高分子材料表征与测试实验教学内容及评价方式改革举措——以北方民族大学材料学院高分子材料专业为例

张守村,吴文利,王锦涛

(北方民族大学 材料科学与工程学院，宁夏 银川 750021)

高分子材料表征与测试实验教学内容及评价方式改革举措
——以北方民族大学材料学院高分子材料专业为例

张守村,吴文利,王锦涛

(北方民族大学 材料科学与工程学院，宁夏 银川 750021)

高分子材料表征与测试实验是促进理论课程教学，提高学生实践动手能力的重要课程。按照2014版培养方案(修订前)，该课程在内容设置、评价方式方面存在严重问题，不利于激发学生学习的积极性、主动性。借助2014版培养方案修订时机，该课程从教学内容和评价方式方面进行了全面改革，更加重视课程内容的设置与专业的相关性，突出评价方式对课堂教学的激励作用。

高分子材料表征与测试实验;教学内容;评价方式;课程改革

北方民族大学地处西部，是一所民族院校，承担培养民族地区经济发展所需要各方面人才的重任。就产业发展而言，材料产业的发展年贡献产值2万亿以上，高分子材料的发展更是义军突出，少数民族地区高分子材料产业的发展相对落后，急需高分子材料方面的专业人才。作为高分子学科的重要组成部分，高分子材料表征与测试是从事高分子产品质量检测、新产品开发等方面工作所必需掌握的一门重要课程。学好该门课程也为学生参与创新项目、毕业设计等方面打下良好基础。作为课程的实践部分高分子材料表征与测试(实验)是进一步巩固课堂所学理论知识，培养学生的动手能力、观察能力、分析/解决问题能力的重要课程[1-3]。北方民族大学材料学院设备资产接近1个亿，为开展仪器分析教学提供了坚实的基础。

1 教学现状分析

根据2014版培养方案(修订前)，高分子材料表征与测试实验课程的教学过程主要存在四大问题：其一，高分子材料表征与测试实验是一门独立开设的实验课， 只有16学时，开设的实验项目只有四个，分别是红外光谱实验、原子吸收光谱实验、气相色谱实验、扫描电子显微镜实验(包括形貌分析和能谱分析两个实验)，开设课时偏少、项目偏少，无法涵盖理论课程的教学内容；其二，教学班级约有80余学生(两个班级)，相应实验项目对应的仪器设备只有一台，生/仪器比明显偏高，导致实验课主要以仪器操作演示为主，学生亲自动手操作设备的机会偏少，不利于提高学生的动手能力；其三，所开设的实验项目其内容很少与高分子材料的分析有关，如红外光谱分析所选实验是测定苯甲酸的红外谱图，原子吸收光谱分析则是测定自来水中钙镁的含量，气相色谱分析则是测定乙酸乙酯中水的含量等，这些项目的选择不利于加深学生对高分子材料结构与性能的认识；其四，在学业评价方面存在明显的不足，学生参加实验项目时，不够专注，许多同学在一旁玩手机、闲聊，实验报告相互抄袭，这无法从评价方面督促学生认真学习该课程。

针对教学过程中出现的问题，学校也及时启动了2014版培养方案的修订工作，借助此良好时机，本专业对该课程也从教学内容、教学方法以及评价方法方面进行了全面的改革.

2 教学内容/方法改革措施

考虑该课程的重要性，将该课程的学时从16学时调整到32学时，课程所开的实验项目由原来的4个增加到8个，并删除了原有的原子吸收光谱分析、扫描电子显微镜能谱分析实验。新开设的项目包括紫外光谱分析实验、红外光谱分析实验、气相色谱分析实验、凝胶渗透色谱实验(GPC)、热重分析实验、示差扫描热分析实验(DSC)、材料力学性能分析实验、扫描电子显微镜实验，所选实验项目几乎涵盖了理论课程的各种分析方法。这种设置方式有利于学生结合具体操作过程加深对理论课程的理解和对知识的灵活应用、有利于学生实践动手能力的提高。

在具体实验内容的选择方面充分考虑专业的特点，将高分子材料作为主要的检测与表征对象，并加强了不同实验项目之间的关联，这种设置方式有利于提高学生的专业素养。为了提高学生的专业素养，对每一个项目实验内容的设置也不是孤立的，而是相互联系的，如对苯乙烯-b-聚乙二醇-b-聚苯乙烯三嵌段聚合物(PSt-b-PEO-b-PSt)的测试，实验内容的设置不仅仅测其某一方面的特征，而是测其多个方面的特征。例如，首先测试其红外光谱，学生可通过对比谱图，发现原料、中间体、嵌段聚合物在结构上的不同；其次测其紫外吸收光谱，观察该嵌段聚合物的紫外吸收情况，通过计算也可以得到PSt嵌段的聚合度；其三，通过对原料、中间体、嵌段聚合物的GPC测试，可得出原料、中间体、嵌段聚合物的分子量及其分布；其四，利用嵌段聚合物PSt-b-PEO-b-PSt作为表面活性剂调控苯乙烯等单体的聚合，通过SEM测定乳胶粒的粒径等。通过以上实验的综合设置，学生既可以学习高分子材料的分析测试方法，又可以掌握高分子材料结构与性能的关系。同时指导学生如何正确的选择分析测试手段，培养学生的基本科研素养。

在课堂组织方面，在设备台套数无法增加的情况下，就要考虑如何充分利用现有的资源。为此，在课堂组织方面，将全班同学分成5～10人一组，对每一种仪器分析手段设置足够的综合性实验项目，保证每一位同学都有机会上机操作。为保证充分利用课堂时间，实验前跟每一组的同学约好上机实验时间，有序进行实验。这样就避免了学生的扎堆现象，提高教学效果。

3 课程评价改革措施

根据2014版培养方案(修订前)，该门课程的评价方式为考查，学生的期末成绩主要是平时实验报告成绩的平均值。这种评价方式完全忽略了学生的平时表现，经常造成平时学习不认真的学生得到高分的现象，这显然不合理。为了督促学生充分利用有限的时间，本门课程同时进行了课业评价改革，制定的措施如下：

学生的学业成绩由两部分组成，平时成绩(50%)+期末考试成绩(50%)，总分100分。

3.1 平时成绩(50分，50%)

(1)出勤率10，每缺课一节扣2分，完全被扣完的同学将作退课处理。

(2)课堂表现10分，分为四个等级。

等级一，课堂上认真学习，能非常规范的操作设备，或即使不能熟练的操作设备，且能积极主动的询问老师和同学，最终掌握了使用方法，记分10～8；等级二，课堂上能认真学习，较为熟练的操作设备并且完成了实验任务，记分7～5；课堂上不注意听讲，不能熟练的使用设备，也不能积极主动的学习，但在同学的帮助下能够完成实验任务，记分4～3；课堂上完全不注意听讲，也不协助同组同学完成实验任务，学习过程完全应付，记分2～0分。

(3)实验报告上交情况 10分；

每缺一次实验报告扣2分，扣完为止，并作退课处理。

(4)实验报告成绩 20分，分为四个等级。

实验报告能够独立完成且非常规范，没有抄袭现象，计分20～15分；实验报告能够独立的完成，没有抄袭现象，实验报告较为规范，但书写潦草，计分15～10分；能够完成实验报告，但很不规范，书写潦草，不存在抄袭现象，计分10～5分；实验报告书写潦草，存在抄袭现象，计分4～0分。

3.2 期末考试成绩(50分，50%)

期末考试分为两部分，笔试部分25分和上机部分25分，其中上机部分的考试采取抽签的形式，即根据课程学习的内容，设置一定量的题目，让学生抽签选题，然后完成相应的实验项目。

4 结束语

高分子材料表征与测试实验课程改革完全符合本专业的人才培养目标，是较2014版培养方案(修订前)一个质的飞跃。通过本次改革，激发了学生学习的积极主动性，提高了学生的综合素质，也符合创新性人才的培养原则。另外，高分子材料表征与测试实验课程的开设受到师资、仪器设备等资源条件的限制，只有不断推进该课程的教学研究，才能找到一种与时俱进、更适合本专业学生发展的教学手段和方法。

[1] 袁 霖,袁先友,张 敏,等.仪器分析实验课程考试改革与教学改革探索[J]. 广州化工, 2015, 43(19): 166-167.

[2] 冯 丽,张慧莉,王爱英,等.浅析《现代仪器分析》课程教学存在的问题及对策[J]. 广东化工, 2015, 42(10): 196-197.

[3] 马祥英,陈其锋,许海棠.仪器分析实验课程改进与实践[J].实验科学与技术, 2013, 11(2): 76-78.

CurriculumReformofPolymerMaterialCharacterizationandMeasurementExperimentinTeachingContentandEvaluationMethod

ZhangShoucun,WuWenli,WangJintao

(College of Materials Science and Engineering, Beifang Minzu University, Yinchuan 750021, China)

The "Polymer material characterization and measurement experiment" is an important course that improves the teaching effect of theoretical courses and the students' practical ability. According to the 2008 edition training program, the course exists in serious problem in content settings and evaluation of student, which doesn't arouse the study enthusiasm of the students. Take full advantage of the chance of the revision of the 2014 training program, this course carries out the comprehensive reform in teaching content , methods, techniques and academic assessment. The revision pays more attention to the relevance setting between the curriculum content and the specialty, especially pays more emphasis positive stimulus of the evaluation method.

polymer material characterization and measurement experiment; teaching content; evaluation method; curriculum revolution

2017-10-06

北方民族大学校级教育教学改革项目，2016JY1003

张守村(1979—)，山东日照人，博士，讲师，主要从事高分子材料表征与测试及实验的教学研究工作。

G642.0

A

1008-021X(2017)22-0141-01

(本文文献格式：张守村,吴文利,王锦涛.高分子材料表征与测试实验教学内容及评价方式改革举措——以北方民族大学材料学院高分子材料专业为例[J].山东化工，2017，46(22)：141，143.)