《高分子物理實驗》教學“5W1H”要素分析

黃文艷　蔣必彪　楊宏軍

【摘 要】本文采用“5W1H”分析方法探討了《高分子物理實驗》教學涉及的實驗目的、實驗內容、教學隊伍和教學對象、實驗安排的時間、實驗場所和實驗教學方法等基本要素，結合具體的《高分子物理》理論與實際之間的聯系加以闡述，總結出《高分子物理實驗》教學活動的一些基本策略和原則，從而提高《高分子物理實驗》教學的有效性，提高學生對高分子材料結構與性能之間聯系的認識性，增強高分子材料專業學生的動手能力及創新性思維，培養學生的主動性和創造性。

【關鍵詞】高分子物理 實驗教學 5W1H 要素

1.引言

實驗教學在高分子專業教學中起到舉足輕重的作用，通過有效的實驗教學不僅有利于學生對高分子專業理論知識的鞏固與掌握，且可使學生將理論知識與實際應用有效結合起來，使其更能適應將來的科研、生產之實際需要[1， 2]。《高分子物理實驗》是高分子材料專業必修的一門實踐性較強的專業基礎實驗課，組織開展《高分子物理實驗》教學可以使學生進一步理解和加深高分子材料結構與性能之間的關系，是本科生今后從事本專業的基本訓練，是研究生在完成科研實驗所必備的基本技能[3， 4]。但長期以來，由于受學時、儀器設備等多種因素的限制，《高分子物理實驗》課程所傳授的內容只占整個高分子專業課教學的小部分，教學時間也非常的短，且以講解、驗證為主。學生對做這類專業性的實驗，往往處于被動狀態，無法充分調動他們的學習積極性，更談不上創新能力和思維能力的培養。近年來，針對《高分子物理實驗》中存在的種種問題[5， 6]，眾多高校也開展了《高分子物理實驗》的改革、探索與實踐[3-6]，如何將理論與實踐相結合，運用合適的實驗教學方法，讓學生在校期間通過一定的實驗操作訓練，具備一定的實際動手能力，如何開展好高分子專業實驗教學成為高分子材料科學與工程專業教育研究領域的重點和熱點。

5W1H 分析法是一種思考方法，也可以說是一種創造技法。1932 年由美國政治學家拉斯維爾最早提出，它提供了科學的工作分析方法，常常被運用到制定計劃草案上和對工作的分析與規劃中，并能使我們提高效率和使工作的有效執行。具體而言是對選定的研究對象，從原因（WHY）、對象（WHAT）、地點（WHERE）、時間（WHEN）、人員（WHO）、方法（HOW）等六個方面提出問題進行思考。5W1H分析法具有簡便、易于理解和使用、富有啟發性等特點，有助于我們全面思考問題，通過完善各項工作的組織、管理來提高效率和效益[7， 8]。本文采用5W1H法對高分子材料與工程專業開展《高分子物理實驗》教學所涉及的基本要素進行分析與探討，并具體結合教學實際作必要的闡釋。

2.WHY——實驗教學目的

為什么要開展《高分子物理實驗》教學？ 這是我們在組織開展實驗教學工作之前首先需要思考和回答的問題。實驗教學目的作為整個實驗教學活動的核心和基石，具有導向性作用，決定了實驗教學過程的其他要素。實驗教學目的明確，實驗教學工作就可以有的放矢。一切教學活動最直接、最主要的目的是滿足學習者的需求，《高分子物理實驗》教學也是如此。所以，要弄清楚《高分子物理實驗》教學的目的，就要對高分子材料專業學生的需求進行分析。高分子材料專業學生的需求可以劃分為目標需求和學習需求。從本質上講，目標需求指學習者通過學習最終要達到的狀態或水平，高分子材料專業的學生在將來的工作與學習過程中，了解各類高分子材料性能，通過對目標需求分析可激發學習者的學習動機，學習動機決定一個學生的上課專注程度及做實驗的態度，學習動機在《高分子物理實驗》教學與學習中發揮著極為重要的作用。能培養學生在學習和實驗中的主觀能動性。

3.WHAT——實驗教學內容

《高分子物理實驗》教學中要明確完成哪些內容的教學？應結合《高分子物理》的理論對實驗過程中所涉及的知識點進行分析。實際上，《高分子物理實驗》的教學內容還是與高分子材料的性能表征相對應的。要了解高分子材料的性能，除了通過實驗對材料的具體性能進行測定外，還要對高分子材料所具有的結構特征進行分析，從而建立高分子材料結構與性能之間的關系，為后續的《高分子材料成型加工原理》課程的學習奠定基礎，為高分子材料的成型加工、工藝條件的確定以及原材料的選擇提供一定的理論依據。為避免實驗內容的單一性，盡可能豐富實驗內容，增加實驗的趣味性，使實驗與實驗之間有一定關聯性，學生在實驗過程中積極主動地參與實驗操作，增強對實驗的興趣，提高實際動手能力。

4.WHO——教學隊伍和教學主體

開展《高分子物理實驗》教學，離不開一支具有專業基礎知識較強和實驗操作能力強的教師隊伍。學生之間存在生理和心理的天然差別，且所具有的能力有高有低，他們對知識和能力的需求是多種多樣的，對各種知識、能力具有不同的興趣。因此，學習是否有成效，主要取決于兩個因素：一個是愿不愿意學，另一個是會不會學。前者屬于學習動力和動機的問題，后者則屬于學習策略和方法的問題。要使其能夠應用所學知識去解決問題，必須在教學過程中有意識地加以培養。教師的教，就是要激發學生學習的愿望和興趣，調動學生的學習積極性和培養自覺勤奮學習的精神，尊重和適應學生的認知規律和心理特征。在這個過程中，教師成為學生學習過程中的引導者、指導者和監督者，重點是向學生傳授分析問題和解決問題的思維方式、方法和技巧。只有這樣，學生的學習能動性才能發揮出來。認識到這一點，對擺正教與學的關系，建立正確的教學觀，建立正常的師生關系，有著十分重要的意義。例如在《高分子物理實驗》內容的選擇與設計上，要求教師采用多樣化呈現方式，在講解的時候用《高分子物理》和《高分子成型加工工藝》知識與實驗現象相結合來呈現，在測高分子材料的性能的時候不要選單一材料，選多種材料同時測某一性能的時候，可以有一定的比較，這樣學生對該知識點的掌握更深刻，還可以找一些有加工缺陷的材料來測定材料的性能，然后再與沒有缺陷的材料所得性能進行比較，這樣可以很好地激發學生的學習興趣以及加強實驗能力的培養。endprint

5.WHEN——實驗安排的時間

何時是開設《高分子物理實驗》課程的最佳時機？ 要回答這個問題，需要處理好兩對關系。首先是《高分子物理》理論知識與《高分子物理實驗》教學之間的關系。《高分子物理》理論知識是《高分子物理實驗》教學的基礎，學生學習和掌握《高分子物理實驗》的效果在很大程度上取決于《高分子物理》理論知識的水平。因此，《高分子物理實驗》必須在《高分子物理》理論知識授完之后才能開設。若《高分子物理實驗》與《高分子材料成型加工工藝》實驗聯系起來，學生對材料的制備、成型加工和產品性能有一個全面、系統的了解，對產品的工藝條件與結構、性能之間的關系做初步的分析，且有深刻的理解。

6.WHERE——實驗場所

《高分子物理實驗》的實驗場所一般是在放置專門測試設備的儀器室。除這類教學場所外，《高分子物理實驗》教學還可以充分利用網絡、多媒體等現代教學手段，構建虛擬的高分子專業實驗的網絡課堂。基于多媒體技術整合一些文字、圖片、演示實驗的錄像等各種媒介的信息，并以數字方式進行存儲、傳輸和再現。如果借助于這些網絡、多媒體技術來開展《高分子物理實驗》教學，則可以充分發揮優勢，徹底打破時間和空間的限制，向學生提供內容豐富、形式多樣的網絡學習資源，使他們能夠根據自身的需求和能力去了解和掌握相應的實驗內容[9]。

7.HOW——實驗教學方法

為推進《高分子物理實驗》教學的改革，提高學生的興趣與增強學生的實踐能力，需要任課教師在不斷的思考和實踐過程中提高學術水平。教師的講解和引導非常重要。教師要以自身的講課經驗與藝術，力爭在有限的時間內將實驗目的、實驗原理、重點實驗步驟環節、實驗特殊技巧向學生講解清楚，設計一些有代表性的問題，刺激學生對所學知識的理解，增加其對實驗完成的主動性。為此， 教師應注意以下幾點： （1） 了解本實驗與《高分子物理》理論課程講授情況，了解學生對實驗的相關原理在理論課堂上是否已學過以及學到什么程度， 據此構思實驗現象與理論知識相關聯的講解方式，例如學生在做“塑料常規力學性能的測試”實驗時，學生在做拉伸實驗時，這個時候老師應事先跟學生講一下在實驗過程中可能會出現應力發白，剪切滑移帶，細頸等現象，這些現象在《高分子物理》抽象的“極限力學性能”理論與之相對應。（2） 教師應有效設計實驗預習作業，并采用抽問等方式檢查預習效果，促進學生的積極主動性。（3） 教師應琢磨如何將抽象復雜的內容講得準確、生動。可借助多媒體演示，還可自行設計演示實驗，并針對實驗樣條制備中出現的部分缺陷樣條，讓學生對照著這些缺陷與理論知識相關聯，找出是什么樣的原因造成了這樣的缺陷，這樣的缺陷會對材料的性能有何影響。（4） 教師應根據實驗內容及實驗結果適當設計幾個思考題，且實驗過程中引導學生從各方面的因素對實驗結果進行分析，從而提高學生解決問題的能力。

8.結論

本文運用“5W1H”分析方法探討了《高分子物理實驗》教學涉及的實驗目的、實驗原理、實驗內容、教學隊伍和教學對象、實驗安排的時間、實驗場所和實驗教學方法等基本要素，結合具體的《高分子物理》理論與實際之間的聯系加以闡述，總結出《高分子物理實驗》教學活動的一些基本策略和原則。在《高分子物理實驗》教學實踐中，我們針對這類高分子專業基礎實驗的綜合性、設計性的特點，綜合運用合適的教學方法，最大限度地提高實驗教學效率和效果。通過實驗過程的操作，強化學生的實驗技能及動手能力，讓他們養成嚴謹的科學態度，提高發現問題、分析問題和解決問題的能力。這樣，才有利于培養出適應國家和社會發展需要的具有創新能力的應用型高分子材料專業的專門人才。

【參考文獻】

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