新工科背景下《高分子化學(xué)與物理》教學(xué)改革研究

摘 要：新工科背景下，學(xué)生培養(yǎng)注重“實(shí)用性、交叉性和創(chuàng)新性”，黃山學(xué)院結(jié)合地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展，提出了《高分子化學(xué)與物理》課程教學(xué)中存在的問題，并且通過開展信息化教學(xué)、模塊化教學(xué)、設(shè)置相關(guān)產(chǎn)業(yè)實(shí)驗(yàn)以及與企業(yè)協(xié)同育人四個方面對該課程進(jìn)行一系列的教學(xué)改革。

關(guān)鍵詞：新工科;高分子;教學(xué)改革

2017年2月，隨著新一輪產(chǎn)業(yè)變革和科技革命的發(fā)展，緊緊圍繞國家戰(zhàn)略和區(qū)域發(fā)展需要，新工科建設(shè)被教育部首次提出并積極推進(jìn)，希望形成具有中國特色的工程教育模式。我國是傳統(tǒng)高等教育大國，工科也是傳統(tǒng)學(xué)科，強(qiáng)調(diào)“基礎(chǔ)性、知識性、理論性”，培養(yǎng)出的工科學(xué)生往往不能很好的滿足工業(yè)企業(yè)的需求。新工科專業(yè)更注重的是“實(shí)用性、交叉性和創(chuàng)新性”，重視相關(guān)的職業(yè)能力和素質(zhì)的訓(xùn)練，重視理論與實(shí)際相結(jié)合的培養(yǎng)，重視與電子信息等學(xué)科的交叉融合，培養(yǎng)出的學(xué)生能更快的適應(yīng)工作，更好的滿足工業(yè)企業(yè)的崗位需求。[1-2]

黃山學(xué)院作為黃山地區(qū)的唯一一所高校，多年來致力于地方型應(yīng)用性人才的培養(yǎng)。盡管在軟硬件實(shí)習(xí)上與部署院校有一定差距，但立足地方，多年來與地方資源緊密結(jié)合，依托地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展，為企業(yè)技術(shù)革新和人才培養(yǎng)提供專業(yè)支撐。為迎合國家對新工科人才培養(yǎng)的契機(jī)，黃山學(xué)院進(jìn)一步深化產(chǎn)教融合，大力開展校企合作、協(xié)同育人，推動傳統(tǒng)工科專業(yè)改造升級。

《高分子化學(xué)與物理》課程分為兩部分，高分子物理部分主要介紹高分子材料結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系，高分子化學(xué)部分主要介紹不同類型的高分子材料的化學(xué)反應(yīng)機(jī)理，是一門理論性、實(shí)用性及工程性都非常強(qiáng)的學(xué)科。黃山市地方經(jīng)濟(jì)的主要集中在化工領(lǐng)域，是全國粉末涂料原材料的第一大生產(chǎn)基地，主要生產(chǎn)環(huán)氧樹脂和聚酯樹脂，而這兩類樹脂材料正是高分子材料。因此該課程的學(xué)習(xí)對于服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)有著至關(guān)重要的作用。[3]

1 目前存在的問題

（1）信息化融入新工科建設(shè)不足。與老工科相比，“新工科”比老工科更強(qiáng)調(diào)學(xué)科的實(shí)用性、交叉性與綜合性，而本校該課程的開展尤其缺乏與電子技術(shù)的交叉融合，未能從培養(yǎng)學(xué)生的工程能力與創(chuàng)新能力出發(fā)，設(shè)置相關(guān)內(nèi)容。

（2）理論課程教學(xué)內(nèi)容無側(cè)重，未能有效服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)。黃山學(xué)院所處的黃山市周邊有大量化工企業(yè)，包括以永新股份為代表的包裝材料生產(chǎn)型企業(yè)、以黃山神劍為代表的聚酯樹脂生產(chǎn)企業(yè)和以安徽善孚為代表的環(huán)氧樹脂生產(chǎn)企業(yè)，而這三類材料均屬于高分子材料。這些高分子生產(chǎn)企業(yè)占黃山市總化工企業(yè)的半數(shù)以上。而本校該課程的教授在教學(xué)內(nèi)容選擇上，完全依靠教材，在與黃山市相關(guān)的高分子材料如聚酯樹脂和環(huán)氧樹脂等的化學(xué)合成與物理性能方面沒有側(cè)重點(diǎn)，未能針對性地做充分的講解，應(yīng)當(dāng)積極引入國內(nèi)外的最新研究成果，分析市場上最新的產(chǎn)品特點(diǎn)，從而有效服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)。

（3）課程配套實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)置不夠合理，缺乏綜合性實(shí)驗(yàn)。目前本校開設(shè)《高分子物理與化學(xué)》專業(yè)實(shí)驗(yàn)已經(jīng)4輪，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的選擇上也在不斷的修改。目前開設(shè)的配套實(shí)驗(yàn)共6個，其中3個為高分子合成實(shí)驗(yàn)，3個為高分子材料的分析測試實(shí)驗(yàn)，而工程類的綜合性實(shí)驗(yàn)有明顯欠缺。從地方企業(yè)的反饋情況看來，學(xué)生在工程動手能力上仍有較大欠缺，修改實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容勢在必行。

2 課程改革的重點(diǎn)

（1）推進(jìn)電子技術(shù)與本課程的交叉融合，開展信息化教學(xué)。可利用現(xiàn)有的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)中心，開設(shè)與高分子相關(guān)的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，利用相關(guān)虛擬仿真軟件模擬工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)高分子材料的各個過程。同時可以結(jié)合地方特色高分子產(chǎn)品，設(shè)計(jì)具有地方特色的虛擬仿真單元操作，如“環(huán)氧樹脂”的合成等，從投料開始，到最終出料，一方面訓(xùn)練了學(xué)生對DCS系統(tǒng)的操作能力，另一方面也深化了學(xué)生對環(huán)氧樹脂這種高分子材料的認(rèn)識。另外，在理論課的授課方式上，不能依然采用“老師臺上教，學(xué)生臺下聽”的傳統(tǒng)教學(xué)模式?？梢源罅恳敕D(zhuǎn)課堂以及網(wǎng)絡(luò)課程的使用，利用多媒體及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，增加學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，提高學(xué)習(xí)效率。

（2）采用模塊化教學(xué)模式，重點(diǎn)講授與地方經(jīng)濟(jì)有關(guān)的高分子材料。比如在“逐步聚合”這一章，并不完全按照課本對于逐4步聚合“定義-特點(diǎn)-分類-反應(yīng)-應(yīng)用”的順序，而是通過兩個模塊介紹兩類逐步聚合產(chǎn)物：環(huán)氧樹脂和聚酯樹脂。以這種模塊式教學(xué)模式以現(xiàn)成的逐步聚合產(chǎn)物出發(fā)，通過介紹這兩類高分子材料的結(jié)構(gòu)、性能、合成條件及其應(yīng)用，串起逐步聚合的原理及特點(diǎn)。

（3）資源配置優(yōu)先，設(shè)置與地方經(jīng)濟(jì)相關(guān)的課程實(shí)驗(yàn)。相對于國家重點(diǎn)院校來說，地方院校辦學(xué)資源相對不足，如何有效地利用好有限的教學(xué)資源，是關(guān)系到地方院校轉(zhuǎn)型成敗的關(guān)鍵問題。我們將資源重點(diǎn)圍繞地方經(jīng)濟(jì)分配，圍繞學(xué)生工作能力培養(yǎng)分配。計(jì)劃以較大投資建設(shè)小型、典型而且技術(shù)領(lǐng)先的與地方經(jīng)濟(jì)相關(guān)的生產(chǎn)線模型，比如粉末涂料生產(chǎn)線以及中試設(shè)備，力爭在校內(nèi)學(xué)習(xí)的過程中給以學(xué)生更多的實(shí)踐鍛煉機(jī)會，培養(yǎng)學(xué)生的工程動手能力，為地方企業(yè)提供能力合格的畢業(yè)生。

（4）完善多主體協(xié)同育人機(jī)制，聘請企業(yè)工程人員為兼職教師，講授本課程的相關(guān)章節(jié)。企業(yè)工程人員有大量工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，同時也有著相對扎實(shí)的理論基礎(chǔ)，對于培養(yǎng)學(xué)生的綜合工程能力有著極大的幫助，學(xué)生不再是局限于課本的理論知識，而是直接與企業(yè)接觸，能直接接觸企業(yè)生產(chǎn)研發(fā)過程中的具體細(xì)節(jié)，對培養(yǎng)學(xué)生的綜合性、實(shí)用性、創(chuàng)新性有著極其重要的作用。

3 結(jié)語

本課程的教學(xué)改革統(tǒng)籌考慮“新的工科專業(yè)、工科的新要求”，以新工科建設(shè)為重要抓手，強(qiáng)調(diào)學(xué)科的實(shí)用性、交叉性與綜合性，持續(xù)深化工程教育改革，結(jié)合我校《高分子化學(xué)與物理》課程教學(xué)的實(shí)際情況以及地方經(jīng)濟(jì)特色，以服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)為導(dǎo)向，從培養(yǎng)新工科學(xué)生出發(fā)，優(yōu)化教學(xué)體系，深化教學(xué)改革，進(jìn)行教改探索。

參考文獻(xiàn)：

[1]陸國棟，李拓宇.新工科建設(shè)與發(fā)展的路徑思考[J].高等工程教育研究，2017（3）：20-26.

[2]周開發(fā)，曾玉珍.新工科的核心能力與教學(xué)模式探索[J].重慶高教研究，2017，5（3）：22-35.

[3]鄭耀臣，丁永濤，侯立杰.新工科視域下《高分子化學(xué)》課程教學(xué)改革的初步探索[J].山東化工，2018，47（21）：163-164.

基金：黃山學(xué)院校級教學(xué)研究項(xiàng)目2019JXYJ09

作者簡介：江蓉，碩士，講師，黃山學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院，研究方向?yàn)楦叻肿硬牧稀?/p>