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高分子材料與工程培養方案

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高分子材料與工程培養方案

高分子材料與工程培養方案范文第1篇

關鍵詞:應用型本科 高分子課程 考核方法

中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2014)06(a)-0197-01

應用型本科教育的培養目標定位于技術工程師,既要具有較強的專業基礎理論知識,又能夠解決生產實際中的具體技術問題。而在培養過程中,專業基礎課和專業課起到了從書本的理論到實際應用的過渡。因此,應用型本科院校在這類課程的設置上減少了理論課的課時,增加實驗和實踐課的課時[1-4]。而在教學過程中,我們發現學生往往不能將理論與實踐相結合,對于理論的掌握也往往通過死記硬背的方式,對于實驗和實踐中出現的問題也不太會分析解決。究其原因,目前評價學生學習的好壞主要是通過考試成績來判定,而考核形式單一,筆試為主,這就使得學生的學習也常常以成績為導向,以考試為目標,考試之外的東西他們很少去關心思考。因此,在應用型本科人才的培養過程中,對于專業課和專業基礎課的考核方法、考核體系的改革勢在必行。該文以筆者在實際教學工作中在高分子系列課程上的一些教學思考提出了一些改革措施。

1 構建包括基本理論、基本知識在內的基礎理論考核系統

高分子是材料科學與工程專業知識體系構建的一個重要方向,主要由高分子化學、高分子物理、高分子材料檢測、聚合物成型加工、高分子材料等構成了這個專業方向的主要的專業課與專業基礎課。這些課程講述的內容實現了從小分子變成實際使用的高分子材料的過程,如圖1所示。其中高分子化學是講述從單體變為高聚物的聚合過程,而高分子物理是講述高聚物的結構與性能,聚合物成型加工是講述從聚合物變為材料的成型加工過程,高分子材料是講述高分子制品的應用,高分子材料檢測是講述高分子材料的性能檢測。

對高分子化學、高分子物理、高分子材料、高分子材料檢測、聚合物成型加工等系列課程中的基本理論、基礎知識內容,在原有閉卷考核方式的基礎上,建立涵蓋系列課程知識的試題庫,題型包含:基本概念的名詞解釋和填空、基本理論的比較和是非判斷、基于基本知識的簡答和計算。相關課程的老師根據自己課程的需要,選擇考核試題,注重考查學生對高分子知識體系關聯性的理解。

2 構建以實際工程問題的理論分析為主的基礎理論應用考核系統

在教學過程中注重教學內容的變革,積極推行案例教學、專題性教學、研究性學習,積極開展觀摩教學與評教活動,并構建以實際工程問題的理論分析為主的基礎理論應用考核系統,建立案例分析試題庫,讓學生用已有的基本理論和基本知識來分析實際案例。例如,如何制備既具有彈性,又具有一定強度的尼龍纖維?首先涉及的知識是聚合物成型加工中的尼龍纖維的制備方法,尼龍纖維可以通過濕法紡絲來實現,這樣學生可以加深對濕法紡絲的過程的了解;其次如何實現材料的高強度,這就可以從高分子物理里面的聚合物的聚集態分析,具有結晶、取向等狀態的高聚物的力學強度較好,因此要想纖維具有高強度就必須通過一定的方式使其結晶或取向,而結晶和取向兩者之間又是相互影響的,取向會促進結晶,因此在成型加工過程中需要通過一定的方式使其取向,這又回到成型加工的過程中,通過定向拉伸的方法使其取向;最后要使纖維具有一定的彈性,這就需要使纖維能在一定程度解取向,恢復高分子的彈性,而解取向的方法可以利用熱處理來實現,這就要求增加材料制備的后處理過程。總之,通過這樣以實際工程問題的理論分析為主的考題,使學生建立基本理論和實際應用的聯系,深入理解相關課程理論知識間的關聯。

3 建立實際問題解決能力考核系統

建立以能力培養為目標的考核體系,改單一的試卷考核方式為大作業、小論文、課題答辯等多種考核方式,改一次性課程終結考核為過程監測考核、理論和實踐動手綜合考核。通過目前科學和工程上存在的問題,考核學生解決實際問題的能力,并將相關的問題貫穿相關的專業基礎課、專業課和實踐課程的教學與考核中。例如,實際高分子材料制備中的問題可以在高分子物理中作為案例分析題;經過分析后的問題又可以在聚合物加工工藝中做為一個大作業,讓學生自己提出解決方案,并給出評分;然后在實踐課上讓學生完成此方案,并在實現的過程中學會利用已有的知識對方案做出優化和調整,給出實踐課的評分;最后通過高分子材料檢測課程分析材料的結構與性能。

4 結語

考核方法是課程建設的重要組成部分,是評價學生學習以及能力的最直接的方法,也是對教學效果最直接的評價方法。因此在課程改革過程中,考核方式的改革成為推動課程建設,實現應用型本科院校的培養目標必不可缺少的環節,在應用型本科院校工程類專業上有著很好的推廣價值。

參考文獻

[1] 胡小紅,王淮慶,郝凌云,等.應用型本科院校材料科學與工程專業材料物理課程教學中的幾點思考[J].金陵科技學院學報,2010,29(6):39-42.

[2] 陳曉宇,郝凌云,胡小紅.“情景”教學法在高分子材料檢測課程教學中的應用[J].中國科教創新導刊,2013(32):118.

高分子材料與工程培養方案范文第2篇

關鍵詞:高分子材料;貫通式教學;實驗案例;創新;創業

引言

高分子材料科學與工程是一門理論與實踐緊密結合的專業,實驗和實踐教學是高校高分子材料專業學生必修環節。但是,傳統教學模式下的高分子材料加工工程實驗明顯存在專業實驗“按部就班”和實踐過程“走馬觀花”等問題。此外,還有實驗教學內容相對陳舊,與我國工業化發展程度脫軌;實驗課時間少且死板,不利于實驗的深入開展;只注重已經成熟的實驗操作與報告書寫,不利于創新思維的培養;實驗設備陳舊,許多新的實驗無法滿足我國現今創業、創新人才的培養。與歐美等先進高校的高分子材料專業實驗、實踐課程相比,我國高校學生普遍存在動手操作能力弱、安全意識不足和解決實際問題能力差等缺點。以美國阿克倫大學高分子加工實驗課程為例,實驗課時間長,且強調學生親自己動手,并鼓勵使用拍照、錄像等手段得到各種數據,實驗報告內容豐富。即使實驗失敗,只要學生對失敗的原因分析透徹,依然可以得到完美的分數。根據學生的反饋,這樣的學習方法普遍比單純的理論灌輸和死板的實驗更加有效,實驗過程更具體驗性。他們還將試驗內容與工程實踐緊密結合,將試驗內容拓展到課外,加深高分子科學與工程的理解和應用。近年來,我國對創新、創業型人才的培養日益重視,推動傳統實驗、實踐課程改革和激發學生創造力日益重要,增加綜合型、研究創新型、實踐型實驗是大勢所趨。

相對于基礎型和綜合型實驗的“驗證性”而言,研究型實驗具有不確定性、探索性、自主性、開放性與可操作性等“探索性”特點。作為學生由知識學習向科學研究、工程應用轉變的銜接點,研究實踐型創新實驗涉及多學科知識的交叉運用,側重于運用所學知識、文獻查閱和基本技能等手段應用,并要求實驗結果以研究論文和工程實踐報告的形式完成,其設置重在培養發現問題和解決問題能力,更具挑戰性。我校高分子材料專業方向已在綜合化學實驗基礎上,開設了自主研究型實驗。通過學生與感興趣的導師聯系,共同確定實驗方向,在五周內完成實驗設計、實驗操作、實驗分析、報告撰寫等相關內容。收到了較好的效果。為加強該專業的工程實踐體驗,我們在此基礎上拓展設計了貫通式實驗.即在自主研究型實驗技術基礎上,進入實際生產一線進行工程實踐,貫通理論與實踐,建立理論研究與工程應用的關系。具體是結合聯系導師的轉化成果,將研究型實驗延伸,進行三天的工程實踐,嘗試將學生基礎知識、專業知識和產業化實踐結合運用,培養學生的工程認知和實踐能力。本文以高分子材料反應共混改性瀝青材料的高分子加工試驗為例,探討了該貫通式實驗教學設計思路、目的、試驗步驟、報告撰寫方法以及實驗心得等,以期促進貫通式試驗教學的開展。這對培養我國迫切需要科技成果轉化背景下的創新、創業人才有重要意義。

1貫通式實驗教學思路

該貫通式試驗案例教學是以我校比較成熟的產業化特色項目高分子材料反應共混改性瀝青展開。首先指導老師布置課題,講解貫通式實驗的目的、方法和意義等過程,實驗小組根據講解內容選擇高等級公路用改性瀝青材料為課題展開研究。研究小組通過查閱文獻、小組內討論和教師的共同探討,決定以苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SBS)改性瀝青為主題開展本次貫通型實驗。其次,通過以SBS反應共混瀝青改性、結構表征、性能測試為主線的研究型實驗,旨在提高學生創新意識以及創新能力,培養其團隊意識,了解和熟悉開展科研工作的方法。最后,通過工程實踐和產學研交流,貫通試驗室研究與工程實踐的聯系與區別,建立室驗式開發研究、工程放大生產和工程應用之間的關系。

2貫通式實驗教學方法及步驟

貫通式實驗教學方法是用討論式、啟發式教學方法;以學生為主,允許失敗,多次嘗試,提倡提出問題和解決問題的鍛煉模式;講究基礎理論、專業實驗和工程實踐相結合,融匯貫通的模式。貫通式實驗教學包括以下步驟:(1)師生雙向選擇導師公布課題后進行師生雙向選擇,通過與導師交流,達成合作關系,挑選組長并布置研究實踐內容和任務;(2)設計課題學生通過導師指導查找課題領域的前沿文章,以及和老師討論,設計出切實可行的實驗方案,培養學生獨立設計實驗的能力;(3)實驗操作小組成員們利用已有基礎實驗知識結合專業知識的了解,比如通過實驗過程既熟悉了紅外光譜、光學顯微鏡等儀器的使用方法,又接觸到了傳統教學實驗難以接觸的新型實驗設備如高速剪切機、膠體磨和低溫延度計等設備;(4)數據總結與討論小組成員將所得試驗結果進行整理作圖,分析討論試驗結果;(5)工程實踐通過參觀學習生產流水線,與操作工人、車間主任和總工程師交流學習;(6)課程總結與評價與指導老師交流實踐過程的問題與收獲,撰寫研究報告和實踐報告。

3貫通式實驗教學效果與心得

貫通式實驗教學摒棄了傳統實驗機械、死板、陳舊的教學方式,為老師教學以及學生學習都帶來了創新的想法和創業的火花。貫通式實驗教學效果總結有如下四點:

(1)培養了研究方法和團隊協作意識實驗小組通過前期選題,查閱大量的資料,了解目前高分子科學領域的新的研究方向。實驗過程中,小組成員們接觸到并使用了許多傳統實驗教學中難覓蹤影的儀器,SBS、石油瀝青等材料的特性,開闊了他們的視野,真正體驗了科學研究的過程。分工明確,通過各成員間的協作配合,共同完成。提高了實驗操作技能以及與他人合作的能力。在實驗過程中不斷思考并對實驗方案進行改進,定期與老師見面并報告相關進展,最后完成整個實驗部分;

(2)培養了學生獨立思考分析問題和總結升華能力數據總結處理階段,通過分析實驗結果,學會了用統計方法軟件對所得數據進行處理,對實驗現象運用理論知識做出合理的解釋。對有疑惑的問題,小組成員之間隨時進行討論分析,并查閱相關文獻,進一步試驗驗證,最后找到了問題的根源。將所有結果整理并書寫成報告。通過對實驗結果進行分析與寫作,培養了他們獨立思考、清晰表達、總結升華的能力;

(3)培養了學生工程化思維在工業實際生產階段,進一步考察工廠生產環節,書寫工程實習報告,豐富學生的社會適應能力,并為迅速進入企業工作奠定良好的基礎。例如,在工廠實踐階段,認識了實驗室實驗與工程試驗的差別,深化了化學工程中原材料、操作單元選擇原則,化工原理中“三傳一反”的理解。以攪拌裝置的設計為例,大型攪拌槳根據物料粘度設計的原理,SBS與瀝青混合加料時的弱攪拌與反應后的強攪拌槳葉的不同;以我國早期SBS改性瀝青生產時,為解決高熔體粘度的SBS與低粘度瀝青的分散性通過膠體磨等特殊設備強化剪切變形實現分散;還可以通過選擇SBS的嵌段比例、分子量等手段提高其在瀝青中的分散性;

(4)培養了創業思維通過與市場、采購和財務部門人員的交流,了解到企業的市場信息是生產的前提,市場信息是基于大量使用數據和與用戶溝通相結合而得到的。市場原材料信息、市場銷售信息反饋到研發部門進行開發,形成原材料進入、加工制造和產品銷售與服務一體化的運轉格局,為以后創業思維的培養打下基礎。工程化思維對促進學生校內培養有積極的影響。通過工程化實踐鍛煉了學生將高分子專業理論知識用于實踐,并通過實踐加深了對理論知識的學習。例如,深入了解了高分子材料工程的共同點,是解決高性能與易加工、經濟性三者的矛盾,環境污染治理與經濟性的矛盾。學習了公司治理結構,了解公司的發展核心,一是靠管理,二是靠科技。團隊協作是公司高效運轉的保障,注重團隊建設。在此過程中,也培養了團隊協作能力,更快融入將來的工作融合貫通,認識平時所學知識的重要性,促進專業知識的學習。

在基礎理論與工程化生產方面,還認識到室內基礎研究試驗與工程化生產相輔相成,工程化提出問題必須通過基礎研究指導才能獲得突破。基礎理論指導工程化實踐,工程化實踐又不能局限于基礎理論,還需考慮社會因素、市場因素和環境因素等。在生產應用方面,深刻理會了“安全第一”是一切生產的根本。工廠的安全教育,為以后試驗室及工程化生產奠定了基礎。工程化放大生產是無數實驗室試驗的總結,也是指導實驗室小試、中試和放大生產的根本。穩定化、規模化生產是市場化應用的根本保障,標準的試驗方法和嚴格的產品檢測是市場應用的根基。市場是科研的主要推動力,基礎研究是推動科研進行的源動力。

4貫通式教學總結

貫通式實驗教學通過自主探索實驗和工程實踐體驗的方式,增強了高分子材料專業教學的趣味性、探索性和創造性,不但對培養學生提出問題和解決問題的能力有積極作用,而且還有利于高校和企業培養創新和創業人才。貫通式實驗教學的難點在于,建立良好的產學研信任關系和學生的積極主動性的配合。此外,指導教師的精細設計和企業、學校領導的大力支持也必不可少,有必要進一步深入挖掘適合貫通式實驗教學的課題,深化與企業的合作關系,協同培養發掘創新、創業人才。當然,該貫通式實驗教學仍處于探索之中,在培養時間、培養模式、培養效果等方面還值得商榷。總之,貫通式實驗教學的不確定性、探索性、自主性、開放性與體驗性更契合當前學生對實驗課的需求以及國家對創新、創業能力人才的培養,值得進一步推廣和完善。

參考文獻:

[1]王新平,楊菊萍,張麗,等.高分子通報,2010(7):97~102.

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[8]馮海柯.廣州化工,2013,41(9):243~244.

高分子材料與工程培養方案范文第3篇

關鍵詞:高分子材料與工程專業;有機化學;教學現狀;教學改革

有機化學是化學學科中的一個十分重要的組成部分,它的主要研究對象是有機分子,從有機物結構入手,研究有機化合物的化學性質,在分子水平上探知未知世界的基礎學科。在我校,有機化學是面向化工學院、藥學院二年級,以及海洋學院一年級學生開設的專業基礎課程,是“大類培養”的主干課程。通過有機化學課程的學習,可使化學類學生掌握有機化學領域的基本理論、基本知識和實驗操作技能,把握有機化學發展領域的新概念、新動向和新技術,同時為后續專業課的學習打下堅實的基礎。

1.教學現狀

在工科院校,有機化學的教學課時“縮水”,如我校有機化學雖然是“大類培養”的重要專業基礎課,但是其課時數被壓縮到64個學時,教師必須在一個學期之內完成教學。而有機化學作為高分子材料與工程專業的基礎課,是高分子化學、高聚物合成工藝學、高分子材料學等后續專業課的基礎,學生必須在有限的課時數里掌握《有機化學》這門課程,難度大,任務重。另外,由于江蘇省高考制度,較大部分的學生高中階段選修的“物生”,進入大學后化學知識特別是有機化學基礎知識非常薄弱,一個教學班級里,學生的化學知識水平參差不齊。通常是剛進入大學的第一學期學習無機化學,對于選“物生”的學生來說,沒有化學基礎,一開始就挫傷他們學習化學的自信心。學習有機化學時,多數學生對有機化學的學習有畏懼感。如果入校時對專業認知不夠,不能看到有機化學學習對高分子材料與工程專業學習的重要性,更是對有機化學失去興趣。再者,有機化學課程自身的特點,由于有機物數量多,結構多變,機理難掌握。而工科院校的有機化學課時數又被壓縮,教師為了教授完大綱的教學內容,不得不采取“滿堂灌”教學方法,使得學生缺乏主動獲得知識的能力,被動“填鴨式”教學必然導致教學效果不理想。一學期教學結束,發現學生知識掌握不好,除了少部分拔尖的學生,大部分學生對這門重要的專業基礎課一知半解,學到的有機知識很少。

2.教學改革

結合有機化學學科規律,針對高分子材料與工程專業特點,對教學內容進行優化、取舍;改進教學手段,選聘高年級本科生、研究生做助理班主任,讓他們參與本科生教學,形成多元化的本科生教學隊伍;改革考核方式,實現高分子材料與工程專業有針對性的考核方式,教考分離。(1)改革教學內容有機化學的教學關鍵是引導學生“有機”這一學科,不同于其他幾門基礎化學課,有機化學基本不涉及計算,不涉及公式,說的是圖片的拼接,化學鍵的斷裂與重組,以構建新的有機分子。那么,在教學過程中如何引導學生使用“有機思維”思考問題才是關鍵。當我們談到如何面對課時數被壓縮這個問題,如果抓住“引導學生進入有機化學這個學科”這個關鍵問題,就能依據高分子材料與工程專業的培養方案,深入分析研究教學大綱和教學目標,對教學內容進行取舍。在改革教學內容時,還要考慮以下兩個方面問題:一是研讀多種版本的教材,最新版本的中、英文有機化學教材和專著等,從不同研讀、分析深度的教材方面,準確把握“基礎有機化學”教學重點、難點,結合高分子材料與工程專業的特點來取舍教學內容。二是關注高分子領域的研究前沿,發展動態,結合傳統的知識,推陳出新,把最新的知識信息教授于學生,引導學生了解最新的前沿,激發他們的興趣,使之感覺到目前所學知識的有用性。(2)改革教學手段我校近年實施了一項“班主任助理”制度,選派高年級本科生、研究生擔任本科生班級班主任助理,取得了很好的教學效果。高年級本科生、研究生參與本科生教學,形成多層次、多元化的本科生教學隊伍。高年級本科生已經學習了有機化學專業基礎課,經歷過有機化學的學習和考核,有自己的學習方法和技巧;他們已經進入高分子材料與工程專業課程學習,對哪些知識對專業課學習重要有切身體會;他們與低年級學生同屬于一個年齡階段,有更多的共同話題,溝通交流更容易,幫助學生及早發現自己的優缺點,揚長避短。高分子材料與工程研究方向的研究生,通常具有扎實的專業基礎知識,已經接觸了專業的前沿研究方向,可以對高分子材料與工程專業低年級學生的學業、思想及心理等方面給予關心和指導。而且本科生可以在研究生的帶領下主動做一些創新創業項目,這使得本科生更清楚自己在課堂學習中哪方面有不足,增強本科生對基礎知識學習的熱情,使他們在有機化學課堂學習中更積極、努力。(3)改革考核方式良好考核方式可以極大地促進學生的學習熱情,提高他們學習的積極性。目前,我院不同專業實行統一考試,如環境工程、化學工程、安全工程和高分子材料與工程等專業統一出卷,流水閱卷、統一登分,做到公正、準確。但是,這種“統一”的方法抹殺不同專業對有機化學需求的不同,使得教師和學生忽視基礎課對后續專業課的影響,結果是為了考試而學習,不能真正掌握自己專業需求的有機化學知識。為了提高學生的整體素質和學習積極性,我們應實現不同專業單獨出卷、單獨考核的方式。卷面上可以體現出適合高分子材料與工程專業的題目,結合他們的后續專業課程。哪些知識是有機化學這門課程必須掌握的基礎知識,哪些知識是關聯高分子材料與工程的專業知識。同時,建立針對性的有機化學試題庫,使學生接觸更多不同的題型,拓寬知識面。建立適合高分子材料與工程專業的有機化學試題庫,有機化學課程理論考試按照一定的難度系數、教學要求、考試范圍等,統一從試題庫里抽調,實現教考分離。

3.結語

為全面提升高分子材料與工程專業的有機化學教學質量,我們要結合有機化學學科規律,針對高分子材料與工程專業的專業特點,從學生的實際出發,認真分析總結,精選教學內容,創新教學手段,改革考核方式,不斷激發學生的學習興趣,以提高高分子材料與工程專業的人才培養質量。

參考文獻:

[1]黃杰,周冕,李又兵,王選倫.高分子材料與工程專業《有機化學》教學改革探索與實踐.廣州化工,2014(42):186-187.

[2]陶傳洲,劉瑋煒,曹志凌,史大華,王建,程青芳.環境工程專業有機化學課程教學現狀及改革.中國科教創新導刊,2010(34):78.

[3]劉國福,李慧,熊艷,研究生在提高本科生人才培養質量中的作用初探.中國教育技術裝備,2012(9):20-21.

高分子材料與工程培養方案范文第4篇

關鍵詞:塑料制品;配方設計;理論;實踐;教學改革

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

從事高分子材料專業學習的學生知道,“高分子成型加工”、“高分子物理”和“高分子化學”,共同構成了高分子材料專業的三大主干基礎課程。而“塑料材料與配方設計”是高分子材料與工程專業成型加工分支下一門重要的專業課程,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,合理的進行配方設計,在塑料成型加工過程中至關重要,也是獲得品質優良塑料制品的技術保障。然而,“塑料材料與配方設計”在課程教學環節中,只是片面的理論介紹涉及某一材料的某一性能,大部分同學覺得課堂內容比較單一,理論性過多,實踐性較少。鑒于以上不足,為了培養和提高學生理論聯系實踐的能力,適應目前社會對高分子人才的實際需求,力求學生能在較短的時間內掌握該課程的教學內容,特別是課程理論與實踐教學有效的結合學習,改變傳統的教學模式,本文從以下幾個方面的教學改革進行了有效的探索。

一、圍繞人才培養目標,夯實課程建設的教學改革探索

立足貴陽學院的人才培養目標――“突出實用、服務本地”,緊扣《貴州省新材料產業“十二五”發展規劃》中涉及的高分子材料人才培養方向領域,我校根據具體情況和要求,對專業人才培養方案進行了認真地討論,不斷完善課程的教學大綱與基本要求,力求符合實際的需求。材料科學與工程本科生的課程和教學大綱應主要集中在材料科學與工程的四個基本要素――合成和加工、結構、性質、使用性能及其相互關系[1]。“塑料材料與配方設計”課程以每種塑料材料的合成、結構與性能關系、加工性能、應用性能、成型方法、改性以及最新的發展狀況等角度,完整地將通用熱塑性塑料、工程塑料、熱固性塑料展現在每位高分子專業學生面前,從而使學生可以完整、全面地了解每種塑料材料以及各種助劑的功效、添加量、作用機理和最新發展狀況。目的是使學生掌握高分子材料加工助劑的概況、合成、作用機理及其應用,重點掌握塑料增塑劑、抗氧劑、熱穩定劑和阻燃劑的結構特點和作用機理,了解其結構與性能之間的關系,熟悉塑料制品實際應用配方設計。力求緊扣工程應用型人才培養的目標和工程實際,從應用型本科生學習的實際出發,重視理論與工程實際的結合,突出應用性較強的內容,有利于工程應用。通過該課程的學習,再配以一定的配方設計方法的講授,為培養高素質應用型人才,提高學生綜合素質打下堅實基礎。

二、完善教學內容的教學改革探索

1.教學內容與專業特色相結合。“塑料材料與配方設計”是我校高分子材料專業一門重要的專業課,根據在以往的教學過程中的觀察與經驗,教學多采用傳統模式,課程具有與物理化學聯系密切、抽象概念多等特點,大多數學生覺得課堂內容難以理解,不感興趣,喪失學好該課程的信心,然后就逐漸厭學甚至放棄學習。該門課程的授課對象是大學三年級的學生,處于這個時期的學生學習興趣和學習熱情處于整個大學的全盛時期,求知欲強,精力充沛。面對這樣的學生,如何有效地利用他們的求知欲,激發起學習該課程的興趣,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習,培養起運用創新教學理念、聯系科學研究和提高解決實際問題的能力,是值得我們教學工作者思考并認真對待的問題。如何圍繞塑料制品的化學組成、結構及聚合方式、添加劑及其配比以及成型加工工藝、工藝條件及其控制、成型設備等知識內容對學生開展有效教學是一個重中之重。教學內容必須與專業特色有效結合,在向學生傳授課程理論基礎知識的同時,又要圍繞當前貴州省高分子材料人才培養領域涉及的塑料成型加工新技術、新發展方向進行有效的結合介紹。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行研究,尤其是通用塑料與工程塑料的成型加工區別。在日常教學過程中,將高分子材料基礎理論與實際日常生活中常見塑料制品的例子相結合,開展與學生的分析和討論,啟發學生在學習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制品生產時,介紹了生產PVC軟硬制品過程中各類助劑的選擇及添加量控制,合理的配方設計,不同的成型加工方法,以及不同成型工藝生產的制品具有不同的特殊性能,應用的不同的場合,讓學生掌握“高分子材料-成型加工-制品性能”三者之間的關系。

2.教學內容與科研實踐相結合。“塑料材料與配方設計”課程教學內容應與教師科研實踐有效結合,使兩者達到互助互促的作用,以科研促進教學發展,將教師科研工作有效融入到教學實驗中,體現教學與科研的互動,提高學生分析問題、解決問題、實驗操作和使用計算機軟件的能力。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課程知識相結合來進行教學,如聚合物納米復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劑的研究,在增加粒子與基體樹脂結合力的同時,兼顧一定的內作用等,可以鼓勵感興趣的學生參與到教師的科研實驗中來,學以致用,加強對知識點理解的同時,拓寬視野,鍛煉科研及動手能力。

三、豐富教學方法的教學改革探索

1.傳統與先進多媒體輔助、計算機技術運用等教學手段相結合。傳統的教學手段――板書由于其單調、枯燥的特點已不能完全適應當前的教學要求,而多媒體輔助――PPT教學使原本量大、抽象、復雜、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出來,調動了學生的積極性和學習興趣,便于學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,對于高分子塑料制品成型加工過程中塑料助劑的作用機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,利于學生對理論知識的進一步掌握。塑料配方設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、熱穩定劑、抗氧劑、光穩定劑、劑、填充劑、阻燃劑等多種添加劑。多種助劑的合理搭配,通過利于計算機技術(word、cad)來對配方設計進行科學地設計,有效地減少了實驗次數,節省實驗時間,使配方設計更加準確、快速,達到事半功倍的效果。

2.教師理論實踐指導與學生自主學習相結合。在理論教學中,我們知道塑料配方設計的方法有兩種:一種是單因素變量配方設計法;一種是多因素變量配方設計法。在課程理論教學過程中,尤其是正交設計法介紹環節,我們在教學中采用重點難點教師講授、學生自主學習的方法。學生自主學習之后,采用課堂提問的方式以檢驗學生自主學習的學習成果,讓學生了解正交設計法的使用特點,掌握多因素變量的實驗方法,優化出最佳配方。學生具有較強的學習興趣和能力,通過教師理論指導與學生自主學習相結合,我們將學生能力激發出來,使學生的學習變被動為主動,從而收到事半功倍的教學效果。在實踐教學中,秉承貴州省的綠色發展觀念,保護自然生態環境,走節能減排可持續發展之路,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,有意識地進行分選挑撿,改性再生利用,將實驗課程內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來進行廢舊塑料的再生利用。比如:回收的PP耐應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,也可以回收農膜與PP制備合金,利用適當設備經過混煉實施。這既增加了學生的實踐操作能力,又培養了綠色環保創新意識。同時,成立課外實踐興趣小組,讓學生充分調動主觀能動性,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,提高學習興趣和逐步培養科研創新能力。

3.企事業工廠參觀學習。本專業目前與貴州省材料產業技術研究院、龍里藍圖新材料公司等企事業單位建立了良好合作關系,建立了實習基地。通過與這些合作企業的協作,學生可以現場實地對各種成型加工所涉及的原料處理、設備、工藝流程、質量控制等實際生產過程進行近距離的感受,讓學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過程中所使用的儀器和設備。將知識與生產進一步聯系和認識,毋庸置疑對學生有了很大的幫助。比如:參觀塑鋼門窗加工工廠時,講解員詳細地向學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行成型工藝的加工流程。通過參觀,每一個學生都受益匪淺,知道了PVC,這也為我們以后專業方向的選擇和學習打下了良好的基礎。

隨著市場對塑料制品需求的不斷擴大以及塑料工業的高速發展,培養出高素質應用型人才,使其具備更加牢固的知識基礎,更加靈活地運用知識的能力,成為當務之急。本課程通過幾個方面的課程理論與實踐教學改革,極大地調動了學生的學習興趣,提高了學生的邏輯推理能力以及分析問題和解決問題的能力,在培養學生的積極自主學習能力、配方設計能力、實踐能力等方面都取得了良好的效果。

參考文獻:

高分子材料與工程培養方案范文第5篇

論文關鍵詞:專題性教學 實驗模式 高分子專業 實驗能力

論文摘要:專題性教學是一種全新的寓實驗教學于科學研究之中的實驗課程教學模式。它從生產實踐選擇研究專題,并建立專題實驗課組,改革實驗教學方法和考核手段,將多門專業課的實驗有機地結合統一。實踐證明.專題性教學應用于高分子材料專業實驗課中是可行的,它改變了陳舊的實驗教學模式,對于推動高等教育向產、學、研方向發展具有良好的效果。

1引言

實驗教學作為高校培養人才的重要環節,對提高學生的創新能力和實踐能力以及人格品質的培養具有理論教學不可替代的重要作用。實驗教學的主要任務是:①增加學生的感性認識,有利于學生接受和理解所學知識;②理論聯系實際,通過實驗鞏固和加深所學知識;③培養學生的實驗技能和觀察、分析、判斷及處理問題的綜合能力。我國高校一直以上述目的為任務進行實驗教學活動,但是在實行過程中向前兩項傾斜,從而導致大學畢業生普遍缺乏創造性思維、工作適應期較長,難以滿足新時期應用型、創新型人才培養的要求。為改變上述狀況,使大學生在有限的大學學習期間獲得較強的觀察問題、分析問題,以及運用所學知識處理和解決問題的能力,我院高分子材料系經過多年的專業教學實踐,結合專業培養目標及校外專業實習基地(企業)急需解決的生產技術問題,探索出一種全新的寓實驗教學與科學研究之中的實驗課程教學模式——專題性教學模式。該教學模式有效地實現了專業實驗教學目標,收到了良好的實踐效果。

2專題性教學的內涵及應用

2.1專題性教學的內涵

專題性教學是指教師從專業培養目標著眼,結合教學實驗現狀,精選實驗教學專題,學生在教師的指導下完成實驗學習任務的教學形式。其主要內容就是以專業體系理論為基礎,結合實驗、實訓內容及企業生產需求提出研究專題,創設一種類似科學研究的情境,指導學生圍繞擬定專題,查閱書籍及文獻資料,擬定實驗方案,進行實驗,完成專題研究。專題性教學的目的是要改變學生的學習方式,強調一種主動研究式的實驗學習過程,培養學生的創新精神和實踐能力,從而使學生在研究過程中主動地獲取知識,提高技能,并應用知識來解決實際問題。

2.2專題性教學在專業實驗課中的應用

實驗教學的改革不是簡單的教學方法上的改變,而是整個實驗教學體系的改革。根據“高分子材料與工程專業”實驗課程教學的培養目標,精選實驗課題,以所選專題作為主線和載體,貫穿于“高分子材料與工程專業”實驗課程中,以保證教學體系的完整。

(1)精選實驗課專題。經過專業教師到我系校外實習基地及相關高分子材料企業進行調研,近幾年來先后選擇了如下專題性實驗專題:①木粉填充聚丙烯的研究;②無鹵阻燃塑料的研究;③納米金剛石添加在塑料中的應用。教師精選好實驗課題后,于專業課開設前的上一學期下達給學生,并結合學生的實際為學生開設“文獻檢索”選修課。學生根據自己所選課題,利用業余時間查閱資料,撰寫實驗課題綜述,并于專業課開設學期初提交給教師。

(2)統一規,建立專題實驗課組。根據高分子材料與工程專業實驗課整體改革方案,整合多門專業課“高分子材料與助劑”、“塑料配方設計”、“塑料成型設備”、“塑料成型工藝”、“高分子性能測試”的實驗教學內容,建立3個專題實驗課組。合理安排實驗時問,由各實驗課負責人集體討論核定每門實驗課在該專題中應當承擔的教學內容,在此基礎上各實驗課負責人再分別就各自承擔的內容進行實驗規劃,做到每一個專題實驗都要有明確、合理、全面的設計思想。各實驗課負責人根據各自所承擔的教學內容構建專題實驗課組。

“高分子材料與助劑”、“塑料配方設計”實驗課為一實驗課組,主要根據材料的結構及性能的關系、材料的選用和塑料配方設計的基本原則,對專題材料進行選料及各種配方設計,制定出多套實驗配方方案。如2004級“高分子材料與工程”專業的學生選擇木粉填充聚丙烯課題組,其設計的幾個配方中,充分考慮木粉與聚丙烯的極性差異大、相容性差等問題,配方中填加各種份額的接枝材料、相容劑,考慮易于成型加工、增強等方面的問題,配方中填加不同份額的增強劑、內外劑等。尤其在木粉的添加量、粒徑方面作了研究。在無鹵阻燃材料的研制配方中,選用氫氧化鎂、氫氧化鋁、紅磷等無鹵阻燃劑及具有阻燃性能的添加劑對低密度聚乙烯(LDPE)進行阻燃性能的研究,以及對樹脂的力學能和加工性能影響的研究。

“塑料成型設備”、“塑料成型工藝”2門實驗課為同一實驗課組,主要研究同一配方下,選用不同的成型加工設備以及不同的加工工藝條件對材料性能產生的影響,制出標準樣件。在實驗過程中,隨時都有不可遇見的問題出現。每當出現問題時,引導學生找出問題、分析原因、通過進一步查閱資料、提出解決問題的辦法、修改工藝參數,而后再進行實驗,反復數次,最后加工出較為理想的材料,以便對材料進行性能測試。

“高分子性能測試”課為另一課組,綜合分析檢測各實驗課組的各種材料樣件的有關性能。綜合評價各種配方、各種工藝條件下制備的材料是否符合社會生產需求。這樣以精選的研究專題為載體,把相關的實驗知識、實驗技術和實驗方法有機地串連起來,使學生較早體驗參加科研和創新活動的樂趣。

(3)改革教學方法和考核手段。在專題性專業實驗中,擺在學生面前的是一些有待解決的實際問題,學生沒有現成的書本照辦,學生主動參與的意識較強,但也顯得不知所措。教師要加強引導,使學生去掉急于求成的心理,認識到專題性專業實驗課題并非1節課、1本書、1門專業課和1種學習方式就能完成的,要注意把長期學習的各門課程知識形成體系。注意對所學知識綜合運用的訓練,引導學生分析有待解決的問題,根據專業基礎理論,查閱有關文獻資料,進行整理,提出解決問題的方案,這種寓實驗教學于科學研究之中的專題性實驗課教學模式,完全改變了以往專業實驗教學主要以訓練基本技能為主,實驗課的內容比較孤立、陳舊,也改變了以往按課程進行各自的專業實驗,其內容不可避免地會相互重復,導致有限的實驗經費不能最大限度地發揮作用的弊端。對專題性實驗教學的部分內容,我們采用開放式管理模式,學生在一定的時間范圍內根據實驗內容、自己的學習計劃和實驗室開放的時間自由選擇做實驗的時間。

專題性專業實驗課的考核內容主要包括:課題資料的查找、課題綜述的撰寫、開題報告的撰寫、實驗的準備、實驗的設計、技能的基本操作、實驗結果、實驗報告、以及畢業論文等諸方面。考核的視角不僅注重結果,而更重視過程。在成績評定上實行“兩緊”,①開題報告的答辯從緊,要求學生對查閱資料進行綜述,講清實驗配方及選用工藝條件的依據;②實驗所用大型設備的使用技能要求從緊,嚴格規范按照操作程序操縱大型設備。

3應用于專業實驗課教學的意義

2004級學生就將專題型教學應用于專業實驗課教學,實踐證明:專題性教學由于內容新、措施完善、體系設計科學合理,從而取得了較大的成功。受到了學生的廣泛歡迎。

(1)實驗課體系科學合理。專題性教學模式將多門專業實驗課,統一規劃整合,并有機地結合統一,使學生將各門專業課程知識融會貫通,自成體系。更全面而系統地掌握本專業的知識和實驗技能,良好地訓練學生綜合運用所學知識的能力。也符合人們認識問題內在的規律性、系統性和完整性。并有效地避免了各學科實驗的重復和浪費,使有限的教學實驗經費最大限度地發揮作用。

(2)培養學生綜合能力。在專題性教學中,每一個專題都從查閱相關資料開始,基本按照科研流程進行;而選題又多來自企業生產的需求,其內容新,科學體系合理,完成這樣的專題,既訓練學生的認知能力也提高了學生的實驗技術技能,培養了學生分析、解決問題的能力。也易于激發和調動學生的學習興趣、積極性和創新意識。

(3)注重實驗全過程。由于每一專題是貫穿于學生在學校一年半的專業課實驗教學中,學生集實驗知識、實驗技術和實驗方法的訓練為一體,不單重視結果,更注重過程。以滲透式的方式培養學生的科學素質,這些素質包括敢于懷疑、敢于創新和不追求功利的精神,實事求是的科學態度和規范嚴謹的科學方法。

(4)與生產實際相結合。專題性教學不是單純的為教而教,它是在引導學生進行科學實驗的同時,幫助企業解決生產中的實際問題,直接為社會生產服務,體現了它的服務性。

(5)提前進入畢業設計。將專題性教學實驗課題與學生“畢業論文”課題嫁接,較早地引導學生撰寫課題綜述、開題報告,創造條件使學生參加科研活動,將畢業論文(設計)工作前移與專業課實驗融合貫通這對于解決困饒學生撰寫“畢業論文”(畢業設計)無從下手等問題也開辟了一條有效的途徑。

因此,專題性教學在夯實學生理論基礎、增加學生實踐經驗、培養學生科研能力和解決實際問題的能力推動高等教育向產、學、研方向發展,以及理論結合實際等方面都有著十分重要的意義。

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