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高分子材料與工程的認識

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高分子材料與工程的認識

高分子材料與工程的認識范文第1篇

【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(fā)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(yè)的迅猛發(fā)展,急需大量復合型人才。而大多數(shù)高校高分子材料專業(yè)的人才培養(yǎng)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(huán)節(jié)關注的程度不高。廣西大學化學工程與工藝專業(yè)在化工材料加工工藝方面開設了系統(tǒng)的專業(yè)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(yè)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(yè)基礎課程,且該專業(yè)作為一個覆蓋范圍廣泛的交叉的專業(yè),開設的專業(yè)課程很多,所有的專業(yè)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(shù)少、無配套實驗的背景下,本文從教學內容、教學方法、創(chuàng)新能力培養(yǎng)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(tǒng)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(yè)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(yè)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(yè)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(yè)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(yè)技術課程,需要廣泛的理論知識基礎。化學工程與工藝專業(yè)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(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(yè)期刊了解行業(yè)最新動態(tài),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(yè)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(fā),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(fā),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(qū)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(fā)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(fā)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(wěn)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(jié)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(guī)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(jié)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(xiàn)、實現(xiàn)的程度和效率的關鍵。非高分子材料專業(yè)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(xiàn)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(xiàn)代化教學與傳統(tǒng)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(lián)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(tǒng)教學中講解的優(yōu)點,將教師的語言、激情和應變能力體現(xiàn)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(fā)式互動式教學。與傳統(tǒng)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(tǒng)教學的講授、灌輸和教師主宰課堂,轉變?yōu)榻M織和引導;從單純講解轉變?yōu)榕c學生進行適當?shù)慕涣骱吞接?。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(fā)式互動式教學強調先讓學生積極思考,再進行適時啟發(fā);教師不僅要加強自身專業(yè)素養(yǎng)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(xiàn)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(fā)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(fā)學生進行思考,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。

高分子材料與工程的認識范文第2篇

關鍵詞: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與鏈結構有著密切的關聯(lián),且材料形態(tài)也是重要影響因素之一。聚合物氛圍結晶、取向等幾種形態(tài),多相聚合物擇優(yōu)擴相形態(tài)。聚合物制品形態(tài)的形成源自于加工中復雜的溫度場與外力場作用。由此可見,關于加工過程中高分子材料形態(tài)控制具有重要的研究意義。

二、我國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)與物理力學性能之間的關聯(lián)十分緊密,這也是高分子材料的重點研究課題。相較于其他材料,高分子材料具有非常復雜的形態(tài),具體表現(xiàn)為高分子鏈的拓撲結構、共聚構型以及剛柔性非常復雜,在分子設計與結構調整中,可以對一些合成方法加以運用;其次,在高分子長鏈結構的影響下,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間,就是受到很小的應變作用,其產生的非線也會非常強烈。

對于聚合物的成型過程而言,在非等溫場、不同強度的剪切與拉伸場的影響之下,就分子尺度而言,其大分子鏈會發(fā)生一系列化學反應;就納米與亞微米尺度而言,大分子會有結晶與取向現(xiàn)象發(fā)生,如此一來就會有超分子結構的形成;而根據亞微米與微米尺度,多相聚合物會有不同相形態(tài)的形成,甚至會出現(xiàn)一些缺陷。而這些形態(tài)的影響因素非常廣泛,例如加工中的外場強弱、作用頻率、作用方式以及時間等。然而,現(xiàn)階段關于這些問題的研究雖然有所深入,但相應的理論體系尚未成熟。此外,隨著新聚合物的開發(fā)不斷深入,在高分子材料加工中涌現(xiàn)出越來越多的成型加工方法,顯然這使聚合物加工中的形態(tài)控制成為了一個長期的研究課題,對于高分子物理領域的發(fā)展無疑有著重要的影響。

在我國,關于新材料的研究起步以跟蹤模仿為主,在知識產權與創(chuàng)新理論方面有所欠缺,并且基礎研究與技術推廣的通暢性也有待提升。其次,相關人員并不重視傳統(tǒng)材料的升級與優(yōu)化,很多高性能材料品種對進口的依賴性依然較強。再者,材料成型與加工設備也沒有得到應有的關注,與一些發(fā)達國家相比,我國材料研究與整體發(fā)展依然存在諸多不足,顯然這與國民經濟與設備的發(fā)展需求不相適應。

聚合物的性能取決于形態(tài),因此,在高分子材料領域中,聚合物形態(tài)與性能關系的研究一直以來都受到高度重視,然而在實踐中,我們在二者之間的結合方面的研究上依然有所欠缺,具體可以從以下幾個方面得到體現(xiàn):

第一,在剪切速率與剪切應力非常低的情況下,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,顯而易見,相關研究成果對實際生產的指導作用依然有所欠缺。

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內容,而形態(tài)與性能關系的研究依然有所欠缺。

第三,在加工過程中,受到部分特殊外場的作用,聚合物凝聚態(tài)結構與相形態(tài)結構的研究有待深入。

截至今日,在聚合物及其復合物的成型加工中,就算成型設備與工藝條件屬于常規(guī),在外場作用下,人們依然沒有徹底了解結構形態(tài)受到的影響,僅僅對一些粗略的定性關系有所認識,甚至有的推斷還是錯誤的。以雙螺桿擠出過程為例,人們僅對不同螺桿原件組合下外力場作用的不同會改變溫度場,進而對產品產量、外觀與內在性能產生影響這一規(guī)律有所了解。然而這一影響的具體方式卻沒有清楚的認識,業(yè)界研究人員也無法制定出定量的指導方案。在管材生產中,不管是落錘沖擊不達標,還是縱向收縮產生波動,都沒有搞清楚原因,也無法拿出改進方案,大部分情況下都是憑借經驗進行處理。因此,現(xiàn)階段很多成型設備與工藝控制的效果是否取得理想效果,我們依然難以準確判定。

一直以來,關于生產實踐中的問題研究一直沒有得到基礎工作研究人員的關注。在成型設備與工藝技術的研究與開發(fā)中,相關規(guī)劃也缺乏系統(tǒng)性?,F(xiàn)階段,我國塑料制品年產量超過了2200萬噸,塑料機械工業(yè)取得了迅猛發(fā)展。然而在很多企業(yè)生產實踐中,整個效率與質量依然有待提升,產生的能耗也沒有得到有效控制。鑒于此,高分子材料成型加工將會成為未來高分子材料領域的研究重點,必須將側重點放在高分子材料制品的研究上來,而不是過分的關注材料這一因素,只有如此,才能夠提高高分子材料志制品質量。

三、高分子材料加工中形態(tài)控制的研究趨勢

第一,基于常規(guī)的成型設備條件,聚合物及其復合物典型制品成型或型材生產在成型加工時,在設備與工藝條件改變的情況下,其形成的外場會有所差異,進而發(fā)生相應變化,例如塑化、結晶、賦型以及流動等,這些變化會改變制品形態(tài)、結構以及性能。

第二,極端的加工條件極端會改變聚合物及其復合物的形態(tài)結構變化規(guī)律,例如結晶結構、晶體大小等,在這類條件下,還需要盡可能對大尺寸高分子晶體的制備進行探究。

第三,在對新外場條件的分析、推斷以及設定之下,通過對聚合物及其復合物結構形態(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行探索,進而實現(xiàn)高分子材料性能的改善,并將節(jié)能性、經濟性等方面的優(yōu)勢充分發(fā)揮出來。

四、結束語

總而言之,在未來工業(yè)領域的發(fā)展中,高分子材料的應用具有重要意義,而高分子材料加工中的形態(tài)控制則成為發(fā)展高分子技術的關鍵。作為相關研究人員,必須結合高分子材料加工中的形態(tài)控制研究與實踐中存在的問題,采取相應的改進與優(yōu)化對策,提高高分子加工整體水平,如此才能夠從真正意義上推動我國高分子材料加工領域的進步。

參考文獻:

[1]李忠明,馬勁.加工過程中高分子材料形態(tài)控制的研究進展[J].中國科學基金,2004,18(3):154-157.

[2]李又兵,申開智.形態(tài)控制技術獲取自增強制件研究[J].高分子材料科學與工程,2007,23(1):24-27.

高分子材料與工程的認識范文第3篇

關鍵詞:課程建設;通識選修課;教與學;教學實踐

中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)07-0126-03

“通識教育”(general education)是高等教育的組成部分,是一種盡可能綜合的(comprehensive)教育,是所有大學生都應接受的非專業(yè)性教育,在學生接受特殊的、專業(yè)知識之前對知識的總體狀況有個綜合性的了解。[1,2]1999年李曼麗等人在《清華大學教育研究》中提到:“通識教育目的是培養(yǎng)積極參與社會生活的、有社會責任感的、全面發(fā)展的社會的人和國家的公民?!盵2]為了推進以“課程建設與改革”為核心的本科人才培養(yǎng)模式改革,蘇州大學從2014年起正式啟動通識教育課程改革計劃,課程建設基本要求為:適合所有學生學習的非專業(yè)課程;注重學科交叉和學科前沿;提倡教學形式和教學方法多樣化;注重經典原著閱讀;建設有地域特色和本校特色的通識教育課程。通識選修課程包括五大模塊:文學與藝術、歷史與哲學、社會科學、數(shù)學與自然科學、科技與發(fā)展。通過跨學科的體系設計,讓學生廣泛涉獵不同的學科領域,拓寬知識視野,培養(yǎng)學生跨領域、多角度思考問題能力、批判性思維能力和包容性理解能力。2014年學校通識教育課程的申報數(shù)量達93門,經過專家組兩輪評審,隸屬于科技與發(fā)展模塊的《生活中的高分子材料》課程成為立項建設中的一門通識選修課程,并于2015―2016學年開始對全校學生開放選修。

在認真開展本課程的項目建設工作過程中,筆者在課程教學內容設計和教學方法選擇方面做了一些探索與嘗試,在幾輪教學實踐中對教與學之間存在的問題進行了思考和改進,希望能夠與相關老師一起交流教學經驗,共同探討如何尋找合適的教學模式來開設全校性工程技術類通識選修課。

一、《生活中的高分子材料》課程的體系建設

1.課程的建設目標?!渡钪械母叻肿硬牧稀氛n程是面向于全校所有學生學習的非專業(yè)課程,建設目標是普及生活高分子材料常識、推廣不同專業(yè)的學生去了解我們生活中不可缺少的高分子材料;科學認知高分子材料性能特點、合理健康使用各種高分子材料;從而提出新問題和新思想,推動我們國家高分子材料產業(yè)鏈的進一步發(fā)展。

2.教學內容及課時安排。從與我們生活密切相關的“衣”“食”“住”“行”四個方面出發(fā),給學生介紹典型的高分子材料組成、特性及使用注意事項。主要安排如下:

第一章 緒論(2課時)。介紹高分子材料的基本概念、新型高分子材料及其研究進展。

第二章 “衣用”高分子材料(8課時)。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”相關高分子材料(8課時)。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)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)。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 “戶外運動”相關高分子材料(8課時)。介紹橡膠(天然橡膠、合成橡膠)和橡膠制品(輪胎、籃球、運動鞋),了解高分子基復合材料(運動自行車、復合材料賽車)。

3.多元成績評價體系的建立。開設《生活中的高分子材料》這門課程是希望通過學習來加深學生對周圍高分子材料的了解,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)學生對高分子材料世界進一步探索的激情,創(chuàng)造高分子材料與人的和諧環(huán)境。對學生一學期學習的考核不是一張試卷來決定,而是建立多元成績評價體系。在充分考慮不同專業(yè)學生的個性的基礎上,鼓勵學生從不同角度去認識高分子材料,教學成績的最終評價體現(xiàn)出全面性和激勵性。指標包括課堂表現(xiàn)(20%)、平時作業(yè)(40%)和期末小論文(40%)三大方面。(1)學生對這門課程的學習態(tài)度會明顯地體現(xiàn)在課堂表現(xiàn)中。(2)針對“衣食住行”中可能碰到的高分子材料設定一些開放性作業(yè),讓學生自主選擇有興趣的高分子材料去學習,找其優(yōu)缺點、使用注意事項及這類高分子材料的發(fā)展史,然后分組討論匯報,其余同學和老師一起給予評分作為平時作業(yè)的成績。(3)在課堂知識的基礎上,期末讓每一個同學對某一大類高分子材料進行綜述,引用實例,從不同的專業(yè)角度去分析其利弊和發(fā)展?jié)摿?,寫出自己對材料改進的需求和建議方案,按照科技小文的格式編排、撰寫和打印。

二、調動學生的參與積極性

高分子材料與工程的認識范文第4篇

關鍵詞 高分子材料與工程 工程實踐 專業(yè)實習 生產實習

中圖分類號:G642 文獻標識碼: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,我國的工科高等教育獲得了長足的進步。據教育部統(tǒng)計數(shù)據顯示,工程科技類人才的培養(yǎng)規(guī)模已達到總體教育規(guī)模的1/3~1/2。然而,我國工科院校培養(yǎng)的工程師的整體水平與美國、德國和日本等發(fā)達國家甚至一些發(fā)展中國家都有很大差距。為了加快提高我國工科高等教育的質量,《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》明確指出要建立學校教育和實踐鍛煉相結合的人才培養(yǎng)體系。專業(yè)實習是高校課程體系中專業(yè)教學的必要環(huán)節(jié),對于提高學生的工程實踐與創(chuàng)新能力具有特殊的重要意義。海南大學高分子材料與工程專業(yè)始創(chuàng)于1958年,是海南省的特色優(yōu)勢專業(yè)。海南大學高分子材料與工程系對其高分子材料與工程專業(yè)本科生的專業(yè)實踐教學模式不斷進行探索與實踐,為達到良好的實踐育人的效果及培養(yǎng)高質量的高分子材料與工程專業(yè)的畢業(yè)生奠定了扎實的基礎。

1 高分子材料與工程專業(yè)實習的必要性

高分子材料與工程學科的特點是理論與實踐密切結合。1935年,Wallace H. Carothers通過己二胺和己二酸進行縮聚反應成功合成出聚酰胺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真正建立起來。此后高分子材料迅速滲透入人們的衣食住行并在國民經濟、社會發(fā)展和國家安全中承擔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量便達到1.4?04萬噸,從體積上超過了鋼鐵。近年來,對高性能化、功能化、精細化、復合化、智能化材料的需求更給高分子學科提出了需要在實踐上的創(chuàng)新與突破。實踐的需要及實踐中的發(fā)現(xiàn)推動了高分子科學的不斷發(fā)展,而不斷完善的高分子學科理論體系又對高分子行業(yè)的生產實踐起到指導作用??梢?,高分子學科的誕生、發(fā)展都深深扎根于實踐的土壤,而專業(yè)實習的實踐特性則為高等院校的高分子學科專業(yè)的發(fā)展提供了必要的支撐作用。

高等工科教育的目標是培養(yǎng)擁有扎實的基礎知識與專業(yè)技能,同時具備較強工程實踐能力的高級人才。專業(yè)實習促使學生將所學的專業(yè)知識與生產實際相結合,強化動手能力,更重要的是可以培養(yǎng)學生獨立分析問題、解決問題的工程實踐能力與創(chuàng)新能力。20世紀20年代,英國H.E. Palmer、A.S. Homby等人提出了情景教學法,專業(yè)實習屬于情景教學的一種。傳統(tǒng)的課堂教學以教師的講述為主,有些內容難以達到生動形象的描述,難以通過直觀、豐富多彩的形象材料激發(fā)學生的學習興趣。通過專業(yè)實習,激發(fā)學生的學習熱情,啟發(fā)學生更深刻地理解所學的理論,進而實現(xiàn)知識與應用的融會貫通。如我校2011級高分子材料與工程專業(yè)的學生們在海南某塑料制件生產廠家進行專業(yè)實習時,針對其注塑車間生產的少量產品存在缺陷的實際問題,及時與企業(yè)的技術人員及車間負責人進行了交流與探討,學生們根據所學專業(yè)知識并結合企業(yè)生產的實際情況對該問題進行了分析并提出若干條合理化解決問題的建議。在實習實踐過程中,學生們的學習熱情得到了激發(fā),所學理論得以在實踐中踐行,學生們解決實際問題的能力得到了提升,同時也得到企業(yè)的技術負責人及車間負責人的認可與欣賞。

2 專業(yè)實習工作的有效推進

由于專業(yè)實習在學生綜合培養(yǎng)中具有特殊的重要性,如何有效提升專業(yè)實習的成效就成為進一步推進我校高分子材料與工程專業(yè)發(fā)展而需要解決的首要問題。海南大學高分子材料與工程系的高分子材料與工程專業(yè)于2013年獲批成為教育部“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”試點專業(yè),擁有熱帶島嶼資源先進材料教育部重點實驗室、海南省高校高分子工藝實驗室教學示范中心平臺和海南天然橡膠產業(yè)集團股份有限公司牽頭建設的海南省先進天然橡膠復合材料工程研究中心。在探索專業(yè)實習人才培養(yǎng)模式的過程中,我校高分子材料與工程系充分利用豐富的校內外實習基地資源,實習基地的軟件和硬件建設齊頭并進,初步建立了具有本專業(yè)特色的本科生實習模式,實習模式示意圖如圖1所示:

2.1 校內實習基地與校外實習基地建設齊頭并進

對高校學生實習不具義務的現(xiàn)實使得一些單位不愿主動承擔專業(yè)實習工作,這也是當前全國工科專業(yè)學生實習面臨的普通難題。海南大學高分子材料與工程系通過多年的積累,已與海南省內近二十多家企業(yè)建立了良好的專業(yè)實習合作關系。盡管如此,由于學生在企業(yè)的單次實習時間仍然有限,所以作為企業(yè)實習的補充,充分利用校內實習基地既有的檢測儀器及成型加工設備對學生進行一定學時的前期工程實訓顯得尤為重要。在校內實習基地,學生們能有充分的時間動手操作工業(yè)生產中常用到的設備,如擠出機、注塑機、開煉機、密煉機、平板硫化機等,也能熟練掌握紅外光譜儀、熱分析儀、偏光顯微鏡、電子拉力試驗機等儀器的操作規(guī)程及對企業(yè)生產的諸多產品的結構與性能進行測試、表征及分析,能在遇到問題的時候方便地查閱資料并針對問題及時與指導教師進行交流。校內基地的實訓為后續(xù)的校外基地實習奠定了堅實的基礎,這也使得學生們能迅速適應校外基地的實習任務并得以進行更高層次的生產實際操作能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

天生的市場敏感性使得企業(yè)對產品具有更完備的把握性,如果說校內基地的實訓是沙盤演練,校外基地的實習則是實戰(zhàn)演習。對于校外實習基地的選擇我們遵循以下原則:(1)專業(yè)性強、生產規(guī)范并具備一定的生產規(guī)模;(2)有指導生產實習的技術實力及經歷;(3)具有產學研合作的興趣及能力;(4)企業(yè)內部及外部環(huán)境安全。高分子材料與工程系還借助多種渠道如專業(yè)教師與企業(yè)的技術合作、校友關系、橡膠及塑料行業(yè)相關協(xié)會等成功實現(xiàn)了與多家企業(yè)的專業(yè)實習對接并建立了穩(wěn)定的簽約實習基地。激烈的市場競爭、技術的更新?lián)Q代以及對專業(yè)知識人員的渴求使得一些具有前瞻性的企業(yè)對學生的專業(yè)實習表現(xiàn)出強有力的支持,甚至海南省的一些中、小型塑料行業(yè)的企業(yè)也主動提出按技術工人待遇解決學生的食宿問題,公司的管理者也更愿意在學生的實習活動中發(fā)掘人才并培養(yǎng)人才。

2.2 夯實內功,深化軟件建設

海南大學高分子材料與工程系與時俱進,在專業(yè)實習的軟件建設上不僅對學生布置了貼切實習單位實際的新任務,而且對專業(yè)指導教師提出了更高的要求。作為專業(yè)實習實踐層面上的補充,高分子材料與工程系引進了與實習內容相關的仿真軟件,如從哈爾濱工業(yè)大學引進了塑料成型工藝軟件和復合材料成型工藝軟件,在指導教師的講解下,學生們通過對仿真軟件中成型加工原理、工藝及設備操作等的認知,再加上相關知識點的視頻資料學習,學生能迅速能縮小理論與實際間的差距。

實習的整體效果很大程度上取決于準備工作的充分程度。專業(yè)指導教師由具有豐富的指導實習經驗的老教師和有熱情及責任感的青年教師組成,共同編寫各實習點的實習學習手冊,通過老教師的傳幫帶,青年教師明確了在學生實習過程中自己的責任和義務,掌握了實習企業(yè)的管理及生產特點,以及必須注意的一些關鍵環(huán)節(jié)問題。專業(yè)實習指導教師不但要熟悉《突發(fā)公共衛(wèi)生事件應急條例》和《學生傷害事故處理辦法》,還要制定師生都要嚴格執(zhí)行的《師生實習期間管理辦法》。另外,赴專業(yè)實習點前,學生務必在《專業(yè)實習安全知情書》上簽字。

2.3 綜合全面地進行雙向考核及評價

現(xiàn)代社會對學生提出了更為全面的素質要求,如學習能力、動手能力、創(chuàng)新能力、人際交往能力、適應社會能力等等。海南大學高分子材料與工程系對學生的實習考核除了實習報告和開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,如是否勤學好問,是否積極參與企業(yè)的科技創(chuàng)新研究及活動,是否能融入企業(yè)文化、樂意參與企業(yè)的文體活動等等。生動活潑的實習氛圍是激發(fā)學生實習熱情的“強心劑”,如舉辦有師生及企業(yè)相關人員共同參與的“假如我是一名車間主任”的模擬競選演講活動。學生們圍繞“一個合格的車間主任所應具備的綜合素質”進行闡述,不僅能站在我是企業(yè)人的角度給予實習單位在生產管理、技術踐行及人員調配等方面提出合理化的建議中增強就業(yè)自信心,還能通過企業(yè)相關負責人的點評認識到自己需努力的方向。通過多形式的考核,專業(yè)指導教師與學生都能及時發(fā)現(xiàn)問題,從而有的放矢地進行改進與完善,進而達到提高學生綜合素質的目的;同時,企業(yè)也能更深層次地考核需要引進的對位專業(yè)人才。另一方面,學生對課程的反饋與評價也有利于任課教師將課程改革推向深入。校教務處網上問卷調查表明同學們對該課程的滿意率達到96.35%,線下問卷調查的典型反饋與評價如表1所示:

3 總結和展望

實踐證明,我們對本專業(yè)的實習教學模式進行的探索能卓有成效地提高學生的工程實踐能力及就業(yè)能力(2015年度該專業(yè)本科生一次性就業(yè)率達到93.24%),多年來反饋的信息表明,我校高分子材料與工程專業(yè)的畢業(yè)生普遍(下轉第51頁)(上接第49頁)為用人單位看好,未來我們將積極借鑒國內外其它高校在實踐教學方面的辦學經驗,不斷完善和發(fā)展既符合我校實際又能適應國家經濟、科技、社會發(fā)展對高素質人才的需求的高分子材料與工程專業(yè)實習模式。

海南省中西部高校提升綜合實力工作資金項目(02M4 097001004002);海南省自然科學基金(514204);海南大學教育教學研究項目(hdjy1224)

參考文獻

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高分子材料與工程的認識范文第5篇

[關鍵詞]應用型本科院校 高分子材料成型加工實驗 實踐教學研究

[中圖分類號] G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2013)22-0091-02

本文結合地方性應用型本科院校江蘇常熟理工學院在高分子材料成型加工實驗課程的教學實踐和探索,對應用型院校工科實驗的教學模式進行了研究,總結了應用型地方本科院校在高分子材料成型加工實驗課程教學方面積累的經驗和不足。

一、當前高分子材料成型加工實驗教學中存在的問題

(一)實驗教學處于從屬地位,教育觀念和實驗內容陳舊落后,管理考核體制不完善,對實驗系列教師考核標準不公

領導和任課教師普遍對實驗課不重視,實驗課教師在職稱晉升、待遇上都處于相對弱勢,由此導致了很多專職實驗技術人員及管理人員缺乏進取心和工作責任感;還有些學校把實驗教學依附于理論課的教學,實驗成績與理論成績的綜合即為該門課程的總成績,實驗成績占總成績的比重一般不會超過20%,導致了師生都不重視實驗教學。

(二)實驗教學缺乏系統(tǒng)性和科學性,更談不上先進性和與時俱進性

具體教學內容上,驗證性實驗占了絕大多數(shù),傳統(tǒng)、經典的實驗內容較多,體現(xiàn)現(xiàn)代高分子科學新手段的內容較少;單個、小型、離散的實驗項目較多;注重承上啟下的連貫性、綜合性、復雜性,尤其是工程系統(tǒng)性的實驗項目較少;能夠培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的設計性、應用性實驗項目更少。

(三)教學模式落后,實驗方法具有極大的被動性

高分子材料成型加工實驗課的教學模式基本上是學生依葫蘆畫瓢,無論是雙棍開煉機塑煉實驗、密煉機塑煉實驗、雙螺桿擠出造粒實驗、熱塑性塑料測試樣品注射實驗還是拉伸實驗、沖擊強度試驗,都主要是講述各自的實驗原理、設備原理、具體工藝參數(shù)的設定;再由教師操作演示,指導學生操作機器。學生實驗時只是按照實驗指導書上規(guī)定的內容,按部就班被動地進行,缺乏主動性,更談不上組織實驗和解決實驗中出現(xiàn)的問題。

(四)高校教學模式和培養(yǎng)人才的定位越來越同質化

導致目前工程人才培養(yǎng)上出現(xiàn)專業(yè)結構失衡、層次類型過于集中、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)上普遍的同質化。無論是研究型的國家重點高校、教學研究型的省部屬重點院校,還是普通的本科教學型的地方性應用型院校,在教學模式和培養(yǎng)人才定位上都趨向于一致。同一專業(yè)各層次院校的培養(yǎng)方案基本上沒本質區(qū)別,甚至有些教學型應用性院校片面追求考研升學率,還特地選用重點大學的理科教材。

二、高分子材料成型加工實驗課的改革及探索

常熟理工學院近幾年對高分子材料成型加工實驗課程的建設進行了大力改革和探索。

(一)轉變實驗教學觀念,改革實驗教材,適應教改新形勢

首先從教學管理和制度上進行改革。提高相應實驗人員的待遇,在職稱晉升和培訓進修政策上適當向實驗教師傾斜。對實驗教材進行改革,按照培養(yǎng)應用型一線工程技術人才的要求,在加強學生專業(yè)基本概念、基本理論、基本方法、基本技能培養(yǎng)的前提下,增加應用性、綜合性、設計性、創(chuàng)新性實驗的比例。理論聯(lián)系實際,豐富實驗內容,根據學校所處的蘇南地區(qū)的產業(yè)特點和人才需求以及任課教師的橫向科研課題,在實驗講義中適當增加一些綜合性研究型經過精煉的特色實驗項目供學生選用,例如車用環(huán)保綠色聚丙烯專用料的開發(fā),高級環(huán)保阻燃聚烯烴電纜料的開發(fā)等。

(二)重組實驗體系,提高實驗教學的系統(tǒng)性和科學性,建立大工程的概念

注重承上啟下的連貫性、綜合性、復雜性、先進性,尤其是工程系統(tǒng)性。把高分子材料的成型加工、測試樣品制備及性能測試三個部分的實驗項目統(tǒng)一為不可分割的有機體。從原材料的選取到加工成型、性能測試做到針對一個具體的典型實用性產品進行實驗,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,性能測試,各個環(huán)節(jié)承上啟下,相互聯(lián)系。

(三)與理論課緊密結合,相互統(tǒng)一,加強實驗室軟硬件建設,改進教學方法

高分子材料加工實驗課是重要的專業(yè)必修實踐課。實驗課要與理論課教學緊密結合,不要相互割裂。要充分認識到實驗課對于應用性本科院校的重要性。撥付必要經費把高分子材料成型加工實驗室建設完善。在經費條件允許的情況下,投資建設一個高分子材料成型加工中心以滿足校內教學需要。

一些重要的實驗項目,例如熱塑性塑料雙螺桿擠出造粒實驗,在教學過程中,不僅僅由教師設置好正確合理的實驗工藝參數(shù)進行實驗,還要盡量通過適當?shù)馗淖児に噮?shù),給學生現(xiàn)場演示一下,喂料轉速過快、螺桿轉速過快及機頭溫度設置過低等會引起螺桿電流過載、熔壓超限、雙螺桿擠出機報警停機等后果,從而讓學生直觀現(xiàn)場地了解掌握雙螺桿擠出機的操作規(guī)程和注意事項,使學生印象深刻。

(四)實驗考核方式的改進

傳統(tǒng)的實驗考核成績一般由四部分按比例構成:實驗預習報告成績、平時實驗操作成績、實驗報告成績、期末實驗考試成績。一般期末考試成績占比重較小。常熟理工學院大幅度提高了高分子材料實驗考核成績占總成績的比重,使其占總成績的60%左右。這樣就要設計合理的考試考核方式。

借鑒一些學校在高分子材料設計性、研究性、應用性大實驗中的探索經驗,把實驗期末考試和以前單獨開設的高分子材料成型加工設計課程結合起來,既兼顧了高分子材料成型加工設計的課程內容,節(jié)約了學時,解決了實踐性學時有限的突出矛盾,又對學生的實驗成績進行了測試評定,一舉兩得。學生按照個人意愿自愿組成一個規(guī)定人數(shù)的小組,實施一個設計性、綜合性、應用性的大實驗。要求提交完整的實驗報告,包括文獻綜述、實驗部分、實驗結果和參考文獻等。實踐表明,該種考核方式既考核了學生的學習效果,又進一步提高了學生分析問題和解決問題的能力,拓寬了學生的學習視野和空間,加強了學生團隊協(xié)作精神。

(五)加強實驗師資隊伍建設,重視“雙師型”師資的培養(yǎng)

在新形勢下努力培養(yǎng)一支具有豐富實踐經驗的“雙師型”師資隊伍,這是培養(yǎng)應用型人才的重要前提。教師不僅要傳授相關學科的理論基礎知識,還要能夠勝任引導學生熟悉生產崗位操作、相關設備的性能、使用領域等。“雙師型”師資隊伍的建設,一靠從工程領域引進具有相應學歷的經驗豐富的生產科研專家;二靠大力進行已有師資隊伍的培訓,從學校制度層面上保障青年骨干教師到一線生產企業(yè)鍛煉的機會,讓教師到相關企業(yè)服務的同時,不斷豐富自己的工程實踐經驗,從而有利于更好地從事教學和科研工作。

三、結語

高分子材料成型加工實驗課是一門綜合性與實踐性很強的專業(yè)技術課程,依據應用性本科院校的培養(yǎng)目標、教學定位,常熟理工學院在實驗課教學改革中收到了較好的效果,增強了學生的實踐動手能力,培養(yǎng)了學生理論聯(lián)系實際的科學作風,提升了學生對本專業(yè)知識的學習興趣和在實驗中的主動性及創(chuàng)造性,加深了對所學理論知識的理解和掌握,提高了分析問題及解決問題的能力。但在實驗教學中仍然存在一些不足,例如人多機少,設備臺套數(shù)不夠,有些加工測試設備仍然缺乏等問題。希望以后能進一步加大實驗教學的改革和實驗經費的投入,在應用型本科院校的實驗教學上繼續(xù)探索和提高,不斷滿足社會對高素質的應用型一線技術工程師日益增長的需求。

[ 參 考 文 獻 ]

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