《高分子化学实验》教学改革初探

韩顺玉 姜男哲

摘 要：传统的《高分子化学实验》教学，从内容设置和教学方法等方面，已经不能适应于当前本科生教学的要求，该文从实验教学内容的改革、教学方法的改进等方面介绍了自己的经验，通过教学改革、时间和探索，形成了一套有利于相关专业实验教学的科学、合理、有效的高分子化学实验的教学方法。对培养和提高学生的科研能力创新能力，强化学生的综合素质和就业竞争力都有明显效果。

关键词：高分子化学实验 实验教学 教学改革 能力培养

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）07（a）-0155-02

材料之于现代人类活动是必不可缺的，《高分子化学实验》是材料学相关专业学生必不可缺的是专业实验课程，通过该课程可以进一步强化学生对《高分子化学》课程中理论知识的理解，实现了理论与实际的有机结合，巩固和加强基础理论和基本技能。通过几年的教学实践发现，由于传统的实验都是学生按照实验指导书的步骤操作，只要按照讲义“照本宣科”，很多学生并不能主动去理解实验的目的和意义，只是完成任务，实验的现象、结果以及操作过程等，并没有给学生留下深刻记忆，这对学生的观察能力、分析问题和解决问题的能力，乃至创新能力的培养都是十分不利的。所以作为教育工作者应该认识到“授人以鱼不如授人以渔”，对于实验课程，不能让学生简单的重复操作指南，更应该调动他们的学习积极性，提高学生的学习品质。这样就要求教师要对《高分子化学实验》课程进行改革和创新，不仅是从教学内容上，教学方法和手段也要更新升级。结合该专业的教学体验，做了一些尝试，取得了一定效果。

1 优化课程内容，增强实验教学趣味

高分子化学的基础实验对于刚接触的学生来说非常陌生的、全新的。通过基础性实验可以使学生对实验室仪器设备的使用和基本实验操作技术的掌握，具有很好帮助作用，使学生将理论知识从书本落实到实际，增强理论知识的直观认识。但是单纯的验证性实验只是让学生“看”不能“记”，降低了学生的学习积极性和主动性。因此，必须对基础验证性实验进行改革，使其成为综合性、设计性的实验，同时要注意内容设计的趣味性和生动性。

例如：很多学校都开设了“聚甲基丙烯酸甲酯合成（PMMA）”的实验[1]，传统的教学方法，就是让学生预习实验指南，按照步骤操作做出结果即止，在实验的过程中不重视实验现象和过程的描述与分析，只考虑是否产出产品，学生很难引起兴趣。调整了实验内容，通过加入小昆虫等形成“人工琥珀”、制作特定形状的模具和定制预想的展示框等，调动学生进行实验的积极性。同时启发学生进行思考，通过查阅相关文献，比较自由基聚合以及离子聚合等机理的不同，在实验过程中掌握相关的合成原理、方法和工艺。在教学过程中，将往届学生遇到的问题在实验室投影仪中播放，如：各反应阶段气泡的形成及处理、影响等，让学生产生对照，并进行思考，采取相应的解决措施。学生和老师围绕实验产生的现象和问题进行讨论，讨论结束后老师进行总结，加深印象，并且对此次学生的实验过程进行影像存档。

2 改善教学方法，提高实验教学效果

在以往的实验课教学中，只是按照传统做法，让学生自己先预习，然后来到实验室以后进行简单说明，再让学生操作。学生很难形成直观有效理解。近几年，借助于该专业的仿真实训平台，采取了一些改革手段。每次实验开课之前，首现开设了“高分子化学实验技术讲座”，在仿真实验室，将高分子化学实验涉及的原料制备与精制、各种玻璃仪器和设备的使用、成套装置的安装过程、高分子化学几种聚合方法以及一些基本的材料性能测试过程，都通过仿真系统给学生展示，这样就能给学生奠定一个比较好的实验知识基础，保证了学生从高分子化学理论课过渡到实验课的知识结构的衔接性和完整性、针对性。同时，在指导学生实验过程中，注意积累材料。例如：每届学生做实验，在实验过程中都会出现各种各样的问题，一方面要在实验报告中体现；另外要及时保存影像，通过对比，总结出规律，使学生能够对实验现象更加深印象。高分子化学作为材料学等相关专业的基础课，为后续的课程奠定了理论基础，而高分子化学实验则是验证这一理论基础必不可缺的一环。后续课程的许多理论由于反应周期过长等原因，学生很难通过在实验室做实验来进行验证和理解，没有感性认识。对此，在高分子化学实验过程中合理引导学生对后续的课程开展感性认识，如：高分子流体的粘弹性、分级试验、结构和性能的关系等。由于实验时间有限，采取多种形式加深学生在高分子化学实验中的收获，例如：对于自选项目，建议两组学生一组做乳液聚合实验；另一组做反向乳液实验，两组同时进行，互相觀察实验现象，分析问题解决问题，共同分享实验成果，可以共同形成两份实验报告，这样就提高了学生的实验能力，增加了他们的实验收获。在专业的实习基地中包括一家塑料薄膜加工企业，在进行高分子化学实验的过程中，联系企业带领学生入场参观，对整个企业的生产加工过程进行学习，这样就可以使学生对大规模的高分子材料实验加工过程有直观认识，并且回到学校实验室后通过实验进行基本的验证，对相关的现象进行分析，巩固了理论知识，调动了学生积极性。

3 科研促进教学，培养学生科研能力

在高分子化学实验的教学过程中，除了优化实验教学内容、改革教学方法以外，还要注重学生综合能力的培养，这其中对于理工科学生来说无论是就业还是继续深造，科研能力的培养是非常重要的。在高分子化学实验教学过程中，建议专业的教师利用自身的实验研究课题、实验室仪器和氛围，吸引学生参与到教师的科研项目中，一方面给研究团队注入了新鲜的血液；另一方面可以使学生在浓厚的学术氛围中得到熏陶和能力提升。学生通过参与到教师的科研项目中，可以进一步将基础实验加以提升，不仅对合成、结构分析等进一步深入，同时可以提高科技文献的阅读综合分析能力、科技论文的书写水平提高等；通过参与到科研项目中，提高了学生的学习积极性，使学生学到的实验知识和技能得到了用武之地，使学生由被动学习变为主动学习，让自身潜能得到了发挥。以教学与科研互动为教学模式，讲课内教学和课外教学形成有机的互动，形成了实验教学与教师科研的相得益彰，提高了科研仪器设备的使用效率，科研仪器为教学服务得到了大大提升，实现了实验室的科学合理的开放，提升了实验资源的共享，进一步能够开设源于科研项目的设计性实验，存进学生科研能力的培养。通过几年的实践，该专业学生中很多通过参与教师的科研项目，从而衍生出自身的一些课题想法，在教师的指导下，参与到校内外组织的“挑战杯”“创新创业项目”等竞赛，多名学生取得了好成绩，同时通过此举，很多学生发表了具有自己思路的论文，有部分学生的实验性论文在教师的指导下发表到了SCI、EI以及核心期刊上，这对学生的就业以及深造都提供了很好助力。

几年的高分子化学实验教学改革，为今后的实验教学积累了一定经验，同时也取得了阶段性的进展，学者们将继续深入研究高分子化学实验，积极探索本科实验教学方法，面向社会需求，不断丰富实验的内涵，调动学生学习的积极性和主动性，在提高学生综合能力的同时，注意可持续发展，走出不断创新之路，为培养能够服务于地方经济建设的实用型毕业生做出努力。

参考文献

[1] 张春庆.高分子化学与物理实验[M].大连：大连理工大学出版社，2014.