合成材料助劑課程教學的探索與實踐

李翠勤 王俊 李杰 張志秋

摘 要 合成材料助劑是應用化學專業的一門重要的專業課，其作用原理和使用性能直接影響高分子材料的應用。筆者結合多年的教學實踐和體會，對該課程的教學內容、教學方法和考核方式進行了探索和分析，培養學生理論聯系實際的能力，提高教學質量。

關鍵詞 合成材料助劑 教學方法 考核方式 課程教學

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A

Exploration and Practice of Synthetic Material Aids Teaching

LI Cuiqin， WANG Jun， LI Jie， ZHANG Zhiqiu

Abstract A synthetic material aid is a professional application of chemical important courses， its mechanism and performance directly affects the application of polymer materials. I combine years of teaching practice and experience， the teaching curriculum content， teaching methods and assessment methods are explored and analyzed， train students' ability to integrate theory with practice， improve teaching quality.

Key words synthetic materials aids； teaching methods； assessment methods； course teaching

合成材料助劑課程是應用化學本科專業的一門專業限選課，它是建立在高分子材料和精細化學品的基礎上，并與其他多門高分子專業課程和應用化學專業課程交叉的一門課程。本課程主要講述高分子材料在合成、加工和使用等過程中，為了提高材料的性能而添加的化學助劑。本課程的應用性比較強，不僅包含合成材料用助劑的合成方法、還包括合成材料用助劑的使用方法和選擇原則。它直接與應用化學專業的學生畢業后從事的工作密切相關。因此，本課程不僅要求學生了解合成材料用助劑的種類、合成方法，而且還要求學生深入了解合成材料用助劑的使用方法和助劑在材料中的作用機理。然而由于合成材料的種類繁多、應用廣泛，導致所需的化學助劑種類更為復雜，知識量很大，但由于該課程是應用化學專業的一門專業限選課，學時較少，導致授課的難度較大。針對這些問題，結合我校應用化學專業的實際情況和筆者多年的教學經驗，對該課程的教學進行了一些探索。

1 教學內容的整合與優化

我校自2000年將精細化工專業改為應用化學專業以來，對專業課程的組建以及課程內容也進行了合理的調整。如將油田化學課程分拆為鉆進化學、采油化學和集輸化學，將高分子化學和高分子物理合并為高分子化學與物理。其中對合成材料助劑課程內容也進行了相應的整合，對原有的教學體系和教材進行了優化。原有的教學體系如下：合成材料助劑概論、塑料用助劑、橡膠用助劑、纖維用助劑，該教學體系內容繁雜、重復性較多，如塑料用的很多助劑在纖維和橡膠中也用，導致學生學習起來難度較大，容易混淆，且沒有統一的教材，學生只能依賴課堂，課后也無從下手復習。

為了適應本科教學需要，給學生一個清晰的學習提綱，且在規定的學時內完成講授任務，我校合成材料助劑課程內容通過應用化學教研室教師的多次討論，按照肖衛東主編的教材《聚合物材料用化學助劑》的內容對課程體系進行了修改，修改的教學體系為：合成材料助劑概論、合成用助劑、加工用助劑、熱力學性能助劑、交聯用助劑、防護用助劑、助劑的分離與檢測。其中合成用助劑主要講述合成材料所用的合成樹脂在聚合反應過程中所添加的化學助劑，如引發劑、溶劑、乳化劑等助劑的種類、性能以及使用原則；加工用助劑主要講述合成材料在加工過程中為改善合成材料的加工

性能而添加的化學助劑，如潤滑劑、脫模劑、增塑劑等助劑作用機理、合成及應用等；熱力學性能助劑主要是講述為改善合成材料的熱力學性能而添加的化學助劑，如增強劑、增韌劑、成核劑等；防護用助劑主要講述為改善合成材料的使用性能、延長材料的使用壽命而添加的化學助劑，如光穩定劑、熱穩定劑、抗氧劑、抗靜電劑等；通過對教學內容的整合與優化，對高分子材料和精細化學品化學中所涉及的基礎知識通過緒論的形式簡單講授，目的是引出本課程的所講述的重點內容。在對課程內容和教材整合的同時，為了使學生能很好地了解合成材料助劑發展的前沿知識，我校應用化專業的所有教師，針對這一問題進行了詳細的討論，通過將國內外前沿理論、最新研究成果、應用前景以及最新發展動態穿插入課堂內容中，讓學生在掌握基礎理論知識的同時，了解該學科的發展前沿，為今后的工作奠定基礎。

2 教學方法的改革與實踐

合成材料助劑是一門理論聯系實際較強的課程，尤其是隨著合成材料在我們日常生產和生活中的應用，很多的合成材料沒有助劑的存在，很難廣泛應用。如我們日常生活中常用的塑料薄膜，主要成分為PE，但由于其耐熱氧性能差，很難適用室外使用，尤其是用做種植大棚用的薄膜，適用壽命很短，直到光熱穩定劑和抗氧化劑的出現，PE才得以廣泛應用。然而，由于合成材料助劑的種類繁多，如交聯用的硫化劑有：硫磺、秋蘭姆、金屬氧化物、醌類化合物、胺類化合物、有機過氧化物等，每一種硫化劑的作用過程和應用對象又不同。在講授過程中，為了避免過多的理論講解導致講述內容枯燥無趣。這門課程的教學方法也進行了多次討論，如何讓學生在較短的學時內，能主動積極地學好這門課，并能很好地掌握這門課程的重點知識呢？

經過多次討論，教師們一致認為，最好的教學方法就是將每一種合成材料用的化學助劑通過學生熟悉的生活實例引出，通過學生提問、老師回答的方式進行講述，讓學生先了解這種化學助劑的重要性，然后老師再從基本的作用原理、作用方式以及應用對象進行解釋。如我們在講硫化劑時，先問學生自行車的車胎和汽車車胎有什么區別？為什么會有這么大的區別？學生也可以問老師兩種車胎的組成是什么？除了主成分橡膠外，還有什么成分？具體是什么？等等這些問題，然后引出常見的硫化劑——硫磺，硫磺是什么結構的物質？它為什么可以作為硫化劑？除此之外，還有哪些硫化劑呢？先通過討論的方式，使學生先了解這種合成材料助劑的基本性能，然后再進行理論講授。

另外，單一的教學方式會使學生缺乏對知識的感性認識，如單憑書本、板書很難將所用的知識講述清楚，很難使學生掌握重點知識。近年來，通過多次教學會議討論，一致認為可利用計算機及信息技術，將大量的圖片、圖像和動畫穿插到課程教學內容中，讓學生在對知識理論認知的基礎上，通過感性認知，把抽象的知識通過直觀的畫面展示，調動學生的學習積極性和主動性。

教學方法的改革后，學生學習的熱情提高了，理論知識掌握得也扎實了。從課后學生反映的情況也可以看出，學生會主動提出一些問題，相互之間進行討論、交流，并且會將所學過的理論知識與生活中實際例子相結合，并能設想新型化學助劑的性能。

3 考核方式的調整和試行

合成材料助劑這門應用化學專業限選課，課程內容的信息量很大，且很多助劑之間的作用和性能比較接近，如光穩定劑和抗氧化劑，均可以通過捕獲材料因老化而產生的自由基，且部分的光穩定劑也可以作為抗氧化劑使用。學生僅靠單純的死記硬背，很難將所用的重點知識理解掌握。因此，結合這門課程的特點，筆者所在的教研室對這門課程的考核方式進行了多次討論，大部分教師認為，學生對這門課程的掌握程度不能單靠期末考試的成績來衡量，平時學生的課堂討論和課堂提問成績也應納入考核之中；另外，期末考試的試卷盡量少出大段記憶性的知識，對于重點的理論知識，應以開放性的問答題或討論題的形式展現，強調學生對知識的理解程度。同時對試卷的評分標準進行調整，對于理解性的試題，評分標準靈活，不應嚴格按照書本或課堂講述的語言進行批卷，應根據學生對問題的理解程度進行靈活給分。通過試行這種新的考核方式以來，學生學習這門課程不在是為了考試而學習，考試之前，學生也不再天天吵著讓老師劃重點，而是收集大量的復習資料，包括參考書、文獻等，結合生活中的實際例子，進行討論、交流。試卷很少出現類似或類同，成績也能很好地反映學生對這門課程的理解和掌握程度。

總之，通過對合成材料助劑這門應用化學專業課程的教學體系、教學方法等方面的探索與實踐，我們摸索出了一條適合應用化學專業學生的教學方法，理論結合實際的教學方式和考核方式，使學生更好地將所學知識靈活運用于日常生活和生產中，提高了學生分析實際問題和解決實際問題的能力，滿足社會對綜合性人才的需求。

基金項目：黑龍江省“十二五”規劃重點課題，項目編號為GBB1211013；黑龍江省“十二五”規劃課題，項目編號為HGJXHB2110153；東北石油大學重點課程

參考文獻

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