基于“五化”培养目标的高聚物合成工艺学课程的教学探讨

王晓蓉 汪彬 陈望彬 潘斌 赵凤阳

[摘 要]辽宁石油化工大学作为一所具有鲜明石油化工特色的研究应用型大学，基于学校传统优势特色，大力发展高分子材料与工程专业。学校明确提出该专业学生毕业5年左右应具备 “知识应用化、知识创新化、素养全面化、事业合作化、终身学习化”之“五化”能力，并基于此目标采用五大措施来进行高聚物合成工艺学课程的教学改革与建设，分别为：利用“双模式”展现知识应用化、通过“双结合”实现知识创新化、调动思维发展素养全面化、开展讨论协作培养事业合作化、实施双语PPT课件塑造终身学习化。这些举措将促进学校高分子专业的快速发展。

[关键词]高聚物合成工艺学;培养目标;高分子材料与工程专业

[中图分类号] G642;TB30-4 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2020）11-0017-03

根据国家“十三五”新兴产业发展规划（2016-2020），高分子材料已被纳入新兴产业的重要组成部分。辽宁省是我国重要的石油化工基地，拥有大型高分子相关化工企业十余家（如抚顺石化公司、大连石化公司、辽阳石化公司、锦西石化公司、锦州石化公司、大连西太平洋石油化工有限公司、辽河石化公司、沈阳蜡化、盘锦乙烯和恒力石化，以及抚顺帝旺达塑胶有限公司、辽宁颐通管业、沈阳金德管业、辽阳康达塑胶等塑料加工企业），其主营业务收入占全省规模以上工业的近1/4;同时，根据辽宁省发展规划，抚顺拟成为省内最大的炼化一体化和精细化工基地。在此形势下，辽宁石油化工大学（以下简称辽石化大）作为抚顺市唯一一所具有鲜明石油化工特色的研究应用型大学，如何基于学校传统优势特色，结合本专业的办学条件，改进培养目标，探索出一条立足辽宁并面向全国的符合社会需求和学科自身发展规律的高分子专业人才培养方案，是辽石化大的责任与使命，也是学校发展的机遇与挑战[1-2]。

辽石化大高分子材料与工程专业于2007年创立，11年来在办学过程中一直坚持以培养应用型工程技术人才为目标，以产学研合作教育为模式，以工程实践能力与创新意识培养为重点。经过本专业师生多年的努力与积淀，培养出的人才社会需求量大、认可度高，近三年就业率保持在94%以上，名列行业内和省内高校的前茅，多年来为国家石化企业及地方企业培养了大量社会急需的技术和管理人才。同时辽石化大高分子材料与工程系于2013年入选教育部“卓越工程师教育培养计划”项目，于2014年入选并获批辽宁省工程人才培养模式改革试点专业项目，于2015年获批辽宁省向应用型转变试点专业项目，于2017年获批辽宁省向应用型转变示范专业项目[3]。

辽石化大高分子材料与工程专业并未停止前进的脚步，于2018年准备学科评估自评报告中通过修订培养目标，明确提出本专业学生毕业5年左右应具备 “知识应用化、知识创新化、素养全面化、事业合作化、终身学习化”之“五化”能力，为石油化工等行业和辽宁经济社会发展服务。然而，能力的培养是通过教学在潜移默化中逐步实现的，如何在课堂中演绎与诠释 “五化”能力是本专业教师急需思考的问题。下面，笔者就以专业必修课高聚物合成工艺学为例来进行分析。

一、辽石化大之“五化”能力培养目标的进一步诠释

基于辽宁石油化工大学高分子材料与工程专业制定的毕业要求，结合本专业多年人才培养的实践与积淀，辽石化大提出本专业学生经过本科阶段的培养，在工作岗位经过5年左右的进一步学习和锻炼后，应具备以下“五化”能力：

1.知识应用化：能够应用所学的高分子材料与工程专业知识，认识并分析与高分子材料制备、改性与成型加工相关的复杂工程问题。

2.知识创新化：能够运用科学原理和专业知识，选择和使用先进科技资源和信息技术工具，通过进一步科学研究和实践，解决高分子材料的制备、改性和成型加工等领域的复杂工程问题。

3.素养全面化：具备较强的组织和领导能力，能够遵守工程规范与职业道德，并在工程项目管理过程中能考虑到文化、法律、经济、环境等多方面的影响。

4.事业合作化：有良好的人文社会科学素养和社会责任感、较强的团队精神和集体荣誉感，能够与同事和团队成员进行有效的沟通。

5.终身学习化：具有一定的国际化视野和跨文化交流与合作能力，能够通过终身学习适应职业发展。

二、“五化”能力在高聚物合成工艺学教学中的体现

培养目标的确立是为了进一步提高教学质量，而教学质量的提高和课堂教学是分不开的。高聚物合成工艺学以专业必修课的身份处于理论与实际的衔接口，在以培养卓越工程师为目标的本科院校中，成为一门将理论与实际“近距离接触”，夯实理、应用于实际的双能课[4-5]。

本课程选用《高聚物合成工艺学（第3版）》（赵德仁、张慰盛，化学工业出版社，2015）作为主要教材，同时选取《聚合反应原理》中文版+原书第4版（时代教育·国外高校優秀教材精选，G·奥迪安 （George Odian），机械工业出版社，2013）以及国家“十二五”重点图书《聚氨酯树脂及其应用》（刘益军，化学工业出版社，2012）部分内容作为补充与学习内容。高聚物合成工艺学课程总学时数为48学时，根据教材主要教学内容分为13个知识模块，分别为绪论、高分子化合物的生产过程、聚合物单体的原料路线、自由基聚合生产工艺、离子聚合与配位聚合生产工艺、缩合聚合生产工艺、逐步加成聚合物的生产工艺、高聚物改性工艺、合成树脂与塑料概论、热塑性通用塑料、工程塑料、合成纤维、合成橡胶。面对本课程内容涵盖广、知识点多、内容繁杂、抽象难记和教学难点突出等情况，笔者认为在短短48学时内按照教材将此13个模块全部讲解完困难很大。

因此在实际的教学过程中，我们决定从实际出发，结合抚顺石化的业务结构和条件优势，精选与重整教学内容，具备侧重点与聚焦点，通过合理配置课程体系和教学内容，来提高学生的学习质量和学习效率，将原教材中聚合物单体的原料路线模块整合到高分子化合物的生产过程模块中;将原教材后5个模块（合成树脂与塑料概论、热塑性通用塑料、工程塑料、合成纤维、合成橡胶）精选后，整合到前面的生产工艺模块中，使聚合机理、生产工艺与拓展应用系统化与一体化;同时增加聚合流程模拟的协作讨论课及高端产品热塑性弹性体和环烯烃共聚物的介绍。具体分为8个模块，如表1：

根据以上8个模块的教学内容，在教学过程中具体可采用以下手段来保障教学内容的吸收与消化。

（一）利用“双模式”展现知识应用化

多媒体再现模式：充分利用现代化教学手段制作多媒体课件以及模拟实际生产工艺和流程，使概念具体化、问题简单化、内容精炼化、问题形象化、流程工艺再现化，为学生生动形象地理解高分子材料的生产原理、性质以及应用过程起了重要作用。笔者多年来收集与制备了几十种flash，如聚碳酸酯工艺流程、低压聚乙烯（大白料）造粒现场、酚醛树脂的制取和性质、聚乙烯塑料的热塑性、尼龙66的合成、石墨烯聚苯板成型、增发纤维的应用等，通过在课堂上一边播放一边讲解，受到了学生的广泛欢迎。

设计流程图模式：参考高等学校“十三五”规划教材《化工流程模拟Aspen Plus—实例教程》第15章，采用4学时在我校仿真中心引导学生分组进行聚丙烯合成工艺简易模拟（一次反应器无循环），初步认识聚合反应器、换热器以及分离器在流程中的使用程序与步骤，流程图如图1所示。

（二）通过“双结合”实现知识创新化

目前高分子材料的发展速度可以说是日新月异，在教学的过程中将国内外相关的新技术、新工艺及时地在课堂上进行传播，对于吸引学生的目光、诱发学生的兴趣来提高其参与课堂的积极性是非常重要的。

结合基地产品模式：结合抚顺石化的业务结构和条件优势，在高聚物合成工艺学课堂中，强化TOE/TPE/COC聚合工艺的讲授，安排在配位聚合工艺和阴离子聚合工艺章节中，同时邀请抚顺石化公司的技术人员进行教材编写及授课。

结合科学前沿模式：在授课过程中穿插引入一些科学前沿研究成果，通过关注微信公众号“高分子科学前沿”，适当选用一些最近的科研成果，让学生了解到高分子材料的最新进展，树立本专业在学生心中的威望。如2018年7月18日，该微信公众号发布的内容“斯坦福大学崔屹教授：ZnO-纳米聚乙烯织物智能辐射降温，穿在身上夏天让人感觉超级凉爽”，可加入到高聚物改性工艺模块中进行介绍。

（三）调动思维发展素养全面化

“核心素养”概念来源于2014年教育部印发的《關于全面深化课程改革 落实立德树人根本任务的意见》，此为教育的终极目标。作为专业教师，我们应如何在课堂上提升学生的全面素养，培育学生成为既有思想又有知识的人？笔者认为最有效的办法就是在教授知识的过程中，用教师的思想观来支撑教学，用教师对专业的热爱来培育学生的学习观。

同时，在学生学习聚合物的生产工艺过程中，要引入事件本身对社会、环境的影响，相应的责任与职业道德等，激发学生的社会责任感，引发他们对事件的全面思考。

（四）开展讨论与协作培养事业合作化

在当今社会，大多数任务都不可能由一个人单独完成，因此培养学生的协同合作能力对其将来的发展至关重要。在课堂教学过程中设置4学时的协作讨论课，分组进行聚丙烯合成工艺简易模拟设计，前两个学时由同组内同学通力协作完成设计图，后两个学时由平行组之间进行展示并分析比较，教师引导学生完善流程图，以达到培养学生合作能力的目的。

（五）实施双语PPT 课件塑造终身学习化

在准备教学评估过程中，我们通过对用人单位进行走访及问卷调查发现，就业单位对英语非常重视，企业有关人员明确提出，现在企业的很多专业资料都是英文材料，要求学生具备英语的听说读写能力，以利于其日后的发展。因此在课堂教学中，我们全部采用双语PPT课件，强化学生对专业词汇的记忆，通过潜移默化，让学生逐渐形成学习英语的习惯，拓宽学生的国际视野和加强学生的国际交流能力。在今天母语竞争如此激烈的境况下，外语能力的提升有利于提高学生就业后的竞争能力，有利于学生的终身发展。

三、结语

本课程的教学讨论，基于辽石化大“五化”培养目标——“知识应用化、知识创新化、素养全面化、事业合作化、终身学习化”，重组、整合、更新课程体系与教学内容，利用“双模式”展现知识应用化，通过“双结合”实现知识创新化，调动思维发展素养全面化，开展讨论协作培养事业合作化，实施双语PPT课件塑造终身学习化。通过这五大措施来进行高聚物合成工艺学的教学改革与建设，为学生毕业5年左右达成我校培养目标打下了坚实的基础，同时也是本科院校长期发展的必选之路。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 王晓蓉，周世嘉，张琰，等.高分子材料与工程专业应用型转变的探讨[J].绿色科技，2017（9）：242+245.

[2] 戴咏川，丁薇，赵德智，等.专业认证背景下化学工程与工艺专业人才培养模式的探索[J].化工高等教育，2018，35（2）：16-20.

[3] 丛仕龙，王金金，许丽艳，等.对高分子专业本科教育应用型转型的探讨[J].高分子通报，2018（12）：70-73.

[4] 刘志雷，周建萍.创新创业背景下《聚合物合成工艺学》教学方法浅谈[J].高分子通报，2018（1）：75-78.

[5] 张震乾.聚合物合成工艺学课程教学初探[J].高分子通报，2009（12）：72-74.

[责任编辑：刘凤华]