開放式高分子物理實驗教學改革探索

摘要：針對應用型人才的培養目標和高分子物理實驗的特點，對高分子物理實驗的教學體系、教學方法、實驗室、考核方法等方面進行了開放式實驗教學改革探索，有效地調動了學生的學習積極性，培養了學生的動手能力和創新能力，以提高學生的綜合素質。

關鍵詞：開放式；實驗教學；改革

中圖分類號：G642.0文獻標志碼：A文章編號：1674-9324（2012）11-0249-02

應用型本科院校是以培養掌握較豐富的基礎理論知識，又具有比較強的動手能力和一定的專業實踐經驗，有較高的綜合素質，高層次應用型工程技術人員為主要特征的[1]。作為高分子材料與工程專業的本科生，必須能在高分子材料的合成改性和加工成型等領域從事科學研究、技術開發、工藝、生產及經營管理等方面工作的高級工程技術人才。“開放式實驗教學”是國外通用的教學模式，這一教學模式重在吸引學生主動參與實踐活動[2]，引入“開放式實驗教學”是實驗教學改革的一個重要方向。借鑒其他高校及專業開放式實驗教學的優秀經驗，對高分子物理實驗進行開放式實驗教學改革探索。

一、建立開放式的實驗教學體系，加強實驗的設計性和探索性，培養學生的創新能力

結合應用型本科院校高分子材料與工程專業的特點和培養目標，針對目前高分子物理實驗課程的設置狀況，建立開放式的實驗教學體系，對現有的實驗課程大綱要求的實驗內容進行重新整合，對實驗項目進行優化，使其有利于培養學生的動手能力和創新能力。

1.對原有的基礎性、驗證性的實驗項目重新整合，根據實驗項目的相關性，把多個實驗項目整合成一個。如可以將聚合物材料拉伸強度和斷裂伸長率的測定、聚合物材料彎曲強度的測定、聚合物材料沖擊強度的測定、聚合物蠕變曲線的測定及聚合物應力松弛曲線的實驗合成一個實驗，都是表征聚合物材料的力學性能。

2.加強設計性、綜合性實驗項目，調動學生的積極性、主動性和培養學生獨立解決問題的能力；提高學生查閱文獻、綜合運用知識及分析問題的能力。設計性實驗可以分組進行，充分發揮課程組老師的優勢。例如，我們高分子物理及實驗課程組總共有6個老師，可以針對不同老師的特長，分組指導學生的設計實驗，學生在做實驗之前，根據實驗目的，自己查文獻，并對文獻進行分析總結，學生之間相互探討，然后制定具體的實驗方案，與實驗指導老師進行討論，確立可行后進行實驗。

3.增加研究性、探索性實驗項目，培養學生的創新能力。要培養應用型的創新人才，首先必須培養學生對科學研究的興趣和創新精神。在實驗教學過程中，開設部分研究性、探索性實驗項目可大大提高學生的求知欲望和創新精神。在高分子物理實驗的教學過程中，可以充分利用浙江省每年設立的大學生科技創新項目（新苗計劃）、學校每年設立的大學生研究訓練（SRT）計劃以及學校的開放實驗室項目來開展研究性、探索性的實驗項目，促進學生將所學的理論知識應用于實踐，有利于提高學生的實驗創新能力和培養其團隊精神。

二、運用開放式的實驗教學方法，提高學生分析問題、解決問題的能力

原有的高分子物理實驗教學方法主要以講解、驗證為主，學生做實驗時，往往處于被動狀態，這種教學方法無法充分調動學生的學習積極性，難以培養學生的創新能力和思維能力。運用開放式的高分子物理實驗教學方法，教師的作用主要在于啟發、引導，充分發揮學生的積極主動性，提高學生綜合分析問題、解決問題的能力。

在原有的高分子物理實驗教學過程中，基本流程為：首先學生按照指導書的實驗內容寫好預習報告；其次實驗前指導老師對實驗進行實驗目的、原理、步驟和注意事項進行講解；然后學生開始做實驗，記錄結果寫實驗報告。學生完全是被動的。運用開放式的高分子物理實驗教學方法，指導教師主要起引導、啟發的作用，在實驗中幫助學生解決難題。

三、建立開放的實驗室，為開放式實驗教學提供有利保障

傳統的實驗教學模式，學生沒有足夠的時間進行思考和實驗。建立開放的實驗室，可以為學生搭建良好的實驗平臺，為開放式實驗教學提供有利保障。

目前高分子物理實驗室還處于建設階段，為了更好地開放高分子物理實驗室，可以成立兩個實驗室。學生可以根據自己設計的實驗需要進行實驗準備，獨立操作儀器設備。為了更好地對學生開放實驗室，首先必須建立一個健全的實驗室開放制度，包括實驗室安全管理制度、儀器設備管理制度、學生開放實驗守則等。同時，加強貴重儀器設備的維護和管理，對于由于違規和不當操作造成的儀器設備損壞，學生應按實驗室有關規章制度進行一定的經濟賠償。

其次，實驗室開放期間有人監督和指導。為了使實驗室正常、有序的開放，確保人員的到位。對于開放實驗室管理崗位，可以選動手能力強、認真負責的學生。可由指導老師先對這些學生進行儀器的使用培訓，然后由這部分學生對其他學生進行監督和指導，并且做好儀器設備的管理及維護，登記學生進出實驗室的情況和實驗室值班等工作。

另外，建立開放高分子物理實驗室網絡化實驗教學平臺，主要包括高分子物理實驗教學資源、實驗教學演示視頻、儀器設備圖文說明、仿真實驗。例如對一些大型儀器的使用如功率補償型差示掃描量熱儀（DSC）、熱重分析儀（TDG）、紅外光譜儀、流變儀等由指導老師進行詳細的講解并錄制成錄像。學生使用之前可以先看錄像再進行操作。

四、建立開放式的實驗教學考核方法，保證開放式實驗教學順利進行

實驗成績的考核是實驗教學的重要環節，全面、正確、合理的實驗成績考核方法能夠有效激發學生的創造力，充分調動學生的科研積極性，養成良好的實驗作風和科研態度。為了保證開放式實驗教學順利進行，必須建立開放式的實驗教學考核方法，確保真實地反映學生的實踐能力和教師的實驗教學質量。

為了實驗考核成績能全面真實地反映學生實際動手能力、分析問題和解決問題的能力，可采用開放式、多樣化的綜合評價方式評定學生實驗成績，可以根據不同類的實驗項目進行分別考核然后匯總。（1）基礎型、驗證型實驗考核（占30%）。主要評價學生對基本知識和基本技能的掌握，包括平時實驗預習報告、平時實驗操作成績、實驗報告等內容。（2）設計型、綜合型實驗考核（占30%）。主要評價學生綜合運用知識、分析問題及解決問題的能力。采取“實驗方案+實驗過程+實驗報告”的檢查和考核方法，注重實驗過程、結果和結果分析。（3）創新型、探索型實驗考核（占40%）。主要評價學生的創新能力、研究型思維和綜合素質及團隊精神。采取“實驗方案+實驗過程+小論文+答辯”的檢查與考核方式。引導和培養學生撰寫學術論文，對完成的實驗結果進行提煉和總結。通過開放式的實驗教學評價方法，加強對學生綜合能力的評價，客觀、公正地反映學生的實踐能力。

為了實現應用型本科院校高分子材料與工程專業的人才培養目標，高分子物理實驗作為專業基礎實驗重要環節，實行開放式高分子物理實驗教學改革是非常有必要的，對提高教學質量有著重要的作用。開放式實驗教學的實踐，有利于調動學生的學習積極性，提高學生的自學能力、動手能力與創新能力，有利于培養出適應國家和社會發展需要的具有創新能力的應用型高級專門人才。

參考文獻：

[1]盧鐵城.加強實驗教學培養科技創新人才[J].中國大學教學，2005，（3）：39-42.

[2]李元高，張平民，陳國輝.開放式化學實驗教學的探索[J].化工高等教育，2002，（72）：40-42.

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