周興+董延茂+袁福根
高分子成型與加工是高等院校材料化學專業的一門重要專業課程,具有多學科交叉綜合型且工業實踐性較強的特征。根據“材料化學”專業所設置課程的特點,從國家對高等院校大學生培養要求作為出發點,對《高分子成型與加工》課程教學模式改革進行實踐探索。對深化本課程的教學改革,強化大學生的綜合專業素質,提升教學質量,提高高等院?!安牧匣瘜W”專業《高分子成型與加工》核心課程建設水平具有普遍指導意義。
高分子成型與加工 教學模式 改革
現代生活中,高分子材料已經和金屬材料、無機非金屬材料一樣,成為科學技術產業、經濟建設工程的重要原材料,對于整個人類社會發展和進步具有舉足輕重的意義。目前,國內外眾多高等院校均開設了《材料化學》專業,其中很多院校的專業課方向都向“高分子成型與加工”傾斜,尤其是“塑料和橡膠”的成型加工。而《高分子成型與加工》課程是高分子理論轉變為工業生產的紐帶,是一門重要的專業課,它具有綜合性、實踐性特別強、課程內容涉及面非常廣、知識點眾多、教學難度較大等特點。因此,深化《高分子成型與加工》課程教學改革,對于培養新時期創新型人才具有重要的意義。本文圍繞現代社會對人才培養的要求,根據“高分子成型與加工”課程的特點以及蘇州科技學院材料化學專業的實際情況,對“高分子材料成型與加工”課程的教學模式進行了改革。目的是促進高分子材料成型與加工課程的教學改革,提升高等院校學生的培養質量和綜合專業素質。
一、課程教學目標與背景
一般來講,高分子制品在實際使用過程當中,其使用性能受到各個方面因素的制約。如高分子的化學組成和結構、高分子的聚合方式、成型中所使用的化學助劑、成型溫度等都將會對加工性能以及制品的使用性能產生重要的影響;其性能測試所使用的方法、條件以及材料實際使用的外界環境等。因此,《高分子材料成型與加工》課程的教學必須從實際的工業生產案例出發。在課程教學過程中,應該從實際典型的產品角度出發,進一步深化“高分子材料成型加工”原理、工藝、反應過程等,使學生真正擺脫書本中“復雜”的理論,從而使得他們對“高分子材料成型與加工”這門課產生足夠的興趣,了解成型加工的基本規律,配方設計的基本原理與基本方法;掌握高分子成型與加工設備、工藝條件、加工方法等知識。
根據目前蘇州科技學院材料化學專業學生的就業實際,畢業生在企業中主要從事高分子材料成型及研發類相關職位,工作崗位對高分子成型工藝條件以及配方設計的要求較高。因此,高分子成型與加工課程的教學重點應該為成型加工的基本理論、配方設計以及工藝設計與調整方面。
二、教學模式改革內容
1.案例式教學
較早的“高分子成型與加工”課程教學方式,一般采取教師講、學生聽的模式。教師按照書本章節內容進行備課,對學生采取灌輸式教學,學生根據老師講課的內容把握書本上的重、難點。這種方式只是完成了一個簡單的授課過程,學生對課程的興趣得不到提高,缺乏探索性和實用性,而不能解決實際生產中的問題。
案例式教學,即在傳授書本理論的基礎上,穿插實際案例,通過案例對理論進行消化,從而使學生能夠學以致用。從教學大綱出發,圍繞教學重點,兼顧蘇州科技學院化學生物與材料工程學院的科研動態、本學科前沿以及生產實踐中最常出現的問題,教師在書本理論講授完畢后,提出具有針對性的實際工業生產案例。然后,學生根據該案例進行資料調研和文獻查詢,對該問題的基本原理和知識點進行更深一步的學習。
以注塑成型為例,在講授完書本的相關理論和教學重點后,結合本學院王彥林教授的最新科研——無鹵阻燃材料為例提出相關問題:(1)阻燃機理是什么?(2)以阻燃聚乙烯為例,在注射成型時需要注意的工藝有哪些?(3)阻燃聚乙烯制品注塑成型后出現了缺陷主要表現在哪些方面?如何解決該類問題?這需要學生帶著問題去尋找答案、去思考問題,主動回憶學習過的理論知識,并與該典型案例進行結合,更能加深對課本上理論知識的理解。同時,所提出的案例涉及知識面較廣,在實際工業生產中常出現,不僅能培養學生的自學能力和探索精神,同時增強了本專業學生的就業競爭力。
2.現場實踐教學
本學院材料化學畢業生一般到企業從事與技術開發相關的工作,當工業生產處的產品質量出現問題后,分析原因并找到解決該問題的方法。傳統的高分子成型與加工課程的授課過程中較少使用現場實踐教學模式。在課程授課過程中,我們開展了材料設計型和綜合型實驗,包括橡膠的塑煉、混煉、硫化、塑料的注射、擠出成型等各種加工與檢測方法。該實踐教學與高分子成型與加工理論課相呼應,在相關理論章節講授完畢后再開展相關實驗。這種教學改革,可以在現場實驗中將《高分子化學》《高分子物理》等課程的知識點進行回憶,既使學生學習到成型加工工藝,又實際動手操作成型設備,還能將案例式教學中的相關內容得到補充。例如,在阻燃高分子材料注塑成型實驗中,可以將案例式教學中的無鹵阻燃材料進行關聯。
另外,在本次認識實習環節中,學生們對蘇州地區建材市場進行了調查,了解書本上學習到的塑料、橡膠、纖維等高分子材料的實際形態,能讓學生真正從書本轉向實際,激發學習興趣。
3.網絡課程與第二課堂實踐教學
網絡應用于現代教育領域,給人們提供了快捷方便的學習機會、教學環境和資源。以“高分子成型與加工”課程為例,在本學?!疤炜战淌摇逼脚_的支持下,緊緊圍繞本課程建設的要求,積極推進網絡課程的建設,實現異地課程同步建設、同步交流、同步發展。
不管在哪個學科領域,興趣是學習的最好老師,是使學生在課堂外實現自主學習的前提。《高分子成型與加工》開展第二課堂教學,有著顯著的優點和獨特魅力,是一種有效的教學模式,學生個人專長得到了極致表達,同時能實現因材施教的目標。通過第二課堂教學,老師能夠真正的由“臺上走到臺下”,并對所有大學生給予鼓舞與鼓勵,使其能夠自由、大膽地參加各項教學、科研活動。讓大學生走進實驗室,參與各項課題研究,如大學生“挑戰杯”等。
三、結語
教學方式的改革,是教學改革的一項重要內容。提高教學效果和教學質量,離不開行之有效的教學方法和模式。本文所采用的三種教學模式在高分子成型與加工課程中的運用,復合素質教育和創新教育的改革理念,也取得了學生們的一致好評。在以后的教學中,將強化教學體系的完整性和延續性,不斷完善教學模式,促進專業人才供給與企業人才需求的有效對接。
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