马娟娟，王 妍，刘 霖，张田林，王慧彦

(江苏海洋大学环境与化学工程学院，江苏 连云港 222005)

以新技术、新产业、新业态和新模式为特征的新经济蓬勃发展，对工程科技人才提出了更高的要求。2017年教育部启动新工科建设，在《新工科建设指南(“北京指南”)》中提出要“强化工程人才的创新创业能力培养，完善工科人才‘创意-创新-创业教育体系，以创新引领创业、创业带动就业”。

《高分子化学》是高分子材料与工程的专业核心课程，同时也是材料、化学、化工、轻工等专业学生广泛修读的专业课程，是四大化学之外的“第五大基础化学课程”。通过本课程的学习，使学生掌握高分子的基本概念、聚合反应机理和动力学，聚合反应实施方法等基本理论和基本技能，为从事高分子相关领域的工程技术工作和科学研究打下坚实的基础。江苏海洋大学高分子材料与工程专业于2009年开始正式招收全日制本科生，为江苏省高等学校重点专业，江苏省一流专业建设点。经过十余年的建设，本课程在2021年被认定为首批江苏省本科线下一流课程。在新工科背景下，课程组积极推进《高分子化学》教学内容、模式、方法的改革创新，夯实理论基础，强化工程训练，拓展学生视野，着力培养学生的创新精神、创业意识与实践能力，以培养适应社会需求的高素质人才。

1 《高分子化学》课程教学目标和学情分析

根据江苏海洋大学“应用研究型”地方高校的办学定位和本专业“复合应用型工程技术人才”的培养目标，课程目标主要包括以下三个方面：(1)知识目标：掌握高分子的基本概念，掌握合成高聚物的单体、引发剂及聚合反应的机理及实施方法，掌握聚合反应动力学及分子量控制的基本理论。(2)能力目标：培养学生初步具有控制聚合反应和选择聚合方法的能力，结合平行课程初步掌握结构与性能的关系，能够对高分子科学领域复杂工程问题进行正确表述和分析，并能够设计和实施解决方案。(3)价值目标：提升学生的爱国主义情怀，培养创新精神和敬业精神，树立高分子学科正确认识观，培养沟通交流能力与团队合作精神，养成求真务实、追求卓越的科研精神。

《高分子化学》核心内容是聚合反应机理和动力学，由于聚合反应是微观的随机过程，加之聚合物本身结构的复杂性，具有很多小分子有机反应中未涉及的分子量、分子量分布、共聚组成、序列结构等问题，机理抽象而复杂。同时课程内容涵盖了大量的聚合速率和聚合度等计算公式，它们都是基于一些合理假设和条件的基础上建立模型，并经过数学推导而获得。在此过程中，需要用到大量的有机化学、物理化学、高等数学等先修课程知识，因此如何充分理解这些公式的由来、明确公式的适用条件、并正确运用公式解决问题成为教学过程中的难点、痛点。此外，作为20世纪发展起来的一门新兴学科，有些理论如离子聚合、配位聚合等机理还在不断发展中，新的理论和聚合实施方法不断涌现。这些都导致学生容易产生畏难情绪，学习兴趣降低，极大地影响教学效果。因此，如何化解上述这些问题，激发学习兴趣，帮助学生克服学习过程中遇到的困难，成为摆在每一位任课教师面前的重要课题。

2 教学改革思路与创新实践

2.1 转变教学理念，坚持以生为本

教学理念指导教学实践，传统教学理念以“教师”为中心，重知识传授轻能力培养，势必导致机械僵化、千篇一律的教学实践，培养出来的学生缺乏创新意识和能力。实施教学改革必须从转变教学理念开始，克服长期积累起来的惯性和惰性。坚持“以生为本”，实现教师和学生角色的根本转变。教师要从知识传授者转变为引导者，由教案的严格执行者转变为教学活动的设计者、组织者；学生要从被动接受者转变为主动探索者。总之，课堂教学的根本目的是培养学生自主学习知识的能力和方法。坚持“以生为本”，需要建立和谐、民主、平等的师生关系，充分尊重和发展学生个性，让学生在尊重、信任、理解和包容的氛围中受到激励和鼓舞。

2.2 重塑课程内容，优化教学设计

《高分子化学》课程内容包括了绪论、缩聚和逐步聚合、自由基聚合、自由基共聚、聚合方法、离子聚合、配位聚合和聚合物的化学反应等八个章节。授课过程中我们紧扣课程主线─“一个概念+两类反应+三个方面”，“一个概念”即高分子基本概念，“两类反应”即连锁聚合和逐步聚合，“三个方面”即聚合机理、动力学和分子量的控制、聚合实施方法[1]。近年来教学团队坚持以学为中心，精耕细作每一节课，在问题导入、案例分析、操作设计等环节上下功夫，由浅入深，环环相扣，推进课堂教学。根据教学内容的特点和学生的认知规律，不断优化教学设计，实施差异化教学方案。针对“聚合机理”等理论性较强的内容，使用动画、微视频等形象化教学手段，打破沉默课堂，通过雨课堂智慧教学工具，进行多种形式的教学互动，增强课堂参与度。针对“聚合方法”等应用性较强的内容，采用围合模式、讨论模式，强化生生、师生互动，培养工程意识和工程能力。针对学科前沿进展等开放性内容，采用学生主题讲座模式，引导学生加强探究意识、学会探究方式，培养问题表述、交流沟通和思辨能力。

以配位聚合为例，我们以 “口罩的故事”短视频作为导入，让学生剪开口罩观察其组成，提出问题“什么是立构规整度？”带着这个疑问，开启新知识的讲授，引领学生一起进入聚丙烯的知识殿堂，讲解立构规整聚合物的概念；接着追根溯源，提出第二个问题“为什么立构规整度99.5%的聚丙烯纤维可以制成熔喷布，成为口罩的心脏呢？”，结合实例分析立构规整性对材料性能的影响；最后提出第三个问题“如何合成立构规整聚合物呢?”，自然而然地引出Ziegler-Natta 引发剂。通过使用问题导向法，巧妙地进行教学设计将配位聚合的重难点串联成“三问、三答”，引导学生自主探究、层层递进，让学生们感受到知识不再是书本上冷冰冰的字，而是存在于生活中的方方面面，是生动的。

2.3 理论联系实际，提高实践和创新能力

《高分子化学》是一门以实验为基础的自然学科，在“双一流”建设和“新工科”背景下，课程组通过多种途径培养学生的实践和创新能力。我校《高分子化学》课程包括理论教学64学时、实验教学48学时，为了克服传统教学中理论和实验教学存在时空分离、无法有效相互支撑的问题，教学团队统筹安排教学进程与实验项目，在理论教学中进行实验方案的设计与讨论，在实验室中进行方案的实施与问题总结，形成理论与实验教学相互融合的一体化教学模式。在实验过程中，改变简单化和模式化的传统教学方式，通过分组引入温度、时间、原料配比等变量对聚合动力学及聚合物性能的影响，增加实验项目的挑战性，调动学生探索科学规律的积极性。通过这些改革措施既培养了高分子合成的基本实验技能，更启发了科研思维，提升发现问题、分析问题、解决问题的能力[2]。

此外，积极引导学生参与教师科研项目，承担大学生创新创业项目，鼓励学生参加“互联网+”、挑战杯等创新创业大赛和学科竞赛，依托专业实验室、功能复合材料中央与地方共建实验室、江苏省海洋功能材料实验室等平台，在实验场地和指导教师的配备上给予大力支持。鼓励师生将科技成果转化，挖掘有竞争力的项目参加赛事、做好培育、给予支持。用科研带动学习，利于学生将所学知识付诸实践，培养良好的工程实践能力、独立思考能力、创新能力和团队协作能力[3]。近五年来本专业学生共主持省级以上大创项目20余项，获国家和省级专业竞赛奖8项，一作或参与发表论文40余篇，授权发明专利10件。

2.4 多措并举打造“双师型”教学团队

在新工科背景下，围绕产业需求，打造“双师型”教学团队，构建产教融合协同育人的新格局，是打通创新链条、促进创新发展的重要支撑。专业教师不仅要具备扎实的理论知识和能力，还需具备一定的职业资格和行业从业经历。一方面，近几年来多位任课教师赴企业挂职，担任科技副总，助力企业产品研发和新技术应用，工程实践能力显著提升。通过挂职锻炼丰富教学案例、拓宽科研视角，推动课程内容与教学设计的持续迭代。目前，教学团队具有工程背景的比例已达100%。另一方面，我们聘请合作企业经验丰富的技术专家或资深管理人员担任兼职教师，直接参与到教学活动中来。他们带来了行业生产一线的新技术、新方向、新成果、新要求，促使学生产生强大的学习动力和自我提升意识[4]。

2.5 课程思政与专业素养的有机融合

从航天航空高端装备，海水淡化和海洋工程、医疗领域的仿生材料、到日常生活中各类高分子制品，高分子材料的应用遍及社会经济和生产生活的方方面面。《高分子化学》课程中蕴含着丰富的思政教育资源，课程组在教学中深入挖掘思政元素，建设课程思政案例库，将社会责任感、专业认同感、工匠精神、文化素养等融入教学目标中。例如结合当下抗击疫情，从防护服、口罩、护目镜、手套到“火神山”“雷神山”建筑材料等，随处可见高分子材料的身影，说明高分子材料在这场没有硝烟的战役中做出了巨大贡献，提高同学们的专业认同感和自豪感[5]。再如介绍老一辈科学家何炳林院士、张俐娜院士等的奋斗历程和学术成就，汲取他们爱国为民、锲而不舍、执着科研、求实创新的精神，这些中国科学家的先进事迹对于激发学生的爱国主义和民族自信，帮助学生确立正确的人生观和价值观具有重要意义。

教学过程中，我们发现思政元素融入课程的方式方法非常重要，要注意遵循教书育人规律和学生成长规律，要接地气才能真正的入脑入心。为此，要在以下三个方面下功夫：第一，融入要自然恰当，找准思政教育融入的切入点。不能将思政内容强行植入到学科教学中，避免造成思政内容与教学知识“两张皮”；第二，融入要严谨贴切。要注意结合当前的社会热点和社会发展需求，引发学生共鸣，才能达到春风化雨、润物无声的教育效果；第三，要促进教师教学能力的提升。教师作为课程思政建设“主力军”，不仅要求知识水平、能力水平过硬，更要求政治觉悟、价值观念过硬。为此，充分利用教师培训、专题研讨等机会，全面提升教师开展课程思政的意识与能力，充分发挥课程育人功能，在具体教学中做到学科知识性与育人性并重。另外，学校每年定期举办课程思政教学比赛，通过开展课程思政教改课题立项，课程思政示范课程建设，课程思政公开课教学活动等多种方式，使课程思政的理念形成广泛共识。使专业课程与思政课程同向同行，将显性教育和隐性教育相统一，形成协同效应，构建三全育人大格局。

2.6 加强教学评价方式改革

教学团队对课程的考核方式进行了改革，由传统的终结性测评向形成性测评转变，由单一的知识考核向多元的能力考核转变。一方面加强过程性考核，增加平时考核频率，丰富考核方式，总成绩=平时成绩×50%+期末成绩×50%。构建起“线上+线下”“课内+课外”混合式教学评价模式，平时成绩由课堂表现、作业完成情况、网络教学平台(如雨课堂)访问交流情况、MOOC线上学习数据等综合评定组成。使考核贯穿于学习的全过程，让学生更加清晰自己的学习成果，让教师更加了解课程的教学效果，以考促学，教学相长。

另一方面，为考核设定合理的挑战度。在考核内容中增加综合性、设计性环节的比重，以考察学生为复杂工程问题设计解决方案的能力。在考核形式中增加分组答题的方式，采用“组内互评+组间互评+老师评分”进行评价，以考察学生问题的表述与沟通能力，以及团队协作等综合素质和能力，实现对能力目标与价值目标的考核。

3 结 语

针对大学生创新创业能力培养的要求，结合省级一流课程建设的契机，从教学理念、教学模式与方法改革、师资建设等方面对《高分子化学》课程进行了教学改革创新。近三年的教学实践表明，改革之后的课程更受学生欢迎，学习积极性、主动性显著提升，创新潜能得到激发。今后我们将继续推进课程建设和教学改革，着力提高创新思维和创造能力，培养“就业有能力、创业有潜力、深造有基础、发展有后劲”的高素质专业人才。