地方性应用型工科院校高分子物理课程教学改革探索

丁亮?仓辉

摘 要：本文结合地方应用型工科院校高分子物理教学的现状，分析了该课程教学过程中存在的问题，从合理利用教学方法、注重理论联系实际、激发学生学习兴趣、提高学生的应用实践能力等方面对高分子物理的教学改革进行实践与探索，以促进培养具有地方特色的高分子材料与工程领域的应用型专业技术人才。

关键词：高分子物理;工科特色;教学改革

高分子物理是高分子专业理科和工科学生必修的一门重要专业基础课，联系高分子化学和高分子成型加工的重要桥梁。通过分子运动构揭示聚合物微观结构和宏观性能之间的基本规律和内在联系，重点阐述高分子链结构和凝聚态结构;高分子溶液性质;聚合物的分子运动、玻璃化转变、结晶-熔融转变以及橡胶的力学性能等，为高分子材料的合成、加工、性能测试、材料开发等提供理论依据[1]。由于高分子物理课程内容庞杂，涉及的概念多且抽象、对数学和物理知识的要求比較高，对学生来说具有较高的学习难度。讲授该课程时，在注重基础理论知识的同时还要注重学生实践能力的培养，让学生通过实验、实践加深对理论的认识、理解和掌握。因此，不断强化课程教学模式的改革具有十分重要的意义。

1 我校高分子物理课程的教学现状

盐城工学院是一所省属地方性应用型本科工科院校，高分子物理是我校材料科学与工程学院高分子材料与工程专业学生的必修类专业基础课。针对高分子物理具有“教学内容多、概念抽象、公式推导繁琐”等特点，结合我校学生相较于重点院校学生基础知识略显薄弱的特性，首先，教材选择了由华幼卿、金日光主编的第四版《高分子物理》。该教材内容详实丰富又不失简练，实践性强，符合在教学中强化重点及概念，适当弱化非核心内容和公式推倒过程的特点，因此更适合于用作工科普通高等院校高分子类专业本科教材[2]。其次，课程设置88个总学时，其中实验课程32学时，且为单独授课。采用多媒体教学方式讲授理论知识，期末通过闭卷考试的方式考核学生，平时成绩包括作业、课堂回答及考勤记录，但所占比例不超过30%。在整个教学过程中，采取强化平时学习和讨论，适当弱化考试等措施，以获得良好的学习效果。

2 精选教学内容，突出重点，弱化非核心知识

高分子物理内容杂且零散、概念多且系统性较差，在授课时应牢牢把握结构是性能的基础、性能是结构的反应、分子运动是联系结构与性能的桥梁这一主线。只有将结构的基础掌握好、结构和性能的关系对应好，分析高分子材料性能的准确程度才会大大提高。因此，在第一节课时就应该利用多媒体教学手段给学生演示内容框架图，将课程的主线理顺。同时，各章节的内容也应具备条理化，让学生清楚地认识该课程的学习目的和意义。为了适应应用型本科教学的要求，注重培养学生实际应用、分析和解决问题的能力，在教学中突出基础理论的梳理和应用，对每个知识点的讲解要语言简洁、严谨、准确，并结合一些形象生动的例子，使学生易于理解和掌握[3]。例如高分子学说的确立及与小分子的比较可以追溯到上世纪Staudinger提出高分子的概念以及随后与有机化学家持续数十年的激烈论战开始，并最终通过实验结果取得胜利，确立了高分子学说。而对于理论性过强及繁琐的数学公式推导如高分子稀溶液的晶格模型、高分子链的构象统计、橡胶弹性的统计理论等进行简化。总之，在讲授时始终坚持重点突出的原则，强化核心内容，并协调好各部分内容间的关系。

3 加强互动教学，活跃课堂，发挥主观能动性

在教学中，互动式教学能有效改变“老师讲、学生听”的填鸭式教学模式。每章节的内容从预先设计好的问题的提出开始，课堂上还要经常使用问号，引起学生的注意，不断地引导学生“多想善思”、“勤学好问”，诱导和激发学生的创新欲望。在课堂教学中，还要经常穿插有关高分子的小知识、小故事，尽量将生活中常见的实例与理论知识相联系营造生动活泼的课堂氛围，使学生能够积极主动地接受知识。例如在讲解构型、构造和构象时，可以先让学生看两种性能截然不同但化学组成完全相同的聚1，4-丁二烯，一是硬塑料，一是橡胶弹性体。让学生思考化学组成相同性能却有如此大差别的原因，带着问题学习并最终解除心中的疑惑。更重要的是，在课堂教学中，留有一定比例的学时用于课堂讨论。例如，在讲授高分子溶液时，可以与小分子溶液进行对比，让学生利用所学知识与查阅文献，以小组为单位，围绕两者之间的差异展开讨论，充分调动学生的积极性;还可以让学生走上讲台汇报讲解，由教师最后总结。这不仅可以诱导和启发学生思维，变被动学习为主动学习，还可以培养他们的语言表达能力和归纳总结能力。

4 理论联系实际，强化实验，提高动手能力

高分子物理是一门实验性学科，其最大特点是实践早于理论，很多理论知识都是由于先观察到某种实验现象而建立起来的，因此讲授时一定要理论与实践相结合。例如，学生可以收集生活中的一些高分子材料如塑料瓶、塑料袋、保鲜膜、涂料、橡胶管、化纤、人造革等，查找得到这些高分子材料的原料，分析某种高分子材料只能用某种原料制得的原因。很多同学在了解这些信息后，对生活中常见高分子材料制品的生产原料判断准确，取得了很好的学习效果。另外，针对课堂理论教学中的一些重要的且学生必须掌握的知识点，在实验教学中安排相应的实验，帮助学生更好地理解和掌握相关内容，提高学生的实践动手能力。为了使高分子物理实验课程教学内容与培养应用型本科专业人才目标相符合，结合我院现有的仪器设备，对该实验课程进行优化，选择几个代表性的、偏重学生实际动手能力培养的实验，例如粘度法测定聚合物的黏均分子量、热塑性塑料熔体流动速率的测定、偏光显微镜法观察聚合物球晶结构等，力求每个学生都能动手做实验，使学生在实验方法和实验技能上得到全面均衡的训练，更能有效地将理论教学与实验教学有机结合，进一步提升教学效果[4]。

5 注重实践教学，因材施教，凸显工科特色

实践教学贯穿始终，除了常规理论性课程实验教学外，还包括实习。安排学生去高分子生产企业实习，实地了解各类高分子材料的制备方法、工艺流程、性能检测等，为学生今后从事相关工作打下良好基础。企业也派遣经验丰富的专业技术人员实地讲解，为学生掌握相关的工业应用技术创造良好的条件。真正将课堂理论知识和实际工业应用相结合，突出了工科教学理论和实践相结合的特点[5]。此外，我院实行导师责任制，即从二年级开始，学生根据感兴趣的研究方向与专业教师进行双选，最终进入教师课题组。学生利用课余时间和假期在教师的指导下参加专业科学研究工作。由学生自己查阅文献，完成相关实验设计和实验过程，学生更加深入、灵活地掌握了高分子的相关知识，也对其科研能力进行训练，并强化了学生创新能力的培养，为进一步培养高素质、创新应用型人才奠定了良好基础。

6 结束语

总之，经过长期的探索、实践和总结，形成了形式多样、成效显著、有利于培养具有工科特色学生的高分子物理课程教学新方法，为高分子行业输送具有应用和创新能力的高分子材料工程师打下坚实的基础。

参考文献

[1]王德海，杨晋涛.高分子物理课程知识体系的构建创新[J].高分子通报，2012，11：101–103.

[2]华幼卿，金日光.高分子物理（第四版）[M].北京：化学工业出版社，2013.

[3]姚辉梅，刘小英.地方应用型本科院校《高分子物理》课程教学改革的探索[J].广州化工，2014，42（24）：192–194.

[4]高分子物理实验教学改革研究[J].高等教育，2018，6：183.

[5]葛鑫，刑瑞光，布林朝克，等.立足应用型人才培养的《高分子物理》教学改革探索[J].教育教学论坛，2018，45：143–144.