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高分子材料專業認識范文1
【文章編號】0450-9889(2017)06C-0078-02
高分子材料是化工產品的一個分支,是目前發展最快、應用前景最廣且最具生命力的一類化工產品;高分子行業的迅猛發展,急需大量復合型人才。而大多數高校高分子材料專業的人才培養側重在材料的合成等偏理論方面,對高分子材料加工成型為終極產品的工藝環節關注的程度不高。廣西大學化學工程與工藝專業在化工材料加工工藝方面開設了系統的專業課程群,為“高分子材料成型與工藝”課程的設置打下了堅實的理論基礎。然而,廣西大學化學工程與工藝專業沒有開設過高分子物理、高分子化學、高分子材料、聚合物加工原理、高分子材料基礎等高分子基礎或專業基礎課程,且該專業作為一個覆蓋范圍廣泛的交叉的專業,開設的專業課程很多,所有的專業課程學時都高度壓縮。在高分子材料理論知識缺乏、課程學時數少、無配套實驗的背景下,本文從教學內容、教學方法、創新能力培養等方面對“高分子材料成型與工藝”課程教學改革進行探索。
一、教材的選用
廣西大學化學化工學院“高分子材料成型與工藝”課程剛開設時,選用的教材是史玉升等編著的《高分子材料成型工藝》,學生通過學習可以掌握高分子材料的制備、性能、成型、評價及應用,全面系統地了解高分子材料成型技術的最新知識。教學過程中,學生反映這本教材的難度太大,因為“高分子材料成型與工藝”是一門專業技術課程,需在完成化工熱力學、化工原理、物理化學、有機化學、無機化學、分析化學、高分子物理和化學、高分子材料、聚合物加工原理、高分子材料基礎等基礎理論課和專業基礎課程后,對學生進行綜合訓練。
“高分子材料成型與工藝”課程是在大三第一學期開設的專業課,此時學生已經修完化工熱力學、化工原理、物理化學、有機化學、無機化學、分析化學等基礎理論課,然而基本沒有學過高分子物理、高分子化學、高分子材料、聚合物加工原理、高分子材料基礎等專業基礎課,高分子材料方面的基礎較差,加上這本教材講述的理論知識較少,所以學起來較吃力。根據學生的反映,學院及時更換了教材,采用周達飛等主編的《高分子材料成型加工》“九五”重點教材,該教材高度概括了高分子材料的最基礎的知識,對加工成型影響很大的高分子流變學基礎知識進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,也兼顧了新技術和新方法,難度適中,得到學生好評。
二、教學內容的改革
高分子材料成型技術涉及化學、材料、材料加工、機械等多種學科,“高分子材料成型與工藝”課程是一門專業技術課程,需要廣泛的理論知識基礎。化學工程與工藝專業的學生基本無高分子材料理論基礎知識,學習起來的確難度很大。非高分子材料專業的“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”這條主線展開教學內容,重點掌握三者的關系,強調成型加工對制品性能的重要性,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》,充分利用國內外重要專業期刊了解行業最新動態,不斷更新及補充教學內容,確保教學內容的先進性;在教學內容安排上,以高分子材料成型加工的大工程觀點為著眼點,以寬專業為目標,概況高分子材料理論基礎和概念(詳細的內容指定參考范圍讓學生利用課外時間自學),從高分子材料的加工原理出發,著重對成型加工工藝進行討論。從高分子材料的成型加工的共性出發,對模壓、擠出、注塑及壓延四大成型技術及工藝進行重點講授,然后講授塑料、橡膠及復合材料的成型特點和區別,對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中見報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,并將高分子領域權威的一些微信公眾號分享到平臺上,經常轉發高分子材料國際國內的重要進展到平臺,引導學生關注,激發學生的學習積極性,讓學生以興趣為導向自動組成興趣學習小組的方式進行自學。筆者首先通過課內課外結合強化高分子理論基礎與概念,對成型加工影響最大的流變性在課堂上進行詳細介紹,而其他性能如穩定性、電性能、光性能等材料性能則作為課外學習內容,在有限的學時內,節選核心內容,把高分子材料合成、性能、加工及相互間的影響規律簡要完整地介紹。比如教材中同一種成型方法按不同的應用體系分成很多小結,而教學過程中每種成型工藝僅以一種材料為代表來講,但不同章節會選不同的材料體系來進行,比如講橡膠的壓延,那么注塑可能選塑料,而擠出可能選復合材料,這樣來兼顧各類高分子材料的成型。
三、教學方法的改革
教學方法是影響教學目標是否能夠實現、實現的程度和效率的關鍵。非高分子材料專業的“高分子材料成型與工藝”課程教學存在兩個難點:一是許多內容涉及高分子加工機械、設備結構及操作過程,這要求有實際感性認識和直觀性;二是該課程的理論性和實踐性都很強,如何在教學過程中實現理論與實際的結合,用理論來解釋生產中的實際問題,或以具體實例來說明理論,促使學生真正掌握知識。針對這些問題,“高分子材料成型與工藝”課程在教學過程中對教學方法、教學手段進行了改革。
(一)現代化教學與傳統教學相結合。“高分子材料成型與工藝”課程中許多內容涉及高分子加工機械、設備結構及操作過程,這要求有實際感性認識和直觀性,同時,該課程的理論性和實踐性都很強。筆者根據所選用教材,利用PowerPoint加入聲音、圖像、動畫、視頻等各種多媒體信息,并根據需要設計各種演示效果,將抽象、生澀難懂的知識形象生動地展示給學生,激起學生學習的興趣、吸引他們的注意力,大大加深學生對知識的理解和印象。由于化學化工學院缺乏相應的高分子材料成型教學設備,教學小組聯系外界資源制作了幾個基本成型工藝的微課,同時廣泛收集案例、動畫演示及成型錄像,不斷補充到授課內容中,讓學生對高分子成型工藝及設備等有更直觀的認識,對課件內容進行更新和完善,豐富課堂內容,加大課堂信息量,使學生獲得對高分子材料成型加工的理性和感性雙重認識,使教學達到事半功倍的效果。
同時,教師也要注意吸取傳統教學中講解的優點,將教師的語言、激情和應變能力體現在多媒體教學中,并用眼神、情感、心靈與學生溝通,必要時還要進行板書,讓學生徹底把握一些關鍵問題。
(二)采用“任務驅動”教學法和啟發式互動式教學。與傳統的以教師為主體的“填鴨式”“灌輸式”教學方式不同,筆者在部分知識點的授課中嘗試采用“任務驅動”教學法,從傳統教學的講授、灌輸和教師主宰課堂,轉變為組織和引導;從單純講解轉變為與學生進行適當的交流和探討。筆者在講述“高分子材料配方設計”這一章內容時,并沒有按照書本來進行,而是布置了一道思考題“設計食品袋的配方”,讓學生通過自學課本內容與上網查找相關知識等來完成這一思考題,并在學生完成后讓他們用PPT來展示成果,通過討論的形式與學生探討了配方設計中的一些原則與內容。
啟發式互動式教學強調先讓學生積極思考,再進行適時啟發;教師不僅要加強自身專業素養和知識積累,而且更重要的是建立師生互動的教學過程,并營造良好的課堂教學氛圍,實現教學相長;教師注意自己角色的轉變,良好的學習情境可使學生了解學習任務的必要性和與學習任務相關的學習信息,從而激發學習意愿和濃厚的學習興趣;在教學過程中,對于重要的知識點,通過案例教學,與學生共同分析和討論,啟發學生進行思考,培養學生的創新能力。
高分子材料專業認識范文2
關鍵詞:功能高分子材料;雙語教學;英語能力
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)30-0113-02
功能高分子是除了其力學性能外,還具有物質分離,光、電、磁、能量儲存和轉化,生物醫用等特殊性能的材料,在航空航天、生物醫藥、新能源等高新科技領域有著重要的應用。《功能高分子材料》是我校高分子材料專業的一門專業選修課,主要任務是使學生掌握功能高分子的基礎知識、設計方法、制備策略和應用,通過分類介紹這一領域的最新進展,讓學生對功能高分子材料有一個比較全面的認識。為了響應國家教育部在雙語教學上的戰略部署,適應國際經濟一體化進程,各個高校的高分子材料專業紛紛進行了雙語教學探索,其中開展較多的是《高分子化學》、《高分子物理》等專業主干課程,通過這些課程的雙語教學可以培養高分子材料方面的國際化專業人才,對我國高分子學科的發展、高分子材料工業的進步均具有非常重要的意義[1]。但是,我校屬于地方性新建本科院校,高分子材料專業全面開展雙語教學較為困難,特別是一些專業基礎課開展雙語教學并不合適,因此,將《功能高分子材料》作為試點,逐步推進雙語教學[2]。
一、開展《功能高分子材料》雙語教學的目的
通過選用優秀的外文原版教材、參考資料,配合雙語教學過程,可以讓本校高分子材料專業學生學習到國外優秀的“原汁原味”知識,接受不同教學觀念的熏陶和融合[3]。在完成專業知識學習、提高英語應用能力的同時,領略國外教學提出、分析和解決問題的方式,提高專業思維能力,培養創新精神,使學生的知識結構和能力結構更加優化合理[4]。《功能高分子材料》雙語教學一般安排在高分子材料專業的大三第二學期開展,對于這一階段的學生,本專業有較大比例的學生開始準備考研,選擇進一步深造。為了以后我們培養的畢業生能很好地開展科學研究,查閱英文學術期刊、數據庫,在國際學術會議上與本領域的知名專家、教授進行學術交流等,積極開展《功能高分子材料》的雙語教學無疑是重要的環節。另外,高分子材料相關工業在長三角地區發展迅速,外資企業云集,學生通過《功能高分子材料》雙語課程,接觸和掌握了相關專業術語,就能在就業過程中體現優勢,爭取機會。
二、雙語教學與專業英語教學的關系
近年來,高校相繼開設了雙語課程,所以專業英語是否取消成為了焦點。我校高分子材料專業尚未以雙語教學取代專業英語。我們在制定培養計劃及專業課的教學大綱時,統籌考慮英語應用能力的培養,不只局限于專業英語和一兩門雙語課教學,而應將專業英語和專業課的雙語教學結合起來,系統考慮專業知識教學任務和雙語專業課的教學任務,合理分配相關知識點。專業英語學習內容主要涉及的是專業基礎知識的部分內容,如高分子化學中的合成方法、高分子物理中的性能測試等,不涉及《功能高分子材料》的相關內容,而且上課主要以翻譯為主。不過我們認為以雙語教學代替專業英語是必然的趨勢[5]。
三、英文能力對功能高分子材料雙語教學的影響
雙語教學的效果受到英語能力、專業知識、教學方式三個關鍵因素的影響,其中英語能力是基礎因素。近年來,地方性新建本科院校的學生英語四、六級通過率也很高,但專業英語詞匯積累量缺失,所以在雙語課程學習的初期,往往覺得非常困難,甚至產生抵觸情緒。因此,雙語教學模式應當循序漸進,隨著課程的進行逐步加大英語比例,使學生逐漸適應雙語環境,消除排斥心理。另外,教師的英語水平也是雙語教學的關鍵因素。擔任雙語教學的教師一般都具有扎實的專業知識,英語基礎較好,但普遍存在英語口語水平不高的問題,這給雙語教學的開展帶來一定的障礙。因此,要求授課教師認真對待每一節課,在教學實踐中使自己的口語得以提高,同時建議教材、板書采用全英文,但講解以中文為主,否則極易將專業課上成外語課,影響學生對專業知識的理解和掌握。
四、《功能高分子材料》雙語教學實踐
1.教材與參考資料。雙語教學必須選擇合適的教材,目前國內《功能高分子材料》沒有統一的雙語教材,各個高校都是針對自己的專業特色選擇相應的教材或者自編教材。由于原版英文教材在結構體系和側重點等方面與我校高分子材料專業存在差異,我們在進行《功能高分子材料》雙語教學過程中,對原版教材進行了適當的取舍,編制了與原版教材配套的英文參考書,并且每年對教材更新一次,及時反映學科的前沿信息。另外,由于學生對專業詞匯比較陌生,為了讓學生可以更好地預習,編制了相應的專業詞匯表。所采用的英文原版教材課后無練習,因此也編制相應的英文課后練習。在編制過程中,考慮學生的實際情況,降低了習題難度,讓學生能獨立完成,增強對英文作業的興趣和信心。
2.教學過程與考核。我們從專業詞匯、英文文獻、專題講解、綜合設計四個方面逐步開展《功能高分子材料》雙語教學。采用多媒體課件進行授課,全英文電子課件不僅可以將文字直觀地展示給學生,便于學生理解,在一定程度上彌補學生英語聽力的不足,而且可以營造一種英語氛圍,促使學生把專業知識和英語進行融合。而且每次上課把下節課的PPT發給學生,讓學生預習新出現的專業詞匯,掃清聽課過程中所遇到的詞匯障礙,可大大提高課堂效率。授課時,根據本專業學生實際情況,初期我們采用中文講授,中后期逐漸過渡到英文講授。不一味地追求英語在課堂討論、課后作業等環節的覆蓋率,不能為了實施雙語教學而犧牲專業課的教學效果。原版英文教材采用演繹的方法安排教學內容,打破了條條框框的限制。提出問題,激發讀者思考,再加以總結,從問題中得出相應的概念或原理。功能高分子材料涉及多門學科,內容廣泛,雙語教學難度大,只有發揮學生的主體意識,充分調動其積極性,互動起來,讓學生主動參與教學過程,才能取得很好的教學效果。因此,我們引導學生轉變思維模式,既強調教師的主導作用,又突出以學生為學習主體,主動理解和掌握知識。在教學中,促使師生相互作用,讓教學過程成為雙方主動介入的過程。例如,我們組織學生以小組形式參與討論一類功能高分子材料的研究進展,鼓勵學生用英文制作PPT和專題發言。對于期末考試,目前我們采用英文出題,中文回答,但鼓勵英文答題并進行加分。
3.文獻檢索、計算機軟件和學術講座的輔助作用。了解先進功能高分子材料,需緊跟本領域前沿發展情況,而最新的研究成果基本都會以英文的形式出現在國際刊物、會議以及互聯網上,查閱相關英文資料是獲取這些最新信息的主要途徑。因此,在不同的授課階段,循序漸進布置一些與專業內容相關的文獻檢索,通過這些途徑逐步培養學生的英文文獻閱讀能力,積累專業詞匯。高分子材料專業經常使用專業軟件進行繪制物質結構、書寫化學反應方程、處理實驗數據、分析測試圖譜等工作。這些軟件以英文版居多,涉及較多的專業詞匯,讓學生經常使用這些軟件,可以無形中掌握大量專業詞匯。另外,在課程中,我們邀請專業外教為學生進行高質量的英文學術講座,使學生就學習到的知識與這些外教進行交流溝通,增強他們使用英語的信心。并可使部分本科生就自己出國留學的一些問題有所了解,消除他們在此方面的茫然,進而更大程度地提高學習專業英語的興趣。
4.存在的問題。學生選修雙語課程的積極性是開展雙語教學的前提。目前,本校學生大范圍地接受雙語教學并不現實,這使得雙語教學的推廣非常被動。如何全面調動學生參與雙語學習,是推動雙語教學在本專業順利開展急需解決的問題。
我們對每屆學生做了調查問卷,根據結果我們不斷完善《功能高分子材料》雙語教學的各個環節。學校也加大了對雙語教學的支持力度,從多方面給予教師扶持,定期組織交流與研討,并增加了針對性的進修機會。通過近幾年的《功能高分子材料》雙語教學實踐,發現在地方性新建本科院校開展像《功能高分子材料》這樣的專業選修課的雙語教學是提高教學質量的重要舉措,對學生考研和就業都將產生積極影響。希望通過我們的努力,力爭培養出具有一定專業英文能力的創新應用型人才,服務地方經濟和國家的發展。
參考文獻:
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[3]盧秀萍.“高分子粘合劑”雙語課程的教學改革與實踐[J].高分子通報,2008,(11):78-81.
高分子材料專業認識范文3
關鍵詞:高分子材料;教學;探索和實踐
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)24-0219-02
《高分子材料》是材料科學與工程學科的重要組成部分,是材料專業類學生的一門重要課程。但對于非高分子專業的學生,一般只有這一門高分子專業課,且學時有限。為使學生掌握廣泛的基礎知識、扎實的專業知識,該課程要將《高分子物理》、《高分子化學》、《高分子材料加工》等課程內容融為一體,并加強與其他材料科學的相互貫通。筆者在幾年的教學實踐中不斷探索,對這門課的教學內容、教學方法和教學效果評價體系等方面進行了總結。
一、明晰教學目標、突出教學重點、合理安排教學內容
通過《高分子材料》的教學,需要學生掌握“高分子材料科學基礎”、“高分子化學”、“高分子物理”、“高分子成型加工”、“通用高分子材料”等理論知識。在有限的學時條件下,要使對于高分子完全陌生的學生理解并掌握這些基本概念與原理,授課內容的選擇是非常重要的。在內容選取上,我們的原則是既要讓學生掌握相關的理論知識,又要有所側重,并注重課程與先修課程的聯系和課程前后內容的銜接等。高分子材料的制備、結構、加工及性能之間存在著一系列的有機聯系,我們講述的內容既要有獨立性又應注意前后的關聯性。首先,結合以前所學知識,讓學生掌握高分子材料科學的基礎知識。其次,高分子化學部分,我們著重講解聚合反應機理。高分子的合成按機理主要分為逐步聚合與連鎖聚合。連鎖聚合中,以自由基聚合研究得最為透徹,我們分別結合反應過程的熱力學和動力學,分析自由基聚合各個階段的特點。至于離子聚合和定向聚合等內容,給定思考題安排學生課后學習。對于學生自學有疑問的地方,教師可以在答疑時給予指導。逐步聚合中,又可分為線形縮聚和體型縮聚,我們一般只講述線形縮聚部分,體型縮聚安排為課后學習內容。高分子物理部分,我們集中講述高聚物的結構與性能間的關系。通過掌握高分子材料的合成原理和方法,了解高分子材料結構與性能之間的關系,從而逐步形成較為完整的高分子材料科學知識體系。為了培養實用性、創新型人才,我們在教學中還及時更新教學內容,將新知識、新理論和新技術充實到教學內容中,為學生提供符合時代需要的教學內容。
二、積極探索教學方法,提高課堂教學效果
在《高分子材料》的幾年教授過程中,為提高課堂教學效果,筆者一直不斷探索,總結了一系列教學方法。
1.表格教學法。《高分子材料》的課程中,有很多教學內容可以通過對比進行講解,比如聚合物的聚合機理中的連鎖聚合和逐步聚合、自由基聚合的各種實施方法等。筆者在實踐中,發現表格教學法是個很有效的教學方法。該方法運用比較,比傳統直述法更清晰,利于學生掌握相關知識的區別和聯系,從而更好地接受知識,并對各知識點有更深刻的理解。比如在講述高分子材料的合成方法時,可以先用表格列出本體聚合、懸浮聚合、乳液聚合和溶液聚合四種實施方法,再在第一列列出配方、聚合場所、聚合機理、生產特征、產品特性、生產實例等與各實施方法對應的屬性,然后一邊講解,一邊將各屬性填充,讓學生接受知識點的同時也學習各屬性的異同,從而加強對相關內容的理解和接受,也更利于學生記住相關內容。
2.示例教學法。示例教學法可以引發學生的學習動機,幫助學生理解抽象的事物和概念,發展學生的求知欲望。學生剛開始學習高分子材料,對有關知識和內容了解不多,專業術語比較陌生,但是日常生活中都接觸過多種性能各異的高分子材料制品,對高分子材料性能的差異性有一定的感性認識。在講課時可以引入這些實際的材料,既能提高學生的學習興趣,也有利于更好地理解所學知識。比如在講述高聚物粘彈性這部分內容時,高聚物區別于其他材料的最大特點是其粘彈性,由于高聚物分子運動的松弛時間正好我們能用肉眼觀察到,所以才表現出這些現象。
3.啟發教學法。《高分子材料》的教學中有不少抽象的概念、邏輯推理的演繹過程。老師在課堂上一味講授專業知識和術語,學生學習熱情不高。通過一邊講解,一邊結合學科知識適當提出問題的啟發式教學方式,能提高學生的學習興趣和積極性,并能把一部分走神的學生拉回來。如講到高分子結構時,先提出一個問題:“為什么橡膠和塑料的力學性能有這么大的差異?”給予學生適當時間思考后,再具體講解高分子材料的結構,讓學生帶著問題聽課,不但啟迪了學生的思維,也使他們對所學內容有了更深刻的理解。
4.互動教學法。為了培養能解決實際問題的高素質人才,《高分子材料》的教學中,不應讓學生死記硬背和生搬硬套,而應結合實際問題讓學生思考,激發學生的發散思維。如講到橡膠性能時,請同學們思考“如何提高橡膠的耐熱溫度”,再提示學生利用所學的高分子物理部分知識,從優化橡膠的結構入手,發動學生積極討論,啟迪思維,培養運用基礎理論知識分析實際問題的能力。這種討論式的教學方法,既活躍了學習氣氛,啟發學生思考問題,又可使學生對知識更好理解和掌握。在講述高分子材料的合成時,經常通過合成反應式來表示合成過程和機理。我們一方面在課件編寫中注意到讓所有的反應方程式都不是一下顯示出來,而是模仿板書一步一步顯示,讓學生有充分思考、接受的時間;另一方面,部分反應方程式讓學生自己來寫,旁邊同學互相檢查。通過這種方式,使學生更加熟悉并能深刻理解反應過程,其他同學的檢查也能讓同學發現自己意識不到的細節上容易出錯的地方,了解出錯的原因,補充沒有掌握的知識點。
三、改革考核方式,提高學生綜合素質
《高分子材料》的教學評價不但要考查學生基本理論知識的掌握情況,也要考查學生的再學習和獨立思考解決問題的能力。為此,我們改變單一的一份試卷定成績這種缺乏準確性和全面性的考試制度,將成績的考核納入每個教學環節中,為每個學生制訂具體考核表,跟蹤學生學習進展,使學生在學習中能隨時了解自己的學習情況,督促自己不斷學習、不斷提高。其中考試方面根據課程的要求建立了《高分子材料試題庫》,逐年對試題庫的內容進行改進和更新,每年從試題庫中抽取試題組成A、B兩份試卷,嚴格考試要求和評分標準;另一方面,讓學生選擇一種新型高分子材料,查閱相關文獻資料,描述它的合成、制備、結構、性能及應用前景,并撰寫小論文;同時,增加學生課堂討論、實驗、作業等平時成績的評分標準和比例。通過改革考核和評價體系,激勵了學生的學習熱情,鍛煉了學生的實際能力,有利于培養高素質人才。
通過《高分子材料學》教學的探索和實踐,初步探索了課程的教學思路和方法。在今后的教學中,我們還將不斷總結經驗,進一步完善教學過程中的各個環節,培養出既掌握專業知識,又具備分析問題、解決問題能力的能適應以后工作和科研需要的高素質人才。
參考文獻:
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高分子材料專業認識范文4
1 基于工作過程教學簡介
基于工作過程的課程體系,是一種以任務為驅動,以項目為載體的教學模式。高等教育的人才培養目標需突出學生綜合職業能力的培養。高校更應該結合各類企事業單位對人才的需求,參照基于工作過程的課程體系,構建基于工作過程的課程體系建設的改革發展之路。
目前,課程設計方法越來越被高職院校所重視。所謂工作過程,是指為完成工作任務并獲得工作成果而進行的一個完整的工作程序,包含若干個既相對獨立又相互聯系的工作環節。由于畢業生所對應的相關職業的工作過程特征不同,各院校的情況和辦學條件也不同,因此,引進這種課程設計方法時,在強調這種課程設計方法優點和有利條件的同時,一定要注意不同類型院校和專業存在的各自特點及不利因素。我院在進幾年的課改過程中積累了一定經驗,對課程改革有一定研究。基于工作過程的教學,以工作過程為參照系,以完成職業工作應具備的專業技術能力項目為依據,針對行動順序的每一個工作環節知識、能力要求傳授相關的課程內容,組織技能訓練,突出學生在校學習與實際工作的一致性,實現理論知識與實踐技能的整合。
2 高分子材料加工專業“工作過程”內容設計
高分子材料加工的職業能力是一種綜合能力,要求教師在教授的同時要將高分子材料常見的各種加工方法、加工手段以實踐的方式教給同學,這就需要為學生模擬真實的工作情景,通過以項目任務為依托的教學使學生置身于真實的或模擬的學習工作世界中。在教學中,每個學生會根據自身的知識結構與實際經驗,會給出不同的解決任務的方案與策略,產生的學習效果不是唯一的,而是多樣化的。讓同學在正確認識高分子材料結構和組成以及合理的配方設計基礎上,能夠選擇合適的加工設備、加工工藝和加工方法制備高分子材料制品的過程。
教學內容可以以實際的“工作任務”為依托項目。“工作內容”的設計要結合本學科前沿研究領域和發展動態,介紹重點科技成果,增加教學信息量,使課程教學內容滿足時代的要求,使學生掌握更多、更新的專業知識。教學過程通過不同的高分子材料產品項目、確定合適的加工技術及其方法。理論教學內容與實踐教學內容通過項目或者是工作任務緊密地結合在一起。課程涉及到的高分子制品成型加工典型工作任務如下圖所示:
主要是根據制品使用需求、選擇出合適的高分子材料,并進行合理的助劑選擇,進行配方設計,如不合適提出改性辦法等,為生產開發決策提供完整依據。
通過項目任務的實施,使學生能針對產品的具體要求合理的設計成型加工方案,能對所設計方案進行合理的性能分析與測試,進而掌握塑料、橡膠制品加工設計的原理與方法。為將來從事高分子材料、復合材料的生產打下堅實的基礎。
通過以下項目:“市政用木塑復合柵欄材料的成型加工”、“冰箱抽屜專用料加工設計”、“抗沖擊阻燃電視機殼專用料成型加工”、“低成本鼠標墊加工”、“聚乙烯發泡鞋底設計”、“霓虹燈管專用料設計”、“PP汽車保險杠專用料設計”、“奧運志愿微笑圈手環配方設計與制作”的實施,讓同學能夠通過能夠設計塑料產品的配方,能找出成型加工方案設計難點,提出解決方法的能力。能夠設計橡膠產品的配方,能找出成型加工設計難點,提出解決方法的能力,能夠分析測試塑料材料配方的基本性能,能夠分析測試橡膠材料的基本性能。
配合上述8個項目及相關拓展任務的訓練,組織學生討論、總結、歸納如下相關知識:了解塑料的物理性能、流動特性、成型過程中的物理、化學變化情況。了解橡膠的物理性能、流動特性、成型過程中的物理、化學變化情況。掌握常用通用塑料和通用工程塑料塑料的特性、分類以及塑料配方的組成和對應的成型加工工藝。掌握常用天然橡膠和合成橡膠的特性、分類以及橡膠配方的組成和對應的相關成型加工。 轉貼于
通過訓練讓同學以下能力得到提高:(1)培養學生自我學習,尋求探索物質之本性的興趣與能力;(2)對事物性質的分析方法—內外因分析法;(3)培養學生信息獲取的素質與能力(圖表查閱、專利、手冊、網絡資源等);(4)逐步形成綜合分析問題的素質與能力;(5)增強環境保護意識、經濟意識、安全意識;(6)專業外語單詞的學習與筑固;(7)團隊合作意識的形成。
3 “基于工作過程”教學對教師的要求
(1)專任教師實踐能力的提高。作為一線教師,在實行相關實踐教學過程中,一定要具有高分子材料加工生產的職業經驗,清楚高分子加工企業的工作過程和經營過程,只有這樣才能找出高分子材料生產的工作任務作為具有教育的項目。
(2)專業教學團隊的建立。基于工作過程的教學法涉及多學科教學內容,高分子材料加工生產需要有機械設備、加工工藝、原料配方、制品材料測試、產品檢驗等一系列知識,因此對絕大多數教師而言,很難獨自一人很好地完成教學工作。這就要求教師具有跨學科的能力,團隊協作的能力,不僅要嫻熟本學科的專業知識與技能,還要了解相鄰專業、相關學科及跨學科的知識與技能。
(3)學習情境設計能力的掌握。在本教學法中,學習情境的設計好壞決定了傳授知識結構的合理性、能否激發同學學習的興趣。如何在項目教學中合理有效的利用學習的資源和協作學習的環境是教師最主要的工作,這要求教師熟悉項目內容中所用的高分子材料的基礎知識,并準備好項目開展過程中可能涉及到的有關知識。
4 結束語
在專業課程體系中,高分子成型加工是門重要的核心課程,是高分子加工專業學生必須掌握的專業知識和技能。在老師的指導下,用工廠的管理模式,讓學生親自動手設計和制造相關高分子產品,加深領會和掌握材料加工過程工藝設計的要點以及生產工藝與實際生產之間的聯系。但以往教育方式存在著一定的不足,且與當前工廠的需求相脫節,于是筆者根據自己的教學經驗,在新的基于工作過程的教學理念指導下對高分子成型加工課程進行改革,以提高學生的學習興趣和求知欲望。
基金項目:教育部高等學校高職高專化工技術類專業教學指導委員會2009年度規劃課題,課題編號HJKT-2009-034Y;常州工程職業技術學院教育研究課題《“基于工作過程的項目化教學方法”在高分子成型加工課程改革中的應用》,課題編號:10JY022
參考文獻
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[2]虞麗娟.深化課程體系改革提高人才創新能力[J].中國高等教育,2008(15).
高分子材料專業認識范文5
關鍵詞: 塑料 成型 教學體會 教學方法
塑料材料科學是當今世界帶頭學科之一,而高分子材料是材料領域的新秀,目前高分子材料在尖端科技、國防建設和國民經濟各領域都得到了廣泛的應用,已成為現代生活中衣、食、住、行、用各個方面所不可缺少的材料。近年來,隨著高分子材料應用領域的發展,單一的材料已不能滿足許多性能要求。塑料成型設備已成為科研、技術開發和實際生產中各個環節必不可少的技術手段[1][2][3]。
《塑料成型設備》課程是我校高分子材料加工專業最重要的核心課程之一,該課程的教學目的是希望學生通過學習掌握聚合物的化學改性、聚合物的填充改性、纖維增強改性聚合物復合材料、聚合物的共混改性及聚合物/無機納米復合材料這幾個方面的改性技術,為以后走上工作崗位,適應社會人才需求打下良好的基礎。因此,本課程在材料學科中有著十分重要的地位。在本文中,我們首先介紹該課程的教學特點,并結合近幾年塑料成型設備技術發展的新情況和我們在該課程中的教學經驗,談一談該課程的教學體會和教學方法。
1.該課程的主要特點
《塑料成型設備》課程實際上是一門綜合了高分子物理、高分子化學、高分子成型加工[4][5][6]等基礎知識的實踐運用課程。它不僅講述了各種改性方法的基本原理,更重要的是傳授了如何運用這些技術手段對已有高分子材料進行改性;可直接指導以后的生產和科研工作,促進高分子材料科學與技術的發展。因此,這是一門要求綜合運用高分子材料學科的各種知識,并要求進行實際操作的具有較強理論聯系實踐的課程,具有綜合性和實踐性較強及知識前沿性的特點。
2.該課程的教學體會和教學方法
2.1教學內容有所側重。
在授課過程中,教師并非要將內容全部灌輸給學生,而是重點突出和注重課程銜接。教學內容要符合實際生產應用及科研的需要,并結合最新改性技術在本專業的主要應用情況及前沿發展動向。因此,目前本課程教學主要立足于聚合物的化學改性、聚合物的填充改性、纖維增強改性聚合物復合材料、聚合物的共混改性及聚合物/無機納米復合材料這幾個方面,同時,研究各種改性技術的基本原理及實際應用要求,選用有代表性的示例,更好地向學生傳授,以培養他們對實際生產和科研工作中存在問題的分析和處理能力。
2.2理論聯系實際,增加實踐性教學環節。
為了調動學生的學習主動性,培養高素質的創新型人才,在教學方法上采用理論聯系實際和講授與討論相結合的方式。《塑料成型設備》是一門實用性較強的課程,要求結合實際問題來分析和理解理論知識,死記硬背和生搬硬套,都不利于學生對知識的理解和接受。因此,適當增設一些實踐操作課,開展實踐性教學也是教學中必要的部分。在教學實踐上,讓學生參與樣品的制備及儀器的實際操作,并結合課程內容來獨立分析和解決問題,是實踐性教學的目的所在。在老師的指導下,讓學生學會親自操作一些儀器,并對得到的圖譜進行解析,使學生的科研能力得到初步培養和鍛煉,也培養他們分析問題和解決問題的能力。
此外,還可以開設小型科研活動,結合實際問題,通過一兩個系列實驗,激發學生發散思維。如提出請同學們“研究PE材料表面熱氧老化的機理”,這樣教學形式由過去單一的驗證轉變為學生自主資料查閱、交流、思考、設計實驗、制備樣品,并對材料進行綜合性能評價及結構分析,包括利用熱分析、全反射紅外光譜技術、差譜技術及表面能譜技術等,分析在不同溫度、不同時間及有氧和無氧條件下,PE材料表面老化前后的結構變化,從而推斷其熱氧老化的機理。學生通過一系列學習和實踐,不僅掌握了高分子材料的制備研究的基本原理和方法,更重要的是培養了他們自覺學習、獨立思考及獨立科研的能力。
2.3靈活運用多媒體教學手段。
多媒體教學是將文字、圖像、聲音等集合在一起通過課堂教學實施的一種手段[7]。目前,用來制作課件的工具有PowerPoint、Author Ware,以及Flash,不僅使課件圖文并茂,而且可以產生動畫效果,將枯燥乏味的理論知識直觀化和形象化[8]。這樣,一方面可以充分調動學生在整節課堂上的學習積極性和興趣。另一方面使學生更加容易地理解所講授的內容,雖然多媒體課件能夠起到很好的教學效果,但是并不能完全替代板書。對于需要重點強調的內容及一些重要反應式和理論公式的推導,我們必須在課堂上進行板書,以加深學生的印象。因為雖然塑料成型設備更偏重于應用,但是其應用是建立在理論學習基礎之上的,只有奠定了堅實的理論基礎,才能夠更好地開發和應用已有的改性技術。因此,我們在課堂上進行多媒體教學的同時,絕不可忽視板書所起的作用。
2.4注重教學效果反饋,提高教學質量。
建立健全配套的教學管理制度是課程建設的重要內容,它應與學校整體管理制度結合起來,在管理內容方面涉及教學質量的評估、教學質量的監控、學分制管理、考試考核及教師的聘用、考評、獎懲等[9]。我們在講授塑料成型設備試課程時,是把教學效果和教學過程的管理有機結合起來的,在嚴格教學管理的同時,充分調動教與學的積極性。目前,我們采用的方法主要是通過定期問卷調查的形式跟蹤教學質量。有兩種問卷,一種是不記名的問卷,一般有2個問題:(1)你對該課程的學習興趣如何?提供5個答案供選擇,分別為:很“感興趣”、“比較感興趣”、“一般感興趣”、“不感興趣”和“很不感興趣”;(2)對課程講授的合理化建議。另一種是記名的問卷,有3~4個問題,內容與當節課堂講授的知識相關,并且至少有2個問題是延伸性的。通過這兩種問卷的調查,可以較好地認識教學環節中存在的不足之處,了解學生課堂學習的狀況,進一步改進教學方法,強化教學效果。在以后的教學過程中,我們還計劃采取另外一種方法,即首先在課程講授前期提供一些塑料成型設備相關的題目,然后將學生分為不同的小組,讓其選擇感興趣的題目并利用空余時間制作PPT,在課程后期派出各個小組的代表上講臺演講,每人講3~5分鐘,講完后大家提問題,然后由教師進行點評,總的時間限定在2個學時。這樣做的目的是充分調動學生的學習積極性,進一步加深他們對高分子改性技術的認識和理解。
3.結語
塑料成型設備課程是一門應用性較強的綜合性課程,隨著我國材料應用領域的發展而快速發展,在高職高專院校高分子材料加工專業開設該課程及提高其教學質量的要求愈加迫切。因此,我們需要積極地采取各種措施去適應這種新的要求,改進教學方法,提高教學質量,為高分子材料加工行業培養出優秀的專業技術人才,以推動其更加健康有序地發展。
參考文獻:
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[4]雷彩紅.高分子材料研究方法“課程教改初探”[J].廣東工業大學學報社會科學版,2008(5):127-128.
[5]夏峰,林少琨,王曉,等.發揮現代分析儀器作用培養高素質科技人才[J].實驗室研究與探索,2000(5):18-21.
[6]陳立貴,袁新強,李雷權,等.高分子材料與工程專業綜合實驗教學的改革與實踐[J].科技創新導報,2008;(9):234-234.
[7]張發愛.高分子材料專業涂料課程教學初探[J].高分子通報,2006(4):93-95.
高分子材料專業認識范文6
關鍵詞:塑料制品;配方設計;理論;實踐;教學改革
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)27-0063-02
從事高分子材料專業學習的學生知道,“高分子成型加工”、“高分子物理”和“高分子化學”,共同構成了高分子材料專業的三大主干基礎課程。而“塑料材料與配方設計”是高分子材料與工程專業成型加工分支下一門重要的專業課程,對合成樹脂及塑料助劑的深入了解,正確的選用塑料原料和塑料助劑,合理的進行配方設計,在塑料成型加工過程中至關重要,也是獲得品質優良塑料制品的技術保障。然而,“塑料材料與配方設計”在課程教學環節中,只是片面的理論介紹涉及某一材料的某一性能,大部分同學覺得課堂內容比較單一,理論性過多,實踐性較少。鑒于以上不足,為了培養和提高學生理論聯系實踐的能力,適應目前社會對高分子人才的實際需求,力求學生能在較短的時間內掌握該課程的教學內容,特別是課程理論與實踐教學有效的結合學習,改變傳統的教學模式,本文從以下幾個方面的教學改革進行了有效的探索。
一、圍繞人才培養目標,夯實課程建設的教學改革探索
立足貴陽學院的人才培養目標――“突出實用、服務本地”,緊扣《貴州省新材料產業“十二五”發展規劃》中涉及的高分子材料人才培養方向領域,我校根據具體情況和要求,對專業人才培養方案進行了認真地討論,不斷完善課程的教學大綱與基本要求,力求符合實際的需求。材料科學與工程本科生的課程和教學大綱應主要集中在材料科學與工程的四個基本要素――合成和加工、結構、性質、使用性能及其相互關系[1]。“塑料材料與配方設計”課程以每種塑料材料的合成、結構與性能關系、加工性能、應用性能、成型方法、改性以及最新的發展狀況等角度,完整地將通用熱塑性塑料、工程塑料、熱固性塑料展現在每位高分子專業學生面前,從而使學生可以完整、全面地了解每種塑料材料以及各種助劑的功效、添加量、作用機理和最新發展狀況。目的是使學生掌握高分子材料加工助劑的概況、合成、作用機理及其應用,重點掌握塑料增塑劑、抗氧劑、熱穩定劑和阻燃劑的結構特點和作用機理,了解其結構與性能之間的關系,熟悉塑料制品實際應用配方設計。力求緊扣工程應用型人才培養的目標和工程實際,從應用型本科生學習的實際出發,重視理論與工程實際的結合,突出應用性較強的內容,有利于工程應用。通過該課程的學習,再配以一定的配方設計方法的講授,為培養高素質應用型人才,提高學生綜合素質打下堅實基礎。
二、完善教學內容的教學改革探索
1.教學內容與專業特色相結合。“塑料材料與配方設計”是我校高分子材料專業一門重要的專業課,根據在以往的教學過程中的觀察與經驗,教學多采用傳統模式,課程具有與物理化學聯系密切、抽象概念多等特點,大多數學生覺得課堂內容難以理解,不感興趣,喪失學好該課程的信心,然后就逐漸厭學甚至放棄學習。該門課程的授課對象是大學三年級的學生,處于這個時期的學生學習興趣和學習熱情處于整個大學的全盛時期,求知欲強,精力充沛。面對這樣的學生,如何有效地利用他們的求知欲,激發起學習該課程的興趣,并針對他們的缺點,制定行之有效的方法及對策,使其通過該門課程的學習,培養起運用創新教學理念、聯系科學研究和提高解決實際問題的能力,是值得我們教學工作者思考并認真對待的問題。如何圍繞塑料制品的化學組成、結構及聚合方式、添加劑及其配比以及成型加工工藝、工藝條件及其控制、成型設備等知識內容對學生開展有效教學是一個重中之重。教學內容必須與專業特色有效結合,在向學生傳授課程理論基礎知識的同時,又要圍繞當前貴州省高分子材料人才培養領域涉及的塑料成型加工新技術、新發展方向進行有效的結合介紹。遵循高分子材料的成型加工基本原理,著重對新的成型加工工藝進行研究,尤其是通用塑料與工程塑料的成型加工區別。在日常教學過程中,將高分子材料基礎理論與實際日常生活中常見塑料制品的例子相結合,開展與學生的分析和討論,啟發學生在學習過程中牢牢抓住本課程的主題思想。例如:在介紹五大通用塑料制品尤其是PVC制品生產時,介紹了生產PVC軟硬制品過程中各類助劑的選擇及添加量控制,合理的配方設計,不同的成型加工方法,以及不同成型工藝生產的制品具有不同的特殊性能,應用的不同的場合,讓學生掌握“高分子材料-成型加工-制品性能”三者之間的關系。
2.教學內容與科研實踐相結合。“塑料材料與配方設計”課程教學內容應與教師科研實踐有效結合,使兩者達到互助互促的作用,以科研促進教學發展,將教師科研工作有效融入到教學實驗中,體現教學與科研的互動,提高學生分析問題、解決問題、實驗操作和使用計算機軟件的能力。例如:塑料制品的增韌途徑有多種方法,可將教師科研課題與相關課程知識相結合來進行教學,如聚合物納米復合材料對塑料增韌的影響,尤其是近年來較熱門的稀土偶聯劑的研究,在增加粒子與基體樹脂結合力的同時,兼顧一定的內作用等,可以鼓勵感興趣的學生參與到教師的科研實驗中來,學以致用,加強對知識點理解的同時,拓寬視野,鍛煉科研及動手能力。
三、豐富教學方法的教學改革探索
1.傳統與先進多媒體輔助、計算機技術運用等教學手段相結合。傳統的教學手段――板書由于其單調、枯燥的特點已不能完全適應當前的教學要求,而多媒體輔助――PPT教學使原本量大、抽象、復雜、枯燥無味的理論知識,通過形象、生動、直觀的圖文并茂形式表現出來,調動了學生的積極性和學習興趣,便于學生對知識的理解和掌握[3]。比如通過多媒體電子課件輔助教學,對于高分子塑料制品成型加工過程中塑料助劑的作用機理的演示以及擠出成型、注射成型等成型加工過程的演示,更加直觀和生動,利于學生對理論知識的進一步掌握。塑料配方設計是指確定配方中各種助劑加入量的方法。一個塑料配方中往往包括增塑劑、熱穩定劑、抗氧劑、光穩定劑、劑、填充劑、阻燃劑等多種添加劑。多種助劑的合理搭配,通過利于計算機技術(word、cad)來對配方設計進行科學地設計,有效地減少了實驗次數,節省實驗時間,使配方設計更加準確、快速,達到事半功倍的效果。
2.教師理論實踐指導與學生自主學習相結合。在理論教學中,我們知道塑料配方設計的方法有兩種:一種是單因素變量配方設計法;一種是多因素變量配方設計法。在課程理論教學過程中,尤其是正交設計法介紹環節,我們在教學中采用重點難點教師講授、學生自主學習的方法。學生自主學習之后,采用課堂提問的方式以檢驗學生自主學習的學習成果,讓學生了解正交設計法的使用特點,掌握多因素變量的實驗方法,優化出最佳配方。學生具有較強的學習興趣和能力,通過教師理論指導與學生自主學習相結合,我們將學生能力激發出來,使學生的學習變被動為主動,從而收到事半功倍的教學效果。在實踐教學中,秉承貴州省的綠色發展觀念,保護自然生態環境,走節能減排可持續發展之路,在塑料制品成型加工及廢舊塑料回收及再生利用中,始終貫徹綠色生態理念,對日常生活廢棄塑料,譬如食品包裝、各類飲料瓶、儲存容器及薄膜等塑料制品,有意識地進行分選挑撿,改性再生利用,將實驗課程內容涉及到的包括塑料的混煉,塑料的雙螺桿擠出成型、注射成型等各種加工方法工藝,通過相容性混煉技術來進行廢舊塑料的再生利用。比如:回收的PP耐應力開裂性能較差且低溫脆性較大,可選擇回收HDPE及LLDPE制備再生共混物,也可以回收農膜與PP制備合金,利用適當設備經過混煉實施。這既增加了學生的實踐操作能力,又培養了綠色環保創新意識。同時,成立課外實踐興趣小組,讓學生充分調動主觀能動性,開展探討思考,與教師共同討論分析,提出解決思路,找出解決問題辦法,提高學習興趣和逐步培養科研創新能力。
3.企事業工廠參觀學習。本專業目前與貴州省材料產業技術研究院、龍里藍圖新材料公司等企事業單位建立了良好合作關系,建立了實習基地。通過與這些合作企業的協作,學生可以現場實地對各種成型加工所涉及的原料處理、設備、工藝流程、質量控制等實際生產過程進行近距離的感受,讓學生們了解橡膠和塑料加工過程使用的原材料、工藝方法及工藝流程以及生產過程中所使用的儀器和設備。將知識與生產進一步聯系和認識,毋庸置疑對學生有了很大的幫助。比如:參觀塑鋼門窗加工工廠時,講解員詳細地向學生介紹了加工車間的工作情況及以聚氯乙烯樹脂為基本原料進行成型工藝的加工流程。通過參觀,每一個學生都受益匪淺,知道了PVC,這也為我們以后專業方向的選擇和學習打下了良好的基礎。
隨著市場對塑料制品需求的不斷擴大以及塑料工業的高速發展,培養出高素質應用型人才,使其具備更加牢固的知識基礎,更加靈活地運用知識的能力,成為當務之急。本課程通過幾個方面的課程理論與實踐教學改革,極大地調動了學生的學習興趣,提高了學生的邏輯推理能力以及分析問題和解決問題的能力,在培養學生的積極自主學習能力、配方設計能力、實踐能力等方面都取得了良好的效果。
參考文獻: