基于應用型人才培養的《高分子材料成型加工基礎》課程教學改革

張世杰，黃軍左

(廣東石油化工學院化學工程學院，廣東茂名 525000)

基于應用型人才培養的《高分子材料成型加工基礎》課程教學改革

張世杰，黃軍左

(廣東石油化工學院化學工程學院，廣東茂名 525000)

《高分子材料成型加工基礎》作為高分子專業非常重要的專業課，學生普遍反映難以理解掌握。為改善教學效果、培養應用型人才、提高就業質量，作者引入比較教學法等方法進行教學改革，取得了良好的綜合效果。

高分子材料;成型加工;比較教學法;應用型人才培養

高分子材料作為最重要的材料品種之一，對于人類社會的發展進步具有重要意義。目前很多國內高校都開設了高分子材料與工程專業，其中不少學校的專業方向都偏向于高分子材料成型加工，尤其是塑料成型加工。在目前的專業課程體系中，均開設有《高分子化學》、《高分子物理》、《高分子材料成型加工基礎》、《高分子助劑》、《高分子材料》、《高分子成型設備》、《塑料模具設計》等課程。其中《高分子化學》和《高分子物理》是專業基礎課，系統講授與聚合和成型加工相關的基礎理論知識，雖然非常重要，但與工業界生產實際間還存在明顯差別。目前而言高分子專業的本專科生在企業中主要從事成型類相關職位，崗位對于成型工藝提出了較高的要求。社會對于應用型人才的需求，凸顯出《高分子材料成型加工基礎》作為專業課代表的重要地位。

就目前的課程結構而言，雖然《高分子成型加工基礎》按照高分子材料的不同成型工藝和方法進行了系統講授，但學生普遍反映理解難度較大，較為空洞。為解決以上問題，作者在授課過程中有意識的引入比較教學法，以期改善課程的授課效果，對于構建“三位一體”應用型人才培養模式做出了貢獻。下文將以比較教學法在“擠出成型”部分的授課實踐進行介紹。

1 目前“擠出成型”部分的授課實踐

“擠出成型”部分的學習目的與要求:熟悉擠出成型設備主要是單螺桿和雙螺桿擠出機的工作原理，擠出成型過程。了解擠出成型在塑料、橡膠和纖維中的應用，了解擠出工藝流程、工藝條件的控制、螺桿擠出機的結構及選用方法。主要授課內容:概述(定義、應用、分類、實例、擠出成型設備及主要技術參數、成型特點)、單螺桿擠出理論(準備知識、固體輸送理論、熔融理論、熔體輸送理論)、螺桿擠出機的結構及選用方法(選用擠出機要考慮的問題、擠壓系統、加料系統、傳動系統、加熱冷卻系統)、擠出成型過程(原料準備、機頭成型、定型與冷卻、牽引與卷取、后處理)、常見制品的擠出成型(管材、片材、薄膜、異型材、紡絲、其它產品)、擠出成型的發展(反應擠出、新型設備)。

授課難點:兼顧單和雙螺桿擠出機的介紹，兩者間對接較難實現。同時由于實驗條件有限，無法使學生親手操作擠出成型生產線或對其進行拆裝。學校現有的擠出成型設備品種過于單一。作為授課中非常重要的擠出機頭部分，也存在類似問題，學生普遍反映難以理解掌握。

2 比較教學法在“擠出成型”授課中的應用

教師在“擠出成型”部分的講授過程中，應該緊緊抓住擠出機及機頭進行重點講解，其它輔機可以相對簡略介紹。目前常用的擠出機分為單螺桿和雙螺桿兩類。雙螺桿擠出機是在單螺桿擠出機基礎上發展而來。在先對學生系統講授單螺桿擠出機后，可以將雙螺桿擠出機與單螺桿擠出機進行比較，包括螺桿結構、螺桿排布方式、混煉元件構型、機筒是否為積木式、輸送原理、物料的運動方式、成型工藝參數、傳動系統、自潔能力等。抓住以上重點，就可使學生觸類旁通、形象加深學生對知識的理解。

例如:在對緊密嚙合型同向旋轉雙螺桿擠出機與普通單螺桿擠出機進行對比時，可以以雙螺桿擠出機擁有兩條平行排布的螺桿(其軸線處于同一水平面)、螺桿間緊密嚙合、物料在螺桿與機筒壁間呈八字形運動方式、兩條緊密嚙合的螺桿的螺牙互相咬合，能夠發揮自潔作用、由于兩根螺桿導致機筒孔為八字形;與此相對，單螺桿擠出機由于只有一條螺桿，所以物料只能在螺槽與機筒壁間的空間螺旋運動，混煉效果比較差，無自潔能力、與單螺桿配套的機筒孔為圓孔狀。經過對比，可以使學生對于單、雙螺桿擠出機間的結構差異、工藝參數差異具有深入的了解，改善學習效果。

同時在排氣擠出機、雙階擠出機的講授過程中也存在類似情況。在授課過程中，可以引導學生將排氣擠出機或雙階擠出機看作兩根螺桿串聯起來，組成了一根長徑比較大的螺桿。作為排氣擠出機的第一段螺桿，其三段功能區完整，而第二段螺桿主要以定量定壓擠出為目的;而排氣擠出機和雙階擠出機的差別，只存在于雙階擠出機的兩根螺桿間并無連接，只是使物料經歷兩次擠出來改善混煉效果，在兩階擠出機結合處，也有一定的排氣作用。而排氣擠出機相當于兩段螺桿間存在物理連接，在連接處通過抽真空，以排除物料中的氣體和揮發性物質。

3 結束語

《高分子材料成型加工基礎》作為高分子專業的專業課代表，通過引入比較教學法等多種教學手段，對于改善教學效果、培養學生的應用能力、提高就業能力具有非常重要的作用。

G642.0

B

1003-3467(2014)12-0058-01

2014-10-18

張世杰(1976-)，男，材料學副教授，主要研究方向為高分子材料合成、制備與改性，電話:15099817709。