎn)車間里進(jìn)行，同時(shí)聘請(qǐng)對(duì)高分子材料加工工藝經(jīng)驗(yàn)豐富的企業(yè)人員作為學(xué)生的校外指導(dǎo)教師，將學(xué)校的教學(xué)內(nèi)容和企業(yè)的加工工藝緊密結(jié)合，校企合作為學(xué)生授課.

2 我校實(shí)習(xí)基地的資源優(yōu)勢(shì)

與應(yīng)用化學(xué)專業(yè)方向有關(guān)的企業(yè)主要有安徽雄亞塑膠科技有限公司、滁州麥迪爾塑膠有限公司、安徽華峰醫(yī)藥橡膠有限公司和滁州市宏源噴涂有限公司，這幾家企業(yè)基本包含了塑料、橡膠、涂料等產(chǎn)品種類，也是課堂教學(xué)的主要內(nèi)容.安徽雄亞塑膠科技有限公司專業(yè)生產(chǎn)TPE、TPR、TPV等環(huán)保熱塑性彈性體材料，因此在該企業(yè)進(jìn)行實(shí)習(xí)不會(huì)局限于單純的塑料和橡膠的生產(chǎn)，擴(kuò)寬了學(xué)生的專業(yè)面，有助于高分子材料類專業(yè)群對(duì)地方產(chǎn)業(yè)的對(duì)接，培養(yǎng)滿足地方經(jīng)濟(jì)需要和支撐地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展的應(yīng)用型人才.滁州麥迪爾塑膠有限公司主要生產(chǎn)多種工程塑料制品，包括塑料染色、塑料改性、色粉及色母等，主要使用注塑機(jī)、擠出機(jī)等塑機(jī)生產(chǎn).安徽華峰醫(yī)藥橡膠有限公司擁有年產(chǎn)40億只最具現(xiàn)代化、規(guī)范化的丁基橡膠瓶塞生產(chǎn)基地.滁州市宏源噴涂有限公司主要從事家電噴涂及注塑的生產(chǎn).由于在學(xué)習(xí)本門課程之前學(xué)生已經(jīng)在這些企業(yè)完成了認(rèn)知見習(xí)，對(duì)這些高分子材料產(chǎn)品的加工工藝有了感性的認(rèn)識(shí)，因此在授課時(shí)適當(dāng)舉出這些企業(yè)的生產(chǎn)實(shí)例，播放實(shí)際生產(chǎn)的教學(xué)錄像，展示實(shí)物等手段，可以增加課堂的教學(xué)信息量，極大地增強(qiáng)了這門課的教學(xué)效果.

3 教學(xué)改革做法

3.1 調(diào)研企業(yè)生產(chǎn)流程

到安徽雄亞塑膠科技有限公司、滁州麥迪爾塑膠有限公司、安徽華峰醫(yī)藥橡膠有限公司和滁州市宏源噴涂有限公司等企業(yè)充分進(jìn)行學(xué)習(xí)和調(diào)研，努力積累有關(guān)塑料、橡膠、纖維、涂料、粘合劑以及復(fù)合材料等加工工藝的實(shí)際知識(shí)，熟悉產(chǎn)品的整個(gè)生產(chǎn)流程，特別是加工設(shè)備的原理與操作步驟、品質(zhì)指標(biāo)等等，這樣不僅可以在帶領(lǐng)學(xué)生去實(shí)習(xí)的過程中有針對(duì)性的把教材中的內(nèi)容與實(shí)習(xí)企業(yè)的生產(chǎn)工藝緊密聯(lián)系起來，也能夠在授課過程中通過企業(yè)生產(chǎn)實(shí)例增強(qiáng)教學(xué)效果，把每一個(gè)生產(chǎn)實(shí)例或加工過程作為一個(gè)模塊進(jìn)行案例分析，為學(xué)生今后在高分子材料領(lǐng)域的研究工作打下良好的基礎(chǔ).同時(shí)，為學(xué)生安排兩周的課程設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)，由專業(yè)老師對(duì)學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)，以典型的通用高分子材料（如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、酚醛樹脂和環(huán)氧樹脂等）的生產(chǎn)案例為依托，對(duì)年產(chǎn)較大數(shù)量的高分子材料的生產(chǎn)工藝進(jìn)行設(shè)計(jì)，包括配料、工藝參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算、工藝流程圖、主機(jī)設(shè)備、輔助設(shè)備的選型等等.通過模塊化的課程設(shè)計(jì)，使學(xué)生系統(tǒng)地掌握所學(xué)知識(shí)，也為后期的畢業(yè)設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)[8].

3.2 采用多媒體教學(xué)

《高分子材料加工工藝學(xué)》這門課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容較多，單純采用板書方式進(jìn)行授課難以在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)完成教學(xué)內(nèi)容，而且教學(xué)內(nèi)容具有很強(qiáng)的綜合性和實(shí)踐性，多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)板書相比內(nèi)容更為直觀，因此我們采用多媒體課件進(jìn)行教學(xué)，拍攝企業(yè)的加工設(shè)備與生產(chǎn)流程照片，并從網(wǎng)絡(luò)上搜集并整理與本課程相關(guān)的大量圖片資料，選擇性地補(bǔ)充到多媒體課件中，并不斷對(duì)課件內(nèi)容進(jìn)行修改完善，輔以企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)過程的錄像給學(xué)生放映[8,9]，并將相關(guān)教學(xué)材料上傳至學(xué)校的在線教學(xué)平臺(tái)，使課堂空間得到延伸，學(xué)生可以隨時(shí)隨地進(jìn)行課程學(xué)習(xí).同時(shí)制作一些Flash動(dòng)畫軟件穿插在課件中，合理設(shè)置板書和課件內(nèi)容，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，使學(xué)生更加容易接受所學(xué)知識(shí)，加深知識(shí)的印象.例如在講解聚合物在螺桿擠出機(jī)中的熔融時(shí)，通過Flash動(dòng)畫能夠很清晰的展示出螺桿旋轉(zhuǎn)和聚合物的熔融過程；再比如講解聚合物溶解的過程時(shí)，F(xiàn)lash動(dòng)畫向?qū)W生們生動(dòng)地展示了聚合物溶解的兩個(gè)階段.

3.3 不斷補(bǔ)充教學(xué)內(nèi)容

高分子材料領(lǐng)域的研究日新月異，不斷有新產(chǎn)品和新工藝的出現(xiàn)，發(fā)展非常迅速[10]，但是教材內(nèi)容的更新相對(duì)滯后，為培養(yǎng)符合社會(huì)需要的應(yīng)用型人才，授課時(shí)不能守著陳舊的教材止步不前，應(yīng)該不斷地更新與補(bǔ)充授課內(nèi)容.可將最新的科學(xué)前沿知識(shí)和科學(xué)研究成果引入課堂，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.根據(jù)學(xué)?！暗胤叫?、應(yīng)用型、高水平”的定位和滁州的區(qū)域產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)特點(diǎn)，結(jié)合目前高分子材料加工與改性的發(fā)展趨勢(shì)，教學(xué)內(nèi)容適當(dāng)提高了塑料加工工藝的比重，并補(bǔ)充了新型熱塑性彈性體加工改性等內(nèi)容.另外增加了關(guān)于高分子自組裝、仿生學(xué)高分子、新型阻燃技術(shù)以及交叉學(xué)科的發(fā)展等當(dāng)前研究熱點(diǎn)知識(shí)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生充分了解高分子材料的魅力，引導(dǎo)學(xué)生自主探索高分子材料加工工藝的前沿知識(shí).鼓勵(lì)學(xué)生參與指導(dǎo)教師的具體在研課題，或通過申報(bào)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目，從事具體的科學(xué)研究工作，讓學(xué)生了解前沿知識(shí)的同時(shí)也提高科研能力，以科研促進(jìn)教學(xué)效果.

4 結(jié)語

《高分子材料加工工藝學(xué)》具有很強(qiáng)的實(shí)踐性，針對(duì)應(yīng)用型本科院校的培養(yǎng)方針，我們旨在培養(yǎng)滿足地方經(jīng)濟(jì)需要和支撐地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展的應(yīng)用型人才，因此在授課過程中始終貫徹理論聯(lián)系實(shí)際的教學(xué)原則，既強(qiáng)調(diào)理論基礎(chǔ)知識(shí)，又重視學(xué)生實(shí)踐教學(xué)，為學(xué)生今后在高分子材料領(lǐng)域的研究工作奠定良好的基礎(chǔ).高分子材料的發(fā)展日新月異，極其迅速，每年都不斷有新產(chǎn)品和新技術(shù)出現(xiàn)，因此課程教學(xué)改革也是永無止境的.通過調(diào)研企業(yè)生產(chǎn)流程、采用多媒體教學(xué)、不斷補(bǔ)充教學(xué)內(nèi)容等多種教學(xué)改革，對(duì)提高學(xué)生就業(yè)水平、增強(qiáng)教學(xué)效果、提升學(xué)生應(yīng)用能力具有非常重要的作用.另外授課教師需要對(duì)高分子相關(guān)的其它課程也具備較強(qiáng)的理論基礎(chǔ)，如高分子化學(xué)、高分子物理等課程，同時(shí)要具備豐富的工程經(jīng)驗(yàn)，這一方面也是我們需要努力的方向.

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G642.0

A

1673-260X（2016）12-0232-02

2016-10-02

滁州學(xué)院一般教研項(xiàng)目 （2015jyy018）；安徽省高校自然基金一般項(xiàng)目 （KJ2015B14）；滁州學(xué)院科研啟動(dòng)基金（2014qd033）