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加工工藝及設備教學改革初探論文

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摘要:改革《聚合物成型工藝學》和《高分子材料生產加工設備》課程教學,要明確高分子材料的工程特性,把握和理解材料製品性能與材料本身的性能、成型加工方法、加工工藝和加工設備的關係;要明確課程教學主線,圍繞課程主線組織教學內容,並結合課程特徵採取靈活教學方法;在授課過程中,既強調培養學生解決實際問題的能力,又不忽視基礎理論知識,強化學生的綜合素質,取得了良好的效果。

加工工藝及設備教學改革初探論文

關鍵詞:聚合物成型工藝學;高分子材料生產加工設備;成型加工;教學改革

高分子材料作爲最重要的材料品種之一,在人們的生活和生產中具有不可替代的作用[1-2]。高分子材料優異性能的體現在於選用合適的材料並選用適當的成型加工方法和設備。《聚合物成型工藝學》和《高分子材料生產加工設備》是高分子材料相關專業的兩門專業課,是高分子科學領域的研究和工程技術人員必備的技術知識[3-4]。在課程講授過程中發現,《聚合物成型工藝學》和《高分子材料生產加工設備》這兩門課程聯繫緊密,既相互區別,又相互補充。因爲設備決定工藝,不同的設備,有不同的工藝,只有根據設備的情況,制定符合實際的工藝,才能發揮設備的最大功能,提高產品質量和生產效率。反過來,在講授設備的時候,也需要講授工藝,工藝理解了,能夠更好的促進對設備的理解。高分子材料生產設備很多,有些內容也很抽象,用工藝把一些特定的設備聯繫起來,就容易理解多了,因此,這兩門課是相互促進,相互發展的關係,但是在教學過程中也發現一些缺陷,比如:《聚合物成型工藝學》和《高分子材料生產加工設備》的有些內容發生重疊,分別講授這兩門課時,有些內容向學生重複講授[5,6];另外,這兩門課程具有內容分散、抽象、半理論半經驗化等特點[3],要提高教學效果,需要進行教學改革。

1明確這兩門課教學主線

聚合物成型加工工藝及設備這兩門課程既與高分子化學和高分子物理緊密相連,同時又是高分子專業理論研究與實際生產相互聯繫的紐帶[7]。在教學過程要緊扣高分子物理和高分子化學中的知識,因爲高分子材料加工的許多問題往往可以歸結到高分子材料特殊的鏈結構。同時使學生能夠明白材料製品的性能既與材料本身的性能有關,同時在很大程度上受到成型加工方法、工藝條件和加工設備的影響。同樣的材料透過不同的加工方法、加工工藝或加工設備,所得製品的性能就不同。在講課的過程中要讓學生理解高分子材料如何透過成型加工得到具有一定使用性能的製品;材料的成型加工設備與成型加工工藝有何關係;製品性能與材料本身的性能以及成型加工設備和成型加工工藝又有什麼關係;同樣的材料透過不同的加工工藝或加工設備,所得製品的性能爲什麼不同等等[8]。因此,教學內容的講授緊緊圍繞“高分子材料———成型加工設備和工藝———影響製品性能的因素”這條高分子材料成型加工設備和工藝的主線來展開,重點使學生了解和掌握製品性能與高分子材料、成型加工工藝和成型加工設備之間的關係。

2教學內容的改革即教學重點、難點的確定,以及某些知識點的合併和教學內容的補充、跟進和更新

有了教學主線之後,教學內容的就很好安排了,對某些重複的知識點進行合併,對相關的本學科的最新發展要跟進,並充實到教學內容中去,對某些知識點進行更新,使《聚合物成型工藝學》和《高分子材料生產加工設備》授課重點突出,內容精煉,知識體系完整。對前沿領域的跟進與補充,可以引導學生開闊思路,激發學生興趣,激發他們對自己專業的熱愛。教學內容既詳細地講授基礎知識,包括詳細地講授材料的鏈結構與材料性能的關係,同時又要系統地講授當前主流的高分子材料成型加工技術、設備和工藝。從高分子材料的.加工原理出發,對成型加工設備和工藝進行詳細地探討,既講授各種高分子材料成型加工的共性,又分別介紹塑料、橡膠等不同高分子材料的成型加工特點和區別。

3教學模式的改革與實踐

考慮到這兩門本課程資訊量大、內容多、涉及到的領域寬,其課堂教學主要採用多媒體輔助教學,使課程內容形象直觀準確呈現在學生面前,使學生更容易的接收和理解。但是對於不同的課程內容可以採取靈活的教學模式,對於部分章節,聯繫本人在工廠工作的經歷,採用案例式教學。例如在在講述配方設計時就可以採用案例式教學。圖1給出了在實際工廠的一般生產過程。圖1專用料加工廠一般生產過程流程圖Fig.1Theflowofmanufactureprocessforspecialmaterialprocessingplant首先市場部拿到一個訂單之後,技術部根據客戶的要求,選者生產配方,然後生產樣品,待過對方確認之後開始批量生產,最後是檢驗、包括、入庫、發貨。由於不同的客戶對產品性能的要求不同,不可能拿到十分準確的配方,一般是根據工廠技術部門現有的技術資料以及以往的生產經驗,首先制定一個初步的配方,然後經過客戶試料之後,根據客戶的意見,再進行改進。講述這部分內容時主要講授這個配方當中哪些組分對產品性能起到決定性的影響,基於什麼樣的考慮提出這樣的配方,並指出在生產過程應當注意什麼問題。然後再把改進過程進行詳細地講授。例如在設計生產塑料椅子專用料項目中,應重點考察其阻燃性能、加工性能和增韌體系以及阻燃劑與基體的相容性,才能得到高強度、高韌性以及阻燃環保的高分子複合材料。而針對不同的配方,在其性能滿足客戶要求的基礎上,對其阻燃劑與基體的相容性進行深入分析。這樣既增加了學生學習的興趣,又豐富了教學內容,從而提高了教學效果和教學水平。

4結語

《聚合物成型工藝學》和《高分子材料生產加工設備》具有很強的工程應用性,要明確高分子材料的工程特性,使學生從整體上把握和理解材料製品性能與材料本身的性能、成型加工方法、加工工藝和加工設備的關係。在教學過程中,既要充分利用現代化的教學手段豐富課堂教學內容,又要充分調動學生的積極性。近幾年,透過對聚合物成型工藝和設備的教學內容、教學方法等方面的改革,在授課過程中,既注重強調培養學生解決實際問題的能力,又不忽視基礎理論知識,強化學生的綜合素質,取得了良好的效果。

參考文獻

[1]馬巫明,東爲富,啓繪宇,等.《聚合物成型加工》課內課外協同教學新模式的改革與探索[J].教育教學論壇,2016(3):268-269.

[2]張世傑,黃軍左.基於應用型人才培養的《高分子材料成型加工基礎》課程教學改革[J].河南化工,2014,31(12):58-59.

[3]陳國昌,葉明富.聚合物成型工藝學教學改革與實踐[J].安徽工業大學學報(社會科學版),2013,30(3):119-121.

[4]王琛.高分子材料加工工藝學精品課程建設初探[J].紡織科技進展,2014(5):88-90.

[5]周達飛,唐頌超.高分子材料成型加工[M].北京:中國輕工業出版社,2000:100-102.

[6]徐德增.高分子材料生產加工設備[M].北京:中國紡織出版社,2009:111-113.

[7]胡杰,袁新華,吉海燕.聚合物成型加工課堂教學與實驗實踐教學改革探討[J].考試周刊,2012(65):5-6.

[8]胡杰,袁新華,曹順生.《高分子材料成型加工》課程教學中的幾點思考[J].科技創新導報,2010(4):242-243.