专业实验中教学方法的改进

孙鹤

摘要：以《复合材料专业实验》课程为例，根据复合材料专业实验的课程特点，通过四个方面对教学方法提出改进意见。（1）合理布局，搭建平台;（2）激发兴趣，主动探索;（3）设计精巧，规范操作;（4）图文并茂，灵活分析。实践结果表明，教学方法的改进确实提高了学生的学习兴趣和实验操作能力，加深了学生对复合材料加工工艺流程的认识与理解。

关键词：专业实验;教学;改进

中图分类号：G642.0     文獻标志码：A     文章编号：1674-9324（2019）10-0275-02

大学的本科教育，作为学生进入社会、步入工作岗位的“预备教育”，不仅要教授学生理论知识，而且要培养学生动手能力，切实做到理论与实际相结合。而复合材料这门学科，由于不仅包含大量的原材料，而且涉及很多复合材料的制备工艺与流程，所以实验是培养方案中非常重要的一个环节。

由于复合材料的专业实验，一般安排从本科的第二年或者第三年开始，这个时候，学生们已经完成四大化学的基础实验，因此，对于实验已经有了一定的认识和理解。所以，在制定复合材料专业实验的培养方案时，应考虑到学生已经有了一定的实验基础，专业实验的教育目标，是提高学生对于本专业所涉及工艺流程的认识与领悟。

经过两年的摸索、实践与总结，对于专业实验提出以下几点教学改革建议，以期提高学生的学习兴趣与操作能力，加深学生对各种复合材料成型工艺的理解。

一、合理布局，搭建平台

这一点至关重要，为了井然有序地进行实验，同时让学生从认识、了解到实现熟悉复合材料成型工艺的整体流程的教学目标，老师应该根据培养方案的逻辑思路，将实验室合理布局，搭建专业实验平台。

复合材料专业实验的培养方案中，一般拟定首先讲授的是混合工艺，因为混合是复合材料制备的初始步骤，只有混合均匀，并且物料满足一定粘度要求后，才能进行下一步的成型。混合工艺涉及的设备种类很多，包括单、双、行星螺杆混合机，Z形捏合机，高速混合机，开炼机和密炼机等，实验室根据自己的要求，会购置一台或者两台混合工艺的设备。然后讲解工业上常用的成型工艺，如挤出工艺和注射工艺等，涉及的设备包括单、多螺旋杆挤出机、柱塞式挤出机、移动螺杆式注射机和立式注射机等。

从混合工艺与挤出、注射工艺的逻辑关系可以看出，物料首先经过均匀混合后，然后进行挤出或者注射成型，因此，从理论上进行工艺设计，可以将混合后的物料，直接传输到挤出机、注射剂中，进行连续生产。而目前，有很多混合与挤出、注射联用的设备，如单、双螺杆设备，可以先将物料加入加料系统中，然后通过传动系统传输到料筒中，根据实际要求进行加热，最后通过挤压系统，将混合均匀的物料挤出、注射成型。

因此，在进行设备布局的时候，应该将混合设备与挤出、注射设备，放置在同一领域中，虽然会安排两次或者三次实验给学生讲述工艺过程，完成实验，但是，每次实验均会看到上一次实验的设备，回忆起上次实验的内容与过程，有效地加深学生的印象。同时，建立连续的、具体的、形象的复合材料生产流程的思维体系。

二、激发兴趣，主动探索

在各个年龄段的教育中，“激发兴趣”都是永恒的话题，“兴趣盎然”是老师们向往的、理想的教育方式。

兴趣作为内驱动力，可以非常切实有效地提高学生的认知、理解与探索能力，老师们不用挖空心思地吸引学生的注意力，不用反复强调课堂纪律，学生们就会主动地去学、去问、去探索。

那么，在复合材料专业实验中，如何激发学生们的兴趣呢？

首先，在理论知识的讲授中，要留一些让学生感兴趣的伏笔，例如，找一些外形漂亮的或者日常生活中常用的复合材料制品，问学生们想知道这些产品是怎么制造出来的吗？我们会在专业实验中进行讲解，并且通过学生们自己的实际操作，制备出来一些成品，供大家收藏。

然后，在实验准备阶段，应该给学生们演示一些相关的图片和视频，在教育中流传着“一图胜万言”这句话，经过实践证明，相比枯燥地讲解，具体的图像或者视频不仅会有效地激发学生们的兴趣，在课堂中，即使是在“专心”玩手机的同学，老师在播放视频的时候都会抬头看，足以证明视频对于学生的吸引力。同时，视频也会给同学留下非常深刻的印象，加深对工艺和设备的理解。

最后，让学生带着问题，联系之前在课堂中讲授的理论知识，使学生回忆起课堂中老师做的一些伏笔，进行设备的实际操作。在制造的过程中可能会出现一些问题，鼓励学生独立思考，经过探索，主动解决一些重点和难点问题，最终制造出设计的产品。

三、设计精巧，规范操作

实验课程的教学效果，很大程度取决于实验的设计。实验设计的简洁、合理、精巧，学生们不仅容易理解，而且操作起来也更顺手，反之，如果实验设计的复杂繁冗，不仅给操作带来一定困难，而且可能在规定时间内完不成实验，使教学效果不佳。

对于实验的设计，一方面需要老师具备扎实的理论基础，另一方面要求老师非常熟悉实验原材料的性质、产品制备工艺的流程以及设备的操作与维护。在制定实验方案前，老师应该进行多次的、反复的实验，摸索出最佳的配方和工艺条件，结合实践教学，制定出实验设计书。

另外，在实验教学环节中，操作规范，是考察学生动手能力的一项重要指标。鉴于学生活泼好动的天性，对于各种实验设备充满好奇，不时地摸一摸、碰一碰、研究研究设备，这样不仅可能会无意中损害某些设备，更重要的是存在潜在的安全隐患。因此，在进实验室之前，老师一定要做好“岗前”培训，细致讲解规定，强调安全问题。学生进入实验室后，老师要做到严格监督与管理，此时可以请助课的老师或者同学帮忙监督，切实做到让学生遵守纪律，遵守设备的操作规程，尤其是遵守实验室与设备的安全规范。

在实际操作的过程中，要时刻纠正学生错误的操作方法，保证学生对设备的操作正确规范，即做到从“头”就是对的，作为“预先演戏”，无论从实际操作上，还是从思想认识上，均为以后学生步入相关的工作岗位打下良好的基础。

四、图文并茂，灵活分析

同学在做完每次的专业试验后，以上交实验报告的形式来评价成绩，而且一般情况下，实验报告在最终成绩评定中占的比重较高，60-70%左右。

以往的实验报告，经常是让学生手写、画表格、計算、分析数据等。鉴于复合材料专业实验涉及很多工艺流程和工程设备的特殊性，将实验报告改成电子版的形式。在实验报告中，学生可以插入设备的实物图、剖面图、原理图等，并对其进行描述与解释，对于实验结果进行灵活分析。同时，可以将经过自己实际操作所制造出来的产品图片，插入实验报告中，从原材料和工艺方面，分析产品的缺陷与优点，以及改进的方案。

这样，可以实现学生完成从理论走向实际的教学目标，不仅熟悉了整体工艺流程，理解每一步工艺过程的意义与前后流程之间的逻辑关系，同时，让同学们独立思考，主动探索，增强同学解决实际问题的能力，不再纸上谈兵，而是实实在在地学习到了和掌握了复合材料的生产工艺。

以上四点是经过两年的实验教学总结的一些经验，在实践应用中，得到了同学较好的反馈意见。作为大学教师，不仅在课堂上要善于观察学生的反应，勤于思考、分析和总结，在课下，也应该和学生多沟通，了解学生的真实想法和需要，将学生的建议运用到教学中，师生共同进步，提高教学质量。

Improvement of Teaching Method in the Professional Experiment

SUN He

（Department of Chemistry，Baotou Techers' College，Baotou，Inner Mongolia 014000，China）

Abstract：According to the course features of professional experiments，we proposed four suggestions to improve the course content and teaching method，taking "Professional Experiments on Composite Materials" as an example.（1） Consider reasonably and build the platform;（2） Stimulate interest and explore actively;（3） Exquisite design and standard operation;（4） Illustrated presentation and flexible analysis.Practical results showed that the improvement of teaching method did improve the learning interest and experimental operation ability of students，and deepens the cognition and understanding of students for processing process of composite materials.

Key words：professional experiments;teaching;improvement