聚合物合成工藝設計教學現狀與課程考核建議*

袁新強，郝曉麗，包維維，鄧志峰，蔣 鵬

(陜西理工大學材料科學與工程學院，陜西 漢中 723000)

聚合物合成工藝設計是繼化工原理、高分子化學、高分子物理、聚合物合成工藝學等各種專業課程后，畢業環節工作開展之前的一門工程實踐性的高分子材料與工程專業偏高分子化工方向的課程。目前，全國高校中，只有很少數學校高分子材料與工程專業開設有與《聚合物合成工藝設計》相同課程，如合肥工業大學、常州大學、武漢工程大學、北京石油化工學院、陜西理工大學等，而大部分學校高分子材料與工程專業開設的是《化工設計概論》、《化工設計》、《高分子工廠設計》、《高分子材料工廠設計概論》、《聚合反應工程》等相似課程或平行課程，相應開設了《聚合物合成工藝設計》課程設計環節來強化高分子合成領域學生的工程實踐能力。

1 課程教學現狀

據文獻[1]報道，《聚合物合成工藝設計》課程的教學過程中主要存在因課程學時少很難滿足課程教學要求、學生對課程中較為枯燥的教學內容學習積極性不高、課程對化工軟件的講授不夠和課堂理論教學與工程實踐不能較好結合與滲透等四個方面的問題。陜西理工大學高分子材料與工程專業《高分子合成工藝設計》課程教學也存在類似問題，常州大學張震乾借鑒浙江工業大學祝鈴鈺的化工設計教學方法，早在2011年就提出了聚合物合成工藝設計及相關課程的組合和順序[2]，在第5學期增設《化工軟件基礎》課程，選學PIDCAD、Aspen、Mat lab等化工軟件，在第7學期增設《聚合物合成工藝設計》課程設計環節等，我校高分子專業也早在2008年將《高分子合成工藝設計》、《聚合物反應工程基礎》、《計算機軟件實訓》和《高分子合成工藝設計》課程設計組合開設，較好地彌補了該課程對化工軟件的講授不夠和課堂理論教學與工程實踐不能較好結合與滲透兩個方面的問題，但問題依然很嚴重。原因還在于如下三個方面：

(1)《聚合物合成工藝設計》課程開設的先導專業課程較多，涉及的知識面很廣，對學生靈活運用各專業知識的能力，對安全環保、政策法規和工程實踐意識等方面的要求非常高，圖1顯示該課程與相關專業課程知識之間的關系[3]。

圖1 聚合物合成工藝設計與其他專業知識之間的關系Fig.1 Relationship between polymer synthesis process design and other professional knowledge

(2)可供《聚合物合成工藝設計》課程選用的講授教材非常有限，目前各高校比較通用的是2004年陳昀[3]編《聚合物合成工藝設計》。從該教材講述內容上看，精煉易懂，但從教與學角度都需要各專業知識的巧妙結合，最好能結合工程實踐實例逐句逐條解析。然而，除各專業理論知識外，能夠調用的聚合物合成工藝設計工程實踐的素材資源非常有限，導致教師“教”與學生“學”感覺枯燥無味，教學效果很不明顯，這點在后期開展《聚合物合成工藝設計》課程設計時非常凸顯，從嚴格意義上講，幾乎沒有合格的設計說明書。

(3)《聚合物合成工藝設計》課程一般在第7學期開設，學生的現實狀態是備考碩士研究生和公務員、應聘工作等，圖2是陜西理工大學2016級高分子材料與工程專業學生在第7學期學生的現實狀態數據。從圖2可以看出，51.7%的學生都在備戰碩士研究生考試，40.3%在應聘工作，學生無心課堂。外加國家政策上，要求各高校對于學生應聘工作和備考碩士研究生更多的人文關懷，學生對課堂的藐視程度有愈演愈烈之勢。據了解，部分學生還以備戰碩士研究生考試和應聘工作做為逃課的幌子，在外兼職和考駕照等。課堂組織成為任課老師，校、院、系三級組織領導面臨的棘手問題，課堂教學效果就不言而喻了，最終會直接波及人才培養的質量。

圖2 學生的現實狀態數據Fig.2 Students’ actual state data

2 課程考核建議

在工程教育專業認證背景下，要回歸課堂，提升人才培養質量，課題組[4]根據《聚合物合成工藝設計》課程的不同教學內容特點、工程教育專業認證理念、課堂教育教學新要求以及學生現實狀態展開了課程教學內容設計與課堂組織。雖然，文獻[4]針對支撐的4個課程目標進行了具體教學內容的設計與課堂組織，但課程教學內容設計與課堂組織的合理有效性要得到充分體現，還應配套設計合理有效的課程考核方式，以下將從教學和考核兩個方面提幾點建議。

2.1 教學建議

除按照文獻[4]提及的教學內容設計與課堂組織以外，還應從調整課程的開課學期、增加更多的案例分析以及《聚合物合成工藝設計》課程設計相關內容的講解方面實施教學過程。

(1)調整開課學期。由于《聚合物合成工藝設計》課程一般在第7學期開設，存在如圖2所示的學生的現實狀態，課程的課堂組織較為困難，教學效果不如人意，同1(3)所述。可將《聚合物合成工藝設計》課程調整至第6學期開設，既避免了圖2所示的學生現實狀態帶來的教學效果不佳的問題，又增加了課程與《聚合物合成工程》的銜接連貫性，也有利于學生的暑期生產實習。

(2)增加更多的案例分析。正如文獻[4]所述，《聚合物合成工藝設計》課程所用教材節選了部分設計環節的典型案例，便于老師講解與學生學習，但這些案例缺乏系統性，學生對課程內容的學習與理解較為困難，不利于后期《聚合物合成工藝設計》課程設計環節的開展。增加更多的案例分析，有助于學生對枯燥無味且難懂的內容的滲透，有利于提升《聚合物合成工藝設計》課程設計的水平，體現學生靈活運用各專業知識的能力和工程實踐意識。然而，可供參考的開放性設計案例資源非常有限[5]。那么，如何在《聚合物合成工藝設計》課程中增加更多的案例分析的樣本是個問題？編寫《聚合物合成工藝設計》(課程設計案例用書)很有必要。

(3)增加《聚合物合成工藝設計》課程設計相關內容的講解。《聚合物合成工藝設計》課程設計的核心要素主要源自《聚合物合成工藝設計》教材內容，涉及的內容要求更系統性、更有針對性。而《聚合物合成工藝設計》課程內容的講解和學習更趨于碎片性，增加《聚合物合成工藝設計》課程設計相關內容的講解，有利于《聚合物合成工藝設計》課程設計的有效、高效的開展。

2.2 考核建議

課程的考核以考核學生能力培養目標的達成為主要目的，以檢查學生對各知識點的掌握程度和應用能力為重要內容。結合課程特點、教學內容設計與課堂組織形式，建議總評成績由平時成績、上機成績和考試成績三個考核環節構成的“235”課程考核方式，以期提高教學效果，提升人才培養質量。

(1) “2”是指平時成績占課程總成績的20%。平時成績是考核學生出勤情況和復習題解析互動情況。具體而言，課程要求每一位學生全程參與所有教學環節，授課教師應詳細記錄學生的出勤情況。復習題解析互動1次1分，滿分10分，最終折合百分制給成績，平時成績中出勤占50%、復習題解析互動占50%。

這種平時成績給定依據中，主要突破了傳統課程作業布置與完成批改模式。在開課前，老師給學生分享學習資料，特別是課程復習題，告知學生課程復習題所囊括的知識點是課程重點關注的內容，也是課程考核的重要內容，要求學生能根據教學進度自行完成課程復習題，有疑問及時溝通交流(形式不限)，定期或不定期在圍繞課程復習題在課堂上進行解析，改變傳統課程作業布置與完成批改模式，提升學生完成作業的靈活性，學生對知識體系與復習題的對應的匹配性，基于學生的現實狀態(圖2所示)，保證學生的學習效果，充分體現教學的過程管理與把控。

(2)“3”指上機成績占課程總成績的30%。上機成績由3部分組成，分別出勤占30%、作業占30%和上機占40%。具體而言，要求學生運用MathCAD完成聚合物合成工藝設計熱量衡算中任意1例題，運用ChemCAD完成聚合物合成工程生產實例中任意1工藝流程，交MathCAD和ChemCAD電子版作業各1份。

(3)“5”指考試成績占課程總成績的50%。考試成績采用筆試考核，結課考試占總成績的50%。

3 結 語

《聚合物合成工藝設計》課程要求開設的先導專業課程較多，涉及的知識面很廣，對學生靈活運用各專業知識的能力，對安全環保、政策法規和工程實踐意識等方面的要求非常高，可供選用的教材有限，可供參考完整的成熟典型案例沒有，學習內容大多又枯燥無味以及學生的現實狀態等因素，導致該課程教學效果與質量不如人意。課程組在現行教學內容設計與課堂組織形式基礎上，提出了調整課程的開課學期、增加更多的案例分析以及《聚合物合成工藝設計》課程設計相關內容的講解方面實施教學過程的建議以及匹配 “235”的課程考核方式，為提高課程教學效果與質量提供了教學參考，為進一步強化工程教育設計類人才培養提供保障。