绿色环保背景下《聚合物成型加工》课程教学改革研究

杨春林　严伟　罗军　曾加

摘要：根据当前社会经济、教育发展需求及新时期高分子材料专业人才培养的目标，对《聚合物成型加工》课程进行了理论与实践的教学改革。教学中创新绿色发展理念，植入绿色制造思路，引入可持续发展生态教育。

关键词：绿色发展；可持续发展；生态教育；聚合物成型加工

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）50-0082-02

一、引言

绿色生态与可持续性发展是目前我国社会发展的主流，是一个需要有机结合的整体，我们在搞好经济建设的同时，也要保护好我们生活的自然环境。伴随高分子材料的高速发展，人们对高分子制品的性能提出了更高的要求，不再单一以使用性能作为衡量一种制品的唯一标准，而是要综合考虑产品的各种生产成本，以及引入绿色制造与可持续发展生态发展理念等各方面因素。

当前我国聚合物制品生产企业发展面临两个必须面临的现实问题：白色污染和能源短缺。为解决环境污染和资源危机，我们必须坚持走绿色高分子发展道路，实现绿色制造与可持续发展迫在眉睫。绿色高分子来源于绿色化学与技术。前者是指高分子合成的无害化及其对环境的友好，后者是指可降解高分子材料的合成与使用及其环境稳定高分子材料的回收与循环使用[1]。

在世界经济仍复苏乏力、中国经济增长步入新常态的大背景下，面临发展瓶颈期的废塑料行业正不断朝着规模化、集约化、园区化的方向发展，再生塑料企业走进园区已成为行业发展的必经之路。绿色化发展不仅是中国再生塑料产业必由之路，同时也是“新塑料经济”的核心思想[2]。

要实现“十三五”时期发展目标，解决当前社会经济发展的难题，倡导可持续发展，我们必须树立并贯彻绿色、生态、协同、创新、共享的发展新理念。我们要用可持续性发展理念植入到我们的高校教育发展中，要用协同发展理念指导地区教育均衡发展与各级各类教育协调发展，用绿色发展理念引领生命教育与生态教育，用创新发展理念引领教育开放与教育国际化，用共享发展理念引领教育公平与教育扶贫。

《聚合物成型加工》是高分子材料专业一门重要的专业基础课程。为适应目前社会发展对高分子人才的实际需求，将绿色发展理念引入人才培养目标与专业基础课程教育，改变传统的教学模式，培养学生们绿色环保创新意识，特别是在实践教学中，掌握聚合物成型加工理论知识的同时，强化高分子废弃物循环利用，回收、分选、清洁、改性加工、制造、销售流程体系概念，与实践教学有效的结合学习，从下面几个方面教学改革进行了有效的探索。

二、落实绿色发展观念，植入绿色生态理念，坚持走可持续发展之路

严格按照贵阳学院的人才培养目标——“突出实用、服务本地”，我们材料专业紧扣《贵州省新材料产业“十三五”发展规划》要求中涉及的高分子材料人才培养方向领域，秉承贵州省绿色发展观念，贯彻绿色生态理念，走节能减排可持续发展之路，不断完善课程的教学大纲与基本要求，力求符合实际的需求。

传统的塑料成型工业在设计阶段仅考虑产品的功能、质量、成本和寿命等，而很少考虑其环境属性和对资源、能源造成的浪费。绿色模具的设计宗旨是，将环境性能作为产品的设计目标，力求从产品开发阶段起消除潜在的、对环境的负面影响，将环境属性融入到概念设计—结构设计—包装设计—材料选择—工艺设计—使用维护—回收处理的整个过程中[3]。

在实践教学中，秉承贵州省的绿色发展观念，保护自然生态环境，走节能减排可持续发展之路，在塑料制品成型加工及废旧塑料回收及再生利用中，始终贯彻绿色生态理念，对日常生活废弃塑料譬如食品包装、各类饮料瓶、储存容器及薄膜等塑料制品，有意识的进行分选挑捡，改性再生利用。将实验课程内容涉及到的包括塑料的混炼，塑料的双螺杆挤出成型、注射成型等各种加工方法工艺，通过相容性混炼技术来进行废旧塑料的再生利用[4]。比如：回收矿泉水PET瓶为主要原料，进行分选、清洁、破碎，然后加入改性助剂与其他工程塑料再生共混形成一种高性能的新型高分子合金材料。不仅解决了废弃PET塑料瓶回收再生利用，还进一步完善了聚合物成型加工理论与实践技术，为PET塑料的回收利用进行一定的理论与实验方法尝试。采用这种方法既增加了学生的实践操作能力，又培养了绿色环保创新意识。同时成立课外实践兴趣小组，充分调动学生的主观能动性，开展探讨思考，与教师共同讨论分析，提出解决思路，找出解决问题办法，提高学习兴趣和逐步培养科研创新能力。

三、实现“大数据+互联网”在教育教学中的有效匹配

紧紧依靠贵州省、贵阳市教育资源平台，积极推进“大数据+互联网”环境下的课堂教学内容改革，探索新形势下教育教学模式，创新教育实践活动。通过立体化3D动画电子课件辅助教学，对于高分子成型加工原理的理论理解，尤其是塑料制品成型加工过程中成型机理的演示以及挤出成型、注射成型、压延成型、模压成型等成型加工过程的演示，效果生动直观深入，有利于同学们在课堂上对抽象，枯燥的理论知识的进一步理解消化。

实现“大数据+”与教育教学有效匹配。广泛采用3D打印、智能机器人、激光技术、CAD等技术支持学生开展各种各样的与专业相关的创新实践活动，推进机器人、数字化实验室、“第二课堂”的建设和运用，建成融合网络空间管理、网络学习空间、网络教研和网络教育资源共建共享的现代化教育教学模式。推进“智慧校园”建设，构建以“学生为中心”的教学信息化环境。通过开放共享教育、科技资源，为创客、痛客等创新活动提供有力支持，为全民学习、终身学习提供教育公共服务。

实現“互联网+”与教育教学有效融合。利用废弃再生加工转型升级，是聚合物成型加工课程深入学习一个重要途径，我们广泛利用“互联网+”技术和线上、线下多途径优势建立废塑料回收体系，利用互联网研究物质信息流理念分析构建废塑料回收固废代谢拓扑结构图、深入研究废塑料回收企业的固废流向，并同时引入清洁生产思想，以工艺源头替代、末端回用、延程减排的方法找到废塑料回收的减排方案，以此减少固废产生，提高经济效益和环境效益。

四、建立“专业课外第二课堂+大学生创新创业训练计划”拓展模式，定期开展高分子材料制品综合设计竞赛

在搞好理论专业课程教学的基础上，启动“专业课外第二课堂+大学生创新创业训练计划”拓展模式，坚持“训练为主、重在过程”原则，旨在通过组织学有余力的高分子材料专业学生参加到科研活动，在专业教师指导下，调动其学习积极性，让同学们养成严格治学态度、培养扎实的专业实践动手能力以及团结合作精诚合一能力，让同学们能够掌握进行科学研究的基本方法与手段，快速提高学生的科学研究实践能力与创新综合能力。

每年下半年定期组织开展高分子材料制品综合设计竞赛，针对日常生活中常常接触到的各类塑料制品开展创新思维拓展训练，利用废旧塑料回收及再生改性加工，根据制品的性能改性设计目标来制定合理制备工艺，提交塑料制品设计方案，完成从原料选择—合理配方设计—成型加工工艺改进制定—制品性能测试等各个工序环节的设计。通过此类竞赛，使学生积累高分子材料制备的经验，通过完成塑料制品的设计，逐渐培养学生的创新实践能力，用材料专业基本知识解决实际问题的能力。有助于加深学生对高分子材料的制备技术及应用基础理论知识的掌握，通过塑料制品设计，可以真正理解材料加工的内涵。有利于学生逻辑思维的锻炼，有利于培养学生严谨认真的学习态度，在设计过程中，培养学生的团队精神。

五、结束语

在能源短缺、倡导绿色环保、可持续发展社会新形势下，聚合物成型加工课程建设要兼并“再生利用、绿色生态、节能减排、可持续发展”理念。在原有课程体系的基础上，结合现代“大数据+互联网”教育特点，优化课程知识体系，这样才能够培养出高素质应用型人才。

参考文献：

[1]美国国家研究委员会编，中国航空工业总公司北京航空材料研究所、航空信息中心譯.90年代的材料科学与工程——在材料时代保持竞争[M].北京：航空工业出版社.1992.

[2]张化冰.绿色化：中国再生塑料产业发展必由之路[J].资源再生.2016，（7）：18-23.

[3]王竞男.浅析塑料成型工业中的绿色技术[J].中国科技息.2011，（9）：156.

[4]杨春林.《塑料制品及配方设计》课程理论与实践教学改革的探索[J].教育教学论坛.2015，（27）：63-64.