地方應用型高校高分子化學實驗教學方法改革與實踐

梁克中，蔣德敏

(重慶三峽學院 環境與化學工程學院，重慶 萬州 404100)

地方應用型高校肩負著培養具有創新創業能力的大學生的重要任務，特別是培養地方經濟建設服務的應用研究型人才[1]。因此在教學過程中逐步培養和提升學生創新能力顯得尤為重要。高分子化學實驗作為培養學生觀察能力、分析能力、實驗操作、創新能力以及解決問題能力的重要橋梁[2]，因此如何在應用型人才培養模式下做好高分子化學實驗課程的教學是值得我們思考的。由于傳統的高分子化學實驗課多采用以教師現場講解為主，學生課前預習的模式，普遍存在著學生對實驗課程重視程度不夠，學生課前可能沒有按要求認真預習實驗內容，導致實驗過程中出現不規范操作，影響實驗結果，對實驗過程和出現的問題沒有深入思考，不利于學生綜合素質提高和創新能力的培養。為實現培養應用型人才的目標，高分子化學實驗課程要著重提高學生的實踐和創新能力，為學生將來深造或從事相關工作打下堅實的基礎[3]。為此，我們在教學過程中以應用型人才培養為目標，結合學校高分子化學實驗教學實際情況，進行了創新教學模式的改革與探索。

1 采用混合式教學模式，應用新的教學網絡平臺

所謂“混合式教學”，即將網絡在線教學和實驗室傳統教學結合起來的一種教學方式[4]。高分子化學實驗課程采取的是線上app學生自主學習+線下課堂實驗的混合式教學模式。學校網絡在線教學是采用超星電子學習通教學與管理系統。每一門課程均需任課教師及學生協同完成，主要有課前準備階段、上課階段、課后總結三個階段。課前準備階段主要由教師建設課程，系統中包括課程教學大綱、課程教學ppt和授課視頻、作業、習題詳細的標準答案等內容外，還有實驗演示、課堂簽到、提問等師生互動形式。學生做實驗前，必須登錄網絡在線教學系統進行實驗預習和在線測試。這樣就可以督促學生完成課前預習，學生對網絡測試等有充分的時間思考，有助于學生對實驗內容的充分理解，提高學習興趣。使得實驗課堂講解更容易，學生將有更多的時間進行實驗操作，師生互動更易，學生的實驗學習積極性和課堂效率都得到了提高。

2 優化實驗教學內容，改進基礎性實驗，增設綜合性和設計性實驗

對高分子化學實驗項目進行改革和優化探索，改進基礎性實驗和綜合性實驗，增設設計性實驗和探索性實驗，保證實驗教學內容的先進性、新穎性，形成漸進式的分層次的實驗教學內容，從而達到提高學生的實踐能力和獨立思考能力，培養學生的創新意識和創新能力。

2.1 改進基礎性實驗，培養學生的科學素養和實驗技能

基礎性實驗大多采用較為規范的教學模式，使學生盡快熟悉高分子化學實驗的特點，熟練掌握使用儀器設備，形成規范的高分子化學實驗技能和素養，養成良好的實驗習慣。但是，由于傳統的基礎性實驗都是學生按照實驗教材提供的實驗配方、工藝參數操作和在實驗教師的指導下，使用規定的儀器設備來完成實驗操作。因此學生寫出來的實驗報告基本上是千篇一律。這種實驗教學方法不利于學生分析問題和解決問題能力的培養。對傳統的基礎性實驗進行改進，如在甲基丙烯酸甲酯本體聚合制備有機玻璃的實驗中，讓學生把一些松枝、小金屬件、花瓣或者小昆蟲等放入模具，最后制得嵌有生物標本的有機玻璃。把高分子實驗與藝術相結合，讓高分子實驗具有美的感覺，這樣使學生很有成就感，極大地提高了學生的實驗興趣。

2.2 強化綜合性、設計性實驗，提高學生綜合素質和創新能力

可以將現有的一些基礎性聚合實驗與高分子物理實驗相結合，對合成材料進行表征和性能測試，擴展成為一個綜合性、設計性實驗[5]。如聚甲基丙烯酸甲酯本體聚合實驗，可以從單體精制、引發劑過氧化對苯二甲酰的提純、本體聚合、凝膠滲透色譜法測定分子量及熱重一差熱曲線的測定等整合成為一個實驗項目。這樣學生通過實際操作原料的準備、材料的制備、性能測試與表征方法，掌握材料結構與性能之間的聯系。能夠充分發揮學生的主動性和積極性，既豐富實驗教學的內涵，又提高了實驗教學的層次，使得學生的綜合素養得到了提升，培養學生的工程觀念。

2.3 適當增加研究性實驗，培養學生的團隊精神和科研能力

應用型本科生除了要有較強的綜合能力外，還應該具備有一定的科研能力和創新能力。科研能力的培養對于理工科學生來說無論是就業還是繼續深造都是很重要的。在高分子化學實驗教學過程中，建議專業教師開發利用與自身研究課題緊密相關的研究性實驗，這種教學與科研互動教學模式，課內教學和課外教學形成有機的互動，使得實驗教學與教師科研的相得益彰。學生通過參與到教師的科研項目過程中，給項目研究團隊增加助手，可以提高學生的科技文獻閱讀、綜合分析解決問題能力和科技論文的寫作能力。通過參與到科研項目中，學生的學習積極性得以提高，使學生感到學到的知識和技能有了用武之地，從被動學習變為主動學習，讓學生的各種能力得以提升。同時也提高了科研儀器設備的使用率，科研儀器設備為教學服務的功能得到了大大的提升，也實現了實驗室資源的共享率的提高。

通過幾年的實驗教學改革實踐，學生中很多通過參與專業教師的科研項目，在教師的精心指導下，積極參與校內外組織的“挑戰杯”、“創新創業項目”等各種競賽活動，取得了較好成績，同時有部分學生發表了相關的研究性論文，為學生的工作就業和考研深造打下了很好的基礎。

3 優化實驗考核體系，全面真實客觀評價學生能力

實驗成績考核是實驗教學的重要環節，是激勵學生學習和鞏固知識、檢驗實驗教學效果的重要手段。為了全面、客觀反映實驗教學效果，在應用型人才培養模式的要求下，我們建立了平時成績(占60%)、實驗操作考核(占20%)和期末理論筆試(占20%)相結合的新型綜合考核模式，使實驗課的考核和評價能夠更加科學與合理。平時成績主要對學生平時學習情況的評價考核，包括實驗預習(占10%)、實驗操作(占20%)、實驗記錄(占10%)和實驗報告(占60%)等內容。實驗操作考試考核主要考查學生的實驗基本操作和綜合運用能力。實驗操作考試內容主要包括實驗態度、實驗操作過程規范度、實驗數據表記錄結果及實驗完成后儀器是否歸位等。

3.1 增設期末理論筆試和實驗操作考試

為了客觀評價學生的實驗學習成效和對知識的掌握真實情況，加強實驗成績考核，特增設期末理論筆試和實驗操作考試。期末實驗操作考核學生隨機抽取已完成的實驗教學項目，讓學生在規定時間內完成相應的實驗操作，記錄并處理實驗數據，教師依據學生現場的操作情況和實驗結果，當場評判學生的實驗操作成績。該考核既能反映學生對實驗的理解和掌握實際情況，又能夠激發學生對實驗的學習熱情。期末的實驗理論考試內容與已經完成的相關教學實驗項目緊密相關，主要考查學生對實驗原理等理論知識掌握程度和學生對實驗數據處理、分析等能力。

3.2 增加口頭報告和提問形式

每次實驗操作之前，學生必須提交實驗預習報告，同時實驗教師可以根據實驗設計幾個問題，來提高學生的動手、分析、創新思維等綜合能力的培養。教師隨機抽取學生來回答老師和其他同學的提問，并進行現場評分、點評。這些問題的回答，學生既可以在實驗過程中得到答案，也可以在實驗課后查閱相關資料獲得答案，實驗教師就可以根據學生對問題的回答情況進行成績評定。這樣既加強學生的實驗課前準備，又活躍了積極思考的實驗課堂氛圍，在實驗課時間內可進行討論，通過這種方式讓學生有了自主實驗和主動思考的動力。

3.3 強化實驗報告的規范寫作

在傳統的實驗報告中，學生寫的實驗報告基本上與實驗預習報告大體相同，只是簡單增加了一些實驗現象說明和收率等數據，無對實驗現象和數據進行深入的分析討論。現在的考核特別增加要求學生對實驗現象進行解釋討論，實驗誤差進行分析，以其中一組數據為例寫出數據處理的全過程，得出必要的實驗結論。

4 結語

通過幾年來的高分子化學實驗教學改革，積累了一些經驗和取得了一些成果，只有不斷深入研究和探索高分子化學實驗教學方法，不斷豐富實驗教學的內涵，充分調動學生實驗學習的積極性和主動性，提高學生綜合能力，培養學生的創新技能，才能為培養能夠服務于地方經濟建設的應用型人才做出努力。