非高分子專業(yè)高分子化學與物理教學的幾點探索

摘 要 高分子科學已成為許多非高分子專業(yè)學生的必修課或選修課，對于應用化學專業(yè)，在高分子化學與物理課程教學上一方面應根據專業(yè)需要合理安排教學內容，另一方面還應在教學方法上進行改革，以期達到更好的教學效果。

關鍵詞 高分子化學與物理 課程 教學改革

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A

Exploration on Polymer Professional Polymer Chemistry and Physics Teaching

Abstract Polymer science has become many non polymer students required or elective courses， for applied chemistry major， in polymer chemistry and physics course teaching on the one hand should be based on professional need reasonable arrangement of teaching content， on the other hand， we should reform in teaching methods， so as to achieve better teaching effect.

Key words high polymer chemistry and physics； curriculum； teaching reform

高分子科學是工科院校高分子化工、化學和材料等系科學生必修的專業(yè)基礎課程，隨著高分子科學與技術的不斷發(fā)展，這門學科已滲透于各個領域與學科，形成了一個無法替代的交叉學科。也被列為理科、師范院校化學系學生的必修課或選修課。對于與高分子相關的專業(yè)，專業(yè)課程一般設置高分子化學與高分子物理，其中高分子化學側重聚合反應機理的學習，高分子物理重點介紹高聚物的結構與性能間的關系，使學生對高分子科學的兩個側面有較為系統(tǒng)的掌握。而對于非高分子專業(yè)，則主要要求學生掌握有關高分子的基本理論知識和應用技能，一般將這兩門課揉合在一起，開設高分子化學與物理課程。

高分子化學與物理大連工業(yè)大學應用化學專業(yè)的專業(yè)基礎課之一。本校應用化學專業(yè)的目標是培養(yǎng)在有機化工、日用化工、高分子精細化工等領域從事科學研究、技術開發(fā)及應用等的高素質應用型人才，學生對高分子相關知識的掌握程度將對后續(xù)課程的學習產生很大影響。但與高分子專業(yè)相比，應用化學專業(yè)高分子化學課程學時數相對偏少，課程的學時數為48 學時， 如何在有限的學時內使學生對高分子的基本概念與原理等相關知識有較好的掌握，授課內容的選擇及講授方式是非常重要的。在近十年的教學改革實踐中，我們取得了一些經驗，取得了比較滿意的教學效果，在此與非高分子專業(yè)的教師進行探討與交流。

1 合理安排教學內容

高分子化學與物理的主要內容包括高分子的基礎概念、逐步聚合、鏈式聚合、共聚合以及聚合物的化學變化；高分子的分子結構及其與高分子的機械、熱、電等性能之間的關系等。概念多，公式多，內容抽象，再加上學時少，學生平時對相關知識了解少，因此教學難度較大。根據專業(yè)特點及課程內容的特點，對課程內容進行合理安排，一方面突出重點、難點及成熟理論，另一方面突出與本專業(yè)后續(xù)課程學習關系密切的知識和理論。例如縮聚反應、自由基聚合反應等從高分子化學課程內容的角度看是兩大類聚合反應的代表反應，從專業(yè)的知識結構要求看，也是后續(xù)課程的理論基礎，因此對其聚合機理、聚合反應動力學、聚合方法等重點進行講授，講深講透。而逐步聚合中的氫移位反應、鏈式聚合中的陰離子聚合，共聚合反應及聚合物的化學變化等內容也是與高分子精細化工關系密切的知識點，在縮聚和自由基聚合知識的基礎上進行較為詳細的講授。對陽離子聚合、配位聚合等則只做一般性介紹， 簡要論述尚在發(fā)展的理論和尚不成熟的相關機理。

同時在教學中注重課堂講授與學生自學相結合，對教學中的重點、難點問題如鏈式聚合反應各種單體對聚合機理的選擇性、自由基聚合機理和動力學，縮聚反應動力學等進行重點介紹，并通過課堂練習和討論及課后作業(yè)加深學生的理解，而對相對容易的內容如聚合方法則讓學生自學，從而達到了在有限的學時內少講、精講的目的，增強了教學效果。

2 傳統(tǒng)教學手段與多媒體教學相結合

高分子教學中，不僅分子式復雜冗長，而且一些機理的表述和數學公式的推導也很繁雜，板書費時費力。僅靠“黑板＋粉筆”的教學手段授課，教學效率較低。多媒體教學具有傳統(tǒng)教學手段不可比擬的優(yōu)勢， 它不但使課堂教學變得生動、活潑、直觀、易懂，而且授課信息量加大，有助于學生在有限的學時內學習到更多的知識。但是也存在一定的弊端，如公式推導過程過于機械，學生注意力不容易集中，思路不能完全跟上演示速度等。解決問題的關鍵在于多媒體技術如何與傳統(tǒng)的教學手段相結合，從而實現它應有的價值。我們在高分子化學的課堂授課中，對聚合物的分子結構、反應過程、聚合方法講述采用多媒體授課的方式，例如聚合物的立體異構，通過分子結構的展示加深學生對抽象的內容的掌握，而介紹懸浮聚合、乳液聚合時，更是以動畫的方式加深學生對聚合過程的理解；但是當涉及公式的理論推導時，如聚合動力學、Flory分布式等，則采用板書的方式一步步推導，同時采用啟發(fā)和相關知識復習回顧的方式調動學生積極性，促進學生主動學習和思考，激發(fā)學生的學習興趣與求知欲望。采用這樣的教學方式，一方面使課堂教學形象生動，節(jié)省了時間，另一方面也使學生能夠跟上教師的思路，有助于學生對教學內容的理解，取得更好的教學效果。

3 理論教學與實驗教學相結合

高分子化學是一門以實驗為基礎的自然科學。為了使學生能夠更好地掌握高分子化學課程內容，同時培養(yǎng)學生的動手能力，提高學生的實驗技能，有必要開設一定的實驗課程，一般傳統(tǒng)的高分子化學實驗有苯乙烯的懸浮聚合、甲基丙烯酸甲酯的本體聚合、聚乙烯醇縮甲醛膠的制備、改性醋酸乙烯乳膠的制備等。我們在開設這些基礎性的高分子化學實驗的同時，為了提高學生的學習興趣，還將傳統(tǒng)的聚乙烯醇縮甲醛膠的制備繼續(xù)延伸，加入涂料的配制、檢測及應用等內容組成綜合性實驗，讓學生從最初的原料出發(fā)，得到在實際生活中真正用得上的產品。另外根據本專業(yè)教師的科研內容及學生的專業(yè)方向開設了淀粉接枝丙烯酰胺的制備、應用等設計性實驗，要求學生自己查閱資料，對實驗方案及技術路線進行設計，既提高了學生的學習興趣和科研能力，又使學生加深了對專業(yè)研究方向的了解和興趣，從而進一步提高學生對專業(yè)基礎課程的興趣。通過實驗，學生對高分子各種合成及改性反應的原理和方法進一步加深了理解，與課堂教學相互促進，取得了良好的效果。

4 注意教學的啟發(fā)性和趣味性

高分子化學是一門相對來說比較抽象，枯燥的課程。美國教育家布魯納曾說：“學習的最好刺激，乃是對所學材料的興趣”。對于這樣一門課程，如何提高講授的趣味性，如何提高學生的學習興趣，讓學生變被動為主動學習，是我們心中永恒的課題。在課程內容的講授過程中，我們時刻注意教學的趣味性，例如在緒論部分為了使學生對課程內容及重要性有一個深刻的第一印象，上課伊始就通過例舉天然橡膠的例子：如果年產1000噸天然橡膠，需要30萬畝熱帶土地，栽種300萬株橡膠樹，經6～8年的生長時間，并且需要5千名割膠工人的勞動；而年產1000噸合成橡膠，只需要建占地10畝的工廠，由10名工人即可完成，使高分子科學的重要性不言自明。當講到聚合物的概念和特性時，為加深理解，將單體比作鴿子，而聚合物就好像好多只腳互相拴在一起的一長串鴿子，雖然每只鴿子理論上仍能飛動，但因為相鄰鴿子的影響，這一串鴿子和單個鴿子在性質上已經有了很大不同，學生這樣一想，不但聚合物的概念易于理解了，而且聚合物的特點，例如只有固態(tài)和粘流態(tài)，而沒有氣態(tài)，也非常易于理解了。

另一方面，注意將高分子科學發(fā)展的一些前沿知識引入課堂，例如在“聚合方法”一章，介紹超臨界CO₂ 作為“綠色介質”的聚合研究進展；在講授陰離子活性聚合時，介紹“自由基活性聚合”及其研究進展；在講授“逐步聚合”時， 介紹白色污染和可生物降解高分子的研究進展等；這樣講了后，同學們感到收獲較大，而且課堂氣氛也得到活躍。通過這些舉措我們也體會到：將學生的積極性真正調動起來了，枯燥的專業(yè)課同樣可以上得有聲有色。

5 課后交流，傾聽解答學生的疑難問題

現代教學理論認為，學生是學習的主體，應該確保學生在教學中的主體地位，教師在教學觀念和教學方式上應該轉變到新課程的要求上來。教師和學生不是外在于課程的，而是課程的有機構成部分，是課程的創(chuàng)造者和主體，他們共同參與課程的開發(fā)過程，這就是新課程倡導的教學觀。

大學的授課，教師上課結束后一般與學生之間少有相互交流的時間，課后學生對于一些關鍵、難點問題仍百思不得其解時，就會影響他們的學習興趣、熱情甚至信心，這對于相對較難的專業(yè)基礎課而言更是如此。所以教師如能在課下和他們做進一步的討論，作用和效果是顯而易見的。另一方面，年輕教師與學生的年紀相差不太大，容易使學生產生親近感，如果教師讓學生感覺彼此是朋友，這對于課程學習也是有很好的促進作用。互聯網的發(fā)展為教師和學生的課下溝通搭建了很好的橋梁。作者所在的學校校園網建設很完備，每個學生宿舍都可以很方便地上網。作者也時常會通過電子郵件，或者網絡即時通訊工具，不厭其煩地和他們進行交流，回答他們所提出的問題，當然這其中大多是學習問題，也有一些生活甚至思想問題。借助網絡，教師可以真正成為學生的良師益友。

6 結語

教學內容、教學方法的改革是學校教育改革的重要組成部分，高分子化學與物理是一門理論性強、概念抽象難懂且較難掌握的課程，作為本校應用化學專業(yè)的重要專業(yè)基礎課，教師需要不斷地探索教學方法，采用多種手段提高教學的交互性和生動性，以調動學生學習的主動性和積極性，這樣才能取得令人滿意的教學效果。作為參加高分子化學與物理課程教學的教師，應從備課、上課、課后等方面進行總結，只有做好每個環(huán)節(jié)，應用于合理的教學方法和教學手段，并不斷提高自身素質，才能逐漸成長為一名合格的專業(yè)教師。

參考文獻

[1] 鄒漢濤，劉曉洪，黃年華，左丹英，劉洪濤.《高分子化學》教學方法的探討[J].武漢科技學院學報，2009.22（3）：58-60.

[2] 王國建.在《高分子化學》課程中開展互動式教學的實踐與探索[J].高分子通報，2007.1：62-65.

[3] 王久芬，申輝，汪學亮.“高分子化學”網絡課件的研制[J].高分子通報，2006.9：90-93.

[4] 宋麗娜.多媒體在高分子化學課堂教學中的應用[J].中國現代教育裝備，2009.71（1）：25-26.