高分子專業(yè)科研與教學(xué)的互相促進探討

廖華勇

(江蘇省環(huán)境友好高分子材料重點實驗室，材料科學(xué)與工程學(xué)院，常州大學(xué)，江蘇 常州 213164)

高分子專業(yè)科研與教學(xué)的互相促進探討

廖華勇

(江蘇省環(huán)境友好高分子材料重點實驗室，材料科學(xué)與工程學(xué)院，常州大學(xué)，江蘇 常州 213164)

對于高分子專業(yè)，科研與教學(xué)是互相促進的關(guān)系。將教學(xué)與科研有效結(jié)合，科研為教學(xué)提供了新鮮素材，教學(xué)有利于理清科研思路。教師要端正認(rèn)識，善于用科研經(jīng)歷和成果深化教學(xué)內(nèi)容。在教學(xué)與科研的結(jié)合中，教師要注重實踐，及時更新教學(xué)內(nèi)容，力求創(chuàng)新。教師帶領(lǐng)學(xué)生在教學(xué)和科研的過程中，教師要善于發(fā)現(xiàn)問題，要關(guān)注學(xué)生提出的意見，互相學(xué)習(xí)，共同進步。

高分子；科研；教學(xué)

教研論文[1]論證了在高分子成型加工及流變學(xué)中科研與教學(xué)的關(guān)系，指出科研可以反哺教學(xué)，要營造科研氛圍，創(chuàng)造科研條件，教師在科研和教學(xué)中要注意學(xué)科交叉和融合。其實，科研與教學(xué)是互相促進的，離開了科研，教學(xué)成了無源之水；教學(xué)也有助于理清科研思路，教學(xué)過程需要清楚地表達科研方法與成果。

1 端正認(rèn)識

在高校里，作為教學(xué)科研型的教師和科研型的教師不同，前者教學(xué)和科研都要完成，而后者可以不做教學(xué)工作，專門做科研?？赡苡械睦蠋煵惶粗亟虒W(xué)，認(rèn)為是教學(xué)影響了科研，不太愿意在教學(xué)上花功夫。宋代詩人陸游有句名言："汝果欲學(xué)詩,工夫在詩外。"意思是說，你果真要學(xué)習(xí)寫詩,應(yīng)該首先在詩歌以外、書本以外多下功夫。教學(xué)也是這樣，在教學(xué)中，要求教師對教學(xué)內(nèi)容表達清楚，就首先需要教師熟悉教學(xué)內(nèi)容。只有做過科研才能對相關(guān)教學(xué)內(nèi)容有深刻的體會。有了相關(guān)的科研積累，在上課時就有了生動的案例，就不會照本宣科，就顯然會提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，增加信息量，學(xué)生能夠?qū)W到更多鮮活的知識。例如在高分子物理中講到，高分子材料的松弛行為可以用Maxwell模型進行擬合，即用一個彈簧和一個粘壺串聯(lián)構(gòu)成的模型，如式1所示。

(1)

如果沒有做過這方面的科研，那么在教學(xué)中只會按照書本去講述，深度明顯不夠。其實，只用一個簡單的Maxwell模型只能擬合高分子松弛曲線的一小部分，如圖1中的虛線所示。如果要較好地擬合整個松弛曲線，就需要更多的Maxwell模型(不同的彈簧剛度和不同松弛時間的粘壺)并聯(lián)起來進行擬合，這就是廣義Maxwell模型，如式2所示[2]：

(2)

對實驗數(shù)據(jù)擬合所得的曲線如圖1中的實線所示，模型2中N=7，即使用了7個松弛時間參數(shù)，它與實驗數(shù)據(jù)吻合較好?？梢娍蒲泄ぷ魈岣吡私虒W(xué)的深度。

圖1 40℃的聚二甲基硅氧烷(PDMS)的應(yīng)力松弛曲線

2 教學(xué)和科研并行

在高校里，作為一線專業(yè)課教師，要承擔(dān)不少教學(xué)任務(wù)，如專業(yè)課的教學(xué)，以及實驗、實習(xí)、畢業(yè)環(huán)節(jié)等。同時，作為教學(xué)研究型教師，還要完成一定量的科研工作，如發(fā)表科研文章，申請專利、申請科研課題等。每年學(xué)校要對教師進行教學(xué)和科研工作進行考核。隨著高層次人才的大量引進，具有海外留學(xué)背景和經(jīng)歷的博士/博士后越來越多，高水平科研成果的大量涌現(xiàn)也推動著高校科研成果的考核要求，如學(xué)校將SCI論文進行分區(qū)，獎勵也分檔次。在職稱評審中，具有高檔次文章的教師更有競爭力。對于青年教師，既要承擔(dān)教學(xué)任務(wù)，又要進行科學(xué)研究，壓力較大。如果能夠同時做到教學(xué)和科研兩不誤，則是最好的結(jié)果。

常州大學(xué)材料學(xué)院為本科生開設(shè)了一些專業(yè)實驗，比如用雙輥開煉機進行聚氯乙烯(PVC)配方及加工條件實驗，這屬于實驗教學(xué)，教師掌握了實驗技術(shù)后，也可以應(yīng)用于畢業(yè)生的畢業(yè)論文(設(shè)計)環(huán)節(jié)，在這個環(huán)節(jié)中教師和學(xué)生一起研究科學(xué)技術(shù)問題。在畢業(yè)論文(設(shè)計)過程中，遇到一些科學(xué)技術(shù)問題，如有關(guān)高分子材料的發(fā)泡配方及工藝，經(jīng)過探索，克服困難，解決這些問題，就可能形成新的技術(shù)，獲得知識產(chǎn)權(quán)。再例如，雙螺桿擠出機和流變儀均可用于教學(xué)與科研，在教學(xué)過程中也能夠探索科研問題，教學(xué)與科研不要孤立看待。教師在指導(dǎo)本科生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐中，利用雙螺桿擠出機及流變儀做了聚丙烯(PP)/尼龍6(PA6)共混物的加工、流變實驗，在國際SCI雜志上發(fā)表了文章[3]。對于本科生，在科研活動中即使有很小的創(chuàng)新，教師也應(yīng)該給以鼓勵，激發(fā)其進行科研創(chuàng)新的熱情和潛力。

3 注重實踐，更新知識

因為高分子專業(yè)是典型的工科專業(yè)，高分子成型加工涉及到各種塑料機械，如擠出機、注射機、開煉機、密煉機等，作為教師必須熟悉這些設(shè)備和機械的操作。即使做流變學(xué)的模型分析，也需要用一些設(shè)備制備材料，用流變儀進行測試。測試過程最好要教師親自完成，因為在測試過程中，需要判斷實驗是否正常，數(shù)據(jù)是否合理。不能全部丟給學(xué)生去做，因為學(xué)生經(jīng)驗和理論不足，獲得的數(shù)據(jù)可能有疑問?？梢越探o學(xué)生方法，做的時候教師要在一旁指導(dǎo)，必要時教師要自己做實驗。偉人說：自己動手，豐衣足食。這里也可以說，只有自己動手，才能發(fā)現(xiàn)真理，取得教學(xué)和科研成果。

在教學(xué)與科研中，教學(xué)和科研相互融合，相互促進。有個詞叫做"教學(xué)相長"，在教學(xué)中發(fā)現(xiàn)不足，發(fā)現(xiàn)問題，在科研中分析和解決問題。教學(xué)內(nèi)容其實也來源于科研，教科書集成了眾多科學(xué)研究的分析和結(jié)論，而有的結(jié)論只是暫時是對的，還要繼續(xù)接受實踐的檢驗。在流變學(xué)教科書中，認(rèn)為第二法向應(yīng)力差是負(fù)值[4]，但更加嚴(yán)謹(jǐn)?shù)谋磉_是，對于大多數(shù)材料，第二法向應(yīng)力差為負(fù)值[5]。實踐(實驗)檢驗著理論(教學(xué)內(nèi)容)，理論是為實踐服務(wù)的。即使對于同一門課程，教學(xué)內(nèi)容不應(yīng)該是一成不變的，因為知識在不斷更新。例如第二版《塑料成型模具》[6]中講述了鑲嵌結(jié)構(gòu)模具，而在第三版教材[7]中則幾乎不再提及這部分內(nèi)容，這是由于科學(xué)技術(shù)的進步，產(chǎn)生了更高級的模具加工切割技術(shù)，如電火花加工，之前較為困難的整體式模具的加工到現(xiàn)在已經(jīng)不再是難題了，因此教材相應(yīng)做了修改。

對于教學(xué)與科研，如果教師不能站的更高，就不能看得更遠(yuǎn)。有專家講到，要做到將一個復(fù)雜的問題用簡短的語言敘述清楚。在教學(xué)科研實踐中，可能會出現(xiàn)這樣的情況：教師在某個小問題上不熟悉，學(xué)生卻知道，他會提醒老師，幫助老師，這正是教學(xué)相長。在教學(xué)、科研的過程中，老師和學(xué)生一起進步成長。如果有時候?qū)W生的表現(xiàn)比老師更好，老師也不應(yīng)該感到慚愧，這正是青出于藍而勝于藍，學(xué)生超過老師很正常，也促使老師繼續(xù)學(xué)習(xí)和進步。

4 結(jié)束語

教學(xué)與科研互相關(guān)聯(lián)，不宜分割?？蒲泄ぷ骱涂蒲谐晒麨榻虒W(xué)提供了新鮮生動的素材，而在教學(xué)中也需要隨時關(guān)注可能產(chǎn)生的科學(xué)問題?？茖W(xué)技術(shù)在更新發(fā)展，教學(xué)內(nèi)容也要不斷更新，以適應(yīng)最新科研進展。在高校，教學(xué)與科研有機結(jié)合，增強了教師的科研水平和教學(xué)技能，也提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和能力。

[1] 廖華勇.高分子成型加工及流變學(xué)科研與教學(xué)[J].教育教學(xué)論壇，2016，(44):236-237.

[2] Baumgaertel M, Winter HH. Determination of discrete relaxation and retardation times spectra from dynamic mechanical data[J].Rheol Acta,1989,28:511-519.

[3] Liao Huayong, Zheng Luyao, Hu Yongbing,et al.Dynamic rheological behavior of reactively compatibilized polypropylene/polyamide 6 blending melts[J].Journal of Applied Polymer Science, 2015，132, 42091-42098.

[4] 吳其曄.巫靜安.高分子材料流變學(xué)[M].北京：高等教育出版社，2002.

[5] Ferry J D. Viscoelastic properties of polymers(Third edition)[M].New York: John Wiley & Sons Inc,1980:28.

[6] 申開智.塑料成型模[M].2版.北京：中國輕工業(yè)出版社，2006.

[7] 申開智.塑料成型模具[M].3版.北京：中國輕工業(yè)出版社，2013.

2017-09-26

常州大學(xué)教改項目基金資助項目(No.GJY14020052)，江蘇省教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃課題(No.D/2015/01/37)

廖華勇，博士，常州大學(xué)材料學(xué)院副教授，研究方向：高分子材料改性及流變學(xué)。

G642.0

A

1008-021X(2017)22-0142-02

(本文文獻格式：廖華勇.高分子專業(yè)科研與教學(xué)的互相促進探討[J].山東化工，2017，46(22)：142-143.)