包裝工程專業高分子化學與物理課程教學改革探索

王保營，陳威風，丁艷紅，康星雅，王 麟，張 巖

(河南牧業經濟學院，河南 鄭州 450046)

包裝工程專業是一個涉及材料、力學、機械、藝術等多學科交叉的綜合專業，高分子化學與物理知識與包裝材料、包裝印刷、包裝工藝等課程的知識內容密切相關[1]。高分子化學與物理作為包裝工程專業的專業基礎課之一，在我校包裝工程人才培養方案中，它是銜接無機化學、有機化學等化學公共基礎課和包裝材料學、包裝印刷、軟包裝材料、運輸包裝等專業課程的重要課程，對實現應用型人才的培養目標和"以材料為基礎"的學院專業發展定位具有十分重要的意義。但由于高分子化學與物理屬于化學學科中較高層次的專業課程，在非化學專業的包裝工程專業中開設該課程，對于教師的教學和本科學生的學習都存在不小的挑戰：一方面，對教師來說，該課程由于包含高分子化學和高分子物理兩門課程的內容，教學上普遍存在內容多、各知識點銜接不夠、課時不足等問題；另一方面，對包裝工程的本科生來說，該課程內容較抽象、理論性較強，學生相關知識儲備不足，理解困難，這最終影響了該門課程的教學效果和學生的學習興趣。因此，如何結合包裝工程專業特點和應用型人才培養要求，優化高分子化學與物理教學內容、改革教學方法和考核方式，進一步突出專業特色，推動包裝工程專業的教學改革，成為了高分子化學與物理課程教學改革的一項重要任務[2]。為此，我們結合我校近年來的教學實際，分別從教學內容、教學方法和手段、課堂內外教學、過程監管和考核方式等方面，進行了相關的改革探索和實踐。

1 優化教學內容，選定合適教材

教材是學生學習的第一手資料，也是教學內容組織的重要載體，對教學活動的實施和學生學習興趣、自學能力的培養具有重要影響。在教材的選取上，我們結合了當前工科教育中的成果導向(Outcomes-Based Education，OBE)理念，首先分析了包裝工程專業學生的基本學情：即學生具備基本的無機化學、有機化學知識，但系統性差、尚不具備系統理解和運用化學知識的能力。其次，我們根據包裝工程人才培養方案中相關無機化學、有機化學、包裝材料學等課程前后關系，強化了課程的銜接作用。在既定的人才培養目標下，從教學內容對學生畢業時應具備能力的支撐作用出發，對教學內容進行了認真的分析、篩選和組織。如高分子化學部分以逐步聚合反應、自由基聚合反應等高分子合成的基本原理、概念為重點，并強調高分子合成時分子量控制對高分子材料性能的影響，使學生樹立起高分子的基本的概念，理解高分子的合成原理。而在高分子物理部分，則重點以結構-性能之間的關系為主線，講授高分子材料基本的熱力學、機械力學、高分子溶液的性質和在包裝中的應用，強化高分子化學與物理知識與包裝工程專業的對接，為他們進一步學習包裝材料學打下基礎。在優選教學內容的基礎上，我們選定了魏無際等編著的《高分子化學與物理基礎》(第二版)[3]作為教材。另外，為方便學生自學，作為教材的補充，我們還為學生推薦了多種相關的參考書目。

2 調整教學方法，豐富教學手段

課程教學方法和手段直接影響著課堂的教學效率和效果，如何在有限的學時下，將龐雜的高分子化學與物理課程知識優化整合，高效地完成師生間的教學活動，課程教學方法和手段的設計與調整就顯得尤為重要[4]。第一，要改變以往以知識體系為主的學科教育方式，向以邏輯體系為主的能力教育方式轉變。包裝工程專業要求學生對高分子化學與物理知識的掌握要有一定的寬廣性，但不追求知識體系上的完整性。因此，在課堂教學中，教師要改變傳統的以講授式為主的教學方法，多采用啟發式、討論式、探究式教學，提高學生的參與度，積極引導學生思考，注重學生邏輯思維和思辨能力的培養。第二，在教學手段上，可以采用多樣化的教學手段，如實物、圖片、視頻、動畫等，也可以結合專業的高分子模擬軟件，進行隨堂模擬演示，以形象化的方式幫助學生理解抽象的高分子概念和枯燥的理論，提高學生的學習興趣。如在講授高分子的鏈結構和熱力學轉變時，可以采用分子動力學模擬軟件，模擬高分子不同溫度下的構象轉變及在玻璃化轉變前后的聚集形態，增強學生對相關知識的理解。第三，理論聯系實際，加強與包裝工程專業的結合。由于學生在學習高分子化學與物理課程時，還未涉及到專業核心課程的學習，他們不能充分理解學習高分子化學與物理知識在他們學習專業課程中的地位和作用，對學習高分子化學與物理的“實用性”存在疑惑。因此，在教學過程中我們要將高分子知識與包裝工程專業相關的知識結合起來，通過實際包裝選材、包裝結構設計、包裝印刷、包裝工藝的舉例，讓學生理解高分子材料在包裝工程中的廣泛應用。如在講授聚乙烯的自由基聚合時，可以結合聚乙烯的直鏈結構講解聚乙烯包裝薄膜為什么具有較好的阻濕性但阻氣性差，為什么聚乙烯薄膜常作為復合包裝的熱封層等。

3 以學生為主體，連通課內課外

高分子學科發展日新月異，高分子化學與物理知識博大精深，僅靠課堂四五十分鐘的教學活動是不可能完全實現高分子化學與物理課程的教學目標的。因此，教師在課程的教學過程中，要注重“授人以漁”，以學生為主體，充分調動學生的積極性，將課上課下、課堂內外連通起來[5]。如高分子化學與物理課程通常設有實驗課，但由于包裝工程專業的課時限制，高分子化學與物理實驗課未能開設，這導致學生對一些理論知識缺乏感性體驗，也影響著將來他們開展包裝材料類課題的畢業論文。為解決這一問題，我們結合包裝工程專業的特點，設計了多個課外實驗，如流延法制備高分子薄膜、高分子薄膜的基本性能表征、高分子材料的溶解性實驗等，供感興趣的學生進行課外實驗。另外，還成立了興趣小組，選定一些專題內容，給各小組布置任務，由各小組課下查閱資料或開展實驗完成，這些活動豐富了課堂教學內容，引導學生學習了高分子學科前沿知識，拓寬學生的視野，提高了學生的自學能力。

4 加強過程監控，改變考核方式

考核是檢驗和反饋教學效果的重要手段，也是激勵學生學習和鞏固知識的有效方式[6]。為了更加客觀準確的評價教學效果和學生的學習成績，我們在以往平時與期末考試相結合的考核方式的基礎上，更加注重了對教學過程的監控和對學生學習過程的考核。我們采取了定期調查問卷的形式去跟蹤反饋教學質量，根據學生反饋的學情及時調整教學策略。在學生成績評定上，我們以學生的學習態度和平時表現為主要評價依據，通過學生課堂互動提問、課下師生交流、興趣小組參與積極程度等評價學生學習的積極性和主動性。另外還設置了期中考核，通過期中考核對學生建立一種預警，及時糾正他們在學習過程中出現的不良習慣。

5 教學效果

經過近幾年的教學實踐證明，通過優選教學內容和教材、豐富教學方法和手段、連通課內課外、加強過程監控和改變考核方式等途徑，能有效地提高高分子化學與物理的課堂效率，增強學生學習的積極性和主動性，師生反應良好，取得了良好的教學效果。