材料化学专业高分子材料成型加工原理课程教学改革探索

朱 科

（渭南师范学院，陕西渭南 714099）

1 教学计划与教学内容改革

高分子材料成型加工原理课程主要内容是高分子材料加工的流变特性，高分子材料加工过程中的物理和化学变化，添加剂和配方开发的作用，材料的混合和分散机理，成型加工的设备，原理和工艺及其对最终产品性能的影响等，整体内容非常复杂。因此，高分子材料和工程专业的学生必须具有一定的专业知识，并对理论有很好的理解能力，同时要具备一定的实践能力。因此，本课程主要关注高分子材料—成型和材料加工—产品特性这一主线，将材料化学专业高分子材料成型加工的教学内容主要分为三个方面[2]：①确定高分子材料的组成、类型、功能和选择高分子材料的配制原理、组成分析、影响高分子材料性能的物理和化学因素；②高分子材料成型设备、成型原理、成型工艺和适应性，成型工艺对各种高分子材料产品的成型工艺和方法；③材料成型工艺中的变化，成型工艺条件对产品材料特性的影响以及控制，改性和应用等。对于上述内容，重要的是了解成型和加工工艺，高分子材料的加工与高分子材料、成型工艺和产品特性三个方面相互关联。如何掌握上述教学基础，使学生能够充分了解高分子材料，成型加工和材料产品的特性和关系，使学生能够理解并得出结论，是这门课程的目的。

2 教学方法的改革

材料化学专业高分子材料成型加工原理课程是一门综合的实践课程。该课程机要求学生正确理解高分子材料的结构和特性，熟悉加工过程的变化，并掌握成型工艺的原理和生产管理因素，以开发合理的配方并选择合适的工艺，用于从高分子材料制造产品的设备、加工技术和加工方法。目前，该课程的教学方法主要以课堂教学为基础，但单靠课堂教学无法达到教学目的。同时，这会使学生感到教学过程很无聊、导致教学动机低下和工作中教学困难。因此，如何将无聊，深入和复杂的专业转变为生动有趣的知识，是提高教学效率所需要面对的挑战。

2.1 充分利用多媒体教学方法，以免分散学生的注意力

与传统的教学方法相比，多媒体教学使用了大量的图像、视频以及语音信息，并且集合了互联网上的很多资源，可以激发学生兴趣，并提高教学效果。教师创建的电子教学程序不仅简洁，易于理解和组织，而且还具有大量动画效果，例如高分子材料熔体的流变现象，管道高分子材料流体的流动以及塑料成型加工等，动画充满活力，将空洞的解释转变为直观的图像，可以极大地加深和增强教学效果。因此，根据所选的教程，使用Power Point 创建适当的多媒体课程，拍摄各个工厂和成型车间的真实照片，并从互联网上收集和组织与该课程相关的图像和视频，将这些图像组合的同时，将视频选择性地集成到课程中，以反映课程中的教学思想和教师的设计，增加课堂上的信息量，使学生了解从外观到实质的高分子材料成型加工原理，并提高教学效果。例如，在解释加工过程中高分子材料熔体流动不稳定性和熔体破裂的现象时，仅用语言描述理论解释是非常抽象的。因此，在教学过程中，将添加适当的动画演示以清楚地描述当高分子材料熔体处于高剪切应力或高剪切速率时，高分子材料流体具有高黏度。在高剪切速率下，弹性变形增加。当存储的弹性能达到或超过黏度时，阻滞的流动会导致流动不稳定，液体在流动过程中会滑动并在液体中弹性恢复，最终导致熔体破坏。由于音频和视频的结合，老师及时提供了语言解释，将不稳定的流动和融化破坏现象从间接变为直接，从抽象变为具体。教学内容从复杂变为简单易懂，从而增强了学生的专业知识，并取得了良好的教学效果。

2.2 增强参与度，增强启发式教学方式

启发式教学是由教师根据情况设计的，从知识点和核心主题的各个方面入手，从而使学生能够通过独立思考，类比分析和教师主导的归纳充分发挥自己的主观能力，逐步解决教师提出的问题，朝着既定目标发展，以掌握知识的基础并形成正确的概念，在教学新知识时，还可以提高学生的独立思考能力和研究能力[1]。启发式教学可刺激教室环境并增加学生的教学兴趣，是一种有效的教学方法。在关于高分子材料成型加工原理的课堂教学中，教师在每个班级中预先提出了三个到五个问题，并使用要素来识别主题，与学生积极互动并进行启发式教学。

2.3 建立兴趣小组，创新实验主题，以促进课程教学

高分子材料成型加工技术涵盖广泛学科，与此相关的化学和物理已成为现阶段研究的热点[2]。各种加工条件和添加剂会影响材料的形状、结构和特性，进而会影响材料的形状和产品的质量。学生必须掌握形成和加工各种高分子材料的原理。课堂讲课和教学实验很难取得好的结果。因此，在教学中创建高分子材料成型加工兴趣小组，并进行创新实验，通过实验结合理论课程，学生将对设备，工艺流程和制造要素有一定的了解，取得良好的教学效果。另外，在高分子材料成型加工原理课程教学的过程中，还结合了教师的研究工作。

2.4 积极进行实践教学

除了教学教科书外，教师还应带领学生以实习形式进入高分子材料成型加工的生产车间。通过观察成型过程，进一步加深对书中介绍的理论知识的理解，以便学生掌握。例如，在壳型材料实习期间，学生参与了色母料制备、配方、工程，从设计，成型材料结构和建模到产品质量控制的一系列相互联系的环节，特别是从过程控制的角度来看对产品性能的影响。培养严格而务实的学生，并为他们将来的工作打下良好的基础。在高分子材料成型加工原理课程教学过程中，培训内容根据主线进行组织，依据实际情况进行教学改革和研究，注重理论与实践的结合，使学生真正受益于教学，提高学生在研发、实际生产甚至制造的综合运用能力。

3 课程的改革

3.1 优化课程体系

在开始课程之前，先安排学生在高分子材料公司访问，以便学生了解该课程，并体验高分子材料成型加工在实际生产中的应用，获得实际工业生产的具体而直观的体验，激发学生对这一专业的热爱，并为开设本课程奠定基础。在课程框架内，专业基础课程的培训将帮助学生在初始阶段理解高分子材料并形成一般的知识结构，可以具体化和丰富他们的知识。

3.2 选择合适的教材

高分子材料成型与加工课程的教学时间短，选择正确的教科书尤为重要。如何与时俱进，充分体现现代科学技术的新成就，而又要贯彻少而精的原则，已成为必须认真对待的问题。选择合适的教材尤为重要，教材要侧重于高分子材料成型加工的工程学观点，并根据高分子材料的概念和加工高分子材料的原理讨论形成过程。教材要结构清晰，实用性强，理论与实践相结合，满足培养高级应用专家的教学目标。

3.3 制作电子教学材料

高质量的课程演示软件可以加深教学者对知识的理解，增加课堂信息并改善教学成果。电子教学课程的内容可以不断更新和改进，使学生了解高分子材料成型加工，并加深他们对知识的理解和掌握。使用启发式讨论，问题和其他互动教学方法，进一步动员教学者的教学热情，并提高对知识点的理解。在创建电子教学课程时，有必要突出重点和复杂点，指出问题，并在板上讲授指导性思想和一些不便的内容，例如定义、概念，图表和视频，然后结合电子教学工具来加深理解，提高教学效果[3]。

3.4 注意课堂教学

高分子材料成型加工课程的内容太抽象，知识点分散，仅将传统的教学方法添加到电子教学程序中无法满足当前的教学需求。在教学时，使用场景设置、视频播放、问题指导等方法来整合教学内容，帮助学生分析和讨论关键的教学要点和困难，并回答学生在课堂上不理解的问题，可以创建一个活跃的教学环境，激发学生的教学兴趣，并促进对教学内容的理解和吸收。课堂教学应以明确的目标组织每节课，教会学生发现、分析和解决问题，以激发学生的主动性并改变被动教学。

3.5 给予良好的教学评价

有效的教师反馈有助于改善教学质量，提高教学质量，课程评估方法是教师反馈的重要组成部分。好的评估方法不仅可以客观公正地评估学生的表现，而且可以提高他们的兴趣和动力。根据高分子材料成型加工课程的理论和实践模块，对不同的教学评估采用了不同的教学方法。理论内容可以通过课外活动、课堂表现和考试来评估；实际内容可以通过小组讨论、小组报告、论文和考试进行评估。鼓励学生研究和参考资料，全面分析各种信息，加深和扩大他们的知识，并组织各种讨论，以充分展示不同学生的专业知识[5]。将教师反馈中反映的问题与学生的观点相结合，完善教学方法，实现持续改进教学。

4 结束语

高分子材料成型加工对于材料科学专家来说是一门重要的专业课程。如何利用课堂时间并运用科学有效的教学方法，使学生快速理解和掌握课程知识的基本要素，是一个挑战，需要教师不断对教学进行创新，以提高教学效果，培养出合格的材料人才。