课题型高分子物理教学模式的探讨与实践

米红宇

（新疆大学化学化学学院，乌鲁木齐 830046）

课题型高分子物理教学模式的探讨与实践

米红宇

（新疆大学化学化学学院，乌鲁木齐 830046）

探讨提高高分子专业本科生的素质教育和创新能力的课题型高分子物理教学模式。针对目前该课程教学方式在创新型人才培养中存在的问题，提出构建以学生主体和教师主导相结合的、将科学研究引入课堂教学的、能够激发学生求知欲和独立思考兴趣的新型教学模式，以期让高分子物理课程对学生在学习能力、研究能力和创新能力的培养中发挥作用。

高分子物理;教学模式;创新能力;人才培养

引言

高分子物理是高分子材料、材料化学、材料物理等专业及相关专业的本科生必修的一门重要的专业基础课程。通过多年的高分子材料的研究经历，本课题组教师普遍认为高分子物理知识始终贯穿于高分子材料的设计、改性、加工与应用方面，是一门非常实用的课程。而目前学生产生了一些认识上的偏差，认为它是一门纯理论的、不实际的、仅仅通过对内容死记硬背就能获得出色成绩的课程。究其原因，主要是以下问题所致:（1）不断增加的教学内容与有限的教学课时之间的矛盾;（2）课程概念多而抽象、结构纷繁而复杂与学生求知欲望和知识掌握程度偏低之间的矛盾;（3）“填鸭式”教学及重理论轻实践的教学与高校创新型人才培养目标之间的矛盾;（4）考核方式片面性与学生素质培养之间的矛盾。因此，有必要就高分子物理课程，进行师资建设、现代教学手段、教学内容、教学模式、考核体系等方面进行研究与实践，探索出有利于学生将理论知识与实践相结合、自主地发现问题和解决问题的高分子物理教学方法。近年来，各专业就高等教育教学模式进行了一些改革。例如，华道本［1］提出了以科研促教学的高分子物理教学模式。路丽英等［2］提出利用多媒体教学手段与生动有趣的实验教学及多样化的考核方式相结合的教学模式。王晓华等［3］探讨了高职高分子化学课程教学模式，提出构建能够突出高职高专特点的“知识、能力、素质”的教学模式，为社会培养高等技术应用型人才。王香梅等［4］将典型案例教学方式运用于高分子链柔顺因素的授课中，指出应用案例教学可以达到事半功倍的效果。王建其等［5］以橡胶网络理论为案例，展示了高分子物理课程的互动式教学模式。尽管教育改革已经取得一定成效，然而近年来大学生的不断扩招，学生接受知识的能力层次不齐，因此，教育教学改革的步伐仍然比较缓慢。为了改变这一现状，教育部启动了高等学校本科教学质量与教学改革工程建设项目，正是在这种背景下，课题型教育教学新模式也日益受到重视。所谓课题型教学模式，是指根据课程教学大纲所要求的侧重点，设计一系列与教学内容紧密相连的课题，通过教学内容与课题任务同步有序地实施，来完成理论知识的讲授与学生技能的训练目的［6］。为了使高分子物理真正成为高分子专业必需的、能够提高学生专业素养的课程，课题组就近年来高分子物理教学模式，提出从以下方面着手来提高教学质量。

一、加强师资建设，提高人才培养质量

人才的培养离不开教育，教育水平的提高离不开高素质的教师队伍。近年来，材料教研室（包括高分子材料和无机材料）充分利用学校提供的多种渠道，提高教师教学及科研能力:（1）积极引进国内外高层次人才，尤其是紧缺专业的人才，来充实教师队伍;（2）大力支持教师在国内外教育及科研机构攻读学位和参与培训，来提高教师的学历层次和学术水平;（3）聘请国内外著名学者为师生定期做学术报告、授课以及在教师项目撰写、申报及项目实施等方面献计献策，通过这种途径，建立与高水平大学的联系，提高教学质量和科研能力;（4）鼓励教师走出校门，去内地高校进行教学改革专项调研，或者通过参加国内外的教学研讨和学术会议，将先进的教学理念及教学模式引入到自身的课堂教学中;（5）建立在教学及科研方面有突出贡献的教师的奖励机制，激发教师的教学及科研热情。

二、运用现代教学技术，提高教学效率和教学质量

以板书和口头陈述为主的传统教学模式，具有理论体系较完整、可操作性强等优点，然而，其负面影响非常巨大。（1）在注重创新性人才培养的今天，课程大纲要求教师扩展教学内容、加强学生素质教育。板书式授课时间占用较长、授课进度慢，信息量小、很难完成课程大纲的高层次的要求和创新意识、创新能力培养目标。（2）板书式教学枯燥和死板，学生处于被动接受和思维压制状态，极大地挫伤了学生的学习热情，降低了学生掌握知识的程度。而以多媒体及网络技术为代表的现代教学手段与传统的教学手段形成鲜明的对比。集文字、数据、图形、影像、音频、视频等为一体的多媒体技术赋予课程表现力丰富、交互性强、知识组织形式灵活等特点［7］，再借助于具有资源丰富、获取知识的速度快和途径广泛、时效性强等特点的网络技术，使得课程内容更加具体、清晰、丰富、完善、深刻、实用和新颖。因此，运用现代教学手段，并穿插少量的板书（用于对一些重要的公式进行推导来加深理解和记忆），来讲解高分子物理这样的理论概念抽象然而实际应用又必须掌握的课程是非常必要的。例如，在讲解高分子的构象、形态及涉及的内旋转、柔性、末端距概念时，可以运用分子模拟软件、Chemoffice软件等来模拟分子的动态变化;在讲解高分子晶态结构的形成过程中，可以将球晶的生长过程，制作成Flash动画，或从网络上收集一些图片，使学生通过生动形象的图片，加深对知识的理解、开阔眼界、启迪思维。

三、建立课堂教学与科学研究相结合的课题型教学模式

课题型教学模式以培养创新精神和创新型人才为目标。针对课题型教学模式，本课题组教师根据多年授课的经验及近年来的教学改革尝试，提出以下建议:（1）针对目前教师的科研项目多的特点，精选与高分子物理教学内容紧密相连的研究项目，将这些教师的研究成果及如何运用高分子物理相关内容解决研究过程中出现的问题等内容制成PPT，穿插在课程的相关章节中进行授课。例如，讲解高聚物的溶胀内容时，我们将本教研室教师在交联型高分子吸水剂的研究成果展示给学生。将制备的交联型吸水剂和非交联型聚合物在水中的性状照片进行对比，来解释溶胀与溶解概念的区别。再通过交联型吸水剂在农田植物生长过程的保水效果的一组照片，来阐述交联聚合物的应用情况。通过这种方式，使学生能够轻松地掌握所学的知识，而且也能够使学生从思想意识上，建立理论知识与实际应用的联系。另外这些补充材料甚少，可以由对计算机感兴趣的学生来完成，一方面锻炼了他们运用计算机的能力，另外，对他们掌握知识也大有益处。（2）发动高分子专业教师和学生从网络、科研项目和实际生活中遇到的科学问题着手，收集和设计小课题，建立以课程内容为主线的素材库，依托开放性实验室或课题教师的研究室，来训练学生的基本技能，培养学生解决问题和创新思维的能力。课题选择和设计的原则应遵循:与课程内容紧密联系的具有针对性、实用性、可操作性强、小型化等特点的课题。项目的实施采用学生自愿选择，确定题目和学生名单、人数（3人），建立以学生为主体、教师为主导的科学研究模式。一般地，一个班有四至六组课题为宜，每个组有一位教师负责。教师的职责为:帮助学生熟悉科学研究的一般方法，引导学生树立安全意识和规范操作意识，引导学生发现问题和探索解决问题的途径，培养学生通过现象、数据分析总结实验规律的能力等［8］。项目实施完毕，由学生将其制作成课件，引入到课程相关章节中，进行交流。例如，“防老化聚乙烯片材的制备及各凝聚态下的性质研究”的课题就适合作为补充“高聚物凝聚态性质”内容的小课题。这样的研究方式，一方面，使学生能够系统地掌握知识，激发学生对本课程的学习兴趣，培养学生理论联系实际的科学研究能力，提升学生的协作能力、责任意识和创新能力;另一方面，也为教师的科研工作提供了帮手，促进了科研成果的取得。（3）依托课程所配套的实验课，采用课程教学与实验教学相联系的教学模式。虽然课程的基本内容变化较小，但所配套的实验讲义应该每隔两年进行一些调整。实验讲义应该包含能够帮助学生理解课堂教学内容的基础型实验。例如，通过不同类型材料（结晶型和非结晶型）的力学性能测试的实验，让学生了解材料结构与力学性能间的关系，为今后设计机械性能良好的高分子材料提供理论依据。另外，实验讲义还要包括能够切实提高学生综合运用知识和提高动手能力的综合型实验，以及由教师提供题目、学生自主设计的用于拔高学生研究能力和创新能力的难度较大的拓展型实验。

四、建立完善的考核机制

针对课题型教学模式，笔者认为课程考核体系不仅要反映学生的基础知识掌握程度以及综合运用知识的能力，还要体现学生在课题研究中的动手能力、研究能力和创新能力。建议:（1）试卷成绩占50%。试题围绕课程大纲，要涵盖大纲要求的基础知识（占30%）;还要设计只有通过灵活运用课程知识点，才能解答的试题（占20%）。（2）学生在科学研究中的学习能力、研究能力、创新能力和协作能力的综合成绩占35%。（3）学生考勤和作业占15%。这里需要强调的是布置的作业内容不必是从书本上可以直接获取的知识点，而应该是:以通过消化知识来解决问题为内容的题型;以自行设计课题来制定研究方案为内容的题型;以从网络上收集与课程知识点相关的素材为内容的题型。

结语

随着教学改革的深入，高分子物理课题式教学模式也在不断地完善。只有依托高素质的教师队伍、学生为主体的理念和精心设计的课题，才能促进学生知识与技能的掌握，才能促进创新精神和创新能力的培养，才能为高分子专业培养出高层次的人才。

:

［1］华道本．高分子物理课程教学实践与探索［J］．化工高等教育，2012，（1）:89 －91．

［2］路丽英，藏丽坤，李新学．化学与社会教学模式的探索与实践［J］．大学化学，2007，22（1）．

［3］王晓华，屈菊平，贺龙强．高职《高分子化学》教学模式改革研究［J］．科技信息，2009，（35）:159－160．

［4］王香梅，张丽华，汪存东．高分子物理课程中的典型案例教学［J］．高分子通报，2007，（4）:71 －73．

［5］王建其，曹墨源，周宇杰，徐君庭，沈烈．《高分子物理》互动教学法的实例——橡胶网络理论［J］．高分子通报，2010，（8）:97 －100．

［6］周华，朱敏．课题型教学模式在《机械分析应用基础》教学中的应用［J］．职业教育研究，2008，（2）:89－90．

［7］刘利萍，甘孟瑜，张云怀．多媒体辅助教学与大学化学教学改革［J］．重庆大学学报:社会科学版，2002，（3）:135－137．

［8］吴敏．药学专业大学生创新性实验项目开展模式初探［J］．药学教育，2010，（3）:52 －54．

Exploration and Practice of Teaching Mode of Subject-Based Polymer Physics

MI Hong-yu
（College of Chemistry and Chemical Engineering，Xinjiang University，Urumqi 830046，China）

This paper explores teaching mode of subject-based polymer physics for improving the education quality and innovation ability of polymer undergraduates．Based on current existing problems of this teaching method in developing students'creativity，this paper puts forward to construct a new teaching mode in terms of joining student subject with teacher's leading，introducing scientific research into classroom teaching and stimulating students'curiosity and independent thinking．This makes polymer physics course really play a role in cultivating students'learning，research and innovation abilities．

polymer physics;teaching mode;innovation ability;talent cultivation

G642．0

A

1001－7836（2013）01－0075－03

10．3969/j．issn．1001 －7836．2013．01．027

2012－06－28

新疆大学精品课程建设资助

米红宇（1969－），女，陕西汉阴人，副教授，博士，从事高分子材料研究。