丁亮?倉(cāng)輝

摘 要：本文結(jié)合地方應(yīng)用型工科院校高分子物理教學(xué)的現(xiàn)狀，分析了該課程教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題，從合理利用教學(xué)方法、注重理論聯(lián)系實(shí)際、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、提高學(xué)生的應(yīng)用實(shí)踐能力等方面對(duì)高分子物理的教學(xué)改革進(jìn)行實(shí)踐與探索，以促進(jìn)培養(yǎng)具有地方特色的高分子材料與工程領(lǐng)域的應(yīng)用型專業(yè)技術(shù)人才。

關(guān)鍵詞：高分子物理;工科特色;教學(xué)改革

高分子物理是高分子專業(yè)理科和工科學(xué)生必修的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課，聯(lián)系高分子化學(xué)和高分子成型加工的重要橋梁。通過(guò)分子運(yùn)動(dòng)構(gòu)揭示聚合物微觀結(jié)構(gòu)和宏觀性能之間的基本規(guī)律和內(nèi)在聯(lián)系，重點(diǎn)闡述高分子鏈結(jié)構(gòu)和凝聚態(tài)結(jié)構(gòu);高分子溶液性質(zhì);聚合物的分子運(yùn)動(dòng)、玻璃化轉(zhuǎn)變、結(jié)晶-熔融轉(zhuǎn)變以及橡膠的力學(xué)性能等，為高分子材料的合成、加工、性能測(cè)試、材料開(kāi)發(fā)等提供理論依據(jù)[1]。由于高分子物理課程內(nèi)容龐雜，涉及的概念多且抽象、對(duì)數(shù)學(xué)和物理知識(shí)的要求比較高，對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)具有較高的學(xué)習(xí)難度。講授該課程時(shí)，在注重基礎(chǔ)理論知識(shí)的同時(shí)還要注重學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)，讓學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐加深對(duì)理論的認(rèn)識(shí)、理解和掌握。因此，不斷強(qiáng)化課程教學(xué)模式的改革具有十分重要的意義。

1 我校高分子物理課程的教學(xué)現(xiàn)狀

鹽城工學(xué)院是一所省屬地方性應(yīng)用型本科工科院校，高分子物理是我校材料科學(xué)與工程學(xué)院高分子材料與工程專業(yè)學(xué)生的必修類專業(yè)基礎(chǔ)課。針對(duì)高分子物理具有“教學(xué)內(nèi)容多、概念抽象、公式推導(dǎo)繁瑣”等特點(diǎn)，結(jié)合我校學(xué)生相較于重點(diǎn)院校學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)略顯薄弱的特性，首先，教材選擇了由華幼卿、金日光主編的第四版《高分子物理》。該教材內(nèi)容詳實(shí)豐富又不失簡(jiǎn)練，實(shí)踐性強(qiáng)，符合在教學(xué)中強(qiáng)化重點(diǎn)及概念，適當(dāng)弱化非核心內(nèi)容和公式推倒過(guò)程的特點(diǎn)，因此更適合于用作工科普通高等院校高分子類專業(yè)本科教材[2]。其次，課程設(shè)置88個(gè)總學(xué)時(shí)，其中實(shí)驗(yàn)課程32學(xué)時(shí)，且為單獨(dú)授課。采用多媒體教學(xué)方式講授理論知識(shí)，期末通過(guò)閉卷考試的方式考核學(xué)生，平時(shí)成績(jī)包括作業(yè)、課堂回答及考勤記錄，但所占比例不超過(guò)30%。在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中，采取強(qiáng)化平時(shí)學(xué)習(xí)和討論，適當(dāng)弱化考試等措施，以獲得良好的學(xué)習(xí)效果。

2 精選教學(xué)內(nèi)容，突出重點(diǎn)，弱化非核心知識(shí)

高分子物理內(nèi)容雜且零散、概念多且系統(tǒng)性較差，在授課時(shí)應(yīng)牢牢把握結(jié)構(gòu)是性能的基礎(chǔ)、性能是結(jié)構(gòu)的反應(yīng)、分子運(yùn)動(dòng)是聯(lián)系結(jié)構(gòu)與性能的橋梁這一主線。只有將結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)掌握好、結(jié)構(gòu)和性能的關(guān)系對(duì)應(yīng)好，分析高分子材料性能的準(zhǔn)確程度才會(huì)大大提高。因此，在第一節(jié)課時(shí)就應(yīng)該利用多媒體教學(xué)手段給學(xué)生演示內(nèi)容框架圖，將課程的主線理順。同時(shí)，各章節(jié)的內(nèi)容也應(yīng)具備條理化，讓學(xué)生清楚地認(rèn)識(shí)該課程的學(xué)習(xí)目的和意義。為了適應(yīng)應(yīng)用型本科教學(xué)的要求，注重培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際應(yīng)用、分析和解決問(wèn)題的能力，在教學(xué)中突出基礎(chǔ)理論的梳理和應(yīng)用，對(duì)每個(gè)知識(shí)點(diǎn)的講解要語(yǔ)言簡(jiǎn)潔、嚴(yán)謹(jǐn)、準(zhǔn)確，并結(jié)合一些形象生動(dòng)的例子，使學(xué)生易于理解和掌握[3]。例如高分子學(xué)說(shuō)的確立及與小分子的比較可以追溯到上世紀(jì)Staudinger提出高分子的概念以及隨后與有機(jī)化學(xué)家持續(xù)數(shù)十年的激烈論戰(zhàn)開(kāi)始，并最終通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果取得勝利，確立了高分子學(xué)說(shuō)。而對(duì)于理論性過(guò)強(qiáng)及繁瑣的數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)如高分子稀溶液的晶格模型、高分子鏈的構(gòu)象統(tǒng)計(jì)、橡膠彈性的統(tǒng)計(jì)理論等進(jìn)行簡(jiǎn)化?？傊?，在講授時(shí)始終堅(jiān)持重點(diǎn)突出的原則，強(qiáng)化核心內(nèi)容，并協(xié)調(diào)好各部分內(nèi)容間的關(guān)系。

3 加強(qiáng)互動(dòng)教學(xué)，活躍課堂，發(fā)揮主觀能動(dòng)性

在教學(xué)中，互動(dòng)式教學(xué)能有效改變“老師講、學(xué)生聽(tīng)”的填鴨式教學(xué)模式。每章節(jié)的內(nèi)容從預(yù)先設(shè)計(jì)好的問(wèn)題的提出開(kāi)始，課堂上還要經(jīng)常使用問(wèn)號(hào)，引起學(xué)生的注意，不斷地引導(dǎo)學(xué)生“多想善思”、“勤學(xué)好問(wèn)”，誘導(dǎo)和激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新欲望。在課堂教學(xué)中，還要經(jīng)常穿插有關(guān)高分子的小知識(shí)、小故事，盡量將生活中常見(jiàn)的實(shí)例與理論知識(shí)相聯(lián)系營(yíng)造生動(dòng)活潑的課堂氛圍，使學(xué)生能夠積極主動(dòng)地接受知識(shí)。例如在講解構(gòu)型、構(gòu)造和構(gòu)象時(shí)，可以先讓學(xué)生看兩種性能截然不同但化學(xué)組成完全相同的聚1，4-丁二烯，一是硬塑料，一是橡膠彈性體。讓學(xué)生思考化學(xué)組成相同性能卻有如此大差別的原因，帶著問(wèn)題學(xué)習(xí)并最終解除心中的疑惑。更重要的是，在課堂教學(xué)中，留有一定比例的學(xué)時(shí)用于課堂討論。例如，在講授高分子溶液時(shí)，可以與小分子溶液進(jìn)行對(duì)比，讓學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)與查閱文獻(xiàn)，以小組為單位，圍繞兩者之間的差異展開(kāi)討論，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性;還可以讓學(xué)生走上講臺(tái)匯報(bào)講解，由教師最后總結(jié)。這不僅可以誘導(dǎo)和啟發(fā)學(xué)生思維，變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)，還可以培養(yǎng)他們的語(yǔ)言表達(dá)能力和歸納總結(jié)能力。

4 理論聯(lián)系實(shí)際，強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)，提高動(dòng)手能力

高分子物理是一門實(shí)驗(yàn)性學(xué)科，其最大特點(diǎn)是實(shí)踐早于理論，很多理論知識(shí)都是由于先觀察到某種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象而建立起來(lái)的，因此講授時(shí)一定要理論與實(shí)踐相結(jié)合。例如，學(xué)生可以收集生活中的一些高分子材料如塑料瓶、塑料袋、保鮮膜、涂料、橡膠管、化纖、人造革等，查找得到這些高分子材料的原料，分析某種高分子材料只能用某種原料制得的原因。很多同學(xué)在了解這些信息后，對(duì)生活中常見(jiàn)高分子材料制品的生產(chǎn)原料判斷準(zhǔn)確，取得了很好的學(xué)習(xí)效果。另外，針對(duì)課堂理論教學(xué)中的一些重要的且學(xué)生必須掌握的知識(shí)點(diǎn)，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中安排相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，幫助學(xué)生更好地理解和掌握相關(guān)內(nèi)容，提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力。為了使高分子物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)內(nèi)容與培養(yǎng)應(yīng)用型本科專業(yè)人才目標(biāo)相符合，結(jié)合我院現(xiàn)有的儀器設(shè)備，對(duì)該實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行優(yōu)化，選擇幾個(gè)代表性的、偏重學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)，例如粘度法測(cè)定聚合物的黏均分子量、熱塑性塑料熔體流動(dòng)速率的測(cè)定、偏光顯微鏡法觀察聚合物球晶結(jié)構(gòu)等，力求每個(gè)學(xué)生都能動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)技能上得到全面均衡的訓(xùn)練，更能有效地將理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)有機(jī)結(jié)合，進(jìn)一步提升教學(xué)效果[4]。

5 注重實(shí)踐教學(xué)，因材施教，凸顯工科特色

實(shí)踐教學(xué)貫穿始終，除了常規(guī)理論性課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)外，還包括實(shí)習(xí)。安排學(xué)生去高分子生產(chǎn)企業(yè)實(shí)習(xí)，實(shí)地了解各類高分子材料的制備方法、工藝流程、性能檢測(cè)等，為學(xué)生今后從事相關(guān)工作打下良好基礎(chǔ)。企業(yè)也派遣經(jīng)驗(yàn)豐富的專業(yè)技術(shù)人員實(shí)地講解，為學(xué)生掌握相關(guān)的工業(yè)應(yīng)用技術(shù)創(chuàng)造良好的條件。真正將課堂理論知識(shí)和實(shí)際工業(yè)應(yīng)用相結(jié)合，突出了工科教學(xué)理論和實(shí)踐相結(jié)合的特點(diǎn)[5]。此外，我院實(shí)行導(dǎo)師責(zé)任制，即從二年級(jí)開(kāi)始，學(xué)生根據(jù)感興趣的研究方向與專業(yè)教師進(jìn)行雙選，最終進(jìn)入教師課題組。學(xué)生利用課余時(shí)間和假期在教師的指導(dǎo)下參加專業(yè)科學(xué)研究工作。由學(xué)生自己查閱文獻(xiàn)，完成相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)過(guò)程，學(xué)生更加深入、靈活地掌握了高分子的相關(guān)知識(shí)，也對(duì)其科研能力進(jìn)行訓(xùn)練，并強(qiáng)化了學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，為進(jìn)一步培養(yǎng)高素質(zhì)、創(chuàng)新應(yīng)用型人才奠定了良好基礎(chǔ)。

6 結(jié)束語(yǔ)

總之，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的探索、實(shí)踐和總結(jié)，形成了形式多樣、成效顯著、有利于培養(yǎng)具有工科特色學(xué)生的高分子物理課程教學(xué)新方法，為高分子行業(yè)輸送具有應(yīng)用和創(chuàng)新能力的高分子材料工程師打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

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[3]姚輝梅，劉小英.地方應(yīng)用型本科院?！陡叻肿游锢怼氛n程教學(xué)改革的探索[J].廣州化工，2014，42（24）：192–194.

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[5]葛鑫，刑瑞光，布林朝克，等.立足應(yīng)用型人才培養(yǎng)的《高分子物理》教學(xué)改革探索[J].教育教學(xué)論壇，2018，45：143–144.