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材料成型工艺课程教学探索与实践

2017-06-20张云飞杜飞鹏郭庆中李亮鄢国平

教育教学论坛 2017年24期
关键词:提问教学案例教学实践教学

张云飞+杜飞鹏+郭庆中+李亮+鄢国平

(武汉工程大学材料科学与工程学院,湖北 武汉 430073)

摘要:为了激发学生对材料成型工艺这门课的学习兴趣,本文从案例教学、提问教学、实践教学几个方面对材料成型工艺课程教学做了一些探索和尝试。结果表明:案例教学等教学方法激发了学生学习的兴趣,加深了学生对材料成型工艺课程的理解,为学生今后从事相关行业起到铺垫作用。

关键词:材料成型工艺;案例教学;提问教学;实践教学

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)24-0106-02

《材料成型工艺》是武汉工程大学材料化学专业的专业必修课,是介绍塑料、橡胶及纤维等高分子材料的结构与加工性能关系的一门课程,涉及聚合物及其添加剂的分类、配方与设计、成型加工方法等内容。《材料成型工艺》的授课时间设置在大三下学期,是学生在完成《高分子化学》、《高分子物理》、《材料科学基础》等专业课程之后所需学习的一门课程,该课程对培养学生对材料化学专业知识的兴趣及提高学生就业能力具有重要的作用。为了调动学生对《材料成型工艺》这门课的学习兴趣,增强其学习能力,加深其对材料成型工艺课程的理解,我们在《材料成型工艺》课程教学过程中,做了一些教学方法上的探索和尝试,总结如下。

一、案例教学—引导

《材料成型工艺》是一门研究如何将聚合物转变成实用材料或制品的课程[1]。日常生活中许多工作生活用品都是将相应的高分子材料通过特定的材料成型工艺得到。基于此,《材料成型工艺》在教学过程中具有丰富的与人们工作生活相关的素材可以引用。通过学生熟知的案例对各种材料成型加工工艺进行介绍可以避免单纯的理论教学使教学枯燥乏味的弊端。在教学过程中,选择合适的通俗易懂的案例可以吸引学生的注意力,采用学生所熟悉的具体案例来进行教学,不仅可以调动学生的学习兴趣,提高课程吸引力,同时还可以由此让学生循序渐进地了解和掌握相关的材料成型工艺的知识点[2]。例如,工作学习中用到比较多的圆珠笔,它由笔帽、笔杆、笔芯组成,为了美观与握笔的舒适度,笔杆有多种外观与形状,制作的笔杆的材料也很多,聚丙烯用作制备不透明的笔杆,颜色可以通过在聚丙烯中添加不同的颜料,聚碳酸酯用作制作透明的中高档透明的笔杆,握笔处软软的部分是橡胶材料,笔杆的制造工艺包括冲模、增密、保压与冷却等步骤,是通过注塑成型得到;再例如,生活中用到的牙刷,牙刷虽小,但制造它需用到多种高分子材料,牙刷把是聚苯乙烯材料,刷把上软软的手柄是橡胶材料,牙刷头部的毛是尼龙丝制成。毛刷管是用挤出成型的方法制造的,牙刷的制造工艺包括注塑、植毛、打磨处理、检测及包装等步骤,首先是将颗粒状或粉状塑料置于注射机料筒内加热,使其软化后用推杆或旋转螺杆连续从模口挤出(模口的形状即为所需制品的断面形状,长度视需要而定),冷却后即为所需的牙刷把形状,其次是在牙刷把上植毛并将毛切成各种需要的形状,此外,牙刷毛还要经过圆滑处理,防止刷毛太过尖锐而对口腔造成伤害,最后就是对制造的牙刷进行检测和包装处理。把这些与人们工作生活相关的产品作为案例引入到课堂中来,既能激发学生的学习积极性,又能使学生意识到学习这门课程的实用性。实践证明:合理的选择教学案例,不仅可以引导学生思考,激发学生的学习兴趣,而且可以节约教学时间和提高教学效果。

二、提问教学—启发

课堂教学不单纯是老师一个人自导自演,提问教学是课堂教学中比较重要的环节,是启发学生思维、控制教学进程、进行课堂反馈的主要方式。通过提问可以减少甚至避免学生在课堂上讲话、注意力不集中、打瞌睡等現象[3];通过提问还可以调动学生思考及其对材料成型工艺这门课的学习兴趣,增强学生思考问题的能力,达到教学的目的-使学生获得对材料成型工艺课程的感性认识和理性认识。《材料成型工艺》这门课的课堂提问紧紧围绕着教学内容的主线“高分子及添加剂组成与配方设计-成型工艺-制品结构与性能”以及材料化学主要研究内容“材料制备-材料组成—材料结构—材料性质-材料的应用及其相互关系”[4]。例如,聚乙烯、聚丙烯都是塑料,而聚乙烯-丙烯的共聚物却是橡胶,它们具有哪些不同的性质和使用性能?它们的成型加工方法及生产设备有哪些不同等;再例如,聚氯乙烯、聚丙烯都是塑料,为什么聚丙烯可用于制作注射塑料针筒、塑料水杯,而聚氯乙烯不可以。这些问题的解释都离不开高分子材料自身的物理与化学性质,通过这些材料性质、加工、应用中的问题引导学生去了解相关高分子的物理与化学性质,从而得到相关高分子的用途以及相应的加工方法。课堂提问和课后留思考题有利于调动学生学习的积极性和主动性。有时候学生可能在课堂上回答不出老师的提问,老师最好不要直接给出答案,而要引导学生去图书馆、网络数据库检索资料,让学生养成“我不会,但是我会查”的好习惯,从而找到问题的答案。此外,针对学生的作答,老师的评价也需要掌握一定的技巧,最好不要直接否定学生答案的正确性,要对回答问题的学生予以鼓励和表扬,要帮助学生分析他们的作答,加深学生对问题的理解[5]。实践证明:提问教学可以增强学生对材料成型工艺这门课的学习兴趣,增强学生思考问题的能力,增强分析问题和解决问题的能力,加深对所学知识的理解。

三、实践教学—理解

《材料成型工艺》是实践性较强的一门课程,涉及高分子挤出、注塑、模压成型等成型加工方法和相应的设备[6]。这些成型加工方法和设备在课堂上多是通过多媒体课件手段让学生认识和了解,多数学生在理解上还是比较困难的。我校与湖北省多家高分子材料成型加工厂家,如湖北派克,顺威赛特等,建立了教学实践合作关系。我们材料化学专业在《材料成型工艺》这门课课程教学前组织学生去顺威赛特工程塑料有限公司参加认识实习,了解工程塑料的挤出造粒、空调风叶的注射成型等加工过程,为学生学习挤出成型与注射成型理论知识的课堂教学提供感性认识的基础;此外,我们材料化学专业还组织学生去湖北派克密封件有限公司参加生产实习,了解橡胶密封件的制作过程,主要包括配方设计、橡胶塑炼、与炭黑等添加剂的混炼、橡胶的硫化、撕边、检测与包装等过程,加深学生对橡胶的配方设计、模压成型、硫化工艺等课堂教学内容的理解。学生通过生产实习、认识实习等方式了解材料成型工艺的知识是怎样在实际生产过程中启到指导作用的。在观看成型加工的过程中,进一步加深对书本上的理论知识的掌握。实践表明:通过认知实习和生产实习强化学生对材料成型工艺的应用的认识,提高学生学习兴趣。

四、结束语

以上是笔者从案例教学、提问教学、实践教学三个方面对提高材料成型工艺课程教学质量的几点思考,对提高学生对材料成型工艺课程的学习兴趣,思考能力,以及调动学生学习积极性显现了一定的效果。这些教学方法在今后的教学实践中需要进一步改进和提高,此外,依托本校的学科和专业优势,结合良好的实践平台,把材料成型工艺课程的教学质量提高一个台阶,培养出更多的高质量的材料类技术人才,服务地方经济的建设。

参考文献:

[1]张声春,韩冰,寇波,张春祥,张克杰.高分子材料成型加工课程互动教学模式探讨与实践[J].广东化工,2013,40(18):166-167

[2]唐颂超.高分子材料成型加工课程建设与教学改革[J].化工高等教育,2008,(01):25-27.

[3]李宝铭,张星,郑玉婴.高分子材料成型与加工课程建设初探[J].化工高等教育,2010,(03):39-42.

[4]朱光明.材料化学课程的内容设置及其与材料科学的关系[J].大学化学,2004,19(6):16-18.

[5]刘晓丽.高职院校实施鼓励式教育的必要性[J].亚太教育,2015,(20):42-42.

[6]王再学,赵桂英.高职院校高分子材料成型加工实践教学探索[J].高教学刊,2016,(2):180.

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