高?！案叻肿硬牧铣尚团c工藝”課程教學(xué)改革探索

付麗華+徐傳輝

【摘 要】本文從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、創(chuàng)新能力培養(yǎng)等方面，通過精心選用教材，合理分配課內(nèi)課外學(xué)時，詳略搭配安排教學(xué)內(nèi)容，充分利用現(xiàn)代化教學(xué)手段與網(wǎng)絡(luò)資源，探索化學(xué)工程與工藝專業(yè)“高分子材料成型與工藝”課程教學(xué)改革。

【關(guān)鍵詞】高分子材料成型與工藝 微信 教學(xué)改革

【中圖分類號】G 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A

【文章編號】0450-9889（2017）06C-0078-02

高分子材料是化工產(chǎn)品的一個分支，是目前發(fā)展最快、應(yīng)用前景最廣且最具生命力的一類化工產(chǎn)品；高分子行業(yè)的迅猛發(fā)展，急需大量復(fù)合型人才。而大多數(shù)高校高分子材料專業(yè)的人才培養(yǎng)側(cè)重在材料的合成等偏理論方面，對高分子材料加工成型為終極產(chǎn)品的工藝環(huán)節(jié)關(guān)注的程度不高。廣西大學(xué)化學(xué)工程與工藝專業(yè)在化工材料加工工藝方面開設(shè)了系統(tǒng)的專業(yè)課程群，為“高分子材料成型與工藝”課程的設(shè)置打下了堅實的理論基礎(chǔ)。然而，廣西大學(xué)化學(xué)工程與工藝專業(yè)沒有開設(shè)過高分子物理、高分子化學(xué)、高分子材料、聚合物加工原理、高分子材料基礎(chǔ)等高分子基礎(chǔ)或?qū)I(yè)基礎(chǔ)課程，且該專業(yè)作為一個覆蓋范圍廣泛的交叉的專業(yè)，開設(shè)的專業(yè)課程很多，所有的專業(yè)課程學(xué)時都高度壓縮。在高分子材料理論知識缺乏、課程學(xué)時數(shù)少、無配套實驗的背景下，本文從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、創(chuàng)新能力培養(yǎng)等方面對“高分子材料成型與工藝”課程教學(xué)改革進(jìn)行探索。

一、教材的選用

廣西大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院“高分子材料成型與工藝”課程剛開設(shè)時，選用的教材是史玉升等編著的《高分子材料成型工藝》，學(xué)生通過學(xué)習(xí)可以掌握高分子材料的制備、性能、成型、評價及應(yīng)用，全面系統(tǒng)地了解高分子材料成型技術(shù)的最新知識。教學(xué)過程中，學(xué)生反映這本教材的難度太大，因為“高分子材料成型與工藝”是一門專業(yè)技術(shù)課程，需在完成化工熱力學(xué)、化工原理、物理化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、無機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、高分子物理和化學(xué)、高分子材料、聚合物加工原理、高分子材料基礎(chǔ)等基礎(chǔ)理論課和專業(yè)基礎(chǔ)課程后，對學(xué)生進(jìn)行綜合訓(xùn)練。

“高分子材料成型與工藝”課程是在大三第一學(xué)期開設(shè)的專業(yè)課，此時學(xué)生已經(jīng)修完化工熱力學(xué)、化工原理、物理化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、無機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)等基礎(chǔ)理論課，然而基本沒有學(xué)過高分子物理、高分子化學(xué)、高分子材料、聚合物加工原理、高分子材料基礎(chǔ)等專業(yè)基礎(chǔ)課，高分子材料方面的基礎(chǔ)較差，加上這本教材講述的理論知識較少，所以學(xué)起來較吃力。根據(jù)學(xué)生的反映，學(xué)院及時更換了教材，采用周達(dá)飛等主編的《高分子材料成型加工》“九五”重點(diǎn)教材，該教材高度概括了高分子材料的最基礎(chǔ)的知識，對加工成型影響很大的高分子流變學(xué)基礎(chǔ)知識進(jìn)行較全面深入的介紹，全面介紹了高分子材料成型加工最常用的基本工藝，也兼顧了新技術(shù)和新方法，難度適中，得到學(xué)生好評。

二、教學(xué)內(nèi)容的改革

高分子材料成型技術(shù)涉及化學(xué)、材料、材料加工、機(jī)械等多種學(xué)科，“高分子材料成型與工藝”課程是一門專業(yè)技術(shù)課程，需要廣泛的理論知識基礎(chǔ)。化學(xué)工程與工藝專業(yè)的學(xué)生基本無高分子材料理論基礎(chǔ)知識，學(xué)習(xí)起來的確難度很大。非高分子材料專業(yè)的“高分子材料成型與工藝”課程要以“高分子材料—成型加工—制品性能”這條主線展開教學(xué)內(nèi)容，重點(diǎn)掌握三者的關(guān)系，強(qiáng)調(diào)成型加工對制品性能的重要性，這是本課程的主題思想，也是高分子材料的工程特征；選用“九五”重點(diǎn)教材《高分子材料成型加工》，充分利用國內(nèi)外重要專業(yè)期刊了解行業(yè)最新動態(tài)，不斷更新及補(bǔ)充教學(xué)內(nèi)容，確保教學(xué)內(nèi)容的先進(jìn)性；在教學(xué)內(nèi)容安排上，以高分子材料成型加工的大工程觀點(diǎn)為著眼點(diǎn)，以寬專業(yè)為目標(biāo)，概況高分子材料理論基礎(chǔ)和概念（詳細(xì)的內(nèi)容指定參考范圍讓學(xué)生利用課外時間自學(xué)），從高分子材料的加工原理出發(fā)，著重對成型加工工藝進(jìn)行討論。從高分子材料的成型加工的共性出發(fā)，對模壓、擠出、注塑及壓延四大成型技術(shù)及工藝進(jìn)行重點(diǎn)講授，然后講授塑料、橡膠及復(fù)合材料的成型特點(diǎn)和區(qū)別，對于一些新的成型方法，以及教材中未涉及而在一些科技文獻(xiàn)中見報道的新的成型方法及工藝，教師建立了QQ群這樣的交流平臺，并將高分子領(lǐng)域權(quán)威的一些微信公眾號分享到平臺上，經(jīng)常轉(zhuǎn)發(fā)高分子材料國際國內(nèi)的重要進(jìn)展到平臺，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，讓學(xué)生以興趣為導(dǎo)向自動組成興趣學(xué)習(xí)小組的方式進(jìn)行自學(xué)。筆者首先通過課內(nèi)課外結(jié)合強(qiáng)化高分子理論基礎(chǔ)與概念，對成型加工影響最大的流變性在課堂上進(jìn)行詳細(xì)介紹，而其他性能如穩(wěn)定性、電性能、光性能等材料性能則作為課外學(xué)習(xí)內(nèi)容，在有限的學(xué)時內(nèi)，節(jié)選核心內(nèi)容，把高分子材料合成、性能、加工及相互間的影響規(guī)律簡要完整地介紹。比如教材中同一種成型方法按不同的應(yīng)用體系分成很多小結(jié)，而教學(xué)過程中每種成型工藝僅以一種材料為代表來講，但不同章節(jié)會選不同的材料體系來進(jìn)行，比如講橡膠的壓延，那么注塑可能選塑料，而擠出可能選復(fù)合材料，這樣來兼顧各類高分子材料的成型。

三、教學(xué)方法的改革

教學(xué)方法是影響教學(xué)目標(biāo)是否能夠?qū)崿F(xiàn)、實現(xiàn)的程度和效率的關(guān)鍵。非高分子材料專業(yè)的“高分子材料成型與工藝”課程教學(xué)存在兩個難點(diǎn)：一是許多內(nèi)容涉及高分子加工機(jī)械、設(shè)備結(jié)構(gòu)及操作過程，這要求有實際感性認(rèn)識和直觀性；二是該課程的理論性和實踐性都很強(qiáng)，如何在教學(xué)過程中實現(xiàn)理論與實際的結(jié)合，用理論來解釋生產(chǎn)中的實際問題，或以具體實例來說明理論，促使學(xué)生真正掌握知識。針對這些問題，“高分子材料成型與工藝”課程在教學(xué)過程中對教學(xué)方法、教學(xué)手段進(jìn)行了改革。

（一）現(xiàn)代化教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合?！案叻肿硬牧铣尚团c工藝”課程中許多內(nèi)容涉及高分子加工機(jī)械、設(shè)備結(jié)構(gòu)及操作過程，這要求有實際感性認(rèn)識和直觀性，同時，該課程的理論性和實踐性都很強(qiáng)。筆者根據(jù)所選用教材，利用PowerPoint加入聲音、圖像、動畫、視頻等各種多媒體信息，并根據(jù)需要設(shè)計各種演示效果，將抽象、生澀難懂的知識形象生動地展示給學(xué)生，激起學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣、吸引他們的注意力，大大加深學(xué)生對知識的理解和印象。由于化學(xué)化工學(xué)院缺乏相應(yīng)的高分子材料成型教學(xué)設(shè)備，教學(xué)小組聯(lián)系外界資源制作了幾個基本成型工藝的微課，同時廣泛收集案例、動畫演示及成型錄像，不斷補(bǔ)充到授課內(nèi)容中，讓學(xué)生對高分子成型工藝及設(shè)備等有更直觀的認(rèn)識，對課件內(nèi)容進(jìn)行更新和完善，豐富課堂內(nèi)容，加大課堂信息量，使學(xué)生獲得對高分子材料成型加工的理性和感性雙重認(rèn)識，使教學(xué)達(dá)到事半功倍的效果。

同時，教師也要注意吸取傳統(tǒng)教學(xué)中講解的優(yōu)點(diǎn)，將教師的語言、激情和應(yīng)變能力體現(xiàn)在多媒體教學(xué)中，并用眼神、情感、心靈與學(xué)生溝通，必要時還要進(jìn)行板書，讓學(xué)生徹底把握一些關(guān)鍵問題。

（二）采用“任務(wù)驅(qū)動”教學(xué)法和啟發(fā)式互動式教學(xué)。與傳統(tǒng)的以教師為主體的“填鴨式”“灌輸式”教學(xué)方式不同，筆者在部分知識點(diǎn)的授課中嘗試采用“任務(wù)驅(qū)動”教學(xué)法，從傳統(tǒng)教學(xué)的講授、灌輸和教師主宰課堂，轉(zhuǎn)變?yōu)榻M織和引導(dǎo)；從單純講解轉(zhuǎn)變?yōu)榕c學(xué)生進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕涣骱吞接憽９P者在講述“高分子材料配方設(shè)計”這一章內(nèi)容時，并沒有按照書本來進(jìn)行，而是布置了一道思考題“設(shè)計食品袋的配方”，讓學(xué)生通過自學(xué)課本內(nèi)容與上網(wǎng)查找相關(guān)知識等來完成這一思考題，并在學(xué)生完成后讓他們用PPT來展示成果，通過討論的形式與學(xué)生探討了配方設(shè)計中的一些原則與內(nèi)容。

啟發(fā)式互動式教學(xué)強(qiáng)調(diào)先讓學(xué)生積極思考，再進(jìn)行適時啟發(fā)；教師不僅要加強(qiáng)自身專業(yè)素養(yǎng)和知識積累，而且更重要的是建立師生互動的教學(xué)過程，并營造良好的課堂教學(xué)氛圍，實現(xiàn)教學(xué)相長；教師注意自己角色的轉(zhuǎn)變，良好的學(xué)習(xí)情境可使學(xué)生了解學(xué)習(xí)任務(wù)的必要性和與學(xué)習(xí)任務(wù)相關(guān)的學(xué)習(xí)信息，從而激發(fā)學(xué)習(xí)意愿和濃厚的學(xué)習(xí)興趣；在教學(xué)過程中，對于重要的知識點(diǎn)，通過案例教學(xué)，與學(xué)生共同分析和討論，啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行思考，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

（三）課堂講授與問題討論相結(jié)合。在教學(xué)過程中，始終圍繞教學(xué)主線，但又避免單一過多地講解相關(guān)理論，適時將高分子成型的基本理論與實際生活和生產(chǎn)相結(jié)合，與學(xué)生進(jìn)行分析和討論， 激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性。以學(xué)生日常生活中常用的各種飲料瓶子和水杯等為例，分別介紹它們的主要原材料（PP、PC等）、配方和主要成型工藝（擠出吹塑成型、注塑吹塑成型、注塑成型、壓制成型等），不同成型工藝生產(chǎn)的瓶子和水杯具有不同的特性，并縱向?qū)Ρ攘烁鞣N成型加工方法、工藝及特點(diǎn)等，在講述的過程中還給學(xué)生灌輸了環(huán)保安全的意識。在講述過程中，學(xué)生拿著各自不同的飲料瓶或水杯，或觀察色澤、透明性，或捏捏比較它們的硬度，看看瓶底找找原材料的主要成分，相互還交換瓶子或水杯進(jìn)行研究，課堂氣氛非常好。課后學(xué)生反映通過使用這個具體的例子教學(xué)，讓他們深刻地理解了原材料、配方、成型工藝等與材料制品性能的關(guān)系。此例子生動地體現(xiàn)了“高分子材料—成型加工—制品性能”這條高分子材料成型加工的主線，從而使教學(xué)內(nèi)容由龐雜繁多變得簡單易懂，通過理論結(jié)合實際，強(qiáng)化了學(xué)生的專業(yè)知識，教學(xué)效果甚佳。

（四）理論與實踐相結(jié)合?！案叻肿硬牧铣尚团c工藝”是一門理論性和實踐性很強(qiáng)的課程，不僅要求學(xué)生盡可能地掌握每種加工工藝所依據(jù)的原理、生產(chǎn)控制因素以及在加工中高分子材料所發(fā)生的物理化學(xué)變化，熟知影響制品性能的各種因素，而且要學(xué)會選擇和運(yùn)用合適的加工設(shè)備、加工方法和加工工藝。筆者通過理論與實踐相結(jié)合，將自己指導(dǎo)的一項專業(yè)實驗項目設(shè)計為一個開放性的綜合性的實驗“高分子材料/陰離子型鈣基膨潤土功能材料合成與成型”，感興趣的學(xué)生利用課余時間參與，讓學(xué)生全面了解原材料、制備方法、工藝過程、成型加工方法等綜合知識，并理解各種因素的變化對最終功能材料性能及結(jié)構(gòu)的影響。這不僅激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，而且可使學(xué)生不僅獲得理論的認(rèn)識，更能獲得感觀的認(rèn)識，進(jìn)一步提高教學(xué)質(zhì)量和學(xué)習(xí)效率。

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【作者簡介】付麗華（1977— ），女，江西臨川人，博士，廣西大學(xué)副教授。

（責(zé)編 盧 雯）