高分子专业科研与教学的互相促进探讨

廖华勇

(江苏省环境友好高分子材料重点实验室，材料科学与工程学院，常州大学，江苏 常州 213164)

高分子专业科研与教学的互相促进探讨

廖华勇

(江苏省环境友好高分子材料重点实验室，材料科学与工程学院，常州大学，江苏 常州 213164)

对于高分子专业，科研与教学是互相促进的关系。将教学与科研有效结合，科研为教学提供了新鲜素材，教学有利于理清科研思路。教师要端正认识，善于用科研经历和成果深化教学内容。在教学与科研的结合中，教师要注重实践，及时更新教学内容，力求创新。教师带领学生在教学和科研的过程中，教师要善于发现问题，要关注学生提出的意见，互相学习，共同进步。

高分子；科研；教学

教研论文[1]论证了在高分子成型加工及流变学中科研与教学的关系，指出科研可以反哺教学，要营造科研氛围，创造科研条件，教师在科研和教学中要注意学科交叉和融合。其实，科研与教学是互相促进的，离开了科研，教学成了无源之水；教学也有助于理清科研思路，教学过程需要清楚地表达科研方法与成果。

1 端正认识

在高校里，作为教学科研型的教师和科研型的教师不同，前者教学和科研都要完成，而后者可以不做教学工作，专门做科研。可能有的老师不太看重教学，认为是教学影响了科研，不太愿意在教学上花功夫。宋代诗人陆游有句名言："汝果欲学诗,工夫在诗外。"意思是说，你果真要学习写诗,应该首先在诗歌以外、书本以外多下功夫。教学也是这样，在教学中，要求教师对教学内容表达清楚，就首先需要教师熟悉教学内容。只有做过科研才能对相关教学内容有深刻的体会。有了相关的科研积累，在上课时就有了生动的案例，就不会照本宣科，就显然会提高学生学习的兴趣，增加信息量，学生能够学到更多鲜活的知识。例如在高分子物理中讲到，高分子材料的松弛行为可以用Maxwell模型进行拟合，即用一个弹簧和一个粘壶串联构成的模型，如式1所示。

(1)

如果没有做过这方面的科研，那么在教学中只会按照书本去讲述，深度明显不够。其实，只用一个简单的Maxwell模型只能拟合高分子松弛曲线的一小部分，如图1中的虚线所示。如果要较好地拟合整个松弛曲线，就需要更多的Maxwell模型(不同的弹簧刚度和不同松弛时间的粘壶)并联起来进行拟合，这就是广义Maxwell模型，如式2所示[2]：

(2)

对实验数据拟合所得的曲线如图1中的实线所示，模型2中N=7，即使用了7个松弛时间参数，它与实验数据吻合较好。可见科研工作提高了教学的深度。

图1 40℃的聚二甲基硅氧烷(PDMS)的应力松弛曲线

2 教学和科研并行

在高校里，作为一线专业课教师，要承担不少教学任务，如专业课的教学，以及实验、实习、毕业环节等。同时，作为教学研究型教师，还要完成一定量的科研工作，如发表科研文章，申请专利、申请科研课题等。每年学校要对教师进行教学和科研工作进行考核。随着高层次人才的大量引进，具有海外留学背景和经历的博士/博士后越来越多，高水平科研成果的大量涌现也推动着高校科研成果的考核要求，如学校将SCI论文进行分区，奖励也分档次。在职称评审中，具有高档次文章的教师更有竞争力。对于青年教师，既要承担教学任务，又要进行科学研究，压力较大。如果能够同时做到教学和科研两不误，则是最好的结果。

常州大学材料学院为本科生开设了一些专业实验，比如用双辊开炼机进行聚氯乙烯(PVC)配方及加工条件实验，这属于实验教学，教师掌握了实验技术后，也可以应用于毕业生的毕业论文(设计)环节，在这个环节中教师和学生一起研究科学技术问题。在毕业论文(设计)过程中，遇到一些科学技术问题，如有关高分子材料的发泡配方及工艺，经过探索，克服困难，解决这些问题，就可能形成新的技术，获得知识产权。再例如，双螺杆挤出机和流变仪均可用于教学与科研，在教学过程中也能够探索科研问题，教学与科研不要孤立看待。教师在指导本科生创新创业实践中，利用双螺杆挤出机及流变仪做了聚丙烯(PP)/尼龙6(PA6)共混物的加工、流变实验，在国际SCI杂志上发表了文章[3]。对于本科生，在科研活动中即使有很小的创新，教师也应该给以鼓励，激发其进行科研创新的热情和潜力。

3 注重实践，更新知识

因为高分子专业是典型的工科专业，高分子成型加工涉及到各种塑料机械，如挤出机、注射机、开炼机、密炼机等，作为教师必须熟悉这些设备和机械的操作。即使做流变学的模型分析，也需要用一些设备制备材料，用流变仪进行测试。测试过程最好要教师亲自完成，因为在测试过程中，需要判断实验是否正常，数据是否合理。不能全部丢给学生去做，因为学生经验和理论不足，获得的数据可能有疑问。可以教给学生方法，做的时候教师要在一旁指导，必要时教师要自己做实验。伟人说：自己动手，丰衣足食。这里也可以说，只有自己动手，才能发现真理，取得教学和科研成果。

在教学与科研中，教学和科研相互融合，相互促进。有个词叫做"教学相长"，在教学中发现不足，发现问题，在科研中分析和解决问题。教学内容其实也来源于科研，教科书集成了众多科学研究的分析和结论，而有的结论只是暂时是对的，还要继续接受实践的检验。在流变学教科书中，认为第二法向应力差是负值[4]，但更加严谨的表达是，对于大多数材料，第二法向应力差为负值[5]。实践(实验)检验着理论(教学内容)，理论是为实践服务的。即使对于同一门课程，教学内容不应该是一成不变的，因为知识在不断更新。例如第二版《塑料成型模具》[6]中讲述了镶嵌结构模具，而在第三版教材[7]中则几乎不再提及这部分内容，这是由于科学技术的进步，产生了更高级的模具加工切割技术，如电火花加工，之前较为困难的整体式模具的加工到现在已经不再是难题了，因此教材相应做了修改。

对于教学与科研，如果教师不能站的更高，就不能看得更远。有专家讲到，要做到将一个复杂的问题用简短的语言叙述清楚。在教学科研实践中，可能会出现这样的情况：教师在某个小问题上不熟悉，学生却知道，他会提醒老师，帮助老师，这正是教学相长。在教学、科研的过程中，老师和学生一起进步成长。如果有时候学生的表现比老师更好，老师也不应该感到惭愧，这正是青出于蓝而胜于蓝，学生超过老师很正常，也促使老师继续学习和进步。

4 结束语

教学与科研互相关联，不宜分割。科研工作和科研成果为教学提供了新鲜生动的素材，而在教学中也需要随时关注可能产生的科学问题。科学技术在更新发展，教学内容也要不断更新，以适应最新科研进展。在高校，教学与科研有机结合，增强了教师的科研水平和教学技能，也提高了学生的学习兴趣和能力。

[1] 廖华勇.高分子成型加工及流变学科研与教学[J].教育教学论坛，2016，(44):236-237.

[2] Baumgaertel M, Winter HH. Determination of discrete relaxation and retardation times spectra from dynamic mechanical data[J].Rheol Acta,1989,28:511-519.

[3] Liao Huayong, Zheng Luyao, Hu Yongbing,et al.Dynamic rheological behavior of reactively compatibilized polypropylene/polyamide 6 blending melts[J].Journal of Applied Polymer Science, 2015，132, 42091-42098.

[4] 吴其晔.巫静安.高分子材料流变学[M].北京：高等教育出版社，2002.

[5] Ferry J D. Viscoelastic properties of polymers(Third edition)[M].New York: John Wiley & Sons Inc,1980:28.

[6] 申开智.塑料成型模[M].2版.北京：中国轻工业出版社，2006.

[7] 申开智.塑料成型模具[M].3版.北京：中国轻工业出版社，2013.

2017-09-26

常州大学教改项目基金资助项目(No.GJY14020052)，江苏省教育科学“十二五”规划课题(No.D/2015/01/37)

廖华勇，博士，常州大学材料学院副教授，研究方向：高分子材料改性及流变学。

G642.0

A

1008-021X(2017)22-0142-02

(本文文献格式：廖华勇.高分子专业科研与教学的互相促进探讨[J].山东化工，2017，46(22)：142-143.)