高分子物理的立體化教學改革

翟蘭蘭+鄒超+李鐘玉+劉若望

[摘 要]個體的認知規律和高分子物理的課程具有一定的特點，高校要對高分子物理進行立體化教學改革，可以采用課堂教學為主，課下交流、科研訓練、工廠實習為輔的教學手段，全方位、立體化地推動高分子物理教學質量的提高，讓學生在這些多形式多層次的學習中加深鞏固對高分子物理知識的理解。

[關鍵詞]高分子物理；立體化教學；教學質量

[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2017）08-0091-02

高分子物理是一個多門類的交叉學科，具有概念多、公式繁雜、知識點零碎、 數學推導繁多的特點。[1][2][3]這些繁雜的概念、公式和理論造成了高分子物理課程教材講述的抽象性[4]，導致了學生還未上高分子物理這門課，就產生了其難懂、難學等先入為主的恐懼、厭倦心理，于是在今后的學習過程中便漸漸地失去學習興趣和信心。在實際學習的過程中，基礎差的學生總覺得課程內容繁雜、毫無規律，學習起來比較費力；而且高分子物理中化學、物理、數學知識相互穿插，內容復雜，導致基礎較好的學生聽講也會有一定難度，課后看書不順暢。以上原因使學生懷疑自身的學習能力，產生較大的學習壓力，甚至會有厭學的情緒，削弱學習積極性，對此課程難以入門。

由于高分子物理內容龐雜、晦澀難懂，主講教師為了讓學生在有限的課時內掌握繁多復雜的知識點，往往以講解為主，采用“滿堂灌”的傳統教學模式，導致學生被動地聽講，學生求知欲望、學習主動性和知識掌握程度偏低，課堂上出現少部分人注意力不集中，玩手機、打瞌睡等現象，無法積極主動地參與到課堂學習中來。課下學生想自己學習，但是手頭上掌握的資源有限；而看教材復習，又有一定難度。

因此，高校有必要進行高分子物理的立體化教學改革，采用以課堂教學為主，以網絡、文獻閱讀、課下交流、科研訓練、工廠實習實踐為輔的教學手段，全方位、立體化地推動高分子物理教學質量的提高。通過課程的立體化教學改革，引發學生進行自主性和探究性學習，發展了學生能力，使學生掌握高分子物理的基礎和理論，并具有一定的創新思維，更重要的是，激發了學生學習高分子物理的濃厚興趣，調動了學生學習高分子物理的主動性和積極性。

一、理論結合實踐講授

高分子物理的最大特點是實踐早于理論，它當中的很多理論知識都是先觀察到某種實驗現象，然后為了合理解釋這個實驗現象而建立起來的。[5]因此，在講授高分子物理時要理論與實踐相結合，把實際生活中遇到的實例引入理論知識中，用理論解釋實踐，用實踐驗證理論，豐富學生的知識面，加深對內容的理解。此外穿插與時俱進，生動豐富的生產生活中的具體實例來說明問題。例如聯系實際生活中的高分子材料，如飲料瓶、眼鏡、手機殼等，讓學生觀察分析這些高分子材料的原料、外觀和性能特點。再例如講到蠕變時，把增塑的聚氯乙烯做成的雨衣掛在墻上越來越長這一現象作為例子，來直觀地認識蠕變。各種包裝的邊緣有一小缺口，課堂現場撕開解釋應力集中問題。課堂上通過分析這些日常生活中常見的實例，讓學生明確學習目的，做到既減輕學生負擔、又學到應學的理論知識，讓學生逐漸體會到所學理論有用武之地，既培養了學生的興趣，又提高了學生的自主學習意識。

二、穿插介紹最新研究進展

近些年高分子科學領域發展迅猛，每年都有大量的學術論文公開發表，這些科學研究都和高分子物理有關。靈活運用高分子領域的科研成果，必將大大豐富和生動教學內容，使教學內容始終能跟上時代的步伐。因此，不能完全局限于教科書上的知識，可以在授課時穿插介紹一些最新的研究進展。例如，在教學過程中可以對壁虎腳趾、荷葉和鯊魚皮微觀結構的研究和應用進行有趣的介紹，激發學生學習高分子物理的積極性和主動性。此外，這些學術論文在內容上圍繞“結構與性能關系”的主線進行介紹，可以進一步加強學生對結構與性能之間關系的理解，把握二者之間的內在聯系及其基本規律，做到 “強調高分子結構，重視高分子運動機制，抓住高分子性能與結構和運動之間關系”。這樣有利于學生理解高分子科學基本物理問題，也拓寬了學生的視野。

三、引導學生檢索閱讀國內外相關文獻

在此基礎上，學校要逐漸引導學生通過學習檢索、閱讀大量高分子材料學科的國內外文獻資料，從國內外各種文獻資料和最新科研成果中汲取營養，并課下采用網絡比如QQ群、微信群等形式進行積極研討，逐步培養學生的創新意識。同時通過學習研究內容和具體實驗操作，讓學生思考這部分內容和高分子物理的哪個知識點有聯系，從而鞏固專業知識，培養科研興趣，促進學生將所學知識融會貫通，也為本科畢業論文奠定一定的基礎。

課堂非常重要，然而時間畢竟是有限的，教師應成為知識的組織者，構建立體化教學資源，除了課堂教學，還要充分利用網絡、科研訓練和工廠實習實踐，為學生提供一種學習空間多維化、學習資源多樣化、課外自主開放的學習環境。

四、建立網絡教學平臺

學校要建立網絡教學平臺，及時補充新的教學內容以及學科最新研究進展，拓寬知識的廣度和深度。創建網上交流學習區，以留言的方式互相交流學習心得，解答疑難。開設和工廠實際相連的案例專區，介紹工廠中遇到的生產問題和面臨的難題以及如何利用高分子物理知識解決的事例。向學生提供本學科學術領域的學術期刊、科研機構、科研動態、高分子相關的網站，豐富教學內容，實現師生實時交流，增加學生學習興趣，適合學生自主學習，提高學生學習的交互性和探索性，啟發學生的創新思維。另外，網絡平臺還可以對學生的學習成長過程進行詳細的記錄，包括什么時間在線，進行了什么內容的學習和探索，完成了哪些學習任務，有何種進步等。

五、鼓勵和指導學生參加科研實踐活動

此外，教師要課外鼓勵和指導學生參加開展形式多樣的科研實踐活動，參與教師科研課題，以解決科研項目中遇到的問題為導向設立學習目標，學習高分子的研究方法。由此不僅可以鞏固理論的教學效果，最大限度地調動學生的思維，而且可以引導學生生動活潑地學習，融會貫通地掌握知識，培養發現問題、分析問題、解決問題的能力。 例如參加教師的熱性能的課題，可能會使用到示差掃描量熱儀和熱失重分析儀等儀器，要求學生首先了解儀器的工作原理，在做實驗和測試的過程中，不僅懂得如何做而且為什么這樣做，學會設計實驗方法，獨立完成操作過程，達到培養學生運用理論知識進行實踐操作的技能。

六、開拓實習實踐基地

最后，學校要積極開拓生產實習實踐基地，組織學生到高分子相關的工廠實地學習，使學生對高分子材料的制備、表征及性能測試有具體、直觀的認識，了解高分子材料的生產工藝流程、技術指標、生產設備及操作條件、產品質量檢測等。學生通過發現存在的問題，提出自己的見解，培養和提高獨立分析、解決問題的能力。例如參觀纖維生產車間時，可以聯系生產工藝中纖維取向與衣服彈性之間的關系。纖維在較高溫度下牽伸，可以獲得整鏈取向；在很短的時間內用熱空氣和水蒸氣很快地吹一下，使鏈段解取向以獲得彈性，而未經熱處理的纖維在受熱時就會變形。這樣，可以把枯燥的概念和生產的實際產品聯系起來。

七、結語

教師在高分子物理課程中采用立體化教學，將課堂、網絡、科研訓練和工廠實習實踐結合起來，可以在有限的時間內傳授大量的知識和信息，使枯燥的理論內容生動起來，讓學生化被動學習為主動學習，激發學生學習興趣， 為學生以后的科研、畢業論文打下良好的基礎，同時也為學生順利走上工作崗位打好基礎。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 劉括，班建峰，梁春杰，顧運瓊，譚明雄.高分子物理教學改革的研究[J].廣州化工，2014（18）：208-209.

[2] 賀燕，劉艷輝，周金華.高分子物理教學改革與實踐[J]. 牡丹江師范學院學報（自然科學版），2011（2）：63-64.

[3] 翟震，郗向麗，李海梅，等.《高分子物理》教學改革的幾點探討[J].河南教育學院學報，2002（1）：15-16.

[4] 孫樹林，吳廣峰.《高分子物理》課程教學的幾點思考[J].廣州化工，2012（15）：240-241.

[5] 徐世愛，余若冰.在高分子物理教學中培養學生的創新思維[J].化工高等教育，2007（6）：4-6.

[責任編輯：劉鳳華]endprint