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高分子材料的配方分析范文第1篇

關(guān)鍵詞：塑料制品；配方設(shè)計；理論；實踐；教學(xué)改革

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）27-0063-02

從事高分子材料專業(yè)學(xué)習(xí)的學(xué)生知道，“高分子成型加工”、“高分子物理”和“高分子化學(xué)”，共同構(gòu)成了高分子材料專業(yè)的三大主干基礎(chǔ)課程。而“塑料材料與配方設(shè)計”是高分子材料與工程專業(yè)成型加工分支下一門重要的專業(yè)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(jìn)行配方設(shè)計，在塑料成型加工過程中至關(guān)重要，也是獲得品質(zhì)優(yōu)良塑料制品的技術(shù)保障。然而，“塑料材料與配方設(shè)計”在課程教學(xué)環(huán)節(jié)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(xué)覺得課堂內(nèi)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(yǎng)和提高學(xué)生理論聯(lián)系實踐的能力，適應(yīng)目前社會對高分子人才的實際需求，力求學(xué)生能在較短的時間內(nèi)掌握該課程的教學(xué)內(nèi)容，特別是課程理論與實踐教學(xué)有效的結(jié)合學(xué)習(xí)，改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式，本文從以下幾個方面的教學(xué)改革進(jìn)行了有效的探索。

一、圍繞人才培養(yǎng)目標(biāo)，夯實課程建設(shè)的教學(xué)改革探索

立足貴陽學(xué)院的人才培養(yǎng)目標(biāo)――“突出實用、服務(wù)本地”，緊扣《貴州省新材料產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》中涉及的高分子材料人才培養(yǎng)方向領(lǐng)域，我校根據(jù)具體情況和要求，對專業(yè)人才培養(yǎng)方案進(jìn)行了認(rèn)真地討論，不斷完善課程的教學(xué)大綱與基本要求，力求符合實際的需求。材料科學(xué)與工程本科生的課程和教學(xué)大綱應(yīng)主要集中在材料科學(xué)與工程的四個基本要素――合成和加工、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、使用性能及其相互關(guān)系[1]?！八芰喜牧吓c配方設(shè)計”課程以每種塑料材料的合成、結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系、加工性能、應(yīng)用性能、成型方法、改性以及最新的發(fā)展?fàn)顩r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(xiàn)在每位高分子專業(yè)學(xué)生面前，從而使學(xué)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(jī)理和最新發(fā)展?fàn)顩r。目的是使學(xué)生掌握高分子材料加工助劑的概況、合成、作用機(jī)理及其應(yīng)用，重點掌握塑料增塑劑、抗氧劑、熱穩(wěn)定劑和阻燃劑的結(jié)構(gòu)特點和作用機(jī)理，了解其結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系，熟悉塑料制品實際應(yīng)用配方設(shè)計。力求緊扣工程應(yīng)用型人才培養(yǎng)的目標(biāo)和工程實際，從應(yīng)用型本科生學(xué)習(xí)的實際出發(fā)，重視理論與工程實際的結(jié)合，突出應(yīng)用性較強(qiáng)的內(nèi)容，有利于工程應(yīng)用。通過該課程的學(xué)習(xí)，再配以一定的配方設(shè)計方法的講授，為培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人才，提高學(xué)生綜合素質(zhì)打下堅實基礎(chǔ)。

二、完善教學(xué)內(nèi)容的教學(xué)改革探索

1.教學(xué)內(nèi)容與專業(yè)特色相結(jié)合?！八芰喜牧吓c配方設(shè)計”是我校高分子材料專業(yè)一門重要的專業(yè)課，根據(jù)在以往的教學(xué)過程中的觀察與經(jīng)驗，教學(xué)多采用傳統(tǒng)模式，課程具有與物理化學(xué)聯(lián)系密切、抽象概念多等特點，大多數(shù)學(xué)生覺得課堂內(nèi)容難以理解，不感興趣，喪失學(xué)好該課程的信心，然后就逐漸厭學(xué)甚至放棄學(xué)習(xí)。該門課程的授課對象是大學(xué)三年級的學(xué)生，處于這個時期的學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)熱情處于整個大學(xué)的全盛時期，求知欲強(qiáng)，精力充沛。面對這樣的學(xué)生，如何有效地利用他們的求知欲，激發(fā)起學(xué)習(xí)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(xué)習(xí)，培養(yǎng)起運(yùn)用創(chuàng)新教學(xué)理念、聯(lián)系科學(xué)研究和提高解決實際問題的能力，是值得我們教學(xué)工作者思考并認(rèn)真對待的問題。如何圍繞塑料制品的化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)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(shè)備等知識內(nèi)容對學(xué)生開展有效教學(xué)是一個重中之重。教學(xué)內(nèi)容必須與專業(yè)特色有效結(jié)合，在向?qū)W生傳授課程理論基礎(chǔ)知識的同時，又要圍繞當(dāng)前貴州省高分子材料人才培養(yǎng)領(lǐng)域涉及的塑料成型加工新技術(shù)、新發(fā)展方向進(jìn)行有效的結(jié)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(jìn)行研究，尤其是通用塑料與工程塑料的成型加工區(qū)別。在日常教學(xué)過程中，將高分子材料基礎(chǔ)理論與實際日常生活中常見塑料制品的例子相結(jié)合，開展與學(xué)生的分析和討論，啟發(fā)學(xué)生在學(xué)習(xí)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(chǎn)時，介紹了生產(chǎn)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(shè)計，不同的成型加工方法，以及不同成型工藝生產(chǎn)的制品具有不同的特殊性能，應(yīng)用的不同的場合，讓學(xué)生掌握“高分子材料-成型加工-制品性能”三者之間的關(guān)系。

2.教學(xué)內(nèi)容與科研實踐相結(jié)合。“塑料材料與配方設(shè)計”課程教學(xué)內(nèi)容應(yīng)與教師科研實踐有效結(jié)合，使兩者達(dá)到互助互促的作用，以科研促進(jìn)教學(xué)發(fā)展，將教師科研工作有效融入到教學(xué)實驗中，體現(xiàn)教學(xué)與科研的互動，提高學(xué)生分析問題、解決問題、實驗操作和使用計算機(jī)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(guān)課程知識相結(jié)合來進(jìn)行教學(xué)，如聚合物納米復(fù)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(lián)劑的研究，在增加粒子與基體樹脂結(jié)合力的同時，兼顧一定的內(nèi)作用等，可以鼓勵感興趣的學(xué)生參與到教師的科研實驗中來，學(xué)以致用，加強(qiáng)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(xué)方法的教學(xué)改革探索

1.傳統(tǒng)與先進(jìn)多媒體輔助、計算機(jī)技術(shù)運(yùn)用等教學(xué)手段相結(jié)合。傳統(tǒng)的教學(xué)手段――板書由于其單調(diào)、枯燥的特點已不能完全適應(yīng)當(dāng)前的教學(xué)要求，而多媒體輔助――PPT教學(xué)使原本量大、抽象、復(fù)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(xiàn)出來，調(diào)動了學(xué)生的積極性和學(xué)習(xí)興趣，便于學(xué)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(xué)，對于高分子塑料制品成型加工過程中塑料助劑的作用機(jī)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(xué)生對理論知識的進(jìn)一步掌握。塑料配方設(shè)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(wěn)定劑、抗氧劑、光穩(wěn)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(jī)技術(shù)（word、cad）來對配方設(shè)計進(jìn)行科學(xué)地設(shè)計，有效地減少了實驗次數(shù)，節(jié)省實驗時間，使配方設(shè)計更加準(zhǔn)確、快速，達(dá)到事半功倍的效果。

2.教師理論實踐指導(dǎo)與學(xué)生自主學(xué)習(xí)相結(jié)合。在理論教學(xué)中，我們知道塑料配方設(shè)計的方法有兩種：一種是單因素變量配方設(shè)計法；一種是多因素變量配方設(shè)計法。在課程理論教學(xué)過程中，尤其是正交設(shè)計法介紹環(huán)節(jié)，我們在教學(xué)中采用重點難點教師講授、學(xué)生自主學(xué)習(xí)的方法。學(xué)生自主學(xué)習(xí)之后，采用課堂提問的方式以檢驗學(xué)生自主學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)成果，讓學(xué)生了解正交設(shè)計法的使用特點，掌握多因素變量的實驗方法，優(yōu)化出最佳配方。學(xué)生具有較強(qiáng)的學(xué)習(xí)興趣和能力，通過教師理論指導(dǎo)與學(xué)生自主學(xué)習(xí)相結(jié)合，我們將學(xué)生能力激發(fā)出來，使學(xué)生的學(xué)習(xí)變被動為主動，從而收到事半功倍的教學(xué)效果。在實踐教學(xué)中，秉承貴州省的綠色發(fā)展觀念，保護(hù)自然生態(tài)環(huán)境，走節(jié)能減排可持續(xù)發(fā)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(tài)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(jìn)行分選挑撿，改性再生利用，將實驗課程內(nèi)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(shù)來進(jìn)行廢舊塑料的再生利用。比如：回收的PP耐應(yīng)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(nóng)膜與PP制備合金，利用適當(dāng)設(shè)備經(jīng)過混煉實施。這既增加了學(xué)生的實踐操作能力，又培養(yǎng)了綠色環(huán)保創(chuàng)新意識。同時，成立課外實踐興趣小組，讓學(xué)生充分調(diào)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(xué)習(xí)興趣和逐步培養(yǎng)科研創(chuàng)新能力。

3.企事業(yè)工廠參觀學(xué)習(xí)。本專業(yè)目前與貴州省材料產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院、龍里藍(lán)圖新材料公司等企事業(yè)單位建立了良好合作關(guān)系，建立了實習(xí)基地。通過與這些合作企業(yè)的協(xié)作，學(xué)生可以現(xiàn)場實地對各種成型加工所涉及的原料處理、設(shè)備、工藝流程、質(zhì)量控制等實際生產(chǎn)過程進(jìn)行近距離的感受，讓學(xué)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(chǎn)過程中所使用的儀器和設(shè)備。將知識與生產(chǎn)進(jìn)一步聯(lián)系和認(rèn)識，毋庸置疑對學(xué)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(xì)地向?qū)W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(jìn)行成型工藝的加工流程。通過參觀，每一個學(xué)生都受益匪淺，知道了PVC，這也為我們以后專業(yè)方向的選擇和學(xué)習(xí)打下了良好的基礎(chǔ)。

隨著市場對塑料制品需求的不斷擴(kuò)大以及塑料工業(yè)的高速發(fā)展，培養(yǎng)出高素質(zhì)應(yīng)用型人才，使其具備更加牢固的知識基礎(chǔ)，更加靈活地運(yùn)用知識的能力，成為當(dāng)務(wù)之急。本課程通過幾個方面的課程理論與實踐教學(xué)改革，極大地調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了學(xué)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(yǎng)學(xué)生的積極自主學(xué)習(xí)能力、配方設(shè)計能力、實踐能力等方面都取得了良好的效果。

參考文獻(xiàn)：

高分子材料的配方分析范文第2篇

關(guān)鍵詞：計算機(jī)；科學(xué)技術(shù)；材料；高分子；制備

中圖分類號：TB383.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-7712 （2014） 04-0000-01

從概念上來看，計算機(jī)高分子復(fù)合材料則是屬于將高聚物以及相應(yīng)增強(qiáng)材料或者是填充材料有機(jī)組成的多相復(fù)合體，這種材料的基體是有機(jī)聚合物，在此基礎(chǔ)上連續(xù)纖維是增強(qiáng)材料組成。高分子復(fù)合材料之所以可以屬于理想載體，這主要是其所擁有的高模量特性與高強(qiáng)度纖維。擁有特別好粘結(jié)性能的基體材料可以牢固粘合纖維，還可以讓纖維對剪切載荷與壓縮承受。具備特別優(yōu)良的復(fù)合在基體與纖維兩者從而能夠?qū)⑦@兩者的優(yōu)點充分顯示，還讓結(jié)構(gòu)設(shè)計可以做到最佳狀態(tài)實現(xiàn)。針對這樣的情況，高分子復(fù)合材料是屬于一類最廣泛應(yīng)用與最迅速發(fā)展的復(fù)合材料。

一、計算機(jī)高分子復(fù)合材料特性與結(jié)構(gòu)

（一）特性。一是用于良好的耐疲勞性能。相對來說計算機(jī)高分子復(fù)合材料包含著基體與纖維界面可以對擴(kuò)散裂紋進(jìn)行有效的阻止，相當(dāng)一部分金屬材料疲勞強(qiáng)度極限是這種金屬材料拉伸極限的三成至五成，那么聚酯復(fù)合材料或者是碳纖維相對來說則是這種材料拉伸極限的七成至八成范圍之內(nèi)；二是比模量與比強(qiáng)度都大。在計算機(jī)高分子復(fù)合材料當(dāng)中，在玻璃纖維復(fù)合材料中往往不管是比模量還是比強(qiáng)度都會比較高，比強(qiáng)度聚合物材料當(dāng)中的增強(qiáng)有機(jī)纖維、硼纖維、碳纖維是三倍至五倍的鈦合金強(qiáng)度，而在進(jìn)行比模量則是四倍以上的金屬所具備的模量，那么所具備的性能在某一特定范圍內(nèi)在不同纖維排列進(jìn)行變動；三是良好減震性。不僅計算機(jī)結(jié)構(gòu)形狀影響受力結(jié)構(gòu)自震頻率，自震頻率和結(jié)構(gòu)材料比模量平方根呈現(xiàn)正比例關(guān)系，這也就是指復(fù)合材料具備比較高的比模量，那么相應(yīng)也會存在著比較高的自震頻率。而且在這一過程當(dāng)中，復(fù)合材料存在吸振能力在界面上，這樣就可以對阻尼振動在所使用材料。從相關(guān)試驗結(jié)果顯示，停止振動輕合金梁必須九秒，同樣大小的振動停止在碳纖維復(fù)合材料梁僅僅是2.5秒；四是可設(shè)計性的各向異性與性能。各向異性這是高分子復(fù)合材料的一個突出特點，那么性能可設(shè)計性預(yù)期存在相關(guān)性。按照不同工程結(jié)構(gòu)使用條件與載荷分布，那么在對鋪層設(shè)計與相應(yīng)材料選取以便來對既定要求滿足；五是統(tǒng)一性的結(jié)構(gòu)和材料。在對高分子復(fù)合材料進(jìn)行制造的過程當(dāng)中，還應(yīng)該做到對相應(yīng)制件獲取，也就是所謂的一次成型，一次成型同樣可以使用在復(fù)雜形狀結(jié)構(gòu)的大型制件當(dāng)中，往往從一般的工程塑料實現(xiàn)卻比較困難；六是過載時擁有良好的安全性。往往存在著足夠的增強(qiáng)纖維在符合材料當(dāng)中，如果過載材料擯棄少量的纖維斷裂的時候，那么則會將相應(yīng)的載荷在尚未破壞的纖維當(dāng)中實施迅速的重新分配，那么可以在短時間內(nèi)整個構(gòu)建并不會對相應(yīng)承載能力失去。

（二）結(jié)構(gòu)。往往聚合物這是計算機(jī)高分子復(fù)合材料的基體，那么精彩使用的則有酚醛樹脂、不飽和聚酯樹脂、各種熱塑性聚合物、環(huán)氧樹脂。往往基體從一邊意義上比較是屬于單一性質(zhì)的聚合物，那么其中聚合物是其中的主要成分，還應(yīng)該將其他的輔助材料包含其中。在這些基體材料當(dāng)中，相應(yīng)的其他組成成分還有稀釋劑、固化劑、催化劑、增韌劑等，這些輔助材料同樣是屬于高分子復(fù)合材料基體當(dāng)中必不可少的組成成分。正是在高分子復(fù)合材料當(dāng)中加入這些輔助材料，這樣就可以將形式多樣的使用性能提供給復(fù)合材料，將成本有效降低，將應(yīng)用范圍擴(kuò)大，將工藝性進(jìn)行改進(jìn)。

對聚合物性質(zhì)與結(jié)構(gòu)的關(guān)系進(jìn)行了解則是對聚合物結(jié)構(gòu)實施研究的根本目的，這樣就可以對聚合物材料能夠正確的使用與選擇，從而可以對聚合物極其復(fù)合材料的成型加工工藝條件更好掌握。將其性能進(jìn)行有效改變，達(dá)到具備指定性能的聚合物合成與設(shè)計的目的。

那么在高分子復(fù)合材料當(dāng)中，相應(yīng)的結(jié)構(gòu)性能主要包含著：將外界環(huán)境狀態(tài)進(jìn)行隔絕以便做到對內(nèi)部物體實施相應(yīng)的保護(hù)；對裝置各個儀器、配件等這些附件的空間進(jìn)行提供；結(jié)構(gòu)當(dāng)中可能承受的各種載荷，以便做到對使用壽命內(nèi)的安全做到確保。

二、計算機(jī)高分子復(fù)合材料制備

從本質(zhì)上來看，制備計算機(jī)高分子復(fù)合材料其主要就是設(shè)計配方。配方的設(shè)計絕對不屬于經(jīng)驗性與簡單組合各種原料，這是屬于充分研究計算機(jī)高分子材料性能和結(jié)構(gòu)關(guān)系背景下實施綜合所獲得的結(jié)果。如果相應(yīng)的制品具備良好的效果，并不應(yīng)該將其停留在設(shè)計配方的層面，還包含著成型設(shè)備選型與設(shè)計成型加工工藝，設(shè)計模具、設(shè)計制品外觀、設(shè)計結(jié)構(gòu)等。有鑒于此，那么對其進(jìn)行更為嚴(yán)格的規(guī)定，這也就是指設(shè)計制品。相應(yīng)的部分就是設(shè)計配方，要想獲得比較好的制品，除開相應(yīng)的配方設(shè)計比較好，還應(yīng)該依賴于其他要素對其進(jìn)行配合。

而針對制品所做的設(shè)計則是立足于科學(xué)判斷與預(yù)測制品的使用性能、結(jié)構(gòu)、形狀等因素，從而對計算機(jī)高分子材料實施正確選用與充分把握。在設(shè)計制品的過程當(dāng)中所把握的原則為經(jīng)濟(jì)、高效、實用，按照這樣的思路，這也就是指計算機(jī)制品生產(chǎn)效率要高、實用性要強(qiáng)、成本要低、成型加工工藝要好，以便做到對人們需求的滿足。而且在這一過程當(dāng)中，還應(yīng)該對能夠進(jìn)行選擇的計算機(jī)高分子化合物多樣性的品種、計算機(jī)制品應(yīng)用領(lǐng)域特殊性等這些因素進(jìn)行考慮。

根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)資料顯示，當(dāng)前往往具備兩種設(shè)備配方的方法：一是多因素的變量配方設(shè)計方法，從這種方法的適用范圍來看，往往是只能一個因素影響材料制品性能的佩服。通常具體來看主要有斐波那契搜集法、平分法、逐步提高法、拋物線法、黃金分割法、分批實驗法等；另外一個則是指多因素變量配方設(shè)計方法，這種方法則是指制品的性能受到兩個或者是兩個以上因素影響的佩服。具體來看，主要有回歸分析法、正交設(shè)計法。

三、結(jié)束語

總而言之，在計算機(jī)高分子復(fù)合材料擁有各種各樣的制備方法，如果選取的材料不同，那么相應(yīng)的加工方法也并不相同，甚至在同一種材料當(dāng)中也可以具備好幾種方法，這樣就必須按照實際情況來實施相應(yīng)的選擇與斟酌，在對生產(chǎn)成本降低的過程中，還應(yīng)該做到對優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品獲得，這樣就能夠得到最佳的性價比。可是在研究過程還看到雖然高分子復(fù)合材料擁有比較好性能，更廣應(yīng)用范圍，可是依然存在著部分缺點，這就應(yīng)該在今后對其實施進(jìn)一步改善研究。

參考文獻(xiàn)：

[1]李侃社，王琪.導(dǎo)熱高分子材料研究進(jìn)展[J].功能材料，2002（02）.

高分子材料的配方分析范文第3篇

關(guān)鍵詞:高分子材料;高分子化學(xué);實驗教學(xué)

高分子化學(xué)實驗是高分子化學(xué)課程教學(xué)的一種最有效的實踐教學(xué)形式,它可以幫助和促進(jìn)學(xué)生課堂理論知識的學(xué)習(xí)與消化,建立和鞏固高分子化學(xué)基本概念和理論,獲取高分子化學(xué)知識,培養(yǎng)科學(xué)素質(zhì)和操作技能。我國著名化學(xué)家戴安邦指出:“只傳授化學(xué)知識和技術(shù)的化學(xué)教育是片面的,全面的化學(xué)教育要求既傳授化學(xué)知識和技巧,又訓(xùn)練科學(xué)方法與思維,還培養(yǎng)科學(xué)精神和品德,學(xué)生在化學(xué)實驗中是學(xué)習(xí)的主體,在教師指導(dǎo)下進(jìn)行實驗,訓(xùn)練用實驗解決化學(xué)問題,使各項智力皆得到發(fā)展”。這番話指出了開設(shè)化學(xué)實驗課的深刻內(nèi)涵和重要價值。2004年國家教育部頒布的《普通高等學(xué)校本科教學(xué)工作水平評估方案》在評估指標(biāo)的二級指標(biāo)“實踐教學(xué)”中,從“實踐教學(xué)內(nèi)容與體系,綜合性、設(shè)計性實驗課的比例及效果,實驗室開放”三個方面明確了實踐教學(xué)改革和發(fā)展的方向。近幾年高校的化學(xué)類實驗教學(xué)改革取得了令人矚目的成果。高分子材料科學(xué)與工程專業(yè)是很多高校在近年來新開設(shè)的專業(yè),在實驗教學(xué)與改革方面的成果積累較少,尤其高分子化學(xué)實驗教學(xué)采用陳舊的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法依然居多。通過調(diào)研發(fā)現(xiàn),目前國內(nèi)高校高分子材料科學(xué)與工程專業(yè)的高分子化學(xué)實驗教學(xué)依然不同程度地存在一些問題。

一、高分子化學(xué)實驗教學(xué)現(xiàn)狀剖析

1.實驗教學(xué)體系和內(nèi)容欠爭理

多數(shù)的實驗教學(xué)附屬于理論教學(xué),沒有單獨(dú)設(shè)課和單獨(dú)考核,實驗課時相對較少雖然有些高校高分子化學(xué)實驗已經(jīng)獨(dú)立設(shè)課,但僅作為考查課。實驗教學(xué)內(nèi)容中傳統(tǒng)的、陳舊的實驗較多,而體現(xiàn)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展成果的實驗很少認(rèn)知性、驗證性實驗所占的比理偏高,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的綜合性、設(shè)計性、應(yīng)用性和創(chuàng)新性的實驗偏少,而且實驗環(huán)節(jié)偏重于理論,突出高分子材料應(yīng)用性特點的實驗太少,不利于培養(yǎng)學(xué)生的工程觀念。

2.實驗教學(xué)方法單一

學(xué)生按照實驗講義預(yù)習(xí),然后進(jìn)實驗室。實驗前教師把實驗?zāi)康?、實驗原理、儀器使用方法、測試方法、實驗步驟和數(shù)據(jù)記錄表格及數(shù)據(jù)處理方法等進(jìn)行詳細(xì)的集中講解。學(xué)生只需按教師指導(dǎo)的過程按部就班或者依照講義“照方抓藥”,就可以完成一個實驗。一部分學(xué)生糊里糊涂地來到實驗室,只動手不動腦地完成實驗,然后又迷迷糊糊地離開實驗室。實驗的現(xiàn)象和結(jié)果沒有給他們留下太深的印象,對學(xué)生觀察能力、分析問題和解決問題的能力以及創(chuàng)新意識的培養(yǎng)都很不夠。這種統(tǒng)一模式、統(tǒng)一要求、齊步走的教學(xué)方法,一方面造成了學(xué)生對教師的過分依賴,另一方面抑制了學(xué)生個性思維的發(fā)展和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

3.實驗?zāi)蹖W(xué)手段落后

在現(xiàn)代信息技術(shù)迅速發(fā)展的今天,雖然網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)等現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)在理論教學(xué)中得到了普遍應(yīng)用,但虛擬、仿真等實驗技術(shù)手段未能在實驗教學(xué)中推廣應(yīng)用。這樣對于一些耗費(fèi)過高、時間過長、毒性過大、危險性過高的實驗,只能最低限度地開設(shè),且開設(shè)過程中費(fèi)用大和危險性高,導(dǎo)致學(xué)生對此類重要實驗缺乏足夠的認(rèn)知和感受的機(jī)會。

二、新教學(xué)模塊的實踐性探索與成效

針對目前國內(nèi)高校高分子材料科學(xué)與工程專業(yè)高分子化學(xué)實驗教學(xué)中存在的一些問題,借鑒其他化學(xué)實驗教學(xué)改革的優(yōu)秀成果,提出了基礎(chǔ)技能實驗、綜合設(shè)計實驗、研究創(chuàng)新型實驗的三個高分子化學(xué)實驗教學(xué)模塊體系,并在每個模塊中結(jié)合常熟理工學(xué)院教師的科研成果引入_些新的實驗教學(xué)內(nèi)容,采用開放式實驗教學(xué)方法。通過實驗教學(xué)實踐發(fā)現(xiàn)新的體系和教學(xué)方法在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和工程實踐能力方面起到了較好的效果。

1.基礎(chǔ)技能實驗教學(xué)模塊

基礎(chǔ)技能實驗?zāi)K構(gòu)建的目的著重建立高分子化學(xué)實驗與相關(guān)基礎(chǔ)理論知識之間的有機(jī)聯(lián)系。培養(yǎng)學(xué)生的實驗安全意識、清潔衛(wèi)生習(xí)慣和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶嶒瀾B(tài)度。訓(xùn)練學(xué)生掌握熟練規(guī)范的實驗操作技能和技巧,為后續(xù)的實驗教學(xué)模塊的實施打下良好的基礎(chǔ)。

基礎(chǔ)技能實驗?zāi)K的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計在課時總量的40%～50%為宜,課時數(shù)約30學(xué)時,開設(shè)8～10個實驗。教學(xué)內(nèi)容設(shè)計涉及到高分子化學(xué)反應(yīng)機(jī)理,如自由基、陰離子,陽離子等連鎖反應(yīng)機(jī)理,縮聚、基團(tuán)轉(zhuǎn)移聚合等逐步反應(yīng)機(jī)理,開環(huán)聚合反應(yīng)機(jī)理等。在實驗實施方法方面涉及到本體聚合、溶液聚合、懸浮聚合、乳液聚合、熔融縮聚、界面縮聚等。如設(shè)計膨脹計發(fā)測定苯乙烯本體聚合動力學(xué)實驗,讓學(xué)生直觀感受到了誘導(dǎo)期概念、聚合過程體積減小的現(xiàn)象以及聚合物溶液的粘性特征等非常重要的高分子化學(xué)理論知識。設(shè)計過硫酸鉀引發(fā)甲基丙烯酸甲酯自乳化聚合實驗,除讓學(xué)生明確了乳液聚合的基本原理外,還了解到了聚合物大分子鏈端基的重要作用。設(shè)計己二酰氯和己二胺界面縮聚實驗,讓學(xué)生深入理解了界面縮聚的概念和聚合物的可紡成纖性能等主要高分子知識。通過設(shè)計一些自由基、陰離子、陽離子等連鎖反應(yīng)機(jī)理的實驗,使學(xué)生進(jìn)一步掌握了活性中心的概念,同時在實驗過程中認(rèn)知了這些引發(fā)劑的活性、安全使用和貯存事項。

2.綜合設(shè)計實驗教學(xué)模塊

綜合設(shè)計實驗教學(xué)模塊旨在培養(yǎng)學(xué)生較強(qiáng)的實際動手能力,自主設(shè)計和分析解決問題的能力。本實驗?zāi)K是實驗教學(xué)的較高層次,注重學(xué)生實驗的自主設(shè)計性和綜合性。

教學(xué)內(nèi)容設(shè)計在課時總量的20%～25%為宜,課時數(shù)約15學(xué)時,開設(shè)2～3個實驗。本教學(xué)模塊的特點之一是實驗內(nèi)容的綜合性,可以將同一門課的幾個實驗,或者是幾門課的實驗組合在一起,形成一個大實驗。本教學(xué)模塊的特點之二是實驗方案的靈活性和設(shè)計性,側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生的自主實驗和學(xué)習(xí)的意識和良好習(xí)慣。例如關(guān)于高分子合成實驗先確定好采用的聚合機(jī)理和聚合方法,在原材料配方組成、引發(fā)劑種類及用量、合成溫度等工藝條件方面給出一個大致的框架,然后讓學(xué)生在所給的框架內(nèi)進(jìn)行自行設(shè)計和實施實驗。譬如懸浮法制備聚苯乙烯珠粒實驗,水的用量范圍為苯乙烯質(zhì)量的100%～200%、分散劑為磷酸鈣或聚乙烯醇兩種、引發(fā)劑過氧化二苯甲酰用量為苯乙烯質(zhì)量的0.2%～1.0%、反應(yīng)溫度設(shè)定在75℃～85℃范圍等。學(xué)生通過自行設(shè)計的方案實施實驗獲得了不同的實驗結(jié)果,通過對不同組之間實驗結(jié)果的綜合分析,找到了影響懸浮法制備聚苯乙烯珠粒的一些因素,激發(fā)了學(xué)生動手實驗的興趣,發(fā)揮了學(xué)生自主實驗和學(xué)習(xí)的主觀能動性。

3.研究創(chuàng)新實驗教學(xué)模塊

設(shè)置研究創(chuàng)新實驗教學(xué)模塊培養(yǎng)學(xué)生的科研和創(chuàng)新意識、提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和應(yīng)用開發(fā)能力,為實現(xiàn)培養(yǎng)高質(zhì)量的應(yīng)用型人才的教育目標(biāo)提供重要的教學(xué)內(nèi)容實體支撐?！”緦嶒?zāi)K是實驗教學(xué)的最高層次,注重學(xué)生實驗的獨(dú)立自主陛、綜合性、應(yīng)用性和創(chuàng)新性,教學(xué)內(nèi)容設(shè)計在課時總量的20%～25%為宜,課時數(shù)約15學(xué)時,開設(shè)2～3個實驗。本實驗教學(xué)模塊的特點之一是實驗項目的獨(dú)立自主性和綜合性。也就是說確定好實驗項目之后,讓學(xué)生在實驗教師指導(dǎo)下獨(dú)立自主地進(jìn)行實驗項目方案的調(diào)研、設(shè)計、實施和結(jié)果分析。本實驗教學(xué)模塊的特點之二是實驗項目的應(yīng)用性和創(chuàng)新性,所擬定實驗項目必須關(guān)聯(lián)生產(chǎn)實踐中的聚合物產(chǎn)品,充分體現(xiàn)實驗項目的應(yīng)用性。實驗項目設(shè)計主要針對這些高分子產(chǎn)品生產(chǎn)實踐中存在的共性問題和關(guān)鍵問題的解決來進(jìn)行設(shè)計。通過研究創(chuàng)新實驗的實施,發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性很高,樂此不疲,為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和展示高分子化學(xué)實驗的應(yīng)用性特征提供了最佳學(xué)習(xí)平臺,尤其是開發(fā)一些聯(lián)系生活實際的應(yīng)用型實驗,可使學(xué)生親身感受到高分子化學(xué)實驗的實用價值,能強(qiáng)烈激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造動機(jī)。此外,研究創(chuàng)新實驗往往需要多名學(xué)生共同完成,有利于培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊合作精神。例如,聚氨酯絕緣漆的制備及性能測定實驗,每個學(xué)生做一個實驗配方,每5名學(xué)生一組,5名學(xué)生的實驗結(jié)果綜合在一起可以得出高分子樹脂配方組成與漆膜性能之間的關(guān)系曲線,以及固化條件與漆膜性能之間的關(guān)系曲線。在實驗過程中,5名學(xué)生要共同安排實驗方案,盡量保持操作的一致性,最后得出的結(jié)果要呈規(guī)律性變化。如果有一名學(xué)生操作有誤,這個實驗點就會落在規(guī)律性以外,影響其他學(xué)生對實驗現(xiàn)象的觀察。因此,實施研究創(chuàng)新實驗項目對教師也提出了更高要求。在每次實驗前,教師要指導(dǎo)學(xué)生擬定方案,并對可能出現(xiàn)的實驗現(xiàn)象和各種影響因素進(jìn)行分析,實驗過程中,又有多種意外的實驗現(xiàn)象出現(xiàn),這勢必要求師生共同分析和討論造成這些現(xiàn)象的原因,幫助學(xué)生透過現(xiàn)象深刻理解事物的本質(zhì)。這樣做需要教師有相當(dāng)?shù)闹R儲備量,并且要求教師也不斷進(jìn)取,充分體現(xiàn)了教學(xué)相長的教育理念。

高分子材料的配方分析范文第4篇

[關(guān)鍵詞]高分子材料與工程； 綜合實驗； 教學(xué)探索

[DOI]10.13939/ki.zgsc.2016.36.183

高分子材料與工程專業(yè)綜合實驗不同于基礎(chǔ)實驗，專業(yè)綜合實驗重視學(xué)生自主設(shè)計、自主操作和自主探究能力的培養(yǎng)。本課程一般開設(shè)在大三下學(xué)期和大四上學(xué)期，學(xué)生已經(jīng)完成“高分子化學(xué)”“高分子物理”和“聚合物近代儀器測試”等專業(yè)基礎(chǔ)理論課程和基礎(chǔ)實驗課程，對本專業(yè)的理論知識、實驗操作和性能表征已有掌握。[1]該課程的開設(shè)可以鍛煉學(xué)生對專業(yè)知識的綜合運(yùn)用、分析和解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生勇于探索、不斷創(chuàng)新的精神和團(tuán)隊協(xié)作能力。本文主要從教師輔“教”和學(xué)生主導(dǎo)性“學(xué)”的角度出發(fā)，提出筆者對專業(yè)綜合實驗教學(xué)的探索，與大家進(jìn)行交流。

1 教師的“教”

顧名思義，專業(yè)綜合實驗具有較強(qiáng)的綜合性和自主設(shè)計性，因此教師在本課程的教學(xué)過程中要摒棄“教為主導(dǎo)”的傳統(tǒng)教學(xué)模式，不能以教師控制為中心，簡單機(jī)械地把學(xué)生當(dāng)成知識的被動接收者，因此教師主要擔(dān)任引導(dǎo)者的角色。

1.1 課程設(shè)置

本課程一般沒有固定的出版教材，多是任課教師設(shè)計多個可供選擇的實驗項目[2]，3～5名學(xué)生為小組開展實驗。我校是應(yīng)用型人才培養(yǎng)單位，目前實驗項目來源主要是以下兩類。

（1）與本專業(yè)實際生產(chǎn)緊密結(jié)合的應(yīng)用型課題。例如，聚丙烯是目前第二大通用塑料，隨著汽車、建筑、家電和包裝等行業(yè)的發(fā)展，廢棄聚丙烯產(chǎn)量逐年增加。對廢棄聚丙烯進(jìn)行回收再利用雖能節(jié)約資源，減少污染，但其力學(xué)性能已不能滿足工業(yè)制品的性能要求。因此，可讓學(xué)生采用成核劑、無機(jī)填料和界面增容劑等對廢棄聚丙烯改性，提高廢棄聚丙烯的力學(xué)性能和熱穩(wěn)定性，具有一定的工業(yè)生產(chǎn)前景。此類課題適合于本科畢業(yè)就擇業(yè)的學(xué)生，有助于他們熟悉本專業(yè)的就業(yè)領(lǐng)域以及工作內(nèi)容。

（2）任課教師個人的科研課題。湖南工學(xué)院目前不具備培養(yǎng)研究生的資格，因此教師的科研項目主要依靠教師所在課題組成員之間協(xié)作完成。專業(yè)綜合實驗的開設(shè)有利于教師將課題的一部分轉(zhuǎn)化為實驗素材，既能使學(xué)生接觸本專業(yè)的先進(jìn)研究領(lǐng)域，也能較好地調(diào)動學(xué)生參與課題的積極性。此類課題適合于有意讀研深造的學(xué)生，有助于他們參與課題、鉆研課題，也可嘗試參加創(chuàng)新型實驗競賽。

為了達(dá)到較好的教學(xué)效果，教師應(yīng)當(dāng)結(jié)合本校學(xué)生的實際情況，認(rèn)真設(shè)計整個課程的進(jìn)度，例如湖南工學(xué)院專業(yè)綜合實驗為32課時，具體的課程進(jìn)度設(shè)計見下表。通過下表的試驗進(jìn)度設(shè)計，可以讓學(xué)生清晰地了解到本課程內(nèi)容設(shè)置與各個環(huán)節(jié)的時間安排，防止實驗過程的盲目性。

1.2 課程引導(dǎo)

專業(yè)綜合實驗雖以學(xué)生的自主性、探索性學(xué)習(xí)為基礎(chǔ)，但教師的引導(dǎo)作用至關(guān)重要。[3]一是因為學(xué)生已習(xí)慣了以往有“步驟”可依的實驗教學(xué)模式，缺少獨(dú)立思考的主動性；二是學(xué)生對綜合性實驗課題研究背景了解較少，還不具備獨(dú)立設(shè)計實驗方案的能力，普遍感覺綜合實驗無從下手。因此，任課教師可在課程的不同階段，發(fā)揮不同的引導(dǎo)作用。

（1）開題階段：教師先進(jìn)行開題引導(dǎo)，將本實驗課題的研究背景和實驗?zāi)康牡认嚓P(guān)內(nèi)容介紹清楚，并當(dāng)場與學(xué)生互動解惑。課下讓學(xué)生以小組為單位查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，設(shè)計實驗方案，準(zhǔn)備開題報告。在學(xué)生開題過程中，老師應(yīng)及時與學(xué)生交流，遵從自然科學(xué)規(guī)律，設(shè)計合理可行的實驗方案，并預(yù)期實驗結(jié)果。

（2）實驗過程：在此階段教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生多思考，多嘗試。以“聚丙烯/納米碳酸鈣復(fù)合材料的制備與性能測試”課題為例，學(xué)生知道聚丙烯復(fù)合材料的制備方法為熔融共混法，但對樣品的配方設(shè)計感到困惑，不了解實際生產(chǎn)過程碳酸鈣用量的具體范圍，用量太少不能降低生產(chǎn)成本，用量太大又會導(dǎo)致聚丙烯性能下降。另外，學(xué)生能夠獨(dú)立操作雙螺桿擠出機(jī)、注塑機(jī)等成型加工設(shè)備以及微機(jī)控制電子萬能試驗機(jī)和擺錘式?jīng)_擊試驗機(jī)等測試儀器，但學(xué)生很少思考設(shè)備的參數(shù)和測試條件的設(shè)置依據(jù)，也未考慮參數(shù)和條件調(diào)整對實驗結(jié)果的影響。因此，教師應(yīng)提醒學(xué)生思考樣品物化性質(zhì)和設(shè)備參數(shù)、測試條件之間的關(guān)系，并從中獲得規(guī)律，進(jìn)而指導(dǎo)今后的實驗。

（3）結(jié)果與討論階段：筆者在教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)大多數(shù)學(xué)生對于實驗數(shù)據(jù)的分類較為籠統(tǒng)，甚至把所有樣品的數(shù)據(jù)混在一起，并未進(jìn)行分類，導(dǎo)致其測試數(shù)據(jù)規(guī)律性不明顯，無法獲得結(jié)論。另外，學(xué)生對于測試結(jié)果的分析僅局限于對實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)的簡單描述，并未探究其中的規(guī)律，尋找導(dǎo)致該結(jié)果的原因。例如，β-成核劑雖能提高聚丙烯的沖擊韌性，但并非β-成核劑用量越多，聚丙烯的沖擊強(qiáng)度就越大。對此現(xiàn)象，學(xué)生僅提出在某一用量下的增韌效果最佳，并未對其原因進(jìn)行思考。

2 學(xué)生的“學(xué)”

專業(yè)綜合實驗的開設(shè)目的在于培養(yǎng)學(xué)生的文獻(xiàn)檢索能力、初步設(shè)計實驗的能力、分析實驗結(jié)果、撰寫實驗報告和科研論文的能力。該課程以指定實驗題目，學(xué)生自主設(shè)計實驗方案、自主操作實驗和自主分析實驗結(jié)果的方式進(jìn)行。因此，課程開展以學(xué)生為中心，學(xué)生的“學(xué)”起到至關(guān)重要的作用。[4]

2.1 開題階段

在以往的實驗課程教學(xué)中，老師會結(jié)合所使用的教材，詳細(xì)講解實驗?zāi)康摹嶒炘吓c配方、實驗設(shè)備、實驗步驟和數(shù)據(jù)分析等，學(xué)生只需按部就班進(jìn)行樣品制備和性能測試。因而，從某種層面講學(xué)生只是單純的執(zhí)行者，幾乎沒有或很少有獨(dú)立的思維參與其中。

而本課程要求學(xué)生獨(dú)立完成老師給定的實驗題目，教師僅進(jìn)行開題引導(dǎo)。學(xué)生需要主動查閱相關(guān)科研文獻(xiàn)，熟悉該課題的研究背景與意義，從相關(guān)文獻(xiàn)中尋找實驗方案的設(shè)計思路和預(yù)期的實驗結(jié)果，并通過PPT進(jìn)行開題報告。

2.2 實驗過程

由于此階段教師并未直接參與，學(xué)生在實驗過程中會需要許多問題。比如，在使用雙螺桿擠出機(jī)之前，需要依據(jù)加工材料的熔點設(shè)置成型溫度，那么不同部位的溫度設(shè)置相同嗎？在納米碳酸鈣的填充量過高時，如何使其與聚丙烯粒料混合均勻？還有使用微機(jī)控制電子萬能試驗機(jī)的過程中，同種高分子材料在不同的拉伸速率下會導(dǎo)致不同的斷裂方式：高速拉伸形成脆性斷裂，低速拉伸多為韌性斷裂，那么測試過程如何設(shè)置拉伸速率？這就需要學(xué)生積極查閱資料，并重復(fù)實驗步驟，嘗試不同測試條件，從而獲得材料與設(shè)備之間的關(guān)聯(lián)性，進(jìn)而指導(dǎo)進(jìn)一步實驗。

2.3 結(jié)果與討論階段

學(xué)生雖會簡單的數(shù)據(jù)處理和圖表制作，但對樣品的分類模糊，圖表格式大多不規(guī)范。這都需要學(xué)生根據(jù)查閱的文獻(xiàn)資料進(jìn)行修改。此階段的難點在于學(xué)生面對大量數(shù)據(jù)，不知從何分析。例如，當(dāng)實驗原料包括滑石粉、硅烷偶聯(lián)劑和聚丙烯的時候，學(xué)生就應(yīng)該使用控制變量法對樣品進(jìn)行分類：① 固定滑石粉和聚丙烯用量，僅改變硅烷偶聯(lián)劑用量；②固定硅烷偶聯(lián)劑用量，調(diào)整滑石粉和聚丙烯的質(zhì)量比。結(jié)果與討論部分包括硅烷偶聯(lián)劑用量對聚丙烯/滑石粉復(fù)合材料性能的影響和滑石粉填充量對聚丙烯復(fù)合材料性能的影響，這樣進(jìn)行結(jié)果分析時變量把握就很明確，討論重點也清晰。

3 結(jié) 論

本課程的開設(shè)可使學(xué)生熟悉高分子材料的物理和化學(xué)性質(zhì)，掌握不同類型高分子材料的制備方法和成型加工技術(shù)，并了解高分子材料的性能表征方法。在課程結(jié)束后，筆者同一些學(xué)生進(jìn)行交流，發(fā)現(xiàn)學(xué)生普遍對綜合實驗較為感興趣，并且認(rèn)為自己從頭到尾參與了實驗。在此過程，他們學(xué)到了很多，尤其是學(xué)會了思考和獨(dú)立解決問題的能力。以前在實驗過程中出現(xiàn)任何問題，學(xué)生第一反應(yīng)就是找老師，而在綜合實驗中他們必須依靠自己解決問題。同時，學(xué)生不再拘泥于課本的理論知識，而是深入其中探索規(guī)律、發(fā)掘現(xiàn)象本質(zhì)。專業(yè)綜合實驗雖是由小組共同完成，但其性質(zhì)和內(nèi)容類似于學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計（論文），涵蓋了文獻(xiàn)查閱、配方設(shè)計、樣品加工成型、性能表征和結(jié)果討論部分。這既能提前消除學(xué)生對于畢業(yè)設(shè)計（論文）的陌生和恐懼心理，也幫助他們了解畢業(yè)設(shè)計（論文）的要求和內(nèi)容，有利于學(xué)生順利開展畢業(yè)設(shè)計（論文）。

參考文獻(xiàn)：

[1]何明，雷文.高分子材料與工程專業(yè)綜合實驗的幾點思考[J].化工時刊，2008，22（8）：73-75.

[2]巴志新，王章忠，蔡璐.材料科學(xué)與工程專業(yè)綜合實驗周的改革探索[J].中國冶金教育，2009（3）：34-36.

高分子材料的配方分析范文第5篇

關(guān)鍵詞：塑料成型工藝學(xué)；教材；多媒體教學(xué)；考核機(jī)制

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）23-0053-02

《塑料成型工藝學(xué)》課程是高分子材料科學(xué)與工程學(xué)院塑料工程專業(yè)的核心主干學(xué)科，也是一門理論與實踐緊密結(jié)合的學(xué)科?！端芰铣尚凸に噷W(xué)》課程講授的是從最初始的塑料原料到最終的成型制品這一系列的生產(chǎn)過程中的配方、工藝條件等基本問題。它涉及塑料原料與助劑、塑料配方設(shè)計、塑料成型機(jī)械與模具、塑料二次加工等課程，因此這門學(xué)科教學(xué)效果的優(yōu)劣對學(xué)生能否深入地了解塑料制品的生產(chǎn)、設(shè)計、應(yīng)用的狀況十分重要。

我們不是要培養(yǎng)學(xué)生掌握純科學(xué)知識，而是“傾向于把較大的視野放在真實材料和工業(yè)的相關(guān)性上”[1]?？紤]到《塑料成型工藝學(xué)》課程的開設(shè)一般在大三的下學(xué)期，學(xué)生們面臨考研復(fù)習(xí)和找工作的壓力，難以平心靜氣地深入學(xué)習(xí)，所以，為使學(xué)生從大工程的整體觀，把握這門學(xué)科的精髓，需要在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、考核機(jī)制等方面進(jìn)行改革。下面，筆者就《塑料成型工藝學(xué)》課程的教學(xué)改革探索進(jìn)行論述。

一、教材選定與內(nèi)容精講

自高分子學(xué)科誕生以來，高分子材料的加工業(yè)發(fā)展非常迅猛，為了獲取行業(yè)的最新發(fā)展?fàn)顩r，教師們應(yīng)在堅持采用講授常用的成型工藝知識的同時，不斷為學(xué)生講述行業(yè)最新工藝發(fā)展?fàn)顩r，雖然這些內(nèi)容可能是現(xiàn)有教材沒有的，但是對開拓學(xué)生的視野、知識面，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣非常有必要。通過行業(yè)最新工藝的講授，不僅讓學(xué)生對塑料行業(yè)中的通用塑料、工程塑料、特種工程塑料的基本理論知識及發(fā)展近況有整體的認(rèn)識，而且要給學(xué)生補(bǔ)充新的知識點，使學(xué)生們更快更好地適應(yīng)未來的現(xiàn)代化企業(yè)工作。

目前為止國內(nèi)所見教材已有十幾種，經(jīng)過對不同教材的比較，我們選定黃銳老師編著的由中國輕工業(yè)出版社于2007年出版的教材。針對課時有限、授課內(nèi)容較多的矛盾，在講授過程中應(yīng)突出重點，層次分明，在熱門和重點章節(jié)進(jìn)行精講，例如在擠出成型、注射成型、中空吹塑、壓延成型、熱成型等這幾章著重講解成型特點、工藝、設(shè)備等，其他章節(jié)，例如層壓塑料和增強(qiáng)塑料的成型、泡沫塑料的成型、澆鑄、涂層、塑料的機(jī)械加工、修飾和裝配等章節(jié)進(jìn)行略講或以作業(yè)的形式讓學(xué)生自學(xué)。對于不同章節(jié)的各種重點和難點進(jìn)行總結(jié)歸納，方便學(xué)生進(jìn)行舉一反三的思考，學(xué)生們易學(xué)易記，教學(xué)效果很好。

二、提高教師業(yè)務(wù)能力與綜合素質(zhì)

影響教學(xué)質(zhì)量的因素很多，教師是一個非常重要的因素。作為《塑料成型工藝學(xué)》的老師應(yīng)該具有充盈的知識、成熟的經(jīng)驗和熱愛學(xué)生的心，只有這樣才能激發(fā)學(xué)生的求知欲，在講授必要知識的同時，教授學(xué)生這門課程的學(xué)習(xí)方法，并有計劃地培養(yǎng)學(xué)生們分析問題、解決問題的能力。所以，我們授課老師不僅要準(zhǔn)備好每一堂課的理論授課內(nèi)容，深入地把握專業(yè)知識，而且還要很好地掌握相關(guān)成型實驗的技巧和工藝條件，只有這樣才能有血有肉地將各種塑料成型方式呈現(xiàn)到學(xué)生的面前，即可將塑料成型工藝學(xué)實驗課程中關(guān)鍵的、部分內(nèi)容有機(jī)地嵌入到《塑料成型工藝學(xué)》的課程中，使整個課程的講授不僅有充盈的理論知識，還不脫離生產(chǎn)實踐，使學(xué)生們更加深入地掌握課程內(nèi)容。

在具有上述基本的業(yè)務(wù)能力的同時，塑料成型工藝學(xué)課程教師還應(yīng)把業(yè)務(wù)能力和綜合素質(zhì)進(jìn)一步提升，即把教學(xué)工作和科研工作相結(jié)合，緊跟高分子材料加工方面的研究前沿，將教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)?shù)难由?，融入我們科研過程中碰到的問題，例如，講述在木塑復(fù)合材料中碰到的常見問題，具體如何對木粉進(jìn)行處理以改善木塑復(fù)合材料的綜合性能等等，使原本單調(diào)的內(nèi)容變得活潑生動，帶動學(xué)生們共同思考，活躍課堂氣氛，提高學(xué)術(shù)氛圍。

三、傳統(tǒng)教學(xué)方式與多媒體教學(xué)相結(jié)合

高分子材料的成型加工工藝學(xué)是一門綜合性、實用性很強(qiáng)的學(xué)科。教學(xué)中大量的塑料材料、加工設(shè)備及成型技術(shù)，在傳統(tǒng)的現(xiàn)場課堂教學(xué)中很難展示、演示，例如，教材中的模壓成型過程、注射成型過程等插圖無法清晰地展示塑料成型的動態(tài)過程，因此我們將傳統(tǒng)的教學(xué)方式與多媒體教學(xué)相結(jié)合，將抽象、枯燥、難教難學(xué)的知識生動地展示到學(xué)生面前。

媒體的主要含義有兩個，一是指承載信息的載體；二是指存儲和傳遞信息的實體[2]。多媒體教學(xué)以幻燈片為載體，配以圖片、視頻、動畫文件，通過精致的編輯、制作，可有效地提高學(xué)生對教育內(nèi)容的認(rèn)識和感知，激發(fā)和促進(jìn)學(xué)生們深入地理解和思考教學(xué)內(nèi)容?；诒菊n程的特點，我們可以結(jié)合大量的圖片，例如成型的設(shè)備見圖、工藝流程圖和成型動畫等，使其能在較短的課堂時間內(nèi)傳遞大量的信息知識，一目了然地講授各種成型工藝的特點及控制因素等。我們還可以通過購買《聚合物加工工藝素材庫》，內(nèi)容包括壓制成型、擠出成型、注射成型等重要章節(jié)，在課堂上播放并同時講解[3，4]。然而，單一多媒體教學(xué)也存在著一些缺陷，例如，重要的理論公式的推導(dǎo)很難通過多媒體教學(xué)來使學(xué)生充分地理解，因此，我們提倡采用傳統(tǒng)教學(xué)方式與多媒體教學(xué)相結(jié)合的方式進(jìn)行講授，即在授課過程中將板書和多媒體教學(xué)有機(jī)地結(jié)合起來。通過在教學(xué)中板書的運(yùn)用，引導(dǎo)學(xué)生把握教學(xué)重點，全面系統(tǒng)地理解教學(xué)內(nèi)容，要做到這一點，教師的板書必須重點突出、詳略得當(dāng)；通過多媒體課件的觀看，可以拓寬學(xué)生們的視野，帶來豐富的課程量，這樣既保證學(xué)生對課程感興趣，又保證學(xué)生能夠深入地理解各種高分子材料加工成型的知識點。

四、理論聯(lián)系實際，樹狀層次講解

在《塑料成型工藝學(xué)》課程的講授過程中，我們要理論結(jié)合實際，樹狀層次講解。因為該課程就是一門綜合性強(qiáng)、知識性強(qiáng)、技術(shù)性強(qiáng)、應(yīng)用性強(qiáng)的技術(shù)基礎(chǔ)課程。在這門課程的開設(shè)過程中，我們嘗試了很多的教學(xué)方法，其中啟發(fā)式和互動式的教學(xué)方法最受師生們推崇。課堂討論式的教學(xué)方法就是啟發(fā)式和互動式的教學(xué)方法中的一種。教學(xué)過程是一種復(fù)雜、特殊的認(rèn)知過程，也是多級的信息交流過程。在這種教學(xué)方式中，學(xué)生不僅可以掌握各類知識點，而且還能提高思維能力和分析能力。因此，我們在每一章節(jié)講述結(jié)束后，要運(yùn)用學(xué)生已經(jīng)掌握的塑料成型知識，聯(lián)系生活中的塑料制品，分析其成型過程、設(shè)備及工藝。

教師可以采用精選案例式互動，在運(yùn)用多媒體和傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合講述一章結(jié)束后，呈現(xiàn)精選個案，抓住重點深入分析和總結(jié)，高度概括相關(guān)章節(jié)的理論知識，加深同學(xué)們的印象，活躍課堂氣氛。例如，在中空成型這一章講解結(jié)束后，可以選用礦泉水瓶作為例子，進(jìn)行樹狀層次講解，即從原材料的選用、配方設(shè)計、成型設(shè)備到工藝參數(shù)，逐一講授，活靈靈地將礦泉水瓶制品的生產(chǎn)過程展示于學(xué)生面前，從而易于學(xué)生融會貫通，激發(fā)他們的興趣，促動他們的思維，減少學(xué)習(xí)的困難，并能幫助學(xué)生在掌握理論的基礎(chǔ)上，不脫離實際生產(chǎn)。教師們還可以給學(xué)生布置設(shè)計性的作業(yè)，讓學(xué)生們在實驗室進(jìn)行實驗操作，強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)和生產(chǎn)實際的結(jié)合，重視學(xué)生們的自學(xué)能力。

同時，教師們還可以提出生活中制品成型的不足之處，例如，塑料薄膜如何做到表面防霧滴的功效，讓學(xué)生發(fā)揮主觀能動性，提出解決方案，共同思考，將塑料專業(yè)知識融會貫通，這樣既可使學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣大大提高，對整個塑料課程的開設(shè)有了深入的認(rèn)識，又可以豐富授課內(nèi)容，明顯改善教學(xué)效果。

五、改革考核機(jī)制，提高自主學(xué)習(xí)的積極性

徹底擯棄過去以最終考試成績作為考查學(xué)生們學(xué)習(xí)效果的唯一標(biāo)準(zhǔn)的做法，而是將學(xué)生的成績考核分為兩個部分，一部分是考試成績，另一部分是平時課堂及各類學(xué)習(xí)活動中表現(xiàn)。一般考試成績占總成績的60%~70%，平時課堂及各類學(xué)習(xí)活動中表現(xiàn)占30%~40%。平時課堂及各類學(xué)習(xí)活動中表現(xiàn)主要是指學(xué)生的出勤情況、回答問題情況、小組作業(yè)情況等部分構(gòu)成。這樣會使同學(xué)們更加注重平時課堂學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，提高聽課質(zhì)量，提高學(xué)習(xí)的積極性，教學(xué)效果也能得到明顯的改善。

六、結(jié)束語

教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式和考核機(jī)制的改革是教育改革的重要組成部分。作為青年教師，應(yīng)該不懈努力，提高自身業(yè)務(wù)水平，總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)，為社會教育事業(yè)不斷培育出高水平人才。在《塑料成型工藝學(xué)》的教學(xué)過程中，我們獲得了一些經(jīng)驗，但是如何更好地提高教學(xué)質(zhì)量，還需要長期的努力和探索。我們將以滿腔的熱忱，全方位、各層次地交流、請教，取長補(bǔ)短，繼續(xù)在塑料工程專業(yè)上開拓進(jìn)取，為《塑料成型工藝學(xué)》的教學(xué)做出自己的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]材料科學(xué)與工程教學(xué)指導(dǎo)委員會.高等學(xué)校材料化學(xué)專業(yè)規(guī)范（討論稿）[Z].2006.

[2]王洪錄.現(xiàn)代教育技術(shù)[M].北京：高等教育出版社，2003.

[3]唐頌超.高分子材料成型加工課程建設(shè)與教學(xué)改革[J].化工高等教育，2008，（01）.