聚合物合成工艺设计教学现状与课程考核建议*

袁新强，郝晓丽，包维维，邓志峰，蒋 鹏

(陕西理工大学材料科学与工程学院，陕西 汉中 723000)

聚合物合成工艺设计是继化工原理、高分子化学、高分子物理、聚合物合成工艺学等各种专业课程后，毕业环节工作开展之前的一门工程实践性的高分子材料与工程专业偏高分子化工方向的课程。目前，全国高校中，只有很少数学校高分子材料与工程专业开设有与《聚合物合成工艺设计》相同课程，如合肥工业大学、常州大学、武汉工程大学、北京石油化工学院、陕西理工大学等，而大部分学校高分子材料与工程专业开设的是《化工设计概论》、《化工设计》、《高分子工厂设计》、《高分子材料工厂设计概论》、《聚合反应工程》等相似课程或平行课程，相应开设了《聚合物合成工艺设计》课程设计环节来强化高分子合成领域学生的工程实践能力。

1 课程教学现状

据文献[1]报道，《聚合物合成工艺设计》课程的教学过程中主要存在因课程学时少很难满足课程教学要求、学生对课程中较为枯燥的教学内容学习积极性不高、课程对化工软件的讲授不够和课堂理论教学与工程实践不能较好结合与渗透等四个方面的问题。陕西理工大学高分子材料与工程专业《高分子合成工艺设计》课程教学也存在类似问题，常州大学张震乾借鉴浙江工业大学祝铃钰的化工设计教学方法，早在2011年就提出了聚合物合成工艺设计及相关课程的组合和顺序[2]，在第5学期增设《化工软件基础》课程，选学PIDCAD、Aspen、Mat lab等化工软件，在第7学期增设《聚合物合成工艺设计》课程设计环节等，我校高分子专业也早在2008年将《高分子合成工艺设计》、《聚合物反应工程基础》、《计算机软件实训》和《高分子合成工艺设计》课程设计组合开设，较好地弥补了该课程对化工软件的讲授不够和课堂理论教学与工程实践不能较好结合与渗透两个方面的问题，但问题依然很严重。原因还在于如下三个方面：

(1)《聚合物合成工艺设计》课程开设的先导专业课程较多，涉及的知识面很广，对学生灵活运用各专业知识的能力，对安全环保、政策法规和工程实践意识等方面的要求非常高，图1显示该课程与相关专业课程知识之间的关系[3]。

图1 聚合物合成工艺设计与其他专业知识之间的关系Fig.1 Relationship between polymer synthesis process design and other professional knowledge

(2)可供《聚合物合成工艺设计》课程选用的讲授教材非常有限，目前各高校比较通用的是2004年陈昀[3]编《聚合物合成工艺设计》。从该教材讲述内容上看，精炼易懂，但从教与学角度都需要各专业知识的巧妙结合，最好能结合工程实践实例逐句逐条解析。然而，除各专业理论知识外，能够调用的聚合物合成工艺设计工程实践的素材资源非常有限，导致教师“教”与学生“学”感觉枯燥无味，教学效果很不明显，这点在后期开展《聚合物合成工艺设计》课程设计时非常凸显，从严格意义上讲，几乎没有合格的设计说明书。

(3)《聚合物合成工艺设计》课程一般在第7学期开设，学生的现实状态是备考硕士研究生和公务员、应聘工作等，图2是陕西理工大学2016级高分子材料与工程专业学生在第7学期学生的现实状态数据。从图2可以看出，51.7%的学生都在备战硕士研究生考试，40.3%在应聘工作，学生无心课堂。外加国家政策上，要求各高校对于学生应聘工作和备考硕士研究生更多的人文关怀，学生对课堂的藐视程度有愈演愈烈之势。据了解，部分学生还以备战硕士研究生考试和应聘工作做为逃课的幌子，在外兼职和考驾照等。课堂组织成为任课老师，校、院、系三级组织领导面临的棘手问题，课堂教学效果就不言而喻了，最终会直接波及人才培养的质量。

图2 学生的现实状态数据Fig.2 Students’ actual state data

2 课程考核建议

在工程教育专业认证背景下，要回归课堂，提升人才培养质量，课题组[4]根据《聚合物合成工艺设计》课程的不同教学内容特点、工程教育专业认证理念、课堂教育教学新要求以及学生现实状态展开了课程教学内容设计与课堂组织。虽然，文献[4]针对支撑的4个课程目标进行了具体教学内容的设计与课堂组织，但课程教学内容设计与课堂组织的合理有效性要得到充分体现，还应配套设计合理有效的课程考核方式，以下将从教学和考核两个方面提几点建议。

2.1 教学建议

除按照文献[4]提及的教学内容设计与课堂组织以外，还应从调整课程的开课学期、增加更多的案例分析以及《聚合物合成工艺设计》课程设计相关内容的讲解方面实施教学过程。

(1)调整开课学期。由于《聚合物合成工艺设计》课程一般在第7学期开设，存在如图2所示的学生的现实状态，课程的课堂组织较为困难，教学效果不如人意，同1(3)所述。可将《聚合物合成工艺设计》课程调整至第6学期开设，既避免了图2所示的学生现实状态带来的教学效果不佳的问题，又增加了课程与《聚合物合成工程》的衔接连贯性，也有利于学生的暑期生产实习。

(2)增加更多的案例分析。正如文献[4]所述，《聚合物合成工艺设计》课程所用教材节选了部分设计环节的典型案例，便于老师讲解与学生学习，但这些案例缺乏系统性，学生对课程内容的学习与理解较为困难，不利于后期《聚合物合成工艺设计》课程设计环节的开展。增加更多的案例分析，有助于学生对枯燥无味且难懂的内容的渗透，有利于提升《聚合物合成工艺设计》课程设计的水平，体现学生灵活运用各专业知识的能力和工程实践意识。然而，可供参考的开放性设计案例资源非常有限[5]。那么，如何在《聚合物合成工艺设计》课程中增加更多的案例分析的样本是个问题？编写《聚合物合成工艺设计》(课程设计案例用书)很有必要。

(3)增加《聚合物合成工艺设计》课程设计相关内容的讲解。《聚合物合成工艺设计》课程设计的核心要素主要源自《聚合物合成工艺设计》教材内容，涉及的内容要求更系统性、更有针对性。而《聚合物合成工艺设计》课程内容的讲解和学习更趋于碎片性，增加《聚合物合成工艺设计》课程设计相关内容的讲解，有利于《聚合物合成工艺设计》课程设计的有效、高效的开展。

2.2 考核建议

课程的考核以考核学生能力培养目标的达成为主要目的，以检查学生对各知识点的掌握程度和应用能力为重要内容。结合课程特点、教学内容设计与课堂组织形式，建议总评成绩由平时成绩、上机成绩和考试成绩三个考核环节构成的“235”课程考核方式，以期提高教学效果，提升人才培养质量。

(1) “2”是指平时成绩占课程总成绩的20%。平时成绩是考核学生出勤情况和复习题解析互动情况。具体而言，课程要求每一位学生全程参与所有教学环节，授课教师应详细记录学生的出勤情况。复习题解析互动1次1分，满分10分，最终折合百分制给成绩，平时成绩中出勤占50%、复习题解析互动占50%。

这种平时成绩给定依据中，主要突破了传统课程作业布置与完成批改模式。在开课前，老师给学生分享学习资料，特别是课程复习题，告知学生课程复习题所囊括的知识点是课程重点关注的内容，也是课程考核的重要内容，要求学生能根据教学进度自行完成课程复习题，有疑问及时沟通交流(形式不限)，定期或不定期在围绕课程复习题在课堂上进行解析，改变传统课程作业布置与完成批改模式，提升学生完成作业的灵活性，学生对知识体系与复习题的对应的匹配性，基于学生的现实状态(图2所示)，保证学生的学习效果，充分体现教学的过程管理与把控。

(2)“3”指上机成绩占课程总成绩的30%。上机成绩由3部分组成，分别出勤占30%、作业占30%和上机占40%。具体而言，要求学生运用MathCAD完成聚合物合成工艺设计热量衡算中任意1例题，运用ChemCAD完成聚合物合成工程生产实例中任意1工艺流程，交MathCAD和ChemCAD电子版作业各1份。

(3)“5”指考试成绩占课程总成绩的50%。考试成绩采用笔试考核，结课考试占总成绩的50%。

3 结 语

《聚合物合成工艺设计》课程要求开设的先导专业课程较多，涉及的知识面很广，对学生灵活运用各专业知识的能力，对安全环保、政策法规和工程实践意识等方面的要求非常高，可供选用的教材有限，可供参考完整的成熟典型案例没有，学习内容大多又枯燥无味以及学生的现实状态等因素，导致该课程教学效果与质量不如人意。课程组在现行教学内容设计与课堂组织形式基础上，提出了调整课程的开课学期、增加更多的案例分析以及《聚合物合成工艺设计》课程设计相关内容的讲解方面实施教学过程的建议以及匹配 “235”的课程考核方式，为提高课程教学效果与质量提供了教学参考，为进一步强化工程教育设计类人才培养提供保障。