教学内容与课程体系改革
强化基础课程、实践课程以及交叉学科课程的教学。实行主讲教师负责制、选用精品教材、名师示范讲课等措施,提高专业基础和专业课的教学质量。整合专业实验,增设《制膜工艺实验》课程,以及加强《高分子材料成型加工原理》和《高分子材料成型工艺学》等课程的教学,提高大学生成型加工基本实验技能及综合应用能力的培养。专业课程突出“工程应用”的特点,增设与高分子材料成型加工相关学科的课程,拓宽学生的知识结构,强调向相关学科的渗透教学,以适应时代发展的需要。加强精品课程建设力度,有重点、有步骤地遴选和打造一批校级和省级重点建设精品课程,立项建设以来,《高分子物理》课程被评为省级精品课程。
创新教学方法和教学模式,推广案例教学和合作式教学等教学方法。在专业课特别是专业选修课讲授过程中,将教师科研成果与课程内容相结合、将高分子材料成型加工中存在的问题和一些典型案例与本专业知识相结合,启发学生利用所学知识和所掌握的技能去分析问题、解决问题,提高学生的学习兴趣。同时有些课程采用团队合作教学方式,凝聚团队教师集体智慧和各家之长,教授学生,拓宽学生的知识面,从而激发学生学习的动力,提升学生自主学习的能力。提高教师多媒体课件的制作水平,引进和制作一批高水平多媒体课件,提升课堂的教学效果。分批建立主要课程教学网站,开展网上答疑、课堂讨论、学习辅导等教学活动,实现网上教与学的互动和优秀资源共享。
改革实验教学内容,彰显专业特色。材料实验中心经过整合优化和集中建设,建立了由基础层、提高层、研究创新层3个层次构成的“多层次模块化” 实验教学体系,将课程体系结构优化与人才培养方案协调统一,达到宽口径人才培养的目的,适应多样化的社会需求。课程结构呈金字塔形状,见图1:
图1 实验教学体系示意图
(1) 基础层:由高分子物理实验和高分子化学实验组成(见表1)。每门课程的教学内容由验证性、综合性、设计性3种实验类型,综合性、设计性实验超过60%。通过专业基础实验的训练,使学生学习掌握典型的高分子专业的单元操作、数据处理、实验规范及方法,辅助理解各种高分子化学反应的特点及聚合物的微观结构特点,进而学生的动手能力、实验能力得到飞跃式的提高。
表1 基础层实验室一览表
实验室 名 称 | 主要仪器设备名称 | 主要实验项目 |
高分子物理实验室 | 偏光显微镜 热机械分析仪 熔融流动速率仪 毛细管流变仪 维卡热变形试验机 万能材料试验机 | 1)聚丙烯的结晶形态与性能 |
2) 聚合物温度-形变曲线的测定 |
3) 聚合物流动曲线的测定 |
4) 聚合物熔体流动速率及流动活化能的测定 |
5) 塑料常规力学性能的测定 |
6) 塑料耐热性能的测定 |
7) 黏度法测定聚合物的分子量 |
高分子化学 实验室 | 聚合反应装置 恒温水槽 旋转蒸发仪 平板硫化机 搅拌装置 | 1)三聚氰胺/甲醛树脂的合成及层压板的制备 |
2)膨胀计测定苯乙烯自由基聚合动力学 |
3)苯乙烯-顺丁烯二酸酐的共聚及共聚组分分析 |
4)苯乙烯与二乙烯苯的悬浮聚合 |
5)醋酸乙烯酯的乳液聚合 |
(2) 提高层:由高分子材料专业实验和材料化学专业实验组成(见表2)。这一层次的实验设置主要目的是将过去一个个相对独立的实验项目改设为综合设计性项目,让学生综合应用基础实验方法,深化和拓展专业理论知识,掌握高分子材料成型加工的设备和工艺,掌握材料表征的相关方法和手段。如“聚乙烯熔融接枝马来酸酐”实验不仅综合了塑料的配方、配制、挤出成型、性能表征等专业知识,并且试验设备与实际生产完全相同,在实验过程中学生既要熟悉设备,又要对经常出现的影响制品质量的问题进行讨论,培养了学生的工程分析和解决问题的能力,有利于学生学习理论和实践操作兴趣的培养。
表2 提高层实验室一览表
实验室 名 称 | 主要仪器设备名称 | 主要实验项目 |
材料 制备 与加 工实 验室 | 双螺杆挤出机组 精密注射成型机 反应挤出设备 旋转流变仪、平板硫化机、开炼机、吹膜装置 电子万能材料试验机 | 1)聚乙烯熔融接枝马来酸酐 |
2)尼龙/聚乙烯共混 |
3)聚丙烯改性 |
4)橡胶硫化 |
5)聚氯乙烯配方及加工条件实验 |
材 料 化 学 实 验 室 | 红外光谱测定仪 接触角测定仪 表面张力仪 涂料相关检测设备 电动搅拌器 | 1)聚合物红外光谱测定 |
2)聚合物表面接触角测定 |
3)漆膜性能表征 |
4)水质稳定剂的合成与分析 |
5)涂料用丙烯酸酯树脂的合成与应用 |
6)非均相聚合体系中的粒径分布测定 |
7)聚氨酯泡沫塑料的制备 |
8)环氧树脂黏合剂合成 |
(3) 研究创新层:教学内容来源于材料学科和相关学科的科学研究和产品开发等课题,借助材料物性分析实验室的硬件资源,依托校“创新”大赛、全国“挑战杯”科技大赛等竞赛活动项目,可面向优秀学生,以课题小组的形式实施,目标是使学生初步掌握科学研究方法,学会设计、编写科研报告和有关论证报告,为日后从事科学研究打下基础,培养学生的综合实践能力,激励他们的创新潜能(见表3)。
表3 研究创新层实验室一览表
实验室 名 称 | 主要仪器设备名称 | 主要实验项目 |
物性分析实验室 | 核磁共振波谱仪 原子力显微镜 毛细管流变仪 光散射-凝胶渗透色谱仪 衰减全反射红外光谱仪 紫外-可见光分光光度计 差示扫描量热仪 动态力学分析仪 塑料摩擦系数测试仪 透光率雾度测试仪 | 1)表面形貌,表面电场力、磁场力和表面电势表证,表面纳米刻蚀加工 |
2)材料热性能、拉伸过程模拟、材料熔体性能测试 |
3)聚合物分子量表征 |
4)固液体表面结构表征 |
5)聚合物热性能表征 |
6)聚合物薄膜动/静摩擦系数测试 |
7)聚合物薄膜透光率/雾度测试 |