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关键词:高分子材料;成型;控制
0 前言
作为一种实际应用效果良好的材料,高分子材料在近期得到了广泛的应用。研究高分子材料成型及控制,能够更好地提升其实践水平,从而有效保证高分子材料的整体效果。本文从概述高分子材料的相关内容着手本课题的研究。
1 概述
现阶段我国在高分子合成材料方面取得了很大的进步,相关行业的生产活动也在不断发展壮大,高分子材料成型加工技术被运用与汽车等工业生产活动之中。高分子合成材料行业已经发展成为我国的重要经济类产业,是国民经济的重要组成部分。由于高分子材料的特性,必须加强对高分子材料的系统性研究,了解高分子材料的成型过程以及控制对策,为高分子材料工业的发展提供依据,是我国科研工作的重要任务。高分子材料成型加工技术属于一门重要的科学,国内外著名的专家学者都对其予以高度关注,将与化学、物理等方面的专业内容融入到高分子材料成型加工技术中,为研究工作的开展提供科学依据。
2 高分子材料的基本成型方法
2.1 挤出成型
高分子材料的基础成型是通过螺杆旋转加压的方式,不间断的将已经成型的材料由有机筒挤出来,挤入到机头中去,熔融物料通过机头口模成型为与口模形状相仿的型坯,然后借助相应的牵引工具把成型的材料不断的在模具中提取出来,并对其进行冷却处理,进而得到相应的形状。挤出成型是一项系统性的工程,由入料、塑化、成型以及定性等过程,每个环节都对高分子材料的成型起到关键性的作用。
2.2 吹塑成型
吹塑就是通过中空吹塑的方式来实现的,主要是依靠气体的压力,来促使处于闭合状态的热熔型胚发生鼓胀,进而形成中空制品的技术过程。吹塑成型是高分子材料成型的另一种主要方式,具有发展快、效率高的特点。吹塑成型的主要加工模式是挤出、注塑和拉伸,是目前常用的三种吹塑方法。
2.3 注塑成型
一般情况下,我国高分子材料加工行业普遍采用的成型方法是注塑成型,其面对的生产对象大都是空间感强、立体式的材料形状,在塑料生产方面具有诸多的优势,受到了企业的广泛关注和应用。注塑成型方式应用的范围相对较广,成型操作所需时间短、多样的花色、生产效率高等等优点,是高分子材料成型最具实用性的方法。
3 现阶段高分子材料成型技术的优化与创新分析
3.1 聚合物动态反应加工技术及设备
现阶段,通过对国内外高分子材料成型技术的研究,大都采用反应加工设备来开展工作,但是,该反应加工设备的原理是在原有的混合、混炼设备上进行完善与优化所生产的产品,其还存在多方面的问题,处于不成熟阶段,传热、混炼过程等都是其中的典型问题。另一方面,设备引进和使用投资大、能耗高,噪音污染严重、密封困难。
利用聚合物动态反应加工技术及设备来创新与优化高分子材料成型加工工作,相较于传统的技术有了很大的进步,加工原理以及设备的组成都有所不同。此种技术的应用,其核心内容是将电磁场条件下的机械振动厂投入到高分子材料的机头挤出操作中,能够实现对化学反应、生成物的聚合结构、制品的各项变化等的控制,起到了良好的应用效果。
3.2 新材料制备新技术
信息与科学技术的不断发展,在各个领域都得到了广泛的应用,为了优化和升级高分子材料成型加工技术,可将信息存储光盘应用到加工技术中,利用盘基来直接实现反应成型技术的构建,整个成型技术形成动态式、链条式的操作流程,树脂的生产与加工、储备与运送,再到盘基的成型,探索出酯交换的链条式生产与加工技术,能有效控制能源的使用率、提高成品的质量。
新材料制备新技术的出现,为高分子材料加工行业的发展提供了发展契机,动态全硫化制备技术也是其中的代表,是我国科学技术不断发展的重要体现,新技术的应用与振动力场具有密切的联系,可以更为直观有效的控制硫化的整个过程,能很好的应对硫化过程中所遇到与相态有关的反转类问题。针对此项技术,科学家应致力于研究与技术相匹配的更具全面化的设备,为我国高分子材料加工水平提供技术支撑。
4 高分子材料在成型过程中的控制
近年来,我国由于综合国力的提升,在科学领域取得了一项又一项瞩目的成绩,其中高分子材料在成型过程中的控制是研究的主要课题之一。高分子材料在一定条件下极易发生结构上变化,温度、外力等都是影响高分子材料所形成的聚合物的结构与形态,同时在外部条件的影响下,高分子材料还会发生聚集形态上的变化,一系列的问题都是现阶段科学家研究的主要问题。通过不断的研究,科学家得出了一系列的成果,实现对新型高分子材料的开发,形成了多元化的高分子材料群体,并投入实际的应用之中,促进了高分子材料工业的发展。通过研究,科学家发现,大部分聚合物多相体系存在不相溶的现象,制约着成型过程中的控制工作,为了改善此类情况,可以适当的融入第三组分。在聚合物生产与加工的过程中,所研制出的产品会处于温度不稳定的环境中,由于制品极易受到温度的影响而发生形态和结构上的变化,进而影响其性能,应加强对制品温度的控制。由于制品的温度会随着时间推移为发生动态上的变化,可见,了解在非等温场条件下,聚合物、共混物制品温度与时间的变化关系是非常关键的,并对变化的规律进行总结,可为成型过程中的形态结构控制提供依据。
5 结语
本文以高分子材料成型方法和控制进行了具体性的分析,我们可以发现,高分子材料的多项优势决定了其在实践中的应用地位,有关人员应该从其客观实际需求出发,充分利用自身有利条件,研究制定最为符合实际的成型及控制实施方案。
参考文献:
[1]杨帆.浅析高分子材料成型加工技术[J].应用科学,2011(08):66-68.
关键词: 高分子材料 加工助剂 多媒体 案例教学
高分子材料在工业、农业、交通运输、国防工业、人民生活、医疗卫生等各个领域有广泛应用,是现代社会中衣、食、住、行、用各个方面不可缺少的材料[1]。高分子材料的成型加工是高分子专业研究的重要主题,相应助剂对提高高分子材料的合成效率、加工性能、使用性能有着至关重要的作用,随着助剂行业的发展,助剂品种日益繁多[2]。《高分子材料加工助剂》就是面向高职、高教学生开设的一门高分子专业课程,通过多年本门课教学,笔者总结出以下教学方法。
1.讲明本课程在高分子专业知识构成中的作用
合成与加工成型是高分子材料专业研究的两大主题,其中加工成型离不开高分子加工助剂相关专业知识,因为对助剂的品种和性能不了解,成型加工的工艺设计与控制难以进行[3]。助剂在配合塑炼和基本成型过程中起这样的作用:加工过程中改善聚合物的工艺性能,影响加工条件,提高加工效率;改进制品性能,提高它们的使用价值和寿命。概括起来说,助剂和聚合物是相互依存的关系。聚合物的研究和生产先于助剂,但只有在具备适当助剂和加工技术的条件下,它们才有广泛的用途。
因此,高分子材料加工助剂是高分子专业知识构成中重要组成部分,本专业学生应形成这样的概念:从事高分子材料加工成型过程的工艺设计和控制工作离不开高分子材料加工助剂的相关知识。
2.本课程教材的选择
目前,市面上有不同教材可供教学选择,针对不同教学对象和教学大纲的具体要求,老师应相应选择教材。笔者选用方海林主编的《高分子材料加工助剂》,该教材面向本科生教学,通过教材学习,学生对高分子材料加工中常用助剂的概况、作用机理、品种合成、性质及其应用等有全面深入的理解;通过具体工艺及配方学习,认识它们对材料的工艺和性能的影响,具有一定解决实际问题的能力。当然,由于教学过程中课程设定为32学时,老师可根据学生学习兴趣适当取舍,如第九章剂、发泡剂、着色剂、发泡剂的讲解可以适当缩减一些,而第二章增塑剂内容可以适当补充一些书本以外的知识。
3.本课程的教学方法
3.1多媒体结合板书
信息拓展展示以多媒体为主,重点问题讲解以板书为主[4]。对于《高分子材料加工助剂》课程教学,多媒体课件重点在以下三个方面突出应用:(1)当涉及大量信息拓展或者多种形式的直观展示时,以多媒体为主,如各种助剂的外观图片、合成助剂的工艺流程图、同一类助剂各种典型的化学结构式展示等。(2)对于大量公式推导、文字描述可以通过多媒体方式进行,这样可以比较准确完整地反映同时节省大量授课时间。板书的引导会带动学生的思维层层深入,更容易将一个知识点讲透。如讲热稳定剂、光稳定剂的作用机理时,通过板书讲解与分析,可以引导学生思考,更容易将难点讲透。
3.2案例教学法
案例教学法是一项系统工程,需要教师精心创设教学情境,巧妙设置探究问题,引导学生在分析案例中研究问题,从而形成认识、发展能力、升华情感,并借助情境与问题实现教学目标[5]。对于《高分子材料加工助剂》课程教学,工厂已经采用的一些助剂配方设计实例都是鲜活的案例,教师可以在课堂上大量引入配方实例,通过对配方实例的分析,告诉学生各种助剂在配方中起什么作用,在配方设计时遵循什么样的设计规律,为学生将来从事配方设计打下良好的基础。
3.3课后在线答疑
现在学生几乎达到人手一台电脑,学生对电脑的常用操作基本熟练,特别是一些交流工具,如电子邮件、QQ在线聊天甚至视频对话等,笔者认为借助互联网进行学生课后答疑是一种教学辅助方法。学生在课后学习,如在做课后作业时遇到问题,借助电子邮件向老师提问,可以提高学生学习效率。当然,这种答疑方法有待进一步探索,如果老师每天进行大量邮件答疑会增加教学负担,这时可以采取更灵活的方法如建立QQ群,在指定时间内在线群聊进行答疑等。
4.成绩考核与评价
《高分子材料加工助剂》考核可以选用考试、小论文、大作业等方式进行,由于这是一门应用性很强的课程,学生将来运用相关知识时需要很强的主观能动性。笔者经过多年实践认为用小论文考核更符合这门课的学习规律,因为写小论文本身就是学生一个再次学习的过程,这个过程需要查阅比较多的资料,将内容很好地组织,还要形成自己的认识及评价。布置完小论文题目后,一般会提出以下写作要求:写作紧扣论文题目、不出现偏题、有学术性;写作条理清晰,内容安排有序;写作重点突出;写作参考资料充分、全面;写作中能提出自己的观点、对现代企业管理的认识;写作字迹清晰、工整,表达流畅,字数3000左右。批改小论文的时候按学生对以上写作要求的执行情况进行评分。学生最终成绩按学校、系部要求进行,结合平时考核和期末考试成绩综合评分。
5.教学效果与评价
通过本课程学习,需要实施培养专业面宽、知识面广和工程能力强的应用型本科人才这一课程教学目标,绝大部分学生应掌握常用高分子材料加工助剂的作用机理、结构、特点、性能、用量,并具有初步设计聚合物材料配方的能力。从已经毕业的学生反馈看,学习这门课为从事相关工作打下很好的基础,学生进入工厂后将在比较短的时间内满足岗位要求,从事聚合物配方设计及工艺设计、控制等工作。
目前,新的高分子材料加工助剂不断被研发出来,知识更新非常快,而学生的学习方式、学习兴趣也有时代特征,如何上好《高分子材料加工助剂》这门课需要不断探索、持续研究。
参考文献:
[1]周鹏.高分子材料的发展及应用.科技创新,2015(11):69.
[2]冯嘉春,郑德,陈鸣才.我国高分子助剂研发现状及思考.透视,2007(2):33-36.
[3]向明.高分子助剂在聚合物成型加工中的应用研究.年全国高分子学术论文报告会,2007:799.
[关键词] 案例教学 高分子材料加工 教学质量
大学专业课课堂教学在人才培养中占有重要地位,是传授专业知识、培养学生技能、提高专业人才质量的重要手段。但是,现在工科专业课课程内容多,并且教材的变化很多时候无法跟上现实应用,这使得学生感觉学的东西难以理解,与实际应用脱节严重,应用性不强,很容易失去学习兴趣,导致专业课的课堂教学效果差。如何进行大学工科专业课程的教学改革,提高专业课的教学效果,满足未来经济增长和社会发展的需要,发挥大学在我国作为培养未来一线创新人才主要基地的重要作用,是教师、学生共同关心的问题。
案例教学首创于哈佛大学商学院,是在学校教育发展到一定阶段基础上产生的,是指一种“亲验式”的教学方式,它是根据教学目的和培养目标的要求,以教学案例为基本教学素材,将学习者引入教育实践的情景中分析问题和解决问题,培养学习者反思能力,挖掘其教育机制的一种教学方式的综合。简而言之,就是在教师的引导下,再现案例实景,把学生带入特定事件的现场,深入角色,以提高学生实际运用知识能力的一种教学方法。案例具有高度的仿真性、培训为主的功能性、情景典型性等特点,案例教学通过对事件情景逼真的记录与描述,引导学生运用所学知识或工作经验加以分析,以提高发现问题、分析问题与解决问题的能力。案例教学在经贸、管理、法学等学科的相关专业获得了广泛应用并取得了显著的成效。
《高分子材料加工工艺》是高分子材料专业的重要专业必修课,讲述高分子材料制品的性能、组成、结构和成型加工工艺的关系,使学生基本掌握高分子材料的重要品种的加工工艺,对于给定高分子材料制品,学生能够灵活运用高分子材料加工工艺获取高分子材料制品、具有开发新材料的能力。该门课程涉及的内容繁杂、且较为枯燥,但与实际应用结合非常紧密,一般安排在《高分子材料加工原理》课程之后开课。笔者在长期的工科专业课程《高分子材料加工工艺》的教学中发现:传统教学方法的课堂教学质量和效果不如人意,传统教学方法已经显得力不从心,探讨新的、行之有效的教学方法势在必行;学生也普遍反映此门课程如果采取传统的讲授式教学,学生感觉知识就像是空中楼阁,较难深入理解和掌握,在与实际结合时也难以融会贯通,迫切期望进行相关教学改革,引入新的教学方法。
一、在《高分子材料加工工艺》课程中实施案例教学法的必要性
1.强化学生对理论知识的认知水平
《高分子材料加工原理》课程中,学生已经基本掌握了各种高分子材料加工工艺的基本理论知识。从掌握某种高分子材料加工工艺以及日后的深造或工作来说,这远远不够,其余的需要在实践中不断摸索与体会。以PVC管材的挤出成型这个教学专题为例,案例教学是师生围在加工机械――双螺杆挤出机旁边,从原料开始,直至得到成品,让学生亲眼看到完整的加工过程;然后,教师下达案例教学内容,学生根据具体的教学内容以及要求精心准备资料,分组讨论并派代表小组发言;教师点评,并给出相应答案,讲解其中的关键点和难点。
由此可以补充学生在之前的《高分子材料加工原理》课程中对高分子材料加工工艺的基本理论的掌握,加强并深化学生对基本理论的认知水平。
2.变“被动学习”为“主动学习”,释放学生的创新性,提高课堂教学质量
大学的工科专业课,尤其是《高分子材料加工工艺》,涉及原材料的基本性能、纷繁复杂的各种高分子添加剂的基本性能,灵活多样的加工工艺等,内容比较枯燥,加之开课对象基本为大三下学期或大四上学期的高年级学生,传统的教学方法只能使学生困顿乏味、昏昏欲睡,教学质量可以想象。
如果采用案例教学,一方面,学生可以亲眼见到、摸到具体的加工机械以及加工模式,相对于纸上谈兵的传统教学方式来说,案例教学法在学生心中留下的印象更加深刻;而且学生在课前需要查阅大量资料,模拟实际加工时出现的各种问题及并提出具体对策,这就需要学生通过自己的努力去积极主动的寻找答案,从而让学生的“被动学习”成为“主动学习”,“主动思考”,极大的激发学生们的求知欲,进而释放学生的创新性,同时一个小组合作一个教学专题,也锻炼了学生们的团队合作精神;另一方面,教师与学生之间不再是传统的教与受的单向交流,而是互动式交流,学生大部分跃跃欲试,加上教师的技巧性的引导,大部分学生都能主动发表自己的意见,课堂气氛大大活跃,学习的积极性得到提高,课堂教学质量得到有效提高。
3.培养学生理论联系实际的能力
目前,我国的高等教学,尤其是工科教学中,培养学生理论联系实际的能力显得更为重要。对于高分子材料加工课程来说,高分子材料的品种如此之多,学生在课堂上不可能全部掌握,而且新的高分子材料及新的加工工艺不断涌现。如果采用传统的教学方法,学生仅仅在课堂上涉及几种非常有限的加工工艺,而且采用的是传统的教师讲授式,学生对此门课程的掌握很可能也就止于这种孤立的高分子材料加工工艺。在日后的工作及深入学习中,当遇到某个新的高分子材料制品需要加工时,学生很可能根本无所适从,无处下手。如果采用案例教学法,对于给定高分子材料制品,从原材料的优选,到加工工艺的优选,以及具体加工工艺参数的优选及其对制品质量的影响规律,学生都会涉及并需要全面考虑,尤其重点和难点部分更需要深入讨论和剖析。由此可以培养学生理论联系实际的能力,增强学生对于今后不断涌现的新材料、新品种、新工艺的适应性。
目前,工科相关专业课教学中,案例教学的应用实例屈指可数,能够借鉴的成功经验较少。笔者在实际的教学中总结并设计了一套案例教学法,在我校的高分子材料专业课程教学中取得了较好的效果。
二、《高分子材料加工工艺》课程案例教学法的实施模式
在《高分子材料加工原理》课程学习时,学生已经掌握了各种高分子材料加工工艺的基本理论知识。后续的《高分子材料加工工艺》课程教学采用案例教学法,具体的实施模式可划分为五个模块:
1.案例的选取
典型案例的选取是完成案例教学的基本保证之一。《高分子材料加工工艺》整个课程内容包括:塑料制品的挤出成型、塑料制品的注射成型、塑料制品的压延成型、塑料制品的压制成型、塑料制品的二次成型五个教学专题。每个专题选取1~2个典型案例,对于这五个专题以外的其他知识点运用传统教学方法进行教学。
以塑料制品的挤出成型章节为例,此模块部分的教学目标是:让学生掌握常见塑料制品的挤出成型工艺。对于同一种加工工艺,当聚合物品种改变时,加工过程就存在一定程度的区别;对于同一种聚合物,加工工艺改变时,加工过程更是不同。因此,高分子材料加工涉及到聚合物品种以及加工工艺等两方面的内容。下面,以塑料制品的挤出成型为例,谈谈如何选取典型案例进行案例教学。
能够采用挤出成型工艺加工的塑料制品品种有:管材、薄膜、异型材以及板材、片材等;采用挤出成型加工管材的聚合物品种有:硬质与软质聚氯乙烯PVC、聚乙烯PE、聚丙烯PP、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯ABS、聚酰胺PA、聚碳酸酯PC、聚四氟乙烯PTFE等;采用挤出成型加工板材/片材的聚合物品种有:硬质与软质PVC、PE、PP、ABS、PS、丙烯酸酯类等;采用挤出成型加工薄膜的聚合物品种有:PVC、PE、PP、聚偏二氯乙烯PVDC、PA等;采用挤出成型加工异型材的聚合物品种有:PVC、ABS、PE、PP等。在纷繁复杂的聚合物品种以及塑料制品品种中,PVC管材是挤出成型加工的制品品种中应用最广泛的,因此,我们选取了PVC管材的挤出成型作为典型案例,以下均以此为例展开论述。
2.教学准备工作
教师深入细致地组织与指导是完成案例教学的基本保证之一。教师不仅要准备一份适合学生水平的高质量的案例,而且还需要准备一份案例教学的备课笔记,还应设想下一个分析讨论模块中可能出现的各种问题以及如何回答等。具体来说,教师方面的准备工作包括:对每个典型案例进行学时规划,然后就教学内容、教学大纲、教案、教学指导与设计、时间与分组安排、考核方式等方面进行详细设计,保证教学过程与内容的协调性和针对性。
对于PVC管材的挤出成型这个典型案例,教学内容至少包括:
1.PVC的基本性能:尤其是采用挤出成型时,需要注意的重要性能。
2. PVC的成型性能:PVC都可以采用哪些加工工艺进行加工,以及各种用途。
3.PVC管材的挤出成型:至少包括PVC管材的挤出成型工艺流程、关键工艺和关键工艺参数及其对PVC管材质量的影响规律等。此部分为整个案例分析的重点内容。
学生方面的准备工作:对于案例分析所涉及的各种高分子材料加工工艺的基本原理,学生已经在之前的课程中掌握。此部分学生需要针对具体的典型案例进行充分准备,分组做出发言提纲及讲稿。以PVC管材的挤出成型为例,学生需要针对PVC的基本性能、PVC的成型性能、PVC管材的挤出成型等三个部分内容进行充分准备,尤其是PVC管材的挤出成型部分内容需要精心准备,后续的小组讨论以及小组代表发言时更应以此为重点展开。
3.分析讨论案例
分析讨论是案例教学法的核心模块。教师的精心组织和及时引导是这个模块乃至整个案例教学成功与否的关键。此模块先以组为单位进行讨论,然后各小组选派代表向全班同学对整个案例进行阐述。
教师要注意案例教学只是手段,目的是在既定学时内完成教学大纲所规定的教学目标。整个案例的重点是PVC管材的挤出成型,小组讨论以及代表发言均应以此为重点展开。案例的分析讨论不宜信马由缰,教师应该使用各种方法让整个分析讨论过程在可控范围内进行。教师要做好充分的准备工作,在此阶段启发和组织学生在良好的氛围中参与讨论,使学生在讨论中这种互动式学习中掌握大纲需要掌握的内容。
4.总结归纳案例
教师在此模块的归纳总结以及点评,是整个案例教学的点睛之笔。讨论结束后,教师根据教学的要求引导并和学生一起总结归纳,并简单给出所讨论案例的答案,指出本次案例讨论的重点、难点以及主要解决的问题,并对本次讨论的成功与不足之处做出点评。学生可在课后分组作学结。
5.案例演练
案例演练是案例教学的最后一个模块,也是对该门课程考核方式的重大革新。在整个课程内容所有专题的典型案例教学结束后,教师将给出综合性更强的案例,并作为课程考核的一部分。
所谓案例演练,选取某个具体制品(由几个高分子材料部件组成),请根据各部件的使用环境要求,选择材料类型并设计具体的制品配方,为各个部件选择加工工艺,并确定制造各部件的关键工艺参数,最后将其组合成一个完整制品。整个过程没有标准答案,只有最优方案。案例演练的实施模式为:
(1)选题
学生分组,每组在案例分析题库中抽选一个作为该组的设计内容,也允许根据要求自命题目。
(2)完成设计
小组成员分工合作,根据要求完成设计。
(3)答辩及提问
每组选派一名代表在规定时间内汇报设计内容,提问并现场回答。
案例演练能够让学生对各种高分子材料加工工艺的认知更加深入,并融会贯通,形成高分子材料制品设计、生产和研究的科学思维,并养成“主动”探寻并“主动”获取相关知识、综合利用专业书籍、网络、图书馆以及书店等多种途径获取知识的习惯,从中筛选出自己所需要的信息和知识,做知识的主人。
四、结论
本文结合《高分子材料加工工艺》课程的特点,提出了案例教学的模式,可以较好地解决教材稳定与教学内容不断更新、基本原理稳定与高分子材料制品及加工工艺不断发展之间的矛盾,能较好地适应工科领域日新月异的局面。
自实施案例教学以来,学生普遍反映:案例教学法所选取的典型案例和实际紧密结合,有助于他们对所学内容进行深入的理解和掌握、尤其是融会贯通的能力得到大大提高。案例教学在工科专业课程中的应用实例太少,具体实施模式还不成熟,而且对教师自身提出了更加严格的要求,需要教师在教学中积极更新自身知识结构,多总结多交流,不断提升我国工科专业课程的教学质量。
参考文献:
[1]李得伟,张超,李海鹰.大学工科专业课程实施研究型教学的探讨[J].高等教育研究,2009,(9):74-75.
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关键词:功能高分子材料;双语教学;英语能力
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)30-0113-02
功能高分子是除了其力学性能外,还具有物质分离,光、电、磁、能量储存和转化,生物医用等特殊性能的材料,在航空航天、生物医药、新能源等高新科技领域有着重要的应用。《功能高分子材料》是我校高分子材料专业的一门专业选修课,主要任务是使学生掌握功能高分子的基础知识、设计方法、制备策略和应用,通过分类介绍这一领域的最新进展,让学生对功能高分子材料有一个比较全面的认识。为了响应国家教育部在双语教学上的战略部署,适应国际经济一体化进程,各个高校的高分子材料专业纷纷进行了双语教学探索,其中开展较多的是《高分子化学》、《高分子物理》等专业主干课程,通过这些课程的双语教学可以培养高分子材料方面的国际化专业人才,对我国高分子学科的发展、高分子材料工业的进步均具有非常重要的意义[1]。但是,我校属于地方性新建本科院校,高分子材料专业全面开展双语教学较为困难,特别是一些专业基础课开展双语教学并不合适,因此,将《功能高分子材料》作为试点,逐步推进双语教学[2]。
一、开展《功能高分子材料》双语教学的目的
通过选用优秀的外文原版教材、参考资料,配合双语教学过程,可以让本校高分子材料专业学生学习到国外优秀的“原汁原味”知识,接受不同教学观念的熏陶和融合[3]。在完成专业知识学习、提高英语应用能力的同时,领略国外教学提出、分析和解决问题的方式,提高专业思维能力,培养创新精神,使学生的知识结构和能力结构更加优化合理[4]。《功能高分子材料》双语教学一般安排在高分子材料专业的大三第二学期开展,对于这一阶段的学生,本专业有较大比例的学生开始准备考研,选择进一步深造。为了以后我们培养的毕业生能很好地开展科学研究,查阅英文学术期刊、数据库,在国际学术会议上与本领域的知名专家、教授进行学术交流等,积极开展《功能高分子材料》的双语教学无疑是重要的环节。另外,高分子材料相关工业在长三角地区发展迅速,外资企业云集,学生通过《功能高分子材料》双语课程,接触和掌握了相关专业术语,就能在就业过程中体现优势,争取机会。
二、双语教学与专业英语教学的关系
近年来,高校相继开设了双语课程,所以专业英语是否取消成为了焦点。我校高分子材料专业尚未以双语教学取代专业英语。我们在制定培养计划及专业课的教学大纲时,统筹考虑英语应用能力的培养,不只局限于专业英语和一两门双语课教学,而应将专业英语和专业课的双语教学结合起来,系统考虑专业知识教学任务和双语专业课的教学任务,合理分配相关知识点。专业英语学习内容主要涉及的是专业基础知识的部分内容,如高分子化学中的合成方法、高分子物理中的性能测试等,不涉及《功能高分子材料》的相关内容,而且上课主要以翻译为主。不过我们认为以双语教学代替专业英语是必然的趋势[5]。
三、英文能力对功能高分子材料双语教学的影响
双语教学的效果受到英语能力、专业知识、教学方式三个关键因素的影响,其中英语能力是基础因素。近年来,地方性新建本科院校的学生英语四、六级通过率也很高,但专业英语词汇积累量缺失,所以在双语课程学习的初期,往往觉得非常困难,甚至产生抵触情绪。因此,双语教学模式应当循序渐进,随着课程的进行逐步加大英语比例,使学生逐渐适应双语环境,消除排斥心理。另外,教师的英语水平也是双语教学的关键因素。担任双语教学的教师一般都具有扎实的专业知识,英语基础较好,但普遍存在英语口语水平不高的问题,这给双语教学的开展带来一定的障碍。因此,要求授课教师认真对待每一节课,在教学实践中使自己的口语得以提高,同时建议教材、板书采用全英文,但讲解以中文为主,否则极易将专业课上成外语课,影响学生对专业知识的理解和掌握。
四、《功能高分子材料》双语教学实践
1.教材与参考资料。双语教学必须选择合适的教材,目前国内《功能高分子材料》没有统一的双语教材,各个高校都是针对自己的专业特色选择相应的教材或者自编教材。由于原版英文教材在结构体系和侧重点等方面与我校高分子材料专业存在差异,我们在进行《功能高分子材料》双语教学过程中,对原版教材进行了适当的取舍,编制了与原版教材配套的英文参考书,并且每年对教材更新一次,及时反映学科的前沿信息。另外,由于学生对专业词汇比较陌生,为了让学生可以更好地预习,编制了相应的专业词汇表。所采用的英文原版教材课后无练习,因此也编制相应的英文课后练习。在编制过程中,考虑学生的实际情况,降低了习题难度,让学生能独立完成,增强对英文作业的兴趣和信心。
2.教学过程与考核。我们从专业词汇、英文文献、专题讲解、综合设计四个方面逐步开展《功能高分子材料》双语教学。采用多媒体课件进行授课,全英文电子课件不仅可以将文字直观地展示给学生,便于学生理解,在一定程度上弥补学生英语听力的不足,而且可以营造一种英语氛围,促使学生把专业知识和英语进行融合。而且每次上课把下节课的PPT发给学生,让学生预习新出现的专业词汇,扫清听课过程中所遇到的词汇障碍,可大大提高课堂效率。授课时,根据本专业学生实际情况,初期我们采用中文讲授,中后期逐渐过渡到英文讲授。不一味地追求英语在课堂讨论、课后作业等环节的覆盖率,不能为了实施双语教学而牺牲专业课的教学效果。原版英文教材采用演绎的方法安排教学内容,打破了条条框框的限制。提出问题,激发读者思考,再加以总结,从问题中得出相应的概念或原理。功能高分子材料涉及多门学科,内容广泛,双语教学难度大,只有发挥学生的主体意识,充分调动其积极性,互动起来,让学生主动参与教学过程,才能取得很好的教学效果。因此,我们引导学生转变思维模式,既强调教师的主导作用,又突出以学生为学习主体,主动理解和掌握知识。在教学中,促使师生相互作用,让教学过程成为双方主动介入的过程。例如,我们组织学生以小组形式参与讨论一类功能高分子材料的研究进展,鼓励学生用英文制作PPT和专题发言。对于期末考试,目前我们采用英文出题,中文回答,但鼓励英文答题并进行加分。
3.文献检索、计算机软件和学术讲座的辅助作用。了解先进功能高分子材料,需紧跟本领域前沿发展情况,而最新的研究成果基本都会以英文的形式出现在国际刊物、会议以及互联网上,查阅相关英文资料是获取这些最新信息的主要途径。因此,在不同的授课阶段,循序渐进布置一些与专业内容相关的文献检索,通过这些途径逐步培养学生的英文文献阅读能力,积累专业词汇。高分子材料专业经常使用专业软件进行绘制物质结构、书写化学反应方程、处理实验数据、分析测试图谱等工作。这些软件以英文版居多,涉及较多的专业词汇,让学生经常使用这些软件,可以无形中掌握大量专业词汇。另外,在课程中,我们邀请专业外教为学生进行高质量的英文学术讲座,使学生就学习到的知识与这些外教进行交流沟通,增强他们使用英语的信心。并可使部分本科生就自己出国留学的一些问题有所了解,消除他们在此方面的茫然,进而更大程度地提高学习专业英语的兴趣。
4.存在的问题。学生选修双语课程的积极性是开展双语教学的前提。目前,本校学生大范围地接受双语教学并不现实,这使得双语教学的推广非常被动。如何全面调动学生参与双语学习,是推动双语教学在本专业顺利开展急需解决的问题。
我们对每届学生做了调查问卷,根据结果我们不断完善《功能高分子材料》双语教学的各个环节。学校也加大了对双语教学的支持力度,从多方面给予教师扶持,定期组织交流与研讨,并增加了针对性的进修机会。通过近几年的《功能高分子材料》双语教学实践,发现在地方性新建本科院校开展像《功能高分子材料》这样的专业选修课的双语教学是提高教学质量的重要举措,对学生考研和就业都将产生积极影响。希望通过我们的努力,力争培养出具有一定专业英文能力的创新应用型人才,服务地方经济和国家的发展。
参考文献:
[1]刘应良,张丽,徐慎刚,石军,曹少魁.《高分子化学》双语教学的“战略性”思考[J].高分子通报,2013,(8):80-85.
[2]肖慧萍,曹家庆.结合《功能高分子》课程学习状况的问卷调查和考卷分析谈对双语教学的思考[J].江西化工,2006,(4):207-209.
[3]卢秀萍.“高分子粘合剂”双语课程的教学改革与实践[J].高分子通报,2008,(11):78-81.
一、高分子材料与工程
高分子材料与工程专业培养具备高分子材料与工程等方面的知识,能在高分子材料的合成、改性、分析测试和加工成型等领域从事科学研究、技术开发、工艺和设备设计、生产及经营管理等方面工作的高级工程技术人才。
本专业学生主要学习高聚物化学与物理的基本理论和高分子材料的组成、结构与性能知识及高分子成型加工技术知识。
学习课程
聚合物加工原理、聚合物成型工艺、聚合物流变学、高分子物理、高分子化学、物理化学、有机化学
毕业生具备的专业知识与能力
掌握高分子材料的合成、改性的方法;
掌握高分子材料的组成、结构和性能关系;
掌握聚合物加工流变学、成型加工工艺和成型模具设计的基本理论和基本技能;
具有对高分子材料进行改性及加工工艺研究、设计和分析测试,并开发新型高分子材料及产品的初步能力;
具有应用计算机的能力;
具有对高分子材料改性及加工过程进行技术经济分析和管理的初步能力。
就业方向
该专业毕业生可到石油化工、电子电器、建材、汽车、包装、航空航天、军工、轻纺及医药等系统的科研(设计)院所、企业从事塑料、橡胶、化纤、涂料、粘合剂、复合材料的合成、加工、应用、生产技术管理和市场开发等工作,以及为高新技术领域研究开发高性能材料、功能材料、生物医用材料、光电材料、精细高分子材料和其它特种高分子材料,也可到高等院校从事教学、科研工作。
高分子材料与工程专业的20所大学
二、复合材料与工程专业
复合材料与工程专业培养具有良好的思想素质,强烈的社会责任感,健康的体魄和健全的心理素质、德、智、体全面发展,掌握新型复合材料生产原理和生产工艺、能胜任无机材料、高分子材料、新型复合材料等生产企业基层管理工作和实际岗位操作,具有较高综合素质,“用得上、留得住”的应用型人才。
专业特色
该专业既重视学生数学、力学和材料科学的基础理论培养,又重视学生的工程能力训练,并对有关专业课实行教学内容的国际接轨。课程设置注重基础理论与工程的结合、自然科学知识教育与文化素质教育结合,理论与实践相结合。学校会设有工程设计制图课程设计、工程训练、下厂实习、毕业实习、毕业设计和毕业论文等实践环节。实验有高分子物理实验、高分子化学实验、复合材料制备与加工实验、材料性能测试实验等 。
就业方向
本专业学生毕业后可毕业生可以就业于与复合材料相关的汽车、建筑、电机、电子、航空航天、国防军工、信息通讯、轻工、化工等有关企业和公司,担任工程研究 人员、工程师和营销管理人员,从事设计、研发、分析、生产、测试、评价、营销、管理等工作;也可以在高等院校、研究设计院所从事科研教学工作。
开设院校
哈尔滨工业大学、西北工业大学、华东理工大学、南京工业大学、青岛大学、青岛科技大学、长江大学、中北大学、河北工程大学等