包装结构设计课程实验教学模式的改进与创新

李连进 郭玉花

（天津商业大学，天津 300134）

随着社会需求的变化和大学生就业压力的增加，企业对包装工程专业人才的能力提出了更高的要求，要求大学毕业生具有完整的知识结构、专业技能、实际操作能力、团队协作能力及社会交际能力等。包装结构设计课程涉及的知识面广泛，在包装工程本科专业的课程体系中起着承上启下的重要作用，是一门理论知识和技术与实践相结合的核心课程。

实验教学是培养学生加深理解和拓展理论知识、增强实际操作能力的一种重要手段。因此，包装结构设计课程实验教学的创新，对增强学生从事包装技术工作的适应能力和独立开发包装产品能力具有至关重要的作用。为提升包装工程本科学生的分析问题、解决问题以及联系实际的创新综合能力，培养直接面向生产一线的高级应用型专业人才，我们对包装结构设计课程实验教学模式进行了改进，并开发出一定的综合性与创新性试验，以达到提高和拓展学生感性认识、实际动手能力和综合设计能力的目的。

一、包装结构设计课程的教学特点

包装结构设计是一门综合性课程，涉及数学、机械制图、包装材料学、工程力学及公差与配合等知识，要求学生必须掌握包装结构设计的内容、方法及手段，获得扎实的理论知识和综合技术运用能力。

在知识传授方面，包装结构设计课程涉及的知识面广、实用性强，如何将课程的理论知识与实际应用融入到教学中，主要取决于授课教师的理论水平和实际的工程经验及教学方法。包装结构设计课程与社会经济、包装技术发展密不可分，课程内容更新快，需要及时跟上包装技术发展的步伐，这对教师的知识更新提出了较高的要求。另外，由于教学学时问题，要求教师在较短的课时内讲授诸多的知识，这对教师也是一种考验。

在学生学习方面，包装结构设计教材内容涉及塑料、纸、陶瓷及金属等材料的性能、结构特点、造型、强度计算的理论与方法等。课程内容具有逻辑性差、跨学科和系统性不强等特点，但包装结构设计课程本身实践性较强，学生的实践经验又相对较少，这直接影响了学生对本课程学习的积极性。

因此，对于包装结构设计课程实验教学的指导教师来说，只有在实验教学中不断地改进与创新，才能形成有利于学生知识拓展、加深感性认识、提升学习效果的实验教学模式。

二、传统实验教学中存在的问题

实验是包装结构设计课程中的重要实践环节。包装结构设计课程实验对学生掌握所学的基本概念、加深理解设计理论与方法具有重要的作用，但这种传统的实验固化了学生的思维和行动，限制了学生在实验中的思考和主观能动性，在某种程度上制约了学生对课程内容的理解以及创新思维的发挥。

目前的包装结构设计课程实验教学目标停留在加深学生对基本概念的理解上，侧重点在于理解与验证课堂所讲授的理论知识，并在教师的指导下，按照实验指导书规定的操作方法完成实验。这种针对基本知识点设计的实验，因与各章节的内容相关而造成各实验相互独立，缺乏利用先进技术将所涉及的知识全面贯穿的完整实验教学系统。

包装结构设计课程实验的目的应该是促进学生积极主动地去思考，发挥主观能动性，为学生提供创新的平台，从而达到巩固与拓展学生的理论知识，培养学生成为具有实践动手能力的高级应用型专业人才的目的。

三、包装结构设计课程实验教学的改进与创新

1.课程实验教学改进的指导思想

包装结构设计课程主要内容是阐述包装容器设计制造中的理论、方法及工艺，具体包含纸盒、瓦楞纸箱、塑料包装容器、玻璃包装容器及金属包装容器等。课程设置的目的是使学生在包装结构设计制造及选用方面获得专业的基本理论知识和技能，为设计、制造及选用包装容器而服务。

学生将在第六学期学习到本课程，在此之前学生学习了工程力学、包装材料学、包装装潢设计等课程，这为他们学习本课程提供了一些知识积累。因此，在包装结构设计教学中，要求教师对课程和实验进行细致分析，合理安排教学内容，力求教学和实验一体化，使课堂讲授与实验操作有机结合起来，相互协调、相互补充，使学生充分利用实验亲自体验包装容器设计制造过程观察包装容器的结构与承载，弥补感性认识的不足，从而理解和巩固知识内容。

学生在多年的应试教育中养成了死记硬背的习惯，难于灵活掌握紧密结合生产实际、涉及知识面广、综合性高的包装结构设计课程。因此，在实验教学中，教师要采用与包装结构设计步骤相一致的方法讲解设计的关键点，使学生带着问题和兴趣学习，鼓励学生到市场收集技术资料，采用专题讨论方式让学生从不同的角度思考和比较，分析不同设计方案的优缺点，讨论不同设计参数对容器性能的影响，拓展知识内容，提升学生的思考能力和创新能力。

随着计算机与信息技术的迅速发展，网络成为大学生的重要学习场所。我们建立课程网站，将课程的教学大纲、教案、实验指导书、学习辅导、课程样卷及其相关学习资料放在网上，使学生能够充分了解自己所学课程的内容和要求。同时，将能够展现出最先进水平的包装容器及制造设备的发展动态发布到课程网站，引导学生紧跟时代步伐，激发学生学习最新知识的兴趣。

2.实验课程教学的改进与创新

（1）保留传统的经典实验

在多年的包装结构设计课程教学实践中，形成了一系列行之有效的实验，这些经典实验对于学生理解课程知识和掌握实践技能具有重要作用。例如，学生通过折叠纸盒设计制作和瓦楞纸箱设计制作这两个实验，可以全面认识纸包装容器的设计步骤和制作过程，学会打样机的使用操作，还能锻炼学生的动手能力，为今后设计制作纸包装容器奠定良好的基础；塑料包装容器设计制造实验对学生掌握包装容器设计知识和结构设计的原则有较大的帮助，还能提高学生进行课程设计以及从事实际工程设计的能力。

（2）利用先进技术更新实验

更新实验内容与方法相对落后的实验。例如，容器的造型设计与成型实验，主要是使学生了解产品造型设计流程，掌握造型、色彩、表面装饰及材料综合运用的方法，实现工程技术与美学艺术的和谐统一，最大限度地获得社会的认同。在实验中，我们改用3DMAX软件绘图代替过去手工绘图的方法，并使用3D打印机进行实物制作，使实验内容既形象具体又省时省力，还能提高学生计算机的应用水平。

（3）增加综合设计性实验

根据培养包装工程应用型人才目标的要求，增加能够贯穿于整个知识体系的综合设计性实验。重点是改变过去的实验方案、实验材料、实验设备及实验程序都由教师完成，学生只按实验指导书规定程序操作的传统模式。增加的综合设计性实验只给出实验目的，学生根据自己的能力和水平设计实验方案，提出所需的实验材料与设备，而后在教师的协助下完成实验。这种综合设计性实验调动了学生的主观能动性、扩展了学生思维，并将学生的设计能力与操作能力得到了充分的发挥，使学生在实验中将所学理论知识与技术手段得到良好的融合。例如，500毫升饮料包装容器的设计实验就是学生根据实验指导书的要求，自行选择合适的包装材料，按照容器的结构和造型设计思路选择最佳的设计方案，利用3D打印机进行制作，取得了良好的效果。

（4）建立开放式的实验室

建立一个具有纸盒打样机、3D打印机、3DMAX造型、小型车床及钻床等设备的包装工程开放实验室，让学生有机会将自己的设计构思制作成产品模型，使学生的创意付诸实践。这是一个具有发明创造性活动的平台，可以使学生在实验过程中建立产品设计制造的思路和工程理念，从而加深学生的知识理解，拓展其创造性的思维，使实验室成为学生主动学习、独立思考与团体讨论相结合的创新基地。

（5）数字模拟化实验的融入

随着计算机技术的发展，实验教学模拟形象化成为可能。教师通过大学生科技活动组织学生编写实验教学软件，实现包装容器设计的参数化。学生在实验中可以随意修改容器尺寸，使过去复杂的计算和绘图变得较为容易。例如，在塑料包装容器的设计过程中，研究“尺寸参数和造型如何设定才能最能获得消费者的认同”这个问题，编制了设计软件后，学生只要输入不同参数，软件就自动给出塑料包装容器的三维设计图，这为学生提供了直观和便利的判别条件。

（6）多种实验考核方法

实验成绩的评定是通过教师对同学实验过程中实验操作的观察与学生实验报告的内容相结合的方法来评定学生的实验成绩。实验过程的考核内容包括学生的实验准备、实验过程、口头提问以及学生技能的展示等，后将其与一定的系数相乘，合理评价学生的实践能力；而实验报告考核成绩则根据实验的特点、目标、内容和方法，对实验实验操作过程、实验数据处理及实验结果分析以五级制计算实验成绩。

（7）建设实验师资队伍

随着科学技术的不断发展，先进实验仪器设备的引进和综合设计性实验数量也在增加，这对实验教师的理论水平也提出了新的要求。

目前，学校的实验教学队伍主要由实验技术人员、工人和管理人员组成，存在着学历偏低、高级实验师的比例较少、教师敬业精神不足、收入相对较低等问题，难于获得领导的重视。

为适应时代的发展与实验教学要求，达到培养应用型专业人才的目的，我们通过要求责任教授指导任课教师与实验人员共同参与实验室建设、提倡和要求任课教师承担课内的综合设计性实验，组建由教授、青年博士、实验师及研究生组成的稳定的实验教学队伍；树立以培养学生为本的观念，为教学科研提供良好的实验条件和环境；提高实验教学队伍的话语权和待遇，激励现任实验人员继续深造学习，加强实验教学队伍的考核、管理和激励，逐渐提高了实验课的水平和质量。

四、结束语

实验教学是拓展和加深理论知识和增加操作能力的重要实践环节，这就要求我们转变教学理念和方式，从学生的能力培养和用人单位的需求出发，加强实验教学内容与工程实际的联系，提高学生分析问题和解决问题的能力，努力使其成为我国包装工程行业的优秀人才。

通过包装结构设计课程实验教学的改进与创新，证明实验教学实践能够确保一线城市普通本科应用型人才培养目标的实现，满足了包装工程应用技术人才培养的实验教学要求，取得了良好的教学效果。

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