高分子化學(xué)理論課程教學(xué)改革與探索

徐孝旭，張福辰， 李洪洋

(遼東學(xué)院化學(xué)工程學(xué)院，遼寧 丹東 118000)

高分子化學(xué)理論課程教學(xué)改革與探索

徐孝旭，張福辰， 李洪洋*

(遼東學(xué)院化學(xué)工程學(xué)院，遼寧 丹東 118000)

“十三五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃中，將高分子材料將作為新興產(chǎn)業(yè)重要組成部分納入到其中，并擬列入國家重點(diǎn)專項(xiàng)規(guī)劃，因此對(duì)從事高分子材料人員的專業(yè)素養(yǎng)提出了更高的要求。在高校的教育工作中，應(yīng)采用新型高分子教學(xué)體系，從而打造出更加適應(yīng)21世紀(jì)在新型人才。

高分子化學(xué)；教學(xué)；改革

目前，根據(jù)國家科技部、工信部等部委制定的“十三五”規(guī)劃顯示，高分子材料將作為新興產(chǎn)業(yè)重要組成部分納入到"十三五"國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，并擬列入國家重點(diǎn)專項(xiàng)規(guī)劃，成為引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)重要指引[1]。高分子材料作為四大基礎(chǔ)材料，在我們的生活中隨處可見，但高分子材料更新?lián)Q代速度快，所以今后從事高分子材料的技術(shù)人員應(yīng)具有更高的專業(yè)素養(yǎng)。因此在高校的教育工作中，應(yīng)采用新型高分子教學(xué)體系，從而打造出更加適應(yīng)21世紀(jì)在新型人才。

高分子化學(xué)課程是以有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、物理學(xué)、材料學(xué)為基礎(chǔ)的一門課程，既是一門理論學(xué)科，又是一門應(yīng)用學(xué)科，涉及到理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)兩方面[2]。高分子化學(xué)這門課程，以遼東學(xué)院為例，是化工類學(xué)生必修的一門課程，主要針對(duì)我校化學(xué)工程與工藝專業(yè)以及輕化工程的本科學(xué)生。通過學(xué)習(xí)高分子化學(xué)這門課程，可以使學(xué)生們了解到高分子領(lǐng)域發(fā)展的歷史背景和前沿科技成果，在有機(jī)化學(xué)的基礎(chǔ)上掌握高分子化合物的基本概念以及合成反應(yīng)原理、反應(yīng)動(dòng)力學(xué)、聚合方法等。學(xué)習(xí)高分子化學(xué)還可以培養(yǎng)學(xué)生們的探索精神以及創(chuàng)新意識(shí)，為接下來的課程學(xué)習(xí)、畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))及工作奠定了良好的基礎(chǔ)。結(jié)合筆者近年來的高分子化學(xué)課程教學(xué)實(shí)踐，從以下幾點(diǎn)探討高分子化學(xué)理論課程改革。

1 高分子化學(xué)課程教學(xué)中存在的問題

高分子化學(xué)這門課程，具有許多特點(diǎn)：概念多，反應(yīng)機(jī)理微觀、抽象等，而許多學(xué)生在一二年級(jí)時(shí)學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)等相關(guān)課程時(shí)基礎(chǔ)并不牢固，使得許多學(xué)生從開始就失去了學(xué)習(xí)這門課程的信心。高分子化學(xué)中許多反應(yīng)都是肉眼無法直接觀測(cè)到的，比如聚合反應(yīng)，是在微觀世界存在的，再加上現(xiàn)有理論學(xué)時(shí)的減少，又在一定程度上減小了學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣，從而使同學(xué)們變得不愛學(xué)不愿學(xué)。同時(shí)，學(xué)生們還往往有學(xué)不透、學(xué)不深的感覺，由于該門課程敘述類文字較多，課堂上往往存在老師講的洶涌澎湃，學(xué)生們卻聽得云里霧里。學(xué)生們雖通過了一輪輪的考試，卻不能正確地理解和解釋現(xiàn)實(shí)生活和實(shí)際生產(chǎn)中的一些現(xiàn)象，使學(xué)習(xí)只停留在了表面階段。

2 分解教學(xué)內(nèi)容，推廣自主學(xué)習(xí)

高分子化學(xué)課堂中應(yīng)當(dāng)以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為主，教師講解為輔。對(duì)高分子化學(xué)課程沒有興趣的學(xué)生在小組其他人員地帶動(dòng)下，通過查詢互聯(lián)網(wǎng)、圖書館翻閱資料等途徑了解高分子材料的應(yīng)用、前景及發(fā)展，從而增強(qiáng)了對(duì)本門課程的學(xué)習(xí)興趣。對(duì)于基礎(chǔ)化學(xué)課程薄弱的學(xué)生，可以通過查閱資料等自主學(xué)習(xí)方法與教師指導(dǎo)相結(jié)合，為高分子化學(xué)課程的學(xué)習(xí)打好良好的基礎(chǔ)。比如第一章緒論，學(xué)生就可以在課下以小組地形式通過自主學(xué)習(xí)來完成，課堂上老師提出問題各個(gè)小組間進(jìn)行相互交流討論，最終老師再講解配位離子聚合等重點(diǎn)難點(diǎn)，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)答疑。這樣經(jīng)歷短短2個(gè)課時(shí)，學(xué)生們就能掌握高分子化學(xué)的發(fā)展史、高分子化合物的特性、分子結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)式、共價(jià)鍵的形成、共價(jià)鍵的屬性、共價(jià)鍵的斷裂和高分子反應(yīng)的類型等知識(shí)點(diǎn)，極大的避免了傳統(tǒng)教育方法中對(duì)于課時(shí)的浪費(fèi)，同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生們的自主學(xué)習(xí)能力。

3 增強(qiáng)教學(xué)形式，多種形式并存

3.1 變填鴨式教育為框架式教育

填鴨式教育最早是由蘇聯(lián)教育家凱洛夫發(fā)明的，這種教育方式已經(jīng)不再適合新型高分子教育體系，不易培養(yǎng)出能力強(qiáng)，素質(zhì)高，具有創(chuàng)新思維的新型人才。因此我們?cè)谡n堂上采用框架式教育方式，提前將教學(xué)大綱傳達(dá)給學(xué)生，并針對(duì)每節(jié)課的內(nèi)容相應(yīng)提出2～3個(gè)問題，比如高分子材料具有良好的穩(wěn)定性以及可降解性，那么能否將高分子材料運(yùn)用制造人體內(nèi)臟、人造皮膚等醫(yī)用領(lǐng)域？讓學(xué)生們回去查資料。上課的時(shí)候采用小組討論的方式將大綱填寫完全，并統(tǒng)一出問題答案，然后以教師隨機(jī)選取小組人員進(jìn)行匯報(bào)，這樣小組內(nèi)每名學(xué)生都有自己的分工，讓學(xué)生們真正成為課堂的主體，不會(huì)有偷懶現(xiàn)象的發(fā)生，最后教師集中點(diǎn)評(píng)，并且針對(duì)討論結(jié)果引領(lǐng)學(xué)生繼續(xù)探索。采用此種以問題為導(dǎo)向的教學(xué)方法(PBL教學(xué)法)，學(xué)生們會(huì)在課前、課間、甚至課后時(shí)間主動(dòng)與我們討論，在教師與學(xué)生之間反響比較強(qiáng)烈。而完成學(xué)生們?cè)谶@門學(xué)科后，又會(huì)主動(dòng)思考身邊接觸到的高分子材料[3-4]。

3.2 善于運(yùn)用多媒體

高分子化學(xué)課程具有內(nèi)容繁雜、傳遞信息量大的特點(diǎn)，傳統(tǒng)的授課模式為課時(shí)多、內(nèi)容少，已經(jīng)不符現(xiàn)代教育課時(shí)少、任務(wù)量大等特點(diǎn)。而多媒體教學(xué)具許多優(yōu)點(diǎn)，例如省時(shí)省力，現(xiàn)代教師已經(jīng)不用再拿著分子模型四處奔跑。但是教師在課件制作時(shí)，要從多種角度選取素材，抓住學(xué)生興趣，凸顯出所講地重點(diǎn)、難點(diǎn)及知識(shí)體系，啟發(fā)學(xué)生思維，形成互動(dòng)課堂，讓學(xué)生真正做回課堂的主人，讓學(xué)生通過多媒體這個(gè)手段實(shí)現(xiàn)從感性認(rèn)識(shí)到理性感悟的認(rèn)知飛躍,從而提高課堂教學(xué)的效果[5]。

同時(shí)在運(yùn)用多媒體教學(xué)時(shí)也存在一定量的弊端，比如演示酚醛樹脂的反應(yīng)機(jī)理時(shí)，多媒體演示雖然清晰，但是速度快，學(xué)生們一時(shí)卻難以完全接受、理解。所以，教師并不能只使用多媒體教學(xué)，唾棄傳統(tǒng)的板書教育，對(duì)多媒體形成依賴，而應(yīng)該是有機(jī)的將這兩種教學(xué)手段結(jié)合在一起，以達(dá)到更好的教學(xué)效果。

3.3 開展高分子第三課堂

教學(xué)不單是教會(huì)學(xué)生書本的知識(shí)，還要幫助學(xué)生把握本學(xué)科的發(fā)展方向。根據(jù)教師在科研過程中對(duì)學(xué)科前沿的追蹤和體會(huì)[6]。在課堂教學(xué)中的過程中開展第三課堂，適當(dāng)介紹高分子材料合成研究領(lǐng)域的熱門方向，激發(fā)學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)的熱情。當(dāng)然，第三課堂不僅僅局限于教室，比如，在2016年我們邀請(qǐng)到多位在高分子科研一線工作者為學(xué)生們開展講座。以其中一位國家973計(jì)劃首席科學(xué)家為例，在開展《生物醫(yī)用高分子的科學(xué)前沿與發(fā)展方向》報(bào)告后，學(xué)生們之間反響很強(qiáng)烈，有許多學(xué)生慨嘆到高分子材料還有這么大的用途，仿佛為他們開啟了另一個(gè)嶄新的世界。同樣，第三課堂也可以搬進(jìn)企業(yè)，學(xué)生們走進(jìn)企業(yè)由企業(yè)技術(shù)骨干進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)，形成產(chǎn)教融合、校企合作的辦學(xué)模式，將專業(yè)知識(shí)和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育結(jié)合，這樣學(xué)生們既能掌握到創(chuàng)業(yè)時(shí)所需要技術(shù)，又能具備創(chuàng)業(yè)意識(shí)。

4 采用“2+1”式多元化評(píng)價(jià)體系

通過近些年的教學(xué)發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的“一考定成績”的做法，誤使許多學(xué)生認(rèn)為只要考前畫重點(diǎn)、背重點(diǎn)的方式進(jìn)行突擊就可以通過該門課程，甚至有學(xué)生投機(jī)取巧，采取作弊的方式來換取及格，極大的影響了課堂正常教學(xué)。而采取“2+1”式多元化評(píng)價(jià)體系，可以進(jìn)一步更新教育教學(xué)觀念，加強(qiáng)基于實(shí)踐能力評(píng)價(jià)的過程考核?！?+1”式多元化評(píng)價(jià)體系即過程性考核50%(平時(shí)成績10%+能力評(píng)價(jià)40%)和期末測(cè)試50%，總分100分。其中過程性考核50%，包括：作業(yè)5%+單元測(cè)試5%+面試考核10%+課程論文10%+翻轉(zhuǎn)課堂10%。其中面試環(huán)節(jié)包括兩部分。首先，要求學(xué)生帶著作業(yè)本，提出自己作業(yè)中的問題。第二為抽取問題回答，以高分子化學(xué)為例，內(nèi)容有：(1)聚合物的化學(xué)反應(yīng)；(2)縮聚反應(yīng)；(3)乳化作用等10余項(xiàng)內(nèi)容。每項(xiàng)內(nèi)容里面，都有若干個(gè)小題目，學(xué)生在面試時(shí)隨意抽取一題進(jìn)行回答，教師再提問一些相關(guān)問題并對(duì)學(xué)生進(jìn)行答疑。通過面試可以了解學(xué)生掌握的基本知識(shí)和分析問題的能力，通過和學(xué)生面對(duì)面的交流，可以知道學(xué)生學(xué)習(xí)的問題所在，結(jié)合在面試過程中出現(xiàn)的問題，個(gè)別輔導(dǎo)，習(xí)題課重點(diǎn)指導(dǎo)，從而增強(qiáng)一些學(xué)生的自信心，提高學(xué)習(xí)興趣[7]。通過過程考核可以使教師及時(shí)了解學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)度、學(xué)習(xí)狀態(tài)。使得教師發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)中所存在的問題，及時(shí)調(diào)整教學(xué)安排，改進(jìn)教學(xué)思路和方法，使學(xué)生更好地掌握和運(yùn)用所學(xué)相關(guān)高分子化學(xué)知識(shí)。

5 結(jié)語

高校教學(xué)改革不能只依靠改變教學(xué)形式、考評(píng)方式，而建立新型高分子教學(xué)體系不是一時(shí)一刻就可以完成的，這是一個(gè)長期的工作。作為高校教育工作者，仍需在專業(yè)課的教學(xué)過程中認(rèn)真思考各個(gè)環(huán)節(jié)，從提高學(xué)生素質(zhì)入手，為打造出更加適應(yīng)21世紀(jì)在新型人才而努力。

[1] 張 越.“十二五”收官：云計(jì)算的產(chǎn)業(yè)機(jī)遇[J]. 中國信息化, 2014(16):48-49.

[2] 鄒漢濤，劉曉洪，黃年華，等. 《高分子化學(xué)》教學(xué)方法的探討[J]. 武漢科技學(xué)院學(xué)報(bào)，2009,22(3):58-60.

[3] 蔡文杰，琚立華． 生理學(xué)核心課程建設(shè)探討[J]. 心理醫(yī)生，2011( 7下) : 449-450.

[4] 陳寶書，欒道成，劉云強(qiáng)，等. 高分子材料課程改革探索與實(shí)踐[J].高等教育研究， 2013(12): 40-41.

[5] 徐孝旭. 高分子化學(xué)的教學(xué)改革研究[J]. 遼寧絲綢,2008,(2):38.

[6] 張安強(qiáng)，劉海敏，王煉石. 具有工科特色的《高分子化學(xué)》課程教學(xué)改革初探[J].高分子通報(bào)，2012(12)：91-94.

[7] 沈 玲，李永紅，侯金松. 有機(jī)化學(xué)課程考核改革的嘗試[J]. 滁州學(xué)院學(xué)報(bào). 2009(4):97-98.

(本文文獻(xiàn)格式：徐孝旭，張福辰， 李洪洋.高分子化學(xué)理論課程教學(xué)改革與探索[J].山東化工，2017，46(12)：160-161.)

Teaching Reform and Exploration of Polymer Chemistry Theory

XuXiaoxu,ZhangFuchen,LiHongyang*

(Eastern Liaoning University School of Chemical Engineering，Dandong 118000,China)

In the "13th Five-Year" national strategic emerging industry development plan, the polymer material will serve as an important part of the emerging industry into them, and to be included in the national key special planning, so the polymer materials in the professional quality put forward higher request. In the education work of colleges and universities, we should adopt a new type of polymer teaching system, so as to make it more adaptable to the new talent in twenty-first Century.

polymer chemistry;teaching;reform

2017-04-17

徐孝旭(1972- )，遼寧丹東人，博士，遼寧省自然科學(xué)基金項(xiàng)目主持人；通信作者：李洪洋(1994— )，河南焦作人，遼東學(xué)院化學(xué)工程學(xué)院14級(jí)學(xué)生。

G642.0

A

1008-021X(2017)12-0160-02