橡胶工艺学课程教学改革的研究与实践

谭井华　刘亦武　刘跃军　吴若梅　周晓媛

摘要：结合本校材料科学与工程专业《橡胶工艺学》课程的基本特点以及课程教学实践，针对课程教学目前存在的问题，从培养学生兴趣、教学内容、教学方法等方面提出一些改革措施。

关键词：高分子材料与工程专业；橡胶工艺学；教学改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）21-0083-02

材料科学是当今世界的带头学科之一，由于高分子材料产量大、品种多、应用广、经济效益高，并且已经渗透到每一学科领域，因此对于高分子材料的研究越来越受到国内外学者的重视。

《橡胶工艺学》是我校材料科学与工程专业的一门重点专业课程，通常是在大三下学期开设。本课程内容主要涉及三大部分，包括原材料、配方设计和加工工艺。本课程强调基本原理，但又与实践联系紧密，重视培养学生运用已学的专业基础知识分析、解决橡胶工业中出现的问题的能力。

一、目前教学存在的问题

（一）学生学习目标不明确

相对于塑料而言，橡胶在我们日常生活中接触较少，因此，很多学生对于橡胶这种高分子材料没有直观的认识，甚至部分学生根本不知道橡胶也是属于高分子材料，所以很多学生在主观上对橡胶这种高分子材料产生“偏见”，认为橡胶在高分子领域并不占用重要地位，继而对橡胶工艺学课程兴趣不大、积极性不高。另一方面，橡胶工艺学课程安排在大三第二个学期，这个阶段的学生面临考研复习、实习及为未来就业做各种准备等问题，较难静下心来学习，因此，部分学生的学习兴趣不高，学习效果不明显。所以教师在课程教学过程中不仅要传授知识，还要强调橡胶类材料在高分子领域中的重要性，告知学生学习橡胶工艺学的必要性和重要性，提高学生学习的效果和学习的积极性。

（二）教学重点不突出

由于本校材料科学与工程专业课程体系的自身特点，本课程安排了32学时，其中24学时的理论课，8学时的实验课。由于受课时量的限制，教师不可能把所有内容全部灌输给学生，而且“填鸭式”的教学只会使学生产生厌学情绪。例如本课程对生胶的介绍章节，总共介绍了近十种生胶，如果采用重复方式依次对这十种生胶进行一一介绍，不但浪费时间，而且学生学习兴趣不高，学习效果不好。这就要求教师认真钻研教学大纲和教材，明确教学目的和具体的章节要求，把握教学内容的重点、难点及其在整个知识体系中的地位。

（三）教学内容落后

橡胶工艺学是一门高分子材料基础课程，但随着科学的发展，新型橡胶材料、新型成型加工技术、新理论发展十分迅速，而橡胶工艺学所选用教材的内容一般比橡胶生产技术发展落后若干年。这样即使学生掌握了所学的书本内容，但在具体实践中还是倍感陌生。这就要求教师把握时代脉搏，了解最先进、最前沿的发展动态，不断调整、丰富和更新教学内容。

（四）教学方法单调

橡胶工艺学课程应用性强，课程中涉及到很多专业原料和设备，例如加工工艺这一部分涉及到很多加工设备，如开炼机、密炼机、压延机、挤出机、硫化仪等，同时学生日常生活中对橡胶类产品接触不多，对橡胶制品及其生产工艺没有完整的认识。如果上课过程只是以教师课堂教学为主，采用常规PPT与板书相结合的教学方法，从理论上对具体的原材料、加工设备工作原理和加工工艺过程进行简单的描述，缺乏直观性，大多数学生对课堂的学习内容感到枯燥无味，不能深入理解。

二、教学新方法探索

（一）从专业知识体系角度让学生意识到课程学习的重要性

塑料、橡胶和纤维是三种重要的高分子材料，橡胶在三大高分子材料中由于具有不能被其他材料替代的独一无二的高弹性，被称为具有战略地位的材料，在国民经济和国防军工中有着十分广泛的应用。鉴于很多学生对橡胶这一高分子材料的重要地位认识不足，教师必须在第一堂课就跟学生强调橡胶在高分子领域的重要性。向学生强调橡胶工艺学课程与高分子材料与工程其他专业课的联系。这样让学生明白橡胶工艺学在专业中的重要性的同时也让学生对自己的专业课程体系有了更深的认识，从而提高学生学习的主动性。

（二）紧抓课程主线，突出教学重点

本课程的课时有限，这就要求教师把握课程主线，突出教学重点。首先，在整个课程开始讲授之前，教师必须把整个课程的主线向学生招待清楚，此课程的主线就是原料——原料间的配合——原料配合体系的加工。当学生明白这一主线之后，对此课程就有了整体认识，再来学习具体章节时思路更清晰，更容易理解。除了整个课程有一主线，每一具体章节也有主线。在讲解生胶这章节时，教师应先告诉学生这一思路。同时每种生胶的结构、性能和加工之间是存在内在联系的，教师可以向学生针对性的讲解几种生胶，让学生掌握分析问题的方法，对其他种类生胶可以给出结构，然后让学生针对其结构对其可能具有的性能和加工特点进行课堂讨论。例如生胶分子链空间位阻越小，其分子柔顺性越好，对应胶料的弹性越好、生热越少、滞后损失越小，反之亦然。顺丁橡胶分子链无侧基位阻，其弹性好、生热少、滞后损失小；而丁苯橡胶分子链中含有苯环侧基，位阻大，其弹性差、生热和滞后损失大。

（三）把握前沿发展动态，及时更新教学内容

橡胶工艺学是一门高分子材料基础课程，但是随着科学技术的发展，越来越多的新材料、新技术得到发展。教师应该根据情况实时补充最新发展成果到教学中，让学生在学好基础知识的同时能够了解到橡胶工业的最新发展动态，提高学生学习兴趣。笔者在课程讲授中就穿插补充了以上研究进展。要把握橡胶工业前沿发展动态，这就要求教师在钻研课本的同时要时刻关注橡胶领域的发展。教师可以通过互联网进行资料调研，多参加国内外学术会议，常到企业和其他高校交流学习，让学生及时了解到科学发展最新动态。

（四）改进教学方法

1.采用启发式教学方法。启发式教学方法强调以学生为学习活动的主体，教师起引导作用，注重师生双方的互动。合理的使用启发式教学方法能充分调动学生学习的主动性、积极性和创造性。例如，在生胶种类讲授中，笔者采用了此方法，在先介绍了各种生胶的结构、性能和加工特点之后，接着提问：“要制备一种在200℃下工作的耐非极性油的密封圈材料可以选择何种生胶？”大部分学生对这个问题感觉无从下手，然后可以继续提问：“耐非极性油需要什么类型的生胶？”这时学生回答道：“极性生胶，常见的极性生胶就是丁腈橡胶、氯丁橡胶、氟橡胶等”。继续提问：“这些橡胶中哪些橡胶的耐热可以达到200℃？”回答道：“氟橡胶”。通过这个问答过程学生对橡胶的性能与应用有了更深的理解。

2.课堂教学与下厂参观相结合的教学方式。本课程除了通过课堂教学介绍理论知识之外，还应注重理论与实际相结合。可以采取课堂教学与下厂参观相结合的方式。一方面，可以先对一部分教学内容进行讲解之后，再到工厂参观实习。例如，在对所有生胶种类讲解完之后，组织学生参观工厂，实地接触每种生胶实物，参观生胶的制备流程，加深学生对课本知识的理解。另一方面，在课程学习全部结束之后，组织学生到某一橡胶制品生产厂家参观，例如轮胎生产厂家。这样可以让学生全程了解轮胎产品从胶部件准备、成型、硫化、检测工序到最终轮胎产品的测试的整个过程。这样既提高了学生的学习兴趣，又加深了学生对专业的了解。

3.理论与实验相互促进的教学方式。本课程的实验课主要包括实验配方设计、橡胶混炼、混炼胶硫化、硫化胶性能测试四个部分。笔者在教学中把实验课和理论课穿插进行，例如，在原料体系以及配方设计这些内容讲授完之后，对每个班分成4—6组，给每组学生安排一个橡胶配方设计任务，例如橡胶输送带、橡胶鞋底、橡胶胶管、汽车胎面、汽车胎侧等，安排每组学生利用课后时间组织查阅资料，归纳本组橡胶类别的性能要求，然后设计本组橡胶类别的配方并详细分析配方成分。设计完成后对各组学生的设计进行讲评，肯定正确的部分，并且讨论一些不足之处，引导学生发表自己的看法，提出自己的建议。在加工工艺这一部分内容讲授完之后，安排每组学生对所设计的配方胶料进行加工和硫化，最后进行硫化胶性能测试等实验操作。性能测试完之后再进行组内讨论，分析所设计配方的预计性能和实际性能之间的差异及其原因。在这种情况下，学生的分析能力、表达能力、动手能力都得到了锻炼，充分激发了学生的创造力和进取精神，增强了学生的自信心。

三、结束语

橡胶工艺学教学改革在学校高分子材料与工程专业2009—2012级本科生中进行了实施。通过对课程教学不断改革、探索，取得了比较理想的效果，学生的积极性和能动性大大提高，学生普遍较好地掌握了基础知识，而且应用所学知识解决实际问题的能力也得到了较大提高。同时，学生对专业的兴趣和热爱更浓厚，而这些对毕业生以后的求职均有所帮助。虽然初步的教学改革已取得了一定的成效，但在今后的教学中，仍需在教学内容和教学方法上不断探索和完善，以期在对学生的综合能力的培养方面取得更大的效果。

参考文献：

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