高分子材料表征與測試實驗教學內容及評價方式改革舉措
——以北方民族大學材料學院高分子材料專業為例

張守村,吳文利,王錦濤

(北方民族大學 材料科學與工程學院，寧夏 銀川 750021)

高分子材料表征與測試實驗教學內容及評價方式改革舉措
——以北方民族大學材料學院高分子材料專業為例

張守村,吳文利,王錦濤

(北方民族大學 材料科學與工程學院，寧夏 銀川 750021)

高分子材料表征與測試實驗是促進理論課程教學，提高學生實踐動手能力的重要課程。按照2014版培養方案(修訂前)，該課程在內容設置、評價方式方面存在嚴重問題，不利于激發學生學習的積極性、主動性。借助2014版培養方案修訂時機，該課程從教學內容和評價方式方面進行了全面改革，更加重視課程內容的設置與專業的相關性，突出評價方式對課堂教學的激勵作用。

高分子材料表征與測試實驗;教學內容;評價方式;課程改革

北方民族大學地處西部，是一所民族院校，承擔培養民族地區經濟發展所需要各方面人才的重任。就產業發展而言，材料產業的發展年貢獻產值2萬億以上，高分子材料的發展更是義軍突出，少數民族地區高分子材料產業的發展相對落后，急需高分子材料方面的專業人才。作為高分子學科的重要組成部分，高分子材料表征與測試是從事高分子產品質量檢測、新產品開發等方面工作所必需掌握的一門重要課程。學好該門課程也為學生參與創新項目、畢業設計等方面打下良好基礎。作為課程的實踐部分高分子材料表征與測試(實驗)是進一步鞏固課堂所學理論知識，培養學生的動手能力、觀察能力、分析/解決問題能力的重要課程[1-3]。北方民族大學材料學院設備資產接近1個億，為開展儀器分析教學提供了堅實的基礎。

1 教學現狀分析

根據2014版培養方案(修訂前)，高分子材料表征與測試實驗課程的教學過程主要存在四大問題：其一，高分子材料表征與測試實驗是一門獨立開設的實驗課， 只有16學時，開設的實驗項目只有四個，分別是紅外光譜實驗、原子吸收光譜實驗、氣相色譜實驗、掃描電子顯微鏡實驗(包括形貌分析和能譜分析兩個實驗)，開設課時偏少、項目偏少，無法涵蓋理論課程的教學內容；其二，教學班級約有80余學生(兩個班級)，相應實驗項目對應的儀器設備只有一臺，生/儀器比明顯偏高，導致實驗課主要以儀器操作演示為主，學生親自動手操作設備的機會偏少，不利于提高學生的動手能力；其三，所開設的實驗項目其內容很少與高分子材料的分析有關，如紅外光譜分析所選實驗是測定苯甲酸的紅外譜圖，原子吸收光譜分析則是測定自來水中鈣鎂的含量，氣相色譜分析則是測定乙酸乙酯中水的含量等，這些項目的選擇不利于加深學生對高分子材料結構與性能的認識；其四，在學業評價方面存在明顯的不足，學生參加實驗項目時，不夠專注，許多同學在一旁玩手機、閑聊，實驗報告相互抄襲，這無法從評價方面督促學生認真學習該課程。

針對教學過程中出現的問題，學校也及時啟動了2014版培養方案的修訂工作，借助此良好時機，本專業對該課程也從教學內容、教學方法以及評價方法方面進行了全面的改革.

2 教學內容/方法改革措施

考慮該課程的重要性，將該課程的學時從16學時調整到32學時，課程所開的實驗項目由原來的4個增加到8個，并刪除了原有的原子吸收光譜分析、掃描電子顯微鏡能譜分析實驗。新開設的項目包括紫外光譜分析實驗、紅外光譜分析實驗、氣相色譜分析實驗、凝膠滲透色譜實驗(GPC)、熱重分析實驗、示差掃描熱分析實驗(DSC)、材料力學性能分析實驗、掃描電子顯微鏡實驗，所選實驗項目幾乎涵蓋了理論課程的各種分析方法。這種設置方式有利于學生結合具體操作過程加深對理論課程的理解和對知識的靈活應用、有利于學生實踐動手能力的提高。

在具體實驗內容的選擇方面充分考慮專業的特點，將高分子材料作為主要的檢測與表征對象，并加強了不同實驗項目之間的關聯，這種設置方式有利于提高學生的專業素養。為了提高學生的專業素養，對每一個項目實驗內容的設置也不是孤立的，而是相互聯系的，如對苯乙烯-b-聚乙二醇-b-聚苯乙烯三嵌段聚合物(PSt-b-PEO-b-PSt)的測試，實驗內容的設置不僅僅測其某一方面的特征，而是測其多個方面的特征。例如，首先測試其紅外光譜，學生可通過對比譜圖，發現原料、中間體、嵌段聚合物在結構上的不同；其次測其紫外吸收光譜，觀察該嵌段聚合物的紫外吸收情況，通過計算也可以得到PSt嵌段的聚合度；其三，通過對原料、中間體、嵌段聚合物的GPC測試，可得出原料、中間體、嵌段聚合物的分子量及其分布；其四，利用嵌段聚合物PSt-b-PEO-b-PSt作為表面活性劑調控苯乙烯等單體的聚合，通過SEM測定乳膠粒的粒徑等。通過以上實驗的綜合設置，學生既可以學習高分子材料的分析測試方法，又可以掌握高分子材料結構與性能的關系。同時指導學生如何正確的選擇分析測試手段，培養學生的基本科研素養。

在課堂組織方面，在設備臺套數無法增加的情況下，就要考慮如何充分利用現有的資源。為此，在課堂組織方面，將全班同學分成5～10人一組，對每一種儀器分析手段設置足夠的綜合性實驗項目，保證每一位同學都有機會上機操作。為保證充分利用課堂時間，實驗前跟每一組的同學約好上機實驗時間，有序進行實驗。這樣就避免了學生的扎堆現象，提高教學效果。

3 課程評價改革措施

根據2014版培養方案(修訂前)，該門課程的評價方式為考查，學生的期末成績主要是平時實驗報告成績的平均值。這種評價方式完全忽略了學生的平時表現，經常造成平時學習不認真的學生得到高分的現象，這顯然不合理。為了督促學生充分利用有限的時間，本門課程同時進行了課業評價改革，制定的措施如下：

學生的學業成績由兩部分組成，平時成績(50%)+期末考試成績(50%)，總分100分。

3.1 平時成績(50分，50%)

(1)出勤率10，每缺課一節扣2分，完全被扣完的同學將作退課處理。

(2)課堂表現10分，分為四個等級。

等級一，課堂上認真學習，能非常規范的操作設備，或即使不能熟練的操作設備，且能積極主動的詢問老師和同學，最終掌握了使用方法，記分10～8；等級二，課堂上能認真學習，較為熟練的操作設備并且完成了實驗任務，記分7～5；課堂上不注意聽講，不能熟練的使用設備，也不能積極主動的學習，但在同學的幫助下能夠完成實驗任務，記分4～3；課堂上完全不注意聽講，也不協助同組同學完成實驗任務，學習過程完全應付，記分2～0分。

(3)實驗報告上交情況 10分；

每缺一次實驗報告扣2分，扣完為止，并作退課處理。

(4)實驗報告成績 20分，分為四個等級。

實驗報告能夠獨立完成且非常規范，沒有抄襲現象，計分20～15分；實驗報告能夠獨立的完成，沒有抄襲現象，實驗報告較為規范，但書寫潦草，計分15～10分；能夠完成實驗報告，但很不規范，書寫潦草，不存在抄襲現象，計分10～5分；實驗報告書寫潦草，存在抄襲現象，計分4～0分。

3.2 期末考試成績(50分，50%)

期末考試分為兩部分，筆試部分25分和上機部分25分，其中上機部分的考試采取抽簽的形式，即根據課程學習的內容，設置一定量的題目，讓學生抽簽選題，然后完成相應的實驗項目。

4 結束語

高分子材料表征與測試實驗課程改革完全符合本專業的人才培養目標，是較2014版培養方案(修訂前)一個質的飛躍。通過本次改革，激發了學生學習的積極主動性，提高了學生的綜合素質，也符合創新性人才的培養原則。另外，高分子材料表征與測試實驗課程的開設受到師資、儀器設備等資源條件的限制，只有不斷推進該課程的教學研究，才能找到一種與時俱進、更適合本專業學生發展的教學手段和方法。

[1] 袁 霖,袁先友,張 敏,等.儀器分析實驗課程考試改革與教學改革探索[J]. 廣州化工, 2015, 43(19): 166-167.

[2] 馮 麗,張慧莉,王愛英,等.淺析《現代儀器分析》課程教學存在的問題及對策[J]. 廣東化工, 2015, 42(10): 196-197.

[3] 馬祥英,陳其鋒,許海棠.儀器分析實驗課程改進與實踐[J].實驗科學與技術, 2013, 11(2): 76-78.

CurriculumReformofPolymerMaterialCharacterizationandMeasurementExperimentinTeachingContentandEvaluationMethod

ZhangShoucun,WuWenli,WangJintao

(College of Materials Science and Engineering, Beifang Minzu University, Yinchuan 750021, China)

The "Polymer material characterization and measurement experiment" is an important course that improves the teaching effect of theoretical courses and the students' practical ability. According to the 2008 edition training program, the course exists in serious problem in content settings and evaluation of student, which doesn't arouse the study enthusiasm of the students. Take full advantage of the chance of the revision of the 2014 training program, this course carries out the comprehensive reform in teaching content , methods, techniques and academic assessment. The revision pays more attention to the relevance setting between the curriculum content and the specialty, especially pays more emphasis positive stimulus of the evaluation method.

polymer material characterization and measurement experiment; teaching content; evaluation method; curriculum revolution

2017-10-06

北方民族大學校級教育教學改革項目，2016JY1003

張守村(1979—)，山東日照人，博士，講師，主要從事高分子材料表征與測試及實驗的教學研究工作。

G642.0

A

1008-021X(2017)22-0141-01

(本文文獻格式：張守村,吳文利,王錦濤.高分子材料表征與測試實驗教學內容及評價方式改革舉措——以北方民族大學材料學院高分子材料專業為例[J].山東化工，2017，46(22)：141，143.)