新工科背景下《高分子化學與物理》教學改革研究

摘 要：新工科背景下，學生培養注重“實用性、交叉性和創新性”，黃山學院結合地方經濟發展，提出了《高分子化學與物理》課程教學中存在的問題，并且通過開展信息化教學、模塊化教學、設置相關產業實驗以及與企業協同育人四個方面對該課程進行一系列的教學改革。

關鍵詞：新工科;高分子;教學改革

2017年2月，隨著新一輪產業變革和科技革命的發展，緊緊圍繞國家戰略和區域發展需要，新工科建設被教育部首次提出并積極推進，希望形成具有中國特色的工程教育模式。我國是傳統高等教育大國，工科也是傳統學科，強調“基礎性、知識性、理論性”，培養出的工科學生往往不能很好的滿足工業企業的需求。新工科專業更注重的是“實用性、交叉性和創新性”，重視相關的職業能力和素質的訓練，重視理論與實際相結合的培養，重視與電子信息等學科的交叉融合，培養出的學生能更快的適應工作，更好的滿足工業企業的崗位需求。[1-2]

黃山學院作為黃山地區的唯一一所高校，多年來致力于地方型應用性人才的培養。盡管在軟硬件實習上與部署院校有一定差距，但立足地方，多年來與地方資源緊密結合，依托地方經濟發展，為企業技術革新和人才培養提供專業支撐。為迎合國家對新工科人才培養的契機，黃山學院進一步深化產教融合，大力開展校企合作、協同育人，推動傳統工科專業改造升級。

《高分子化學與物理》課程分為兩部分，高分子物理部分主要介紹高分子材料結構與性能之間的關系，高分子化學部分主要介紹不同類型的高分子材料的化學反應機理，是一門理論性、實用性及工程性都非常強的學科。黃山市地方經濟的主要集中在化工領域，是全國粉末涂料原材料的第一大生產基地，主要生產環氧樹脂和聚酯樹脂，而這兩類樹脂材料正是高分子材料。因此該課程的學習對于服務地方經濟有著至關重要的作用。[3]

1 目前存在的問題

（1）信息化融入新工科建設不足。與老工科相比，“新工科”比老工科更強調學科的實用性、交叉性與綜合性，而本校該課程的開展尤其缺乏與電子技術的交叉融合，未能從培養學生的工程能力與創新能力出發，設置相關內容。

（2）理論課程教學內容無側重，未能有效服務地方經濟。黃山學院所處的黃山市周邊有大量化工企業，包括以永新股份為代表的包裝材料生產型企業、以黃山神劍為代表的聚酯樹脂生產企業和以安徽善孚為代表的環氧樹脂生產企業，而這三類材料均屬于高分子材料。這些高分子生產企業占黃山市總化工企業的半數以上。而本校該課程的教授在教學內容選擇上，完全依靠教材，在與黃山市相關的高分子材料如聚酯樹脂和環氧樹脂等的化學合成與物理性能方面沒有側重點，未能針對性地做充分的講解，應當積極引入國內外的最新研究成果，分析市場上最新的產品特點，從而有效服務地方經濟。

（3）課程配套實驗內容設置不夠合理，缺乏綜合性實驗。目前本校開設《高分子物理與化學》專業實驗已經4輪，實驗內容的選擇上也在不斷的修改。目前開設的配套實驗共6個，其中3個為高分子合成實驗，3個為高分子材料的分析測試實驗，而工程類的綜合性實驗有明顯欠缺。從地方企業的反饋情況看來，學生在工程動手能力上仍有較大欠缺，修改實驗課程內容勢在必行。

2 課程改革的重點

（1）推進電子技術與本課程的交叉融合，開展信息化教學。可利用現有的虛擬仿真實驗中心，開設與高分子相關的虛擬仿真實驗，利用相關虛擬仿真軟件模擬工業企業生產高分子材料的各個過程。同時可以結合地方特色高分子產品，設計具有地方特色的虛擬仿真單元操作，如“環氧樹脂”的合成等，從投料開始，到最終出料，一方面訓練了學生對DCS系統的操作能力，另一方面也深化了學生對環氧樹脂這種高分子材料的認識。另外，在理論課的授課方式上，不能依然采用“老師臺上教，學生臺下聽”的傳統教學模式。可以大量引入翻轉課堂以及網絡課程的使用，利用多媒體及網絡技術，增加學生學習積極性，提高學習效率。

（2）采用模塊化教學模式，重點講授與地方經濟有關的高分子材料。比如在“逐步聚合”這一章，并不完全按照課本對于逐4步聚合“定義-特點-分類-反應-應用”的順序，而是通過兩個模塊介紹兩類逐步聚合產物：環氧樹脂和聚酯樹脂。以這種模塊式教學模式以現成的逐步聚合產物出發，通過介紹這兩類高分子材料的結構、性能、合成條件及其應用，串起逐步聚合的原理及特點。

（3）資源配置優先，設置與地方經濟相關的課程實驗。相對于國家重點院校來說，地方院校辦學資源相對不足，如何有效地利用好有限的教學資源，是關系到地方院校轉型成敗的關鍵問題。我們將資源重點圍繞地方經濟分配，圍繞學生工作能力培養分配。計劃以較大投資建設小型、典型而且技術領先的與地方經濟相關的生產線模型，比如粉末涂料生產線以及中試設備，力爭在校內學習的過程中給以學生更多的實踐鍛煉機會，培養學生的工程動手能力，為地方企業提供能力合格的畢業生。

（4）完善多主體協同育人機制，聘請企業工程人員為兼職教師，講授本課程的相關章節。企業工程人員有大量工程實踐經驗，同時也有著相對扎實的理論基礎，對于培養學生的綜合工程能力有著極大的幫助，學生不再是局限于課本的理論知識，而是直接與企業接觸，能直接接觸企業生產研發過程中的具體細節，對培養學生的綜合性、實用性、創新性有著極其重要的作用。

3 結語

本課程的教學改革統籌考慮“新的工科專業、工科的新要求”，以新工科建設為重要抓手，強調學科的實用性、交叉性與綜合性，持續深化工程教育改革，結合我校《高分子化學與物理》課程教學的實際情況以及地方經濟特色，以服務地方經濟為導向，從培養新工科學生出發，優化教學體系，深化教學改革，進行教改探索。

參考文獻：

[1]陸國棟，李拓宇.新工科建設與發展的路徑思考[J].高等工程教育研究，2017（3）：20-26.

[2]周開發，曾玉珍.新工科的核心能力與教學模式探索[J].重慶高教研究，2017，5（3）：22-35.

[3]鄭耀臣，丁永濤，侯立杰.新工科視域下《高分子化學》課程教學改革的初步探索[J].山東化工，2018，47（21）：163-164.

基金：黃山學院校級教學研究項目2019JXYJ09

作者簡介：江蓉，碩士，講師，黃山學院化學化工學院，研究方向為高分子材料。