《聚合物材料的表面与界面》课程教改探讨*

谢向宇，刘 渊，罗 军

(贵阳学院化学与材料工程学院，贵州 贵阳 550005)

表面与界面在某一材料与外界或其它材料的接触过程中都存在，与人们的日常及生活联系紧密；此外，表面或界面的性能与结构会对材料的整体性能产生重大的影响，甚至有时候可以决定该材料的应用价值[1]。因此，在材料科学领域中，随着科技的进步与发展，材料的表面与界面科学扮演着越来越重要的角色。《聚合物材料的表面与界面》这门课程的特点主要有：基本的理论知识多、定律和公式繁杂、具有较强的抽象性、涉及到的相关材料的种类复杂、课程内容繁多等。因此，与其他课程比起来，材料科学与工程专业的学生们会感受到这是一门较难学习的课程。那么，对于这门课程的任课老师来说，如何让该门课程的内容在有限的授课时间内讲得较为通俗易懂，使学生能在充分把握与理解相关的基础理论知识的同时及时了解该领域的最新发展趋势与方向，从而初步具备解决该领域中相关问题的能力，是十分具有挑战性的[2]。为了提高本专业学生的理论知识与解决相关实际问题的能力，就需要对《聚合物材料的表面与界面》课程进行教学改革。

1 现有《聚合物材料的表面与界面》课程教授方法

我院材料科学与工程专业目前使用的《聚合物材料的表面与界面》的教材(杨彪主编)是由中国标准出版社出版。该教材主要关注聚合物材料设计、加工、应用过程中所涉及的表面和界面的问题及其解决思路、方法，教材条理清晰，兼顾理论性和实用性。全书的切入点是新型聚合物的研究及表征方法并结合基础研究，此外将聚合物材料表界面研究新成果融入教材以解决实际问题为落脚点[3]。教师在课堂上采用的教学手段主要是课堂教学，同时采取多媒体作为辅助教学的手段。但是，该门课程的应用性和理论性都较强，牵涉到的基础知识点繁多，例如聚合物共混体系的表界面有大量的反应过程涉及聚合物共混理论的知识，而学生对其中很多知识点都较生疏，因此在知识点的讲解过程中教师有必要给学生留出一定时间来进行回忆；加之，表面与界面的基础理论又涉及到热力学的有关知识或内容，抽象性较强，对学生来说理解起来会较为困难。因此，任课教师如何在有限的课堂时间内合理地安排知识内容，有效地传授教学重难点是一个需要引起重视的问题。另外，本门课程是专业选修课，学生普遍对选修课的重视程度较低，而且部分学生在上课期间专注于手机导致思维跟不上老师，这些情况都使得课堂的顺利有效推进更具有挑战性。

2 面向应用型材料专业课程教学改革举措

2.1 提高认识，加强与实践的结合

材料科学与工程专业作为工科专业，主要的培养目标是材料方向的优秀工程师，因此在理论课程的讲授过程中，也应该将基础理论与实际生产生活相结合，从而提高学生充分运用基本理论知识来解决生产实践中的实际问题的能力[4]。因此，教师需要高度关注及重视《聚合物材料的表面与界面》这门课程的教学方法、规律以及目标定位。虽然该门课程是专业选修课，但它可以为学生毕业后的深造、研究学习与工作奠定必要的基础，它是对高分子物理、高分子化学的应用的扩展与延伸，拓展了聚合物有关基础理论知识在生产实践中的运用。因此，教师在授课过程中要及时更新知识，高度重视其实践性。《聚合物材料的表面与界面》与很多领域息息相关、紧密相连，故任课教师要想充分把握好课堂，就必须了解甚至熟悉其涉及到的相关方面的知识；且教师需要及时有效地把握发展趋势及发展热点，如伴随着聚合物材料仿生和功能化的不断发展而出现的新学术趋势与热点，同时，教师也要关注其他涉及到的相关学科的发展前沿与热点。

此外，其中的实践性是教师需要特别关注的问题，教学内容要与具体的生产实践联系起来，把企业或者工厂与所讲授的内容结合起来，相互渗透[5]。基于此，教师需要做的前期工作就是要及时了解工厂或企业用人的需求，充分调研他们在生产实践中的经验，洞察实际实践过程中存在的问题，以便能在实际的教学过程中有效地、有针对性地为学生讲授相关的知识或问题。除此以外，若能邀请公司工厂的人员来进行适当的课堂教学，对激发学生的学习兴趣和学习愿望是非常有效的，因为一线的工作人员对表面与界面的理解认识、对行业的发展趋势和需求及行业中存在的问题的看法或洞悉都更为深刻清晰。

2.2 因材施教，改进教学方法和手段

《聚合物材料的表面与界面》作为一门选修课，其教学要求就与必修课程有所区别，其教学内容需要依照学生在就业及继续深造学习等来制定；教学手段也要根据所教内容、学生的水平和基础及有关的生活学习经验来进行取舍。在教学过程中，应该依照本课程的特点，结合本专业学生的相关能力、基础及培养目标和要求，来改进或调整该课程的具体教学内容、教学方法和教学环节等，学生的积极性得到提高、对课程内容熟练掌握，这有助于达到该课程的实践性要求，即培养应用型人才。这门课程最大的特点是基本的理论知识点对、抽概念、模型等抽象性较强(如Laplace方程、聚合物共混物热力学模型等)，以上这些因素都增加了学生对课程内容理解的难度，同时也会让学生在后面的学习中出现抗拒心理、学习压力大等问题。鉴于此，教师在授课过程中应使用一定的方式方法来让抽象的问题具体化，使学生更容易理解相关抽象概念。通过使抽象变为具体的方法，不仅能增强学生在学习该门课程过程中的积极性，还能加深学生对知识点的掌握与理解程度，从而使相关能力得以提高。例如教师讲授固-液界面的润湿原理时，可以延后介绍概念及相关机理，以自然界中的润湿现象作为切入点，如水黾在水面上自由行走、荷叶效应出淤泥而不染等，让学生带着问题去学习及理解知识点，进而激起学生的求知欲望，与此同时鼓励学生去自学探究，向课本及查阅文献寻找答案，理解润湿效应，逐步延伸至接触角、Young方程等知识。

另外，要想学好本门课程，学生还需要具备灵活运用已经学习过的其他有关基础科目知识的能力，综合且充分地运用这些知识来帮助学习。而教师则需要依照学生现有的知识和能力来改善自己的授课方式，在授课过程中综合运用各种教学手段和方法，如实践活动、谈话、讨论等方法，以期使学生能在这门课程的学习中实现受益最大化。与此同时，在授课期间加强板书教学与多媒体教学的有效联系和结合也是必要的。任课教师首先要掌握理清该门课程的整体框架结构或脉络，以便能对相关的知识点进行系统化、条理化的整理总结，这样可以保证在授课期间能有效而全面地将涉及到的知识点串联在一起，从而形成一个网格化的知识体系[6]。这样一来，就可以让学生通过课堂的学习，对该门课程的内容有更系统、更全面、更清晰的认识和理解，也有助于学生对相关知识的掌握和记忆。此外，除了要加深学生对知识点的理解记忆外，在授课期间，教师还应该重视学生的课堂或课后讨论，利用定期讨论的方式来解决学生在学习过程中的疑问。通过讨论，还可以促使学生独立思考，培养学生的逻辑思维能力，激起他们的学习兴趣和热情，这些都有利于学生更好掌握和理解该课程的内容。

2.3 改进课程考核与评价方式

作为材料科学与工程专业的一门基础理论课，《聚合物材料的表面与界面》传统的考核方式都是笔试，考核方式较为单一，无法有效地反映学生对课程内容的学习和理解情况，也不利于考查学生的能力提高程度及相关学习情况，因此在本课程中可采用平时成绩、论文成绩、答辩成绩的复合考核方式。这种方式主要通过论文撰写的方式，对某聚合物材料表面改性方式进行研究，考察学生检索CNKI等数据库的文献、处理利用文献资料以及运用理论知识分析问题的能力，从而达到提高学生撰写学术报告或论文的能力，牢固学生的理论知识基础并拓宽知识视野，为学生之后的毕业论文设计打下基础[7]。此外，教师可布置学生制作总结性的PPT或报告、论文等，并让学生分组来进行答辩，这样，可以从多方面使学生的口头表达能力、自主思考能力及随机应变能力得到锻炼和提高。设置答辩环节，可以为学生提供一个锻炼自己、提高自己的平台，也能为学生之后会面临的毕业论文设计、就业面试等打下一定的基础。通过这种区别于传统笔试的考核模式，不仅可以解决传统笔试考核方式中存在的缺点和不足，还可以激发学生主动去分析问题、解决问题的自觉性和积极性，从而使相应的能力得以提高。

3 结 语

《聚合物材料的表面与界面》作为材料科学与工程专业的一门主干课，其中涉及的基础学科繁多，系统繁杂，基础理论知识点多，所以教学过程中的相关创新是一个复杂的系统性工程。对该课程的教学进行改革，可以进一步激起学生的学习兴趣，提高他们分析解决生产生活中碰到的实际问题的能力，可以拓宽他们的知识视野，同时也能让知识的理论性和实践性紧密结合起来，是培养满足社会需求的材料学科应用型人才的有效途径。