摘 要:本文針對面向僑生的聚合物加工實驗教學中遇到的問題,提出了具有可行性、操作性非常強的教學改革方案,設置獨立課程、試行內、外招生分開教學等方法,在突出僑生的創造能力、動手能力的同時,運用工程化、系統化的實驗教學技巧全面提升僑生在聚合物加工學習的綜合素質,培養更符合社會需要的華僑畢業生。
關鍵詞:僑生聚合物加工模塊實驗工程化
中圖分類號:G420文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)08(b)-0184-02
由于聚合物材料被廣泛的應用在生活的各個領域,與聚合物材料相關的貿易、研發、生產和技術支持等工作崗位上急需大量聚合物加工方面的高級技術人才。為此,我國大部分有材料相關專業的高校都開設了聚合物加工課程。暨南大學和華僑大學作為我國僅有的兩所本科華僑學府,也開設了這一課程,為海內外培養聚合物加工專業技術人才。
聚合物加工是一門面向應用的實踐性非常強的課程,被認為是向社會輸送人才前的崗前培訓,所以很多高校都將其設置在本科三年級第二學期,一方面這個階段的學生們已具備了相關的專業基礎知識,另一方面更希望能有效地銜接課堂理論與社會實踐。但根據相關專業畢業生的就業反饋調查顯示,學生們在畢業后的較長一段時間內,他們解決工業實際問題的能力很差,經常遇有學生回到學校尋求老師的幫助。相信這種情況除了一些客觀上、環境上的原因,很大一部分原因應該是聚合物加工實驗教學環節存在缺陷。
目前的聚合物加工實驗教學內容中,單個的、孤立的實驗多,系統的、完整的工程化連貫性的實驗少;使用單一原料的驗證性實驗多,原料共混性實驗少;統一模式的實驗多,啟發創新的綜合實驗和設計實驗少,從而無法培養學生的工程化理念、動手能力和創新思維。暨南大學材料科學與工程系對五屆華僑畢業生的調查發現,這一問題在僑生中尤為嚴重,甚至導致了畢業生的轉行,證實內招生的培養模式不完全適用于僑生教學。因此,本文在分析華僑學生的特點的基礎上,提出了面向僑生的聚合物加工實驗教學改革。
1 僑生在實驗教學中存在的問題
暨南大學作為有著百年歷史的僑校,每年本科招收的僑生都超過了半數。通過多年的實踐教學經驗總結和一些調查數據顯示,僑生有一些明顯的弱勢,主要體現在數理化的基礎上,很多數學、物理內容,內招生在高中階段已經完成,而大部分僑生所在地區還未涉及,所以他們的數理化基礎普遍較差。但他們也有著明顯的優勢,一般僑生所在的地區都比較重視學生的創新能力、動手能力的培養,所以作為僑生,他們都有著很強的創新意識和實踐精神,喜歡依靠實驗來接受知識。聚合物加工這門課的先修課程是高分子化學、高分子物理和聚合物流變學,聚合物加工是對這些課程知識的應用和深化。但僑生因為自身數理化基礎差的原因,往往對這三門課程還來不及理解消化就直接進入聚合物加工的課程學習,采用與內招生相同的培養方式往往起不到應有的教學效果。
從歷屆加工方向的僑生就業情況看,學生大多來源于香港、澳門和臺灣地區,在本專業就業所從事的崗位是生源地公司的涉華貿易和技術支持崗位,中國大陸企業因為出于工作環境和溝通方面的擔心,極少聘請華僑畢業生。這導致僑生對聚合物加工課程的學習需要和學習角度不同于內招生,他們更希望在學校里經歷一次產品開發的全過程,希望聚合物加工實驗教學更為系統化和工程化。
2 面向僑生的實驗教學改革與實踐
2.1 獨立建設僑生實驗課程體系
聚合物加工實驗的目的是為了讓學生能更好地掌握聚合物加工的原理,建立學生對聚合物加工原理的感性認識;了解、熟悉聚合物加工過程的工藝,同時也讓學生掌握必要的工程技術和研究方法;最終使學生能夠獨立操作基礎實驗,有效把理論與實踐結合起來。為此,我們暨南大學材料加工教研室從2008年開始探索對聚合物加工實驗課程體系的改革:
聚合物加工實驗設置為獨立必修課程。專為聚合物加工實驗課設置1學分,36學時和共計10個實驗,主要安排如下實驗:原料擠出混配、擠塑實驗、注塑實驗、模壓實驗、橡膠混煉、模型硫化、酚醛樹脂模壓實驗、熱成型實驗、吹塑實驗、發泡成型實驗。考核評分獨立于聚合物加工理論課程。
僑生既獨立又不脫離于內招生培養體系。針對兩所僑校的聚合物加工實驗教學還是內、外招生同堂上課的現象,試行內、外招生分離教學,內招生與外招生分成兩批次操作聚合物加工實驗,針對外招生的創新與動手能力強的特點,為外招生單獨設置選擇型實驗任務,為內招生設置目標型實驗任務,最后為兩類學生設置幾個的實驗任務,需發揮各自的優勢共同完成任務。
從理論課的模塊化改革著手,延伸至實驗體系。理論課也需要進行改革,以傳統的單元模式改成模塊化教學,主要安排以下幾個模塊:熱塑性塑料的成型加工,橡膠成型加工,熱固性塑料的成型加工,其他材料成型加工。當講擠塑成型時開始實驗,使得實驗與理論課同步。并把這種模式化教學延伸至實驗體系。
2.2 設置工程化的模塊實驗
考慮到學時數的限制,我們取消了以培養基本技能為目的的單一離散的驗證性實驗,在模塊實驗設計上融入了基本技能實驗環節,同時涵蓋產品開發的全過程,而且還考慮給予僑生適當的選擇自由度。因此,聚合物加工模塊實驗最后確定為:填充聚乙烯配制與成型,天然橡膠的膠料配制與成型,電氣絕緣用酚醛模塑料的配制與成型、聚氨酯組合發泡料的配制與成型。模塊一是必做模塊,其他三個模塊是選做模塊,保證了基本技能的培養,又兼顧了學生的興趣愛好,也體現了教學的系統性和連貫性。各模塊實驗的具體內容如下:
模塊一:填充聚丙烯配制與成型
實驗1:填充聚乙烯粒料的配方設計和雙螺桿擠出混配
實驗2:填充聚乙烯管材的擠出成型
實驗3:填充聚乙烯力學樣條的注塑成型
實驗4:填充聚乙烯板材的模壓成型
實驗5:填充聚乙烯的吹膜成型
實驗6:填充聚乙烯成型制品的性能測試
模塊二:天然橡膠的膠料配制與成型
實驗1:天然橡膠膠料的開煉配制
實驗2:天然橡膠膠料的模型硫化
實驗3:硫化膠料的性能測試
模塊三:電氣絕緣用酚醛模塑料的配制與成型
實驗1:電氣絕緣用酚醛模塑料的混合配制
實驗2:酚醛模塑料的模壓成型
實驗3:酚醛模塑制品的性能測試
模塊四:聚氨酯組合發泡料的配制與成型
實驗1:聚氨酯發泡用黑料和白料的配制
實驗2:聚氨酯的發泡成型
實驗3:聚氨酯發泡制品的性能測試
2.3 實驗教學改革的實踐效果
在暨南大學材料科學與工程專業的2007級和2008級外招學生中對聚合物加工實驗的上述教學改革方案進行了初步的實踐,取得不錯的效果:提高了學生的責任感、迫切感和實驗熱情。學生必須提前預習才可保證實驗進行,實驗的成敗很大程度受學生影響,前一個實驗質量決定后一個實驗的質量;使學生經歷了聚合物產品開發的全過程,學生享受到從原料到制品的快樂,且將配方、設備、工藝和檢測四階段的產品開發過程有機聯系在一起;基本技能在模塊中被不斷重復和加強,各模塊存在交叉實驗步驟,這些交叉點實際上對基本技能的強化;培養了學生的節約素養和成本意識。學校親自將過渡料和次品經過一定的工藝處理后,按比例重新進入后續實驗中,充分體會工業生產所追求的經濟性;學生的綜合能力得到了提高,不僅外招生認為實驗很有吸引力,很有成就感,內招生也認為在和外招生的合作中,開闊了視野,增長了能力。
3 結語
經過以上的改革試驗與探索,面向僑生的聚合物加工實驗這種既獨立又聯系的教學方法漸成體系,并逐漸完善與成熟,我們的這種創新教學方法有利于培養學生的工程素質、創新能力、適應能力,通過對僑生畢業情況的調查,的確取得了較好的效果,將繼續用于后續的面向僑生教學,由此形成“僑校+名校”特色的教學方法。
參考文獻
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