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摘要：《聚合物成型加工》是高分子材料与工程专业的核心课程。江南大学针对该课程理论与实践相结合的特点，坚持课内课外联动，充分发挥教师引导和学生的主体能动性，在教学思想、方法、模式等方面进行了有益和有效的改革与探索。
关键词：聚合物；成型加工；教学模式；教学改革
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）03-0268-02
一、前言
目前，全球聚合物材料年产量达数亿吨，在人们的生活和生产中具有不可替代的作用。聚合物制品的性能取决于聚合物本身的性质和成型工艺等。聚合物成型加工是获取高分子材料制品、体现材料特性和开发新材料的重要手段，是高分子材料学科的重要组成部分，这其中包含了许多高分子物理和高分子化学的相关问题，而且与生产实践密切相关。为了使学生能够全面了解和把握聚合物的成型加工技术，《聚合物成型加工》课程涵盖了诸多内容，包括影响聚合物性能的物理化学因素、添加剂、配方设计、聚合物流变学、聚合物共混与制备、成型加工设备、成型工艺等内容，是一门理论性和实践性紧密结合的课程。[1]
如何在教学过程中将基础理论和生产实践相结合，用理论知识来解决生产中遇到的问题，或通过实践中的具体例子来丰富和解释课程中的理论问题，使学生通过对本课程的学习真正掌握相关专业知识，具有高分子材料及其制品设计、生产和研究的科学思维以及创新研究素质，是本课程教学的核心问题。
鉴于上述特点，要学好本课程，就要求学生对高分子化学与高分子物理、成型加工的设备与工艺有一定的感知，讲授内容要有直观性。传统单一板书的授课方式已经难以满足该课程的教学要求，不易达到优秀的教学效果。[2]
针对这些问题，本课程在教学过程中对教学方法、教学模式进行了有益的改革与探索。将课堂讲授、动画仿真、实践教学、课外科研、生产实习相结合，形成了一套课内课外联动以提高教学质量和学习效果的新模式。
二、课堂教学改革
在课堂教学方面，首先要让学生明确聚合物成型加工是一门综合性和实用性很强的学科，近年来发展迅速，新技术和新产品层出不穷，社会和企业对相关人才的需求十分迫切，学好该课程对学生的未来大有裨益，从而激发学生学习的主动性和积极性。在教学过程中，一方面要重视对基础理论知识的讲解，让学生“知其然”又“知其所以然”，例如在讲解压延薄膜时要让学生知道薄膜存在各项异性，更要让他们知晓为何会产生各项异性，如何削弱或者利用各项异性设计想要的产品；另一方面，教师在课程教学中应注意结合成型加工领域的研究前沿和最新发展动态，介绍先进的成型加工设备、工艺和科技成果，丰富和活化教学内容，使教学内容与时代的步伐接轨，让学生能够掌握更多、更新的专业知识。
根据聚合物成型加工涉及的主体内容和本学科特色，该课程以“材料—设备—工艺—制品”为主线、以培养学生扎实的工程素养为目标来组织教学内容。在教学过程中，从高分子材料的加工原理出发，以成型加工的工程观点为着眼点，剖析各种聚合物材料或制品适合的成型加工方法，比较不同成型加工方法之间的共性和区别，使原本宽泛的课程内容集中化、系统化，便于学生归纳、总结和掌握抽象概念以及所涉及的实质问题。
在教学过程中，加强互动式教学[3]，通过教师与学生双方平等交流、探讨甚至辩论，加深学生对知识和现象的理解，进而激发教学双方的主动性、积极性和探索性，提高教学效果。考虑到本课程信息量大、知识点多，本课程教学还采用先进的技术手段辅助教学，使课程内容形象直观准确，在有限的课时内对课程全面系统、深入简出地讲解，让学生更容易的接收和理解。例如，采用多媒体授课可以根据需要随时由理论知识切换到相关的生产现场，既延伸了课堂又增强了授课的说服力，使同学们认识到理论来源于实际而又指导实际的事实，认识到学习本课程的价值和意义。在多媒体课件中增加了丰富的图片和三维动画，可以对学生原本陌生的加工设备、成型工艺、加工原理进行形象的演示，其效果远胜于教师的板书和口授。多媒体教学所选取的图片和动画素材源于国内外相关的精彩报告、精品课件以及在生产现场拍摄的与课程内容相关的聚合物成型加工过程，内容包括压制成型、挤出管材、注射成型、吹塑薄膜、二次成型（“注—拉—吹”工艺）、压延薄膜等，实现了课程的多媒体化、可视化，使学生对聚合物材料成型加工艺有了实际的感性认识，对成型加工过程有了“身临其境”的效果。
另外，课堂教学还充分利用学校的中试车间资源，将与成型加工设备相关的课堂由教室延伸到车间，教师与学生面对真实设备（如挤出机、吹膜机、注射剂等）一起学习其结构、组合、工作原理等。该尝试很好的克服了理论课程讲授时学生对所讲理论缺乏感性认识；成型工艺试验时学生对所做实验缺乏理论认知等矛盾。
三、课外教学改革
虽然上述课堂教学改革探索收到了良好的效果，但仍然未能真正实现教学目标，并且容易使学生眼高手低，实际工作时不能学以致用。《聚合物成型加工》是一门实践性很强的专业课程。因此，有必要对该课程开设配套的实验和实践教学。让学生在实验室和工厂中真实地了解和直观认识成型设备、工艺流程和制品的后处理与性能，开发学生的创新与创造力，培养学生用知识武装自己、解决实际问题的能力。
为此，江南大学通过开设为期两周的聚合物成型工艺实验、组织课外科研兴趣小组、组织学生参加高分子成型加工生产实习等课外环节，提高学生对《聚合物成型加工》的理解和学以致用的能力。
首先，围绕“材料—设备—工艺—制品”这条课程主线，将聚合物材料的选择、制备、成型加工以及性能测试等方面有机地联系起来，开设了一系列综合性成型工艺实验，包括包括聚丙烯的挤出和注塑、聚乙烯的挤出吹膜、聚氯乙烯的开炼机和密炼机混炼、聚氯乙烯混合物的压制成型等试验项目，这些实验涵盖了《聚合物成型加工》课程的主要成型工艺。例如，在聚合物的注射成型实验中，要求学生根据原料的结构与物性，优化成型加工工艺参数（温度、压力、保压时间），并对注塑制品的冲击/拉伸/弯曲/热变形温度等性能进行测试。通过理论学习与实验实践的交叉和对“材料—设备—工艺—制品—性能”之间关系的分析与构建，让学生系统有效地掌握所学知识，并获得灵活应用知识的能力，为下一步毕业设计和就业奠定良好的基础。 其次，本专业教师以开展国家级、省级、校级大学生创新实践活动为契机，积极组织学生参与聚合物制备、改性、制品设计等方面的创新课题。学生则分组参与自行设计或者与导师共同商定的课题研究，全面参与研究方案的制定、原材料的选择、共混配方与工艺的优化、制品的制备、制品的设计与性能测试、结果的总结汇报等过程。在专业导师的指导下，通过兴趣小组开展创新课题实践，不仅加深了学生对本课程内容的理解和掌握，还培养了科研创新的能力、分析问题的能力、解决问题的能力、团队协作的能力以及查阅文献和撰写报告的能力。举办课外兴趣小组活动五年多来，不少兴趣小组对自己的创新成果申请专利或者撰写论文，取得较好的效果，学生参与踊跃，目前兴趣小组对学生的覆盖面达80%以上。
此外，学校和学院加强与周边高分子材料企业的联系和交流，建立了10个实习实践基地，涉及聚合物成型加工的各个领域，包括橡胶模压成型、聚丙烯注射成型、多层挤出成型等。本专业每年由学院组织、专业老师带队，带领本专业相关年级全体学生深入到企业一线，参观学习聚合物成型加工的生产过程，听取工厂技术人员的相关介绍，实地了解成型设备、工艺流程、质量控制及生产线管理等，使学生对工业化生产有具体、直观的认识，真正将基础理论与实际应用结合起来，让学生掌握科学的方法，培养科学的思维，成为真正社会和企业所需要的有创造力的有用人才。
四、结语
综上所述，《聚合物成型加工》具有很强的工程应用性，学习该课程时要求学生建立起大工程的整体观。要达到这样的教学水平和目标，既要充分利用现代化的教学手段丰富课堂教学内容，又要借助课外资源充分调动学生参与实验实践的积极性，将理论学习与实践教学紧密结合，发挥其协同效应。通过近年来对本课程教学改革与探索，发现课内课外联动的教学模式能较好的适应本课程的教学要求，具有更好的教学效果。
参考文献：
[1]周达飞，唐颂超.高分子材料成型加工（第二版）[M].北京：中国轻工业出版社，2006.
[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，（1）：25-27.
[3]聂伟安，龙立平，熊文高，等.“实践-认识-再实践”教学方法在化学反应工程教学中的应用[J].化工高等教育，2007，（5）：86-88.
关键词：聚合物；成型加工；教学模式；教学改革
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）03-0268-02
一、前言
目前，全球聚合物材料年产量达数亿吨，在人们的生活和生产中具有不可替代的作用。聚合物制品的性能取决于聚合物本身的性质和成型工艺等。聚合物成型加工是获取高分子材料制品、体现材料特性和开发新材料的重要手段，是高分子材料学科的重要组成部分，这其中包含了许多高分子物理和高分子化学的相关问题，而且与生产实践密切相关。为了使学生能够全面了解和把握聚合物的成型加工技术，《聚合物成型加工》课程涵盖了诸多内容，包括影响聚合物性能的物理化学因素、添加剂、配方设计、聚合物流变学、聚合物共混与制备、成型加工设备、成型工艺等内容，是一门理论性和实践性紧密结合的课程。[1]
如何在教学过程中将基础理论和生产实践相结合，用理论知识来解决生产中遇到的问题，或通过实践中的具体例子来丰富和解释课程中的理论问题，使学生通过对本课程的学习真正掌握相关专业知识，具有高分子材料及其制品设计、生产和研究的科学思维以及创新研究素质，是本课程教学的核心问题。
鉴于上述特点，要学好本课程，就要求学生对高分子化学与高分子物理、成型加工的设备与工艺有一定的感知，讲授内容要有直观性。传统单一板书的授课方式已经难以满足该课程的教学要求，不易达到优秀的教学效果。[2]
针对这些问题，本课程在教学过程中对教学方法、教学模式进行了有益的改革与探索。将课堂讲授、动画仿真、实践教学、课外科研、生产实习相结合，形成了一套课内课外联动以提高教学质量和学习效果的新模式。
二、课堂教学改革
在课堂教学方面，首先要让学生明确聚合物成型加工是一门综合性和实用性很强的学科，近年来发展迅速，新技术和新产品层出不穷，社会和企业对相关人才的需求十分迫切，学好该课程对学生的未来大有裨益，从而激发学生学习的主动性和积极性。在教学过程中，一方面要重视对基础理论知识的讲解，让学生“知其然”又“知其所以然”，例如在讲解压延薄膜时要让学生知道薄膜存在各项异性，更要让他们知晓为何会产生各项异性，如何削弱或者利用各项异性设计想要的产品；另一方面，教师在课程教学中应注意结合成型加工领域的研究前沿和最新发展动态，介绍先进的成型加工设备、工艺和科技成果，丰富和活化教学内容，使教学内容与时代的步伐接轨，让学生能够掌握更多、更新的专业知识。
根据聚合物成型加工涉及的主体内容和本学科特色，该课程以“材料—设备—工艺—制品”为主线、以培养学生扎实的工程素养为目标来组织教学内容。在教学过程中，从高分子材料的加工原理出发，以成型加工的工程观点为着眼点，剖析各种聚合物材料或制品适合的成型加工方法，比较不同成型加工方法之间的共性和区别，使原本宽泛的课程内容集中化、系统化，便于学生归纳、总结和掌握抽象概念以及所涉及的实质问题。
在教学过程中，加强互动式教学[3]，通过教师与学生双方平等交流、探讨甚至辩论，加深学生对知识和现象的理解，进而激发教学双方的主动性、积极性和探索性，提高教学效果。考虑到本课程信息量大、知识点多，本课程教学还采用先进的技术手段辅助教学，使课程内容形象直观准确，在有限的课时内对课程全面系统、深入简出地讲解，让学生更容易的接收和理解。例如，采用多媒体授课可以根据需要随时由理论知识切换到相关的生产现场，既延伸了课堂又增强了授课的说服力，使同学们认识到理论来源于实际而又指导实际的事实，认识到学习本课程的价值和意义。在多媒体课件中增加了丰富的图片和三维动画，可以对学生原本陌生的加工设备、成型工艺、加工原理进行形象的演示，其效果远胜于教师的板书和口授。多媒体教学所选取的图片和动画素材源于国内外相关的精彩报告、精品课件以及在生产现场拍摄的与课程内容相关的聚合物成型加工过程，内容包括压制成型、挤出管材、注射成型、吹塑薄膜、二次成型（“注—拉—吹”工艺）、压延薄膜等，实现了课程的多媒体化、可视化，使学生对聚合物材料成型加工艺有了实际的感性认识，对成型加工过程有了“身临其境”的效果。
另外，课堂教学还充分利用学校的中试车间资源，将与成型加工设备相关的课堂由教室延伸到车间，教师与学生面对真实设备（如挤出机、吹膜机、注射剂等）一起学习其结构、组合、工作原理等。该尝试很好的克服了理论课程讲授时学生对所讲理论缺乏感性认识；成型工艺试验时学生对所做实验缺乏理论认知等矛盾。
三、课外教学改革
虽然上述课堂教学改革探索收到了良好的效果，但仍然未能真正实现教学目标，并且容易使学生眼高手低，实际工作时不能学以致用。《聚合物成型加工》是一门实践性很强的专业课程。因此，有必要对该课程开设配套的实验和实践教学。让学生在实验室和工厂中真实地了解和直观认识成型设备、工艺流程和制品的后处理与性能，开发学生的创新与创造力，培养学生用知识武装自己、解决实际问题的能力。
为此，江南大学通过开设为期两周的聚合物成型工艺实验、组织课外科研兴趣小组、组织学生参加高分子成型加工生产实习等课外环节，提高学生对《聚合物成型加工》的理解和学以致用的能力。
首先，围绕“材料—设备—工艺—制品”这条课程主线，将聚合物材料的选择、制备、成型加工以及性能测试等方面有机地联系起来，开设了一系列综合性成型工艺实验，包括包括聚丙烯的挤出和注塑、聚乙烯的挤出吹膜、聚氯乙烯的开炼机和密炼机混炼、聚氯乙烯混合物的压制成型等试验项目，这些实验涵盖了《聚合物成型加工》课程的主要成型工艺。例如，在聚合物的注射成型实验中，要求学生根据原料的结构与物性，优化成型加工工艺参数（温度、压力、保压时间），并对注塑制品的冲击/拉伸/弯曲/热变形温度等性能进行测试。通过理论学习与实验实践的交叉和对“材料—设备—工艺—制品—性能”之间关系的分析与构建，让学生系统有效地掌握所学知识，并获得灵活应用知识的能力，为下一步毕业设计和就业奠定良好的基础。 其次，本专业教师以开展国家级、省级、校级大学生创新实践活动为契机，积极组织学生参与聚合物制备、改性、制品设计等方面的创新课题。学生则分组参与自行设计或者与导师共同商定的课题研究，全面参与研究方案的制定、原材料的选择、共混配方与工艺的优化、制品的制备、制品的设计与性能测试、结果的总结汇报等过程。在专业导师的指导下，通过兴趣小组开展创新课题实践，不仅加深了学生对本课程内容的理解和掌握，还培养了科研创新的能力、分析问题的能力、解决问题的能力、团队协作的能力以及查阅文献和撰写报告的能力。举办课外兴趣小组活动五年多来，不少兴趣小组对自己的创新成果申请专利或者撰写论文，取得较好的效果，学生参与踊跃，目前兴趣小组对学生的覆盖面达80%以上。
此外，学校和学院加强与周边高分子材料企业的联系和交流，建立了10个实习实践基地，涉及聚合物成型加工的各个领域，包括橡胶模压成型、聚丙烯注射成型、多层挤出成型等。本专业每年由学院组织、专业老师带队，带领本专业相关年级全体学生深入到企业一线，参观学习聚合物成型加工的生产过程，听取工厂技术人员的相关介绍，实地了解成型设备、工艺流程、质量控制及生产线管理等，使学生对工业化生产有具体、直观的认识，真正将基础理论与实际应用结合起来，让学生掌握科学的方法，培养科学的思维，成为真正社会和企业所需要的有创造力的有用人才。
四、结语
综上所述，《聚合物成型加工》具有很强的工程应用性，学习该课程时要求学生建立起大工程的整体观。要达到这样的教学水平和目标，既要充分利用现代化的教学手段丰富课堂教学内容，又要借助课外资源充分调动学生参与实验实践的积极性，将理论学习与实践教学紧密结合，发挥其协同效应。通过近年来对本课程教学改革与探索，发现课内课外联动的教学模式能较好的适应本课程的教学要求，具有更好的教学效果。
参考文献：
[1]周达飞，唐颂超.高分子材料成型加工（第二版）[M].北京：中国轻工业出版社，2006.
[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，（1）：25-27.
[3]聂伟安，龙立平，熊文高，等.“实践-认识-再实践”教学方法在化学反应工程教学中的应用[J].化工高等教育，2007，（5）：86-88.