基于“五化”培養(yǎng)目標(biāo)的高聚物合成工藝學(xué)課程的教學(xué)探討

王曉蓉 汪彬 陳望彬 潘斌 趙鳳陽

[摘 要]遼寧石油化工大學(xué)作為一所具有鮮明石油化工特色的研究應(yīng)用型大學(xué)，基于學(xué)校傳統(tǒng)優(yōu)勢特色，大力發(fā)展高分子材料與工程專業(yè)。學(xué)校明確提出該專業(yè)學(xué)生畢業(yè)5年左右應(yīng)具備 “知識(shí)應(yīng)用化、知識(shí)創(chuàng)新化、素養(yǎng)全面化、事業(yè)合作化、終身學(xué)習(xí)化”之“五化”能力，并基于此目標(biāo)采用五大措施來進(jìn)行高聚物合成工藝學(xué)課程的教學(xué)改革與建設(shè)，分別為：利用“雙模式”展現(xiàn)知識(shí)應(yīng)用化、通過“雙結(jié)合”實(shí)現(xiàn)知識(shí)創(chuàng)新化、調(diào)動(dòng)思維發(fā)展素養(yǎng)全面化、開展討論協(xié)作培養(yǎng)事業(yè)合作化、實(shí)施雙語PPT課件塑造終身學(xué)習(xí)化。這些舉措將促進(jìn)學(xué)校高分子專業(yè)的快速發(fā)展。

[關(guān)鍵詞]高聚物合成工藝學(xué);培養(yǎng)目標(biāo);高分子材料與工程專業(yè)

[中圖分類號(hào)] G642;TB30-4 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437（2020）11-0017-03

根據(jù)國家“十三五”新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2016-2020），高分子材料已被納入新興產(chǎn)業(yè)的重要組成部分。遼寧省是我國重要的石油化工基地，擁有大型高分子相關(guān)化工企業(yè)十余家（如撫順石化公司、大連石化公司、遼陽石化公司、錦西石化公司、錦州石化公司、大連西太平洋石油化工有限公司、遼河石化公司、沈陽蠟化、盤錦乙烯和恒力石化，以及撫順帝旺達(dá)塑膠有限公司、遼寧頤通管業(yè)、沈陽金德管業(yè)、遼陽康達(dá)塑膠等塑料加工企業(yè)），其主營業(yè)務(wù)收入占全省規(guī)模以上工業(yè)的近1/4;同時(shí)，根據(jù)遼寧省發(fā)展規(guī)劃，撫順擬成為省內(nèi)最大的煉化一體化和精細(xì)化工基地。在此形勢下，遼寧石油化工大學(xué)（以下簡稱遼石化大）作為撫順市唯一一所具有鮮明石油化工特色的研究應(yīng)用型大學(xué)，如何基于學(xué)校傳統(tǒng)優(yōu)勢特色，結(jié)合本專業(yè)的辦學(xué)條件，改進(jìn)培養(yǎng)目標(biāo)，探索出一條立足遼寧并面向全國的符合社會(huì)需求和學(xué)科自身發(fā)展規(guī)律的高分子專業(yè)人才培養(yǎng)方案，是遼石化大的責(zé)任與使命，也是學(xué)校發(fā)展的機(jī)遇與挑戰(zhàn)[1-2]。

遼石化大高分子材料與工程專業(yè)于2007年創(chuàng)立，11年來在辦學(xué)過程中一直堅(jiān)持以培養(yǎng)應(yīng)用型工程技術(shù)人才為目標(biāo)，以產(chǎn)學(xué)研合作教育為模式，以工程實(shí)踐能力與創(chuàng)新意識(shí)培養(yǎng)為重點(diǎn)。經(jīng)過本專業(yè)師生多年的努力與積淀，培養(yǎng)出的人才社會(huì)需求量大、認(rèn)可度高，近三年就業(yè)率保持在94%以上，名列行業(yè)內(nèi)和省內(nèi)高校的前茅，多年來為國家石化企業(yè)及地方企業(yè)培養(yǎng)了大量社會(huì)急需的技術(shù)和管理人才。同時(shí)遼石化大高分子材料與工程系于2013年入選教育部“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”項(xiàng)目，于2014年入選并獲批遼寧省工程人才培養(yǎng)模式改革試點(diǎn)專業(yè)項(xiàng)目，于2015年獲批遼寧省向應(yīng)用型轉(zhuǎn)變?cè)圏c(diǎn)專業(yè)項(xiàng)目，于2017年獲批遼寧省向應(yīng)用型轉(zhuǎn)變示范專業(yè)項(xiàng)目[3]。

遼石化大高分子材料與工程專業(yè)并未停止前進(jìn)的腳步，于2018年準(zhǔn)備學(xué)科評(píng)估自評(píng)報(bào)告中通過修訂培養(yǎng)目標(biāo)，明確提出本專業(yè)學(xué)生畢業(yè)5年左右應(yīng)具備 “知識(shí)應(yīng)用化、知識(shí)創(chuàng)新化、素養(yǎng)全面化、事業(yè)合作化、終身學(xué)習(xí)化”之“五化”能力，為石油化工等行業(yè)和遼寧經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展服務(wù)。然而，能力的培養(yǎng)是通過教學(xué)在潛移默化中逐步實(shí)現(xiàn)的，如何在課堂中演繹與詮釋 “五化”能力是本專業(yè)教師急需思考的問題。下面，筆者就以專業(yè)必修課高聚物合成工藝學(xué)為例來進(jìn)行分析。

一、遼石化大之“五化”能力培養(yǎng)目標(biāo)的進(jìn)一步詮釋

基于遼寧石油化工大學(xué)高分子材料與工程專業(yè)制定的畢業(yè)要求，結(jié)合本專業(yè)多年人才培養(yǎng)的實(shí)踐與積淀，遼石化大提出本專業(yè)學(xué)生經(jīng)過本科階段的培養(yǎng)，在工作崗位經(jīng)過5年左右的進(jìn)一步學(xué)習(xí)和鍛煉后，應(yīng)具備以下“五化”能力：

1.知識(shí)應(yīng)用化：能夠應(yīng)用所學(xué)的高分子材料與工程專業(yè)知識(shí)，認(rèn)識(shí)并分析與高分子材料制備、改性與成型加工相關(guān)的復(fù)雜工程問題。

2.知識(shí)創(chuàng)新化：能夠運(yùn)用科學(xué)原理和專業(yè)知識(shí)，選擇和使用先進(jìn)科技資源和信息技術(shù)工具，通過進(jìn)一步科學(xué)研究和實(shí)踐，解決高分子材料的制備、改性和成型加工等領(lǐng)域的復(fù)雜工程問題。

3.素養(yǎng)全面化：具備較強(qiáng)的組織和領(lǐng)導(dǎo)能力，能夠遵守工程規(guī)范與職業(yè)道德，并在工程項(xiàng)目管理過程中能考慮到文化、法律、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境等多方面的影響。

4.事業(yè)合作化：有良好的人文社會(huì)科學(xué)素養(yǎng)和社會(huì)責(zé)任感、較強(qiáng)的團(tuán)隊(duì)精神和集體榮譽(yù)感，能夠與同事和團(tuán)隊(duì)成員進(jìn)行有效的溝通。

5.終身學(xué)習(xí)化：具有一定的國際化視野和跨文化交流與合作能力，能夠通過終身學(xué)習(xí)適應(yīng)職業(yè)發(fā)展。

二、“五化”能力在高聚物合成工藝學(xué)教學(xué)中的體現(xiàn)

培養(yǎng)目標(biāo)的確立是為了進(jìn)一步提高教學(xué)質(zhì)量，而教學(xué)質(zhì)量的提高和課堂教學(xué)是分不開的。高聚物合成工藝學(xué)以專業(yè)必修課的身份處于理論與實(shí)際的銜接口，在以培養(yǎng)卓越工程師為目標(biāo)的本科院校中，成為一門將理論與實(shí)際“近距離接觸”，夯實(shí)理、應(yīng)用于實(shí)際的雙能課[4-5]。

本課程選用《高聚物合成工藝學(xué)（第3版）》（趙德仁、張慰盛，化學(xué)工業(yè)出版社，2015）作為主要教材，同時(shí)選取《聚合反應(yīng)原理》中文版+原書第4版（時(shí)代教育·國外高校優(yōu)秀教材精選，G·奧迪安 （George Odian），機(jī)械工業(yè)出版社，2013）以及國家“十二五”重點(diǎn)圖書《聚氨酯樹脂及其應(yīng)用》（劉益軍，化學(xué)工業(yè)出版社，2012）部分內(nèi)容作為補(bǔ)充與學(xué)習(xí)內(nèi)容。高聚物合成工藝學(xué)課程總學(xué)時(shí)數(shù)為48學(xué)時(shí)，根據(jù)教材主要教學(xué)內(nèi)容分為13個(gè)知識(shí)模塊，分別為緒論、高分子化合物的生產(chǎn)過程、聚合物單體的原料路線、自由基聚合生產(chǎn)工藝、離子聚合與配位聚合生產(chǎn)工藝、縮合聚合生產(chǎn)工藝、逐步加成聚合物的生產(chǎn)工藝、高聚物改性工藝、合成樹脂與塑料概論、熱塑性通用塑料、工程塑料、合成纖維、合成橡膠。面對(duì)本課程內(nèi)容涵蓋廣、知識(shí)點(diǎn)多、內(nèi)容繁雜、抽象難記和教學(xué)難點(diǎn)突出等情況，筆者認(rèn)為在短短48學(xué)時(shí)內(nèi)按照教材將此13個(gè)模塊全部講解完困難很大。

因此在實(shí)際的教學(xué)過程中，我們決定從實(shí)際出發(fā)，結(jié)合撫順石化的業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)和條件優(yōu)勢，精選與重整教學(xué)內(nèi)容，具備側(cè)重點(diǎn)與聚焦點(diǎn)，通過合理配置課程體系和教學(xué)內(nèi)容，來提高學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量和學(xué)習(xí)效率，將原教材中聚合物單體的原料路線模塊整合到高分子化合物的生產(chǎn)過程模塊中;將原教材后5個(gè)模塊（合成樹脂與塑料概論、熱塑性通用塑料、工程塑料、合成纖維、合成橡膠）精選后，整合到前面的生產(chǎn)工藝模塊中，使聚合機(jī)理、生產(chǎn)工藝與拓展應(yīng)用系統(tǒng)化與一體化;同時(shí)增加聚合流程模擬的協(xié)作討論課及高端產(chǎn)品熱塑性彈性體和環(huán)烯烴共聚物的介紹。具體分為8個(gè)模塊，如表1：

根據(jù)以上8個(gè)模塊的教學(xué)內(nèi)容，在教學(xué)過程中具體可采用以下手段來保障教學(xué)內(nèi)容的吸收與消化。

（一）利用“雙模式”展現(xiàn)知識(shí)應(yīng)用化

多媒體再現(xiàn)模式：充分利用現(xiàn)代化教學(xué)手段制作多媒體課件以及模擬實(shí)際生產(chǎn)工藝和流程，使概念具體化、問題簡單化、內(nèi)容精煉化、問題形象化、流程工藝再現(xiàn)化，為學(xué)生生動(dòng)形象地理解高分子材料的生產(chǎn)原理、性質(zhì)以及應(yīng)用過程起了重要作用。筆者多年來收集與制備了幾十種flash，如聚碳酸酯工藝流程、低壓聚乙烯（大白料）造?，F(xiàn)場、酚醛樹脂的制取和性質(zhì)、聚乙烯塑料的熱塑性、尼龍66的合成、石墨烯聚苯板成型、增發(fā)纖維的應(yīng)用等，通過在課堂上一邊播放一邊講解，受到了學(xué)生的廣泛歡迎。

設(shè)計(jì)流程圖模式：參考高等學(xué)?！笆濉币?guī)劃教材《化工流程模擬Aspen Plus—實(shí)例教程》第15章，采用4學(xué)時(shí)在我校仿真中心引導(dǎo)學(xué)生分組進(jìn)行聚丙烯合成工藝簡易模擬（一次反應(yīng)器無循環(huán)），初步認(rèn)識(shí)聚合反應(yīng)器、換熱器以及分離器在流程中的使用程序與步驟，流程圖如圖1所示。

（二）通過“雙結(jié)合”實(shí)現(xiàn)知識(shí)創(chuàng)新化

目前高分子材料的發(fā)展速度可以說是日新月異，在教學(xué)的過程中將國內(nèi)外相關(guān)的新技術(shù)、新工藝及時(shí)地在課堂上進(jìn)行傳播，對(duì)于吸引學(xué)生的目光、誘發(fā)學(xué)生的興趣來提高其參與課堂的積極性是非常重要的。

結(jié)合基地產(chǎn)品模式：結(jié)合撫順石化的業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)和條件優(yōu)勢，在高聚物合成工藝學(xué)課堂中，強(qiáng)化TOE/TPE/COC聚合工藝的講授，安排在配位聚合工藝和陰離子聚合工藝章節(jié)中，同時(shí)邀請(qǐng)撫順石化公司的技術(shù)人員進(jìn)行教材編寫及授課。

結(jié)合科學(xué)前沿模式：在授課過程中穿插引入一些科學(xué)前沿研究成果，通過關(guān)注微信公眾號(hào)“高分子科學(xué)前沿”，適當(dāng)選用一些最近的科研成果，讓學(xué)生了解到高分子材料的最新進(jìn)展，樹立本專業(yè)在學(xué)生心中的威望。如2018年7月18日，該微信公眾號(hào)發(fā)布的內(nèi)容“斯坦福大學(xué)崔屹教授：ZnO-納米聚乙烯織物智能輻射降溫，穿在身上夏天讓人感覺超級(jí)涼爽”，可加入到高聚物改性工藝模塊中進(jìn)行介紹。

（三）調(diào)動(dòng)思維發(fā)展素養(yǎng)全面化

“核心素養(yǎng)”概念來源于2014年教育部印發(fā)的《關(guān)于全面深化課程改革 落實(shí)立德樹人根本任務(wù)的意見》，此為教育的終極目標(biāo)。作為專業(yè)教師，我們應(yīng)如何在課堂上提升學(xué)生的全面素養(yǎng)，培育學(xué)生成為既有思想又有知識(shí)的人？筆者認(rèn)為最有效的辦法就是在教授知識(shí)的過程中，用教師的思想觀來支撐教學(xué)，用教師對(duì)專業(yè)的熱愛來培育學(xué)生的學(xué)習(xí)觀。

同時(shí)，在學(xué)生學(xué)習(xí)聚合物的生產(chǎn)工藝過程中，要引入事件本身對(duì)社會(huì)、環(huán)境的影響，相應(yīng)的責(zé)任與職業(yè)道德等，激發(fā)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感，引發(fā)他們對(duì)事件的全面思考。

（四）開展討論與協(xié)作培養(yǎng)事業(yè)合作化

在當(dāng)今社會(huì)，大多數(shù)任務(wù)都不可能由一個(gè)人單獨(dú)完成，因此培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)同合作能力對(duì)其將來的發(fā)展至關(guān)重要。在課堂教學(xué)過程中設(shè)置4學(xué)時(shí)的協(xié)作討論課，分組進(jìn)行聚丙烯合成工藝簡易模擬設(shè)計(jì)，前兩個(gè)學(xué)時(shí)由同組內(nèi)同學(xué)通力協(xié)作完成設(shè)計(jì)圖，后兩個(gè)學(xué)時(shí)由平行組之間進(jìn)行展示并分析比較，教師引導(dǎo)學(xué)生完善流程圖，以達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生合作能力的目的。

（五）實(shí)施雙語PPT 課件塑造終身學(xué)習(xí)化

在準(zhǔn)備教學(xué)評(píng)估過程中，我們通過對(duì)用人單位進(jìn)行走訪及問卷調(diào)查發(fā)現(xiàn)，就業(yè)單位對(duì)英語非常重視，企業(yè)有關(guān)人員明確提出，現(xiàn)在企業(yè)的很多專業(yè)資料都是英文材料，要求學(xué)生具備英語的聽說讀寫能力，以利于其日后的發(fā)展。因此在課堂教學(xué)中，我們?nèi)坎捎秒p語PPT課件，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)專業(yè)詞匯的記憶，通過潛移默化，讓學(xué)生逐漸形成學(xué)習(xí)英語的習(xí)慣，拓寬學(xué)生的國際視野和加強(qiáng)學(xué)生的國際交流能力。在今天母語競爭如此激烈的境況下，外語能力的提升有利于提高學(xué)生就業(yè)后的競爭能力，有利于學(xué)生的終身發(fā)展。

三、結(jié)語

本課程的教學(xué)討論，基于遼石化大“五化”培養(yǎng)目標(biāo)——“知識(shí)應(yīng)用化、知識(shí)創(chuàng)新化、素養(yǎng)全面化、事業(yè)合作化、終身學(xué)習(xí)化”，重組、整合、更新課程體系與教學(xué)內(nèi)容，利用“雙模式”展現(xiàn)知識(shí)應(yīng)用化，通過“雙結(jié)合”實(shí)現(xiàn)知識(shí)創(chuàng)新化，調(diào)動(dòng)思維發(fā)展素養(yǎng)全面化，開展討論協(xié)作培養(yǎng)事業(yè)合作化，實(shí)施雙語PPT課件塑造終身學(xué)習(xí)化。通過這五大措施來進(jìn)行高聚物合成工藝學(xué)的教學(xué)改革與建設(shè)，為學(xué)生畢業(yè)5年左右達(dá)成我校培養(yǎng)目標(biāo)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，同時(shí)也是本科院校長期發(fā)展的必選之路。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

[1] 王曉蓉，周世嘉，張琰，等.高分子材料與工程專業(yè)應(yīng)用型轉(zhuǎn)變的探討[J].綠色科技，2017（9）：242+245.

[2] 戴詠川，丁薇，趙德智，等.專業(yè)認(rèn)證背景下化學(xué)工程與工藝專業(yè)人才培養(yǎng)模式的探索[J].化工高等教育，2018，35（2）：16-20.

[3] 叢仕龍，王金金，許麗艷，等.對(duì)高分子專業(yè)本科教育應(yīng)用型轉(zhuǎn)型的探討[J].高分子通報(bào)，2018（12）：70-73.

[4] 劉志雷，周建萍.創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)背景下《聚合物合成工藝學(xué)》教學(xué)方法淺談[J].高分子通報(bào)，2018（1）：75-78.

[5] 張震乾.聚合物合成工藝學(xué)課程教學(xué)初探[J].高分子通報(bào)，2009（12）：72-74.

[責(zé)任編輯：劉鳳華]