綠色環(huán)保背景下《聚合物成型加工》課程教學(xué)改革研究

楊春林　嚴(yán)偉　羅軍　曾加

摘要：根據(jù)當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)、教育發(fā)展需求及新時(shí)期高分子材料專業(yè)人才培養(yǎng)的目標(biāo)，對(duì)《聚合物成型加工》課程進(jìn)行了理論與實(shí)踐的教學(xué)改革。教學(xué)中創(chuàng)新綠色發(fā)展理念，植入綠色制造思路，引入可持續(xù)發(fā)展生態(tài)教育。

關(guān)鍵詞：綠色發(fā)展；可持續(xù)發(fā)展；生態(tài)教育；聚合物成型加工

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2018）50-0082-02

一、引言

綠色生態(tài)與可持續(xù)性發(fā)展是目前我國(guó)社會(huì)發(fā)展的主流，是一個(gè)需要有機(jī)結(jié)合的整體，我們?cè)诟愫媒?jīng)濟(jì)建設(shè)的同時(shí)，也要保護(hù)好我們生活的自然環(huán)境。伴隨高分子材料的高速發(fā)展，人們對(duì)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(biāo)準(zhǔn)，而是要綜合考慮產(chǎn)品的各種生產(chǎn)成本，以及引入綠色制造與可持續(xù)發(fā)展生態(tài)發(fā)展理念等各方面因素。

當(dāng)前我國(guó)聚合物制品生產(chǎn)企業(yè)發(fā)展面臨兩個(gè)必須面臨的現(xiàn)實(shí)問題：白色污染和能源短缺。為解決環(huán)境污染和資源危機(jī)，我們必須堅(jiān)持走綠色高分子發(fā)展道路，實(shí)現(xiàn)綠色制造與可持續(xù)發(fā)展迫在眉睫。綠色高分子來源于綠色化學(xué)與技術(shù)。前者是指高分子合成的無害化及其對(duì)環(huán)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(huán)境穩(wěn)定高分子材料的回收與循環(huán)使用[1]。

在世界經(jīng)濟(jì)仍復(fù)蘇乏力、中國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)步入新常態(tài)的大背景下，面臨發(fā)展瓶頸期的廢塑料行業(yè)正不斷朝著規(guī)?；?、集約化、園區(qū)化的方向發(fā)展，再生塑料企業(yè)走進(jìn)園區(qū)已成為行業(yè)發(fā)展的必經(jīng)之路。綠色化發(fā)展不僅是中國(guó)再生塑料產(chǎn)業(yè)必由之路，同時(shí)也是“新塑料經(jīng)濟(jì)”的核心思想[2]。

要實(shí)現(xiàn)“十三五”時(shí)期發(fā)展目標(biāo)，解決當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的難題，倡導(dǎo)可持續(xù)發(fā)展，我們必須樹立并貫徹綠色、生態(tài)、協(xié)同、創(chuàng)新、共享的發(fā)展新理念。我們要用可持續(xù)性發(fā)展理念植入到我們的高校教育發(fā)展中，要用協(xié)同發(fā)展理念指導(dǎo)地區(qū)教育均衡發(fā)展與各級(jí)各類教育協(xié)調(diào)發(fā)展，用綠色發(fā)展理念引領(lǐng)生命教育與生態(tài)教育，用創(chuàng)新發(fā)展理念引領(lǐng)教育開放與教育國(guó)際化，用共享發(fā)展理念引領(lǐng)教育公平與教育扶貧。

《聚合物成型加工》是高分子材料專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程。為適應(yīng)目前社會(huì)發(fā)展對(duì)高分子人才的實(shí)際需求，將綠色發(fā)展理念引入人才培養(yǎng)目標(biāo)與專業(yè)基礎(chǔ)課程教育，改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式，培養(yǎng)學(xué)生們綠色環(huán)保創(chuàng)新意識(shí)，特別是在實(shí)踐教學(xué)中，掌握聚合物成型加工理論知識(shí)的同時(shí)，強(qiáng)化高分子廢棄物循環(huán)利用，回收、分選、清潔、改性加工、制造、銷售流程體系概念，與實(shí)踐教學(xué)有效的結(jié)合學(xué)習(xí)，從下面幾個(gè)方面教學(xué)改革進(jìn)行了有效的探索。

二、落實(shí)綠色發(fā)展觀念，植入綠色生態(tài)理念，堅(jiān)持走可持續(xù)發(fā)展之路

嚴(yán)格按照貴陽學(xué)院的人才培養(yǎng)目標(biāo)——“突出實(shí)用、服務(wù)本地”，我們材料專業(yè)緊扣《貴州省新材料產(chǎn)業(yè)“十三五”發(fā)展規(guī)劃》要求中涉及的高分子材料人才培養(yǎng)方向領(lǐng)域，秉承貴州省綠色發(fā)展觀念，貫徹綠色生態(tài)理念，走節(jié)能減排可持續(xù)發(fā)展之路，不斷完善課程的教學(xué)大綱與基本要求，力求符合實(shí)際的需求。

傳統(tǒng)的塑料成型工業(yè)在設(shè)計(jì)階段僅考慮產(chǎn)品的功能、質(zhì)量、成本和壽命等，而很少考慮其環(huán)境屬性和對(duì)資源、能源造成的浪費(fèi)。綠色模具的設(shè)計(jì)宗旨是，將環(huán)境性能作為產(chǎn)品的設(shè)計(jì)目標(biāo)，力求從產(chǎn)品開發(fā)階段起消除潛在的、對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響，將環(huán)境屬性融入到概念設(shè)計(jì)—結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)—包裝設(shè)計(jì)—材料選擇—工藝設(shè)計(jì)—使用維護(hù)—回收處理的整個(gè)過程中[3]。

在實(shí)踐教學(xué)中，秉承貴州省的綠色發(fā)展觀念，保護(hù)自然生態(tài)環(huán)境，走節(jié)能減排可持續(xù)發(fā)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(tài)理念，對(duì)日常生活廢棄塑料譬如食品包裝、各類飲料瓶、儲(chǔ)存容器及薄膜等塑料制品，有意識(shí)的進(jìn)行分選挑撿，改性再生利用。將實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)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(shù)來進(jìn)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(jìn)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(jìn)一步完善了聚合物成型加工理論與實(shí)踐技術(shù)，為PET塑料的回收利用進(jìn)行一定的理論與實(shí)驗(yàn)方法嘗試。采用這種方法既增加了學(xué)生的實(shí)踐操作能力，又培養(yǎng)了綠色環(huán)保創(chuàng)新意識(shí)。同時(shí)成立課外實(shí)踐興趣小組，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)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(xué)習(xí)興趣和逐步培養(yǎng)科研創(chuàng)新能力。

三、實(shí)現(xiàn)“大數(shù)據(jù)+互聯(lián)網(wǎng)”在教育教學(xué)中的有效匹配

緊緊依靠貴州省、貴陽市教育資源平臺(tái)，積極推進(jìn)“大數(shù)據(jù)+互聯(lián)網(wǎng)”環(huán)境下的課堂教學(xué)內(nèi)容改革，探索新形勢(shì)下教育教學(xué)模式，創(chuàng)新教育實(shí)踐活動(dòng)。通過立體化3D動(dòng)畫電子課件輔助教學(xué)，對(duì)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(jī)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(dòng)直觀深入，有利于同學(xué)們?cè)谡n堂上對(duì)抽象，枯燥的理論知識(shí)的進(jìn)一步理解消化。

實(shí)現(xiàn)“大數(shù)據(jù)+”與教育教學(xué)有效匹配。廣泛采用3D打印、智能機(jī)器人、激光技術(shù)、CAD等技術(shù)支持學(xué)生開展各種各樣的與專業(yè)相關(guān)的創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)，推進(jìn)機(jī)器人、數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室、“第二課堂”的建設(shè)和運(yùn)用，建成融合網(wǎng)絡(luò)空間管理、網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間、網(wǎng)絡(luò)教研和網(wǎng)絡(luò)教育資源共建共享的現(xiàn)代化教育教學(xué)模式。推進(jìn)“智慧校園”建設(shè)，構(gòu)建以“學(xué)生為中心”的教學(xué)信息化環(huán)境。通過開放共享教育、科技資源，為創(chuàng)客、痛客等創(chuàng)新活動(dòng)提供有力支持，為全民學(xué)習(xí)、終身學(xué)習(xí)提供教育公共服務(wù)。

實(shí)現(xiàn)“互聯(lián)網(wǎng)+”與教育教學(xué)有效融合。利用廢棄再生加工轉(zhuǎn)型升級(jí)，是聚合物成型加工課程深入學(xué)習(xí)一個(gè)重要途徑，我們廣泛利用“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)和線上、線下多途徑優(yōu)勢(shì)建立廢塑料回收體系，利用互聯(lián)網(wǎng)研究物質(zhì)信息流理念分析構(gòu)建廢塑料回收固廢代謝拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖、深入研究廢塑料回收企業(yè)的固廢流向，并同時(shí)引入清潔生產(chǎn)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(chǎn)生，提高經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。

四、建立“專業(yè)課外第二課堂+大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃”拓展模式，定期開展高分子材料制品綜合設(shè)計(jì)競(jìng)賽

在搞好理論專業(yè)課程教學(xué)的基礎(chǔ)上，啟動(dòng)“專業(yè)課外第二課堂+大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃”拓展模式，堅(jiān)持“訓(xùn)練為主、重在過程”原則，旨在通過組織學(xué)有余力的高分子材料專業(yè)學(xué)生參加到科研活動(dòng)，在專業(yè)教師指導(dǎo)下，調(diào)動(dòng)其學(xué)習(xí)積極性，讓同學(xué)們養(yǎng)成嚴(yán)格治學(xué)態(tài)度、培養(yǎng)扎實(shí)的專業(yè)實(shí)踐動(dòng)手能力以及團(tuán)結(jié)合作精誠(chéng)合一能力，讓同學(xué)們能夠掌握進(jìn)行科學(xué)研究的基本方法與手段，快速提高學(xué)生的科學(xué)研究實(shí)踐能力與創(chuàng)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(shè)計(jì)競(jìng)賽，針對(duì)日常生活中常常接觸到的各類塑料制品開展創(chuàng)新思維拓展訓(xùn)練，利用廢舊塑料回收及再生改性加工，根據(jù)制品的性能改性設(shè)計(jì)目標(biāo)來制定合理制備工藝，提交塑料制品設(shè)計(jì)方案，完成從原料選擇—合理配方設(shè)計(jì)—成型加工工藝改進(jìn)制定—制品性能測(cè)試等各個(gè)工序環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)。通過此類競(jìng)賽，使學(xué)生積累高分子材料制備的經(jīng)驗(yàn)，通過完成塑料制品的設(shè)計(jì)，逐漸培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力，用材料專業(yè)基本知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。有助于加深學(xué)生對(duì)高分子材料的制備技術(shù)及應(yīng)用基礎(chǔ)理論知識(shí)的掌握，通過塑料制品設(shè)計(jì)，可以真正理解材料加工的內(nèi)涵。有利于學(xué)生邏輯思維的鍛煉，有利于培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的學(xué)習(xí)態(tài)度，在設(shè)計(jì)過程中，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神。

五、結(jié)束語

在能源短缺、倡導(dǎo)綠色環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展社會(huì)新形勢(shì)下，聚合物成型加工課程建設(shè)要兼并“再生利用、綠色生態(tài)、節(jié)能減排、可持續(xù)發(fā)展”理念。在原有課程體系的基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)代“大數(shù)據(jù)+互聯(lián)網(wǎng)”教育特點(diǎn)，優(yōu)化課程知識(shí)體系，這樣才能夠培養(yǎng)出高素質(zhì)應(yīng)用型人才。

參考文獻(xiàn)：

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