复合材料专业《高分子化学与物理》课程教学探讨

张娜 汪太生 张凯铭 杭祖圣

摘  要：《高分子化学与物理》课程是复合材料专业的一门专业基础课，起着承上启下的作用，对于后续专业课程的学习至关重要。我们根据复合材料的专业特点以及本课程的课程特点，并结合实际课堂的教学过程，分别从教学内容的调整与把握、利用启发式教学引发学生思考、将课程理论联系实际以及如何将本课程打造成复材专业的金课等四个方面对复合材料专业《高分子化学与物理》的课程教学进行了探讨。

关键词：复合材料  启发式教学  高分子化学与物理  金课

中图分类号：G642.4                           文献标识码：A                     文章编号：1674-098X（2020）08（a）-0222-03

Abstract： Polymer Chemistry and Physics is a basic course for composite material major，whichserves as a connecting link between the preceding and the following. It is very important for the study of subsequent professional courses.According to the professional characteristics of the major and thecharacteristics of this course itself， we discussed theteaching methods of the course from four aspects combined with the actual classroom teaching.These four aspects are the adjustment and grasp of teaching content， the using of heuristic teaching to trigger students' thinking， the combination of course theory with practice， and how to make this course into a gold course for the composite material major.

Key Words： Composite materials; Heuristic teaching; Polymer Chemistry and Physics; Gold course

對于材料类和化学类专业的学生，首先要学习的是四大基础化学，包括有机化学、无机化学、物理化学、分析化学，在此之后，再学习相关的专业基础课和专业课程[1]。《高分子化学》和《高分子物理》这两门独立的课程是基础化学课程之后[2-4]，高分子材料与工程专业的主修专业课程，但在南京工程学院我们把这两门课合并为一门《高分子化学与物理》课程，作为复合材料与工程专业的专业基础课，对后续专业课程比如复合材料工艺学、材料复合原理、复合材料结构设计等的学习非常重要，所以对于复合材料专业来说，《高分子化学与物理》这门课起着承上启下的作用，至关重要。由于复合材料专业对《高分子化学与物理》学习要求的侧重点与高分子材料专业不同，所以对于这门课程的教学内容与方式，要按照专业特点进行调整。接下来，我们将结合复合材料的专业需求，以及在实际教学过程中的思考，分别从教学内容、启发式教学、理论联系实际以及如何将本课程打造成复材专业的金课等方面对《高分子化学与物理》的课程教学进行探讨。

1  教学内容的调整与把握

在课堂教学中，教师应根据教学大纲以及各章节内容的重要性合理安排课时，在备课与授课的过程中要注重知识体系的构建。对于任意一门课程，在课程内容正式讲授之前，不只是教师个人，也要让学生对课程有整体把握，脑海中对各章节有清晰的框架。这样，在实际讲解过程中，无论是教师还是学生都能时刻把握课程的核心和重点，不至于太过钻研细节而迷失方向。

比如，对于《高分子化学与物理》课程的第一节课，除了介绍课程概况以外，还应该给学生讲解课时分配以及相应的章节内容，向学生介绍课程重点与核心。以高分子化学部分为例，总课时26个，其中第二章缩聚及其它逐步聚合反应6课时，第三章自由基聚合反应10课时，第四章离子聚合4课时（阴离子聚合2课时，阳离子聚合2课时），第五章自由基共聚合4课时，第六章高分子的化学反应2课时。很显然，自由基聚合是最重要的内容，相关内容占有总课时为16个，超过总课时的一半，其次为缩聚等逐步聚合反应。这两种聚合方法是高分子材料最常用的制备手段，非常重要，不仅要学生熟知理论知识，还要会实际应用，合成所需的高分子材料。而离子聚合以及高分子化学反应部分分别占2课时，只要求大家了解相关聚合方法与聚合反应。这样总体介绍之后，学生就会知道各章节讲述的聚合方法并不是同等重要，在课程学习过程中就不会感到迷茫与凌乱。

另外，对于复合材料专业的学生来说，《高分子化学与物理》不是他们的主修专业课，课时相对较少，所以在授课内容上进行了删减，只要求掌握课程最主要的内容以及他们后续专业课将会涉及的内容。比如对于配位聚合部分，只讲解配位聚合的特点以及了解配位聚合催化剂，而对于配位聚合机理则进行了删减;另外，课堂讲授还去掉了开环聚合部分。这些内容还处于不断发展和更新的状态，并且在实际生产中也并不常用，复合材料专业学生不需要去深究学习。

2  注重启发式教学，引发学生思考

对于像《高分子化学与物理》这样的理论课程的教学，课堂教学是教学过程中的重要环节，课堂教学的好坏会直接影响学生的学习效果[5-6]。很多青年教师在课堂教学成果上都不甚理想，主要在于缺乏与学生的互动，学生课堂学习的积极性没有被调动起来。有的老师甚至只顾自己口头讲授，虽然备课很充分，对知识的讲解也比较透彻，但是教学效果却大打折扣。长时间被动地接收知识会让学生产生疲劳感，即使是对于认真听课的同学，教师连续两节课不停地讲授也会使学生学习效率下降。另外，还会有部分学生本身自控能力差，课堂上心不在焉，走神，玩手机，如果教师不做任何管理与改进，那么这部分学生将会完全脱离这门课程的学习。

针对上述教学问题，教师应想办法使学生能积极主动地参与到课堂教学的过程中。比如要求学生课堂做笔记，并检查，作为平时考核的一部分;另外，在备课的过程中提前准备一些既可以贯穿教学内容，又可以引发学生思考的问题，让学生从问题开始，自己主动从教师的讲授中去寻找问题的答案。通过这样的启发式教学，不仅学生可以主动思考，让问题增强他们对知识的渴求，而且通过提问环节可以加强与学生的互动，调动课堂积极性，了解学生对知识的掌握程度。

3  注重理论与实际的结合

《高分子化学与物理》是一门理论联系实际很强的课程，高分子基复合材料在日常生活中更为常见，因此在课堂教学的过程中，不仅要将理论知识讲解透彻，更要将理论知识与实际生产过程以及实际产品相联系，加深学生的理解与记忆。

例如，我们在讲解自由基聚合的实施方法时，不能只是单纯地介绍四种聚合方法（本体聚合，溶液聚合，悬浮聚合，乳液聚合）的定义和特点，还要讲解做什么样的聚合物产品需要选择怎样的聚合方法，此时要举出一些实际的例子，比如三大通用塑料聚氯乙烯的制备，基本上都采用的是悬浮聚合的方法，为什么采用这种聚合方法，学生需要思考聚合方法的优缺点（水为介质更环保;体系粘度低，温度易控制，从而控制分子量;聚合物分子量高，产品性能好;产物后处理简单，直接过滤可以得到聚合物树脂颗粒）以及工厂实际生产的条件（效益和环保问题）。通过实际问题的考虑来掌握悬浮聚合的定义以及特点，不仅可以很好地掌握理论知识，还能学会如何去运用这种聚合方法，从而达到学以致用的效果。

4  打造复合材料专业高分子化学与物理“金课”

低阶课堂、灌输课堂、封闭课堂、重知轻行、重学轻思的课堂叫“水课”。高阶课堂、对话课堂、开放课堂、知行合一、学思结合的课堂叫“金课”。低阶课堂是低阶层次的教学，掌握的是低阶知识，形成的是低阶思维，发展的是低阶能力;高阶课堂是高阶层次的教学，掌握的是高阶知识，形成的是高阶思维，发展的是高阶能力。比如对于《高分子化学与物理》这门课，如果老师单纯的将教材制成 PPT，像是“喂食”一样将 PPT 念给学生，这样的课堂就属于低阶课堂，就是水课，学生只能机械式地掌握一些理论知识，而无法得到运用知识解决问题的能力。要增加课堂教学的“含金量”，必须淘汰这样的水课，将低阶课堂转变为高阶课堂。

如何将《高分子化学与物理》课程打造成信息时代的“金课”？首先教师要提高自己的职业幸福度，爱自己的学生，爱自己的工作;然后在教学中多鼓励和认可学生，除了课堂教学理论知识以外，多给学生提供实际操作的机会，指导学生进行创新实验，让每个学生都能够学有所得，提高学生学习的幸福度。

2020年初遇上了疫情特殊时期，需要教师进行线上教学[7]，这对于信息时代“金课”的设计带来了新的挑战。对于《高分子化学与物理》课程线上金课打造，要合理运用线上教学手段，调动学生学习积极性，不让任何一位同学掉队。教学过程中最重要的一点是提前高质量地完成线上教学准备和教学演习，保证线上课程有序有效进行。并且利用线上教学的优势，可以给学生展示更多动画实验，加强学生学习积极性。借助网络平台，使课堂气氛更加活跃，每一位同学都主动参与思考，学习效率大大提升。

5  结语

随着诸多学科的交叉融合，对高分子材料提出了更为苛刻的要求，高分子基复合材料作为复合材料中的一大类，性能优异，可以应用在日常生活的各个方面。《高分子化学与物理》这门课作为复合材料与工程专业的专业基础课，是在基础化学之后，复合材料专业的入门课程，起着承上启下的作用，对后续相关专业课程的学习至关重要，只有充分掌握了高分子化学与物理的知识，才能更好地去使用它。因此，在这门课程的教学过程中，不仅教师自身要不断提高自己的知识储备，更要对教学内容和方法进行不断的研究创新，因材施教，因人而异，达到最佳的教学效果。

参考文献

[1] 刘文勇，刘亦武，陈一.高分子材料与工程专业特色化课程体系的探索[J].教育现代化，DOI：10.16541/j.cnki.2095-8420.2020.2.029.

[2] 李敏玉，应少明，颜桂炀，等.《高分子化学与物理》课程教学初探索[J].广东化工，2019，46（21）：178-189.

[3] 王保营，陈威风，丁艳红，等.包装工程专业高分子化学与物理课程教学改革探索[J].山东化工，2019，48（20）：188-189.

[4] 苏高申.高分子化学及物理课程体系协同式教学初探[J].化工设计通讯，2017，43（12）：138.

[5] 汪太生，张娜，王倡春，等.应用型本科高校《高分子化学》课程改革浅谈[J].科技创新导报，2019，16（16）：215-216.

[6] 王小萍，何慧，薛峰.《高分子材料成型加工》课程教学创新探索[J].高分子通報，2018（07）：129-132.

[7] 闫毅，颜静，姚东东，等.“高分子材料合成创新实验”线上教学探索与实践[J].大学化学，2020，35（5）：249-255.