基于“五化”培養目標的高聚物合成工藝學課程的教學探討

王曉蓉 汪彬 陳望彬 潘斌 趙鳳陽

[摘 要]遼寧石油化工大學作為一所具有鮮明石油化工特色的研究應用型大學，基于學校傳統優勢特色，大力發展高分子材料與工程專業。學校明確提出該專業學生畢業5年左右應具備 “知識應用化、知識創新化、素養全面化、事業合作化、終身學習化”之“五化”能力，并基于此目標采用五大措施來進行高聚物合成工藝學課程的教學改革與建設，分別為：利用“雙模式”展現知識應用化、通過“雙結合”實現知識創新化、調動思維發展素養全面化、開展討論協作培養事業合作化、實施雙語PPT課件塑造終身學習化。這些舉措將促進學校高分子專業的快速發展。

[關鍵詞]高聚物合成工藝學;培養目標;高分子材料與工程專業

[中圖分類號] G642;TB30-4 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2020）11-0017-03

根據國家“十三五”新興產業發展規劃（2016-2020），高分子材料已被納入新興產業的重要組成部分。遼寧省是我國重要的石油化工基地，擁有大型高分子相關化工企業十余家（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，以及撫順帝旺達塑膠有限公司、遼寧頤通管業、沈陽金德管業、遼陽康達塑膠等塑料加工企業），其主營業務收入占全省規模以上工業的近1/4;同時，根據遼寧省發展規劃，撫順擬成為省內最大的煉化一體化和精細化工基地。在此形勢下，遼寧石油化工大學（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用型大學，如何基于學校傳統優勢特色，結合本專業的辦學條件，改進培養目標，探索出一條立足遼寧并面向全國的符合社會需求和學科自身發展規律的高分子專業人才培養方案，是遼石化大的責任與使命，也是學校發展的機遇與挑戰[1-2]。

遼石化大高分子材料與工程專業于2007年創立，11年來在辦學過程中一直堅持以培養應用型工程技術人才為目標，以產學研合作教育為模式，以工程實踐能力與創新意識培養為重點。經過本專業師生多年的努力與積淀，培養出的人才社會需求量大、認可度高，近三年就業率保持在94%以上，名列行業內和省內高校的前茅，多年來為國家石化企業及地方企業培養了大量社會急需的技術和管理人才。同時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計劃”項目，于2014年入選并獲批遼寧省工程人才培養模式改革試點專業項目，于2015年獲批遼寧省向應用型轉變試點專業項目，于2017年獲批遼寧省向應用型轉變示范專業項目[3]。

遼石化大高分子材料與工程專業并未停止前進的腳步，于2018年準備學科評估自評報告中通過修訂培養目標，明確提出本專業學生畢業5年左右應具備 “知識應用化、知識創新化、素養全面化、事業合作化、終身學習化”之“五化”能力，為石油化工等行業和遼寧經濟社會發展服務。然而，能力的培養是通過教學在潛移默化中逐步實現的，如何在課堂中演繹與詮釋 “五化”能力是本專業教師急需思考的問題。下面，筆者就以專業必修課高聚物合成工藝學為例來進行分析。

一、遼石化大之“五化”能力培養目標的進一步詮釋

基于遼寧石油化工大學高分子材料與工程專業制定的畢業要求，結合本專業多年人才培養的實踐與積淀，遼石化大提出本專業學生經過本科階段的培養，在工作崗位經過5年左右的進一步學習和鍛煉后，應具備以下“五化”能力：

1.知識應用化：能夠應用所學的高分子材料與工程專業知識，認識并分析與高分子材料制備、改性與成型加工相關的復雜工程問題。

2.知識創新化：能夠運用科學原理和專業知識，選擇和使用先進科技資源和信息技術工具，通過進一步科學研究和實踐，解決高分子材料的制備、改性和成型加工等領域的復雜工程問題。

3.素養全面化：具備較強的組織和領導能力，能夠遵守工程規范與職業道德，并在工程項目管理過程中能考慮到文化、法律、經濟、環境等多方面的影響。

4.事業合作化：有良好的人文社會科學素養和社會責任感、較強的團隊精神和集體榮譽感，能夠與同事和團隊成員進行有效的溝通。

5.終身學習化：具有一定的國際化視野和跨文化交流與合作能力，能夠通過終身學習適應職業發展。

二、“五化”能力在高聚物合成工藝學教學中的體現

培養目標的確立是為了進一步提高教學質量，而教學質量的提高和課堂教學是分不開的。高聚物合成工藝學以專業必修課的身份處于理論與實際的銜接口，在以培養卓越工程師為目標的本科院校中，成為一門將理論與實際“近距離接觸”，夯實理、應用于實際的雙能課[4-5]。

本課程選用《高聚物合成工藝學（第3版）》（趙德仁、張慰盛，化學工業出版社，2015）作為主要教材，同時選取《聚合反應原理》中文版+原書第4版（時代教育·國外高校優秀教材精選，G·奧迪安 （George Odian），機械工業出版社，2013）以及國家“十二五”重點圖書《聚氨酯樹脂及其應用》（劉益軍，化學工業出版社，2012）部分內容作為補充與學習內容。高聚物合成工藝學課程總學時數為48學時，根據教材主要教學內容分為13個知識模塊，分別為緒論、高分子化合物的生產過程、聚合物單體的原料路線、自由基聚合生產工藝、離子聚合與配位聚合生產工藝、縮合聚合生產工藝、逐步加成聚合物的生產工藝、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。面對本課程內容涵蓋廣、知識點多、內容繁雜、抽象難記和教學難點突出等情況，筆者認為在短短48學時內按照教材將此13個模塊全部講解完困難很大。

因此在實際的教學過程中，我們決定從實際出發，結合撫順石化的業務結構和條件優勢，精選與重整教學內容，具備側重點與聚焦點，通過合理配置課程體系和教學內容，來提高學生的學習質量和學習效率，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過程模塊中;將原教材后5個模塊（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，整合到前面的生產工藝模塊中，使聚合機理、生產工藝與拓展應用系統化與一體化;同時增加聚合流程模擬的協作討論課及高端產品熱塑性彈性體和環烯烴共聚物的介紹。具體分為8個模塊，如表1：

根據以上8個模塊的教學內容，在教學過程中具體可采用以下手段來保障教學內容的吸收與消化。

（一）利用“雙模式”展現知識應用化

多媒體再現模式：充分利用現代化教學手段制作多媒體課件以及模擬實際生產工藝和流程，使概念具體化、問題簡單化、內容精煉化、問題形象化、流程工藝再現化，為學生生動形象地理解高分子材料的生產原理、性質以及應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）造粒現場、酚醛樹脂的制取和性質、聚乙烯塑料的熱塑性、尼龍66的合成、石墨烯聚苯板成型、增發纖維的應用等，通過在課堂上一邊播放一邊講解，受到了學生的廣泛歡迎。

設計流程圖模式：參考高等學校“十三五”規劃教材《化工流程模擬Aspen Plus—實例教程》第15章，采用4學時在我校仿真中心引導學生分組進行聚丙烯合成工藝簡易模擬（一次反應器無循環），初步認識聚合反應器、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“雙結合”實現知識創新化

目前高分子材料的發展速度可以說是日新月異，在教學的過程中將國內外相關的新技術、新工藝及時地在課堂上進行傳播，對于吸引學生的目光、誘發學生的興趣來提高其參與課堂的積極性是非常重要的。

結合基地產品模式：結合撫順石化的業務結構和條件優勢，在高聚物合成工藝學課堂中，強化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中，同時邀請撫順石化公司的技術人員進行教材編寫及授課。

結合科學前沿模式：在授課過程中穿插引入一些科學前沿研究成果，通過關注微信公眾號“高分子科學前沿”，適當選用一些最近的科研成果，讓學生了解到高分子材料的最新進展，樹立本專業在學生心中的威望。如2018年7月18日，該微信公眾號發布的內容“斯坦福大學崔屹教授：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涼爽”，可加入到高聚物改性工藝模塊中進行介紹。

（三）調動思維發展素養全面化

“核心素養”概念來源于2014年教育部印發的《關于全面深化課程改革 落實立德樹人根本任務的意見》，此為教育的終極目標。作為專業教師，我們應如何在課堂上提升學生的全面素養，培育學生成為既有思想又有知識的人？筆者認為最有效的辦法就是在教授知識的過程中，用教師的思想觀來支撐教學，用教師對專業的熱愛來培育學生的學習觀。

同時，在學生學習聚合物的生產工藝過程中，要引入事件本身對社會、環境的影響，相應的責任與職業道德等，激發學生的社會責任感，引發他們對事件的全面思考。

（四）開展討論與協作培養事業合作化

在當今社會，大多數任務都不可能由一個人單獨完成，因此培養學生的協同合作能力對其將來的發展至關重要。在課堂教學過程中設置4學時的協作討論課，分組進行聚丙烯合成工藝簡易模擬設計，前兩個學時由同組內同學通力協作完成設計圖，后兩個學時由平行組之間進行展示并分析比較，教師引導學生完善流程圖，以達到培養學生合作能力的目的。

（五）實施雙語PPT 課件塑造終身學習化

在準備教學評估過程中，我們通過對用人單位進行走訪及問卷調查發現，就業單位對英語非常重視，企業有關人員明確提出，現在企業的很多專業資料都是英文材料，要求學生具備英語的聽說讀寫能力，以利于其日后的發展。因此在課堂教學中，我們全部采用雙語PPT課件，強化學生對專業詞匯的記憶，通過潛移默化，讓學生逐漸形成學習英語的習慣，拓寬學生的國際視野和加強學生的國際交流能力。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生就業后的競爭能力，有利于學生的終身發展。

三、結語

本課程的教學討論，基于遼石化大“五化”培養目標——“知識應用化、知識創新化、素養全面化、事業合作化、終身學習化”，重組、整合、更新課程體系與教學內容，利用“雙模式”展現知識應用化，通過“雙結合”實現知識創新化，調動思維發展素養全面化，開展討論協作培養事業合作化，實施雙語PPT課件塑造終身學習化。通過這五大措施來進行高聚物合成工藝學的教學改革與建設，為學生畢業5年左右達成我校培養目標打下了堅實的基礎，同時也是本科院校長期發展的必選之路。

[ 參 考 文 獻 ]

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

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

[3] 叢仕龍，王金金，許麗艷，等.對高分子專業本科教育應用型轉型的探討[J].高分子通報，2018（12）：70-73.

[4] 劉志雷，周建萍.創新創業背景下《聚合物合成工藝學》教學方法淺談[J].高分子通報，2018（1）：75-78.

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

[責任編輯：劉鳳華]