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Science and Technology Education

《高聚物生产技术》课程思政教学路径探索

作者

曹法凯 李郑鑫 张洪旭

湖南石油化工职业技术学院 湖南 岳阳 414000

中图分类号:TQ316.3 文献标志码:A

1 引言

当前课程思政建设已成为国家教育战略的核心环节,明确要求专业课程必须承担价值引领功能。从“思政课程”到“课程思政”,随着顶层设计不断深化,强调将立德树人贯穿教育教学全过程。《高等学校课程思政建设指导纲要》明确提出,所有专业课程需与思政课同向同行,构建“全员、全方位、全覆盖”的育人格局。尤其在深化产教融合背景下,政策要求高校将“明大德、守公德、严私德”的价值内核融入专业知识传授,通过课程内容重构回应“培养什么人、怎样培养人、为谁培养人”的根本命题[1]。

传统职业教育教学在课程设计上偏重技能训练而忽视素养培育,对于《高聚物生产技术》课程多聚焦聚合生产工艺参数、设备操作等硬技能,忽视工匠精神、数据诚信等职业伦理培养,例如实训报告篡改、生产数据造假等现象。在评价机制上,考核以笔试成绩和操作达标率为核心,极少纳入创新方案设计、安全责任践行等软性指标。学生被动执行教师指令而非主动解决复杂生产问题,导致学生质量意识薄弱、创新动力不足,难以适应产业升级需求[2]。

因此在“双碳”战略驱动、材料绿色转型的背景下,探索新的思政元素和实施路径,对深化《高聚物生产技术》课程思政改革,培养“德技并修、担当使命”的高素质技术技能人才尤为关键。

2 课程思政元素的多维挖掘

高分子材料行业作为国家战略性产业,其发展不仅关乎科技创新与产业升级,更肩负着突破关键核心技术“卡脖子”困境、支撑绿色低碳转型和保障产业链安全稳定的重大使命。这一定位对从业者的综合素质提出了更高要求,尤其强调学生需具备深厚的思政素养,结合当前行业特性和政策导向,对学生的主要思政要求体现在以下五个核心维度[3]。

2.1 家国情怀与科技报国

强化行业认知与价值认同,学生需深刻理解高分子材料在国防安全(如航空航天材料)、民生保障(如生物医用材料)及“卡脖子”技术攻关(如高端芯片封装材料)中的战略地位,树立“材料强国”的使命感。例如通过课程案例剖析国产浦景科技聚乙醇酸可降解材料实现万吨级量产,打破美日垄断的攻坚历程;光威集团破解碳纤维“产品-技术-装备”封锁的突围之路,引导学生深度思考产业链自主创新的战略价值,在技术攻关的沉浸式叙事中筑牢“把关键核心技术掌握在自己手中”的科技报国信念。

个人职业选择与国家发展方向同频共振,服务国家战略需求,例如投身新能源材料研发和生产,突破燃料电池质子交换膜“传导-耐久”平衡难题;攻关生物基材料技术,秸秆糖化制备聚乳酸产业链,将个人职业规划融入“双碳目标”引领的产业变革与国家发展蓝图。

2.2 工程伦理与职业操守

培养学生养成具备绿色可持续发展的思维,面对全球塑料污染年排放量超3 亿吨、微塑料渗透生态链等诸多严峻的环保挑战,高职学生需树立全生命周期思维,掌握绿色设计核心原则。例如通过聚乳酸立体选择性合成,优化可降解材料分子结构以提升环境相容性;废旧轮胎热裂解炭黑循环回收,在生产环节践行低碳理念[4]。

聚合生产中养成安全与质量底线意识,强化化工过程风险防控能力,通过工程伦理教育内化职业操守。例如在实训教学中设置“成本-环保”二元博弈场景(低成本高污染添加剂与高成本环保替代品),培养产品责任意识,杜绝“唯效率论”;回溯江苏响水事故,强化“安全冗余设计优于短期效益”的责任意识,使严谨规范与敬畏生命成为工艺生产的伦理基石。

2.3 科学精神与创新能力

培养学生具备批判思维与求真态度。例如以蹇锡高院士团队为代表的研究者大胆质疑“耐高温与可溶解不可兼得”的传统认知,通过分子结构创新研制出全新杂环高性能工程塑料,打破西方垄断;时代华鑫团队以实证精神突破杜邦专利壁垒,在化学亚胺法工艺上实现从“受制于人”到“全球领跑”的突围,其高性能聚酰亚胺薄膜护航CR450动车组核心部件。课程思政需引导学生从这些“破壁”案例中汲取科学胆识:既要敢于挑战权威定论,以实验数据验证创新构想;更需将“求真”精神升华为“科技报国”的使命担当,在攻克难题中践行实证理性的职业信仰。

工匠精神是技术创新的核心内驱力。在精密注塑成型实验中,要求学生实现模具配合精度 ≤0.02mm 、熔体流动平衡率≥95%的工艺目标,通过千次级参数调试磨砺“精益求精”的工匠品格。针对高端特种工程塑料进口依赖度超 80% 的行业痛点,课程思政需植入攻坚意识,依托“产-研-课-赛”模式,引导学生直面技术短板,在真实科研项目中锤炼创新思维。通过大国工匠案例高凤林火箭发动机焊接“零失误”的事迹,强化“匠心”与“创新”的共生关系,以此培养学生求真务实的科学精神和精益求精的工匠精神[5]。

2.4 全球视野与本土自信

辩证看待技术差距,对比国际化工巨头(巴斯夫、杜邦)的技术优势与国内企业(万华化学)的追赶路径,既正视差距,又树立本土创新自信。以万华化学突破MDI核心技术封锁为例,其通过逆向解析进口设备、重组催化剂晶格结构,最终实现产品纯度99.99%的国产替代。引导学生从“追赶者逻辑”转向“领跑者思维”,在课程中拆解国产阻燃剂产业化案例(如无卤阻燃剂以磷氮协同技术替代进口溴系产品),既正视检测设备精度不足等短板,更需把握“封锁-自研-突围”的创新逻辑,将技术攻坚的使命感内化为“科技报国”的职业信仰。

本土自信的核心在于掌握技术标准话语权。引导学生深度了解中国标准体系建设,如在降解塑料检测实验中同步对照ISO 14855 与国标GB/T 20197,分析“湿热-酶解”双因子加速老化法的独创性,理解标准制定背后的技术主权意义。同时挖掘本土资源,通过秸秆糖化技术开发生物基聚乳酸,将农业废弃物转化为高端材料,对比麦秸/稻秆纤维的聚合适应性,培养“以土育新”的产业伦理观,使“秸秆变宝”的生态智慧升华为文化自信的技术表达。

2.5 职业素养与终身学习

通过产学研深度融合的实战项目,培养学生跨学科协作能力与合规意识。引入广汽研究院与科思创合作开发连续纤维增强复合材料案例,要求学生协同材料科学、机械工程、工业设计团队,完成从材料性能模拟、结构优化到产品原型设计的全流程任务,在技术整合中理解跨学科协作的逻辑链条与责任分工。同步嵌入知识产权法规实训模块,设计签署数据权限协议,明确原始数据归属与共享范围,成果转化阶段撰写专利,规避权属纠纷,引导学生规避学术不端和侵权风险。

面对智能高分子材料的产业变革浪潮,对技术前沿的敏锐捕捉与工具转化是高分子材料从业人员适应产业变革的终身需求。例如案例引导学生了解聚吡咯/石墨烯复合织物在可穿戴医疗设备中的突破性应用,通过AI辅助分子动力学模拟、大数据分析材料失效规律,将文献前沿成果转化为实操技能。了解智能材料数字孪生实验室,指导学生掌握大数据分析方法,学习AI辅助材料设计工具,在虚拟环境中优化材料配方参数,同步实操设备验证,缩短学习周期,强化对产业变革的响应力。

3 课程思政的实施路径

目前,课程思政的传统实施路径已形成相对成熟的框架,教学模式上依托线上线下混合式教学,通过线上资源库补充科学家精神案例,以强化责任意识;教学资源建设上,开发主题案例库,直白、生硬地将“工匠精神”、“劳模事迹”“创新驱动”、“安全责任”等元素嵌入教材和课堂教学[6]。然而,这些路径在重复性实践中慢慢固化,难以突破“思政元素表层嫁接”与“学生价值内化不足”的瓶颈。当前亟需转向跨学科价值融合、解决真实产业问题、构建数字孪生思政场景,从而推动课程思政从“方法创新”跃迁至“体系重构”。

3.1 学科融合

当前高聚物生产技术课程的思政建设亟需突破传统学科壁垒,推动聚合工艺技术与低碳政策、工程伦理、材料生命周期管理等跨学科知识体系的深度融合。具体实践中,可构建“技术-政策-伦理”协同分析框架。例如在讲授聚乙烯、聚丙烯生产工艺时,同步引入欧盟碳关税(CBAM)政策对材料碳足迹的核算要求,引导学生从高分子链结构设计、催化剂优化(如茂金属催化剂)到下游回收技术(如化学解聚闭环)进行全流程低碳技改推演,同步分析技术可行性(化学工程)、经济成本(工程经济)与政策合规性(环境法规)的三角约束。

同时,通过真实产业案例创设复杂决策情境:例如在讲授聚乳酸生产工艺时,探讨生物基聚酯替代石油基PET,要求学生综合评估原料种植的耕地资源竞争(农业伦理)、生物单体纯化工艺的绿色化程度(绿色化学),以及“双碳”目标下产业补贴政策(公共政策)的联动效应,在技术路线选择中渗透“人与自然和谐共生”的生态文明观。

3.2 数字赋能

数字孪生技术正不断赋能高聚物生产技术课程的思政建设,推动其向智能化与沉浸式融合发展。通过构建高精度虚拟工厂,学生可直面全流程生产中的决策困境。例如模拟高密度聚乙烯时,系统动态生成“催化剂泄露与紧急停车”的突发情境,引导学生权衡经济效益、环保责任与公共安全,同步串联HAZOP分析与“双碳”政策。虚拟场景引入实时产业数据,驱动学生在优化工艺时,同步计算生产工艺碳足迹,并在数字媒体中验证生物基替代方案的技术可行性与生态效益,将“绿水青山就是金山银山”的理念,具象为可量化、可迭代的工程实践。

3.3 区域特色

本土产业资源为高聚物生产技术课程的思政建设提供了重要价值载体。依托云溪区炼化催化材料产业集群的真实案例,引导学生深度溯源“双碳”目标下高分子材料的绿色化生产路径。

案例一,创新驱动。以聚仁新材料股份公司攻克己内酯“卡脖子”技术为例,剖析其以环己酮为原料向下游延伸的工艺创新,不仅打破国际垄断,更通过生物医用材料、可降解塑料等应用场景,彰显“创新驱动发展”战略内涵。

案例二,区域协同与绿色转型。引入际华橡胶工业有限公司“高分子材料高科产业园”的转型升级案例,分析其利用综保区平台推动橡胶制品绿色改性的实践,建设30 万吨/年高分子材料中间体项目,引导学生思考区域产业链融合对培育“新质生产力”的支撑作用。

案例三,绿色技改。聚焦石化分公司环氧丙烷部催化剂的清洁生产案例,本土企业通过工艺革新实现废水零排放、能耗降 30% 的绿色突破,强化“绿水青山就是金山银山”的生态文明观。

5 结语

课程思政实施路径的创新核心在于,打破课堂边界、融合智能技术、深耕文化基因、贯通学科壁垒,以此构建“无界化”思政场景。未来需进一步强化教师跨学科培训,开发区域特色思政资源,并推动“精准滴灌”式的个性化思政教育,真正实现“知行合一、润心无声”的育人目标。

未来高分子材料人才的竞争力,不仅取决于职业技能技术水平,更取决于能否将“科技报国”的信念、“精益创新”的追求、“绿色责任”的担当内化为职业基因。高校需通过课程改革与企业共建责任教育生态,学生则需在实训与生产中主动践行,由此方能成为驱动行业高质量发展的核心力量。

参考文献

[1]甄永刚,王宇,周政,等.多维度融合的高分子材料专业教育探索与实践[J].化工高等教育,2024,41(06):68-72.

[2]冯晓琴,加沙热提·阿不都热扎克,刘渊,等.新时代背景下高分子化学课程思政教学改革与探索化工高等教育,2025,42(02):95-102.

[3]闫毅,颜静,姚东东.高分子材料合成创新实验课程思政教学探索与实践[J].大学化学,2021,36(03):240-244.

[4]陈春明.高分子化学课程思政元素的设计与实践探索[J].化工管理,2025(10):58-61.

[5]秦建彬,史学涛,张广成,等.实践类课程开展课程思政教学改革的思考与实践—以高分子材料制备与成型创新实验为例[J].大学化学,2022,37(03):138-142.

[6]王政芳,李善吉,饶珍.聚合物生产技术课程思政教学改革的探索与实践[J].化工管理,2022(19):38-40.

作者简介:曹法凯(1989-),汉族,男,硕士,讲师,河南洛阳人,主要从事石油化工、高分子合成方面的专业教学及科研。