新工科背景下《高分子化学与物理》教学改革研究

新工科背景下《高分子化学与物理》教学改革研究

作者：江蓉

来源：《科技风》2020年第18期

摘 要：新工科背景下，学生培养注重“实用性、交叉性和创新性”，黄山学院结合地方经济发展，提出了《高分子化学与物理》课程教学中存在的问题，并且通过开展信息化教学、模块化教学、设置相关产业实验以及与企业协同育人四个方面对该课程进行一系列的教学改革。 关键词：新工科;高分子;教学改革

2017年2月，随着新一轮产业变革和科技革命的发展，紧紧围绕国家战略和区域发展需要，新工科建设被教育部首次提出并积极推进，希望形成具有中国特色的工程教育模式。我国是传统高等教育大国，工科也是传统学科，强调“基础性、知识性、理论性”，培养出的工科学生往往不能很好的满足工业企业的需求。新工科专业更注重的是“实用性、交叉性和创新性”，重视相关的职业能力和素质的训练，重视理论与实际相结合的培养，重视与电子信息等学科的交叉融合，培养出的学生能更快的适应工作，更好的满足工业企业的岗位需求。[1-2] 黄山学院作为黄山地区的唯一一所高校，多年来致力于地方型应用性人才的培养。尽管在软硬件实习上与部署院校有一定差距，但立足地方，多年来与地方资源紧密结合，依托地方经济发展，为企业技术革新和人才培养提供专业支撑。为迎合国家对新工科人才培养的契机，黄山学院进一步深化产教融合，大力开展校企合作、协同育人，推动传统工科专业改造升级。 《高分子化学与物理》课程分为两部分，高分子物理部分主要介绍高分子材料结构与性能之间的关系，高分子化学部分主要介绍不同类型的高分子材料的化学反应机理，是一门理论性、实用性及工程性都非常强的学科。黄山市地方经济的主要集中在化工领域，是全国粉末涂料原材料的第一大生产基地，主要生产环氧树脂和聚酯树脂，而这两类树脂材料正是高分子材料。因此该课程的学习对于服务地方经济有着至关重要的作用。[3] 1 目前存在的问题

（1）信息化融入新工科建设不足。与老工科相比，“新工科”比老工科更强调学科的实用性、交叉性与综合性，而本校该课程的开展尤其缺乏与电子技术的交叉融合，未能从培养学生的工程能力与创新能力出发，设置相关内容。

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（2）理论课程教学内容无侧重，未能有效服务地方经济。黄山学院所处的黄山市周边有大量化工企业，包括以永新股份为代表的包装材料生产型企业、以黄山神剑为代表的聚酯树脂生产企业和以安徽善孚为代表的环氧树脂生产企业，而这三类材料均属于高分子材料。这些高分子生产企业占黄山市总化工企业的半数以上。而本校该课程的教授在教学内容选择上，完全依靠教材，在与黄山市相关的高分子材料如聚酯树脂和环氧树脂等的化学合成与物理性能方面没有侧重点，未能针对性地做充分的讲解，应当积极引入国内外的最新研究成果，分析市场上最新的产品特点，从而有效服务地方经济。

（3）课程配套实验内容设置不够合理，缺乏综合性实验。目前本校开设《高分子物理与化学》专业实验已经4轮，实验内容的选择上也在不断的修改。目前开设的配套实验共6个，其中3个为高分子合成实验，3个为高分子材料的分析测试实验，而工程类的综合性实验有明显欠缺。从地方企业的反馈情况看来，学生在工程动手能力上仍有较大欠缺，修改实验课程内容势在必行。 2 课程改革的重点

（1）推进电子技术与本课程的交叉融合，开展信息化教学。可利用现有的虚拟仿真实验中心，开设与高分子相关的虚拟仿真实验，利用相关虚拟仿真软件模拟工业企业生产高分子材料的各个过程。同时可以结合地方特色高分子产品，设计具有地方特色的虚拟仿真单元操作，如“环氧树脂”的合成等，从投料开始，到最终出料，一方面訓练了学生对DCS系统的操作能力，另一方面也深化了学生对环氧树脂这种高分子材料的认识。另外，在理论课的授课方式上，不能依然采用“老师台上教，学生台下听”的传统教学模式。可以大量引入翻转课堂以及网络课程的使用，利用多媒体及网络技术，增加学生学习积极性，提高学习效率。

（2）采用模块化教学模式，重点讲授与地方经济有关的高分子材料。比如在“逐步聚合”这一章，并不完全按照课本对于逐4步聚合“定义-特点-分类-反应-应用”的顺序，而是通过两个模块介绍两类逐步聚合产物：环氧树脂和聚酯树脂。以这种模块式教学模式以现成的逐步聚合产物出发，通过介绍这两类高分子材料的结构、性能、合成条件及其应用，串起逐步聚合的原理及特点。

（3）资源配置优先，设置与地方经济相关的课程实验。相对于国家重点院校来说，地方院校办学资源相对不足，如何有效地利用好有限的教学资源，是关系到地方院校转型成败的关键问题。我们将资源重点围绕地方经济分配，围绕学生工作能力培养分配。计划以较大投资建设小型、典型而且技术领先的与地方经济相关的生产线模型，比如粉末涂料生产线以及中试设备，力争在校内学习的过程中给以学生更多的实践锻炼机会，培养学生的工程动手能力，为地方企业提供能力合格的毕业生。

（4）完善多主体协同育人机制，聘请企业工程人员为兼职教师，讲授本课程的相关章节。企业工程人员有大量工程实践经验，同时也有着相对扎实的理论基础，对于培养学生的综

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合工程能力有着极大的帮助，学生不再是局限于课本的理论知识，而是直接与企业接触，能直接接触企业生产研发过程中的具体细节，对培养学生的综合性、实用性、创新性有着极其重要的作用。 3 结语

本课程的教学改革统筹考虑“新的工科专业、工科的新要求”，以新工科建设为重要抓手，强调学科的实用性、交叉性与综合性，持续深化工程教育改革，结合我校《高分子化学与物理》课程教学的实际情况以及地方经济特色，以服务地方经济为导向，从培养新工科学生出发，优化教学体系，深化教学改革，进行教改探索。 参考文献：

[1]陆国栋，李拓宇.新工科建设与发展的路径思考[J].高等工程教育研究，2017（3）：20-26.

[2]周开发，曾玉珍.新工科的核心能力与教学模式探索[J].重庆高教研究，2017，5（3）：22-35.

[3]郑耀臣，丁永涛，侯立杰.新工科视域下《高分子化学》课程教学改革的初步探索[J].山东化工，2018，47（21）：163-164.

基金：黄山学院校级教学研究项目2019JXYJ09

作者简介：江蓉，硕士，讲师，黄山学院化学化工学院，研究方向为高分子材料。