應用型人才培養背景下高分子物理教學改革與實踐

李麗霞

(衡水學院 應用化學系，河北 衡水 053000)

2015年10月，教育部、國家發改委與財政部共同頒布了《關于引導部分地方普通本科高校向應用型轉變的指導意見》，為地方本科院校的改革與轉型發展繪制了目標藍圖。高校轉型發展的最終目標是培養大批量且高素質的適應于社會發展需求的應用型本科人才。衡水學院作為衡水地區唯一高校，肩負著為地方培養人才、服務地方經濟等重要職責。高分子產業是衡水地區的重要支柱產業之一，其中工程橡膠的生產總值占據全國的一半以上。衡水學院2011年開設了高分子材料與工程專業，經過幾年的不斷發展，為適應學校向應用型院校轉型的發展戰略，目前該專業的培養目標定位是培養一批適應經濟社會發展需要，德智體美勞全面發展，具有良好人文、科學素養和社會責任感，掌握高分子材料與工程的基本理論、基本知識和基本技能，具備較強的實踐能力、創新精神和可持續發展的專業能力，能夠在材料、化工等領域從事產品研發、工藝設計、質量檢驗等工作的應用型高級專門人才。

高分子物理是高分子材料與工程專業非常重要的專業基礎課之一，主要研究的是聚合物材料結構與性能的關系及其內在規律，是聯系高分子材料的設計、合成與加工、應用的橋梁，同時與實際生活中的應用密切相關[1]，該課程學的好壞直接影響到學生后續相關課程的學習，同時也將影響到未來的發展。在沒有開設本專業之前，學校設有高分子方向模塊，那時候就已經開設了高分子物理課程，筆者一直從事該課程的教學。通過這幾年的教學實踐，結合當前學校及專業的發展背景，為使教學與應用型人才培養目標保持一致，筆者在教學過程中進行了以下改革和探索。

1 優化教學內容

考慮到學校應用型人才培養目標以及本專業學生的基礎較差，本著“夠用、扎實”的原則，在講課時強化了核心內容，淡化一些復雜的數學推導過程，有的甚至可以不講或略講。例如：高分子鏈的構象統計理論這一節中有大量的數學推導過程，本身理論比較復雜，且涉及到高等數學等知識，在以往的講解過程中，學生普遍反映內容乏味、枯燥、聽不懂，難以理解。但是這些內容如果完全不講，學生對相關理論和其中的重要概念就不能很好的理解，理論基礎經不起推敲，畢竟學生的基礎要扎實；如果還像之前那樣詳細地講解，不僅會耗費大量課時，學生也會失去興趣，不愿意聽課。為解決這一問題，在教學中嘗試把關鍵點和關鍵數學公式列出，講解其重要意義，并布置相關具有代表性的習題，讓學生在運用知識求解習題的過程中去理解這些內容，課下可以通過QQ、微信等網絡工具與學生進行交流，對有需要的學生進行輔導。另外結合衡水地區相關產業的生產與發展實際進行授課，例如衡水的橡膠產業比較發達，可以抽時間深入企業調研，在相關章節“橡膠彈性”這一章中把在企業中的獲得資料和訊息傳遞給學生，使學生更能感同身受，不再排斥枯燥乏味的理論知識，從而有更深刻的理解。

2 改進教學方法

本課程主要采用課堂授課模式，教學方法相對單一，時間長了，學生容易倦怠，學習興趣下降，筆者嘗試采用了多種教學方法。例如采用問題驅動教學方法[2]，在講解內容之先設置幾個小問題，這些問題一定是生活中常見的、有趣的，這樣會在一上課就吸引了學生的注意，使他們帶著問題去聽課，想“一探究竟”。這種方法使學生對內容的理解，鞏固，甚至是將知識拓展到實際生活中，都會達到良好的教學效果。以聚合物粘彈性中內耗為例，比如提出問題“為什么在高速公路上行駛的汽車內胎更易爆破？”，對于這樣一個與實際生活比較貼近的例子，學生很有興趣“一探究竟”，帶著這樣一個問題再聽老師后面的講解，對聚合物內耗的知識的理解就會更容易，等學生理解了課上內容，然后引導學生再去拓展其他相關的實例，例如有的學生提出“會堂隔音材料”的例子，這樣就加深鞏固了內耗的知識，通過這樣的教學過程，學生既理解了基本的知識又可以達到知識的應用。另外在教學過程中選取一些問題，開展課堂討論教學，也同樣起到了事半功倍的效果。課堂討論是師生互動的一種非常好的形式，既能發揮教師的主導作用，又能體現學生的主體作用。當然在具體實施的過程中，還要根據學生的實際情況，積極調動絕大多數的學生進行討論，要在課前布置討論題目，給學生至少一周的時間進行準備，課上鼓勵學生多發言，對表現好的學生進行表揚，對表現不好的也要多鼓勵，充分發揮討論課的作用，提高學生的學習興趣和教師的教學質量。

3 改革教學手段

受到時間和空間的限制，傳統的通過教師課堂傳授知識的教學手段已無法滿足當前學生的學習要求，也使學生與教師的交流、溝通受到一定的限制。當今時代，隨著互聯網技術的迅猛發展，將互聯網技術應用到教學過程中，使得教學與學習更加個性化[3]。在課堂上通過多媒體提供感性材料將抽象的知識點以具體、直觀、形象的形式展示給學生，例如在講聚合物粘彈性的力學模型時，可以制作Flash動畫，播放動畫前先讓學生思考施加外力和撤除外力時模型中彈簧和黏壺的變化過程，使學生在腦海里形成一幅動畫，再結合Flash動畫的演示，可以加深印象，幫助理解；課下通過建立微信客戶端或者是QQ群，將課件、相關資料等傳送給學生，供學生隨時隨地學習；針對課程內容多，難度大的問題，可以錄制微課，把一些重要的但是又難懂、難以理解的知識、概念錄制成一個個簡短的微視頻，將錄制的微視頻與學生在網絡上共享，這樣可以使學生把一些在課堂上沒有完全理解的知識，通過觀看微視頻的形式進行鞏固學習，幫助其理解內容。

4 加強理論與實踐的聯系

高分子物理是一門基于實驗和實踐的課程，很多的理論都是建立在實驗的基礎上的[4]。在講授高分子物理時一定要理論結合實踐。平時的教學過程中，不僅僅是將書本上的理論知識傳授給學生，還要引導學生發現和收集生活中的高分子材料以及與理論知識相關的現象，運用所學的知識去解釋這些現象，這樣對知識的掌握才會融會貫通。例如在講解聚合物的玻璃化轉變理論的時候，以泡泡糖為例[5]引入玻璃化轉變的概念，泡泡糖剛拿出來的時候是不易發生較大的變形的，但是經過咀嚼之后就可以產生非常的形變，這一現象與它的玻璃化轉變相關。泡泡糖的主要成分是聚醋酸乙烯酯，玻 璃化轉變溫度是28℃，室溫處在它的玻璃態，但是咀嚼之后就進入到它的高彈態，高彈態的聚合物在小外力的作用下即可發生較大的形變。學生在聽完這個例子后，對玻璃化轉變概念就會有一定的認識，且印象會很深刻。同樣相似的例子生活中還有很多，學生可以自己去發現，去解釋。

另外要加強實踐教學環節，優化高分子物理實驗項目，通過在企業實際的調研，從企業中獲取實驗的試樣，在實驗過程中進行測試，分析，讓學生能夠近距離的接觸一線企業的產品信息，對自己的專業將會有更具體的、更深刻的認識。近幾年來，通過學校的不斷努力，開拓了更多的實習實踐基地，每年都有組織學生去高分子相關的企業、工廠進行學習，學生都會有比較大的收獲。例如去衡水新光新材料有限公司進行實習，在實習過程中，學生們見識了很多在學校沒有的先進儀器設備，認識了高水平的研發團隊，參觀了大型的生產設備，在工程師對企業和產品的介紹中感受到高分子材料的廣闊發展前景。

在高分子物理的教學過程中，通過優化教學內容、改進教學方法、改革教學手段、加強理論與實踐的聯系等措施，使學生更容易理解高分子物理的基本知識，掌握重要的內容，在學習過程中不斷提高專業素質。使課程的教學效果更好，教師的教學水平也能得到進一步的提升，為培養應用型人才添磚加瓦。