以應(yīng)用研究為出發(fā)點(diǎn)的《功能高分子材料》課程教學(xué)方法探究

刁泉 焦明立

摘要：功能高分子建立在高分子材料基礎(chǔ)上，結(jié)合高分子化學(xué)與物理的理論知識(shí)，與物理、電子、生物、醫(yī)學(xué)、信息等學(xué)科緊密聯(lián)系，是當(dāng)前高分子領(lǐng)域發(fā)展的新方向。針對(duì)地方院校的特點(diǎn)，在授課過程中注重結(jié)合當(dāng)今的應(yīng)用研究前沿，以提高學(xué)生興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性、主動(dòng)性，從而提高教學(xué)質(zhì)量。進(jìn)而在傳授學(xué)生理論知識(shí)的同時(shí)，提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)及應(yīng)用實(shí)踐能力。

關(guān)鍵詞：功能高分子；應(yīng)用研究；教學(xué)方法

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2019）30-0185-02

功能高分子是高分子材料領(lǐng)域的前沿技術(shù)，也是高分子學(xué)科研究的熱點(diǎn)所在。同時(shí)，在工業(yè)應(yīng)用上，高分子功能材料是高分子材料中的“高精尖”，具有產(chǎn)量少、價(jià)值高、技術(shù)尖端的特點(diǎn)。因此，學(xué)習(xí)這門課程對(duì)高分子專業(yè)學(xué)生就業(yè)或進(jìn)一步深造意義重大。《功能高分子材料》是本科高分子專業(yè)的一門必修課程，主要包括導(dǎo)電高分子、液晶高分子、高分子功能膜、光敏高分子和醫(yī)用高分子等內(nèi)容[1]。它在高分子化學(xué)與物理的基礎(chǔ)上與其他多個(gè)學(xué)科有交叉，知識(shí)內(nèi)容較多，理論較深，學(xué)生學(xué)習(xí)困難，容易打消學(xué)習(xí)積極性。由于需要前期有高分子化學(xué)、高分子物理等學(xué)科的基礎(chǔ)，這門課程開課較晚，這個(gè)時(shí)候?qū)W生需要考研和找工作，很難專注于學(xué)習(xí)，這種情況在地方工科院校較為普遍[2]。但實(shí)際上大四學(xué)生的課程很少，有充足的時(shí)間，如何提高學(xué)生的積極性是學(xué)好這門課的主要因素。針對(duì)學(xué)生在這個(gè)階段的關(guān)注點(diǎn)——就業(yè)或考研，作者提出以應(yīng)用研究為課程核心的教學(xué)方法，把學(xué)習(xí)、研究和實(shí)踐相結(jié)合。

一、以產(chǎn)業(yè)應(yīng)用和科學(xué)研究培養(yǎng)學(xué)生的積極性

1.結(jié)合學(xué)生就業(yè)需求，內(nèi)容面向相關(guān)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用。功能高分子材料的功能性決定了其在應(yīng)用領(lǐng)域的廣泛作用，同時(shí)其作為高分子材料領(lǐng)域的新興分支，是目前科學(xué)研究的熱點(diǎn)。因此在課程講授的時(shí)候應(yīng)該以應(yīng)用為主，引入緊跟時(shí)代的應(yīng)用實(shí)例，先激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。采用“應(yīng)用—性能—原理”這種層層深入的方式誘導(dǎo)學(xué)生深入學(xué)習(xí)知識(shí)點(diǎn)。例如在講授有機(jī)光電高分子材料這一章時(shí)，首先提出高分子膜材料在我們生活中的應(yīng)用——家用凈水機(jī)，跟我們生活息息相關(guān)、科技含量高，引起同學(xué)們的興趣；然后再講授材料的性能——高分子膜材料的分離作用，不同膜材料的分離能力及其對(duì)應(yīng)的應(yīng)用領(lǐng)域；最后再跟學(xué)生講授膜材料分離原理——膜過程，引出制備膜材料的方法：如何選取原料從結(jié)構(gòu)上構(gòu)建材料分子，采用何種工藝制備相應(yīng)的高分子膜。通過層層深入的方法，逐漸地將高分子膜材料的原理制備工藝等講授給學(xué)生。

2.科研走進(jìn)課堂，以研促教。功能高分子的一大特點(diǎn)就是前沿性，目前高分子領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)大多集中在功能高分子領(lǐng)域，如光電轉(zhuǎn)換高分子材料、導(dǎo)電高分子材料、光敏高分子材料、醫(yī)用高分子材料等。面對(duì)新的社會(huì)發(fā)展形式，本科人才培養(yǎng)應(yīng)從應(yīng)用和研究的角度來進(jìn)行課程體系的設(shè)置，既培養(yǎng)學(xué)生適應(yīng)社會(huì)需求的實(shí)踐應(yīng)用能力，也要鍛煉學(xué)生的科學(xué)研究能力，同時(shí)也有利于促進(jìn)系統(tǒng)的學(xué)科發(fā)展和專業(yè)建設(shè)[3]。并且大四上學(xué)期有很多學(xué)生準(zhǔn)備考研，因此對(duì)學(xué)術(shù)界的研究方向就比較感興趣。這個(gè)時(shí)候可以結(jié)合輔導(dǎo)課，邀請(qǐng)相關(guān)領(lǐng)域的教師給學(xué)生做一些小的學(xué)術(shù)講座，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，例如在講授完光電高分子材料這一章后，在接下來的輔導(dǎo)課上邀請(qǐng)學(xué)院研究該領(lǐng)域的老師做“有機(jī)薄膜太陽能電池的發(fā)展：效率的提高”的學(xué)術(shù)報(bào)告，報(bào)告效果明顯，一些學(xué)生馬上聯(lián)系老師進(jìn)一步探討，并走進(jìn)老師的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行相關(guān)課題來做畢業(yè)設(shè)計(jì)。同時(shí)還可以在課堂上進(jìn)行一些小的實(shí)驗(yàn)，如在講授超引水性高分子材料這一章時(shí)，可以隨堂進(jìn)行材料的吸水實(shí)驗(yàn)，學(xué)生對(duì)超吸水性高分子材料的認(rèn)識(shí)更直觀，提高他們探知原理的積極性；在講授光電材料時(shí)，可以進(jìn)行薄膜太陽能電池點(diǎn)亮LED小燈的實(shí)驗(yàn)，吸引學(xué)生的注意力。這樣學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性就會(huì)大大提高。

二、結(jié)合實(shí)踐，培養(yǎng)學(xué)生觀察和思考能力

材料開發(fā)與研究的最終目的還是服務(wù)于人類的生活。隨著科技的發(fā)展，功能高分子材料在生活中的應(yīng)用越來越多，因此《功能高分子材料》這門課具有將理論基礎(chǔ)知識(shí)與生活實(shí)踐緊密結(jié)合的特點(diǎn)。在理論課講授的同時(shí)，鼓勵(lì)和要求學(xué)生觀察生活中的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生的觀察和思考能力。如鄭州當(dāng)?shù)刈罱捎梅瞧茐氖降叵鹿艿佬迯?fù)方法，采用的就是光敏高分子材料的光聚合反應(yīng)，正好對(duì)應(yīng)的就是我們光敏高分子材料這一章。在講授每節(jié)課的時(shí)候，讓同學(xué)們觀察生活中的應(yīng)用實(shí)例，利用課堂學(xué)習(xí)的理論知識(shí)基礎(chǔ)進(jìn)行思考與解釋，提高學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握能力和解決實(shí)際問題的能力。另一方面，隨著國(guó)家創(chuàng)新體系的構(gòu)建，大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)成為提高人才培養(yǎng)的重大舉措。對(duì)于高校，將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)與專業(yè)教育相融合，不僅有效地提高了學(xué)生的能力，同時(shí)也有助于教學(xué)改革，促進(jìn)了教學(xué)改革的發(fā)展[4]。結(jié)合課程學(xué)習(xí)可以為創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐提供思路，同時(shí)學(xué)生通過創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)又可以提高課程學(xué)習(xí)的效果——不僅掌握了理論知識(shí)，也培養(yǎng)了應(yīng)用能力。學(xué)生組隊(duì)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)比賽，如在2018年度互聯(lián)網(wǎng)+創(chuàng)業(yè)比賽中“有機(jī)薄膜太陽能電池”項(xiàng)目獲得了省級(jí)二等獎(jiǎng)，以阻燃材料生產(chǎn)為主的“河南省君行材料有限責(zé)任公司”團(tuán)隊(duì)獲得了全國(guó)銅獎(jiǎng)。學(xué)生在參加比賽時(shí)深入學(xué)習(xí)和研究了有機(jī)光伏電池材料、功能化阻燃高分子材料的相關(guān)知識(shí)，遠(yuǎn)超單一課堂教育的效果。

三、豐富課堂教學(xué)手段，加強(qiáng)過程考核

除了采用多媒體教學(xué)以外，在教學(xué)形式上可以多樣化，在開始新一章的內(nèi)容時(shí)先讓學(xué)生以小組形式課前查閱資料、準(zhǔn)備資料，在課堂上挑選一個(gè)小組對(duì)該類功能材料的起源發(fā)展應(yīng)用領(lǐng)域的概述進(jìn)行5到10分鐘的講授，結(jié)束后讓其他小組進(jìn)行討論補(bǔ)充。這樣，學(xué)生在資料準(zhǔn)備的過程中對(duì)相應(yīng)領(lǐng)域有了初步了解，課堂講授和討論環(huán)節(jié)又加深了學(xué)生的理解。另外還可以結(jié)合目前移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的便利性，可以利用手機(jī)APP輔助授課、進(jìn)行點(diǎn)名提問、學(xué)生投屏互動(dòng)等方式，提高課堂的互動(dòng)性和趣味性。如在線提問，學(xué)生可以在線回答，答題結(jié)果實(shí)時(shí)反饋，老師再進(jìn)行講解，這樣不同于傳統(tǒng)的課堂提問形式，可以有效方便地將全部同學(xué)拉入課堂教學(xué)活動(dòng)中。

隨著科技的發(fā)展，功能高分子材料在人類社會(huì)的應(yīng)用必然會(huì)越來越多，相應(yīng)的研究領(lǐng)域也愈加重要，因此學(xué)習(xí)《功能高分子材料》這門課對(duì)學(xué)生的工作和深造意義很大。本文對(duì)這門課程的教學(xué)進(jìn)行了一些思考和探討，作為授課教師應(yīng)緊跟時(shí)代，豐富教學(xué)內(nèi)容，改進(jìn)教學(xué)手段，加強(qiáng)學(xué)生管理，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生最大程度地參與到課堂教學(xué)中，提高學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握和綜合運(yùn)用能力，為該領(lǐng)域輸送高素質(zhì)人才。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳衛(wèi)星，田威，等.功能高分子材料[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2013.

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[3]王考，郝潤(rùn)梅，張惜偉.以應(yīng)用研究型人才培養(yǎng)為目標(biāo)的土地資源管理本科專業(yè)課程體系的構(gòu)建[J].內(nèi)蒙古師范大學(xué)學(xué)報(bào)：教育科學(xué)版，2015，（28）：90-92.

[4]劉英.創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育與專業(yè)教育融合發(fā)展分析[J].教育教學(xué)論壇，2018，（48）：42-43.