高分子成型加工及流變學科研與教學

廖華勇

摘要：探討了高分子成型加工及流變學的科研與教學關系，指出科研可以反哺教學，要營造科研氛圍，創造科研條件，教師在科研和教學中要注意學科交叉和融合，獨立思考，敢于質疑，學習一些辯證法的哲學思想有利于科研與教學。

關鍵詞：高分子；流變學；科研；教學

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）44-0236-02

聚合物流變學是筆者的主要研究方向，從讀博士開始，到現在研究流變學已經有十幾年了。科研方面，主要是做高分子材料方面的改性及流變學實驗，分析數據，獲得新知。剛開始做這方面的研究感覺很艱難，讀博士的研究方向是聚合物的壁面滑移。博士畢業以后參加工作，科研是做高分子材料改性及流變學研究，教學是高分子材料成型加工方面。以下從科研與教學的關系，筆者談談自己的看法。

一、科研有助于教學

從科研到教學，如何理解教學與科研的關系呢？文獻[1]顯示，教學與科研的關系有三種觀點：負相關、零相關、正相關。負相關的觀點源自于這樣的認識：人的時間和精力有限，難以兩者同時兼顧。其次，兩者對于教師個性要求不同，科研需要研究者在安靜的環境下深入思考，需要學術界的交流，目的在于探求新知，而教學是傳遞知識，培養人才。由于教學評價與科研評價的差異，普遍存在著“重科研、輕教學”的現狀。

筆者認為，科研做得好，無疑有助于教學。為什么很多高校要求教授要給本科生上課？這是因為，一般地，教授的科研水平較高，授課時能夠將科研的思路和方法介紹給學生，啟發學生的創新思想，有利于提高學生的科研素質。雅斯貝爾斯曾說過：“只有自己從事研究的人才有東西教別人，而一般教書匠只能傳授僵硬的東西。”科研經歷使得教學更加生動。做過耐溶劑材料方面的科研，就能用在教學上。例如在多層共擠教學中，每一塑料層的功用不同，內層是尼龍層，能夠耐有機溶劑，而外層是聚乙烯層，能夠耐水。筆者在科研中做過高分子共混發泡方面的工作，在相關教學中就能夠舉出很好的例子，例如高密度聚乙烯（HDPE）發泡性能不好，而低密度聚乙烯（LDPE）發泡性能好，可以將兩者共混，利用LDPE改善HDPE的發泡性能，而且兩者相容性好，能夠制備共混發泡材料。科研案例與教學結合，使得教學生動活潑，提高了學生的學習興趣。如果沒有科研經歷，教學者對于事物的原理理解不深，只能照本宣科，學生聽得昏昏欲睡，教學效果可想而知。我校教師分為科研崗位和教學科研崗位，前者專心做科研，不做或較少做教學工作。后者兼顧教學與科研，在教學中很自然地引用科研的過程、方法及結論，科研促進了教學。另一方面，在教學中遇到的問題，可以通過科研方法求真，這樣教學也推動了科研。

二、科研反哺教學的具體措施

高等學校具有“教學、科學研究、社會服務”三大職能。文獻[4]提出，教師通過科學研究，可以增強研究性思維，熟悉和了解本學科最新的科技動態，開闊專業視野，豐富教育教學內容，提升教育教學水平，提高人才培養質量。可見，科研可以反哺教學，但這種反哺需要遵循正確的路徑，只有懂得和熟悉有效路徑，才能及時高效地反哺教學。文獻[4]主要針對高職院校的科研反哺教學，筆者認為很好。我校是本科院校，不是高職院校，但文獻有些觀點對本科院校仍然具有參考價值。經過歸納，筆者認為適用于本科院校的主要有下幾點。

1.營造科研氛圍，促進科研與教學結合。對于本科院校，科研氣氛較濃厚。常州大學是教學科研型高校，近年來科研成果顯著，如國家級項目逐年增加，也獲得了一些國家級科研獎，高檔次的教學成果也較多。科研論文質量和數量增多，有的達到國際頂尖水平。專利申請數量和授權專利數量在江蘇省名列前茅，這些豐碩的科研成果為反哺教學打下了良好的基礎。

2.積累科研資源，創造科研條件。教師要樹立“科研資源在企業”的意識，建立企業技術課題項目庫。通過校企對接，解決企業生產中的技術難題。很多本科畢業生的畢業課題、科技創新大賽的課題均來自于企業需要解決的技術課題，學生感到學到的知識能用于實際生產，所以興趣很高，動力很足。當然，必須循序漸進才能提高科技創新能力。

3.注重學科交叉對于科研和教學的影響。學科融合和交叉，從不同的側面分析事物就能獲得新的視野。例如諾貝爾物理學獎得主、法國物理學家P.G.De Gennes把凝聚態物理知識運用于高分子科學，獲得了巨大的成功。一個科技問題的解決，可能有不同的方法，但不同方法解決的效果可能差別很大。所謂“他山之石，可以攻玉”。在流變學研究中，存在兩種模型：唯象模型與分子模型，模型雖然不同，卻能得出一致的結論。這是值得深入探討的。

在浙大校報資料上，流變學專家范西俊教授說，有了工科的背景，再有了力學的功底，等于理論插上了翅膀。已故華裔澳大利亞學者鄭融于2009年在科學網博客中寫到。這些年來，我們看到流變學這股春風吹開了大大小小的花朵，也看到了它在某些領域的碰壁和衰退，更注意到了風向隨著時代的進步而改變。高情逸韻住何方？只有創新，才能避免衰退。流變學還有很多未知領域需要開發研究。

在科學研究和教學中，學習一點哲學是有益的。哲學是科學的科學，是“聰明學”。比如在模具設計中存在辯證法。考慮塑件壁厚時，塑件壁厚太厚不好，因為太厚形成溫度梯度，容易產生內應力以及氣泡、縮孔；太薄不好，流動阻力大，容易出現不完全充模。同樣的，澆注系統中的澆口也有類似的問題。澆口小、剪切速率大、摩擦生熱使得塑料熔體溫度升高，對于一般的假塑性流體，有利于增加流動性。但澆口小，澆口兩側的壓差增加，流動阻力增加。澆口大，則澆口凍結時間長，而且澆口切除困難。所以，塑件注塑成型常用小澆口。這是矛盾的一般性，但矛盾又存在特殊性。例如在有些情況下不宜采用小澆口，而應采用大澆口，如熱敏性塑料、接近牛頓性流體的塑料、大型塑件等，因為在這些情況下，小澆口的優勢發揮不出來，采用大澆口反而有利。

再就是要獨立思考，不要人云亦云。例如，在本科畢業生做畢業設計時，對硅橡膠與三元乙丙橡膠（EPDM）進行共混，發現兩者相容性差。為了提高相容性，加入少量偶聯劑到硅橡膠與EPDM的混合物中，發現相容性提高了。在畢業答辯時，有人提出偶聯劑只能改善填料與高分子之間的相容性，不能作為高分子材料之間的相容劑。但是筆者認為，一件事情正確與否，要以事實為依據。事實上偶聯劑改善了硅橡膠與EPDM之間的相容性，這說明加入偶聯劑是有效果的。再查閱文獻，發現也有文獻支持這個觀點，可見要有懷疑精神，要獨立思考，才能有所創新。

三、結語

作為高校教師，要營造科研氛圍，創造科研環境，積累科研資源。除了獲得科研成果造福人類，還能用科研經歷和科研思想教育學生，在科研和教學中，要獨立思考，注意學科交叉，理解科學中的哲學。

參考文獻：

[1]夏芳.高校英語教師科研和教學融合的研究[J].中外教育研究，2011，（5）：21-24.

[2]鄺小軍.高校科研獎勵制度運行的實證研究[J].科技進步與對策，2007，（4）：16-21.

[3]周長春.高校分類分層標準的探索[M].北京：研究出版社，20102.

[4]張登宏.高職院校科研反哺教學路徑研究[J].職業技術教育，2010，31（17）：75-78.

[5]周長春.高校分類分層標準的探索[M].北京：研究出版社，2010.

[6]P.G.德熱納.高分子物理學中的標度概念[M].吳大誠，劉杰，朱譜新，等，譯.北京：高等教育出版社，2013.

[7]沈盛.紀念王立剛同學[EB/OL].浙江大學報（網絡版），2002.

[8]科學網博客[EB/OL].

http：//blog.sciencenet.cn/home.php？mod=space&uid=38063&

do=blog&id=225163