应用型人才培养背景下高分子物理教学改革与实践

李丽霞

(衡水学院 应用化学系，河北 衡水 053000)

2015年10月，教育部、国家发改委与财政部共同颁布了《关于引导部分地方普通本科高校向应用型转变的指导意见》，为地方本科院校的改革与转型发展绘制了目标蓝图。高校转型发展的最终目标是培养大批量且高素质的适应于社会发展需求的应用型本科人才。衡水学院作为衡水地区唯一高校，肩负着为地方培养人才、服务地方经济等重要职责。高分子产业是衡水地区的重要支柱产业之一，其中工程橡胶的生产总值占据全国的一半以上。衡水学院2011年开设了高分子材料与工程专业，经过几年的不断发展，为适应学校向应用型院校转型的发展战略，目前该专业的培养目标定位是培养一批适应经济社会发展需要，德智体美劳全面发展，具有良好人文、科学素养和社会责任感，掌握高分子材料与工程的基本理论、基本知识和基本技能，具备较强的实践能力、创新精神和可持续发展的专业能力，能够在材料、化工等领域从事产品研发、工艺设计、质量检验等工作的应用型高级专门人才。

高分子物理是高分子材料与工程专业非常重要的专业基础课之一，主要研究的是聚合物材料结构与性能的关系及其内在规律，是联系高分子材料的设计、合成与加工、应用的桥梁，同时与实际生活中的应用密切相关[1]，该课程学的好坏直接影响到学生后续相关课程的学习，同时也将影响到未来的发展。在没有开设本专业之前，学校设有高分子方向模块，那时候就已经开设了高分子物理课程，笔者一直从事该课程的教学。通过这几年的教学实践，结合当前学校及专业的发展背景，为使教学与应用型人才培养目标保持一致，笔者在教学过程中进行了以下改革和探索。

1 优化教学内容

考虑到学校应用型人才培养目标以及本专业学生的基础较差，本着“够用、扎实”的原则，在讲课时强化了核心内容，淡化一些复杂的数学推导过程，有的甚至可以不讲或略讲。例如：高分子链的构象统计理论这一节中有大量的数学推导过程，本身理论比较复杂，且涉及到高等数学等知识，在以往的讲解过程中，学生普遍反映内容乏味、枯燥、听不懂，难以理解。但是这些内容如果完全不讲，学生对相关理论和其中的重要概念就不能很好的理解，理论基础经不起推敲，毕竟学生的基础要扎实；如果还像之前那样详细地讲解，不仅会耗费大量课时，学生也会失去兴趣，不愿意听课。为解决这一问题，在教学中尝试把关键点和关键数学公式列出，讲解其重要意义，并布置相关具有代表性的习题，让学生在运用知识求解习题的过程中去理解这些内容，课下可以通过QQ、微信等网络工具与学生进行交流，对有需要的学生进行辅导。另外结合衡水地区相关产业的生产与发展实际进行授课，例如衡水的橡胶产业比较发达，可以抽时间深入企业调研，在相关章节“橡胶弹性”这一章中把在企业中的获得资料和讯息传递给学生，使学生更能感同身受，不再排斥枯燥乏味的理论知识，从而有更深刻的理解。

2 改进教学方法

本课程主要采用课堂授课模式，教学方法相对单一，时间长了，学生容易倦怠，学习兴趣下降，笔者尝试采用了多种教学方法。例如采用问题驱动教学方法[2]，在讲解内容之先设置几个小问题，这些问题一定是生活中常见的、有趣的，这样会在一上课就吸引了学生的注意，使他们带着问题去听课，想“一探究竟”。这种方法使学生对内容的理解，巩固，甚至是将知识拓展到实际生活中，都会达到良好的教学效果。以聚合物粘弹性中内耗为例，比如提出问题“为什么在高速公路上行驶的汽车内胎更易爆破？”，对于这样一个与实际生活比较贴近的例子，学生很有兴趣“一探究竟”，带着这样一个问题再听老师后面的讲解，对聚合物内耗的知识的理解就会更容易，等学生理解了课上内容，然后引导学生再去拓展其他相关的实例，例如有的学生提出“会堂隔音材料”的例子，这样就加深巩固了内耗的知识，通过这样的教学过程，学生既理解了基本的知识又可以达到知识的应用。另外在教学过程中选取一些问题，开展课堂讨论教学，也同样起到了事半功倍的效果。课堂讨论是师生互动的一种非常好的形式，既能发挥教师的主导作用，又能体现学生的主体作用。当然在具体实施的过程中，还要根据学生的实际情况，积极调动绝大多数的学生进行讨论，要在课前布置讨论题目，给学生至少一周的时间进行准备，课上鼓励学生多发言，对表现好的学生进行表扬，对表现不好的也要多鼓励，充分发挥讨论课的作用，提高学生的学习兴趣和教师的教学质量。

3 改革教学手段

受到时间和空间的限制，传统的通过教师课堂传授知识的教学手段已无法满足当前学生的学习要求，也使学生与教师的交流、沟通受到一定的限制。当今时代，随着互联网技术的迅猛发展，将互联网技术应用到教学过程中，使得教学与学习更加个性化[3]。在课堂上通过多媒体提供感性材料将抽象的知识点以具体、直观、形象的形式展示给学生，例如在讲聚合物粘弹性的力学模型时，可以制作Flash动画，播放动画前先让学生思考施加外力和撤除外力时模型中弹簧和黏壶的变化过程，使学生在脑海里形成一幅动画，再结合Flash动画的演示，可以加深印象，帮助理解；课下通过建立微信客户端或者是QQ群，将课件、相关资料等传送给学生，供学生随时随地学习；针对课程内容多，难度大的问题，可以录制微课，把一些重要的但是又难懂、难以理解的知识、概念录制成一个个简短的微视频，将录制的微视频与学生在网络上共享，这样可以使学生把一些在课堂上没有完全理解的知识，通过观看微视频的形式进行巩固学习，帮助其理解内容。

4 加强理论与实践的联系

高分子物理是一门基于实验和实践的课程，很多的理论都是建立在实验的基础上的[4]。在讲授高分子物理时一定要理论结合实践。平时的教学过程中，不仅仅是将书本上的理论知识传授给学生，还要引导学生发现和收集生活中的高分子材料以及与理论知识相关的现象，运用所学的知识去解释这些现象，这样对知识的掌握才会融会贯通。例如在讲解聚合物的玻璃化转变理论的时候，以泡泡糖为例[5]引入玻璃化转变的概念，泡泡糖刚拿出来的时候是不易发生较大的变形的，但是经过咀嚼之后就可以产生非常的形变，这一现象与它的玻璃化转变相关。泡泡糖的主要成分是聚醋酸乙烯酯，玻 璃化转变温度是28℃，室温处在它的玻璃态，但是咀嚼之后就进入到它的高弹态，高弹态的聚合物在小外力的作用下即可发生较大的形变。学生在听完这个例子后，对玻璃化转变概念就会有一定的认识，且印象会很深刻。同样相似的例子生活中还有很多，学生可以自己去发现，去解释。

另外要加强实践教学环节，优化高分子物理实验项目，通过在企业实际的调研，从企业中获取实验的试样，在实验过程中进行测试，分析，让学生能够近距离的接触一线企业的产品信息，对自己的专业将会有更具体的、更深刻的认识。近几年来，通过学校的不断努力，开拓了更多的实习实践基地，每年都有组织学生去高分子相关的企业、工厂进行学习，学生都会有比较大的收获。例如去衡水新光新材料有限公司进行实习，在实习过程中，学生们见识了很多在学校没有的先进仪器设备，认识了高水平的研发团队，参观了大型的生产设备，在工程师对企业和产品的介绍中感受到高分子材料的广阔发展前景。

在高分子物理的教学过程中，通过优化教学内容、改进教学方法、改革教学手段、加强理论与实践的联系等措施，使学生更容易理解高分子物理的基本知识，掌握重要的内容，在学习过程中不断提高专业素质。使课程的教学效果更好，教师的教学水平也能得到进一步的提升，为培养应用型人才添砖加瓦。