精细高分子化学选修课教学探索与实践*

吴 琼，黄 浪

(1 青岛科技大学化工学院，山东 青岛 266042；2 中国科学院青岛生物能源与过程研究所，山东 青岛 266101)

精细化工是以市场需求为导向，产品具有特殊功能、高附加价值、小批量、多品种等为特点的化学工业[1-2]。而精细高分子化学主要研究具有特殊性能或特殊功能的高分子量的精细化学品。1988年创刊75周年的《化学与工程新闻》邀请10位著名化学家展望21世纪化学，他们指出21世纪材料领域内化学将首要向精细高分子化学方向挺进。结合青岛科技大学精细化工专业的专业特点与特色，在大三下学期开设这门专业选修课程。课程教材主要选用哈尔滨工业大学出版社，王久芬等编著的《高分子化学》及化学工业出版社，夏宇正等编著的《精细高分子化工及应用》。

选修这门课程的学生主要有两部分，一部分同学即将进入企业从事相关领域的工作，另外一部分同学希望将来读研从事相关的科研工作。传统的课程大纲主要划分为自由基聚合、自由基共聚、离子聚合、连锁聚合实施方法、缩聚反应、开环聚合等几部分[3-4]，侧重精细高分子材料的制备、反应动力学、产品基础性质等知识点，以100%课堂授课的形式灌输给学生，考核主要通过闭卷考试机械的考察学生对基础知识点的掌握情况。这种方式难以让学生针对性吸收有价值的知识，理论与实践脱节，枯燥的课堂模式让学生失去兴趣，收效甚微。我们结合选课学生的需求，针对该课程的特点，对课程大纲，教学方式，评价机制进行了全方位探索与改革，实现精细高分子化学教学工作的创新与质量提升。

1 调整课程体系及教学内容

精细高分子化学是针对精细化工专业开设的具有专业特色的课程，开课的初衷是作为该专业的补充课程，与高分子材料学科有一个交叉互融。开课初期为专业任选课，分为自由基聚合，离子聚合，逐步聚合，开环聚合等章节，共32学时，让学生初步简单了解精细高分子化学的概念和合成手段[5]。随着化工与材料学科尤其是高分子材料学科的交叉性越来越强，高分子化学已经渗透到精细品化工的方方面面，同时考虑到学生们在择业和继续教育方面的需求，我们对精细化工专业的培养方案和精细高分子化学大纲进行了调整，将课程调整为限选课，学时拓展到48学时，增加了特种高分子化合物，精细高分子材料应用等章节，以期学生能够更深入系统的掌握相关高分子材料的制备原理和前沿知识。

精细高分子化学是一门应用性较强的课程，既要有相应的深度，对于即将选择未来方向的准大四学生，也需要有相应的广度。对于深度方面，修改后的教学大纲以自由基聚合和共聚合为主要授课内容，从概念，反应过程，反应原理，动力学，应用等各个方便进行详细的介绍，满足学生们对基础知识的了解，对于逐步聚合，开环聚合等章节采取学生自学，课堂简要介绍的方式，做到详略得当。对于广度方面，要对教学内容进行有的放矢的拓展，譬如绪论部分介绍精细高分子化学，既要介绍其发展历史，有代表性的人物和产品，又要介绍现在的发展情况，近几年哪些获得诺贝尔奖的科学家主要从事高分子化学领域的研究，我国哪些专家学者在这方面有较高的成就，让学生们去追踪他们的研究动态。同时要对授课内容进行实时更新，结合国家的政策和向导，例如今年是国家实施限塑令第10年，讲到氯乙烯和聚氯乙烯时，侧重介绍一下限塑令的背景，实施情况和需要完善的地方，让学生们自己思考这样一个大背景下我们学习这门课程具有什么更深远的意义。

让学生参与到课件的编制当中，一学期的课时有限，如何做到精讲，让学生们在有限时间内学到自己感兴趣的知识是教学效果重要体现之一。学期开始前及初期提议学生多观察身边的生活用品，譬如各种水杯的材质及下面的数字，衣服标签等，让大家初步了解高分子材料是如何具体影响我们的生活，针对大家的理解和好奇，让学生带着问题来上课，老师要随时接收学生的问题与疑问，结合教学大纲对授课内容进行调整。同时邀请同学网上汇总自己感兴趣的知识点和方向，结合教学大纲，对课件进行完善和补充，同时做到边上课边完善，边添加边上课，满足不同类型和规划学生的学习目的。

2 完善教学方式

对于这种理论课程，传统的授课模式就是以教师讲授为主体，对学生实行灌鸭式教育，容易产生厌烦心理；以教材为中心，脱离实际情况，学生边学边忘。这些问题的存在直接影响了学生的学习效率，教师的授课效果，也影响教师授课的信心。

为了克服上述不足与缺陷，考虑到纯理论学习很枯燥，我们借鉴研究生课程的教学方式，实现讲-学-听-看的教学方法。首先仍然是教师“讲”，一些基本概念和机理仍然需要教师通过课堂传授给学生，但这一部分要少而精，通过精简课件和教材，选取对学生最有用的知识点，采用最能利于学生记住的手段去讲授。其次是学生采用不同种形式去“学”，这也是最重要的一部分。课堂上学到的知识是基础，我们要做到的是如何让学生能记住学到了什么，开心的去学，也能明白这些书本上的知识点如何在生活中得以应用。每结束重要的知识点，我们会给学生创造机会将知识与产品结合在一起，给学生知识点赋予“实物影像”。譬如讲到聚氨酯聚合，我们邀请学生到我们合作的企业“万华集团”现场观看聚氨酯的工业化生产流程，让学生自己去找哪些流程我们学习过，哪些和我们讲的不一样，哪些需要我们回去进一步学习，让学生明白精细高分子化学在生活中的实际应用远比书本上的知识复杂，但是我们学习的知识都是砖瓦，激发学生们的学习兴趣。又譬如讲到表面活性剂亲疏水性，可以邀请同学们去我们科研实验室，观察表面活性剂在不同溶剂中的状态，通过透射电镜观察其作为模板剂制备的功能材料的“千姿百态”，初步了解高分子材料结构的作用，让学生意识到工科知识不止书本这么枯燥。第三，让学生们多“听”，高分子专业是我校优势学科，学校会定期邀请相关领域的专家，学者，工程师给本科生、研究生科普相关知识及学科前沿，我们邀请选课学生一起参加这些讲座，从大范围了解精细高分子化学的学科发展情况，进一步明确哪些是学习重点与要点。最后，让学生们多“看”，很多科普性的知识很难活灵活现的在黑板上展现，我们借鉴网络平台，譬如讲到功能性高分子材料，我们给学生播放郑强教授的网易平台科普视频，让学生们换种方式学习之时，课下也可以自己利用网络平台得到有用的信息。

整个学习过程，由老师为主体转变为学生为主体，以教材为主体转变为理论实践相结合，大大提高了学生学习积极性和学习效率。

改革后的教学方式鼓励学生更积极主动参与到自主学习过程当中，成功激发了同学们参与精细高分子化学科学研究的兴趣，2016级两位同学通过在科研实验室的短暂参观学习对科研产生了浓厚的兴趣，在老师的指导下，进入实验室协助研究生进行相关研究工作，研究项目申报了全国互联网+创新创业大赛，成功晋级省级决赛，既完成了课堂知识学习，又拓展了课外视野，也为大学学习生涯增加浓墨重彩的一笔。

3 优化评价机制

本课程传统的考核方式主要由期末卷面成绩决定，而精细高分子化学是一门应用型课程，同时考虑到选课同学的特定目的，我们进一步对考核方式进行了改革。成绩由原来的100%卷面成绩变为60%卷面成绩和40%实践考核两部分组成。调整后的课程体系和教学内容摒弃了单一的书本教材，讲授过程中课件随时更新，结合了PPT展示，视频展示，实际观摩学习，因此卷面知识点除了考核教材的基础理论知识，更多考核教学过程中学生的参与情况与认真听讲情况，而不是单一的期末复习就可以掌握，更能调动学生的学习积极性。实践考核根据学生的学习目的和未来规划不同可以自行选择实践的方式。对于希望读研的学生，鼓励他们提前进入相关实验室，结合课堂理论知识，进行实际操作。譬如学到阴离子聚合时，可以通过观察具体实验现象和材料的TEM电镜，详细了解如何通过阴离子聚合制备星型材料。将参与实验过程及所得所想总结成报告作为实践考核的成绩。对于希望毕业直接进相关企业工作的同学，我们可以帮忙联系与学校产学研合作的相关企业，鼓励他们拿出一段时间联系相关企业去进行学习，探讨如何将学习的书本基础知识与实践生产联系起来，反过来也能知道什么知识点是真正有用的，需要进一步深入学习的，我们通过反馈进一步完善课程大纲。实践部分的学习并非传统考试结束后交报告，而是从课程开始就开始，贯穿整个学期，做到不是为了成绩而参与实践。

区别大一大二课程的安排，针对大三学生，通过改革后的考核方式能够培养学生们综合运用能力，理论结合实际的能力。有的学生通过在企业的相关实践学习，提前签署工作意向，提前熟悉了工作环境与内容，毕业后入职能更快的进入角色，从企业的角度出发，这种合作属于校企合作的一部分，也能定期为他们注入合适的新鲜血液，因此无论对学生还是企业都是有益的。

该课程教学探索与改革从2017年开始，主要面向2014，

2015和2016三级学生开展，通过对课程大纲，教学方式，评价机制的摸索与调整，学生的学习热情有了显著提高，选课率由2014级的52%分别增加到2015级的60%和2016级的73%。整体课程目标达成度由2014级的0.65分别增加到0.79和0.88，很好的完成了精细高分子化学作为一门选修课与精细化工专业毕业要求对应的指标点。

4 结 语

精细高分子化学是从事高分子化工材料研制和科学研究的必备基础知识，针对不同学生的学习目的和要求，对课程体系和教学内容进行了调整，有效利用课堂时间让学生高效学到有用的知识。采用讲-学-听-看的教学方法，充分发挥学生为中心的教育模式，结合实践考核，提升学生学习的主观能动性，同时对选修课程的教学质量起到积极有效的作用。