輕化工程專業(yè)學(xué)科平臺(tái)課《高分子化學(xué)與物理》的教學(xué)改革實(shí)踐與大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)

蔡以兵+喬輝+魏取福+王樹根+王鴻博

摘要：《高分子化學(xué)與物理》是輕化工程專業(yè)（染整方向）開設(shè)的重要學(xué)科平臺(tái)課，該課程的學(xué)習(xí)對后續(xù)相關(guān)課程的學(xué)習(xí)、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)、畢業(yè)論文的開展和科學(xué)研究工作等方面具有重要的意義。因此本文結(jié)合專業(yè)學(xué)科特點(diǎn)，通過轉(zhuǎn)變《高分子化學(xué)與物理》課程的教學(xué)理念、完善教學(xué)方法與手段，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)、提高動(dòng)手能力和提升科學(xué)情操，使得該專業(yè)的畢業(yè)生在社會(huì)發(fā)展和科學(xué)研究中施展才華和作用。

關(guān)鍵詞：高分子化學(xué)與物理;教學(xué)改革;科學(xué)研究;創(chuàng)新能力培養(yǎng)

中圖分類號(hào)：G642.0 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? 文章編號(hào)：1674-9324（2015）43-0083-02

一、《高分子化學(xué)與物理》課程特點(diǎn)

經(jīng)過高分子科學(xué)與技術(shù)的快速發(fā)展，高分子的理論發(fā)展與應(yīng)用已經(jīng)滲透到物理學(xué)、化學(xué)、材料學(xué)、生物學(xué)等各個(gè)學(xué)科與領(lǐng)域，具有鮮明的學(xué)科交叉特色。高分子化學(xué)與物理的研究成果已經(jīng)進(jìn)入了我們?nèi)粘Ｉ畹拿總€(gè)方面[1-6]。作為一門多學(xué)科交叉、實(shí)用性很強(qiáng)的學(xué)科，高分子對各個(gè)工業(yè)部門和科技領(lǐng)域的滲透作用已成為不爭的事實(shí)，所以在現(xiàn)行中國高等教育的本科專業(yè)中，如化學(xué)、應(yīng)用化學(xué)、材料化學(xué)、材料物理、復(fù)合材料、輕化工程、包裝工程、紡織工程、生物工程和環(huán)境工程等許多非高分子專業(yè)都將高分子相關(guān)知識(shí)作為必修課和選修課。

非本專業(yè)《高分子化學(xué)與物理》教學(xué)的側(cè)重點(diǎn)在于闡述現(xiàn)代高分子科學(xué)已成熟的基本概念、基本知識(shí)、基本原理和基本測試方法，對涉及高分子科學(xué)研究前沿的理論、測試方法以及高分子的新產(chǎn)品介紹等內(nèi)容點(diǎn)到為止，該課程的學(xué)習(xí)為輕化工程專業(yè)學(xué)生開啟了一扇通往高分子科學(xué)的窗戶，引導(dǎo)學(xué)生了解高分子化學(xué)在高分子學(xué)科中的地位，通曉課程的主要研究對象和研究內(nèi)容，為后續(xù)專業(yè)基礎(chǔ)課的學(xué)習(xí)和高分子在染整中的應(yīng)用奠定基礎(chǔ)[1，2]。通過多年的教學(xué)實(shí)踐證實(shí)，對于輕化工程專業(yè)（染整方向）的本科生來說，《高分子化學(xué)與物理》課程教學(xué)呈現(xiàn)以下幾方面的特點(diǎn)。

（一）基礎(chǔ)課程，銜接不夠

對于輕化工程專業(yè)（染整方向）的本科生，高分子的學(xué)習(xí)顯得尤為重要，一方面后續(xù)課程（如《纖維化學(xué)與物理》、《染整工藝原理》和《染料化學(xué)》等）的學(xué)習(xí)必須以高分子為學(xué)科背景，另一方面大學(xué)生的生產(chǎn)實(shí)習(xí)、創(chuàng)新學(xué)分實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃和本科畢業(yè)論文等實(shí)踐性環(huán)節(jié)的開展也必須要有高分子基礎(chǔ)，因此為了讓染整方向的本科生了解和掌握高分子的基本理論知識(shí)和應(yīng)用，開設(shè)了《高分子化學(xué)與物理》學(xué)科平臺(tái)課程。該課程的學(xué)習(xí)必須以《有機(jī)化學(xué)》、《物理化學(xué)》和《無機(jī)化學(xué)》的課程學(xué)習(xí)為基礎(chǔ)，但江南大學(xué)輕化工程專業(yè)將《高分子化學(xué)與物理》課程設(shè)置在大二下學(xué)期，《物理化學(xué)》等課程也在此學(xué)期開設(shè)，因此課程開設(shè)時(shí)間過早，缺乏基礎(chǔ)課程的知識(shí)，建議在大三上學(xué)期開設(shè)，以期獲得較好的教學(xué)效果。

（二）內(nèi)容多、學(xué)時(shí)少，課時(shí)緊張

《高分子化學(xué)與物理》課程主要包括高分子化學(xué)和高分子物理兩個(gè)部分，其中高分子化學(xué)部分包括高分子科學(xué)的發(fā)展歷史、發(fā)展趨勢，基本概念、分類與命名、基本原理、高分子合成反應(yīng)與方法等，涉及逐步聚合、自由基聚合、離子聚合、配位聚合和共聚合等;高分子物理部分則側(cè)重于高分子的結(jié)構(gòu)（如鏈結(jié)構(gòu)、聚集態(tài)結(jié)構(gòu)等）、分子運(yùn)動(dòng)、力學(xué)狀態(tài)與轉(zhuǎn)變，物理性能等。對于高分子專業(yè)的本科階段，通常會(huì)開設(shè)《高分子化學(xué)》和《高分子物理》兩門課程，分別在32至48學(xué)時(shí)不等;而對于輕化工程專業(yè)，只開設(shè)了《高分子化學(xué)與物理》一門課程，48學(xué)時(shí)，相對來說內(nèi)容多、課時(shí)少。在這樣的情況下，教學(xué)活動(dòng)的有效開展、課程體系的完善、講授內(nèi)容的連貫與取舍等都顯得非常重要，對任課老師是一種不小的挑戰(zhàn)。

（三）注重理論，缺乏實(shí)踐

《高分子化學(xué)與物理》是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，但輕化工程專業(yè)只開設(shè)理論學(xué)習(xí)課程，沒有相關(guān)實(shí)驗(yàn)課程。為了使學(xué)生能夠更好地掌握課程學(xué)習(xí)內(nèi)容，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和分析、解決問題能力，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能，相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)課程的開設(shè)顯得非常迫切，能夠讓所學(xué)知識(shí)與理論在實(shí)驗(yàn)中得到驗(yàn)證，注重理論與實(shí)踐的結(jié)合，讓學(xué)生從最初的原料出發(fā)，選擇合適的聚合方法與聚合反應(yīng)，得到在實(shí)際生活中真正用得上的高分子產(chǎn)品。

二、教學(xué)改革舉措

針對輕化工程專業(yè)《高分子化學(xué)與物理》的課程特點(diǎn)，結(jié)合本校的實(shí)際情況，要求學(xué)生在理解基本概念和掌握基礎(chǔ)理論的基礎(chǔ)上能夠了解高分子的應(yīng)用，重點(diǎn)培養(yǎng)他們的實(shí)踐與創(chuàng)新能力，作者經(jīng)過幾年的教學(xué)實(shí)踐和摸索，總結(jié)了幾點(diǎn)教學(xué)改革舉措。

（一）規(guī)劃本科培養(yǎng)方案，合理調(diào)整課程設(shè)置

目前我校輕化工程專業(yè)的課程設(shè)置還存在一定的問題，建議對本科培養(yǎng)方案進(jìn)行修改，在《高分子化學(xué)與物理》授課前完成《有機(jī)化學(xué)》、《物理化學(xué)》和《無機(jī)化學(xué)》等基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)，這樣才能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，增強(qiáng)他們的學(xué)習(xí)興趣，便于更好地掌握相關(guān)理論與知識(shí)。

（二）多媒體資源課件與傳統(tǒng)板書有效結(jié)合

多媒體課件具有豐富表現(xiàn)力、良好交互性和極大共享性等特點(diǎn)，它可以將枯燥乏味的理論知識(shí)直觀化和形象化，能夠充分調(diào)動(dòng)和發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。但在運(yùn)用多媒體教學(xué)的同時(shí)也出現(xiàn)了諸如教師幾乎不寫板書，學(xué)生不記筆記等問題，嚴(yán)重影響了教與學(xué)的質(zhì)量。建議對任課教師的教學(xué)大綱、考核方式、教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)等相關(guān)教學(xué)文件進(jìn)行監(jiān)督，要求授課過程中課件放映與傳統(tǒng)板書相結(jié)合，將學(xué)生上課情況、學(xué)生主動(dòng)參與積極性、平時(shí)作業(yè)等與學(xué)生的最終成績掛鉤，進(jìn)行綜合評定。

（三）增設(shè)實(shí)驗(yàn)課程，提高學(xué)生實(shí)踐能力

《高分子化學(xué)與物理》是一門理論與實(shí)踐相結(jié)合的課程，實(shí)驗(yàn)課是對理論課學(xué)習(xí)的有效補(bǔ)充，通過直觀的現(xiàn)象和結(jié)果驗(yàn)證理論學(xué)習(xí)的真實(shí)性，幫助學(xué)生理解所學(xué)理論知識(shí)，因此實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)顯得尤為重要，建議在輕化工程專業(yè)開設(shè)實(shí)驗(yàn)課程，但涉及的實(shí)驗(yàn)眾多，要求任課老師充分考慮實(shí)驗(yàn)的可操作性、重復(fù)性和可行性等方面，認(rèn)真編寫實(shí)驗(yàn)講義。此外，學(xué)校和學(xué)院應(yīng)重視實(shí)驗(yàn)室配套設(shè)施建設(shè)，突破實(shí)驗(yàn)教學(xué)完全依附于理論課程教學(xué)的傳統(tǒng)框架，增加啟發(fā)式實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)所占比例額，注重驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、啟發(fā)式實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)有效結(jié)合，開動(dòng)學(xué)生的思維，發(fā)揮學(xué)生的潛質(zhì)，提高學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。

（四）理論聯(lián)系實(shí)際，注重啟發(fā)式教學(xué)

《高分子化學(xué)與物理》是一門相對來說比較抽象、枯燥的課程，但它也是一門應(yīng)用性很強(qiáng)的課程，高分子材料用途廣泛，遍及現(xiàn)代社會(huì)生活中衣、食、住、行、用等各個(gè)方面，因而在課程講授時(shí)注重理論聯(lián)系實(shí)際，將抽象的概論、理論與實(shí)際應(yīng)用有機(jī)結(jié)合，將對課堂教學(xué)效果起到重要的促進(jìn)作用。

三、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

（一）培養(yǎng)方案中開設(shè)新生研討課和專業(yè)導(dǎo)論課

為了提高學(xué)生對專業(yè)的認(rèn)同感以及學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情，可以嘗試在本科培養(yǎng)方案中針對大學(xué)新生開設(shè)新生研討課和專業(yè)導(dǎo)論課，以趣味講座和座談的方式進(jìn)行專業(yè)介紹，了解專業(yè)背景，告知學(xué)生輕化工程這個(gè)專業(yè)是以化學(xué)與高分子為學(xué)科背景的，加強(qiáng)學(xué)科平臺(tái)課程的學(xué)習(xí)至關(guān)重要。

（二）實(shí)施學(xué)生雙導(dǎo)師制

全面推進(jìn)學(xué)生雙導(dǎo)師制是確保創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的重要手段，企業(yè)導(dǎo)師和校內(nèi)導(dǎo)師組成課程小組，共同確定課程教學(xué)大綱、教學(xué)內(nèi)容、教材及承擔(dān)教學(xué)任務(wù)，使專業(yè)理論課程與行業(yè)實(shí)際需求緊密結(jié)合。

（三）強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)課程學(xué)習(xí)和創(chuàng)新能力培養(yǎng)

實(shí)驗(yàn)課程采用自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)大綱的規(guī)范下完成實(shí)驗(yàn)要求，將驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、啟發(fā)式實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)有機(jī)結(jié)合。在國家大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計(jì)劃項(xiàng)目、江蘇省大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計(jì)劃項(xiàng)目和江南大學(xué)大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目等資助下，實(shí)現(xiàn)學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練的全參與和全覆蓋，指導(dǎo)教師從選題開始就應(yīng)該注重基礎(chǔ)理論知識(shí)在創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用，達(dá)到學(xué)以致用的目標(biāo)。

（四）強(qiáng)化學(xué)生的畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）指導(dǎo)

畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）是學(xué)生畢業(yè)離校前最后一個(gè)實(shí)踐性環(huán)節(jié)，也是所學(xué)基礎(chǔ)理論知識(shí)得到充分應(yīng)用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，因此可以從課題的選擇、采取的技術(shù)路線、擬采用的研究方法和達(dá)到的預(yù)期目標(biāo)等方面進(jìn)行合理規(guī)劃與設(shè)計(jì)，充分發(fā)揮學(xué)生所學(xué)知識(shí)與理論的應(yīng)用，提升學(xué)生運(yùn)用知識(shí)的綜合能力，強(qiáng)化學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)。同時(shí)，輕化工程專業(yè)的畢業(yè)生中從事與高分子相關(guān)行業(yè)的人數(shù)眾多，學(xué)科交叉特色鮮明，為學(xué)生的出國深造、攻讀研究生和就業(yè)奠定堅(jiān)實(shí)的高分子基礎(chǔ)。

四、結(jié)語

根據(jù)國內(nèi)外行業(yè)需求和自身特色，通過教學(xué)改革與實(shí)踐，圍繞復(fù)合型、創(chuàng)新型染整專業(yè)技術(shù)人才的培養(yǎng)目標(biāo)，通過理論與實(shí)踐相結(jié)合、教學(xué)和科研相結(jié)合、校內(nèi)與校外相結(jié)合、科學(xué)素養(yǎng)與人文情懷相結(jié)合的人才培養(yǎng)模式，注重理論知識(shí)的傳授與學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)相結(jié)合，全面提高和調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)興趣，為學(xué)生的學(xué)習(xí)與工作奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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