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【文章編號(hào)】0450-9889(2017)06C-0078-02
高分子材料是化工產(chǎn)品的一個(gè)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(lèi)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(zhuān)業(yè)的人才培養(yǎng)側(cè)重在材料的合成等偏理論方面,對(duì)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(zhuān)業(yè)在化工材料加工工藝方面開(kāi)設(shè)了系統(tǒng)的專(zhuān)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(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。然而,廣西大學(xué)化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)沒(méi)有開(kāi)設(shè)過(guò)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(zhuān)業(yè)作為一個(gè)覆蓋范圍廣泛的交叉的專(zhuān)業(yè),開(kāi)設(shè)的專(zhuān)業(yè)課程很多,所有的專(zhuān)業(yè)課程學(xué)時(shí)都高度壓縮。在高分子材料理論知識(shí)缺乏、課程學(xué)時(shí)數(shù)少、無(wú)配套實(shí)驗(yàn)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(duì)“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(kāi)設(shè)時(shí),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(guò)學(xué)習(xí)可以掌握高分子材料的制備、性能、成型、評(píng)價(jià)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(shí)。教學(xué)過(guò)程中,學(xué)生反映這本教材的難度太大,因?yàn)椤案叻肿硬牧铣尚团c工藝”是一門(mén)專(zhuān)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(wú)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(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程后,對(duì)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(kāi)設(shè)的專(zhuān)業(yè)課,此時(shí)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(wú)機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)等基礎(chǔ)理論課,然而基本沒(méi)有學(xué)過(guò)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(zhuān)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(shí)較少,所以學(xué)起來(lái)較吃力。根據(jù)學(xué)生的反映,學(xué)院及時(shí)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(shí),對(duì)加工成型影響很大的高分子流變學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)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(píng)。
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(mén)專(zhuān)業(yè)技術(shù)課程,需要廣泛的理論知識(shí)基礎(chǔ)?;瘜W(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)的學(xué)生基本無(wú)高分子材料理論基礎(chǔ)知識(shí),學(xué)習(xí)起來(lái)的確難度很大。非高分子材料專(zhuān)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(kāi)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(duì)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?c教材《高分子材料成型加工》,充分利用國(guó)內(nèi)外重要專(zhuān)業(yè)期刊了解行業(yè)最新動(dòng)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(zhuān)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(shí)間自學(xué)),從高分子材料的加工原理出發(fā),著重對(duì)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(duì)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(duì)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(jiàn)報(bào)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(tái),并將高分子領(lǐng)域權(quán)威的一些微信公眾號(hào)分享到平臺(tái)上,經(jīng)常轉(zhuǎn)發(fā)高分子材料國(guó)際國(guó)內(nèi)的重要進(jìn)展到平臺(tái),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(dòng)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(guò)課內(nèi)課外結(jié)合強(qiáng)化高分子理論基礎(chǔ)與概念,對(duì)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(shí)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(jiǎn)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(guò)程中每種成型工藝僅以一種材料為代表來(lái)講,但不同章節(jié)會(huì)選不同的材料體系來(lái)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(lái)兼顧各類(lèi)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(shí)現(xiàn)的程度和效率的關(guān)鍵。非高分子材料專(zhuān)業(yè)的“高分子材料成型與工藝”課程教學(xué)存在兩個(gè)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(guò)程,這要求有實(shí)際感性認(rèn)識(shí)和直觀性;二是該課程的理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng),如何在教學(xué)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)際的結(jié)合,用理論來(lái)解釋生產(chǎn)中的實(shí)際問(wèn)題,或以具體實(shí)例來(lái)說(shuō)明理論,促使學(xué)生真正掌握知識(shí)。針對(duì)這些問(wèn)題,“高分子材料成型與工藝”課程在教學(xué)過(guò)程中對(duì)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(guò)程,這要求有實(shí)際感性認(rèn)識(shí)和直觀性,同時(shí),該課程的理論性和實(shí)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(dòng)畫(huà)、視頻等各種多媒體信息,并根據(jù)需要設(shè)計(jì)各種演示效果,將抽象、生澀難懂的知識(shí)形象生動(dòng)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(duì)知識(shí)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(gè)基本成型工藝的微課,同時(shí)廣泛收集案例、動(dòng)畫(huà)演示及成型錄像,不斷補(bǔ)充到授課內(nèi)容中,讓學(xué)生對(duì)高分子成型工藝及設(shè)備等有更直觀的認(rèn)識(shí),對(duì)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(duì)高分子材料成型加工的理性和感性雙重認(rèn)識(shí),使教學(xué)達(dá)到事半功倍的效果。
同時(shí),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(yǔ)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(shí)還要進(jìn)行板書(shū),讓學(xué)生徹底把握一些關(guān)鍵問(wèn)題。
(二)采用“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”教學(xué)法和啟發(fā)式互動(dòng)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(shí)點(diǎn)的授課中嘗試采用“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”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?。筆者在講述“高分子材料配方設(shè)計(jì)”這一章內(nèi)容時(shí),并沒(méi)有按照書(shū)本來(lái)進(jìn)行,而是布置了一道思考題“設(shè)計(jì)食品袋的配方”,讓學(xué)生通過(guò)自學(xué)課本內(nèi)容與上網(wǎng)查找相關(guān)知識(shí)等來(lái)完成這一思考題,并在學(xué)生完成后讓他們用PPT來(lái)展示成果,通過(guò)討論的形式與學(xué)生探討了配方設(shè)計(jì)中的一些原則與內(nèi)容。
啟發(fā)式互動(dòng)式教學(xué)強(qiáng)調(diào)先讓學(xué)生積極思考,再進(jìn)行適時(shí)啟發(fā);教師不僅要加強(qiáng)自身專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)和知識(shí)積累,而且更重要的是建立師生互動(dòng)的教學(xué)過(guò)程,并營(yíng)造良好的課堂教學(xué)氛圍,實(shí)現(xiàn)教學(xué)相長(zhǎng);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(guò)程中,對(duì)于重要的知識(shí)點(diǎn),通過(guò)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。
關(guān)鍵詞:高分子材料;加工;形態(tài)控制
一、引言
高分子材料的性能與大分子的化學(xué)與鏈結(jié)構(gòu)有著密切的關(guān)聯(lián),且材料形態(tài)也是重要影響因素之一。聚合物氛圍結(jié)晶、取向等幾種形態(tài),多相聚合物擇優(yōu)擴(kuò)相形態(tài)。聚合物制品形態(tài)的形成源自于加工中復(fù)雜的溫度場(chǎng)與外力場(chǎng)作用。由此可見(jiàn),關(guān)于加工過(guò)程中高分子材料形態(tài)控制具有重要的研究意義。
二、我國(guó)高分子材料加工中形態(tài)控制研究現(xiàn)狀
高分子材料形態(tài)與物理力學(xué)性能之間的關(guān)聯(lián)十分緊密,這也是高分子材料的重點(diǎn)研究課題。相較于其他材料,高分子材料具有非常復(fù)雜的形態(tài),具體表現(xiàn)為高分子鏈的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、共聚構(gòu)型以及剛?cè)嵝苑浅?fù)雜,在分子設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)調(diào)整中,可以對(duì)一些合成方法加以運(yùn)用;其次,在高分子長(zhǎng)鏈結(jié)構(gòu)的影響下,其熔體的粘彈性非常突出;此外,高分子具有非常寬的弛豫時(shí)間,就是受到很小的應(yīng)變作用,其產(chǎn)生的非線也會(huì)非常強(qiáng)烈。
對(duì)于聚合物的成型過(guò)程而言,在非等溫場(chǎng)、不同強(qiáng)度的剪切與拉伸場(chǎng)的影響之下,就分子尺度而言,其大分子鏈會(huì)發(fā)生一系列化學(xué)反應(yīng);就納米與亞微米尺度而言,大分子會(huì)有結(jié)晶與取向現(xiàn)象發(fā)生,如此一來(lái)就會(huì)有超分子結(jié)構(gòu)的形成;而根據(jù)亞微米與微米尺度,多相聚合物會(huì)有不同相形態(tài)的形成,甚至?xí)霈F(xiàn)一些缺陷。而這些形態(tài)的影響因素非常廣泛,例如加工中的外場(chǎng)強(qiáng)弱、作用頻率、作用方式以及時(shí)間等。然而,現(xiàn)階段關(guān)于這些問(wèn)題的研究雖然有所深入,但相應(yīng)的理論體系尚未成熟。此外,隨著新聚合物的開(kāi)發(fā)不斷深入,在高分子材料加工中涌現(xiàn)出越來(lái)越多的成型加工方法,顯然這使聚合物加工中的形態(tài)控制成為了一個(gè)長(zhǎng)期的研究課題,對(duì)于高分子物理領(lǐng)域的發(fā)展無(wú)疑有著重要的影響。
在我國(guó),關(guān)于新材料的研究起步以跟蹤模仿為主,在知識(shí)產(chǎn)權(quán)與創(chuàng)新理論方面有所欠缺,并且基礎(chǔ)研究與技術(shù)推廣的通暢性也有待提升。其次,相關(guān)人員并不重視傳統(tǒng)材料的升級(jí)與優(yōu)化,很多高性能材料品種對(duì)進(jìn)口的依賴(lài)性依然較強(qiáng)。再者,材料成型與加工設(shè)備也沒(méi)有得到應(yīng)有的關(guān)注,與一些發(fā)達(dá)國(guó)家相比,我國(guó)材料研究與整體發(fā)展依然存在諸多不足,顯然這與國(guó)民經(jīng)濟(jì)與設(shè)備的發(fā)展需求不相適應(yīng)。
聚合物的性能取決于形態(tài),因此,在高分子材料領(lǐng)域中,聚合物形態(tài)與性能關(guān)系的研究一直以來(lái)都受到高度重視,然而在實(shí)踐中,我們?cè)诙咧g的結(jié)合方面的研究上依然有所欠缺,具體可以從以下幾個(gè)方面得到體現(xiàn):
第一,在剪切速率與剪切應(yīng)力非常低的情況下,聚合物共混物相形態(tài)的演化研究不斷深入,然而在實(shí)踐中,一些主要聚合物成型加工的剪切速率主要在10?~104s-1范圍內(nèi),顯而易見(jiàn),相關(guān)研究成果對(duì)實(shí)際生產(chǎn)的指導(dǎo)作用依然有所欠缺。
第二,基于不同條件的不同特性聚合物,其共混物形態(tài)發(fā)展與演化研究依然是主要研究?jī)?nèi)容,而形態(tài)與性能關(guān)系的研究依然有所欠缺。
第三,在加工過(guò)程中,受到部分特殊外場(chǎng)的作用,聚合物凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)與相形態(tài)結(jié)構(gòu)的研究有待深入。
截至今日,在聚合物及其復(fù)合物的成型加工中,就算成型設(shè)備與工藝條件屬于常規(guī),在外場(chǎng)作用下,人們依然沒(méi)有徹底了解結(jié)構(gòu)形態(tài)受到的影響,僅僅對(duì)一些粗略的定性關(guān)系有所認(rèn)識(shí),甚至有的推斷還是錯(cuò)誤的。以雙螺桿擠出過(guò)程為例,人們僅對(duì)不同螺桿原件組合下外力場(chǎng)作用的不同會(huì)改變溫度場(chǎng),進(jìn)而對(duì)產(chǎn)品產(chǎn)量、外觀與內(nèi)在性能產(chǎn)生影響這一規(guī)律有所了解。然而這一影響的具體方式卻沒(méi)有清楚的認(rèn)識(shí),業(yè)界研究人員也無(wú)法制定出定量的指導(dǎo)方案。在管材生產(chǎn)中,不管是落錘沖擊不達(dá)標(biāo),還是縱向收縮產(chǎn)生波動(dòng),都沒(méi)有搞清楚原因,也無(wú)法拿出改進(jìn)方案,大部分情況下都是憑借經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行處理。因此,現(xiàn)階段很多成型設(shè)備與工藝控制的效果是否取得理想效果,我們依然難以準(zhǔn)確判定。
一直以來(lái),關(guān)于生產(chǎn)實(shí)踐中的問(wèn)題研究一直沒(méi)有得到基礎(chǔ)工作研究人員的關(guān)注。在成型設(shè)備與工藝技術(shù)的研究與開(kāi)發(fā)中,相關(guān)規(guī)劃也缺乏系統(tǒng)性?,F(xiàn)階段,我國(guó)塑料制品年產(chǎn)量超過(guò)了2200萬(wàn)噸,塑料機(jī)械工業(yè)取得了迅猛發(fā)展。然而在很多企業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中,整個(gè)效率與質(zhì)量依然有待提升,產(chǎn)生的能耗也沒(méi)有得到有效控制。鑒于此,高分子材料成型加工將會(huì)成為未來(lái)高分子材料領(lǐng)域的研究重點(diǎn),必須將側(cè)重點(diǎn)放在高分子材料制品的研究上來(lái),而不是過(guò)分的關(guān)注材料這一因素,只有如此,才能夠提高高分子材料志制品質(zhì)量。
三、高分子材料加工中形態(tài)控制的研究趨勢(shì)
第一,基于常規(guī)的成型設(shè)備條件,聚合物及其復(fù)合物典型制品成型或型材生產(chǎn)在成型加工時(shí),在設(shè)備與工藝條件改變的情況下,其形成的外場(chǎng)會(huì)有所差異,進(jìn)而發(fā)生相應(yīng)變化,例如塑化、結(jié)晶、賦型以及流動(dòng)等,這些變化會(huì)改變制品形態(tài)、結(jié)構(gòu)以及性能。
第二,極端的加工條件極端會(huì)改變聚合物及其復(fù)合物的形態(tài)結(jié)構(gòu)變化規(guī)律,例如結(jié)晶結(jié)構(gòu)、晶體大小等,在這類(lèi)條件下,還需要盡可能對(duì)大尺寸高分子晶體的制備進(jìn)行探究。
第三,在對(duì)新外場(chǎng)條件的分析、推斷以及設(shè)定之下,通過(guò)對(duì)聚合物及其復(fù)合物結(jié)構(gòu)形態(tài)與性能受到的影響研究,才能夠圍繞新的成型方法或具有特殊性能的高分子材料的制備進(jìn)行探索,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)高分子材料性能的改善,并將節(jié)能性、經(jīng)濟(jì)性等方面的優(yōu)勢(shì)充分發(fā)揮出來(lái)。
四、結(jié)束語(yǔ)
總而言之,在未來(lái)工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展中,高分子材料的應(yīng)用具有重要意義,而高分子材料加工中的形態(tài)控制則成為發(fā)展高分子技術(shù)的關(guān)鍵。作為相關(guān)研究人員,必須結(jié)合高分子材料加工中的形態(tài)控制研究與實(shí)踐中存在的問(wèn)題,采取相應(yīng)的改進(jìn)與優(yōu)化對(duì)策,提高高分子加工整體水平,如此才能夠從真正意義上推動(dòng)我國(guó)高分子材料加工領(lǐng)域的進(jìn)步。
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關(guān)鍵詞:課程建設(shè);通識(shí)選修課;教與學(xué);教學(xué)實(shí)踐
中圖分類(lèi)號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2017)07-0126-03
“通識(shí)教育”(general education)是高等教育的組成部分,是一種盡可能綜合的(comprehensive)教育,是所有大學(xué)生都應(yīng)接受的非專(zhuān)業(yè)性教育,在學(xué)生接受特殊的、專(zhuān)業(yè)知識(shí)之前對(duì)知識(shí)的總體狀況有個(gè)綜合性的了解。[1,2]1999年李曼麗等人在《清華大學(xué)教育研究》中提到:“通識(shí)教育目的是培養(yǎng)積極參與社會(huì)生活的、有社會(huì)責(zé)任感的、全面發(fā)展的社會(huì)的人和國(guó)家的公民?!盵2]為了推進(jìn)以“課程建設(shè)與改革”為核心的本科人才培養(yǎng)模式改革,蘇州大學(xué)從2014年起正式啟動(dòng)通識(shí)教育課程改革計(jì)劃,課程建設(shè)基本要求為:適合所有學(xué)生學(xué)習(xí)的非專(zhuān)業(yè)課程;注重學(xué)科交叉和學(xué)科前沿;提倡教學(xué)形式和教學(xué)方法多樣化;注重經(jīng)典原著閱讀;建設(shè)有地域特色和本校特色的通識(shí)教育課程。通識(shí)選修課程包括五大模塊:文學(xué)與藝術(shù)、歷史與哲學(xué)、社會(huì)科學(xué)、數(shù)學(xué)與自然科學(xué)、科技與發(fā)展。通過(guò)跨學(xué)科的體系設(shè)計(jì),讓學(xué)生廣泛涉獵不同的學(xué)科領(lǐng)域,拓寬知識(shí)視野,培養(yǎng)學(xué)生跨領(lǐng)域、多角度思考問(wèn)題能力、批判性思維能力和包容性理解能力。2014年學(xué)校通識(shí)教育課程的申報(bào)數(shù)量達(dá)93門(mén),經(jīng)過(guò)專(zhuān)家組兩輪評(píng)審,隸屬于科技與發(fā)展模塊的《生活中的高分子材料》課程成為立項(xiàng)建設(shè)中的一門(mén)通識(shí)選修課程,并于2015―2016學(xué)年開(kāi)始對(duì)全校學(xué)生開(kāi)放選修。
在認(rèn)真開(kāi)展本課程的項(xiàng)目建設(shè)工作過(guò)程中,筆者在課程教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)和教學(xué)方法選擇方面做了一些探索與嘗試,在幾輪教學(xué)實(shí)踐中對(duì)教與學(xué)之間存在的問(wèn)題進(jìn)行了思考和改進(jìn),希望能夠與相關(guān)老師一起交流教學(xué)經(jīng)驗(yàn),共同探討如何尋找合適的教學(xué)模式來(lái)開(kāi)設(shè)全校性工程技術(shù)類(lèi)通識(shí)選修課。
一、《生活中的高分子材料》課程的體系建設(shè)
1.課程的建設(shè)目標(biāo)?!渡钪械母叻肿硬牧稀氛n程是面向于全校所有學(xué)生學(xué)習(xí)的非專(zhuān)業(yè)課程,建設(shè)目標(biāo)是普及生活高分子材料常識(shí)、推廣不同專(zhuān)業(yè)的學(xué)生去了解我們生活中不可缺少的高分子材料;科學(xué)認(rèn)知高分子材料性能特點(diǎn)、合理健康使用各種高分子材料;從而提出新問(wèn)題和新思想,推動(dòng)我們國(guó)家高分子材料產(chǎn)業(yè)鏈的進(jìn)一步發(fā)展。
2.教學(xué)內(nèi)容及課時(shí)安排。從與我們生活密切相關(guān)的“衣”“食”“住”“行”四個(gè)方面出發(fā),給學(xué)生介紹典型的高分子材料組成、特性及使用注意事項(xiàng)。主要安排如下:
第一章 緒論(2課時(shí))。介紹高分子材料的基本概念、新型高分子材料及其研究進(jìn)展。
第二章 “衣用”高分子材料(8課時(shí))。介紹紡織行業(yè)纖維材料(天然纖維和合成纖維高分子材料),了解一些服飾用涂層高分子材料和皮革高分子材料。
第三章 “食品”相關(guān)高分子材料(8課時(shí))。介紹食品行業(yè)用塑料(塑料薄膜、塑料瓶、塑料餐具)高分子材料,了解天然高分子(淀粉、膳食纖維、蛋白質(zhì))和合成高分子(食品添加劑)等食用高分子材料。
第四章 “家裝”高分子材料(10課時(shí))。介紹塑料家具(熱塑性塑料、熱固性塑料),了解涂料(墻飾涂料、木器漆、家電粉末涂料)和粘合劑。
第五章 “戶(hù)外運(yùn)動(dòng)”相關(guān)高分子材料(8課時(shí))。介紹橡膠(天然橡膠、合成橡膠)和橡膠制品(輪胎、籃球、運(yùn)動(dòng)鞋),了解高分子基復(fù)合材料(運(yùn)動(dòng)自行車(chē)、復(fù)合材料賽車(chē))。
3.多元成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)體系的建立。開(kāi)設(shè)《生活中的高分子材料》這門(mén)課程是希望通過(guò)學(xué)習(xí)來(lái)加深學(xué)生對(duì)周?chē)叻肿硬牧系牧私?,知道其利弊及正確使用方法,讓高分子材料更好、更安全地為己所用;激發(fā)學(xué)生對(duì)高分子材料世界進(jìn)一步探索的激情,創(chuàng)造高分子材料與人的和諧環(huán)境。對(duì)學(xué)生一學(xué)期學(xué)習(xí)的考核不是一張?jiān)嚲韥?lái)決定,而是建立多元成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)體系。在充分考慮不同專(zhuān)業(yè)學(xué)生的個(gè)性的基礎(chǔ)上,鼓勵(lì)學(xué)生從不同角度去認(rèn)識(shí)高分子材料,教學(xué)成績(jī)的最終評(píng)價(jià)體現(xiàn)出全面性和激勵(lì)性。指標(biāo)包括課堂表現(xiàn)(20%)、平時(shí)作業(yè)(40%)和期末小論文(40%)三大方面。(1)學(xué)生對(duì)這門(mén)課程的學(xué)習(xí)態(tài)度會(huì)明顯地體現(xiàn)在課堂表現(xiàn)中。(2)針對(duì)“衣食住行”中可能碰到的高分子材料設(shè)定一些開(kāi)放性作業(yè),讓學(xué)生自主選擇有興趣的高分子材料去學(xué)習(xí),找其優(yōu)缺點(diǎn)、使用注意事項(xiàng)及這類(lèi)高分子材料的發(fā)展史,然后分組討論匯報(bào),其余同學(xué)和老師一起給予評(píng)分作為平時(shí)作業(yè)的成績(jī)。(3)在課堂知識(shí)的基礎(chǔ)上,期末讓每一個(gè)同學(xué)對(duì)某一大類(lèi)高分子材料進(jìn)行綜述,引用實(shí)例,從不同的專(zhuān)業(yè)角度去分析其利弊和發(fā)展?jié)摿Γ瑢?xiě)出自己對(duì)材料改進(jìn)的需求和建議方案,按照科技小文的格式編排、撰寫(xiě)和打印。
二、調(diào)動(dòng)學(xué)生的參與積極性
關(guān)鍵詞 高分子材料與工程 工程實(shí)踐 專(zhuān)業(yè)實(shí)習(xí) 生產(chǎn)實(shí)習(xí)
中圖分類(lèi)號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A DOI:10.16400/ki.kjdkz.2016.09.025
Exploration and Practice on the Practice Mode of Polymer
Material and Engineering Specialty
LI Zhijun, YU Rentong, ZHAO Yinmei
(College of Materials and Chemical Engineering, Hai'nan University, Haikou, Hai'nan 570228)
Abstract Production practice is an important practice in Higher Education of engineering. Through the in-depth reform of the professional practice mode, the engineering practice ability of polymer materials and engineering specialty of Hainan University has been effectively strengthened, and the comprehensive quality has been improved.
Key words Polymer materials and Engineering; engineering practice; professional practice; production practice
近些年來(lái),我國(guó)的工科高等教育獲得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。據(jù)教育部統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,工程科技類(lèi)人才的培養(yǎng)規(guī)模已達(dá)到總體教育規(guī)模的1/3~1/2。然而,我國(guó)工科院校培養(yǎng)的工程師的整體水平與美國(guó)、德國(guó)和日本等發(fā)達(dá)國(guó)家甚至一些發(fā)展中國(guó)家都有很大差距。為了加快提高我國(guó)工科高等教育的質(zhì)量,《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》明確指出要建立學(xué)校教育和實(shí)踐鍛煉相結(jié)合的人才培養(yǎng)體系。專(zhuān)業(yè)實(shí)習(xí)是高校課程體系中專(zhuān)業(yè)教學(xué)的必要環(huán)節(jié),對(duì)于提高學(xué)生的工程實(shí)踐與創(chuàng)新能力具有特殊的重要意義。海南大學(xué)高分子材料與工程專(zhuān)業(yè)始創(chuàng)于1958年,是海南省的特色優(yōu)勢(shì)專(zhuān)業(yè)。海南大學(xué)高分子材料與工程系對(duì)其高分子材料與工程專(zhuān)業(yè)本科生的專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)模式不斷進(jìn)行探索與實(shí)踐,為達(dá)到良好的實(shí)踐育人的效果及培養(yǎng)高質(zhì)量的高分子材料與工程專(zhuān)業(yè)的畢業(yè)生奠定了扎實(shí)的基礎(chǔ)。
1 高分子材料與工程專(zhuān)業(yè)實(shí)習(xí)的必要性
高分子材料與工程學(xué)科的特點(diǎn)是理論與實(shí)踐密切結(jié)合。1935年,Wallace H. Carothers通過(guò)己二胺和己二酸進(jìn)行縮聚反應(yīng)成功合成出聚酰胺66(PA66),有力地證明了高分子的存在,使人們信服于Staudinger的大分子理論,從而使得高分子科學(xué)真正建立起來(lái)。此后高分子材料迅速滲透入人們的衣食住行并在國(guó)民經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展和國(guó)家安全中承擔(dān)著重要而不可或缺的作用;早在1994年,全球三大合成高分子材料的產(chǎn)量便達(dá)到1.4?04萬(wàn)噸,從體積上超過(guò)了鋼鐵。近年來(lái),對(duì)高性能化、功能化、精細(xì)化、復(fù)合化、智能化材料的需求更給高分子學(xué)科提出了需要在實(shí)踐上的創(chuàng)新與突破。實(shí)踐的需要及實(shí)踐中的發(fā)現(xiàn)推動(dòng)了高分子科學(xué)的不斷發(fā)展,而不斷完善的高分子學(xué)科理論體系又對(duì)高分子行業(yè)的生產(chǎn)實(shí)踐起到指導(dǎo)作用??梢?jiàn),高分子學(xué)科的誕生、發(fā)展都深深扎根于實(shí)踐的土壤,而專(zhuān)業(yè)實(shí)習(xí)的實(shí)踐特性則為高等院校的高分子學(xué)科專(zhuān)業(yè)的發(fā)展提供了必要的支撐作用。
高等工科教育的目標(biāo)是培養(yǎng)擁有扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)與專(zhuān)業(yè)技能,同時(shí)具備較強(qiáng)工程實(shí)踐能力的高級(jí)人才。專(zhuān)業(yè)實(shí)習(xí)促使學(xué)生將所學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合,強(qiáng)化動(dòng)手能力,更重要的是可以培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的工程實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力。20世紀(jì)20年代,英國(guó)H.E. Palmer、A.S. Homby等人提出了情景教學(xué)法,專(zhuān)業(yè)實(shí)習(xí)屬于情景教學(xué)的一種。傳統(tǒng)的課堂教學(xué)以教師的講述為主,有些內(nèi)容難以達(dá)到生動(dòng)形象的描述,難以通過(guò)直觀、豐富多彩的形象材料激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。通過(guò)專(zhuān)業(yè)實(shí)習(xí),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,啟發(fā)學(xué)生更深刻地理解所學(xué)的理論,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)知識(shí)與應(yīng)用的融會(huì)貫通。如我校2011級(jí)高分子材料與工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)生們?cè)诤D夏乘芰现萍a(chǎn)廠家進(jìn)行專(zhuān)業(yè)實(shí)習(xí)時(shí),針對(duì)其注塑車(chē)間生產(chǎn)的少量產(chǎn)品存在缺陷的實(shí)際問(wèn)題,及時(shí)與企業(yè)的技術(shù)人員及車(chē)間負(fù)責(zé)人進(jìn)行了交流與探討,學(xué)生們根據(jù)所學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)并結(jié)合企業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際情況對(duì)該問(wèn)題進(jìn)行了分析并提出若干條合理化解決問(wèn)題的建議。在實(shí)習(xí)實(shí)踐過(guò)程中,學(xué)生們的學(xué)習(xí)熱情得到了激發(fā),所學(xué)理論得以在實(shí)踐中踐行,學(xué)生們解決實(shí)際問(wèn)題的能力得到了提升,同時(shí)也得到企業(yè)的技術(shù)負(fù)責(zé)人及車(chē)間負(fù)責(zé)人的認(rèn)可與欣賞。
2 專(zhuān)業(yè)實(shí)習(xí)工作的有效推進(jìn)
由于專(zhuān)業(yè)實(shí)習(xí)在學(xué)生綜合培養(yǎng)中具有特殊的重要性,如何有效提升專(zhuān)業(yè)實(shí)習(xí)的成效就成為進(jìn)一步推進(jìn)我校高分子材料與工程專(zhuān)業(yè)發(fā)展而需要解決的首要問(wèn)題。海南大學(xué)高分子材料與工程系的高分子材料與工程專(zhuān)業(yè)于2013年獲批成為教育部“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”試點(diǎn)專(zhuān)業(yè),擁有熱帶島嶼資源先進(jìn)材料教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、海南省高校高分子工藝實(shí)驗(yàn)室教學(xué)示范中心平臺(tái)和海南天然橡膠產(chǎn)業(yè)集團(tuán)股份有限公司牽頭建設(shè)的海南省先進(jìn)天然橡膠復(fù)合材料工程研究中心。在探索專(zhuān)業(yè)實(shí)習(xí)人才培養(yǎng)模式的過(guò)程中,我校高分子材料與工程系充分利用豐富的校內(nèi)外實(shí)習(xí)基地資源,實(shí)習(xí)基地的軟件和硬件建設(shè)齊頭并進(jìn),初步建立了具有本專(zhuān)業(yè)特色的本科生實(shí)習(xí)模式,實(shí)習(xí)模式示意圖如圖1所示:
2.1 校內(nèi)實(shí)習(xí)基地與校外實(shí)習(xí)基地建設(shè)齊頭并進(jìn)
對(duì)高校學(xué)生實(shí)習(xí)不具義務(wù)的現(xiàn)實(shí)使得一些單位不愿主動(dòng)承擔(dān)專(zhuān)業(yè)實(shí)習(xí)工作,這也是當(dāng)前全國(guó)工科專(zhuān)業(yè)學(xué)生實(shí)習(xí)面臨的普通難題。海南大學(xué)高分子材料與工程系通過(guò)多年的積累,已與海南省內(nèi)近二十多家企業(yè)建立了良好的專(zhuān)業(yè)實(shí)習(xí)合作關(guān)系。盡管如此,由于學(xué)生在企業(yè)的單次實(shí)習(xí)時(shí)間仍然有限,所以作為企業(yè)實(shí)習(xí)的補(bǔ)充,充分利用校內(nèi)實(shí)習(xí)基地既有的檢測(cè)儀器及成型加工設(shè)備對(duì)學(xué)生進(jìn)行一定學(xué)時(shí)的前期工程實(shí)訓(xùn)顯得尤為重要。在校內(nèi)實(shí)習(xí)基地,學(xué)生們能有充分的時(shí)間動(dòng)手操作工業(yè)生產(chǎn)中常用到的設(shè)備,如擠出機(jī)、注塑機(jī)、開(kāi)煉機(jī)、密煉機(jī)、平板硫化機(jī)等,也能熟練掌握紅外光譜儀、熱分析儀、偏光顯微鏡、電子拉力試驗(yàn)機(jī)等儀器的操作規(guī)程及對(duì)企業(yè)生產(chǎn)的諸多產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)與性能進(jìn)行測(cè)試、表征及分析,能在遇到問(wèn)題的時(shí)候方便地查閱資料并針對(duì)問(wèn)題及時(shí)與指導(dǎo)教師進(jìn)行交流。校內(nèi)基地的實(shí)訓(xùn)為后續(xù)的校外基地實(shí)習(xí)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),這也使得學(xué)生們能迅速適應(yīng)校外基地的實(shí)習(xí)任務(wù)并得以進(jìn)行更高層次的生產(chǎn)實(shí)際操作能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
天生的市場(chǎng)敏感性使得企業(yè)對(duì)產(chǎn)品具有更完備的把握性,如果說(shuō)校內(nèi)基地的實(shí)訓(xùn)是沙盤(pán)演練,校外基地的實(shí)習(xí)則是實(shí)戰(zhàn)演習(xí)。對(duì)于校外實(shí)習(xí)基地的選擇我們遵循以下原則:(1)專(zhuān)業(yè)性強(qiáng)、生產(chǎn)規(guī)范并具備一定的生產(chǎn)規(guī)模;(2)有指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)習(xí)的技術(shù)實(shí)力及經(jīng)歷;(3)具有產(chǎn)學(xué)研合作的興趣及能力;(4)企業(yè)內(nèi)部及外部環(huán)境安全。高分子材料與工程系還借助多種渠道如專(zhuān)業(yè)教師與企業(yè)的技術(shù)合作、校友關(guān)系、橡膠及塑料行業(yè)相關(guān)協(xié)會(huì)等成功實(shí)現(xiàn)了與多家企業(yè)的專(zhuān)業(yè)實(shí)習(xí)對(duì)接并建立了穩(wěn)定的簽約實(shí)習(xí)基地。激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)、技術(shù)的更新?lián)Q代以及對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)人員的渴求使得一些具有前瞻性的企業(yè)對(duì)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)實(shí)習(xí)表現(xiàn)出強(qiáng)有力的支持,甚至海南省的一些中、小型塑料行業(yè)的企業(yè)也主動(dòng)提出按技術(shù)工人待遇解決學(xué)生的食宿問(wèn)題,公司的管理者也更愿意在學(xué)生的實(shí)習(xí)活動(dòng)中發(fā)掘人才并培養(yǎng)人才。
2.2 夯實(shí)內(nèi)功,深化軟件建設(shè)
海南大學(xué)高分子材料與工程系與時(shí)俱進(jìn),在專(zhuān)業(yè)實(shí)習(xí)的軟件建設(shè)上不僅對(duì)學(xué)生布置了貼切實(shí)習(xí)單位實(shí)際的新任務(wù),而且對(duì)專(zhuān)業(yè)指導(dǎo)教師提出了更高的要求。作為專(zhuān)業(yè)實(shí)習(xí)實(shí)踐層面上的補(bǔ)充,高分子材料與工程系引進(jìn)了與實(shí)習(xí)內(nèi)容相關(guān)的仿真軟件,如從哈爾濱工業(yè)大學(xué)引進(jìn)了塑料成型工藝軟件和復(fù)合材料成型工藝軟件,在指導(dǎo)教師的講解下,學(xué)生們通過(guò)對(duì)仿真軟件中成型加工原理、工藝及設(shè)備操作等的認(rèn)知,再加上相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的視頻資料學(xué)習(xí),學(xué)生能迅速能縮小理論與實(shí)際間的差距。
實(shí)習(xí)的整體效果很大程度上取決于準(zhǔn)備工作的充分程度。專(zhuān)業(yè)指導(dǎo)教師由具有豐富的指導(dǎo)實(shí)習(xí)經(jīng)驗(yàn)的老教師和有熱情及責(zé)任感的青年教師組成,共同編寫(xiě)各實(shí)習(xí)點(diǎn)的實(shí)習(xí)學(xué)習(xí)手冊(cè),通過(guò)老教師的傳幫帶,青年教師明確了在學(xué)生實(shí)習(xí)過(guò)程中自己的責(zé)任和義務(wù),掌握了實(shí)習(xí)企業(yè)的管理及生產(chǎn)特點(diǎn),以及必須注意的一些關(guān)鍵環(huán)節(jié)問(wèn)題。專(zhuān)業(yè)實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師不但要熟悉《突發(fā)公共衛(wèi)生事件應(yīng)急條例》和《學(xué)生傷害事故處理辦法》,還要制定師生都要嚴(yán)格執(zhí)行的《師生實(shí)習(xí)期間管理辦法》。另外,赴專(zhuān)業(yè)實(shí)習(xí)點(diǎn)前,學(xué)生務(wù)必在《專(zhuān)業(yè)實(shí)習(xí)安全知情書(shū)》上簽字。
2.3 綜合全面地進(jìn)行雙向考核及評(píng)價(jià)
現(xiàn)代社會(huì)對(duì)學(xué)生提出了更為全面的素質(zhì)要求,如學(xué)習(xí)能力、動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力、人際交往能力、適應(yīng)社會(huì)能力等等。海南大學(xué)高分子材料與工程系對(duì)學(xué)生的實(shí)習(xí)考核除了實(shí)習(xí)報(bào)告和開(kāi)放式考試的固定形式外,還輔以其它形式多樣的綜合考察途徑,如是否勤學(xué)好問(wèn),是否積極參與企業(yè)的科技創(chuàng)新研究及活動(dòng),是否能融入企業(yè)文化、樂(lè)意參與企業(yè)的文體活動(dòng)等等。生動(dòng)活潑的實(shí)習(xí)氛圍是激發(fā)學(xué)生實(shí)習(xí)熱情的“強(qiáng)心劑”,如舉辦有師生及企業(yè)相關(guān)人員共同參與的“假如我是一名車(chē)間主任”的模擬競(jìng)選演講活動(dòng)。學(xué)生們圍繞“一個(gè)合格的車(chē)間主任所應(yīng)具備的綜合素質(zhì)”進(jìn)行闡述,不僅能站在我是企業(yè)人的角度給予實(shí)習(xí)單位在生產(chǎn)管理、技術(shù)踐行及人員調(diào)配等方面提出合理化的建議中增強(qiáng)就業(yè)自信心,還能通過(guò)企業(yè)相關(guān)負(fù)責(zé)人的點(diǎn)評(píng)認(rèn)識(shí)到自己需努力的方向。通過(guò)多形式的考核,專(zhuān)業(yè)指導(dǎo)教師與學(xué)生都能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,從而有的放矢地進(jìn)行改進(jìn)與完善,進(jìn)而達(dá)到提高學(xué)生綜合素質(zhì)的目的;同時(shí),企業(yè)也能更深層次地考核需要引進(jìn)的對(duì)位專(zhuān)業(yè)人才。另一方面,學(xué)生對(duì)課程的反饋與評(píng)價(jià)也有利于任課教師將課程改革推向深入。校教務(wù)處網(wǎng)上問(wèn)卷調(diào)查表明同學(xué)們對(duì)該課程的滿(mǎn)意率達(dá)到96.35%,線下問(wèn)卷調(diào)查的典型反饋與評(píng)價(jià)如表1所示:
3 總結(jié)和展望
實(shí)踐證明,我們對(duì)本專(zhuān)業(yè)的實(shí)習(xí)教學(xué)模式進(jìn)行的探索能卓有成效地提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力及就業(yè)能力(2015年度該專(zhuān)業(yè)本科生一次性就業(yè)率達(dá)到93.24%),多年來(lái)反饋的信息表明,我校高分子材料與工程專(zhuān)業(yè)的畢業(yè)生普遍(下轉(zhuǎn)第51頁(yè))(上接第49頁(yè))為用人單位看好,未來(lái)我們將積極借鑒國(guó)內(nèi)外其它高校在實(shí)踐教學(xué)方面的辦學(xué)經(jīng)驗(yàn),不斷完善和發(fā)展既符合我校實(shí)際又能適應(yīng)國(guó)家經(jīng)濟(jì)、科技、社會(huì)發(fā)展對(duì)高素質(zhì)人才的需求的高分子材料與工程專(zhuān)業(yè)實(shí)習(xí)模式。
海南省中西部高校提升綜合實(shí)力工作資金項(xiàng)目(02M4 097001004002);海南省自然科學(xué)基金(514204);海南大學(xué)教育教學(xué)研究項(xiàng)目(hdjy1224)
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[關(guān)鍵詞]應(yīng)用型本科院校 高分子材料成型加工實(shí)驗(yàn) 實(shí)踐教學(xué)研究
[中圖分類(lèi)號(hào)] G642 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437(2013)22-0091-02
本文結(jié)合地方性應(yīng)用型本科院校江蘇常熟理工學(xué)院在高分子材料成型加工實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)實(shí)踐和探索,對(duì)應(yīng)用型院校工科實(shí)驗(yàn)的教學(xué)模式進(jìn)行了研究,總結(jié)了應(yīng)用型地方本科院校在高分子材料成型加工實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)方面積累的經(jīng)驗(yàn)和不足。
一、當(dāng)前高分子材料成型加工實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問(wèn)題
(一)實(shí)驗(yàn)教學(xué)處于從屬地位,教育觀念和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容陳舊落后,管理考核體制不完善,對(duì)實(shí)驗(yàn)系列教師考核標(biāo)準(zhǔn)不公
領(lǐng)導(dǎo)和任課教師普遍對(duì)實(shí)驗(yàn)課不重視,實(shí)驗(yàn)課教師在職稱(chēng)晉升、待遇上都處于相對(duì)弱勢(shì),由此導(dǎo)致了很多專(zhuān)職實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員及管理人員缺乏進(jìn)取心和工作責(zé)任感;還有些學(xué)校把實(shí)驗(yàn)教學(xué)依附于理論課的教學(xué),實(shí)驗(yàn)成績(jī)與理論成績(jī)的綜合即為該門(mén)課程的總成績(jī),實(shí)驗(yàn)成績(jī)占總成績(jī)的比重一般不會(huì)超過(guò)20%,導(dǎo)致了師生都不重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)。
(二)實(shí)驗(yàn)教學(xué)缺乏系統(tǒng)性和科學(xué)性,更談不上先進(jìn)性和與時(shí)俱進(jìn)性
具體教學(xué)內(nèi)容上,驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)占了絕大多數(shù),傳統(tǒng)、經(jīng)典的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容較多,體現(xiàn)現(xiàn)代高分子科學(xué)新手段的內(nèi)容較少;單個(gè)、小型、離散的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目較多;注重承上啟下的連貫性、綜合性、復(fù)雜性,尤其是工程系統(tǒng)性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目較少;能夠培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的設(shè)計(jì)性、應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目更少。
(三)教學(xué)模式落后,實(shí)驗(yàn)方法具有極大的被動(dòng)性
高分子材料成型加工實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)模式基本上是學(xué)生依葫蘆畫(huà)瓢,無(wú)論是雙棍開(kāi)煉機(jī)塑煉實(shí)驗(yàn)、密煉機(jī)塑煉實(shí)驗(yàn)、雙螺桿擠出造粒實(shí)驗(yàn)、熱塑性塑料測(cè)試樣品注射實(shí)驗(yàn)還是拉伸實(shí)驗(yàn)、沖擊強(qiáng)度試驗(yàn),都主要是講述各自的實(shí)驗(yàn)原理、設(shè)備原理、具體工藝參數(shù)的設(shè)定;再由教師操作演示,指導(dǎo)學(xué)生操作機(jī)器。學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)只是按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)上規(guī)定的內(nèi)容,按部就班被動(dòng)地進(jìn)行,缺乏主動(dòng)性,更談不上組織實(shí)驗(yàn)和解決實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題。
(四)高校教學(xué)模式和培養(yǎng)人才的定位越來(lái)越同質(zhì)化
導(dǎo)致目前工程人才培養(yǎng)上出現(xiàn)專(zhuān)業(yè)結(jié)構(gòu)失衡、層次類(lèi)型過(guò)于集中、就業(yè)率不高等現(xiàn)象的主要原因之一就是不少高校在工程人才培養(yǎng)上普遍的同質(zhì)化。無(wú)論是研究型的國(guó)家重點(diǎn)高校、教學(xué)研究型的省部屬重點(diǎn)院校,還是普通的本科教學(xué)型的地方性應(yīng)用型院校,在教學(xué)模式和培養(yǎng)人才定位上都趨向于一致。同一專(zhuān)業(yè)各層次院校的培養(yǎng)方案基本上沒(méi)本質(zhì)區(qū)別,甚至有些教學(xué)型應(yīng)用性院校片面追求考研升學(xué)率,還特地選用重點(diǎn)大學(xué)的理科教材。
二、高分子材料成型加工實(shí)驗(yàn)課的改革及探索
常熟理工學(xué)院近幾年對(duì)高分子材料成型加工實(shí)驗(yàn)課程的建設(shè)進(jìn)行了大力改革和探索。
(一)轉(zhuǎn)變實(shí)驗(yàn)教學(xué)觀念,改革實(shí)驗(yàn)教材,適應(yīng)教改新形勢(shì)
首先從教學(xué)管理和制度上進(jìn)行改革。提高相應(yīng)實(shí)驗(yàn)人員的待遇,在職稱(chēng)晉升和培訓(xùn)進(jìn)修政策上適當(dāng)向?qū)嶒?yàn)教師傾斜。對(duì)實(shí)驗(yàn)教材進(jìn)行改革,按照培養(yǎng)應(yīng)用型一線工程技術(shù)人才的要求,在加強(qiáng)學(xué)生專(zhuān)業(yè)基本概念、基本理論、基本方法、基本技能培養(yǎng)的前提下,增加應(yīng)用性、綜合性、設(shè)計(jì)性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的比例。理論聯(lián)系實(shí)際,豐富實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,根據(jù)學(xué)校所處的蘇南地區(qū)的產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)和人才需求以及任課教師的橫向科研課題,在實(shí)驗(yàn)講義中適當(dāng)增加一些綜合性研究型經(jīng)過(guò)精煉的特色實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目供學(xué)生選用,例如車(chē)用環(huán)保綠色聚丙烯專(zhuān)用料的開(kāi)發(fā),高級(jí)環(huán)保阻燃聚烯烴電纜料的開(kāi)發(fā)等。
(二)重組實(shí)驗(yàn)體系,提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的系統(tǒng)性和科學(xué)性,建立大工程的概念
注重承上啟下的連貫性、綜合性、復(fù)雜性、先進(jìn)性,尤其是工程系統(tǒng)性。把高分子材料的成型加工、測(cè)試樣品制備及性能測(cè)試三個(gè)部分的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目統(tǒng)一為不可分割的有機(jī)體。從原材料的選取到加工成型、性能測(cè)試做到針對(duì)一個(gè)具體的典型實(shí)用性產(chǎn)品進(jìn)行實(shí)驗(yàn),如聚丙烯的增韌合金的制備。從合金的加工制備到樣品制備,性能測(cè)試,各個(gè)環(huán)節(jié)承上啟下,相互聯(lián)系。
(三)與理論課緊密結(jié)合,相互統(tǒng)一,加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室軟硬件建設(shè),改進(jìn)教學(xué)方法
高分子材料加工實(shí)驗(yàn)課是重要的專(zhuān)業(yè)必修實(shí)踐課。實(shí)驗(yàn)課要與理論課教學(xué)緊密結(jié)合,不要相互割裂。要充分認(rèn)識(shí)到實(shí)驗(yàn)課對(duì)于應(yīng)用性本科院校的重要性。撥付必要經(jīng)費(fèi)把高分子材料成型加工實(shí)驗(yàn)室建設(shè)完善。在經(jīng)費(fèi)條件允許的情況下,投資建設(shè)一個(gè)高分子材料成型加工中心以滿(mǎn)足校內(nèi)教學(xué)需要。
一些重要的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,例如熱塑性塑料雙螺桿擠出造粒實(shí)驗(yàn),在教學(xué)過(guò)程中,不僅僅由教師設(shè)置好正確合理的實(shí)驗(yàn)工藝參數(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),還要盡量通過(guò)適當(dāng)?shù)馗淖児に噮?shù),給學(xué)生現(xiàn)場(chǎng)演示一下,喂料轉(zhuǎn)速過(guò)快、螺桿轉(zhuǎn)速過(guò)快及機(jī)頭溫度設(shè)置過(guò)低等會(huì)引起螺桿電流過(guò)載、熔壓超限、雙螺桿擠出機(jī)報(bào)警停機(jī)等后果,從而讓學(xué)生直觀現(xiàn)場(chǎng)地了解掌握雙螺桿擠出機(jī)的操作規(guī)程和注意事項(xiàng),使學(xué)生印象深刻。
(四)實(shí)驗(yàn)考核方式的改進(jìn)
傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)考核成績(jī)一般由四部分按比例構(gòu)成:實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告成績(jī)、平時(shí)實(shí)驗(yàn)操作成績(jī)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)、期末實(shí)驗(yàn)考試成績(jī)。一般期末考試成績(jī)占比重較小。常熟理工學(xué)院大幅度提高了高分子材料實(shí)驗(yàn)考核成績(jī)占總成績(jī)的比重,使其占總成績(jī)的60%左右。這樣就要設(shè)計(jì)合理的考試考核方式。
借鑒一些學(xué)校在高分子材料設(shè)計(jì)性、研究性、應(yīng)用性大實(shí)驗(yàn)中的探索經(jīng)驗(yàn),把實(shí)驗(yàn)期末考試和以前單獨(dú)開(kāi)設(shè)的高分子材料成型加工設(shè)計(jì)課程結(jié)合起來(lái),既兼顧了高分子材料成型加工設(shè)計(jì)的課程內(nèi)容,節(jié)約了學(xué)時(shí),解決了實(shí)踐性學(xué)時(shí)有限的突出矛盾,又對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)成績(jī)進(jìn)行了測(cè)試評(píng)定,一舉兩得。學(xué)生按照個(gè)人意愿自愿組成一個(gè)規(guī)定人數(shù)的小組,實(shí)施一個(gè)設(shè)計(jì)性、綜合性、應(yīng)用性的大實(shí)驗(yàn)。要求提交完整的實(shí)驗(yàn)報(bào)告,包括文獻(xiàn)綜述、實(shí)驗(yàn)部分、實(shí)驗(yàn)結(jié)果和參考文獻(xiàn)等。實(shí)踐表明,該種考核方式既考核了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,又進(jìn)一步提高了學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,拓寬了學(xué)生的學(xué)習(xí)視野和空間,加強(qiáng)了學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。
(五)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)師資隊(duì)伍建設(shè),重視“雙師型”師資的培養(yǎng)
在新形勢(shì)下努力培養(yǎng)一支具有豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的“雙師型”師資隊(duì)伍,這是培養(yǎng)應(yīng)用型人才的重要前提。教師不僅要傳授相關(guān)學(xué)科的理論基礎(chǔ)知識(shí),還要能夠勝任引導(dǎo)學(xué)生熟悉生產(chǎn)崗位操作、相關(guān)設(shè)備的性能、使用領(lǐng)域等。“雙師型”師資隊(duì)伍的建設(shè),一靠從工程領(lǐng)域引進(jìn)具有相應(yīng)學(xué)歷的經(jīng)驗(yàn)豐富的生產(chǎn)科研專(zhuān)家;二靠大力進(jìn)行已有師資隊(duì)伍的培訓(xùn),從學(xué)校制度層面上保障青年骨干教師到一線生產(chǎn)企業(yè)鍛煉的機(jī)會(huì),讓教師到相關(guān)企業(yè)服務(wù)的同時(shí),不斷豐富自己的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),從而有利于更好地從事教學(xué)和科研工作。
三、結(jié)語(yǔ)
高分子材料成型加工實(shí)驗(yàn)課是一門(mén)綜合性與實(shí)踐性很強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)技術(shù)課程,依據(jù)應(yīng)用性本科院校的培養(yǎng)目標(biāo)、教學(xué)定位,常熟理工學(xué)院在實(shí)驗(yàn)課教學(xué)改革中收到了較好的效果,增強(qiáng)了學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力,培養(yǎng)了學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的科學(xué)作風(fēng),提升了學(xué)生對(duì)本專(zhuān)業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)興趣和在實(shí)驗(yàn)中的主動(dòng)性及創(chuàng)造性,加深了對(duì)所學(xué)理論知識(shí)的理解和掌握,提高了分析問(wèn)題及解決問(wèn)題的能力。但在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中仍然存在一些不足,例如人多機(jī)少,設(shè)備臺(tái)套數(shù)不夠,有些加工測(cè)試設(shè)備仍然缺乏等問(wèn)題。希望以后能進(jìn)一步加大實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革和實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)的投入,在應(yīng)用型本科院校的實(shí)驗(yàn)教學(xué)上繼續(xù)探索和提高,不斷滿(mǎn)足社會(huì)對(duì)高素質(zhì)的應(yīng)用型一線技術(shù)工程師日益增長(zhǎng)的需求。
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