《高分子材料成型加工》教學的一點心得

林治濤，董抒華，譚洪生，申紅望，朱國全

(山東理工大學 材料科學與工程學院，山東 淄博 255049)

《高分子材料成型加工》課程是研究塑料、橡膠及合成纖維的成型工藝和技術原理的學科，它涉及到熱力學、化學、力學、高分子物理、高分子流變學、模具設計與制造以及各種塑料、橡膠組成、配方的基本知識，是研究如何將聚合物轉變成材料或制品的工程技術，其主要任務是研究實現這種轉變的方法及所獲得的產品質量與材料性質和工程技術因素間的關系的問題[1]。作為一門獨立的工程技術學科，在聚合物的開發及應用推廣方面具有十分重要的意義。本課程是高分子材料與工程專業學生繼專業核心課《高分子化學》、《高分子物理》之后學習的必修的專業核心課程，也為專業課《塑料模具設計與制造》、《聚合物改性技術》的學習打下良好基礎。本課程旨在使學生了解聚合物加工過程中的流變學行為、物理化學變化特點及其表征，掌握聚合物加工物料的配置、共混、塑料和橡膠制品的各種成型加工方法的原理，重點掌握擠出、壓延、注射和模壓等成型方法，同時也讓學生對塑料二次成型、合成纖維的制備工藝和原理有一般性的認識和了解，使學生能在高分子材料及制品的配方調制、加工制備及工藝控制等方面從事技術和管理工作，解決相應的技術問題。如何讓學生學好這一門重要的課程，提高課堂教學的有效性，達到教學目標，作者結合該門課程的特點和多年的教學經驗，談一談我的教學心得體會及一些探索研究。

1 梳理課程知識點，進行課程知識點教學設計

高分子材料成型加工課程主要介紹高分子材料、成型加工工藝、制品及性能三者之間的關系，重點介紹成型加工對制品性能的影響[2]。根據教材制定課程授課計劃，并根據教材和授課計劃認真梳理每一章知識點，厘清重點、難點，制定相應的教學目標和教學手段、方法，編寫詳細的教案。通過編寫教案和教學設計，整體的把握教學過程，根據教學情境的需要確定合理的教學目標，選擇適當的教學方法、教學策略，采用有效的教學手段，創設良好的教學環境，實施可行的評價方案，從而保證教學活動的順利進行。

2 課程信息化建設

借助學校網絡教學平臺，對課程進行信息化建設，進行混合式教學模式探索。在課程資源建設方面，將教學課件、導學任務單、視頻、動畫、音頻等媒體、試題庫上傳到網絡教學平臺并不斷更新，教學課件數量≥(課時/5)個，導學任務單數量≥(課時/10)個，視頻、動畫、音頻等媒體總數量≥(課時/6)；另外也會加入一些拓展性的教學資源，比如參考書以及案例庫、學科前沿與拓展等相關資料，供學生課前預習、課后學習和完成課后練習。在網絡教學活動方面，每學期發布教學通知≥3次，課程問卷≥2次，以便及時了解掌握學生的學習效果，及時調整教學策略、方法，采取必要的教學措施，為下一階段的教學奠定良好基礎；在答疑討論中發布課程討論區話題≥(課時/4)個，教師參與討論話題數量，對學生的疑問及時回答，將常見問題進行匯總發布在教學資源中；在教學平臺發布課程作業和在線測試，對作業和測試及時批改反饋。

3 合理選擇教學方法和教學手段

3.1 多媒體教學

對于高分子材料成型加工這門理論性和實踐性都很強的課程，多媒體教學在提高學生興趣和注意力、增強課堂教學的說服力等方面具有其獨特的優勢[3]。通過廣泛地查閱國內外相關的資料，在課程PPT課件中加入大量的動畫、視頻、圖像，并結合自身課題，把一些案例引入到課堂教學。在實習基地及相關企業中拍攝與課程內容相關典型的聚合物成型加工過程的錄像，內容包括擠出成型、注射成型、吹塑成型、壓延成型等，在課堂教學過程中進行播放講解，實現課程教學的多媒體化、可視化，使學生對高分子材料成型加工過程有實際的感性認識，大大提高了學生學習的積極性。

3.2 任務驅動和項目驅動教學模式

探索任務驅動和項目驅動教學模式，提高學生學習的主動性和同學一起努力的合作性，培養學生復合運用各學科知識解決問題的能力[4]。針對壓制成型、擠出成型、注射成型、擠出吹塑成型、二次成型、注射吹塑、壓延成型等各個章節的教學內容設計八個具體的任務，讓學生自己設計研發一種高分子材料制品，在課程學習的整個過程中來完成，掌握教學內容，達到教學目標。設計的任務本身要有激發學生學習動機的魅力，能夠讓學生投入精力去研發；另外要有一定的難度，激勵學生去創新，例如針對壓制成型這一章節設計任務"碳纖維復合材料手機外殼"，與生活息息相關，又有一定的技術難度和新意。學生把每個章節學習的內容與自己的研究項目緊密聯系，通過對高分子材料的選擇、配方設計、混合、成型工藝條件、模具及設備這樣一個高分子材料制備體系認識，培養科學的思維和精神。在整個過程中，鼓勵和幫助學生充分利用圖書館和互聯網上的數據庫功能，學會查找相關書籍和文獻，培養獨立學習和研究的本領，接觸更廣泛的知識和研究成果，為適應今后的工作或進一步的深造做準備。另外在網絡教學平臺，加入一些科學前沿內容，比如新材料、新技術、新設備和新工藝等一些課外學習材料。同時，鼓勵學生思考，讓他們發現自己感興趣課題，運用學習的基本原理和基本知識對課題展開研究，去參加課外大學生科技創新創業大賽。最后，學生針對自己組的任務寫成一篇研究報告，并制作多媒體課件，在課堂上給全班同學做報告，同學們一起討論交流打分，最后由教師點評。

3.3 實驗教學

作為一門實踐性很強的課程，高分子材料成型加工實驗教學可使學生能綜合運用課堂知識掌握高分子材料成型加工的基本方法和實驗技能，加深對成型工藝的理解，是提高學生實踐能力和科學素質的重要手段[5]。根據高分子材料與工程專業課程體系合理安排本課程實驗，主要設置的實驗包括注射成型、雙螺桿擠出造粒、橡膠的塑煉混煉等實驗；在實驗內容的設定上，會選擇工程系統性的實驗項目，比如教師在研的橫向科研課題，注重承上啟下的連貫性、綜合性、復雜性；在實驗教學過程中，結合教學重點，通過實驗目的設定、實驗計劃安排及實施、實驗結果分析，把高分子材料成型加工、測試樣品制備、性能測試三個部分有機結合。例如注射成型實驗讓學生親手制備塑料杯，從原材料的選擇、注射成型過程及工藝、性能測試各個環節承上啟下，相互關聯，制備的塑料杯可以讓學生切身體會到成就感，提高了實驗的積極性。同時也歡迎學生課后參與到課題研究當中。

4 過程性考核方式

通過進一步建立和完善以過程考核為主的考核方式，強化和加強學生在教學中的主體性地位，建立以學生為主導的課程教學和考核方式。豐富過程及課程考核形式，加強階段性的測評。突出整個教學過程的考核，平時針對課程階段考察內容的行程性評價，如作業、小論文、課堂回答問題和口頭表述等記分，與傳統的考勤、實驗分數與期末考試成績的結果評價相結合，成績構成包括考勤、課堂口頭表述，作業、在線測驗和討論，任務驅動和項目驅動學習研究報告，實驗，期末考試，成績占比為10∶15∶10∶10∶55。

5 結束語

通過對《高分子材料成型加工》課程知識點及其教學目標的梳理、教學過程設計、課程信息化建設、教學方法和手段、考核方式的探索研究，提高了學生學習的積極性、主動性和有效性，培養了學生科學的思維，鍛煉了學生分析解決問題的能力，取得了良好的教學效果。

[1] 唐頌超. 高分子材料成型加工[M]. 北京：中國輕工業出版社，2014.

[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(1)：25-27.

[3] 張道洪，周繼亮，李廷成.《高分子材料成型加工》課程教學改革探索[J].中國科教創新導刊，2008(1)：18-19.

[4] 麥東東.高分子材料成型加工課程教學改革探索[J].學園，2014(14)：10-11.

[5] 申長雨，關紹康，張 銳.加強課程建設培養創新人才-“高分子材料成型加工”課程建設隨想[J].中國大學教學，2008(3)：52-54.