橡膠工藝學課程教學改革的研究與實踐

譚井華　劉亦武　劉躍軍　吳若梅　周曉媛

摘要：結合本校材料科學與工程專業(yè)《橡膠工藝學》課程的基本特點以及課程教學實踐，針對課程教學目前存在的問題，從培養(yǎng)學生興趣、教學內容、教學方法等方面提出一些改革措施。

關鍵詞：高分子材料與工程專業(yè)；橡膠工藝學；教學改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）21-0083-02

材料科學是當今世界的帶頭學科之一，由于高分子材料產量大、品種多、應用廣、經濟效益高，并且已經滲透到每一學科領域，因此對于高分子材料的研究越來越受到國內外學者的重視。

《橡膠工藝學》是我校材料科學與工程專業(yè)的一門重點專業(yè)課程，通常是在大三下學期開設。本課程內容主要涉及三大部分，包括原材料、配方設計和加工工藝。本課程強調基本原理，但又與實踐聯(lián)系緊密，重視培養(yǎng)學生運用已學的專業(yè)基礎知識分析、解決橡膠工業(yè)中出現(xiàn)的問題的能力。

一、目前教學存在的問題

（一）學生學習目標不明確

相對于塑料而言，橡膠在我們日常生活中接觸較少，因此，很多學生對于橡膠這種高分子材料沒有直觀的認識，甚至部分學生根本不知道橡膠也是屬于高分子材料，所以很多學生在主觀上對橡膠這種高分子材料產生“偏見”，認為橡膠在高分子領域并不占用重要地位，繼而對橡膠工藝學課程興趣不大、積極性不高。另一方面，橡膠工藝學課程安排在大三第二個學期，這個階段的學生面臨考研復習、實習及為未來就業(yè)做各種準備等問題，較難靜下心來學習，因此，部分學生的學習興趣不高，學習效果不明顯。所以教師在課程教學過程中不僅要傳授知識，還要強調橡膠類材料在高分子領域中的重要性，告知學生學習橡膠工藝學的必要性和重要性，提高學生學習的效果和學習的積極性。

（二）教學重點不突出

由于本校材料科學與工程專業(yè)課程體系的自身特點，本課程安排了32學時，其中24學時的理論課，8學時的實驗課。由于受課時量的限制，教師不可能把所有內容全部灌輸給學生，而且“填鴨式”的教學只會使學生產生厭學情緒。例如本課程對生膠的介紹章節(jié)，總共介紹了近十種生膠，如果采用重復方式依次對這十種生膠進行一一介紹，不但浪費時間，而且學生學習興趣不高，學習效果不好。這就要求教師認真鉆研教學大綱和教材，明確教學目的和具體的章節(jié)要求，把握教學內容的重點、難點及其在整個知識體系中的地位。

（三）教學內容落后

橡膠工藝學是一門高分子材料基礎課程，但隨著科學的發(fā)展，新型橡膠材料、新型成型加工技術、新理論發(fā)展十分迅速，而橡膠工藝學所選用教材的內容一般比橡膠生產技術發(fā)展落后若干年。這樣即使學生掌握了所學的書本內容，但在具體實踐中還是倍感陌生。這就要求教師把握時代脈搏，了解最先進、最前沿的發(fā)展動態(tài)，不斷調整、豐富和更新教學內容。

（四）教學方法單調

橡膠工藝學課程應用性強，課程中涉及到很多專業(yè)原料和設備，例如加工工藝這一部分涉及到很多加工設備，如開煉機、密煉機、壓延機、擠出機、硫化儀等，同時學生日常生活中對橡膠類產品接觸不多，對橡膠制品及其生產工藝沒有完整的認識。如果上課過程只是以教師課堂教學為主，采用常規(guī)PPT與板書相結合的教學方法，從理論上對具體的原材料、加工設備工作原理和加工工藝過程進行簡單的描述，缺乏直觀性，大多數(shù)學生對課堂的學習內容感到枯燥無味，不能深入理解。

二、教學新方法探索

（一）從專業(yè)知識體系角度讓學生意識到課程學習的重要性

塑料、橡膠和纖維是三種重要的高分子材料，橡膠在三大高分子材料中由于具有不能被其他材料替代的獨一無二的高彈性，被稱為具有戰(zhàn)略地位的材料，在國民經濟和國防軍工中有著十分廣泛的應用。鑒于很多學生對橡膠這一高分子材料的重要地位認識不足，教師必須在第一堂課就跟學生強調橡膠在高分子領域的重要性。向學生強調橡膠工藝學課程與高分子材料與工程其他專業(yè)課的聯(lián)系。這樣讓學生明白橡膠工藝學在專業(yè)中的重要性的同時也讓學生對自己的專業(yè)課程體系有了更深的認識，從而提高學生學習的主動性。

（二）緊抓課程主線，突出教學重點

本課程的課時有限，這就要求教師把握課程主線，突出教學重點。首先，在整個課程開始講授之前，教師必須把整個課程的主線向學生招待清楚，此課程的主線就是原料——原料間的配合——原料配合體系的加工。當學生明白這一主線之后，對此課程就有了整體認識，再來學習具體章節(jié)時思路更清晰，更容易理解。除了整個課程有一主線，每一具體章節(jié)也有主線。在講解生膠這章節(jié)時，教師應先告訴學生這一思路。同時每種生膠的結構、性能和加工之間是存在內在聯(lián)系的，教師可以向學生針對性的講解幾種生膠，讓學生掌握分析問題的方法，對其他種類生膠可以給出結構，然后讓學生針對其結構對其可能具有的性能和加工特點進行課堂討論。例如生膠分子鏈空間位阻越小，其分子柔順性越好，對應膠料的彈性越好、生熱越少、滯后損失越小，反之亦然。順丁橡膠分子鏈無側基位阻，其彈性好、生熱少、滯后損失?。欢”较鹉z分子鏈中含有苯環(huán)側基，位阻大，其彈性差、生熱和滯后損失大。

（三）把握前沿發(fā)展動態(tài)，及時更新教學內容

橡膠工藝學是一門高分子材料基礎課程，但是隨著科學技術的發(fā)展，越來越多的新材料、新技術得到發(fā)展。教師應該根據(jù)情況實時補充最新發(fā)展成果到教學中，讓學生在學好基礎知識的同時能夠了解到橡膠工業(yè)的最新發(fā)展動態(tài)，提高學生學習興趣。筆者在課程講授中就穿插補充了以上研究進展。要把握橡膠工業(yè)前沿發(fā)展動態(tài)，這就要求教師在鉆研課本的同時要時刻關注橡膠領域的發(fā)展。教師可以通過互聯(lián)網進行資料調研，多參加國內外學術會議，常到企業(yè)和其他高校交流學習，讓學生及時了解到科學發(fā)展最新動態(tài)。

（四）改進教學方法

1.采用啟發(fā)式教學方法。啟發(fā)式教學方法強調以學生為學習活動的主體，教師起引導作用，注重師生雙方的互動。合理的使用啟發(fā)式教學方法能充分調動學生學習的主動性、積極性和創(chuàng)造性。例如，在生膠種類講授中，筆者采用了此方法，在先介紹了各種生膠的結構、性能和加工特點之后，接著提問：“要制備一種在200℃下工作的耐非極性油的密封圈材料可以選擇何種生膠？”大部分學生對這個問題感覺無從下手，然后可以繼續(xù)提問：“耐非極性油需要什么類型的生膠？”這時學生回答道：“極性生膠，常見的極性生膠就是丁腈橡膠、氯丁橡膠、氟橡膠等”。繼續(xù)提問：“這些橡膠中哪些橡膠的耐熱可以達到200℃？”回答道：“氟橡膠”。通過這個問答過程學生對橡膠的性能與應用有了更深的理解。

2.課堂教學與下廠參觀相結合的教學方式。本課程除了通過課堂教學介紹理論知識之外，還應注重理論與實際相結合?？梢圆扇≌n堂教學與下廠參觀相結合的方式。一方面，可以先對一部分教學內容進行講解之后，再到工廠參觀實習。例如，在對所有生膠種類講解完之后，組織學生參觀工廠，實地接觸每種生膠實物，參觀生膠的制備流程，加深學生對課本知識的理解。另一方面，在課程學習全部結束之后，組織學生到某一橡膠制品生產廠家參觀，例如輪胎生產廠家。這樣可以讓學生全程了解輪胎產品從膠部件準備、成型、硫化、檢測工序到最終輪胎產品的測試的整個過程。這樣既提高了學生的學習興趣，又加深了學生對專業(yè)的了解。

3.理論與實驗相互促進的教學方式。本課程的實驗課主要包括實驗配方設計、橡膠混煉、混煉膠硫化、硫化膠性能測試四個部分。筆者在教學中把實驗課和理論課穿插進行，例如，在原料體系以及配方設計這些內容講授完之后，對每個班分成4—6組，給每組學生安排一個橡膠配方設計任務，例如橡膠輸送帶、橡膠鞋底、橡膠膠管、汽車胎面、汽車胎側等，安排每組學生利用課后時間組織查閱資料，歸納本組橡膠類別的性能要求，然后設計本組橡膠類別的配方并詳細分析配方成分。設計完成后對各組學生的設計進行講評，肯定正確的部分，并且討論一些不足之處，引導學生發(fā)表自己的看法，提出自己的建議。在加工工藝這一部分內容講授完之后，安排每組學生對所設計的配方膠料進行加工和硫化，最后進行硫化膠性能測試等實驗操作。性能測試完之后再進行組內討論，分析所設計配方的預計性能和實際性能之間的差異及其原因。在這種情況下，學生的分析能力、表達能力、動手能力都得到了鍛煉，充分激發(fā)了學生的創(chuàng)造力和進取精神，增強了學生的自信心。

三、結束語

橡膠工藝學教學改革在學校高分子材料與工程專業(yè)2009—2012級本科生中進行了實施。通過對課程教學不斷改革、探索，取得了比較理想的效果，學生的積極性和能動性大大提高，學生普遍較好地掌握了基礎知識，而且應用所學知識解決實際問題的能力也得到了較大提高。同時，學生對專業(yè)的興趣和熱愛更濃厚，而這些對畢業(yè)生以后的求職均有所幫助。雖然初步的教學改革已取得了一定的成效，但在今后的教學中，仍需在教學內容和教學方法上不斷探索和完善，以期在對學生的綜合能力的培養(yǎng)方面取得更大的效果。

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