“高分子材料”课程教学改革探索与实践

潘高飞 邢瑞光 张邦文

摘    要：文章结合内蒙古科技大学复合材料与工程专业的长期教学经验，从“高分子材料”课程的自身特点、学习目标和本专业学生的实际情况出发，对教学内容、教学模式和教学与科研相结合以及考核形式进行了探索和改革。通过一系列系统的改革和创新可以有效地激发学生的学习兴趣，提高学生的参与积极性和主动思考能力，进而提升本专业学生理论知识结构和与实践相结合的能力。

关键词：“高分子材料”;教学改革探索;改革和创新

中图分类号：G642.0          文献标识码：A          文章编号：1002-4107（2021）05-0031-02

为响应我国新型材料的发展需求，为国家培养该领域的相关人才，内蒙古科技大学材料与冶金学院在2011年开设了复合材料与工程专业。该专业的目标是立足于内蒙古自治区的发展需求，培养新型复合材料领域的科学研究和生产实践的高素质人才。该专业提到的复合材料主要是高分子基复合材料，目前，高分子基复合材料更新换代日新月异，直接成为影响一个国家经济水平和科学技术水平的重要因素之一，被广泛应用于电子、建筑、农林、航空航天、化学化工、生物、机械制造、医学等领域，相比于传统无机非金属材料和金属材料已达到领先地位。“高分子材料”这门课程作为复合材料与工程专业的专业基础课程对学生的发展至关重要，同时也是支撑该专业学生毕业要求的重要课程之一，为学生解决复杂的专业领域的科学问题和工程问题提供了有效的理论基础。

一、课程特点及学习目标

“高分子材料”课程简介：高分子材料学是复合材料与工程专业本科学生的一门专业基础课，针对具有一定的有机化学和物理化学基础的大学高年级学生进行讲授，是覆盖高分子化学、高分子物理、高分子材料的结构与性能，以及功能高分子材料和常见聚合物材料的性能、制备、表征、应用的综合性基础课程。该课程的学习可以将学生已经学习的“有机化学”“高分子化学”和“高分子物理”紧密地联系起来，形成专业的高分子材料学习系统。为学生在高分子复合材料领域的发展奠定扎实的基础。

该课程的总体目标是为学生提供对于高分子材料、通用高分子材料及功能聚合物材料的结构、性能、表征、成型加工方法及其关系的规律性认识。在教学改革的探索中，主要侧重以下几点：（1）根据本专业学生的理解能力和知识结构对课程的教学素材和教学内容以及教学媒介进行调整，使学生能够正确、充分理解课程的重点、难点[1]。（2）充分做到兼顾研究型和应用型人才培养。（3）在新工科建设的背景下，培养学生的创新意识和探索学习意识[2-5]。

二、调整课程内容，提升学生知识结构

（一）教材的选用

课程内容的安排对于构建学生的知识结构和激发学生的学习兴趣至关重要，而教材的选择起到关键作用。“高分子材料”是一门相对年轻的学科，目前常用的教材有高长有主编的《高分子材料概论》以及焦剑、姚军燕主编的《功能高分子材料》。前者主要涉及通用高分子材料（塑料、纤维、涂料、橡胶、黏合剂、聚合物共混物）的制备、结构、性能和应用，同时强调特定种类高分子材料的共性科学规律，后者主要侧重从功能出发重点论述离子交换树脂、高分子分离膜、液晶高分子、电功能高分子、高分子纳米复合材料、生物降解高分子材料等。

内蒙古科技大学位于内蒙古自治区包头市，作为我国重要的工业城市，新兴复合材料相关领域的发展较为迅速，并已经初具规模。高分子基复合材料产业的迅速发展也对该领域的工程应用人才提出了更高的要求。“高分子材料”作为复合材料与工程专业的基础课程，对于学生知识结构的构建进而成为专业人才起到至关重要的作用。“高分子材料”课程开设后的几年之中，经过本专业相关教师在教学过程中的不断摸索和总结，目前综合使用以上两本教材作为主要参考教材。充分利用两本教材对于“高分子材料”课程中设计的基础和应用两方面的叙述，有针对性地提升学生的理论知识和实践能力。作为辅助，同时参考陈厚等人编著的《高分子材料分析测试与研究方法》，促使学生增加对高分子复合材料评价和表征手段的深刻认识。这些教材的内容涉及面宽，阐述深入浅出，同时具有详细的参考资料，适合作为“高分子材料”课程的主要教材。

（二）教学内容的调整

与中小学教学所不同的是，高校学生专业课教学内容和结构的设置主要是由教研室和任课教师共同决定的，因此要求教师对学科和社会发展要有更高的把控和了解。结合复合材料与工程专业学生的认知能力和发展需求，“高分子材料”的教学内容主要涉及三个方面：（1）通用高分子材料（塑料、纤维、涂料、橡胶、黏合剂、聚合物共混物）的制备、结构、性能和应用，同时强调特定种类高分子材料的共性科学规律，本部分内容主要针对学生基础知识的提升。（2）功能性高分子材料的应用。（3）高分子材料的分析测试方法，后两部分内容主要是提升学生的工程应用能力，对常见的高分子材料的性能有一定的认知和评价能力。此外，通过该课程的学习使学生能顺利学习后续的专业课，提高自学与更新本专业知识的能力。

三、改革教学模式，提高学生学习兴趣

如果说教学内容是课程的基石，那么教学模式则是课程的灵魂，有趣生動的课堂往往是打动学生，激发学生学习积极性的关键环节。因此，提高教学质量、推动教学模式转型改革至关重要。随着社会的发展与进步，传统以板书为教学媒介的满堂灌教学模式已经不能适应多元化的大学课堂，而立体化的教学模式逐渐成为大学课堂的主流，无疑多媒体教学方式是取代板书的佳品。但值得注意的是，目前多媒体在“高分子材料”这一课程的教学中往往存在内容过于死板、生动性较差的特点，甚至沦为板书的替代品，没有发挥多媒体多元化、立体式教学的优点。基于此，在本文提出的教学改革实践中，将充分把“碎片式阅读习惯”和“系统学习”有机结合以激发学生的课堂学习兴趣，改变目前大学课堂普遍存在的“昏沉现象”。其中，“碎片式阅读习惯”来源于目前发展比较好的短视频，即通过低于15秒的视频内容呈现抓住受众的眼球，提高与受众的互动。该理念运用于教学中，可以将重要知识点尤其是实验型知识点转化为有趣的知识点碎片以动画或视频的形式呈现给学生，起到吸引学生注意力的作用。但是区别于娱乐项目，学生学习不仅需要零碎的知识点，更重要的是需要系统性的知识去指导实践，因此在吸引学生的同时，教师还要将零碎的知识碎片进行整合，从而提高学生的结构性思维，进一步为指导生产实践作好准备。

四、教学与科研相结合，提升学生创新能力

“十五”规划以来，内蒙古自治区总体发展战略中的地位不断上升，从“科教兴区”向“科技强区”科技发展战略转变，科技的重要地位不断强化。“高分子材料”作为一门新型的热门学科，吸引了无数的科研工作者和企业家的兴趣。本科生作为社会科研生产的储备力量，停留在教材中的基本知识是不够的，学科前沿领域的了解也是学生的必修课。因此，教师的科研实践要紧紧跟随课程的步伐，为教学服务，在讲好“高分子材料”这门课程教材知识的同时，还要整合目前该专业教师的科研方向以及专业前沿领域国内外的文献资料，刷新教学内容，拓宽学生知识面，将课本知识与前沿领域的研究结合起来，有兴趣的学生也可以加入到教师的科研实践中，提升科研能力。教学过程中，组织学生参加各类专业讲座以开拓学生的学习视野，增加学生获得先进教学资源的途径;引导学生参加高分子材料前沿领域的各类学术讲座，掌握高分子材料的动态发展前沿;通过实际参观学校周边高分子材料的生产领域和应用领域的企业，增强学生对高分子材料的真切感知能力，使学生了解行业发展动态和企业需求，从而加深对高分子材料认知。以上手段旨在促使学生形成“知识指导科研实践，实践总结知识”的学习思维方式。

五、建立多元化考核体系，激发学生进取心

目前，“考前突击”已经成为大学生获取成绩的主

要手段，通过对知识点的死记硬背形成“临时记忆”来“敷衍”考试。虽然部分学生通过这种方式获得了及格甚至优秀的期末成绩，但是对于知识系统性的学习不够，无法应用到实践中去。因此改变考核方式，实现多元化考核对于激发学生的进取心具有深远意义。目前“高分子材料”这门课程的成绩一般是由30%平时成绩和70%期末考试成绩两部分构成，但是对于学生的提高收效甚微，导致的直接后果是学生专业课基础知识掌握差，同时失去对课程的学习兴趣。在本次教学探索实践中，主要从以下三个方面出发：（1）增加平时成绩所占的比重，与期末成绩各占50%;（2）平时成绩由原来的作业成绩和考勤成绩转变为以科学探究报告和前沿文献翻译为主，适当降低作业和考勤成绩;（3）期末考试成绩由课程中期考试成绩和课程结束考试成绩两部分构成，试题内容尽可能丰富。以上措施可以避免学生平时作业中“抄袭现象”和期末考试中的“考前突击”现象，可以有效地提升学生的学习积极性，对于学生的科研能力和实践能力的提高具有重要意义。

六、结语

在复合材料與工程专业的教学实践中，“高分子材料”作为专业的基础课程对于学生专业能力的提升具

有举足轻重的作用。作为任课教师，应该做到不断革新教学内容，提升教学质量，探索有效教学模式，丰富教学手段，充分运用适合当前大学生发展的教学媒介，以提升学生的学习兴趣。此外，随着社会的进步，教师必须做到与时俱进，不断创新，方能为新时代大学生的扬帆前行保驾护航。

参考文献：

[1]薛锋，吕丹.究型大学理论教学与实践教学的整合优化研    究[J].教育教学论坛，2019（1）.

[2]任晓燕.应用型人才培养中理论教学与实践教学一体化    模式探析[J].知识经济，2014（23）.

[3]刘引烽，晏伟，颜世峰，等.《功能高分子材料》教学方法    改革探索[J].高教学刊，2014（17）.

[4]梁文俊，付蕾，陈立贵.高分子材料专业《材料科学基础》教    学改革探索[J].广东化工，2010（1）.

[5]杨鹏.“以学生为中心”的高校思政课教学体系实践探索    [J].黑龙江教育（教研究与评估），2020（7）.