高分子材料分析測試與研究方法教學改革探索

摘 要：高分子材料分析測試與研究方法是高分子材料科學與工程專業的專業基礎課。針對其內容多而零散，結合專業需要，進行教學內容的調整和教學要求的改進。教學中采用案例教學法與多媒體手段相結合，重視實踐應用，同時配合綜合性、設計性實驗，使枯燥的知識變得易于接受，學生的學習由被動變得更為主動，同時提高與鍛煉學生的科學思維和創新能力。

關鍵詞：教學改革 材料測試方法 綜合實踐

中圖分類號：G420 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）05（b）-0114-01

高分子材料分析測試與研究方法是高分子材料科學與工程專業的一門專業基礎課，課程中主要介紹了高分子材料研究中最常用的材料測試及分析方法，比如高分子結構鑒定方法、分子量及分子量分布研究方法、高分子材料形態與形貌表征方法、高分子材料熱分析方法等，針對這些分析方法的基本原理、儀器構成及實驗技術等內容[1]。本課程的目的是使學生熟悉和了解高分子材料分析及測試方法和各種方法在高分子材料科學與工程領域的應用，掌握各種方法的基本原理，同時能夠根據研究和應用的需要，選擇合適的分析測試方法和手段，并能設定合理實驗方案，運用所掌握基本理論對實驗結果進行分析。

這門課程的學習能夠構建該專業的本科生相應的知識結構體系，也為他們的畢業論文、高分子材料專業的研究以及以后開展生產實踐等奠定必要的基礎，但課程內容涵蓋面大，涉及的測試方法彼此相互獨立，幾乎沒有聯系，課程整體缺乏系統性，導致學生對每種測試方法的認識都是獨立的。但是在實際應用生產中，通常會用到材料的多種分析測試方法相互驗證、相互補充，從而得到有關材料更準確可靠的成分、結構以及性能等的信息[2]。因此，如何組織教學內容，理清知識的內在聯系，選用恰當的方法進行教學，我們進行了高分子材料分析測試方法教學改革探索，以期獲得更好的教學效果，激發學生的學習熱情和創新精神。

1 教學內容和教學方法的改革

高分子材料的測試分析方法已經有五六十種之多，每種測試方法的基本原理與量子力學、磁學、光學和聲學等物理知識密切相關，理論基礎要求很高。高分子材料科學與工程專業學生學習這門課程的目的是掌握各種儀器的原理及操作過程，并利用儀器測試結果對所研究材料進行分析。在當前出版的教材中也多是一個章節介紹一種方法，這種相互間缺乏邏輯性聯系的知識給學生的學習帶來一定的障礙。因此，根據高分子材料專業的特點和這門課程的要求，選擇必要并且合適的測試方法作為教學內容，并將這些零散的知識進行總結和分類，使之系統化與邏輯化。通過一定的方式將這些看似相互獨立的測試手段聯系起來。在教學中還要重點突出，詳略得當與輕重分明，以便于學生的掌握和理解，每種儀器的原理和結構簡略介紹，而各種儀器的應用、樣品的制備方法及如何分析測試、分析數據結果上進行重點介紹，其核心是對知識的理解與運用。

在教學過程中，因材施教，運用學生樂于接受的邏輯形式，激發學生的學習興趣和學習積極性。然而，讓學生從被動接受知識轉化為主動自覺地學習知識為教學的根本任務，使學生能夠具備分析問題和解決問題以及獨立思考的能力。通過啟發式教學模式，引導學生按照“發現問題—分析問題—解決問題”的思維發展過程，通過問題的提出，探索解決問題的方法。對于“高分子材料分析測試與研究方法”課程的教學，可對教學內容進行問題情境設計，組成教學問題，形成按順序解決的教學問題邏輯鏈條，讓學生不僅知其然，還要知其所以然，即測出的數據和結果是如何得到的。從而激發學生找到解決問題的興趣。

2 案例教學法與多媒體手段

材料測試方法這門課，有很強的理論性和實踐操作性，采用案例教學的方式可能會取得更好的教學。案例教學就是一種特定的教學方法，即在根據教學目的和教學大綱的要求，在教師的指導下，通過對案例的閱讀、思考、分析、討論和交流等活動，使學生掌握分析問題和解決問題的方法或道理，從而提高他們分析問題和解決問題的能力，同時加深對基本概念和原理的理解[3]。多媒體教學的好處具有易于調動學生的多種感官來接受信息，而且能在很短的時間內以圖文并茂、有聲有色的形式展現大量的內容，從而提升課堂教學的信息量，也容易使學生的學習興趣得到激發。因此，在每個重要的章節學習完之后，要帶領學生進行相關實驗是非常重要的環節。對部分實驗，如紅外光譜圖，可以將儀器的結構，操作和結果分析利用多媒體呈現在課堂上，同樣也可以起到很好的效果。通過案例教學與多媒體相結合，可以很方便地引領學生去觀看和分析，充分調動了學生學習的積極性和主動性。

3 理論與實驗教學的聯系

“高分子材料分析測試與研究方法”是一門理論與實際聯系緊密的課程。實踐證明，課程內容僅僅通過口頭講解，很難達到好的教學效果。學生除了要掌握用到的測試方法的原理、結構和操作過程以外，更需要掌握如何分析實驗數據，如何處理實驗結果、找出圖譜與材料性能之間的關系。實驗教學的過程中，教師可以將本學院相關研究方向的科研成果學生參與的相關創新活動的題目融入到課堂教學中，讓學生能系統理解相關測試技術在科研實際課題中的應用。教師可以根據實驗內容設定一定點問題，通過指導學生查閱相關資料來解決，使學生掌握高分子材料中綜合分析處理問題的方法，并養成積極思維與勤于思考的習慣。這對培養學生分析問題和解決問題的能力、獨立分析處理高分子材料科學問題有著十分重要的作用和現實意義。

4 結語

在“高分子材料分析測試與研究方法”課程的教學中，首先要根據現有的條件和專業的要求精心選擇教學內容，然后對其進行邏輯性和系統性的編排，加深對整個知識體系的理解。針對理論性較深同時實踐性又較強的課程特點，采用案例教學法與多媒體教學相結合，提高學生學習興趣，增強學生的動手能力。理論與實踐相結合可以培養學生主動學習、探索以及靈活應用知識的能力，對他們今后的工作將是一筆寶貴的財富。

參考文獻

[1]陳厚.高分子材料分析測試與研究方法[M].北京：化學工業出版社，2011.

[2]姜燕.提高“現代材料測試方法”實驗教學質量的思考[J].科學咨詢（科技·管理），2012（4）：91-92.

[3]張家軍，靳玉樂.論案例教學的本質與特點[J].中國教育學刊，2004（1）：48.