聚合物合成工藝設(shè)計教學(xué)現(xiàn)狀與課程考核建議*

袁新強(qiáng)，郝曉麗，包維維，鄧志峰，蔣 鵬

(陜西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，陜西 漢中 723000)

聚合物合成工藝設(shè)計是繼化工原理、高分子化學(xué)、高分子物理、聚合物合成工藝學(xué)等各種專業(yè)課程后，畢業(yè)環(huán)節(jié)工作開展之前的一門工程實踐性的高分子材料與工程專業(yè)偏高分子化工方向的課程。目前，全國高校中，只有很少數(shù)學(xué)校高分子材料與工程專業(yè)開設(shè)有與《聚合物合成工藝設(shè)計》相同課程，如合肥工業(yè)大學(xué)、常州大學(xué)、武漢工程大學(xué)、北京石油化工學(xué)院、陜西理工大學(xué)等，而大部分學(xué)校高分子材料與工程專業(yè)開設(shè)的是《化工設(shè)計概論》、《化工設(shè)計》、《高分子工廠設(shè)計》、《高分子材料工廠設(shè)計概論》、《聚合反應(yīng)工程》等相似課程或平行課程，相應(yīng)開設(shè)了《聚合物合成工藝設(shè)計》課程設(shè)計環(huán)節(jié)來強(qiáng)化高分子合成領(lǐng)域?qū)W生的工程實踐能力。

1 課程教學(xué)現(xiàn)狀

據(jù)文獻(xiàn)[1]報道，《聚合物合成工藝設(shè)計》課程的教學(xué)過程中主要存在因課程學(xué)時少很難滿足課程教學(xué)要求、學(xué)生對課程中較為枯燥的教學(xué)內(nèi)容學(xué)習(xí)積極性不高、課程對化工軟件的講授不夠和課堂理論教學(xué)與工程實踐不能較好結(jié)合與滲透等四個方面的問題。陜西理工大學(xué)高分子材料與工程專業(yè)《高分子合成工藝設(shè)計》課程教學(xué)也存在類似問題，常州大學(xué)張震乾借鑒浙江工業(yè)大學(xué)祝鈴鈺的化工設(shè)計教學(xué)方法，早在2011年就提出了聚合物合成工藝設(shè)計及相關(guān)課程的組合和順序[2]，在第5學(xué)期增設(shè)《化工軟件基礎(chǔ)》課程，選學(xué)PIDCAD、Aspen、Mat lab等化工軟件，在第7學(xué)期增設(shè)《聚合物合成工藝設(shè)計》課程設(shè)計環(huán)節(jié)等，我校高分子專業(yè)也早在2008年將《高分子合成工藝設(shè)計》、《聚合物反應(yīng)工程基礎(chǔ)》、《計算機(jī)軟件實訓(xùn)》和《高分子合成工藝設(shè)計》課程設(shè)計組合開設(shè)，較好地彌補(bǔ)了該課程對化工軟件的講授不夠和課堂理論教學(xué)與工程實踐不能較好結(jié)合與滲透兩個方面的問題，但問題依然很嚴(yán)重。原因還在于如下三個方面：

(1)《聚合物合成工藝設(shè)計》課程開設(shè)的先導(dǎo)專業(yè)課程較多，涉及的知識面很廣，對學(xué)生靈活運用各專業(yè)知識的能力，對安全環(huán)保、政策法規(guī)和工程實踐意識等方面的要求非常高，圖1顯示該課程與相關(guān)專業(yè)課程知識之間的關(guān)系[3]。

圖1 聚合物合成工藝設(shè)計與其他專業(yè)知識之間的關(guān)系Fig.1 Relationship between polymer synthesis process design and other professional knowledge

(2)可供《聚合物合成工藝設(shè)計》課程選用的講授教材非常有限，目前各高校比較通用的是2004年陳昀[3]編《聚合物合成工藝設(shè)計》。從該教材講述內(nèi)容上看，精煉易懂，但從教與學(xué)角度都需要各專業(yè)知識的巧妙結(jié)合，最好能結(jié)合工程實踐實例逐句逐條解析。然而，除各專業(yè)理論知識外，能夠調(diào)用的聚合物合成工藝設(shè)計工程實踐的素材資源非常有限，導(dǎo)致教師“教”與學(xué)生“學(xué)”感覺枯燥無味，教學(xué)效果很不明顯，這點在后期開展《聚合物合成工藝設(shè)計》課程設(shè)計時非常凸顯，從嚴(yán)格意義上講，幾乎沒有合格的設(shè)計說明書。

(3)《聚合物合成工藝設(shè)計》課程一般在第7學(xué)期開設(shè)，學(xué)生的現(xiàn)實狀態(tài)是備考碩士研究生和公務(wù)員、應(yīng)聘工作等，圖2是陜西理工大學(xué)2016級高分子材料與工程專業(yè)學(xué)生在第7學(xué)期學(xué)生的現(xiàn)實狀態(tài)數(shù)據(jù)。從圖2可以看出，51.7%的學(xué)生都在備戰(zhàn)碩士研究生考試，40.3%在應(yīng)聘工作，學(xué)生無心課堂。外加國家政策上，要求各高校對于學(xué)生應(yīng)聘工作和備考碩士研究生更多的人文關(guān)懷，學(xué)生對課堂的藐視程度有愈演愈烈之勢。據(jù)了解，部分學(xué)生還以備戰(zhàn)碩士研究生考試和應(yīng)聘工作做為逃課的幌子，在外兼職和考駕照等。課堂組織成為任課老師，校、院、系三級組織領(lǐng)導(dǎo)面臨的棘手問題，課堂教學(xué)效果就不言而喻了，最終會直接波及人才培養(yǎng)的質(zhì)量。

圖2 學(xué)生的現(xiàn)實狀態(tài)數(shù)據(jù)Fig.2 Students’ actual state data

2 課程考核建議

在工程教育專業(yè)認(rèn)證背景下，要回歸課堂，提升人才培養(yǎng)質(zhì)量，課題組[4]根據(jù)《聚合物合成工藝設(shè)計》課程的不同教學(xué)內(nèi)容特點、工程教育專業(yè)認(rèn)證理念、課堂教育教學(xué)新要求以及學(xué)生現(xiàn)實狀態(tài)展開了課程教學(xué)內(nèi)容設(shè)計與課堂組織。雖然，文獻(xiàn)[4]針對支撐的4個課程目標(biāo)進(jìn)行了具體教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計與課堂組織，但課程教學(xué)內(nèi)容設(shè)計與課堂組織的合理有效性要得到充分體現(xiàn)，還應(yīng)配套設(shè)計合理有效的課程考核方式，以下將從教學(xué)和考核兩個方面提幾點建議。

2.1 教學(xué)建議

除按照文獻(xiàn)[4]提及的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計與課堂組織以外，還應(yīng)從調(diào)整課程的開課學(xué)期、增加更多的案例分析以及《聚合物合成工藝設(shè)計》課程設(shè)計相關(guān)內(nèi)容的講解方面實施教學(xué)過程。

(1)調(diào)整開課學(xué)期。由于《聚合物合成工藝設(shè)計》課程一般在第7學(xué)期開設(shè)，存在如圖2所示的學(xué)生的現(xiàn)實狀態(tài)，課程的課堂組織較為困難，教學(xué)效果不如人意，同1(3)所述?？蓪ⅰ毒酆衔锖铣晒に囋O(shè)計》課程調(diào)整至第6學(xué)期開設(shè)，既避免了圖2所示的學(xué)生現(xiàn)實狀態(tài)帶來的教學(xué)效果不佳的問題，又增加了課程與《聚合物合成工程》的銜接連貫性，也有利于學(xué)生的暑期生產(chǎn)實習(xí)。

(2)增加更多的案例分析。正如文獻(xiàn)[4]所述，《聚合物合成工藝設(shè)計》課程所用教材節(jié)選了部分設(shè)計環(huán)節(jié)的典型案例，便于老師講解與學(xué)生學(xué)習(xí)，但這些案例缺乏系統(tǒng)性，學(xué)生對課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)與理解較為困難，不利于后期《聚合物合成工藝設(shè)計》課程設(shè)計環(huán)節(jié)的開展。增加更多的案例分析，有助于學(xué)生對枯燥無味且難懂的內(nèi)容的滲透，有利于提升《聚合物合成工藝設(shè)計》課程設(shè)計的水平，體現(xiàn)學(xué)生靈活運用各專業(yè)知識的能力和工程實踐意識。然而，可供參考的開放性設(shè)計案例資源非常有限[5]。那么，如何在《聚合物合成工藝設(shè)計》課程中增加更多的案例分析的樣本是個問題？編寫《聚合物合成工藝設(shè)計》(課程設(shè)計案例用書)很有必要。

(3)增加《聚合物合成工藝設(shè)計》課程設(shè)計相關(guān)內(nèi)容的講解。《聚合物合成工藝設(shè)計》課程設(shè)計的核心要素主要源自《聚合物合成工藝設(shè)計》教材內(nèi)容，涉及的內(nèi)容要求更系統(tǒng)性、更有針對性。而《聚合物合成工藝設(shè)計》課程內(nèi)容的講解和學(xué)習(xí)更趨于碎片性，增加《聚合物合成工藝設(shè)計》課程設(shè)計相關(guān)內(nèi)容的講解，有利于《聚合物合成工藝設(shè)計》課程設(shè)計的有效、高效的開展。

2.2 考核建議

課程的考核以考核學(xué)生能力培養(yǎng)目標(biāo)的達(dá)成為主要目的，以檢查學(xué)生對各知識點的掌握程度和應(yīng)用能力為重要內(nèi)容。結(jié)合課程特點、教學(xué)內(nèi)容設(shè)計與課堂組織形式，建議總評成績由平時成績、上機(jī)成績和考試成績?nèi)齻€考核環(huán)節(jié)構(gòu)成的“235”課程考核方式，以期提高教學(xué)效果，提升人才培養(yǎng)質(zhì)量。

(1) “2”是指平時成績占課程總成績的20%。平時成績是考核學(xué)生出勤情況和復(fù)習(xí)題解析互動情況。具體而言，課程要求每一位學(xué)生全程參與所有教學(xué)環(huán)節(jié)，授課教師應(yīng)詳細(xì)記錄學(xué)生的出勤情況。復(fù)習(xí)題解析互動1次1分，滿分10分，最終折合百分制給成績，平時成績中出勤占50%、復(fù)習(xí)題解析互動占50%。

這種平時成績給定依據(jù)中，主要突破了傳統(tǒng)課程作業(yè)布置與完成批改模式。在開課前，老師給學(xué)生分享學(xué)習(xí)資料，特別是課程復(fù)習(xí)題，告知學(xué)生課程復(fù)習(xí)題所囊括的知識點是課程重點關(guān)注的內(nèi)容，也是課程考核的重要內(nèi)容，要求學(xué)生能根據(jù)教學(xué)進(jìn)度自行完成課程復(fù)習(xí)題，有疑問及時溝通交流(形式不限)，定期或不定期在圍繞課程復(fù)習(xí)題在課堂上進(jìn)行解析，改變傳統(tǒng)課程作業(yè)布置與完成批改模式，提升學(xué)生完成作業(yè)的靈活性，學(xué)生對知識體系與復(fù)習(xí)題的對應(yīng)的匹配性，基于學(xué)生的現(xiàn)實狀態(tài)(圖2所示)，保證學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，充分體現(xiàn)教學(xué)的過程管理與把控。

(2)“3”指上機(jī)成績占課程總成績的30%。上機(jī)成績由3部分組成，分別出勤占30%、作業(yè)占30%和上機(jī)占40%。具體而言，要求學(xué)生運用MathCAD完成聚合物合成工藝設(shè)計熱量衡算中任意1例題，運用ChemCAD完成聚合物合成工程生產(chǎn)實例中任意1工藝流程，交MathCAD和ChemCAD電子版作業(yè)各1份。

(3)“5”指考試成績占課程總成績的50%?？荚嚦煽儾捎霉P試考核，結(jié)課考試占總成績的50%。

3 結(jié) 語

《聚合物合成工藝設(shè)計》課程要求開設(shè)的先導(dǎo)專業(yè)課程較多，涉及的知識面很廣，對學(xué)生靈活運用各專業(yè)知識的能力，對安全環(huán)保、政策法規(guī)和工程實踐意識等方面的要求非常高，可供選用的教材有限，可供參考完整的成熟典型案例沒有，學(xué)習(xí)內(nèi)容大多又枯燥無味以及學(xué)生的現(xiàn)實狀態(tài)等因素，導(dǎo)致該課程教學(xué)效果與質(zhì)量不如人意。課程組在現(xiàn)行教學(xué)內(nèi)容設(shè)計與課堂組織形式基礎(chǔ)上，提出了調(diào)整課程的開課學(xué)期、增加更多的案例分析以及《聚合物合成工藝設(shè)計》課程設(shè)計相關(guān)內(nèi)容的講解方面實施教學(xué)過程的建議以及匹配 “235”的課程考核方式，為提高課程教學(xué)效果與質(zhì)量提供了教學(xué)參考，為進(jìn)一步強(qiáng)化工程教育設(shè)計類人才培養(yǎng)提供保障。