適應(yīng)區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展培養(yǎng)創(chuàng)新人才的課程教學(xué)研究與實踐

張聲春,趙學(xué)娟,張克杰,杭祖圣

(南京工程學(xué)院 材料科學(xué)與工程學(xué)院，江蘇南京 211167)

隨著新一輪科學(xué)技術(shù)革命和工程教育的改革，以新科學(xué)技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)、新經(jīng)營業(yè)態(tài)為主要特征的新時代經(jīng)濟迅速發(fā)展，產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級與新舊經(jīng)濟動能的轉(zhuǎn)換正在不斷推進，工程教育領(lǐng)域需要加快改革和創(chuàng)新以適應(yīng)當前的形勢。在此歷史背景下，新工科應(yīng)運而生，2017年9月，先后提出復(fù)旦共識、天大行動和北京指南[1]。

在新工科建設(shè)上，各專業(yè)類型的高等院校都應(yīng)承擔各自的職責(zé)，地方高等院校的建設(shè)要對區(qū)域性經(jīng)濟的發(fā)展以及產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級起到一定的支持和引導(dǎo)作用[2]。主動對接當前地方經(jīng)濟社會發(fā)展的需要和企業(yè)科技創(chuàng)新的要求，把握行業(yè)內(nèi)外專門人才的需求和發(fā)展方向，充分利用當?shù)刭Y源，發(fā)揮自身的優(yōu)勢，凝練辦學(xué)特點，深化產(chǎn)教結(jié)合、校企合作、協(xié)同育人，增強大學(xué)生的專業(yè)能力和創(chuàng)造能力，培養(yǎng)大批具備較強的行業(yè)知識、 工程理論實踐能力能服務(wù)于本地行業(yè)發(fā)展的應(yīng)用型與技術(shù)專業(yè)型、技能型人才。順應(yīng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級和技術(shù)日新月異的新經(jīng)濟形態(tài)，培養(yǎng)具備將知識轉(zhuǎn)化為工程實踐能力，既懂技術(shù)又會管理，還能創(chuàng)新的現(xiàn)代一流的工程應(yīng)用型人[3]才。

為了適應(yīng)長三角地區(qū)特別是江蘇省對產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展和新興產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級及企業(yè)科技新的需要，適應(yīng)戰(zhàn)略性重點新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要，高分子材料成型加工專業(yè)課程的教學(xué)應(yīng)以滿足產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求為導(dǎo)向，基于此，本文對高分子材料成型加工專業(yè)課程的教學(xué)內(nèi)容、課程框架、 教學(xué)理念和方法以及其實驗性教學(xué)等多個方面開展了深入系統(tǒng)的討論，進行了有益的探索。

1 對標新工科建設(shè)，課程存在的主要問題

高分子材料成型加工專業(yè)課程主要致力于把商用聚合物轉(zhuǎn)化成實用材料或者實用制品的成型工程技術(shù)。該課程的主要教學(xué)內(nèi)容是塑料、化學(xué)纖維和橡膠等的成型加工方法，以及材料性質(zhì)、工程技術(shù)因素和產(chǎn)品質(zhì)量之間的關(guān)系問題。作為一門獨立的工程技術(shù)學(xué)科,它在聚合物的應(yīng)用及其應(yīng)用推廣和開發(fā)方面具有十分重要的意義。本課程是高分子材料學(xué)與工程專業(yè)必修的主干課程，課程存在的主要問題有如下幾點。

一是不適應(yīng)長三角地區(qū)特別是江蘇省區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級和企業(yè)技術(shù)新的要求?，F(xiàn)在高分子材料成型加工課程教學(xué)注重學(xué)科和專業(yè)導(dǎo)向, 未充分注重產(chǎn)業(yè)需求導(dǎo)向。在高分子材料成型加工課程教學(xué)中，注重專業(yè)的需要，有關(guān)注到區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的需要，但沒有緊跟地區(qū)行業(yè)人才需求方向，沒有充分利用地方資源優(yōu)勢。

二是不適應(yīng)區(qū)域戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求。在江蘇省戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃中，對于高分子材料產(chǎn)業(yè)方面的內(nèi)容，高分子材料成型加工課程中會涉及一些，但是不夠深入和細化，沒有系統(tǒng)地講解。例如對于汽車輕量化熱塑性復(fù)合材料, 在高分子材料成型加工課程的合成樹脂原料、 配方設(shè)計和成型方法中都有涉及,但是不夠系統(tǒng)。

三是教學(xué)內(nèi)容方面，存在著教學(xué)內(nèi)容更新緩慢、理論與實踐脫節(jié)的問題。因此，在新工科建設(shè)背景下，分子材料與工程專業(yè)的建設(shè)仍然需要以社會發(fā)展需求為教育導(dǎo)向，緊密結(jié)合我國社會主義經(jīng)濟發(fā)展的需要，圍繞工程專業(yè)教育的創(chuàng)新理念來布局一種全新的專業(yè)結(jié)構(gòu)，在培養(yǎng)過程中采用產(chǎn)學(xué)融合培養(yǎng)模式，教學(xué)過程中實現(xiàn)教材與課程之間的產(chǎn)學(xué)深度融合。此外，部分教材內(nèi)容難以反映高分子原物質(zhì)材料轉(zhuǎn)化為最新的原物質(zhì)材料、技術(shù)和裝置，對于綠色環(huán)境保護等思維還沒有一個很好的體系，不能充分體現(xiàn)建筑工程科學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟發(fā)展的思維。

2 介紹區(qū)域行業(yè)特點，增強專業(yè)認同感

高分子材料行業(yè)在江蘇省具有重要的影響力和地位，例如三大合成材料之一的塑料,江蘇省目前塑料制品的產(chǎn)量在全國范圍內(nèi)僅次于廣東省和浙江省,2018年塑料制品總生產(chǎn)量達到469 萬噸,其中塑料薄膜、泡沫塑料、 人造革合成革分別為130 萬噸、16.9 萬噸和31.1 萬噸。江蘇省也是化學(xué)纖維產(chǎn)量大省，全國化學(xué)纖維產(chǎn)量排名僅次于浙江省,全國產(chǎn)量最高的10 家化學(xué)纖維公司有4 家在江蘇省[4]。

在江蘇省戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃中，高分子材料行業(yè)重點發(fā)展的有通用塑料高性能化改性、 新型結(jié)構(gòu)功能一體化改性塑料、阻燃改性高分子材料、農(nóng)作物纖維復(fù)合材料、汽車輕量化熱塑性復(fù)合材料、新型聚氨酯材料、新型聚烯烴樹脂、聚苯醚類樹脂等[5]。

在課程教學(xué)中充分分析區(qū)域相關(guān)行業(yè)的總體發(fā)展狀況，使廣大學(xué)生對相關(guān)專業(yè)具有高度認同感，激起學(xué)生對專業(yè)學(xué)習(xí)的強烈興趣，提升了廣大學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)的積極性和動力，提高了學(xué)生不斷獲取專業(yè)知識的學(xué)習(xí)自覺性和學(xué)習(xí)主動性。

3 合理調(diào)整充實教學(xué)內(nèi)容，銜接區(qū)域行業(yè)發(fā)展需求

高分子材料成型加工課程按照塑料、 化學(xué)纖維和橡膠等不同聚合物品種的各種成型加工方法，在塑料的成型加工部分，又按照不同的成型方法，例如擠出成型、注射成型、壓延成型和塑性成型等分別加以介紹。我們在教學(xué)過程中講授這些成型方法以后，又以產(chǎn)品為主線，引導(dǎo)學(xué)生主動學(xué)習(xí)，例如結(jié)合區(qū)域內(nèi)塑料薄膜產(chǎn)品，講解薄膜有擠出、壓延、拉幅薄膜和流涎薄膜等不同方法，各種不同的成型方法工藝特點也不同，產(chǎn)品性能特點也不同。江蘇雙星彩塑新材料股份有限公司是國內(nèi)重要的聚酯薄膜生產(chǎn)企業(yè)，有工業(yè)基材膜、包裝膜、聚酯功能膜材料、光學(xué)膜、太陽能電池背材膜等眾多品種規(guī)格。一方面使學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容融會貫通，另一方面結(jié)合產(chǎn)業(yè)，使學(xué)生體會到書本的知識是如何應(yīng)用到實際產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品的。

學(xué)院所在的江蘇省是全國汽車零部件產(chǎn)量最大的省份,全省汽車零部件制造企業(yè)超過2 000 家。結(jié)合區(qū)域戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃項目，進行了汽車輕量化的熱塑性復(fù)合材料專題教學(xué)項目的研究，熱塑性復(fù)合材料是一種環(huán)保、節(jié)約能源，可再生利用的新型材料，將這種熱塑性復(fù)合材料應(yīng)用于汽車行業(yè)，代替?zhèn)鹘y(tǒng)材料，能夠促進部件的減重，達到了實現(xiàn)汽車輕量化的主要目的。隨著復(fù)合材料技術(shù)的飛速發(fā)展及汽車復(fù)合材料應(yīng)用技術(shù)的不斷完善，汽車復(fù)合材料的工藝技術(shù)將不斷改進和提高，以適應(yīng)汽車配套所要求的高效率、低成本、綠色環(huán)保生產(chǎn)，學(xué)生需要學(xué)習(xí)掌握熱塑性復(fù)合材料結(jié)構(gòu)工藝設(shè)計方法。

多數(shù)高分子材料成型加工教材，在化學(xué)纖維成型部分，通常介紹化學(xué)纖維常規(guī)成形方法：熔體紡絲、濕法紡絲和干法紡絲，品種主要是聚酯纖維、聚丙烯腈纖維和粘膠纖維，對于新型的纖維萊賽爾（Lyocell）一般不介紹，但是預(yù)計該新型品種將來會有飛速發(fā)展，江蘇淮安天然絲紡織科技有限公司在國內(nèi)首次實現(xiàn)這種新型纖維長絲產(chǎn)品的突破[6]。預(yù)計萊賽爾纖維將來產(chǎn)量會達到滌綸纖維的產(chǎn)量，1990年我國滌綸產(chǎn)量約100 萬噸，2020年產(chǎn)量為4 900 多萬噸[7]。回顧化學(xué)纖維發(fā)展歷程，展望新型萊賽爾纖維的前景，可有效啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)思維。

4 改革教學(xué)模式與策略，提高自主學(xué)習(xí)能力

實施教學(xué)改革，通過引入啟發(fā)式、 互動案例教學(xué)法、討論式等多種互動式教學(xué)手段，使傳統(tǒng)的理論教學(xué)更加生動，進一步調(diào)動了學(xué)生在課堂上學(xué)習(xí)的主動性和積極性,加強學(xué)生對知識點的理解。合理地利用信息技術(shù)，借助多媒體、網(wǎng)絡(luò)等信息技術(shù)，讓課程的教學(xué)變得更加有趣、形象和靈活。鑒于這門課程中涉及的一些新裝置結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜新技術(shù)的一些加工過程的講解比較煩瑣, 在備課時我們會特別注重對相關(guān)圖片、 示意書、流程動畫和視頻等信息的搜集，利用多媒體技術(shù)做出形象的課堂教學(xué)材料，運用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與學(xué)生進行多種形勢的教學(xué)互動。

強化理論與實踐教學(xué)，進行實驗室現(xiàn)場操作、社會實踐調(diào)研，對接地區(qū)產(chǎn)業(yè)需要，根據(jù)地區(qū)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，強化對大學(xué)生工程理論實踐與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。積極探索推進課堂教學(xué)、 實際教學(xué)和創(chuàng)新能力融為一體的課程構(gòu)建模式，努力以豐富課程內(nèi)涵促進教學(xué)效果提升，以課程構(gòu)建促進產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，以課程變革來完善對人才的培養(yǎng)。高分子材料成型加工課程在教學(xué)中注重以行業(yè)產(chǎn)業(yè)的需求為導(dǎo)向，進而大大提高教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)效果，增強學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)與綜合能力。提升大學(xué)生對高分子材料和其制品的設(shè)計、 生產(chǎn)與研究方面的科學(xué)性思維和創(chuàng)新性研究的能力。提升大學(xué)生在實際操作中的自主動手能力與解決實際問題的意識與能力，從而更好地適應(yīng)當今行業(yè)的發(fā)展[8]。

5 結(jié)語

針對高分子材料成型加工專業(yè)課程特點，圍繞適應(yīng)長三角地區(qū)特別是江蘇省經(jīng)濟社會發(fā)展和新興產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級及企業(yè)科技創(chuàng)新的要求，為適應(yīng)戰(zhàn)略性重大新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的市場要求，在高分子材料成型加工專業(yè)課程的教學(xué)中應(yīng)注重以滿足產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求為目標導(dǎo)向。研究在高分子材料成型加工專業(yè)課程的教學(xué)內(nèi)容、課程結(jié)構(gòu)、 教學(xué)理念及思想等方面進行一些有益的探索。嘗試一種課堂教學(xué)和創(chuàng)新能力整合為一體化的課程建設(shè)模式, 以豐富的課程內(nèi)涵、 促進教學(xué)效果的提升，以課程建設(shè)促進產(chǎn)學(xué)研的結(jié)合，以課程變革來完善培養(yǎng)人才，進而提升教學(xué)質(zhì)量與課堂教學(xué)效果，增強大學(xué)生對行業(yè)背景知識的掌握，提升工程理論與實踐的能力，培養(yǎng)滿足行業(yè)未來發(fā)展要求的技能型專業(yè)人才。