復(fù)合材料專業(yè)《高分子化學(xué)與物理》課程教學(xué)探討

張娜 汪太生 張凱銘 杭祖圣

摘? 要：《高分子化學(xué)與物理》課程是復(fù)合材料專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，起著承上啟下的作用，對(duì)于后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)至關(guān)重要。我們根據(jù)復(fù)合材料的專業(yè)特點(diǎn)以及本課程的課程特點(diǎn)，并結(jié)合實(shí)際課堂的教學(xué)過程，分別從教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整與把握、利用啟發(fā)式教學(xué)引發(fā)學(xué)生思考、將課程理論聯(lián)系實(shí)際以及如何將本課程打造成復(fù)材專業(yè)的金課等四個(gè)方面對(duì)復(fù)合材料專業(yè)《高分子化學(xué)與物理》的課程教學(xué)進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：復(fù)合材料? 啟發(fā)式教學(xué)? 高分子化學(xué)與物理? 金課

中圖分類號(hào)：G642.4? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1674-098X（2020）08（a）-0222-03

Abstract： Polymer Chemistry and Physics is a basic course for composite material major，whichserves as a connecting link between the preceding and the following. It is very important for the study of subsequent professional courses.According to the professional characteristics of the major and thecharacteristics of this course itself， we discussed theteaching methods of the course from four aspects combined with the actual classroom teaching.These four aspects are the adjustment and grasp of teaching content， the using of heuristic teaching to trigger students' thinking， the combination of course theory with practice， and how to make this course into a gold course for the composite material major.

Key Words： Composite materials; Heuristic teaching; Polymer Chemistry and Physics; Gold course

對(duì)于材料類和化學(xué)類專業(yè)的學(xué)生，首先要學(xué)習(xí)的是四大基礎(chǔ)化學(xué)，包括有機(jī)化學(xué)、無機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、分析化學(xué)，在此之后，再學(xué)習(xí)相關(guān)的專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課程[1]。《高分子化學(xué)》和《高分子物理》這兩門獨(dú)立的課程是基礎(chǔ)化學(xué)課程之后[2-4]，高分子材料與工程專業(yè)的主修專業(yè)課程，但在南京工程學(xué)院我們把這兩門課合并為一門《高分子化學(xué)與物理》課程，作為復(fù)合材料與工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，對(duì)后續(xù)專業(yè)課程比如復(fù)合材料工藝學(xué)、材料復(fù)合原理、復(fù)合材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等的學(xué)習(xí)非常重要，所以對(duì)于復(fù)合材料專業(yè)來說，《高分子化學(xué)與物理》這門課起著承上啟下的作用，至關(guān)重要。由于復(fù)合材料專業(yè)對(duì)《高分子化學(xué)與物理》學(xué)習(xí)要求的側(cè)重點(diǎn)與高分子材料專業(yè)不同，所以對(duì)于這門課程的教學(xué)內(nèi)容與方式，要按照專業(yè)特點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整。接下來，我們將結(jié)合復(fù)合材料的專業(yè)需求，以及在實(shí)際教學(xué)過程中的思考，分別從教學(xué)內(nèi)容、啟發(fā)式教學(xué)、理論聯(lián)系實(shí)際以及如何將本課程打造成復(fù)材專業(yè)的金課等方面對(duì)《高分子化學(xué)與物理》的課程教學(xué)進(jìn)行探討。

1? 教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整與把握

在課堂教學(xué)中，教師應(yīng)根據(jù)教學(xué)大綱以及各章節(jié)內(nèi)容的重要性合理安排課時(shí)，在備課與授課的過程中要注重知識(shí)體系的構(gòu)建。對(duì)于任意一門課程，在課程內(nèi)容正式講授之前，不只是教師個(gè)人，也要讓學(xué)生對(duì)課程有整體把握，腦海中對(duì)各章節(jié)有清晰的框架。這樣，在實(shí)際講解過程中，無論是教師還是學(xué)生都能時(shí)刻把握課程的核心和重點(diǎn)，不至于太過鉆研細(xì)節(jié)而迷失方向。

比如，對(duì)于《高分子化學(xué)與物理》課程的第一節(jié)課，除了介紹課程概況以外，還應(yīng)該給學(xué)生講解課時(shí)分配以及相應(yīng)的章節(jié)內(nèi)容，向?qū)W生介紹課程重點(diǎn)與核心。以高分子化學(xué)部分為例，總課時(shí)26個(gè)，其中第二章縮聚及其它逐步聚合反應(yīng)6課時(shí)，第三章自由基聚合反應(yīng)10課時(shí)，第四章離子聚合4課時(shí)（陰離子聚合2課時(shí)，陽離子聚合2課時(shí)），第五章自由基共聚合4課時(shí)，第六章高分子的化學(xué)反應(yīng)2課時(shí)。很顯然，自由基聚合是最重要的內(nèi)容，相關(guān)內(nèi)容占有總課時(shí)為16個(gè)，超過總課時(shí)的一半，其次為縮聚等逐步聚合反應(yīng)。這兩種聚合方法是高分子材料最常用的制備手段，非常重要，不僅要學(xué)生熟知理論知識(shí)，還要會(huì)實(shí)際應(yīng)用，合成所需的高分子材料。而離子聚合以及高分子化學(xué)反應(yīng)部分分別占2課時(shí)，只要求大家了解相關(guān)聚合方法與聚合反應(yīng)。這樣總體介紹之后，學(xué)生就會(huì)知道各章節(jié)講述的聚合方法并不是同等重要，在課程學(xué)習(xí)過程中就不會(huì)感到迷茫與凌亂。

另外，對(duì)于復(fù)合材料專業(yè)的學(xué)生來說，《高分子化學(xué)與物理》不是他們的主修專業(yè)課，課時(shí)相對(duì)較少，所以在授課內(nèi)容上進(jìn)行了刪減，只要求掌握課程最主要的內(nèi)容以及他們后續(xù)專業(yè)課將會(huì)涉及的內(nèi)容。比如對(duì)于配位聚合部分，只講解配位聚合的特點(diǎn)以及了解配位聚合催化劑，而對(duì)于配位聚合機(jī)理則進(jìn)行了刪減;另外，課堂講授還去掉了開環(huán)聚合部分。這些內(nèi)容還處于不斷發(fā)展和更新的狀態(tài)，并且在實(shí)際生產(chǎn)中也并不常用，復(fù)合材料專業(yè)學(xué)生不需要去深究學(xué)習(xí)。

2? 注重啟發(fā)式教學(xué)，引發(fā)學(xué)生思考

對(duì)于像《高分子化學(xué)與物理》這樣的理論課程的教學(xué)，課堂教學(xué)是教學(xué)過程中的重要環(huán)節(jié)，課堂教學(xué)的好壞會(huì)直接影響學(xué)生的學(xué)習(xí)效果[5-6]。很多青年教師在課堂教學(xué)成果上都不甚理想，主要在于缺乏與學(xué)生的互動(dòng)，學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的積極性沒有被調(diào)動(dòng)起來。有的老師甚至只顧自己口頭講授，雖然備課很充分，對(duì)知識(shí)的講解也比較透徹，但是教學(xué)效果卻大打折扣。長時(shí)間被動(dòng)地接收知識(shí)會(huì)讓學(xué)生產(chǎn)生疲勞感，即使是對(duì)于認(rèn)真聽課的同學(xué)，教師連續(xù)兩節(jié)課不停地講授也會(huì)使學(xué)生學(xué)習(xí)效率下降。另外，還會(huì)有部分學(xué)生本身自控能力差，課堂上心不在焉，走神，玩手機(jī)，如果教師不做任何管理與改進(jìn)，那么這部分學(xué)生將會(huì)完全脫離這門課程的學(xué)習(xí)。

針對(duì)上述教學(xué)問題，教師應(yīng)想辦法使學(xué)生能積極主動(dòng)地參與到課堂教學(xué)的過程中。比如要求學(xué)生課堂做筆記，并檢查，作為平時(shí)考核的一部分;另外，在備課的過程中提前準(zhǔn)備一些既可以貫穿教學(xué)內(nèi)容，又可以引發(fā)學(xué)生思考的問題，讓學(xué)生從問題開始，自己主動(dòng)從教師的講授中去尋找問題的答案。通過這樣的啟發(fā)式教學(xué)，不僅學(xué)生可以主動(dòng)思考，讓問題增強(qiáng)他們對(duì)知識(shí)的渴求，而且通過提問環(huán)節(jié)可以加強(qiáng)與學(xué)生的互動(dòng)，調(diào)動(dòng)課堂積極性，了解學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度。

3? 注重理論與實(shí)際的結(jié)合

《高分子化學(xué)與物理》是一門理論聯(lián)系實(shí)際很強(qiáng)的課程，高分子基復(fù)合材料在日常生活中更為常見，因此在課堂教學(xué)的過程中，不僅要將理論知識(shí)講解透徹，更要將理論知識(shí)與實(shí)際生產(chǎn)過程以及實(shí)際產(chǎn)品相聯(lián)系，加深學(xué)生的理解與記憶。

例如，我們?cè)谥v解自由基聚合的實(shí)施方法時(shí)，不能只是單純地介紹四種聚合方法（本體聚合，溶液聚合，懸浮聚合，乳液聚合）的定義和特點(diǎn)，還要講解做什么樣的聚合物產(chǎn)品需要選擇怎樣的聚合方法，此時(shí)要舉出一些實(shí)際的例子，比如三大通用塑料聚氯乙烯的制備，基本上都采用的是懸浮聚合的方法，為什么采用這種聚合方法，學(xué)生需要思考聚合方法的優(yōu)缺點(diǎn)（水為介質(zhì)更環(huán)保;體系粘度低，溫度易控制，從而控制分子量;聚合物分子量高，產(chǎn)品性能好;產(chǎn)物后處理簡單，直接過濾可以得到聚合物樹脂顆粒）以及工廠實(shí)際生產(chǎn)的條件（效益和環(huán)保問題）。通過實(shí)際問題的考慮來掌握懸浮聚合的定義以及特點(diǎn)，不僅可以很好地掌握理論知識(shí)，還能學(xué)會(huì)如何去運(yùn)用這種聚合方法，從而達(dá)到學(xué)以致用的效果。

4? 打造復(fù)合材料專業(yè)高分子化學(xué)與物理“金課”

低階課堂、灌輸課堂、封閉課堂、重知輕行、重學(xué)輕思的課堂叫“水課”。高階課堂、對(duì)話課堂、開放課堂、知行合一、學(xué)思結(jié)合的課堂叫“金課”。低階課堂是低階層次的教學(xué)，掌握的是低階知識(shí)，形成的是低階思維，發(fā)展的是低階能力;高階課堂是高階層次的教學(xué)，掌握的是高階知識(shí)，形成的是高階思維，發(fā)展的是高階能力。比如對(duì)于《高分子化學(xué)與物理》這門課，如果老師單純的將教材制成 PPT，像是“喂食”一樣將 PPT 念給學(xué)生，這樣的課堂就屬于低階課堂，就是水課，學(xué)生只能機(jī)械式地掌握一些理論知識(shí)，而無法得到運(yùn)用知識(shí)解決問題的能力。要增加課堂教學(xué)的“含金量”，必須淘汰這樣的水課，將低階課堂轉(zhuǎn)變?yōu)楦唠A課堂。

如何將《高分子化學(xué)與物理》課程打造成信息時(shí)代的“金課”？首先教師要提高自己的職業(yè)幸福度，愛自己的學(xué)生，愛自己的工作;然后在教學(xué)中多鼓勵(lì)和認(rèn)可學(xué)生，除了課堂教學(xué)理論知識(shí)以外，多給學(xué)生提供實(shí)際操作的機(jī)會(huì)，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，讓每個(gè)學(xué)生都能夠?qū)W有所得，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的幸福度。

2020年初遇上了疫情特殊時(shí)期，需要教師進(jìn)行線上教學(xué)[7]，這對(duì)于信息時(shí)代“金課”的設(shè)計(jì)帶來了新的挑戰(zhàn)。對(duì)于《高分子化學(xué)與物理》課程線上金課打造，要合理運(yùn)用線上教學(xué)手段，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，不讓任何一位同學(xué)掉隊(duì)。教學(xué)過程中最重要的一點(diǎn)是提前高質(zhì)量地完成線上教學(xué)準(zhǔn)備和教學(xué)演習(xí)，保證線上課程有序有效進(jìn)行。并且利用線上教學(xué)的優(yōu)勢，可以給學(xué)生展示更多動(dòng)畫實(shí)驗(yàn)，加強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。借助網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，使課堂氣氛更加活躍，每一位同學(xué)都主動(dòng)參與思考，學(xué)習(xí)效率大大提升。

5? 結(jié)語

隨著諸多學(xué)科的交叉融合，對(duì)高分子材料提出了更為苛刻的要求，高分子基復(fù)合材料作為復(fù)合材料中的一大類，性能優(yōu)異，可以應(yīng)用在日常生活的各個(gè)方面。《高分子化學(xué)與物理》這門課作為復(fù)合材料與工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，是在基礎(chǔ)化學(xué)之后，復(fù)合材料專業(yè)的入門課程，起著承上啟下的作用，對(duì)后續(xù)相關(guān)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)至關(guān)重要，只有充分掌握了高分子化學(xué)與物理的知識(shí)，才能更好地去使用它。因此，在這門課程的教學(xué)過程中，不僅教師自身要不斷提高自己的知識(shí)儲(chǔ)備，更要對(duì)教學(xué)內(nèi)容和方法進(jìn)行不斷的研究創(chuàng)新，因材施教，因人而異，達(dá)到最佳的教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉文勇，劉亦武，陳一.高分子材料與工程專業(yè)特色化課程體系的探索[J].教育現(xiàn)代化，DOI：10.16541/j.cnki.2095-8420.2020.2.029.

[2] 李敏玉，應(yīng)少明，顏桂煬，等.《高分子化學(xué)與物理》課程教學(xué)初探索[J].廣東化工，2019，46（21）：178-189.

[3] 王保營，陳威風(fēng)，丁艷紅，等.包裝工程專業(yè)高分子化學(xué)與物理課程教學(xué)改革探索[J].山東化工，2019，48（20）：188-189.

[4] 蘇高申.高分子化學(xué)及物理課程體系協(xié)同式教學(xué)初探[J].化工設(shè)計(jì)通訊，2017，43（12）：138.

[5] 汪太生，張娜，王倡春，等.應(yīng)用型本科高校《高分子化學(xué)》課程改革淺談[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2019，16（16）：215-216.

[6] 王小萍，何慧，薛峰.《高分子材料成型加工》課程教學(xué)創(chuàng)新探索[J].高分子通報(bào)，2018（07）：129-132.

[7] 閆毅，顏靜，姚東東，等.“高分子材料合成創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)”線上教學(xué)探索與實(shí)踐[J].大學(xué)化學(xué)，2020，35（5）：249-255.