“新工科”体系下《聚合物成型加工实验》教学改革

杨春林，严 伟，曾 加，聂胜强，张春梅，罗 军，刘 渊

(贵阳学院化学与材料工程学院， 贵州 贵阳 550003)

《华盛顿协议》是国际上最具权威性和影响力的工程教育互认协议之一。其宗旨是通过多边认可工程教育资格，促进工程学位互认和工程技术人员的国际流动[1]。

为实现高等教育创新、适应未来工业革命的挑战，开展“新工科”学科布局，构建多样化、个性化的工程人才培养模式已经成为教育部重要战略发展方向。

“新工科”建设已经成为各高校专业建设、人才培养创新变革的重要工作。在高等教育创新发展的要求下，“提质”同样是基本原则。为促进全国高校“新工科”建设发展与模式创新，帮助教师准确把握“新工科”建设的内涵，并结合《国标》达成“提质”：保证达到国家的合格标准、努力争创国际标准，进一步了解高等教育改革发展形势与政策及新工科建设的具体操作方法，及时组织开展相关研究和实践，更好地推动高校工程技术人才的培养工作。

培养目标和培养方案是直接影响高校人才培养的关键因素工程教育认证指导下的人才培养观以产出为导向[2]，逆向设计培养方案，从“教师教什么”转变为“学生达到什么”，以社会需求来确定合理的培养目标，明确支撑培养目标的毕业要求。从工程教育认证对毕业生的12条认证标准可以看出，工程教育应注意以市场需求为导向，在多学科背景下对学生工程实践能力的培养，并重视其职业道德和社会责任感[3]。

十三五社会经济发展中，贵州始终坚守发展和生态两条底线,大力推动生态产业化、产业生态化,不断增强提高可持续发展能力，提出了深入实施大扶贫、大数据、大生态三大战略行动。

基于以上新时期高等教育“新工科”建设发展新要求，结合本校高分子材料专业的专业特色、贵州社会经济绿色环保、可持续性发展战略，进行了以下几个方面高分子材料成型加工实验课程的教学改革探索：

1 完善课程的教学内容和聚合物成型加工实验教材的编制

立足贵阳学院的人才培养目标——“突出实用、服务本地”，紧扣贵州省新材料产业发展趋势，我们根据省情具体情况和要求，对专业人才培养方案进行的认真的讨论，不断完善课程的教学内容，力求符合实际的需求[4]。

按照工程教育专业认证的要求，需明确实验课程需要覆盖的能力要求，确定课程的教学目标，进而制定符合专业认证要求的教学大纲和编制聚合物成型加工及性能表征实验教材。我们目前按照贵州省一流专业建设要求，正在陆续建设相关专业课程，比如：聚合物成型加工实验(塑料挤出成型实验、塑料注塑成型实验、橡胶的开炼、硫化工艺实验、转矩流变仪测定聚合物的流变曲线实验等)都撰写了相关的仪器操作规程和实验讲义。毕业论文设计环节，选题要符合本专业的培养目标并具有明确的工程背景，应有一定的知识覆盖面，尽可能涵盖本专业主干课程的内容。结合我们贵州高分子产业自身优势和特点，了解掌握塑料成型加工过程中所用到设备基本结构及基本操作，并能根据实际生产进行调试；熟悉常用制品的生产工艺及配方，学会根据制品的性能进行工艺及配方的调试，学会配方的设计，能够设计实验及对实验数据进行分析、解释并得出合理结论，从而到达培养对相关实验项目进行管理的能力[5]。

2 加强综合性、设计性等实验项目训练，提高学生主动创新实践能力

根据工程教育专业认证注重学生工程实践能力的培养，要求学生能够将所学的理论知识和实践相结合，解决行业实际存在的复杂工程问题，切实提高学生主动创新实践能力。为此，我们整合了本专业原有的专业基础和选修课程单一实验，逐步变更为综合性、设计创新性实验项目实验。以“聚丙烯三元共混工艺实验”为例，改革更新后，原有的实验原理和设备介绍部分仍保留，不再给出实验配方，而是要求学生通过查阅文献等方式，结合所设计的塑料制品性能和特点以及设产业发展趋势，逆向思考，通过综合、创新性实验，达到什么设计要求，是提高改善材料的哪方面的性能？由此怎么选择合适的材料加工方法和加工设备？怎么设计改善聚丙烯增韧增强的最佳实验配方和具体实验方案？怎么选择原料与加工助剂？学生们根据实验方案积极自主查阅文献，思考填充剂种类的选择和添加量以及热塑性弹性体对聚丙烯共混改性的影响，从原料挑选到成型加工中成型工艺参数的控制，一直到后面的性能测试表征等进行一系列综合性的实验，同时还要考虑经济成本和绿色环影响等因素。通过综合性实验和设计性实验等验项目的完成，学生可以获得配方设计、成型条件设计、结构与性能测试方法的设计、实验结果的分析以及经济环境成本分析等实践锻炼，有效提高解决复杂工程问题的能力，培养学生实验设计、加工设备选择、测试分析表征等综合实践能力。

3 引入“微课”视频辅助教学，丰富聚合物课程成型加工实验多媒体教学

引入“微课”视频多媒体辅助教学，通过形象、生动、直观的图文、动画、视频结合并茂形式表现出来,调动了学生的积极性和学习兴趣,便于学生对知识的理解和掌握[6]，对于聚合物成型加工过程中塑料制品的成型加工原理，加工工序步骤演示，更加直观和生动，利于学生对理论知识的进一步掌握。

比如：“注塑成型工艺”部分选取了解注塑机的基本结构及各部分的作用、注塑成型基本操作进行微课教学，每讲时长10分钟左右。通过微课，把几个重要的知道点向学生讲透，比如：(1)注塑机的基本结构及各部分的作用：学习并掌握什么是注塑机？注塑机的基本结构有哪些？① 注射装置、② 锁模装置、③ 液压传动和电器控制等；(2)注塑成型的原理；(3)注塑成型基本操作：了解注塑成型的主要工艺参数(温度、压力和时间)控制，初步设定注塑各段、机头和口模的控温范围，同时拟定螺杆转速、注射压力、保压力(型腔压力)、背压力(塑化压力)等。

通过微课课程建设，将传统简单、枯燥的高分子材料成型加工实验理论预习学习，转变成多媒体辅助PPT教学，传统与先进多媒体辅助、计算机技术运用教学手段相结合，丰富高分子材料成型加工实验教学方法，同时还培养学生学习兴趣，具备一定的聚合物成型加工专业素养和能力后，可以有效的解决实际问题，坚定学生的学习信念，对技术人才的培养起到积极的促进作用。也为今后的专业精品课程建设、重点课程建设等方面的科学研究积累一定的经验和依据。

4 秉承贵州省的绿色发展理念，倡导走节能减排可持续发展

习近平总书记提出中国要坚持走绿色、低碳、可持续发展道路，在日常教学实践教学中，我们落实总书记的讲话精神，秉承贵州省的绿色发展理念，走节能减排可持续发展之路。我们对日常生活废弃塑料譬如各类饮料瓶、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。比如：选择回收热塑性PE及LLDPE制备再生共混物，回收废旧PET饮料瓶中，从通过破碎分离出来的有用物质经过物理或机械加工成为再进行重新造粒。通过这种第二课堂课外实践训练，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。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。

5 结 语

随着世界经济全球化不断深入，如何顺应“工程教育专业认证、可持续性发展”国际高等教育主流理念，对我们的教学提出了更高的要求。通过教学改革，不断完善聚合物成型加工课程的教学实验内容，引入微课视频辅助教学和加强综合性实验项目训练，有效增强了学生解决复杂工程问题能力，提高了学生的主动创新意识。在教学实验和科研项目实验开展过程中植入走节能减排可持续发展理念，培养了学生们了绿色环保创新意识，相信只要不断努力创新，不断提高教学质量探索研究，奋发进取，迎头赶上，就能加快本校与先进高等工程教育接轨，培养出高素探索质应用型人才。