《塑料成型工艺学》课程研究型教学模式的探索与实践

摘要：塑料成型工艺学是高分子材料与工程专业的专业核心课。针对本课程的特点及生产发展实际对本专业人才的要求，本文以教学理念更新为基础，针对教学内容、教学方法和手段、考核方式等方面进行了改革探索与实践。通过对本门课程的改革与实践建设，初步实现了有效的课程教学模式，取得了良好的教学效果。

关键词：塑料成型工艺学；教学模式；自主学习；创新能力；考核方式

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）27-0143-03

我校开设的《塑料成型工艺学》课程历史悠久，是高分子材料与工程专业方向的主要专业课程。该课程总学时为40学时，开课学期为第七学期。在分析总结本课程多年授课经验的基础上，为进一步提高教学效果，笔者成功申请了“2017年西华大学校级教学团队建设项目”及“2017年西华大学校级教育教改项目”，并获得资助。在此背景下，笔者从本课程的教学理念、教学内容、教学方法和手段及考核方式等方面，重构了课程教学模式，进一步凸显了“以学生为中心的课堂教学理念，通过探索并尝试了研究型教学模式，学生的自主学习和创新能力，得到了有效提高。

一、《塑料成型工艺学》课程的目标及要求

《塑料成型工艺学》是高分子材料与工程专业的一门专业核心课，在工科院校的高分子材料专业中都开设了此课程。该课程讲述如何借助一切可行的成型过程将塑料原料转变为实际产品。通过学习使学生全面了解塑料制品的成型加工方法、设计并优化加工工艺条件及方法，并能熟练应用课程相关的基本原理及方法来解决实际生产中遇到的工程问题，同时具备高分子材料加工及研究方面的能力和素养。为了深入学习塑料成型加工方面的理论知识，在该课程开设之前，学生已经具备了高分子化学、高分子物理等课程的基础知识，并初步建立了高聚物结构与性能关系的基本观点。然而，塑料成型工艺学讨论的主要是塑料成型加工过程中的结构与性能变化，及各种塑料制品的成型方法，设备、原理及参数控制。课程内容涉及多学科交叉，内容面广，特别是课程与生产实际应用结合紧密，因此在规定的学时内全面掌握该课程也并非易事。特别是在本科高校大力培养研究型、应用型人才的时代要求背景下，培养学生主动利用课程基本原理去主动地解决问题的能力，是本课程的一个重要目标及难点。

二、课程研究型教学模式的探索与实践

本门课目前由材料科学与工程学院下属的材料工程系教研室承担，经过多年的积累，现在已经形成由四位老师组成的教学团队。在教学过程中，多年来都采用多媒体教学为主，教学过程以课堂讲授为主，加以少量的课堂互动及讨论。经过认真反思，过去的教学过于重概念和理论而轻实践及探究。显然，这种传统教学模式已不能满足现代教育视野下对本科专业人才的培养要求，特别是应用型、研究型人才的需求。在教学过程中，为了使课程更生动，以便激发学生的学习兴趣，提高教学效果，在制作PPT过程中引入了许多设备工艺流程图、各种零部件图片等和成型动画。实践证明，这种教学模式能在较短时间内传递较大量的信息知识，各种具体的成型工艺特点和控制因素等能直观体现，学生对理论层面的知识点掌握比较到位。但教学方法仍未突破传统的教育观念和模式。基于此，我们积极开展了研究型教学模式的探索与实践，具体包括以下几个方面。

（一）更新了教学理念

教学理念的更新是教学改革进行的第一步。其核心是重构教学过程中教与学的主体地位，将传统的以教师为中心转变为以学生为中心。过去秉持的教学理念主要强调“讲授”，长此以往，学生将失去自主学习、独立思考及创新思考能力，学生学习兴趣不高，热情度不够，教学效果难以达到课程预期。核心症结就在于教学理念过于陈旧，学生在教学过程中的主体地位体现不够。基于此，在本课程教学过程中，针对重要理论及概念，适时向学生引入大量生产和科研实际问题，经过学生思考，同时加以启发，并由学生分组讨论并陈述这些实际问题体现出来的科学理论问题。实践证明，在教学过程中，强化学生的主体地位，学生的学习兴趣得到激发，研究探讨和表达能力得到明显提高。更重要的是课程教学目标和重点内容通过学生的讨论和互动得到了更深刻的理解。学生学得更轻松，教师教学也更轻松了。基于教学理念的改革及成效，我们也在教学内容、教学方法和手段、考核方式等方面形成了行之有效的研究型教学模式。

（二）改革了配套的教学条件

在近几年的教学实践中，本教学团队结合教学实际与本校本专业人才培养的目标及要求，在已有类似教材的基础上，博览众长，并充分吸收了塑料成型工艺的最新技术和理论进展。我们自编并出版了教材《塑料成型原理及工艺》，力图用更清晰的逻辑、更生动的图文来展示教学内容。教材有机结合了现有的基础理论和生产实际，同时考虑到现今塑料成型加工的最新技术及理论研究进展，对教材内容进行了适当的补充和完善。通过对学生的问卷调查发现，学生认为本团队自编的教材信息量大，与传统的教材相比，更具有时代感。

（三）改革了教学内容

为了真正实现以学生为中心的教学理念，并促使自编教材能更好地应用于课堂教学，我们对教学内容进行了精心的组织和安排，并将研究型教学模式充分应用于教学内容的实施过程中。具体而言，在教学内容中，新增了以下内容：（1）实物展示。基于本课程实用性强的特点，在学生学习每一种成型工艺过程中，针对成型对象及成型所得的产品，我们通过将塑料材料，各种制品带入课堂，并分发给学生。学生根据手中的塑料，分析该种塑料的结构与性能，并提出加工过程中体现出来的物理化学性质和这些性质与加工方法的相关性。根据手中的塑料制品，预测其所需的原材料、通过何种成型加工方法实现，需要何种加工设备及相应的辅助设备，并大胆提出对产品改进的设想和实现途径。实践证明，实物展示确实能将课堂重点内容融入到学生的思考、讨论及互动过程中，更重要的是学生对抽象知识点的理解与记忆更深刻了。这对于学生日后的学习及研究工作有重要的启发意义。（2）引入了最新科技文献内容。《塑料成型工艺学》主要讲述高分子加工工程领域的主要理论及实际应用，塑料作为一种典型的高分子材料，在高分子材料中占据的比重较大，特别是随着经济的快速发展，塑料产品和零部件已经广泛应用于各类结构材料和功能材料，塑料的成型加工已经成为高分子工程中最活跃的研究领域之一，近年来，大量令人振奋的科研成果得以出现。然而，以塑料成型加工技术的快速发展的实际相比，教材内容仍显得相对滞后。为使学生能在学习经典理论的基础上能进一步了解塑料成型加工的国内外最新进展，拓宽视野，提升专业热爱度和强化专业素养，在教学内容中，适时引入相关最新科技文献内容。此外，课余给学生布置文献查新任务，并分组制作PPT，报道最新的加工查新技术及理论进展，在课堂上进行介绍、讨论和答辩。实践证明，学生一致认为，快速发展的经济技术极大地促进了成型加工技术与理论的发展，作为一名高分子专业人才，全面投身于专业技术的研究和开发责无旁贷，基于此，不仅使学生的创新思维能力，以及查阅文献、归纳总结、语言表达等多方面的能力得到了提高，更重要的是学生的专业主人翁意识得到增强，为未来高分子专业人才队伍的发展起到一定作用。（3）以身作则，引入团队科研成果。本教学团队全部由从事塑料成型加工的博士组成。多年来，团队成员主持和参研了多项国家级、省部级及企业委托项目，并获得了一系列研究成果。为了促进学生认识到塑料成型加工的现实意义，树立“课程理论及技术就在身边”的观点，我们在教学内容上增加了“团队教师科研成果进课堂”的环节，通過大量的研究图片和视频、产物的展示，实现了课堂教学重点内容与实际加工成型的有机结合。实践证明，学生一致认为“虽然置身于教室，但仿佛自己就在成型加工和科学研究的现场”。近年来，学生学习的积极性、分析及解决问题的能力得到提高。本科在校生参与到团队课题组的积极性和人数明显增加。

（四）改革了教学方法及手段

良好的教学方法能促进教学内容的更好呈现，对教学效果的取得具有重要的保障作用。为了更切实体现“以学生为中心”的教学理念，我们在教学方法上尝试了“研究导向型”和“工作坊”教学方法。例如，在简明讲解一种成型工艺技术之后，要求学生能利用该技术成型一种或多种感兴趣的塑料制品，并提出成型的技术路线、设备条件及工艺参数等。为此，我们将学生分组，形成不同的小工作坊，教师对每个小工作坊应完成的具体内容、要求及目标、评价方法等提出具体要求，并为每个小工作坊提供必要的条件（如制图所需要的笔和纸张等）。在规定的时间内，经各个小工作坊讨论后，派出一名学生代表上讲台展示本工作坊的设计理念及具体细节，之后需对其余工作坊同学的提问进行现场答辩，并由其余工作坊对此工作坊打分评定成绩。之后教师对成绩好的工作坊给予奖励。在这个过程中，教师需要给予各小组必要的启发与互动。最后需要对各个小工作坊的设计给予点评。经过多次实践，我们发现学生的创新性思维方式、主观参与度、发现问题、分析问题及解决问题的能力得到了提升。这种“研究导向型”和“工作坊”的教学方法深受学生欢迎。

（五）改革了考核评价方式

如上所述，通过切实改革教学理念、教学内容、教学方法与手段，学生的学习中心地位得以体现，更好地达成了课堂教学目标及要求。最终的考核评价方式应适于新的教学模式。多年来，对学生成绩的最终评定都主要依赖于期末闭卷考试成绩，这种评价方式已经不能适于新的教学模式，更不能充分体现对学生学习过程各个环节的评价。鉴于此，我们对课程的考核方式进行了改革尝试，设定课程总分为100分，期末考试成绩由原来的占比90%降低为50%，考试试题主要考核学生对基础知识的掌握程度；平时考核占比由原来的10%提高到50%，这一部分主要由课堂表现（师生互动及专题讨论）、作业、实验课程、PPT展示及陈述等部分组成，这些环节主要体现学生在学习过程中的参与性、自主性及创新性等多方面的综合素质和能力。实践证明，这种突出过程考核的评价机制更能客观反映学生在整个学习活动中的实际表现，虽然对学生在整个学习过程中的能力要求提高了，但却深受学生欢迎，而且学生的总评成绩比过去提高了。

三、展望

塑料成型工艺学在高分子材料专业的教学体系中具有重要地位，此课程的学习能为高分子材料领域工程技术人才的输送提供重要的支撑。然而，结合本课程的特点及实际生产的发展与需要，教师要上好本课程、学生要学好本课程也并非易事。作为一线教师，需要不断探索更有效的教学模式及教学方法，但首先应该在教学理念方面大胆突破和创新，切实增强学生学习的主体性地位。随着当前科学技术的飞速发展，新的塑料成型技术及理论不断涌现，作为教师，不仅应不断丰富自己的专业知识，提升自身的科学研究水平，还应将这些最新的知识融入到课堂教学过程中，通过更有效的教学方法将其传递给学生，并激发和提高学生自主学习和探究的意识和能力。教学需要研究，更需要实践，希望教学同仁们一起来思考，不断探索符合时代发展需要的教学模式，为培养现代社会发展的专业人才贡献一份力量。

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