摘要:塑料成型工藝學(xué)是高分子材料與工程專業(yè)的專業(yè)核心課。針對本課程的特點及生產(chǎn)發(fā)展實際對本專業(yè)人才的要求,本文以教學(xué)理念更新為基礎(chǔ),針對教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和手段、考核方式等方面進(jìn)行了改革探索與實踐。通過對本門課程的改革與實踐建設(shè),初步實現(xiàn)了有效的課程教學(xué)模式,取得了良好的教學(xué)效果。
關(guān)鍵詞:塑料成型工藝學(xué);教學(xué)模式;自主學(xué)習(xí);創(chuàng)新能力;考核方式
中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2018)27-0143-03
我校開設(shè)的《塑料成型工藝學(xué)》課程歷史悠久,是高分子材料與工程專業(yè)方向的主要專業(yè)課程。該課程總學(xué)時為40學(xué)時,開課學(xué)期為第七學(xué)期。在分析總結(jié)本課程多年授課經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,為進(jìn)一步提高教學(xué)效果,筆者成功申請了“2017年西華大學(xué)校級教學(xué)團(tuán)隊建設(shè)項目”及“2017年西華大學(xué)校級教育教改項目”,并獲得資助。在此背景下,筆者從本課程的教學(xué)理念、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和手段及考核方式等方面,重構(gòu)了課程教學(xué)模式,進(jìn)一步凸顯了“以學(xué)生為中心的課堂教學(xué)理念,通過探索并嘗試了研究型教學(xué)模式,學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新能力,得到了有效提高。
一、《塑料成型工藝學(xué)》課程的目標(biāo)及要求
《塑料成型工藝學(xué)》是高分子材料與工程專業(yè)的一門專業(yè)核心課,在工科院校的高分子材料專業(yè)中都開設(shè)了此課程。該課程講述如何借助一切可行的成型過程將塑料原料轉(zhuǎn)變?yōu)閷嶋H產(chǎn)品。通過學(xué)習(xí)使學(xué)生全面了解塑料制品的成型加工方法、設(shè)計并優(yōu)化加工工藝條件及方法,并能熟練應(yīng)用課程相關(guān)的基本原理及方法來解決實際生產(chǎn)中遇到的工程問題,同時具備高分子材料加工及研究方面的能力和素養(yǎng)。為了深入學(xué)習(xí)塑料成型加工方面的理論知識,在該課程開設(shè)之前,學(xué)生已經(jīng)具備了高分子化學(xué)、高分子物理等課程的基礎(chǔ)知識,并初步建立了高聚物結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系的基本觀點。然而,塑料成型工藝學(xué)討論的主要是塑料成型加工過程中的結(jié)構(gòu)與性能變化,及各種塑料制品的成型方法,設(shè)備、原理及參數(shù)控制。課程內(nèi)容涉及多學(xué)科交叉,內(nèi)容面廣,特別是課程與生產(chǎn)實際應(yīng)用結(jié)合緊密,因此在規(guī)定的學(xué)時內(nèi)全面掌握該課程也并非易事。特別是在本科高校大力培養(yǎng)研究型、應(yīng)用型人才的時代要求背景下,培養(yǎng)學(xué)生主動利用課程基本原理去主動地解決問題的能力,是本課程的一個重要目標(biāo)及難點。
二、課程研究型教學(xué)模式的探索與實踐
本門課目前由材料科學(xué)與工程學(xué)院下屬的材料工程系教研室承擔(dān),經(jīng)過多年的積累,現(xiàn)在已經(jīng)形成由四位老師組成的教學(xué)團(tuán)隊。在教學(xué)過程中,多年來都采用多媒體教學(xué)為主,教學(xué)過程以課堂講授為主,加以少量的課堂互動及討論。經(jīng)過認(rèn)真反思,過去的教學(xué)過于重概念和理論而輕實踐及探究。顯然,這種傳統(tǒng)教學(xué)模式已不能滿足現(xiàn)代教育視野下對本科專業(yè)人才的培養(yǎng)要求,特別是應(yīng)用型、研究型人才的需求。在教學(xué)過程中,為了使課程更生動,以便激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高教學(xué)效果,在制作PPT過程中引入了許多設(shè)備工藝流程圖、各種零部件圖片等和成型動畫。實踐證明,這種教學(xué)模式能在較短時間內(nèi)傳遞較大量的信息知識,各種具體的成型工藝特點和控制因素等能直觀體現(xiàn),學(xué)生對理論層面的知識點掌握比較到位。但教學(xué)方法仍未突破傳統(tǒng)的教育觀念和模式。基于此,我們積極開展了研究型教學(xué)模式的探索與實踐,具體包括以下幾個方面。
(一)更新了教學(xué)理念
教學(xué)理念的更新是教學(xué)改革進(jìn)行的第一步。其核心是重構(gòu)教學(xué)過程中教與學(xué)的主體地位,將傳統(tǒng)的以教師為中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為中心。過去秉持的教學(xué)理念主要強調(diào)“講授”,長此以往,學(xué)生將失去自主學(xué)習(xí)、獨立思考及創(chuàng)新思考能力,學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高,熱情度不夠,教學(xué)效果難以達(dá)到課程預(yù)期。核心癥結(jié)就在于教學(xué)理念過于陳舊,學(xué)生在教學(xué)過程中的主體地位體現(xiàn)不夠?;诖耍诒菊n程教學(xué)過程中,針對重要理論及概念,適時向?qū)W生引入大量生產(chǎn)和科研實際問題,經(jīng)過學(xué)生思考,同時加以啟發(fā),并由學(xué)生分組討論并陳述這些實際問題體現(xiàn)出來的科學(xué)理論問題。實踐證明,在教學(xué)過程中,強化學(xué)生的主體地位,學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣得到激發(fā),研究探討和表達(dá)能力得到明顯提高。更重要的是課程教學(xué)目標(biāo)和重點內(nèi)容通過學(xué)生的討論和互動得到了更深刻的理解。學(xué)生學(xué)得更輕松,教師教學(xué)也更輕松了?;诮虒W(xué)理念的改革及成效,我們也在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和手段、考核方式等方面形成了行之有效的研究型教學(xué)模式。
(二)改革了配套的教學(xué)條件
在近幾年的教學(xué)實踐中,本教學(xué)團(tuán)隊結(jié)合教學(xué)實際與本校本專業(yè)人才培養(yǎng)的目標(biāo)及要求,在已有類似教材的基礎(chǔ)上,博覽眾長,并充分吸收了塑料成型工藝的最新技術(shù)和理論進(jìn)展。我們自編并出版了教材《塑料成型原理及工藝》,力圖用更清晰的邏輯、更生動的圖文來展示教學(xué)內(nèi)容。教材有機結(jié)合了現(xiàn)有的基礎(chǔ)理論和生產(chǎn)實際,同時考慮到現(xiàn)今塑料成型加工的最新技術(shù)及理論研究進(jìn)展,對教材內(nèi)容進(jìn)行了適當(dāng)?shù)难a充和完善。通過對學(xué)生的問卷調(diào)查發(fā)現(xiàn),學(xué)生認(rèn)為本團(tuán)隊自編的教材信息量大,與傳統(tǒng)的教材相比,更具有時代感。
(三)改革了教學(xué)內(nèi)容
為了真正實現(xiàn)以學(xué)生為中心的教學(xué)理念,并促使自編教材能更好地應(yīng)用于課堂教學(xué),我們對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了精心的組織和安排,并將研究型教學(xué)模式充分應(yīng)用于教學(xué)內(nèi)容的實施過程中。具體而言,在教學(xué)內(nèi)容中,新增了以下內(nèi)容:(1)實物展示?;诒菊n程實用性強的特點,在學(xué)生學(xué)習(xí)每一種成型工藝過程中,針對成型對象及成型所得的產(chǎn)品,我們通過將塑料材料,各種制品帶入課堂,并分發(fā)給學(xué)生。學(xué)生根據(jù)手中的塑料,分析該種塑料的結(jié)構(gòu)與性能,并提出加工過程中體現(xiàn)出來的物理化學(xué)性質(zhì)和這些性質(zhì)與加工方法的相關(guān)性。根據(jù)手中的塑料制品,預(yù)測其所需的原材料、通過何種成型加工方法實現(xiàn),需要何種加工設(shè)備及相應(yīng)的輔助設(shè)備,并大膽提出對產(chǎn)品改進(jìn)的設(shè)想和實現(xiàn)途徑。實踐證明,實物展示確實能將課堂重點內(nèi)容融入到學(xué)生的思考、討論及互動過程中,更重要的是學(xué)生對抽象知識點的理解與記憶更深刻了。這對于學(xué)生日后的學(xué)習(xí)及研究工作有重要的啟發(fā)意義。(2)引入了最新科技文獻(xiàn)內(nèi)容?!端芰铣尚凸に噷W(xué)》主要講述高分子加工工程領(lǐng)域的主要理論及實際應(yīng)用,塑料作為一種典型的高分子材料,在高分子材料中占據(jù)的比重較大,特別是隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展,塑料產(chǎn)品和零部件已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各類結(jié)構(gòu)材料和功能材料,塑料的成型加工已經(jīng)成為高分子工程中最活躍的研究領(lǐng)域之一,近年來,大量令人振奮的科研成果得以出現(xiàn)。然而,以塑料成型加工技術(shù)的快速發(fā)展的實際相比,教材內(nèi)容仍顯得相對滯后。為使學(xué)生能在學(xué)習(xí)經(jīng)典理論的基礎(chǔ)上能進(jìn)一步了解塑料成型加工的國內(nèi)外最新進(jìn)展,拓寬視野,提升專業(yè)熱愛度和強化專業(yè)素養(yǎng),在教學(xué)內(nèi)容中,適時引入相關(guān)最新科技文獻(xiàn)內(nèi)容。此外,課余給學(xué)生布置文獻(xiàn)查新任務(wù),并分組制作PPT,報道最新的加工查新技術(shù)及理論進(jìn)展,在課堂上進(jìn)行介紹、討論和答辯。實踐證明,學(xué)生一致認(rèn)為,快速發(fā)展的經(jīng)濟技術(shù)極大地促進(jìn)了成型加工技術(shù)與理論的發(fā)展,作為一名高分子專業(yè)人才,全面投身于專業(yè)技術(shù)的研究和開發(fā)責(zé)無旁貸,基于此,不僅使學(xué)生的創(chuàng)新思維能力,以及查閱文獻(xiàn)、歸納總結(jié)、語言表達(dá)等多方面的能力得到了提高,更重要的是學(xué)生的專業(yè)主人翁意識得到增強,為未來高分子專業(yè)人才隊伍的發(fā)展起到一定作用。(3)以身作則,引入團(tuán)隊科研成果。本教學(xué)團(tuán)隊全部由從事塑料成型加工的博士組成。多年來,團(tuán)隊成員主持和參研了多項國家級、省部級及企業(yè)委托項目,并獲得了一系列研究成果。為了促進(jìn)學(xué)生認(rèn)識到塑料成型加工的現(xiàn)實意義,樹立“課程理論及技術(shù)就在身邊”的觀點,我們在教學(xué)內(nèi)容上增加了“團(tuán)隊教師科研成果進(jìn)課堂”的環(huán)節(jié),通過大量的研究圖片和視頻、產(chǎn)物的展示,實現(xiàn)了課堂教學(xué)重點內(nèi)容與實際加工成型的有機結(jié)合。實踐證明,學(xué)生一致認(rèn)為“雖然置身于教室,但仿佛自己就在成型加工和科學(xué)研究的現(xiàn)場”。近年來,學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、分析及解決問題的能力得到提高。本科在校生參與到團(tuán)隊課題組的積極性和人數(shù)明顯增加。
(四)改革了教學(xué)方法及手段
良好的教學(xué)方法能促進(jìn)教學(xué)內(nèi)容的更好呈現(xiàn),對教學(xué)效果的取得具有重要的保障作用。為了更切實體現(xiàn)“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念,我們在教學(xué)方法上嘗試了“研究導(dǎo)向型”和“工作坊”教學(xué)方法。例如,在簡明講解一種成型工藝技術(shù)之后,要求學(xué)生能利用該技術(shù)成型一種或多種感興趣的塑料制品,并提出成型的技術(shù)路線、設(shè)備條件及工藝參數(shù)等。為此,我們將學(xué)生分組,形成不同的小工作坊,教師對每個小工作坊應(yīng)完成的具體內(nèi)容、要求及目標(biāo)、評價方法等提出具體要求,并為每個小工作坊提供必要的條件(如制圖所需要的筆和紙張等)。在規(guī)定的時間內(nèi),經(jīng)各個小工作坊討論后,派出一名學(xué)生代表上講臺展示本工作坊的設(shè)計理念及具體細(xì)節(jié),之后需對其余工作坊同學(xué)的提問進(jìn)行現(xiàn)場答辯,并由其余工作坊對此工作坊打分評定成績。之后教師對成績好的工作坊給予獎勵。在這個過程中,教師需要給予各小組必要的啟發(fā)與互動。最后需要對各個小工作坊的設(shè)計給予點評。經(jīng)過多次實踐,我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生的創(chuàng)新性思維方式、主觀參與度、發(fā)現(xiàn)問題、分析問題及解決問題的能力得到了提升。這種“研究導(dǎo)向型”和“工作坊”的教學(xué)方法深受學(xué)生歡迎。
(五)改革了考核評價方式
如上所述,通過切實改革教學(xué)理念、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法與手段,學(xué)生的學(xué)習(xí)中心地位得以體現(xiàn),更好地達(dá)成了課堂教學(xué)目標(biāo)及要求。最終的考核評價方式應(yīng)適于新的教學(xué)模式。多年來,對學(xué)生成績的最終評定都主要依賴于期末閉卷考試成績,這種評價方式已經(jīng)不能適于新的教學(xué)模式,更不能充分體現(xiàn)對學(xué)生學(xué)習(xí)過程各個環(huán)節(jié)的評價。鑒于此,我們對課程的考核方式進(jìn)行了改革嘗試,設(shè)定課程總分為100分,期末考試成績由原來的占比90%降低為50%,考試試題主要考核學(xué)生對基礎(chǔ)知識的掌握程度;平時考核占比由原來的10%提高到50%,這一部分主要由課堂表現(xiàn)(師生互動及專題討論)、作業(yè)、實驗課程、PPT展示及陳述等部分組成,這些環(huán)節(jié)主要體現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的參與性、自主性及創(chuàng)新性等多方面的綜合素質(zhì)和能力。實踐證明,這種突出過程考核的評價機制更能客觀反映學(xué)生在整個學(xué)習(xí)活動中的實際表現(xiàn),雖然對學(xué)生在整個學(xué)習(xí)過程中的能力要求提高了,但卻深受學(xué)生歡迎,而且學(xué)生的總評成績比過去提高了。
三、展望
塑料成型工藝學(xué)在高分子材料專業(yè)的教學(xué)體系中具有重要地位,此課程的學(xué)習(xí)能為高分子材料領(lǐng)域工程技術(shù)人才的輸送提供重要的支撐。然而,結(jié)合本課程的特點及實際生產(chǎn)的發(fā)展與需要,教師要上好本課程、學(xué)生要學(xué)好本課程也并非易事。作為一線教師,需要不斷探索更有效的教學(xué)模式及教學(xué)方法,但首先應(yīng)該在教學(xué)理念方面大膽突破和創(chuàng)新,切實增強學(xué)生學(xué)習(xí)的主體性地位。隨著當(dāng)前科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,新的塑料成型技術(shù)及理論不斷涌現(xiàn),作為教師,不僅應(yīng)不斷豐富自己的專業(yè)知識,提升自身的科學(xué)研究水平,還應(yīng)將這些最新的知識融入到課堂教學(xué)過程中,通過更有效的教學(xué)方法將其傳遞給學(xué)生,并激發(fā)和提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)和探究的意識和能力。教學(xué)需要研究,更需要實踐,希望教學(xué)同仁們一起來思考,不斷探索符合時代發(fā)展需要的教學(xué)模式,為培養(yǎng)現(xiàn)代社會發(fā)展的專業(yè)人才貢獻(xiàn)一份力量。
參考文獻(xiàn):
[1]劉冰,陳厚,倪文莉.以科學(xué)本質(zhì)為基礎(chǔ)的研究型教學(xué)新思路[J].高等理科教育,2011,(3):74-78.
[2]余秀蘭.研究型教學(xué):教學(xué)與科研的雙贏[J].江蘇高教,2008,(5):60-63.
[3]林海,李虹,袁建美等.大學(xué)研究型教學(xué)的理論與實踐探索[J].北京科技大學(xué)學(xué)報:社會科學(xué)版,2013,29(1):94-99.
[4]張安富.改革教學(xué)方法探索研究型教學(xué)[J].中國大學(xué)教學(xué),2012,(1):65-67.
[5]李樂山.高等學(xué)校進(jìn)行研究型教學(xué)的方法與意義[J].西安交通大學(xué)學(xué)報:社會科學(xué)版,2008,28(1):92-96.
[6]孫澤平.關(guān)于應(yīng)用型本科院校人才培養(yǎng)改革的思考[J].中國高教研究,2011,(4):55-57.
[7]卞軍,藺海蘭.塑料成型原理及工藝[M].成都:西南交通大學(xué)出版社,2015.