浅谈《高分子物理实验》的教学改革

张 林

(营口理工学院，辽宁 营口 115000)

高分子物理是一门理论性极强的课程，同时又与实验教学紧密相连。《高分子物理实验》是高分子物理这门学科的基础，是高分子材料与工程专业必修的一门实践性很强的实验课[1-2]。通过开展《高分子物理实验》一方面可以帮助学生强化高分子物理方面的理论知识，进一步了解高分子结构与性能之间的关系，为研究高分子合成、高聚物的结构与性能、高分子加工成型等方面提供一定的理论依据；另一方面可以激发学生的学习兴趣，锻炼动手能力，熟练掌握操作技能和仪器设备的操作方法，提高发现问题、分析问题和解决问题的能力，培养学生严谨的科研态度。

由于最初的高分子物理实验教学目标较低，实验条件有限，实验设备陈旧，所开设的高分子物理实验通常是经典的验证型实验，不利于学生学习和掌握最新的实验技术和研究手段。显然，传统教学模式与十八大提出的“全面实施素质教育”培养创新人才的教育方针相悖。

为了更好的开设这门课程，提高教学质量，结合我校办学特色及学生特点，我们从教学方式，教学内容，考核制度几个方面进行改革，且取得了阶段性的教学成果。帮助学生对这门实验课的学习从感性认识上升到起理性认知。

1 采用多样化的教学方式

高分子物理实验的本质是研究高分子聚合物的结构与性能之间的内在联系和基本规律[3]。我校开设的高分子物理实验中,除了溶胀平衡法测聚合物的交联度等少数实验外,其余大部分实验均需依托于大型仪器设备。但是目前大部分高校处于大型仪器设备数量少且实验教学课时有限的状态，因此实验过程中不能实现每名学生亲身学习操作仪器的教学目标。

传统的《高分子物理实验》普遍采用“围观”的教学方式，多名学生将一名老师和一台仪器包围起来听课。这种“围观”教学方式使得老师无法全面维持课堂纪律，易导致学生注意力分散不能掌握课程内容，通常教学效果不佳[4]。

为此，我校大力提倡使用现代教育技术如多媒体辅助教学以吸引学生注意力提高学习兴趣来提高教学质量。

多媒体辅助教学相对于“围观”教学方式，其优点在于能够帮助学生对仪器设备和实验内容建立起直观认识和全面了解，视频演示带来的真实感更容易吸引学生的学习兴趣，是一种灵活、高效的教学方式。教师可以根据实际情况的变化，方便快捷的调整实验内容,且不受实验条件(比如具有一定危险性，仪器设备数量不足或受损)的限制，使学生及时了解高分子物理方面相关技术的进步和发展, 帮助学生增长知识的同时也能拓宽眼界[5]。

2 教学内容体现学科特点，与科研结果结合起来

高分子物理是一门新兴学科，我们有必要把当前的研究进展和阶段性研究成果在教学过程中介绍给学生。另外，为了帮助学生将高分子与小分子区别开来，能够更加透彻的理解高分子的特性，实验内容的设计上要着重体现学科特点[6，7]。

2.1 将科研成果转化为教学内容

及时的把科研成果融入到教学内容中，是有助于培养适应社会发展需求的人才，实现了社会需求与人才培养的同步发展[8]。

以往差示扫描量热法测聚合物的玻璃化转变温度时全部选用聚乙烯或聚丙烯为样品，每组学生得到的DSC曲线几乎完全相同，以致学生在结果分析时照猫画虎互相抄袭。为改变这种现状，我们挑选相关教师课题组所合成出的高分子产品为样品，为了摸索最佳实验条件，学生们需查阅文献了解产品性质，分析谱图找出玻璃化温度、结晶温度及熔融温度，学生们参与可整个实验流程，充分发挥他们的主观能动性，帮助他们更加娴熟的掌握和运用DSC这门技术[9]。

2.2 体现学科特点

高分子与小分子的区别在于相对分子质量的不同，通常将相对分子质量高于约1万的称为高分子，相对分子质量低于约1000的称为小分子。较高的相对分子质量决定了高分子化合物具有特殊结构。此外，受仪器设备数量的限制，通常以小组的形式完成高分子物理实验，每个小组均需按相同的实验条件进行实验，实验结束后依据得到的实验数据进行处理和讨论，在一定程度上限制了学生的创新能力。因此，在保证实验能够顺利开出的前提，我们依据高分子物理学科特点，对部分实验内容进行了调整，每个实验项目均设定不同的实验条件并由各个小组分别完成。例如在“高聚物熔融指数的测定”实验中，为了帮助学生更进一步了解高聚物的流动性，实验前让各个小组分别设计出适用于测定低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯这四种聚合物熔融指数的实验方案，实验结束后共享实验数据，并对实验结果进行分析讨论。通过整个实验流程，学生不仅掌握了熔融指数仪的操作方法和熔融指数的测试方法，而且较为全面地了解不同种类高聚物的流动特性[10，11]。

3 完善考评制度

实验教学与理论教学的不同之处在于它不仅讲授理论知识，更注重培养学生观察能力、发现问题和解决问题的能力，使学生具备独立设计并完成实验的能力。因此，实验考评应贯穿实验教学的整个过程，对学生进行全面、客观的考察。为此，我们建立一套符合高分子物理实验特点，有利于培养学生综合能力的考评制度[12,13]。考核具体内容包括课前实验预习，课堂表现及实验操作，课后实验报告。在此基础上我们将实验前准备工作纳入考核范围，一方面帮助学生全面了解整个实验流程，珍惜实验教师的劳动成果，另一方面可以节省课堂时间提高效率。

[1] 朱平平,何平笙,杨海洋. “高分子物理”及“高分子物理实验”2门精品课程的建设.高分子通报，2010(6):106～109.

[2] 朱平平,何平笙,杨海洋. “高分子物理实验”精品课程建设的探索.高分子通报，2007(7):61～64.

[3] 余若冰,徐世爱,张德震.高分子物理实验的设计与整合.化工高等教育，2015，(3):67～70.

[4] 程晓敏,史初例,张静.高分子物理实验多媒体教学软件的研制和应用.高分子通报，2004(8):108～110.

[5] 徐世爱,余若冰,林嘉平 等. 高分子物理实验教学的改革与实践. 化工高等教育，2006(3):59～-61.

[6] 刘晶如,俞强,朱梦冰. 高分子物理实验教学改革与学生实践创新能力的培养. 化工高等教育，2015(5):62～64.

[7] 李谷,冯开才,卢江 等.高分子物理实验教学新尝试.大学化学，2007(2):43～44.

[8] 唐萍,张春庆,李战胜 等.高分子物理实验开放式教学改革与探索.实验室科学，2015(1):89～91.

[9] 何平笙,李春娥. 高分子物理实验课初探.高分子通报，2000(6):94～96.

[10] 杜滨阳,叶一兰,郑强.关于改进《高分子物理实验》课程的几点设想.高分子通报，2007(12):67～69.

[11] 朱平平,杨海洋,何平笙. 精品课程教材《高分子物理实验》建设的体会—三个及时融入.高分子通报，2015(6):71～75.

[12] 高喜平,陆昶,姚大虎 等.浅谈“高分子物理实验”课程实验报告的规范化. 高分子通报，2011(12):108～111.

[13] 王本根,王清华,王春华.大学化学实验教学现状与改革的思考.高等教育研究学报，2011(34):45～47.