工科院校高分子化學教學改革的探索與創新

丁亮

摘 要： 高分子化學是高分子材料專業重要的專業基礎課。本文針對高分子化學課程的特點，從五個方面對高分子課程教學進行初步探索，包括教學結合科研，合理有效利用多媒體，開展師生互動教學，聯系實驗與生產實踐等方面進行探討。

關鍵詞： 高分子化學 教學改革 教學創新

高分子化學是高分子專業理工科學生的必修課，也是高分子科學及材料科學的理論基礎，在高等學校化學相關專業占有較大比重，與無機化學、有機化學、物理化學和分析化學并列成為第五大化學。因此，如何利用有限的教學時間和教學資源有效地將高分子化學專業知識傳授給學生，并能夠指導實踐應用，已成為眾多教學工作者的共同目標。作為一名高分子化學的教師，筆者在講授高分子化學課程中，對課堂教學方式與方法，多媒體教學手段，實驗教學，以及與生產生活的結合等方面進行了探討和思考。

1.教學與科研講解相結合

高分子化學是一門年輕的學科，發展歷史較短，許多理論尚不成熟。隨著時代的不斷進步，新的聚合方法和新的合成技術不斷涌現，對傳統的高分子化學概念提出了挑戰，同時也導致高分子化學教材的更新不能與科技同步。因此，在教學中，教師可以及時在傳統教材內容的基礎上補充近年發展的關于高分子化學的前沿科學技術和研究方法，結合國內外科研的最新研究成果和動向進行介紹與講解，使教學內容始終跟上時代的步伐，開闊學生的視野，激發他們對高分子化學課程學習的熱情。教師還可以推薦一些期刊、數據庫和書籍，引導學生根據自己的興趣自主學習，擴大學生的知識面，積極探索高分子化學的新領域。此外，在課堂上，對本專業老師的研究項目及最新研究成果進行介紹，如在配位聚合的講解中，筆者就結合自己的研究方向，講解通過開環易位聚合及非環二烯烴易位聚合方法合成不同拓撲結構的可降解聚合物用于納米材料和生物醫藥。同學們對高分子化學的某些知識有了更深的了解，從而調動了學習和科研的積極性、主動性[1]。

2.多媒體和板書授課相結合

高分子化學中聚合反應機理與動力學理論比較抽象，難以理解[2]。多媒體教學作為一種當前基本普及的教學手段，可以實現傳統教學無法實現的動態與三維效果，將高分子化學中微觀反應歷程形象逼真地顯示在屏幕上，大大增加單位時間內學生掌握知識的數量。此外，對于工科院校高分子材料專業的學生，畢業以后多數去工業研究部門或工廠工作，除了要掌握理論知識外，還要將理論與實際相結合。因此，在高分子化學的講授中應加入一些聚合物生產工藝部分的內容，對于這些內容的講解，都涉及生產流程，應用Flash作出動態的流程圖，幫助學生了解實際的生產過程，為以后的工作打下基礎。然而，先進的教學手段不等于能達到良好的教學效果，關鍵在于多媒體技術如何與傳統的教學手段相結合，從而實現它應有的價值。講授中發現，有很多需要理論推導的公式，例如自由基聚合中關于聚合動力學公式的推導，通過多媒體與板書相結合進行講解，學生能夠更容易理解和掌握。首先利用板書對相關公式進行詳細推導，一步一步地傳授給學生，然后與多媒體結合講解，并進行歸納和總結，這樣可以將結果表示得更清晰明確，更有助于加深學生對公式的記憶。

3.探究式與啟發式教學相結合

高等教育的任務不僅是傳授知識，而且要教給學生學習知識的方法，讓學生積極思考，充分發揮想象，勇于探索和創新，培養自學能力。教學是教師和學生的雙邊共同活動，在教學時，教師應經常向學生闡明“弟子不必不如師，師不必賢于弟子”的道理，引導學生自由發表觀點，從而拓寬學生思路，變被動學習為主動學習，培養他們的語言表達能力和歸納總結能力。在課堂上，教師采用講授、提問、練習、討論相結合的互動式教學啟發學生，學生積極參與。這樣不僅活躍了課堂氣氛，而且學生感到上課很輕松，漸漸對該課程感興趣，從而促進對知識的理解和探索。如教師可以在課堂上就某一主題或知識點專門進行討論，大家暢所欲言、各抒己見，培養發散思維能力。此外，還可以讓學生走上講臺，參與到教學工作中。例如在講到連鎖聚合反應時，科研將學生分成小組，各自選擇一種聚合反應，學生通過查閱文獻，制作多媒體在課堂進行講解，其他同學向其小組成員提問。通過文獻調研、講解、回答問題，鍛煉學生學習的主觀能動性與綜合能力，對學生基本的科研能力進行培養，老師也能從學生圖文并茂、生動形象地演講中獲得很多新的知識[3]。

4.理論知識與實驗教學相結合

化學是一門以實驗為基礎的科學，在化學教學中，實驗占有十分重要的地位。高分子化學實驗是高分子化學理論教學課程的重要組成部分，也是工科學生理論聯系實際的紐帶。實驗教學不僅能使學生更好地理解課程中的理論知識，而且對提高學生學習本課程的積極性，培養學生的思維能力，操作能力，觀察和解決實際問題的能力也有著極其重要的作用。高分子化學重點講述聚合反應的機理和實施方法，其實驗結果往往得到的是一些聚合物產品。我們可以選擇一些和學生平時生活、學習關系緊密的實驗內容來做。比如，以前我們開設了“聚甲基丙烯酸甲酯的制備”實驗，目的是讓學生了解和掌握自由基聚合反應的原理及反應條件對產物性能的影響，在實驗中發現，學生的積極性并不高。學生反映不了解聚甲基丙烯酸甲酯是什么東西。為此，我們將這個實驗換成“聚乙醇縮甲醛的制備”這個實驗，同學們的興趣一下子提高了許多。因為他們了解到這就是平時用的膠水，在實驗過程中尤其積極認真。很多同學還帶著空瓶子，做完實驗將自己制得的樣品帶回去。這雖然是一個實驗的調整和改變，但是通過這些，不僅使學生進一步學習和掌握了高分子化學的相關理論知識和高分子化學實驗的基本操作，提高了學生做實驗的積極性和主動性，而且使學生深刻認識到了高分子化學是一個和人們的日常生產生活息息相關的學科，激發了他們對該專業的熱愛[4]。

5.高分子化學與社會生活相結合

以塑料、橡膠、纖維、涂料等為代表的高分子材料與人類社會的生產實踐密切相關，且已經深入到日常生活的各個方面。然而，目前許多高校在講授時，對基礎理論方面的介紹非常系統、深入，但在高分子的應用和日常生活的聯系方面相對弱一些。因此，教師在進行理論教學的同時，應結合高分子的特點，注重積極聯系實際的生活和應用，在傳授學生理論知識的同時，還要培養其對身邊各種聚合物的認知能力。例如，在第一次上課時，可以介紹身邊的高分子材料，看到保鮮膜就知道是聚乙烯，看到一次性飯盒知道是發泡聚苯乙烯，看到塑料杯子、盆子就知道是聚丙烯等，掌握一些基本的生活技能。此外，有些高分子材料還能很好地引出課程內容。比如女生都非常熟悉的尼龍襪就是縮聚反應的典型代表——尼龍。此外，還可以提示學生在買鞋的時候，如果售貨員告訴是聚氨酯材料的，你就可以知道并不是天然的“皮”，而是人工通過縮聚反應合成的高分子材料。在教學過程中，還應當密切結合社會熱點與時事。如當前我們國家面臨大量廢棄塑料難以降解造成嚴重的白色污染問題、2010年上海市靜安區“11.15”重大火災等，培養學生社會的責任心、思考能力和研究能力[5]。

教學方法的改革是高校教育改革的重要組成部分。創新精神與實踐能力的培養是一個長期的過程，需要對教學過程中的各個環節認真研究，層層貫徹。隨著教學改革的不斷深入，我們將繼續探索，總結經驗教訓，為培養優秀的應用型創新人才作出不懈努力。

參考文獻：

[1]于淑娟.高分子化學教學改革的實踐與探索[J].廣西師范學院學報（自然科學版），2009，26（3）：123-125.

[2]潘祖仁.高分子化學（第五版）[M].北京：化學工業出版社，2011.

[3]張鐳.高分子化學教學的改革與探索[J].高分子材料科學與工程，2002，18（3）：202-203.

[4]高喜平，陸昶，姚大虎，等.淺談高分子化學實驗的教學改革[J].化工時刊，2011，25（3）：62-63.

[5]紀仕辰，沈星燦.在高分子教學中密切聯系生活[J].新校園，2014，6（318）：19.