《功能高分子材料》課程教學(xué)改革初探

夏慧蕓++高莉?qū)?+宋莉芳++王鳳燕

DOI：10.16660/j.cnki.1674-098X.2017.28.231

摘 要：《功能高分子材料》課程內(nèi)容研究領(lǐng)域全面、應(yīng)用廣泛，是高分子材料與工程專業(yè)的一門重要的專業(yè)選修課。這門課程的完全掌握不僅需要全面的理論知識(shí)，還需要牢固把握功能材料結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系，故對(duì)教師課堂教學(xué)內(nèi)容的講授提出了更高層次的要求。筆者根據(jù)自身的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)從學(xué)生積極性、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段及考核評(píng)價(jià)等方面進(jìn)行探討，并提出幾點(diǎn)改革建議，期望以此能夠提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，改善課堂效果。

關(guān)鍵詞：功能高分子材料 課堂教學(xué) 改革措施

中圖分類號(hào)：G64 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2017）10（a）-0231-02

Abstract： The course of "Functional Polymer Materials" involves in a wide range of research and have wide applications. It is an important elective course for polymer materials and engineering majors. The complete grasp of this course requires not only comprehensive theoretical knowledge， but also a firm grasp of the relationship between functional material structure and performance. Therefore， a higher level of instruction has been put forward for the teaching of the content of the teacher's classroom. Some reform suggestions based on the author's own teaching Experience were provide in this paper， including in the enthusiasm of the students， teaching contents， teaching methods and evaluation， etc. We hope to improve the students' interest in learning， improve classroom effect through this project.

Key Words： Functional Polymer Materials； Classroom Teaching； Reform in education

功能高分子材料是指聚合物及其復(fù)合材料在光、電、磁、熱、化學(xué)、生物化學(xué)等作用下產(chǎn)生特殊功能的材料，其他材料的性能無法取代，涉及學(xué)科較多，如物理學(xué)、生物學(xué)、醫(yī)學(xué)和分離科學(xué)等。由于功能高分子的誕生及設(shè)計(jì)應(yīng)運(yùn)而生，故發(fā)展迅速，已成為新科學(xué)時(shí)代必不可少的一部分，故《功能高分子材料》課程的教學(xué)顯得尤為重要。本文根據(jù)當(dāng)前教學(xué)的現(xiàn)狀和存在的問題，總結(jié)了本課程的特點(diǎn)，并結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，對(duì)功能高分子材料的教學(xué)改革提出了幾點(diǎn)建議。

1 激發(fā)學(xué)生對(duì)《功能高分子材料》課程的學(xué)習(xí)興趣

根據(jù)我校教學(xué)計(jì)劃的安排，《功能高分子材料》課程是在大四第一學(xué)期開設(shè)，而這段時(shí)間大部分同學(xué)都在積極準(zhǔn)備考研或者忙于工作應(yīng)聘，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)積極性低下，學(xué)習(xí)氛圍較差。為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，首先要幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)功能高分子在實(shí)際生活中的應(yīng)用，如凈化水需用的吸附分離樹脂、生活衛(wèi)生用品需用的超親水樹脂材料等。其次幫助學(xué)生指定相關(guān)課外閱讀材料，深刻理解功能高分子之間的相互關(guān)系，提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。從各方面使學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到該課程涉及知識(shí)在以后學(xué)習(xí)、工作以及生活中都存在著重要作用。

2 始終貫徹結(jié)構(gòu)決定性能的設(shè)計(jì)思想

學(xué)生在掌握了必需的高分子物理與化學(xué)基礎(chǔ)理論知識(shí)后，還要培養(yǎng)學(xué)生建立功能高分子材料“結(jié)構(gòu)-性能”之間的聯(lián)系。首先從實(shí)際生活中熟知的材料入手，通過深入講解其微觀結(jié)構(gòu)和宏觀形態(tài)對(duì)性能所產(chǎn)生的影響，去闡明講解結(jié)構(gòu)性能關(guān)系。比如，從生活中常見的“紙尿褲”的性能談起，引出它具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的聚丙烯酸鈉，由于分子鏈具有特殊的親水性原子團(tuán)，使其成為一種高吸水性的功能高分子材料，主要應(yīng)用于嬰兒和航天員的生活用品。使學(xué)生由已知到未知，從宏觀到微觀，由實(shí)際生活延伸至理論知識(shí)，為新型功能高分子的理解和設(shè)計(jì)奠定良好基礎(chǔ)。使學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到結(jié)構(gòu)性能關(guān)系在該課程中的決定性作用，它不僅是了解材料使用性能的理論基礎(chǔ)，同時(shí)也是新型功能材料的設(shè)計(jì)原理宗旨。

3 講授內(nèi)容緊密聯(lián)系當(dāng)前科技前沿

以生活或?qū)W術(shù)報(bào)道的最新科技前沿為實(shí)例引出要介紹的教學(xué)內(nèi)容。在學(xué)生了解最新科研成果內(nèi)容的同時(shí)，既可以培養(yǎng)學(xué)生對(duì)高科技、新事物、科學(xué)研究的興趣，又可以提高學(xué)習(xí)積極性。例如：從現(xiàn)今的研究熱點(diǎn)航天材料的性能，引出納米高分子復(fù)合材料的設(shè)計(jì)等，重點(diǎn)介紹這些功能材料的設(shè)計(jì)思路和原理，讓學(xué)生從實(shí)踐的角度去理解功能高分子材料的理論知識(shí)。同時(shí)還可以關(guān)注一些目前科研界正在研究的關(guān)于功能高分子材料的最新動(dòng)態(tài)，讓學(xué)生由被動(dòng)變主動(dòng)，提出關(guān)于完善和提高材料性能的創(chuàng)新性想法。鼓勵(lì)學(xué)生大膽發(fā)表自己的想法，這樣可以大大培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，使學(xué)生感受新材料的魅力，提高教學(xué)質(zhì)量。

4 理論聯(lián)系實(shí)際，開設(shè)課程設(shè)計(jì)

《功能高分子材料》是一門基礎(chǔ)理論知識(shí)和實(shí)踐緊密聯(lián)系的工科類課程。故實(shí)踐教學(xué)在課程教學(xué)中具有舉足輕重的作用，可以有效培養(yǎng)學(xué)生自主創(chuàng)新、發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的實(shí)際操作能力。在確保學(xué)生掌握基本理論知識(shí)的前提下，教師指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行不同功能高分子材料的設(shè)計(jì)，使學(xué)生充分感受理論知識(shí)在實(shí)踐操作中的指導(dǎo)作用。首先由教師提出多種新型功能高分子設(shè)計(jì)課題，將學(xué)生分為幾組，學(xué)生可按照自己的研究愛好自主選取設(shè)計(jì)課題，然后查閱有關(guān)該課題的文獻(xiàn)，了解該材料的研究背景及應(yīng)用現(xiàn)狀，闡明高分子的設(shè)計(jì)原理和具體合成路線，并進(jìn)一步提出高分子結(jié)構(gòu)及性能的表征方法，最后整理成冊(cè)，提交設(shè)計(jì)報(bào)告。這一過程不但可以進(jìn)一步深化學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解，還能最終實(shí)現(xiàn)“設(shè)計(jì)-結(jié)構(gòu)-性能”的相互轉(zhuǎn)換。endprint

5 利用互聯(lián)網(wǎng)資源，巧妙運(yùn)用多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)方式

與傳統(tǒng)教學(xué)方法相比，多媒體教學(xué)具有容量大、圖形生動(dòng)、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)突出等優(yōu)點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代課堂領(lǐng)域。新時(shí)代下的功能高分子材料，應(yīng)用面更加廣泛，利用多媒體技術(shù)能夠更全面地給學(xué)生展示該材料的設(shè)計(jì)，并結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)和生活實(shí)例視頻播放，使得高分子材料課程更加直接生動(dòng)。除此之外，多媒體教學(xué)相比傳統(tǒng)的板書教學(xué)更節(jié)省時(shí)間，使課堂效率提高。功能高分子材料發(fā)展是一門發(fā)展迅速，日新月異的課程，網(wǎng)絡(luò)資源豐富且更新快，只有借助網(wǎng)絡(luò)，通過多媒體才能更好地將研究成果展示給學(xué)生，豐富課堂教學(xué)內(nèi)容。同時(shí)對(duì)于一些公式、機(jī)理推導(dǎo)建議仍然采用板書講授，因此在教學(xué)實(shí)踐中要注意現(xiàn)代教學(xué)與黑板教學(xué)有效結(jié)合。

6 采用“平時(shí)成績+課程設(shè)計(jì)+期末考試”的評(píng)價(jià)體系

為了提高學(xué)生的獨(dú)立思考能力、自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力，建議在課程考核中應(yīng)結(jié)合“平時(shí)成績+課程設(shè)計(jì)+期末考試”。平時(shí)成績，通常占總分的20%，包括出勤率、班級(jí)成績和課后完成作業(yè)，以便提高學(xué)生的學(xué)習(xí)成績，在課堂上，通過提問或測驗(yàn)來測試學(xué)生掌握和應(yīng)用知識(shí)點(diǎn)的能力，完成作業(yè)可以幫助學(xué)生深刻理解，復(fù)習(xí)所學(xué)知識(shí)，提高學(xué)習(xí)效率。課程設(shè)計(jì)是讓學(xué)生通過文獻(xiàn)查閱，結(jié)合理論知識(shí)，貫徹結(jié)構(gòu)-性能的關(guān)系設(shè)計(jì)新型功能高分子材料，有助于學(xué)生文獻(xiàn)檢索與整理總結(jié)能力、解決實(shí)際問題能力的培養(yǎng)，使學(xué)生知識(shí)面拓寬，并為后期畢業(yè)論文的順利開展奠定扎實(shí)理論基礎(chǔ)。課程設(shè)計(jì)考核，占總成績的20%。期末考試采用開卷，因?yàn)樵撜n程的目的為學(xué)生熟練掌握功能高分子材料合成原理及方法，并可以初步設(shè)計(jì)新型功能高分子，占總成績的60%。因此可以通過設(shè)計(jì)多種綜合題，如簡答題、論述題、設(shè)計(jì)題等檢驗(yàn)學(xué)生的掌握情況，以突出對(duì)學(xué)生知識(shí)點(diǎn)的理解和綜合應(yīng)用能力的考核。

7 結(jié)語

《功能高分子材料》是研究不同功能類型高分子材料設(shè)計(jì)、合成、表征的一門科學(xué)，與國民的生活及其生產(chǎn)緊密聯(lián)系，隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展的日新月異，對(duì)功能高分子材料的設(shè)計(jì)提出了愈來愈高的要求。因此只有《功能高分子材料》課程的教學(xué)改革不斷進(jìn)行，教學(xué)內(nèi)容進(jìn)一步完善更新，教學(xué)方法繼續(xù)改進(jìn)，才更有利于學(xué)生專業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)搭建，知識(shí)面擴(kuò)大，學(xué)習(xí)興趣提高，最終為培養(yǎng)滿足社會(huì)發(fā)展、理論知識(shí)深厚、專業(yè)技能突出的優(yōu)秀人才做出一定的貢獻(xiàn)。

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