高校高分子化學實驗教學改革探討

張源源

(淮海工學院 化工工程學院，江蘇 連云港 215005)

高分子化學實驗作為我校高分子材料與工程專業(yè)重要的專業(yè)實驗課程，其教學重點是傳授高分子化學的基礎知識和實驗方法。通過該實驗的開展，可以加深學生對高分子化學基本知識的理解，訓練學生科學研究方法和思維，培養(yǎng)學生高分子實驗操作技能，為今后的相關研究工作打下基礎。高分子化學實驗教學的成效直接影響了本專業(yè)畢業(yè)生的專業(yè)技能和人才培養(yǎng)質量[1]。傳統(tǒng)實驗教學方法主要是教師講授、學生按照步驟完成實驗的教學模式，學生在實驗過程中并沒有過多思考與創(chuàng)造。我校高分子化學實驗課程圍繞培養(yǎng)高素質高分子材料與工程專業(yè)人才的需求，對課程教學進行改革和創(chuàng)新，提高學生的科研素質和創(chuàng)新能力。

1 精選實驗內容，提升學生興趣

人類的衣食住行都離不開高分子材料。如果高分子化學實驗不能體現(xiàn)最新的研究成果又不能與生活實際緊密聯(lián)系夠，只注重基礎理論知識的闡述，很難吸引學生的興趣和注意力。因此，在實驗教學中應注意理論與實踐相結合，精選實驗內容，確保實驗教學內容新穎性、前瞻性以及代表性。另外，在實驗中盡量選擇實驗產(chǎn)物能用于實際生活的內容，學生為了得到產(chǎn)物，在實驗時會積極思考，積極完成實驗，得到產(chǎn)品時也會有一定的成就感。

我們在開展有機玻璃板制備實驗中，提前讓學生將準備一些植物標本或其他小物件放入模具，將預聚物澆鑄成膜，繼續(xù)加熱得到含有小物件的成品。該實驗學生不僅學到相應的知識，當學生得到實驗紀念品時還會產(chǎn)生自豪感，這對后面實驗的學習是比較有利的。此外，在環(huán)氧樹脂的制備實驗中，當學生制備得到產(chǎn)品時，除了要進行環(huán)氧值的測定，我們在實驗時還會提供木片和固化劑，學生可使用自己制備的樹脂用于木片的粘合。這樣，學生不但鞏固了理論知識，還體現(xiàn)了環(huán)氧樹脂的實際應用，讓實驗不再枯燥。又如，我們還開展了白乳膠的制備和應用實驗，醋酸乙烯酯通過乳液聚合得到乳膠液，通過質量法和粘度計分別測定乳膠液的固含量和流變性。此外，實驗時提供制備乳膠漆用的助劑，學生利用這些助劑將實驗產(chǎn)物制備成乳膠漆。實驗結束后學生可以將乳膠漆帶回宿舍修補宿舍脫落的墻面。將將實驗與實用性相結合，能夠理論聯(lián)系實際，通過實驗給學生帶來樂趣，這就是高分子化學實驗的魅力所在。

2 采用多樣化教學方式，改善教學效果

當今高校實驗的教學模式通常是學生根據(jù)教師的講授和實驗教材的操作步驟機械地重復實驗內容，過程中無需思考，只要操作過程得當，都會得到預想的結論實驗操作步驟程序化也會影響學生對相關知識的學習和理解。為了充分發(fā)揮實驗教學的啟發(fā)性，在教學過程中，可以讓教師成為實驗的引導者和組織者，學生作為主體進行教學[2]。

例如，在講解甲基丙烯酸甲酯的懸浮聚合實驗時，教師可以講解單體、引發(fā)劑、分散劑、攪拌速度等因素在實驗中的作用。在實驗時各個實驗小組需避免千篇一律，采用相同的實驗步驟。可以讓幾個小組適當改變分散劑的用量，另外幾個小組分別改變攪拌速率的用量，以此類推，每個小組在不同的條件下開展實驗。這時，每個實驗小組得到的實驗現(xiàn)象、產(chǎn)物粒子大小以及聚合物分子量都會有所不同。由于每個小組的結果都可能有所差異，學生就會認真完成自己的實驗并細心記錄實驗現(xiàn)象。實驗完成之后，各組學生將自己的實驗結果匯總，在上交實驗報告時，除了要完成常規(guī)的實驗操作和實驗現(xiàn)象記錄之外，學生還需分析條件改變對實驗結果的影響，同時結合教師講授的理論知識對實驗結論進行解釋。通過差異化實驗的教學方法不僅可以調動學生的積極性，還鍛煉了學生總結分析的能力，進一步鞏固其對理論課知識的理解。

另外，為了提升學生學習的主動性，在實驗前一周，圍繞實驗項目提出一些問題，讓學生利用圖書資料或者網(wǎng)絡尋找答案，并將內容寫在預習報告上。多媒體教學具有知識量大、圖片和視頻資料豐富等優(yōu)點，特別適合這門綜述性和進展性的課程特點。在實驗操作開始之前我們使用多媒體對實驗進行詳細的講解，同時播放之前學生的實驗操作視頻進行操作演示。在實驗的過程中積極與學生交流，形成良好的氛圍，這對提升實驗的教學效果能夠起到很大的推動作用。

3 開展綜合性實驗，加強綜合能力的培養(yǎng)

傳統(tǒng)高分子化學實驗學生只是被動的聽講，實驗過程中照葫蘆畫瓢，較少思考，只注意實驗結果，缺乏主動性和創(chuàng)造性，往往實驗做完了也不知道為什么要開展這個實驗。為了提高學生學習的主動性，全面培養(yǎng)學生思考問題、分析問題、解決問題的能力[3]。我們在常規(guī)實驗之外，還開展了綜合性實驗，例如我們安排了“聚丙烯酸鹽高吸水性樹脂的制備和性能測定”這個實驗，教師提前布置任務，給出實驗所用的設備和原料，讓學生查閱相關文獻，制定聚丙烯酸鹽樹脂配方和聚合方法并繪制出實驗裝置圖。將相應的報告交給任課教師審閱，學生根據(jù)教師的意見對實驗方法進行修改。修改稿結果實驗教師同意后，自己獨立按照設計的步驟完成實驗并記錄實驗現(xiàn)象，并作簡要解釋。得到的產(chǎn)品測定聚丙烯酸鈉樹脂的吸水性能，記錄并處理數(shù)據(jù)，并分析性能表征數(shù)據(jù)，討論影響聚丙烯酸鈉樹脂吸水性能的因素。

當然，在開展綜合實驗之前，學生需要掌握基本的聚合物合成操作技能，熟悉儀器設備的使用和參數(shù)設置，所以綜合實驗一般在最后進行。通過綜合實驗的開展，不僅可以強化學生實驗技能，還可以提高學生分析與解決問題的能力，培養(yǎng)其科學的思維方法，擴大學生的知識面，使學到的專業(yè)知識系統(tǒng)化和實用化，提升其綜合素質。

4 優(yōu)化考核方式，全面評價學習成效

我校傳統(tǒng)的實驗考核方法是平時成績和實驗報告成績各占50%。然而，實驗報告問題通常比較嚴重，批閱時總是發(fā)現(xiàn)某些同學抄襲其他同學的報告。因此，在實驗課反復強調每個同學報告需獨立完成，鼓勵相互之間報告的個性化、差異性，如果發(fā)現(xiàn)報告雷同雷同后要進行處理，給予較低的報告成績并給予警告。多次抄襲報告或不交實驗報告的，要對該學生給予重修處理。

為了加強實驗考核，客觀評價學生的學習成效以及對知識的掌握情況，我們在期末增設了期末實驗考核和理論筆試。期末實驗考核選取之前已完成的實驗部分內容，讓學生在短時間內完成相應的操作，當場給予對應的操作成績。該考核能反映學生對實驗的理解和掌握，也激發(fā)了學生平時實驗的學習熱情以及學習的動力。期末理論考試內容主要也是來自之前完成的相關實驗，考察學生掌握的實驗知識并考察學生數(shù)據(jù)分析處理的能力。將課前預習、實驗操作、實驗報告綜合評定為平時成績，將期末實驗考核、期末理論考試綜合評定為期末成績，期末總評成績由平時成績和期末成績決定，比重各占50%。通過平時考核、實驗考核、期末考試相結合的方式，能有效地對學生進行學習情況進行評定，加強學生的主觀能動性與實驗綜合素質。

5 結語

在高分子化學實驗教學的過程中，要堅持知識傳授、能力培養(yǎng)、素質提高的實驗教學理念，除了教學內容、教學方法進行改革，還要通過將實驗與生活相關性以及優(yōu)化考核方式，最大限度的調動學生學習興趣和學習主動性，形成有利于培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維和綜合實踐能力的實驗教學體系，最終將學生培養(yǎng)成為扎實的高分子專業(yè)素質的專業(yè)技術型人才。

[1] 張 玥．高分子化學實驗[M]．北京：化學工業(yè)出版社，2010．

[2] 西 鵬．高效完成外專業(yè)高分子化學教學任務的思考與對策[J]． 高分子通報， 2014(9):119-122．

[3] 趙 穎，羅美香，蔣智杰,等． 高分子化學實驗教學改革初探[J]．高分子通報， 2016(6):90-94．