輕化工程專業的《高分子化學與物理》課程教學方法初探

蔡以兵，喬輝，王樹根，魏取福

摘要：《高分子化學與物理》是面向江南大學輕化工程專業（染整方向）學生開設的一門學科平臺課，該課程的學習對后續相關課程的學習、工作實踐和科學研究等具有重要的意義。本文結合專業學科特點，探討了在課堂教學中采取的行之有效的教學方法。

關鍵詞：輕化工程；高分子化學與物理；教學方法；生產實踐；科學研究

中圖分類號：G642.4？搖 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）50-0071-02

一、引言

隨著高分子科學與技術的不斷發展，高分子科學已滲透于各個學科與領域，形成了一個無法替代的交叉學科。對于江南大學輕化工程專業（染整方向）的本科生，要求掌握有關高分子的基本理論知識和應用技能，開設了《高分子化學與物理》課程。主要包括高分子化學和高分子物理兩個部分，其中高分子化學部分側重高分子合成的基本理論知識，高分子物理部分則側重于高分子的結構與性能[1-3]。該課程是輕化工程專業的學科平臺課之一，課程的學時數為48學時，在這樣少的學時條件下，要使那些對于高分子完全陌生的學生理解并掌握高分子的基本概念與原理，合理安排授課內容和講授方式是非常重要的。通過不斷地嘗試和教學實踐，作者積累了一定的教學經驗，取得了比較滿意的教學效果。

二、課堂教學方法嘗試

（一）課堂教學與專業基礎課相結合

雖然高分子化學和物理的基礎知識所涉及的面較廣，理論性較強，但對于輕化工程專業（染整方向）的本科生來說，要求不很深，希望學生在理解基本概念和掌握基礎理論的基礎上能夠靈活地運用，并為后續課程的學習打下堅實的基礎，培養他們分析與解決實際問題的能力。例如在講授逐步聚合反應機理和特點時，通常會介紹聚氨酯的合成，概念很抽象，難于理解。可與后續專業課《纖維化學與物理》的內容進行有效結合，采用舉例的方法加深學生的理解，避免死記硬背。例如介紹聚氨酯彈性纖維（俗稱“氨綸”），這種纖維織物具有很好的回彈性，穿著時伸縮自如，增強了舒適感，并能顯現出優美的體型和曲線美，可制作各種內衣、游泳衣、緊身衣、彈力褲和絲襪等，在日常生活中具有廣泛的應用。再如，在講授自由基共聚合時，就可與《纖維化學與物理》和《染整工藝原理》課程中腈綸的染色進行結合，均聚聚丙烯腈制得的纖維不易染色，手感及彈性都較差，還常呈現脆性，不適應紡織加工和服用的要求，為此聚合時加入少量第二單體（結構單體，通常選用含酯基的乙烯基單體，可以減弱聚丙烯腈大分子間的作用力，改善纖維的手感和彈性，克服纖維脆性，有利于染料分子進入纖維內部）和第三單體（染色單體，使纖維引入具有染色性能的基團，改善纖維的染色性能，一般選用可離子化的乙烯基單體），一般成纖聚丙烯腈大多采用三元共聚物。從而有利于學生深入理解自由基共聚合的意義。

（二）課堂教學與生活、生產實踐相結合

理論聯系實際，密切貼近生活。通過大學生工業見習、實習提高輕化工程專業（染整方向）本科生理論知識學習與生產實踐相結合的能力。認識實習的目的在于認識與專業對口的相關生產工藝流程和設備結構、原理等，促進學生在完成業務實習目的的基礎上，實現勞動教育和認識社會教育相結合。因此，我們利用暑假安排學生參與高聚物合成和加工的相關工業見習。生產實習的主要目的是使學生將學習過的專業理論知識具體化并得到鞏固提高，通過深入生產現場進行調查研究，參與生產勞動操作，充當生產一線工人，養成良好的工作作風。這些工作擴大了輕化工程專業（染整方向）學生的知識面，加深了基礎知識的理論。

此外，高分子材料已成為現代社會生活中衣、食、住、行、用各個方面所不可缺少的材料。日常生活中常見的制品所用的原料很多都是高分子材料，為了幫助學生認知聚合物，在講授聚合物的分類和應用時，將具體的生活制品用圖片的形式展示給學生，可以幫助學生更形象生動地記憶聚合物的名稱和具體應用。例如可以講解“限塑令”、保鮮膜的質量問題、汽車輪胎、電腦外殼、裝修過程使用的涂料、油漆等，每一個都與高分子的基礎知識息息相關，也是學生關心的話題。所以，在教學過程中，我們盡量避免單純講授抽象的基本的概念和理論，而是從一些實際現象引出問題，再通過理論分析加以解釋、歸納，這樣不僅可以引起學生興趣，重要的是可以加深學生對基本理論知識的理解和掌握，達到事半功倍的效果。

（三）課堂教學與科學研究相結合

江南大學紡織服裝學院是學校“211”工程重點建設學科，形成了紡紗、織布、染整和服裝設計與表演等完整的學科體系，尤其在紡織材料的研究與開發方面具有很強的實力，依托科研背景和科研實力，培養學生的創新能力，促進教學質量的提高。因此，除了教授學生基礎理論知識以外，還可以充分利用學校自身的科研資源優勢，結合學科的發展方向，引導優秀的學生參與前沿的科學研究，激發學生的創新潛能和創造力。如在國家、江蘇省和江南大學等各級大學生創新訓練計劃的支持下，以大三學生作為項目負責人，吸收他們參與到課題研究中，在導師指導下進行自主選題和實驗方案設計，使得學生了解了相關領域的科研動態，將學習的理論知識進行應用，加深了基本概念的掌握與理解，培養了學生的科研興趣，提高了學生將知識轉化為生產力的能力。有效建立了科研與教學協調發展、科研促進教學的機制與體制，對創新型人才的培養起著重要的作用，是提高專業人才培養質量的需要、實現教學創新與培養創新性人才的需要。

例如，在講授高分子溶液時，就可與自身的研究方向進行有效的結合。我們知道生產實踐中可分為濃溶液（如油漆、涂料、膠粘劑、紡絲液、制備復合材料用到的樹脂溶液——電影膠片片基等）和稀溶液（如分子量測定及分子量分布）。而在科學研究中，正是利用高分子的濃溶液（紡絲液）經過靜電紡絲就可制備直徑小于1000nm的纖維（俗稱“納米纖維”），這種纖維因具有較大的比表面積、獨特的網路結構和豐富的孔隙率等優異性能而備受研究人員的關注，可望廣泛應用于過濾和分離材料、防護服、固定酶、生物醫學（如細胞支架、創傷敷料、組織工程、藥物緩釋和DNA傳輸）、電子器械（如傳感器和晶體管）和能源應用（染料敏化太陽能電池、鋰離子電池和生物燃料電池）等，在制作課堂幻燈片時引入直觀的圖片，并加以說明。這些知識的引入可有助于加深學生對基本概念的理解，也拓展了學生對微觀納米材料的認識，提高了學生進一步學習和從事科研工作的興趣。

三、結語

通過近幾年的課堂教學方法改革，提高了學生的學習興趣和對知識的理解，為后續課程的學習奠定了一定的基礎。通過這些措施，更好地培養了學生的創新意識，提高了學生的創新能力，而且該專業的畢業生中有很多人從事與高分子相關的行業，學科交叉特色明顯。本文簡單介紹了江南大學輕化工程專業（染整方向）本科生課程《高分子化學與物理》的教學改革的嘗試，對其他開設輕化工程專業的高校有一定的參考意義。

參考文獻：

[1]徐曉冬.非高分子專業《高分子化學與物理》教學中的幾點體會[J].高分子通報，2010，（5）：74-78.

[2]劉兆麗，曹亞峰，譚鳳芝，李沅.非高分子專業高分子化學與物理教學的幾點探索[J].科教導刊，2013，（1）：82-83.

[3]胡建設，周愛娟，王宏光.高分子化學與物理實驗教學探索與實踐[J].高分子通報，2010，（5）：70-73.