高分子物理的立體化教學(xué)改革

翟蘭蘭+鄒超+李鐘玉+劉若望

[摘 要]個體的認知規(guī)律和高分子物理的課程具有一定的特點，高校要對高分子物理進行立體化教學(xué)改革，可以采用課堂教學(xué)為主，課下交流、科研訓(xùn)練、工廠實習(xí)為輔的教學(xué)手段，全方位、立體化地推動高分子物理教學(xué)質(zhì)量的提高，讓學(xué)生在這些多形式多層次的學(xué)習(xí)中加深鞏固對高分子物理知識的理解。

[關(guān)鍵詞]高分子物理；立體化教學(xué)；教學(xué)質(zhì)量

[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2017）08-0091-02

高分子物理是一個多門類的交叉學(xué)科，具有概念多、公式繁雜、知識點零碎、 數(shù)學(xué)推導(dǎo)繁多的特點。[1][2][3]這些繁雜的概念、公式和理論造成了高分子物理課程教材講述的抽象性[4]，導(dǎo)致了學(xué)生還未上高分子物理這門課，就產(chǎn)生了其難懂、難學(xué)等先入為主的恐懼、厭倦心理，于是在今后的學(xué)習(xí)過程中便漸漸地失去學(xué)習(xí)興趣和信心。在實際學(xué)習(xí)的過程中，基礎(chǔ)差的學(xué)生總覺得課程內(nèi)容繁雜、毫無規(guī)律，學(xué)習(xí)起來比較費力；而且高分子物理中化學(xué)、物理、數(shù)學(xué)知識相互穿插，內(nèi)容復(fù)雜，導(dǎo)致基礎(chǔ)較好的學(xué)生聽講也會有一定難度，課后看書不順暢。以上原因使學(xué)生懷疑自身的學(xué)習(xí)能力，產(chǎn)生較大的學(xué)習(xí)壓力，甚至?xí)袇拰W(xué)的情緒，削弱學(xué)習(xí)積極性，對此課程難以入門。

由于高分子物理內(nèi)容龐雜、晦澀難懂，主講教師為了讓學(xué)生在有限的課時內(nèi)掌握繁多復(fù)雜的知識點，往往以講解為主，采用“滿堂灌”的傳統(tǒng)教學(xué)模式，導(dǎo)致學(xué)生被動地聽講，學(xué)生求知欲望、學(xué)習(xí)主動性和知識掌握程度偏低，課堂上出現(xiàn)少部分人注意力不集中，玩手機、打瞌睡等現(xiàn)象，無法積極主動地參與到課堂學(xué)習(xí)中來。課下學(xué)生想自己學(xué)習(xí)，但是手頭上掌握的資源有限；而看教材復(fù)習(xí)，又有一定難度。

因此，高校有必要進行高分子物理的立體化教學(xué)改革，采用以課堂教學(xué)為主，以網(wǎng)絡(luò)、文獻閱讀、課下交流、科研訓(xùn)練、工廠實習(xí)實踐為輔的教學(xué)手段，全方位、立體化地推動高分子物理教學(xué)質(zhì)量的提高。通過課程的立體化教學(xué)改革，引發(fā)學(xué)生進行自主性和探究性學(xué)習(xí)，發(fā)展了學(xué)生能力，使學(xué)生掌握高分子物理的基礎(chǔ)和理論，并具有一定的創(chuàng)新思維，更重要的是，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)高分子物理的濃厚興趣，調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)高分子物理的主動性和積極性。

一、理論結(jié)合實踐講授

高分子物理的最大特點是實踐早于理論，它當中的很多理論知識都是先觀察到某種實驗現(xiàn)象，然后為了合理解釋這個實驗現(xiàn)象而建立起來的。[5]因此，在講授高分子物理時要理論與實踐相結(jié)合，把實際生活中遇到的實例引入理論知識中，用理論解釋實踐，用實踐驗證理論，豐富學(xué)生的知識面，加深對內(nèi)容的理解。此外穿插與時俱進，生動豐富的生產(chǎn)生活中的具體實例來說明問題。例如聯(lián)系實際生活中的高分子材料，如飲料瓶、眼鏡、手機殼等，讓學(xué)生觀察分析這些高分子材料的原料、外觀和性能特點。再例如講到蠕變時，把增塑的聚氯乙烯做成的雨衣掛在墻上越來越長這一現(xiàn)象作為例子，來直觀地認識蠕變。各種包裝的邊緣有一小缺口，課堂現(xiàn)場撕開解釋應(yīng)力集中問題。課堂上通過分析這些日常生活中常見的實例，讓學(xué)生明確學(xué)習(xí)目的，做到既減輕學(xué)生負擔(dān)、又學(xué)到應(yīng)學(xué)的理論知識，讓學(xué)生逐漸體會到所學(xué)理論有用武之地，既培養(yǎng)了學(xué)生的興趣，又提高了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)意識。

二、穿插介紹最新研究進展

近些年高分子科學(xué)領(lǐng)域發(fā)展迅猛，每年都有大量的學(xué)術(shù)論文公開發(fā)表，這些科學(xué)研究都和高分子物理有關(guān)。靈活運用高分子領(lǐng)域的科研成果，必將大大豐富和生動教學(xué)內(nèi)容，使教學(xué)內(nèi)容始終能跟上時代的步伐。因此，不能完全局限于教科書上的知識，可以在授課時穿插介紹一些最新的研究進展。例如，在教學(xué)過程中可以對壁虎腳趾、荷葉和鯊魚皮微觀結(jié)構(gòu)的研究和應(yīng)用進行有趣的介紹，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)高分子物理的積極性和主動性。此外，這些學(xué)術(shù)論文在內(nèi)容上圍繞“結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系”的主線進行介紹，可以進一步加強學(xué)生對結(jié)構(gòu)與性能之間關(guān)系的理解，把握二者之間的內(nèi)在聯(lián)系及其基本規(guī)律，做到 “強調(diào)高分子結(jié)構(gòu)，重視高分子運動機制，抓住高分子性能與結(jié)構(gòu)和運動之間關(guān)系”。這樣有利于學(xué)生理解高分子科學(xué)基本物理問題，也拓寬了學(xué)生的視野。

三、引導(dǎo)學(xué)生檢索閱讀國內(nèi)外相關(guān)文獻

在此基礎(chǔ)上，學(xué)校要逐漸引導(dǎo)學(xué)生通過學(xué)習(xí)檢索、閱讀大量高分子材料學(xué)科的國內(nèi)外文獻資料，從國內(nèi)外各種文獻資料和最新科研成果中汲取營養(yǎng)，并課下采用網(wǎng)絡(luò)比如QQ群、微信群等形式進行積極研討，逐步培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。同時通過學(xué)習(xí)研究內(nèi)容和具體實驗操作，讓學(xué)生思考這部分內(nèi)容和高分子物理的哪個知識點有聯(lián)系，從而鞏固專業(yè)知識，培養(yǎng)科研興趣，促進學(xué)生將所學(xué)知識融會貫通，也為本科畢業(yè)論文奠定一定的基礎(chǔ)。

課堂非常重要，然而時間畢竟是有限的，教師應(yīng)成為知識的組織者，構(gòu)建立體化教學(xué)資源，除了課堂教學(xué)，還要充分利用網(wǎng)絡(luò)、科研訓(xùn)練和工廠實習(xí)實踐，為學(xué)生提供一種學(xué)習(xí)空間多維化、學(xué)習(xí)資源多樣化、課外自主開放的學(xué)習(xí)環(huán)境。

四、建立網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺

學(xué)校要建立網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，及時補充新的教學(xué)內(nèi)容以及學(xué)科最新研究進展，拓寬知識的廣度和深度。創(chuàng)建網(wǎng)上交流學(xué)習(xí)區(qū)，以留言的方式互相交流學(xué)習(xí)心得，解答疑難。開設(shè)和工廠實際相連的案例專區(qū)，介紹工廠中遇到的生產(chǎn)問題和面臨的難題以及如何利用高分子物理知識解決的事例。向?qū)W生提供本學(xué)科學(xué)術(shù)領(lǐng)域的學(xué)術(shù)期刊、科研機構(gòu)、科研動態(tài)、高分子相關(guān)的網(wǎng)站，豐富教學(xué)內(nèi)容，實現(xiàn)師生實時交流，增加學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，適合學(xué)生自主學(xué)習(xí)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的交互性和探索性，啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。另外，網(wǎng)絡(luò)平臺還可以對學(xué)生的學(xué)習(xí)成長過程進行詳細的記錄，包括什么時間在線，進行了什么內(nèi)容的學(xué)習(xí)和探索，完成了哪些學(xué)習(xí)任務(wù)，有何種進步等。

五、鼓勵和指導(dǎo)學(xué)生參加科研實踐活動

此外，教師要課外鼓勵和指導(dǎo)學(xué)生參加開展形式多樣的科研實踐活動，參與教師科研課題，以解決科研項目中遇到的問題為導(dǎo)向設(shè)立學(xué)習(xí)目標，學(xué)習(xí)高分子的研究方法。由此不僅可以鞏固理論的教學(xué)效果，最大限度地調(diào)動學(xué)生的思維，而且可以引導(dǎo)學(xué)生生動活潑地學(xué)習(xí)，融會貫通地掌握知識，培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力。 例如參加教師的熱性能的課題，可能會使用到示差掃描量熱儀和熱失重分析儀等儀器，要求學(xué)生首先了解儀器的工作原理，在做實驗和測試的過程中，不僅懂得如何做而且為什么這樣做，學(xué)會設(shè)計實驗方法，獨立完成操作過程，達到培養(yǎng)學(xué)生運用理論知識進行實踐操作的技能。

六、開拓實習(xí)實踐基地

最后，學(xué)校要積極開拓生產(chǎn)實習(xí)實踐基地，組織學(xué)生到高分子相關(guān)的工廠實地學(xué)習(xí)，使學(xué)生對高分子材料的制備、表征及性能測試有具體、直觀的認識，了解高分子材料的生產(chǎn)工藝流程、技術(shù)指標、生產(chǎn)設(shè)備及操作條件、產(chǎn)品質(zhì)量檢測等。學(xué)生通過發(fā)現(xiàn)存在的問題，提出自己的見解，培養(yǎng)和提高獨立分析、解決問題的能力。例如參觀纖維生產(chǎn)車間時，可以聯(lián)系生產(chǎn)工藝中纖維取向與衣服彈性之間的關(guān)系。纖維在較高溫度下牽伸，可以獲得整鏈取向；在很短的時間內(nèi)用熱空氣和水蒸氣很快地吹一下，使鏈段解取向以獲得彈性，而未經(jīng)熱處理的纖維在受熱時就會變形。這樣，可以把枯燥的概念和生產(chǎn)的實際產(chǎn)品聯(lián)系起來。

七、結(jié)語

教師在高分子物理課程中采用立體化教學(xué)，將課堂、網(wǎng)絡(luò)、科研訓(xùn)練和工廠實習(xí)實踐結(jié)合起來，可以在有限的時間內(nèi)傳授大量的知識和信息，使枯燥的理論內(nèi)容生動起來，讓學(xué)生化被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣， 為學(xué)生以后的科研、畢業(yè)論文打下良好的基礎(chǔ)，同時也為學(xué)生順利走上工作崗位打好基礎(chǔ)。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 劉括，班建峰，梁春杰，顧運瓊，譚明雄.高分子物理教學(xué)改革的研究[J].廣州化工，2014（18）：208-209.

[2] 賀燕，劉艷輝，周金華.高分子物理教學(xué)改革與實踐[J]. 牡丹江師范學(xué)院學(xué)報（自然科學(xué)版），2011（2）：63-64.

[3] 翟震，郗向麗，李海梅，等.《高分子物理》教學(xué)改革的幾點探討[J].河南教育學(xué)院學(xué)報，2002（1）：15-16.

[4] 孫樹林，吳廣峰.《高分子物理》課程教學(xué)的幾點思考[J].廣州化工，2012（15）：240-241.

[5] 徐世愛，余若冰.在高分子物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維[J].化工高等教育，2007（6）：4-6.

[責(zé)任編輯：劉鳳華]endprint