綠色環保背景下《聚合物成型加工》課程教學改革研究

楊春林　嚴偉　羅軍　曾加

摘要：根據當前社會經濟、教育發展需求及新時期高分子材料專業人才培養的目標，對《聚合物成型加工》課程進行了理論與實踐的教學改革。教學中創新綠色發展理念，植入綠色制造思路，引入可持續發展生態教育。

關鍵詞：綠色發展；可持續發展；生態教育；聚合物成型加工

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）50-0082-02

一、引言

綠色生態與可持續性發展是目前我國社會發展的主流，是一個需要有機結合的整體，我們在搞好經濟建設的同時，也要保護好我們生活的自然環境。伴隨高分子材料的高速發展，人們對高分子制品的性能提出了更高的要求，不再單一以使用性能作為衡量一種制品的唯一標準，而是要綜合考慮產品的各種生產成本，以及引入綠色制造與可持續發展生態發展理念等各方面因素。

當前我國聚合物制品生產企業發展面臨兩個必須面臨的現實問題：白色污染和能源短缺。為解決環境污染和資源危機，我們必須堅持走綠色高分子發展道路，實現綠色制造與可持續發展迫在眉睫。綠色高分子來源于綠色化學與技術。前者是指高分子合成的無害化及其對環境的友好，后者是指可降解高分子材料的合成與使用及其環境穩定高分子材料的回收與循環使用[1]。

在世界經濟仍復蘇乏力、中國經濟增長步入新常態的大背景下，面臨發展瓶頸期的廢塑料行業正不斷朝著規模化、集約化、園區化的方向發展，再生塑料企業走進園區已成為行業發展的必經之路。綠色化發展不僅是中國再生塑料產業必由之路，同時也是“新塑料經濟”的核心思想[2]。

要實現“十三五”時期發展目標，解決當前社會經濟發展的難題，倡導可持續發展，我們必須樹立并貫徹綠色、生態、協同、創新、共享的發展新理念。我們要用可持續性發展理念植入到我們的高校教育發展中，要用協同發展理念指導地區教育均衡發展與各級各類教育協調發展，用綠色發展理念引領生命教育與生態教育，用創新發展理念引領教育開放與教育國際化，用共享發展理念引領教育公平與教育扶貧。

《聚合物成型加工》是高分子材料專業一門重要的專業基礎課程。為適應目前社會發展對高分子人才的實際需求，將綠色發展理念引入人才培養目標與專業基礎課程教育，改變傳統的教學模式，培養學生們綠色環保創新意識，特別是在實踐教學中，掌握聚合物成型加工理論知識的同時，強化高分子廢棄物循環利用，回收、分選、清潔、改性加工、制造、銷售流程體系概念，與實踐教學有效的結合學習，從下面幾個方面教學改革進行了有效的探索。

二、落實綠色發展觀念，植入綠色生態理念，堅持走可持續發展之路

嚴格按照貴陽學院的人才培養目標——“突出實用、服務本地”，我們材料專業緊扣《貴州省新材料產業“十三五”發展規劃》要求中涉及的高分子材料人才培養方向領域，秉承貴州省綠色發展觀念，貫徹綠色生態理念，走節能減排可持續發展之路，不斷完善課程的教學大綱與基本要求，力求符合實際的需求。

傳統的塑料成型工業在設計階段僅考慮產品的功能、質量、成本和壽命等，而很少考慮其環境屬性和對資源、能源造成的浪費。綠色模具的設計宗旨是，將環境性能作為產品的設計目標，力求從產品開發階段起消除潛在的、對環境的負面影響，將環境屬性融入到概念設計—結構設計—包裝設計—材料選擇—工藝設計—使用維護—回收處理的整個過程中[3]。

在實踐教學中，秉承貴州省的綠色發展觀念，保護自然生態環境，走節能減排可持續發展之路，在塑料制品成型加工及廢舊塑料回收及再生利用中，始終貫徹綠色生態理念，對日常生活廢棄塑料譬如食品包裝、各類飲料瓶、儲存容器及薄膜等塑料制品，有意識的進行分選挑撿，改性再生利用。將實驗課程內容涉及到的包括塑料的混煉，塑料的雙螺桿擠出成型、注射成型等各種加工方法工藝，通過相容性混煉技術來進行廢舊塑料的再生利用[4]。比如：回收礦泉水PET瓶為主要原料，進行分選、清潔、破碎，然后加入改性助劑與其他工程塑料再生共混形成一種高性能的新型高分子合金材料。不僅解決了廢棄PET塑料瓶回收再生利用，還進一步完善了聚合物成型加工理論與實踐技術，為PET塑料的回收利用進行一定的理論與實驗方法嘗試。采用這種方法既增加了學生的實踐操作能力，又培養了綠色環保創新意識。同時成立課外實踐興趣小組，充分調動學生的主觀能動性，開展探討思考，與教師共同討論分析，提出解決思路，找出解決問題辦法，提高學習興趣和逐步培養科研創新能力。

三、實現“大數據+互聯網”在教育教學中的有效匹配

緊緊依靠貴州省、貴陽市教育資源平臺，積極推進“大數據+互聯網”環境下的課堂教學內容改革，探索新形勢下教育教學模式，創新教育實踐活動。通過立體化3D動畫電子課件輔助教學，對于高分子成型加工原理的理論理解，尤其是塑料制品成型加工過程中成型機理的演示以及擠出成型、注射成型、壓延成型、模壓成型等成型加工過程的演示，效果生動直觀深入，有利于同學們在課堂上對抽象，枯燥的理論知識的進一步理解消化。

實現“大數據+”與教育教學有效匹配。廣泛采用3D打印、智能機器人、激光技術、CAD等技術支持學生開展各種各樣的與專業相關的創新實踐活動，推進機器人、數字化實驗室、“第二課堂”的建設和運用，建成融合網絡空間管理、網絡學習空間、網絡教研和網絡教育資源共建共享的現代化教育教學模式。推進“智慧校園”建設，構建以“學生為中心”的教學信息化環境。通過開放共享教育、科技資源，為創客、痛客等創新活動提供有力支持，為全民學習、終身學習提供教育公共服務。

實現“互聯網+”與教育教學有效融合。利用廢棄再生加工轉型升級，是聚合物成型加工課程深入學習一個重要途徑，我們廣泛利用“互聯網+”技術和線上、線下多途徑優勢建立廢塑料回收體系，利用互聯網研究物質信息流理念分析構建廢塑料回收固廢代謝拓撲結構圖、深入研究廢塑料回收企業的固廢流向，并同時引入清潔生產思想，以工藝源頭替代、末端回用、延程減排的方法找到廢塑料回收的減排方案，以此減少固廢產生，提高經濟效益和環境效益。

四、建立“專業課外第二課堂+大學生創新創業訓練計劃”拓展模式，定期開展高分子材料制品綜合設計競賽

在搞好理論專業課程教學的基礎上，啟動“專業課外第二課堂+大學生創新創業訓練計劃”拓展模式，堅持“訓練為主、重在過程”原則，旨在通過組織學有余力的高分子材料專業學生參加到科研活動，在專業教師指導下，調動其學習積極性，讓同學們養成嚴格治學態度、培養扎實的專業實踐動手能力以及團結合作精誠合一能力，讓同學們能夠掌握進行科學研究的基本方法與手段，快速提高學生的科學研究實踐能力與創新綜合能力。

每年下半年定期組織開展高分子材料制品綜合設計競賽，針對日常生活中常常接觸到的各類塑料制品開展創新思維拓展訓練，利用廢舊塑料回收及再生改性加工，根據制品的性能改性設計目標來制定合理制備工藝，提交塑料制品設計方案，完成從原料選擇—合理配方設計—成型加工工藝改進制定—制品性能測試等各個工序環節的設計。通過此類競賽，使學生積累高分子材料制備的經驗，通過完成塑料制品的設計，逐漸培養學生的創新實踐能力，用材料專業基本知識解決實際問題的能力。有助于加深學生對高分子材料的制備技術及應用基礎理論知識的掌握，通過塑料制品設計，可以真正理解材料加工的內涵。有利于學生邏輯思維的鍛煉，有利于培養學生嚴謹認真的學習態度，在設計過程中，培養學生的團隊精神。

五、結束語

在能源短缺、倡導綠色環保、可持續發展社會新形勢下，聚合物成型加工課程建設要兼并“再生利用、綠色生態、節能減排、可持續發展”理念。在原有課程體系的基礎上，結合現代“大數據+互聯網”教育特點，優化課程知識體系，這樣才能夠培養出高素質應用型人才。

參考文獻：

[1]美國國家研究委員會編，中國航空工業總公司北京航空材料研究所、航空信息中心譯.90年代的材料科學與工程——在材料時代保持競爭[M].北京：航空工業出版社.1992.

[2]張化冰.綠色化：中國再生塑料產業發展必由之路[J].資源再生.2016，（7）：18-23.

[3]王競男.淺析塑料成型工業中的綠色技術[J].中國科技息.2011，（9）：156.

[4]楊春林.《塑料制品及配方設計》課程理論與實踐教學改革的探索[J].教育教學論壇.2015，（27）：63-64.