高分子材料表征與測試實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容及評價(jià)方式改革舉措
——以北方民族大學(xué)材料學(xué)院高分子材料專業(yè)為例

張守村,吳文利,王錦濤

(北方民族大學(xué) 材料科學(xué)與工程學(xué)院，寧夏 銀川 750021)

高分子材料表征與測試實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容及評價(jià)方式改革舉措
——以北方民族大學(xué)材料學(xué)院高分子材料專業(yè)為例

張守村,吳文利,王錦濤

(北方民族大學(xué) 材料科學(xué)與工程學(xué)院，寧夏 銀川 750021)

高分子材料表征與測試實(shí)驗(yàn)是促進(jìn)理論課程教學(xué)，提高學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力的重要課程。按照2014版培養(yǎng)方案(修訂前)，該課程在內(nèi)容設(shè)置、評價(jià)方式方面存在嚴(yán)重問題，不利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性。借助2014版培養(yǎng)方案修訂時(shí)機(jī)，該課程從教學(xué)內(nèi)容和評價(jià)方式方面進(jìn)行了全面改革，更加重視課程內(nèi)容的設(shè)置與專業(yè)的相關(guān)性，突出評價(jià)方式對課堂教學(xué)的激勵(lì)作用。

高分子材料表征與測試實(shí)驗(yàn);教學(xué)內(nèi)容;評價(jià)方式;課程改革

北方民族大學(xué)地處西部，是一所民族院校，承擔(dān)培養(yǎng)民族地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展所需要各方面人才的重任。就產(chǎn)業(yè)發(fā)展而言，材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展年貢獻(xiàn)產(chǎn)值2萬億以上，高分子材料的發(fā)展更是義軍突出，少數(shù)民族地區(qū)高分子材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展相對落后，急需高分子材料方面的專業(yè)人才。作為高分子學(xué)科的重要組成部分，高分子材料表征與測試是從事高分子產(chǎn)品質(zhì)量檢測、新產(chǎn)品開發(fā)等方面工作所必需掌握的一門重要課程。學(xué)好該門課程也為學(xué)生參與創(chuàng)新項(xiàng)目、畢業(yè)設(shè)計(jì)等方面打下良好基礎(chǔ)。作為課程的實(shí)踐部分高分子材料表征與測試(實(shí)驗(yàn))是進(jìn)一步鞏固課堂所學(xué)理論知識，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、觀察能力、分析/解決問題能力的重要課程[1-3]。北方民族大學(xué)材料學(xué)院設(shè)備資產(chǎn)接近1個(gè)億，為開展儀器分析教學(xué)提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1 教學(xué)現(xiàn)狀分析

根據(jù)2014版培養(yǎng)方案(修訂前)，高分子材料表征與測試實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)過程主要存在四大問題：其一，高分子材料表征與測試實(shí)驗(yàn)是一門獨(dú)立開設(shè)的實(shí)驗(yàn)課， 只有16學(xué)時(shí)，開設(shè)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目只有四個(gè)，分別是紅外光譜實(shí)驗(yàn)、原子吸收光譜實(shí)驗(yàn)、氣相色譜實(shí)驗(yàn)、掃描電子顯微鏡實(shí)驗(yàn)(包括形貌分析和能譜分析兩個(gè)實(shí)驗(yàn))，開設(shè)課時(shí)偏少、項(xiàng)目偏少，無法涵蓋理論課程的教學(xué)內(nèi)容；其二，教學(xué)班級約有80余學(xué)生(兩個(gè)班級)，相應(yīng)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目對應(yīng)的儀器設(shè)備只有一臺，生/儀器比明顯偏高，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)課主要以儀器操作演示為主，學(xué)生親自動(dòng)手操作設(shè)備的機(jī)會(huì)偏少，不利于提高學(xué)生的動(dòng)手能力；其三，所開設(shè)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目其內(nèi)容很少與高分子材料的分析有關(guān)，如紅外光譜分析所選實(shí)驗(yàn)是測定苯甲酸的紅外譜圖，原子吸收光譜分析則是測定自來水中鈣鎂的含量，氣相色譜分析則是測定乙酸乙酯中水的含量等，這些項(xiàng)目的選擇不利于加深學(xué)生對高分子材料結(jié)構(gòu)與性能的認(rèn)識；其四，在學(xué)業(yè)評價(jià)方面存在明顯的不足，學(xué)生參加實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目時(shí)，不夠?qū)Ｗ?，許多同學(xué)在一旁玩手機(jī)、閑聊，實(shí)驗(yàn)報(bào)告相互抄襲，這無法從評價(jià)方面督促學(xué)生認(rèn)真學(xué)習(xí)該課程。

針對教學(xué)過程中出現(xiàn)的問題，學(xué)校也及時(shí)啟動(dòng)了2014版培養(yǎng)方案的修訂工作，借助此良好時(shí)機(jī)，本專業(yè)對該課程也從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法以及評價(jià)方法方面進(jìn)行了全面的改革.

2 教學(xué)內(nèi)容/方法改革措施

考慮該課程的重要性，將該課程的學(xué)時(shí)從16學(xué)時(shí)調(diào)整到32學(xué)時(shí)，課程所開的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目由原來的4個(gè)增加到8個(gè)，并刪除了原有的原子吸收光譜分析、掃描電子顯微鏡能譜分析實(shí)驗(yàn)。新開設(shè)的項(xiàng)目包括紫外光譜分析實(shí)驗(yàn)、紅外光譜分析實(shí)驗(yàn)、氣相色譜分析實(shí)驗(yàn)、凝膠滲透色譜實(shí)驗(yàn)(GPC)、熱重分析實(shí)驗(yàn)、示差掃描熱分析實(shí)驗(yàn)(DSC)、材料力學(xué)性能分析實(shí)驗(yàn)、掃描電子顯微鏡實(shí)驗(yàn)，所選實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目幾乎涵蓋了理論課程的各種分析方法。這種設(shè)置方式有利于學(xué)生結(jié)合具體操作過程加深對理論課程的理解和對知識的靈活應(yīng)用、有利于學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力的提高。

在具體實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的選擇方面充分考慮專業(yè)的特點(diǎn)，將高分子材料作為主要的檢測與表征對象，并加強(qiáng)了不同實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目之間的關(guān)聯(lián)，這種設(shè)置方式有利于提高學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)。為了提高學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)，對每一個(gè)項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)置也不是孤立的，而是相互聯(lián)系的，如對苯乙烯-b-聚乙二醇-b-聚苯乙烯三嵌段聚合物(PSt-b-PEO-b-PSt)的測試，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)置不僅僅測其某一方面的特征，而是測其多個(gè)方面的特征。例如，首先測試其紅外光譜，學(xué)生可通過對比譜圖，發(fā)現(xiàn)原料、中間體、嵌段聚合物在結(jié)構(gòu)上的不同；其次測其紫外吸收光譜，觀察該嵌段聚合物的紫外吸收情況，通過計(jì)算也可以得到PSt嵌段的聚合度；其三，通過對原料、中間體、嵌段聚合物的GPC測試，可得出原料、中間體、嵌段聚合物的分子量及其分布；其四，利用嵌段聚合物PSt-b-PEO-b-PSt作為表面活性劑調(diào)控苯乙烯等單體的聚合，通過SEM測定乳膠粒的粒徑等。通過以上實(shí)驗(yàn)的綜合設(shè)置，學(xué)生既可以學(xué)習(xí)高分子材料的分析測試方法，又可以掌握高分子材料結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系。同時(shí)指導(dǎo)學(xué)生如何正確的選擇分析測試手段，培養(yǎng)學(xué)生的基本科研素養(yǎng)。

在課堂組織方面，在設(shè)備臺套數(shù)無法增加的情況下，就要考慮如何充分利用現(xiàn)有的資源。為此，在課堂組織方面，將全班同學(xué)分成5～10人一組，對每一種儀器分析手段設(shè)置足夠的綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，保證每一位同學(xué)都有機(jī)會(huì)上機(jī)操作。為保證充分利用課堂時(shí)間，實(shí)驗(yàn)前跟每一組的同學(xué)約好上機(jī)實(shí)驗(yàn)時(shí)間，有序進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。這樣就避免了學(xué)生的扎堆現(xiàn)象，提高教學(xué)效果。

3 課程評價(jià)改革措施

根據(jù)2014版培養(yǎng)方案(修訂前)，該門課程的評價(jià)方式為考查，學(xué)生的期末成績主要是平時(shí)實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績的平均值。這種評價(jià)方式完全忽略了學(xué)生的平時(shí)表現(xiàn)，經(jīng)常造成平時(shí)學(xué)習(xí)不認(rèn)真的學(xué)生得到高分的現(xiàn)象，這顯然不合理。為了督促學(xué)生充分利用有限的時(shí)間，本門課程同時(shí)進(jìn)行了課業(yè)評價(jià)改革，制定的措施如下：

學(xué)生的學(xué)業(yè)成績由兩部分組成，平時(shí)成績(50%)+期末考試成績(50%)，總分100分。

3.1 平時(shí)成績(50分，50%)

(1)出勤率10，每缺課一節(jié)扣2分，完全被扣完的同學(xué)將作退課處理。

(2)課堂表現(xiàn)10分，分為四個(gè)等級。

等級一，課堂上認(rèn)真學(xué)習(xí)，能非常規(guī)范的操作設(shè)備，或即使不能熟練的操作設(shè)備，且能積極主動(dòng)的詢問老師和同學(xué)，最終掌握了使用方法，記分10～8；等級二，課堂上能認(rèn)真學(xué)習(xí)，較為熟練的操作設(shè)備并且完成了實(shí)驗(yàn)任務(wù)，記分7～5；課堂上不注意聽講，不能熟練的使用設(shè)備，也不能積極主動(dòng)的學(xué)習(xí)，但在同學(xué)的幫助下能夠完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)，記分4～3；課堂上完全不注意聽講，也不協(xié)助同組同學(xué)完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)，學(xué)習(xí)過程完全應(yīng)付，記分2～0分。

(3)實(shí)驗(yàn)報(bào)告上交情況 10分；

每缺一次實(shí)驗(yàn)報(bào)告扣2分，扣完為止，并作退課處理。

(4)實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績 20分，分為四個(gè)等級。

實(shí)驗(yàn)報(bào)告能夠獨(dú)立完成且非常規(guī)范，沒有抄襲現(xiàn)象，計(jì)分20～15分；實(shí)驗(yàn)報(bào)告能夠獨(dú)立的完成，沒有抄襲現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)報(bào)告較為規(guī)范，但書寫潦草，計(jì)分15～10分；能夠完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，但很不規(guī)范，書寫潦草，不存在抄襲現(xiàn)象，計(jì)分10～5分；實(shí)驗(yàn)報(bào)告書寫潦草，存在抄襲現(xiàn)象，計(jì)分4～0分。

3.2 期末考試成績(50分，50%)

期末考試分為兩部分，筆試部分25分和上機(jī)部分25分，其中上機(jī)部分的考試采取抽簽的形式，即根據(jù)課程學(xué)習(xí)的內(nèi)容，設(shè)置一定量的題目，讓學(xué)生抽簽選題，然后完成相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。

4 結(jié)束語

高分子材料表征與測試實(shí)驗(yàn)課程改革完全符合本專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)，是較2014版培養(yǎng)方案(修訂前)一個(gè)質(zhì)的飛躍。通過本次改革，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極主動(dòng)性，提高了學(xué)生的綜合素質(zhì)，也符合創(chuàng)新性人才的培養(yǎng)原則。另外，高分子材料表征與測試實(shí)驗(yàn)課程的開設(shè)受到師資、儀器設(shè)備等資源條件的限制，只有不斷推進(jìn)該課程的教學(xué)研究，才能找到一種與時(shí)俱進(jìn)、更適合本專業(yè)學(xué)生發(fā)展的教學(xué)手段和方法。

[1] 袁 霖,袁先友,張 敏,等.儀器分析實(shí)驗(yàn)課程考試改革與教學(xué)改革探索[J]. 廣州化工, 2015, 43(19): 166-167.

[2] 馮 麗,張慧莉,王愛英,等.淺析《現(xiàn)代儀器分析》課程教學(xué)存在的問題及對策[J]. 廣東化工, 2015, 42(10): 196-197.

[3] 馬祥英,陳其鋒,許海棠.儀器分析實(shí)驗(yàn)課程改進(jìn)與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù), 2013, 11(2): 76-78.

CurriculumReformofPolymerMaterialCharacterizationandMeasurementExperimentinTeachingContentandEvaluationMethod

ZhangShoucun,WuWenli,WangJintao

(College of Materials Science and Engineering, Beifang Minzu University, Yinchuan 750021, China)

The "Polymer material characterization and measurement experiment" is an important course that improves the teaching effect of theoretical courses and the students' practical ability. According to the 2008 edition training program, the course exists in serious problem in content settings and evaluation of student, which doesn't arouse the study enthusiasm of the students. Take full advantage of the chance of the revision of the 2014 training program, this course carries out the comprehensive reform in teaching content , methods, techniques and academic assessment. The revision pays more attention to the relevance setting between the curriculum content and the specialty, especially pays more emphasis positive stimulus of the evaluation method.

polymer material characterization and measurement experiment; teaching content; evaluation method; curriculum revolution

2017-10-06

北方民族大學(xué)校級教育教學(xué)改革項(xiàng)目，2016JY1003

張守村(1979—)，山東日照人，博士，講師，主要從事高分子材料表征與測試及實(shí)驗(yàn)的教學(xué)研究工作。

G642.0

A

1008-021X(2017)22-0141-01

(本文文獻(xiàn)格式：張守村,吳文利,王錦濤.高分子材料表征與測試實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容及評價(jià)方式改革舉措——以北方民族大學(xué)材料學(xué)院高分子材料專業(yè)為例[J].山東化工，2017，46(22)：141，143.)