程從亮，胡先海，徐文總（安徽建筑大學(xué)材料與化學(xué)工程學(xué)院，安徽合肥230022）

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《聚合物合成工藝學(xué)》課程設(shè)計(jì)教學(xué)探討

程從亮，胡先海，徐文總
（安徽建筑大學(xué)材料與化學(xué)工程學(xué)院，安徽合肥230022）

摘要：聚合物合成工藝課程設(shè)計(jì)是工科院校高分子化工專業(yè)的學(xué)生在學(xué)完聚合物合成工藝和生產(chǎn)實(shí)習(xí)后獨(dú)立進(jìn)行的一次工程實(shí)踐。通過(guò)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式的改革，使學(xué)生在設(shè)計(jì)能力、工程實(shí)踐能力和協(xié)作能力方面有相應(yīng)的提高。同時(shí)，考核方式也應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的改革，以確保教學(xué)質(zhì)量的提高。

關(guān)鍵詞：聚合物合成工藝；課程設(shè)計(jì)；課程改革

聚合物合成工藝課程設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是進(jìn)行有關(guān)工藝計(jì)算與相關(guān)設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，畫(huà)出工藝流程圖和主要設(shè)備構(gòu)型圖。它與一般的習(xí)題、大型作業(yè)有著明顯的不同，因?yàn)樗婕暗闹R(shí)范圍更廣，要求更高，包括資料數(shù)據(jù)的收集、流程方案的確定、操作參數(shù)的選擇以及工藝和設(shè)備的計(jì)算等。單憑所學(xué)教科書(shū)是難以解決的，要求每個(gè)學(xué)生去查閱相關(guān)的資料、文獻(xiàn)，結(jié)合在聚合物合成工藝課程中學(xué)習(xí)過(guò)的理論知識(shí)及先修課程（如化學(xué)、物理化學(xué)、工程力學(xué)和工程制圖等）的基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行綜合運(yùn)用。因此，通過(guò)課程設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立工作能力和分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。

1　合理安排課程設(shè)計(jì)時(shí)間

聚合物合成工藝是高分子化工類專業(yè)的一門(mén)重要技術(shù)基礎(chǔ)課，聚合物合成工藝課程設(shè)計(jì)是繼這一門(mén)課程結(jié)束之后的一個(gè)總結(jié)性教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)。這一環(huán)節(jié)是高分子化工類人才培養(yǎng)中進(jìn)行的一次實(shí)踐，它猶如學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)前的一次“預(yù)演習(xí)”。而對(duì)于一些只搞畢業(yè)論文，不搞畢業(yè)設(shè)計(jì)的學(xué)生，這是他們得到工程師訓(xùn)練的不可缺少的環(huán)節(jié)，因此該課程設(shè)計(jì)應(yīng)安排在畢業(yè)設(shè)計(jì)之前，聚合物合成工藝學(xué)學(xué)習(xí)完成之后。由于課程設(shè)計(jì)有很強(qiáng)的實(shí)踐性，最好將生產(chǎn)實(shí)習(xí)安排在聚合物合成工藝學(xué)之后和課程設(shè)計(jì)之前，這樣使得課程設(shè)計(jì)可以更緊密結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐，學(xué)生更容易接受，也有助于設(shè)計(jì)的順利完成。

2　課程設(shè)計(jì)課題應(yīng)力求與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合，最好校企聯(lián)合指導(dǎo)

聚合物合成工藝課程設(shè)計(jì)主要是針對(duì)某種聚合物整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行的一次設(shè)計(jì)實(shí)踐。課題的選擇要結(jié)合本學(xué)校所在地域的特點(diǎn)，盡可能將課程設(shè)計(jì)題目與對(duì)應(yīng)廠家生產(chǎn)一致，讓學(xué)生有可能去實(shí)際參觀，然后回校進(jìn)行設(shè)計(jì)。通常學(xué)生較多而課題較少，可以讓多名學(xué)生設(shè)計(jì)一個(gè)課題。由于高聚物生產(chǎn)的復(fù)雜性，涉及的生產(chǎn)設(shè)備較多，每個(gè)設(shè)備的工藝控制都不同，可以讓學(xué)生分別設(shè)計(jì)工藝流程中的某個(gè)單元操作設(shè)備。例如，對(duì)于聚氯乙烯（懸浮聚合）聚合工藝課題設(shè)計(jì)中，整個(gè)聚合過(guò)程包括3個(gè)工段：聚合、分離、聚合物后處理，每個(gè)工段涉及多個(gè)設(shè)備如聚合工段涉及聚合釜、攪拌器、冷凝器、泵、管道等。根據(jù)不同工藝段進(jìn)行分組，每組可以安排2～3名學(xué)生。因此，在聚氯乙烯（懸浮聚合）聚合工藝設(shè)計(jì)中可以安排6～9人設(shè)計(jì)小組，這樣既解決了課題少的問(wèn)題，也解決了學(xué)生之間相互抄襲的問(wèn)題。剛開(kāi)始進(jìn)行設(shè)計(jì)期間應(yīng)有目的地組織學(xué)生到有關(guān)工廠參觀，學(xué)生通過(guò)眼見(jiàn)到、手摸著，增強(qiáng)了對(duì)所設(shè)計(jì)設(shè)備的感性認(rèn)識(shí)，同時(shí)還可激發(fā)他們對(duì)所設(shè)計(jì)題目產(chǎn)生興趣和重視。設(shè)計(jì)完成后又可以與實(shí)際設(shè)備相比較，避免“紙上談兵”，還可以請(qǐng)相關(guān)廠家的技術(shù)人員與學(xué)生交流，讓學(xué)生明白理論與實(shí)際的差異，知道如何把學(xué)到的知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際生產(chǎn)中去。

3　充分發(fā)揮學(xué)生的主導(dǎo)地位，調(diào)動(dòng)學(xué)生獨(dú)立完成任務(wù)的積極性

聚合物合成工藝課程設(shè)計(jì)通常只有兩周時(shí)間。由于時(shí)間緊，在過(guò)去的課程設(shè)計(jì)中，教師往往需自己先試算一遍，在下達(dá)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)時(shí)又發(fā)給學(xué)生詳細(xì)的參考資料并提供參考流程和設(shè)備圖等，同時(shí)設(shè)定各種條件規(guī)定，完全束縛了學(xué)生的手腳，將他們限制在預(yù)先設(shè)定的小框框范圍中，致使有的學(xué)生不查找參考資料，也能生搬硬套地完成任務(wù)，達(dá)不到培養(yǎng)學(xué)生具有理論聯(lián)系實(shí)際能力這一課程設(shè)計(jì)的目的。我們的做法是在下達(dá)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)時(shí)，只向?qū)W生講述設(shè)計(jì)的基本要求、基本步驟及提供一些參考書(shū)目的名稱。明確指明需要在設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)中寫(xiě)入的內(nèi)容、設(shè)計(jì)圖紙的基本要求，后期的答辯根據(jù)這幾項(xiàng)來(lái)評(píng)定同學(xué)的成績(jī)。至于采用怎樣的流程，選擇哪種設(shè)備，哪一類結(jié)構(gòu)類型，完全由學(xué)生運(yùn)用所學(xué)過(guò)的知識(shí)及通過(guò)查閱有關(guān)資料作比較分析后自主確定。這樣一來(lái)，學(xué)生均意識(shí)到不是由教師扶著走，而是處于主導(dǎo)地位，如不抓緊時(shí)間，任務(wù)就難以完成，他們的積極性也就能得到充分調(diào)動(dòng)。由于立足于學(xué)生自己獨(dú)立去完成，指導(dǎo)教師必須掌握好每個(gè)學(xué)生的進(jìn)度，勤于輔導(dǎo)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，指導(dǎo)教師除了答疑外，還可利用質(zhì)疑方式引導(dǎo)學(xué)生深入思考問(wèn)題，幫助學(xué)生綜合分析問(wèn)題，開(kāi)闊思路。教師在回答問(wèn)題時(shí)應(yīng)是啟發(fā)式的，例如，對(duì)精餾操作回流比R通常按經(jīng)驗(yàn)公式R=（1.1～2.0）Rmin來(lái)確定，雖然可以不加思考地取其中系數(shù)的中間值，但可說(shuō)明其對(duì)系數(shù)范圍的意義理解不深。指導(dǎo)教師就可以啟發(fā)學(xué)生認(rèn)真去考慮這一經(jīng)驗(yàn)公式是根據(jù)什么原則得到的，系數(shù)取大或取小將會(huì)有什么影響，如何結(jié)合自己設(shè)計(jì)的具體情況進(jìn)行選取。“包辦式”的答疑雖然能受到學(xué)生歡迎，但有礙于學(xué)生獨(dú)立工作能力和分析、解決問(wèn)題能力的培養(yǎng)。

4　改革考核方式，提高課程設(shè)計(jì)質(zhì)量

以往課程設(shè)計(jì)的考核方式通常比較單一，一般是“師評(píng)”，即教師根據(jù)圖紙的質(zhì)量和設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)以及平時(shí)的印象給學(xué)生打分，存在一定的不合理性。通過(guò)考核方式的改革可增加師生的互動(dòng)環(huán)節(jié)，即增加設(shè)計(jì)后期答辯，這既是教師了解每個(gè)學(xué)生設(shè)計(jì)能力的補(bǔ)充過(guò)程，也是進(jìn)一步提高學(xué)生設(shè)計(jì)質(zhì)量、豐富收獲的重要一環(huán)。通過(guò)答辯，老師針對(duì)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)和圖紙對(duì)學(xué)生提問(wèn)，包括原理、流程、設(shè)備結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、制圖以及一些設(shè)計(jì)上沒(méi)有反映出來(lái)的問(wèn)題。由于學(xué)生知道有答辯這一環(huán)節(jié)，他們?cè)谠O(shè)計(jì)過(guò)程中往往不會(huì)馬虎應(yīng)付，每一步都會(huì)認(rèn)真分析考慮，以便為后期的答辯作準(zhǔn)備。后期答辯也能鍛煉學(xué)生的心理承受能力和口頭表達(dá)能力。例如，在換熱器的設(shè)計(jì)中，一般要求K計(jì)/ K選＝1.15～1.25，當(dāng)設(shè)計(jì)超出這一范圍后應(yīng)采取什么措施調(diào)整，就涉及到流速、操作壓力及設(shè)備結(jié)構(gòu)等問(wèn)題。既可鞏固理論教學(xué)內(nèi)容，又可促使學(xué)生開(kāi)動(dòng)腦筋，深入思考，提高學(xué)生綜合分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

設(shè)計(jì)答辯可以采用單人答辯和小組答辯相結(jié)合的方式進(jìn)行。由于設(shè)計(jì)時(shí)間非常緊，作者建議采用小組答辯為主，單人答辯為輔的方式進(jìn)行。小組答辯時(shí)，要求同學(xué)們把設(shè)計(jì)思路和相關(guān)設(shè)計(jì)說(shuō)明做成ppt形式，每組推薦一名同學(xué)為主導(dǎo)答辯，小組其他成員補(bǔ)充，班里的同學(xué)可以隨時(shí)提問(wèn)，鼓勵(lì)他們提問(wèn)自己尚未妥善解決的問(wèn)題，或提出一些有分岐的問(wèn)題。

以上僅是作者對(duì)于提高聚合物合成工藝課程設(shè)計(jì)教學(xué)質(zhì)量的一些膚淺體會(huì)，雖已基本落實(shí)在近年來(lái)的教學(xué)中，但有待進(jìn)一步改進(jìn)和完善。隨著教學(xué)改革的深入展開(kāi)，只要我們勇于實(shí)踐、敢于創(chuàng)新，一定會(huì)闖出一條能更好地提高教學(xué)質(zhì)量的新路子來(lái)。

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作者簡(jiǎn)介：程從亮（1974-），男，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)在讀博士，講師，從事高分子材料的教學(xué)和科研工作，0551- 63513136，13856940106，ccl8888858@163.com。

基金項(xiàng)目：安徽省高校省級(jí)自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（KJ2015JD12）；安徽省高校省級(jí)自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（KJ2014A045）

收稿日期：2015- 08- 15

中圖分類號(hào)：G642.3

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1008- 553X（2016）02- 0097- 02

doi：10.3969/j.issn.1008- 553X.2016.02.031