工科院校高分子化学教学改革的探索与创新

丁亮

摘 要： 高分子化学是高分子材料专业重要的专业基础课。本文针对高分子化学课程的特点，从五个方面对高分子课程教学进行初步探索，包括教学结合科研，合理有效利用多媒体，开展师生互动教学，联系实验与生产实践等方面进行探讨。

关键词： 高分子化学 教学改革 教学创新

高分子化学是高分子专业理工科学生的必修课，也是高分子科学及材料科学的理论基础，在高等学校化学相关专业占有较大比重，与无机化学、有机化学、物理化学和分析化学并列成为第五大化学。因此，如何利用有限的教学时间和教学资源有效地将高分子化学专业知识传授给学生，并能够指导实践应用，已成为众多教学工作者的共同目标。作为一名高分子化学的教师，笔者在讲授高分子化学课程中，对课堂教学方式与方法，多媒体教学手段，实验教学，以及与生产生活的结合等方面进行了探讨和思考。

1.教学与科研讲解相结合

高分子化学是一门年轻的学科，发展历史较短，许多理论尚不成熟。随着时代的不断进步，新的聚合方法和新的合成技术不断涌现，对传统的高分子化学概念提出了挑战，同时也导致高分子化学教材的更新不能与科技同步。因此，在教学中，教师可以及时在传统教材内容的基础上补充近年发展的关于高分子化学的前沿科学技术和研究方法，结合国内外科研的最新研究成果和动向进行介绍与讲解，使教学内容始终跟上时代的步伐，开阔学生的视野，激发他们对高分子化学课程学习的热情。教师还可以推荐一些期刊、数据库和书籍，引导学生根据自己的兴趣自主学习，扩大学生的知识面，积极探索高分子化学的新领域。此外，在课堂上，对本专业老师的研究项目及最新研究成果进行介绍，如在配位聚合的讲解中，笔者就结合自己的研究方向，讲解通过开环易位聚合及非环二烯烃易位聚合方法合成不同拓扑结构的可降解聚合物用于纳米材料和生物医药。同学们对高分子化学的某些知识有了更深的了解，从而调动了学习和科研的积极性、主动性[1]。

2.多媒体和板书授课相结合

高分子化学中聚合反应机理与动力学理论比较抽象，难以理解[2]。多媒体教学作为一种当前基本普及的教学手段，可以实现传统教学无法实现的动态与三维效果，将高分子化学中微观反应历程形象逼真地显示在屏幕上，大大增加单位时间内学生掌握知识的数量。此外，对于工科院校高分子材料专业的学生，毕业以后多数去工业研究部门或工厂工作，除了要掌握理论知识外，还要将理论与实际相结合。因此，在高分子化学的讲授中应加入一些聚合物生产工艺部分的内容，对于这些内容的讲解，都涉及生产流程，应用Flash作出动态的流程图，帮助学生了解实际的生产过程，为以后的工作打下基础。然而，先进的教学手段不等于能达到良好的教学效果，关键在于多媒体技术如何与传统的教学手段相结合，从而实现它应有的价值。讲授中发现，有很多需要理论推导的公式，例如自由基聚合中关于聚合动力学公式的推导，通过多媒体与板书相结合进行讲解，学生能够更容易理解和掌握。首先利用板书对相关公式进行详细推导，一步一步地传授给学生，然后与多媒体结合讲解，并进行归纳和总结，这样可以将结果表示得更清晰明确，更有助于加深学生对公式的记忆。

3.探究式与启发式教学相结合

高等教育的任务不仅是传授知识，而且要教给学生学习知识的方法，让学生积极思考，充分发挥想象，勇于探索和创新，培养自学能力。教学是教师和学生的双边共同活动，在教学时，教师应经常向学生阐明“弟子不必不如师，师不必贤于弟子”的道理，引导学生自由发表观点，从而拓宽学生思路，变被动学习为主动学习，培养他们的语言表达能力和归纳总结能力。在课堂上，教师采用讲授、提问、练习、讨论相结合的互动式教学启发学生，学生积极参与。这样不仅活跃了课堂气氛，而且学生感到上课很轻松，渐渐对该课程感兴趣，从而促进对知识的理解和探索。如教师可以在课堂上就某一主题或知识点专门进行讨论，大家畅所欲言、各抒己见，培养发散思维能力。此外，还可以让学生走上讲台，参与到教学工作中。例如在讲到连锁聚合反应时，科研将学生分成小组，各自选择一种聚合反应，学生通过查阅文献，制作多媒体在课堂进行讲解，其他同学向其小组成员提问。通过文献调研、讲解、回答问题，锻炼学生学习的主观能动性与综合能力，对学生基本的科研能力进行培养，老师也能从学生图文并茂、生动形象地演讲中获得很多新的知识[3]。

4.理论知识与实验教学相结合

化学是一门以实验为基础的科学，在化学教学中，实验占有十分重要的地位。高分子化学实验是高分子化学理论教学课程的重要组成部分，也是工科学生理论联系实际的纽带。实验教学不仅能使学生更好地理解课程中的理论知识，而且对提高学生学习本课程的积极性，培养学生的思维能力，操作能力，观察和解决实际问题的能力也有着极其重要的作用。高分子化学重点讲述聚合反应的机理和实施方法，其实验结果往往得到的是一些聚合物产品。我们可以选择一些和学生平时生活、学习关系紧密的实验内容来做。比如，以前我们开设了“聚甲基丙烯酸甲酯的制备”实验，目的是让学生了解和掌握自由基聚合反应的原理及反应条件对产物性能的影响，在实验中发现，学生的积极性并不高。学生反映不了解聚甲基丙烯酸甲酯是什么东西。为此，我们将这个实验换成“聚乙醇缩甲醛的制备”这个实验，同学们的兴趣一下子提高了许多。因为他们了解到这就是平时用的胶水，在实验过程中尤其积极认真。很多同学还带着空瓶子，做完实验将自己制得的样品带回去。这虽然是一个实验的调整和改变，但是通过这些，不仅使学生进一步学习和掌握了高分子化学的相关理论知识和高分子化学实验的基本操作，提高了学生做实验的积极性和主动性，而且使学生深刻认识到了高分子化学是一个和人们的日常生产生活息息相关的学科，激发了他们对该专业的热爱[4]。

5.高分子化学与社会生活相结合

以塑料、橡胶、纤维、涂料等为代表的高分子材料与人类社会的生产实践密切相关，且已经深入到日常生活的各个方面。然而，目前许多高校在讲授时，对基础理论方面的介绍非常系统、深入，但在高分子的应用和日常生活的联系方面相对弱一些。因此，教师在进行理论教学的同时，应结合高分子的特点，注重积极联系实际的生活和应用，在传授学生理论知识的同时，还要培养其对身边各种聚合物的认知能力。例如，在第一次上课时，可以介绍身边的高分子材料，看到保鲜膜就知道是聚乙烯，看到一次性饭盒知道是发泡聚苯乙烯，看到塑料杯子、盆子就知道是聚丙烯等，掌握一些基本的生活技能。此外，有些高分子材料还能很好地引出课程内容。比如女生都非常熟悉的尼龙袜就是缩聚反应的典型代表——尼龙。此外，还可以提示学生在买鞋的时候，如果售货员告诉是聚氨酯材料的，你就可以知道并不是天然的“皮”，而是人工通过缩聚反应合成的高分子材料。在教学过程中，还应当密切结合社会热点与时事。如当前我们国家面临大量废弃塑料难以降解造成严重的白色污染问题、2010年上海市静安区“11.15”重大火灾等，培养学生社会的责任心、思考能力和研究能力[5]。

教学方法的改革是高校教育改革的重要组成部分。创新精神与实践能力的培养是一个长期的过程，需要对教学过程中的各个环节认真研究，层层贯彻。随着教学改革的不断深入，我们将继续探索，总结经验教训，为培养优秀的应用型创新人才作出不懈努力。

参考文献：

[1]于淑娟.高分子化学教学改革的实践与探索[J].广西师范学院学报（自然科学版），2009，26（3）：123-125.

[2]潘祖仁.高分子化学（第五版）[M].北京：化学工业出版社，2011.

[3]张镭.高分子化学教学的改革与探索[J].高分子材料科学与工程，2002，18（3）：202-203.

[4]高喜平，陆昶，姚大虎，等.浅谈高分子化学实验的教学改革[J].化工时刊，2011，25（3）：62-63.

[5]纪仕辰，沈星灿.在高分子教学中密切联系生活[J].新校园，2014，6（318）：19.