材料成型工藝課程教學探索與實踐

張云飛+杜飛鵬+郭慶中+李亮+鄢國平

（武漢工程大學材料科學與工程學院，湖北 武漢 430073）

摘要：為了激發學生對材料成型工藝這門課的學習興趣，本文從案例教學、提問教學、實踐教學幾個方面對材料成型工藝課程教學做了一些探索和嘗試。結果表明：案例教學等教學方法激發了學生學習的興趣，加深了學生對材料成型工藝課程的理解，為學生今后從事相關行業起到鋪墊作用。

關鍵詞：材料成型工藝；案例教學；提問教學；實踐教學

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）24-0106-02

《材料成型工藝》是武漢工程大學材料化學專業的專業必修課，是介紹塑料、橡膠及纖維等高分子材料的結構與加工性能關系的一門課程，涉及聚合物及其添加劑的分類、配方與設計、成型加工方法等內容。《材料成型工藝》的授課時間設置在大三下學期，是學生在完成《高分子化學》、《高分子物理》、《材料科學基礎》等專業課程之后所需學習的一門課程，該課程對培養學生對材料化學專業知識的興趣及提高學生就業能力具有重要的作用。為了調動學生對《材料成型工藝》這門課的學習興趣，增強其學習能力，加深其對材料成型工藝課程的理解，我們在《材料成型工藝》課程教學過程中，做了一些教學方法上的探索和嘗試，總結如下。

一、案例教學—引導

《材料成型工藝》是一門研究如何將聚合物轉變成實用材料或制品的課程[1]。日常生活中許多工作生活用品都是將相應的高分子材料通過特定的材料成型工藝得到。基于此，《材料成型工藝》在教學過程中具有豐富的與人們工作生活相關的素材可以引用。通過學生熟知的案例對各種材料成型加工工藝進行介紹可以避免單純的理論教學使教學枯燥乏味的弊端。在教學過程中，選擇合適的通俗易懂的案例可以吸引學生的注意力，采用學生所熟悉的具體案例來進行教學，不僅可以調動學生的學習興趣，提高課程吸引力，同時還可以由此讓學生循序漸進地了解和掌握相關的材料成型工藝的知識點[2]。例如，工作學習中用到比較多的圓珠筆，它由筆帽、筆桿、筆芯組成，為了美觀與握筆的舒適度，筆桿有多種外觀與形狀，制作的筆桿的材料也很多，聚丙烯用作制備不透明的筆桿，顏色可以通過在聚丙烯中添加不同的顏料，聚碳酸酯用作制作透明的中高檔透明的筆桿，握筆處軟軟的部分是橡膠材料，筆桿的制造工藝包括沖模、增密、保壓與冷卻等步驟，是通過注塑成型得到；再例如，生活中用到的牙刷，牙刷雖小，但制造它需用到多種高分子材料，牙刷把是聚苯乙烯材料，刷把上軟軟的手柄是橡膠材料，牙刷頭部的毛是尼龍絲制成。毛刷管是用擠出成型的方法制造的，牙刷的制造工藝包括注塑、植毛、打磨處理、檢測及包裝等步驟，首先是將顆粒狀或粉狀塑料置于注射機料筒內加熱，使其軟化后用推桿或旋轉螺桿連續從?？跀D出（?？诘男螤罴礊樗柚破返臄嗝嫘螤?，長度視需要而定），冷卻后即為所需的牙刷把形狀，其次是在牙刷把上植毛并將毛切成各種需要的形狀，此外，牙刷毛還要經過圓滑處理，防止刷毛太過尖銳而對口腔造成傷害，最后就是對制造的牙刷進行檢測和包裝處理。把這些與人們工作生活相關的產品作為案例引入到課堂中來，既能激發學生的學習積極性，又能使學生意識到學習這門課程的實用性。實踐證明：合理的選擇教學案例，不僅可以引導學生思考，激發學生的學習興趣，而且可以節約教學時間和提高教學效果。

二、提問教學—啟發

課堂教學不單純是老師一個人自導自演，提問教學是課堂教學中比較重要的環節，是啟發學生思維、控制教學進程、進行課堂反饋的主要方式。通過提問可以減少甚至避免學生在課堂上講話、注意力不集中、打瞌睡等現象[3]；通過提問還可以調動學生思考及其對材料成型工藝這門課的學習興趣，增強學生思考問題的能力，達到教學的目的-使學生獲得對材料成型工藝課程的感性認識和理性認識?！恫牧铣尚凸に嚒愤@門課的課堂提問緊緊圍繞著教學內容的主線“高分子及添加劑組成與配方設計-成型工藝-制品結構與性能”以及材料化學主要研究內容“材料制備-材料組成—材料結構—材料性質-材料的應用及其相互關系”[4]。例如，聚乙烯、聚丙烯都是塑料，而聚乙烯-丙烯的共聚物卻是橡膠，它們具有哪些不同的性質和使用性能？它們的成型加工方法及生產設備有哪些不同等；再例如，聚氯乙烯、聚丙烯都是塑料，為什么聚丙烯可用于制作注射塑料針筒、塑料水杯，而聚氯乙烯不可以。這些問題的解釋都離不開高分子材料自身的物理與化學性質，通過這些材料性質、加工、應用中的問題引導學生去了解相關高分子的物理與化學性質，從而得到相關高分子的用途以及相應的加工方法。課堂提問和課后留思考題有利于調動學生學習的積極性和主動性。有時候學生可能在課堂上回答不出老師的提問，老師最好不要直接給出答案，而要引導學生去圖書館、網絡數據庫檢索資料，讓學生養成“我不會，但是我會查”的好習慣，從而找到問題的答案。此外，針對學生的作答，老師的評價也需要掌握一定的技巧，最好不要直接否定學生答案的正確性，要對回答問題的學生予以鼓勵和表揚，要幫助學生分析他們的作答，加深學生對問題的理解[5]。實踐證明：提問教學可以增強學生對材料成型工藝這門課的學習興趣，增強學生思考問題的能力，增強分析問題和解決問題的能力，加深對所學知識的理解。

三、實踐教學—理解

《材料成型工藝》是實踐性較強的一門課程，涉及高分子擠出、注塑、模壓成型等成型加工方法和相應的設備[6]。這些成型加工方法和設備在課堂上多是通過多媒體課件手段讓學生認識和了解，多數學生在理解上還是比較困難的。我校與湖北省多家高分子材料成型加工廠家，如湖北派克，順威賽特等，建立了教學實踐合作關系。我們材料化學專業在《材料成型工藝》這門課課程教學前組織學生去順威賽特工程塑料有限公司參加認識實習，了解工程塑料的擠出造粒、空調風葉的注射成型等加工過程，為學生學習擠出成型與注射成型理論知識的課堂教學提供感性認識的基礎；此外，我們材料化學專業還組織學生去湖北派克密封件有限公司參加生產實習，了解橡膠密封件的制作過程，主要包括配方設計、橡膠塑煉、與炭黑等添加劑的混煉、橡膠的硫化、撕邊、檢測與包裝等過程，加深學生對橡膠的配方設計、模壓成型、硫化工藝等課堂教學內容的理解。學生通過生產實習、認識實習等方式了解材料成型工藝的知識是怎樣在實際生產過程中啟到指導作用的。在觀看成型加工的過程中，進一步加深對書本上的理論知識的掌握。實踐表明：通過認知實習和生產實習強化學生對材料成型工藝的應用的認識，提高學生學習興趣。

四、結束語

以上是筆者從案例教學、提問教學、實踐教學三個方面對提高材料成型工藝課程教學質量的幾點思考，對提高學生對材料成型工藝課程的學習興趣，思考能力，以及調動學生學習積極性顯現了一定的效果。這些教學方法在今后的教學實踐中需要進一步改進和提高，此外，依托本校的學科和專業優勢，結合良好的實踐平臺，把材料成型工藝課程的教學質量提高一個臺階，培養出更多的高質量的材料類技術人才，服務地方經濟的建設。

參考文獻：

[1]張聲春，韓冰，寇波，張春祥，張克杰.高分子材料成型加工課程互動教學模式探討與實踐[J].廣東化工，2013，40（18）：166-167

[2]唐頌超.高分子材料成型加工課程建設與教學改革[J].化工高等教育，2008，（01）：25-27.

[3]李寶銘，張星，鄭玉嬰.高分子材料成型與加工課程建設初探[J].化工高等教育，2010，（03）：39-42.

[4]朱光明.材料化學課程的內容設置及其與材料科學的關系[J].大學化學，2004，19（6）：16-18.

[5]劉曉麗.高職院校實施鼓勵式教育的必要性[J].亞太教育，2015，（20）：42-42.

[6]王再學，趙桂英.高職院校高分子材料成型加工實踐教學探索[J].高教學刊，2016，（2）：180.