倡導(dǎo)工程倫理塑造 樹(shù)立科技創(chuàng)新責(zé)任—《聚合物加工原理及設(shè)備》課程思政建設(shè)

＊蔡小霞 張獻(xiàn) 李聰 劉金華 何福巖 楊志洲 林兆云

（1.齊魯工業(yè)大學(xué)（山東省科學(xué)院）材料科學(xué)與工程學(xué)院 山東 250353 2.齊魯工業(yè)大學(xué)（山東省科學(xué)院）生物基材料與綠色造紙國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 山東 250353）

中共教育部黨組《高校思想政治工作質(zhì)量提升工程實(shí)施綱要》明確提出“課程思政”為目標(biāo)導(dǎo)向的教學(xué)改革“扭住不放，啃下教師思政、課程思政、網(wǎng)絡(luò)思政三塊硬骨頭”[1]。

2020年6月，中華人民共和國(guó)教育部印發(fā)《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》，指出“把思想政治教育貫穿人才培養(yǎng)體系，全面推進(jìn)高校課程思政建設(shè)，發(fā)揮好每門(mén)課程的育人作用，提高高校人才培養(yǎng)質(zhì)量”[2]?！罢n程思政”就是在專(zhuān)門(mén)的思政課程之外的課程(包括綜合素養(yǎng)課和專(zhuān)業(yè)課)教學(xué)中融入思想政治教育[3]?！毒酆衔锛庸ぴ砑霸O(shè)備》是一門(mén)實(shí)踐性、綜合性很強(qiáng)的工程類(lèi)應(yīng)用科學(xué)。本課程主要闡述塑料、橡膠等常見(jiàn)高分子材料的成型加工方法所依據(jù)的原理、采用的設(shè)備、生產(chǎn)控制因素、工藝過(guò)程中聚合物所發(fā)生的物理與化學(xué)變化以及它們對(duì)制品性能的影響，了解國(guó)內(nèi)外工藝設(shè)備現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)等。該課程作為本科院校高分子材料與工程的工科專(zhuān)業(yè)的必修專(zhuān)業(yè)課程和核心課程，理應(yīng)修好工程倫理這段渠，種好科技創(chuàng)新這塊田。本課程通過(guò)引入一些案例進(jìn)行教學(xué)，巧妙地將思政元素融入案例中，并有機(jī)地融入所講授的知識(shí)點(diǎn)之中，在對(duì)學(xué)生的教學(xué)講授中潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲地實(shí)現(xiàn)工程倫理塑造，促進(jìn)學(xué)生思想認(rèn)識(shí)不斷深化，增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感，樹(shù)立科技創(chuàng)新的責(zé)任。

1.多層次打造“專(zhuān)業(yè)思政課”

(1)教學(xué)目標(biāo)

①培養(yǎng)什么人。《聚合物加工原理及設(shè)備》旨在傳授塑料、橡膠等常見(jiàn)高分子材料的成型加工方法所依據(jù)的原理、采用的設(shè)備、生產(chǎn)控制因素、工藝過(guò)程中聚合物所發(fā)生的物理與化學(xué)變化以及它們對(duì)制品性能的影響，了解國(guó)內(nèi)外工藝設(shè)備現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)等。培養(yǎng)尊重工程倫理的前提下，具有運(yùn)用科學(xué)及工程原理解決實(shí)際問(wèn)題的思維能力、動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力的人，能夠從事高分子材料加工領(lǐng)域的工程師或研發(fā)人員。

②如何培養(yǎng)人。通過(guò)案例教學(xué)，將課程思政和科技創(chuàng)新元素全面融入教學(xué)內(nèi)容，通過(guò)理論學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生了解工程倫理在產(chǎn)品生產(chǎn)設(shè)計(jì)中的核心地位，了解科技創(chuàng)新在社會(huì)發(fā)展中的重要性；通過(guò)案例分析和微課堂視頻等方式，引導(dǎo)學(xué)生在遵從工程倫理的前提下，根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的需要利用扎實(shí)的理論知識(shí)進(jìn)行科技創(chuàng)新，為企業(yè)創(chuàng)收，提升國(guó)家的科技競(jìng)爭(zhēng)力。

③為誰(shuí)培養(yǎng)人。為材料相關(guān)企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)培養(yǎng)工程師和研發(fā)人員。為國(guó)家的科技創(chuàng)新培養(yǎng)接班人，為國(guó)家的富強(qiáng)和民族的復(fù)興培養(yǎng)建設(shè)者。

(2)教學(xué)內(nèi)容

圖1 《聚合物加工原理及設(shè)備》課程理論篇框架

圖2 《聚合物加工原理及設(shè)備》課程專(zhuān)題篇框架

本課程主要分為理論篇和專(zhuān)題篇，課程的主體框架如圖1和圖2所示，其中主要圍繞塑料和橡膠產(chǎn)品。其詳細(xì)內(nèi)容包括：緒論，高分子材料學(xué)，添加劑，高分子材料制品設(shè)計(jì)和配方設(shè)計(jì)，聚合物流變學(xué)基礎(chǔ)，高分子材料混合與制備，壓制成型，擠出成型，注射成型，壓延成型和二次成型。其中分為緒論、高分子材料學(xué)、添加劑、高分子材料制品設(shè)計(jì)和配方設(shè)計(jì)、聚合物流變學(xué)基礎(chǔ)、高分子材料混合與制備屬于理論篇，壓制成型、擠出成型、注射成型、壓延成型和二次成型屬于專(zhuān)題篇。

(3)教學(xué)方式

本課程采用線上預(yù)習(xí)和線下授課相結(jié)合的方式。課前通過(guò)雨課堂將預(yù)習(xí)資料（包括課程思政資料）及視頻（包括自制視頻）發(fā)給同學(xué)，其中專(zhuān)題篇主要采用案例教學(xué)的教學(xué)方法，預(yù)習(xí)資料包括案例設(shè)計(jì)及課程思政。線下教學(xué)注重理論與實(shí)際相結(jié)合，產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合，與科研相結(jié)合，從經(jīng)濟(jì)學(xué)、社會(huì)學(xué)等不同領(lǐng)域分析，使學(xué)生能夠綜合考慮社會(huì)、健康、安全、法律、文化以及環(huán)境等因素，在產(chǎn)品生產(chǎn)加工中體現(xiàn)環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展的理念。

2.課程設(shè)計(jì)示例

為了更好地說(shuō)明該課程的思政設(shè)計(jì)，此處各選理論篇（高分子材料制品設(shè)計(jì)和配方設(shè)計(jì)，高分子材料的環(huán)境問(wèn)題）兩個(gè)案例和實(shí)踐篇（注射成型）一個(gè)案例進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。

(1)主題：高分子材料制品設(shè)計(jì)和配方設(shè)計(jì)

課程時(shí)長(zhǎng)：2學(xué)時(shí)（90分鐘）。

教學(xué)目標(biāo)：掌握高分子材料配方設(shè)計(jì)原則、表示方法、設(shè)計(jì)步驟及實(shí)驗(yàn)方法；掌握高分子材料制品設(shè)計(jì)原則及設(shè)計(jì)步驟。

預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)：①通過(guò)雨課堂發(fā)布幾個(gè)常見(jiàn)產(chǎn)品（礦泉水瓶，擠出上水管，吹塑薄膜）的配方及其設(shè)計(jì)原則。②引導(dǎo)學(xué)生了解工程倫理，了解典型的斑馬車(chē)油箱事件：1978年8月10日，一輛福特斑馬（Ford Pinto）在印第安娜州公路上，由于車(chē)尾被撞，導(dǎo)致油箱爆炸，車(chē)上的三個(gè)青少女當(dāng)場(chǎng)死亡。這款車(chē)問(wèn)世之后的7年當(dāng)中，就有將近50場(chǎng)有關(guān)車(chē)尾被撞爆炸事件的官司。這一次福特公司卻面臨刑事訴訟。設(shè)計(jì)工程師及管理者，可能會(huì)因嚴(yán)重忽視乘客的生命，而有牢獄之災(zāi)。油箱設(shè)計(jì)有瑕疵，不符合公認(rèn)的工程標(biāo)準(zhǔn)（當(dāng)時(shí)聯(lián)邦法規(guī)并無(wú)相關(guān)的安全標(biāo)準(zhǔn)）。審判時(shí)，法官認(rèn)為工程師設(shè)計(jì)時(shí)，已意識(shí)到設(shè)計(jì)的危險(xiǎn)性，但管理者為了使車(chē)款以較便宜的價(jià)格及時(shí)上市，只好迫使工程師使用該設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)工程師必須衡量他們對(duì)乘客及對(duì)上司的責(zé)任和義務(wù)，在乘客安全與成本的考慮之間取舍。通過(guò)以上典型的工程倫理事件，引導(dǎo)學(xué)生在配方設(shè)計(jì)及材料設(shè)計(jì)時(shí)必須從工程倫理角度考慮，絕不能因?yàn)槔麧?rùn)而降低產(chǎn)品質(zhì)量，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感。

圖3 塑料制品中不合理使用塑化劑及其危害

預(yù)期實(shí)現(xiàn)如下教學(xué)目標(biāo)：①讓學(xué)生結(jié)合實(shí)例掌握高分子材料配方的設(shè)計(jì)步驟，設(shè)計(jì)材料時(shí)要從工程倫理角度考慮，絕對(duì)不能為了減少成本而降低產(chǎn)品質(zhì)量。②培養(yǎng)學(xué)生了解企業(yè)的社會(huì)責(zé)任感，產(chǎn)品配方設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)綜合考慮社會(huì)、健康、安全、法律、文化以及環(huán)境等因素，在產(chǎn)品生產(chǎn)加工中體現(xiàn)環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展的理念。③通過(guò)圖3舉例，進(jìn)一步讓學(xué)生進(jìn)一步理解工程倫理的重要性，增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感。

課程設(shè)計(jì)：展示常用的礦泉水瓶，擠出上水管，吹塑薄膜這幾種常見(jiàn)的材料，了解其應(yīng)用，配方設(shè)計(jì)原則及配方設(shè)計(jì)步驟。講述過(guò)程中引入“工程倫理”概念，使學(xué)生謹(jǐn)記產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)遵從工程倫理，絕對(duì)不能為了減少成本而減低產(chǎn)品質(zhì)量。比如礦泉水瓶和擠出上水管因直接盛裝或輸送飲用水，所以該類(lèi)產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)禁止為了降低成本而使用有毒害的助劑。如圖3所示，如果在直接盛裝飲料等的瓶子為了降低成本而過(guò)度使用增塑劑會(huì)引起激素失調(diào)，免疫力下降，兒童性早熟，傷害基因，心血管疾病以及肝臟和泌尿系統(tǒng)疾病。從環(huán)保角度和可持續(xù)發(fā)展角度考慮，應(yīng)盡量使用可降解塑料或可回收材料做地膜材料。通過(guò)以上講述，使學(xué)生進(jìn)一步了解企業(yè)的社會(huì)責(zé)任感，產(chǎn)品配方設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)綜合考慮社會(huì)、健康、安全、法律、文化以及環(huán)境等因素，在產(chǎn)品生產(chǎn)加工中體現(xiàn)環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展的理念。

(2)主題：高分子材料的環(huán)境問(wèn)題

課程時(shí)長(zhǎng)：1課時(shí)（45分鐘）。

教學(xué)目標(biāo)：了解高分子材料生產(chǎn)過(guò)程，加工過(guò)程，燃燒過(guò)程和廢棄物處理帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題，掌握解決高分子材料環(huán)境問(wèn)題的對(duì)策，包括制定環(huán)境法規(guī)，節(jié)約使用量，化學(xué)再生，廢棄塑料焚燒回收熱量，開(kāi)發(fā)生物降解高分子材料等。培養(yǎng)學(xué)生在產(chǎn)品生產(chǎn)加工中的環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的意識(shí)，在今后生產(chǎn)研究中貫徹3R原則（Reduce，減量化；Reuse，再使用；Recycle，再循環(huán)）。

預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)：①通過(guò)雨課堂發(fā)布關(guān)于塑料污染的視頻（蒼穹之下第一期：蒼白之星上，白色的恐怖，微塑料污染對(duì)生物造成了哪些危害？https://www.bilibili.com/video/BV1mk4y117rz?from=search&seid=3141892844722198008），可降解塑料視頻（Green plastic可降解塑料袋如何緩解白色污染，https://www.bilibili.com/video/BV1iE411u7JP?from=search&seid=7097028049252927500）和國(guó)家發(fā)展改革委與生態(tài)環(huán)境部聯(lián)合發(fā)布的《進(jìn)一步加強(qiáng)塑料污染治理的意見(jiàn)》文件。

圖4 微塑料污染

預(yù)期實(shí)現(xiàn)如下教學(xué)目標(biāo)：①通過(guò)塑料污染對(duì)社會(huì)帶來(lái)的危害，引導(dǎo)學(xué)生了解高分子材料對(duì)環(huán)境帶來(lái)的危害。②通過(guò)塑料污染視頻引入現(xiàn)在大家所關(guān)注的“微塑料”事件，見(jiàn)圖4[5]。通過(guò)此例引導(dǎo)同學(xué)增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感，在今后從事科研或生產(chǎn)工作時(shí)，應(yīng)綜合考慮社會(huì)、健康以及環(huán)境等因素，在科研或是產(chǎn)品生產(chǎn)加工中體現(xiàn)環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展的理念。③通過(guò)學(xué)習(xí)國(guó)家發(fā)展改革委與生態(tài)環(huán)境部聯(lián)合發(fā)布的《進(jìn)一步加強(qiáng)塑料污染治理的意見(jiàn)》文件，引導(dǎo)學(xué)生了解本行業(yè)涉及的法律法規(guī)，具備法律意識(shí)和法律理性。④引導(dǎo)學(xué)生了解高分子材料環(huán)境問(wèn)題的解決對(duì)策，鼓勵(lì)學(xué)生加強(qiáng)專(zhuān)業(yè)課學(xué)習(xí)，并發(fā)揮自身的創(chuàng)新精神，努力探索新的解決高分子環(huán)境問(wèn)題的辦法。

課程設(shè)計(jì)：從“微塑料”入手，引入高分子材料使用過(guò)程中產(chǎn)生的環(huán)境危害，分別再以實(shí)例講授高分子生產(chǎn)過(guò)程，加工過(guò)程和燃燒過(guò)程帶來(lái)的環(huán)境危害。結(jié)合國(guó)家發(fā)布的環(huán)境保護(hù)的法律法規(guī)，引導(dǎo)同學(xué)了解本行業(yè)涉及的法律法規(guī)，具備法律意識(shí)和法律理性。通過(guò)預(yù)習(xí)發(fā)布的可降解塑料視頻（Green plastic可降解塑料袋如何緩解白色污染，https://www.bilibili.com/video/BV1iE411u7JP?from=search&seid=7097028049252927500）引出解決高分子材料環(huán)境問(wèn)題的對(duì)策，并結(jié)合自己的科研課題（生物基環(huán)氧樹(shù)脂）啟發(fā)同學(xué)們思考解決高分子材料環(huán)境問(wèn)題的新對(duì)策。同時(shí)，引導(dǎo)同學(xué)增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感，在今后從事科研或生產(chǎn)工作時(shí)，應(yīng)綜合考慮社會(huì)、健康以及環(huán)境等因素，在科研或是產(chǎn)品生產(chǎn)加工中體現(xiàn)環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展的理念。

(3)主題：注射成型

課程時(shí)長(zhǎng)：2學(xué)時(shí)（90分鐘）。

教學(xué)目標(biāo)：掌握高分子材料注射成型制品的生產(chǎn)過(guò)程，幫助學(xué)生理解每個(gè)生產(chǎn)流程。能夠自覺(jué)地運(yùn)用所學(xué)知識(shí)去觀察生活中常用的高分子材料制品，思考其加工方法。理解科技創(chuàng)新以及擁有自主產(chǎn)權(quán)的重要性。

預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)：通過(guò)雨課堂發(fā)布樂(lè)高積木生產(chǎn)視頻。了解樂(lè)高積木的起源：1949年，第一塊樂(lè)高塑料積木問(wèn)世。1958年的1月28日，樂(lè)高特有的“凸起管（stud-and-tube）”獲得專(zhuān)利。而當(dāng)時(shí)一套樂(lè)高積木價(jià)格不菲，我國(guó)普通家庭沒(méi)有能力購(gòu)買(mǎi)。直到20世紀(jì)90年代我國(guó)才能自主生產(chǎn)類(lèi)似于樂(lè)高積木的拼插積木，使價(jià)格大幅降低，使得拼插積木進(jìn)入普通家庭甚至低收入家庭。

課程設(shè)計(jì)：通過(guò)樂(lè)高積木生產(chǎn)視頻詳細(xì)講述注射成型過(guò)程，各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的作用以及工藝設(shè)置對(duì)最終產(chǎn)品性能的影響。通過(guò)預(yù)習(xí)引入的樂(lè)高積木起源，引導(dǎo)學(xué)生思考科技創(chuàng)新在社會(huì)發(fā)展中的重要性和擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的重要性。

3.小結(jié)

本文通過(guò)積極探索、深入挖掘《聚合物加工原理及設(shè)備》課程中所蘊(yùn)含的思政元素，形成“單體”；尋找其與各知識(shí)點(diǎn)相結(jié)合的契合點(diǎn)，將這些思政元素有機(jī)地融入所講授的知識(shí)點(diǎn)之中，發(fā)生“聚合”；潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲地實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生進(jìn)行思政教育。通過(guò)課程理論篇和實(shí)踐篇各一實(shí)施案例，從教學(xué)目標(biāo)，預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)和課程設(shè)計(jì)進(jìn)行闡述，將工程倫理，科技創(chuàng)新和環(huán)保等理念通過(guò)案例引入課堂內(nèi)容，在講授課程內(nèi)容中潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲地實(shí)現(xiàn)工程倫理塑造，促進(jìn)學(xué)生思想認(rèn)識(shí)不斷深化，增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感，樹(shù)立科技創(chuàng)新的責(zé)任。