基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)的《高分子化學(xué)》課程教學(xué)探索

賈園　劉振　宋瑞娟　李蓓蓓

【摘 要】針對(duì)我校應(yīng)用化學(xué)專業(yè)《高分子化學(xué)》課程的特點(diǎn)，基于培養(yǎng)應(yīng)用型人才的目標(biāo)，結(jié)合多年的實(shí)踐教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，從與傳統(tǒng)教學(xué)模式進(jìn)行對(duì)比、引入新的教學(xué)方法及實(shí)際生活中的案例，組織學(xué)生將傳統(tǒng)講授、課堂討論及線下學(xué)習(xí)進(jìn)行良好結(jié)合，并對(duì)教學(xué)效果及下一步教學(xué)方案進(jìn)行了討論探索。

【關(guān)鍵詞】高分子化學(xué)；教學(xué)體會(huì)；教學(xué)探索

中圖分類號(hào)： G642.4；O63-4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2018）31-0107-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.31.051

【Abstract】Compulsory course for applied chemistry "polymer chemistry" course， on the basis of cultivating applied talents， combined with the practical teaching experience for many years， a new teaching method and examples in the real life is introduced compared with the traditional teaching mode. In the teaching process， the student is required to participate in the traditional teaching， classroom discussion and offline learning. The teaching effect and teaching plan in next exploration step are also discussed.

【Key words】Polymer chemistry； Teaching experience； Exploration of teaching

0 前言

《高分子化學(xué)》是我校應(yīng)用化學(xué)專業(yè)開設(shè)的專業(yè)核心課程，該課程主要介紹高分子的合成原理以及在高分子合成過程中所涉及的化學(xué)反應(yīng)、合成原理等。在學(xué)習(xí)過程中，主要以聚合反應(yīng)動(dòng)力學(xué)為作為主線，并引入兩個(gè)工業(yè)生產(chǎn)控制中的主要工藝參數(shù)——聚合速率和分子量[1]。同時(shí)，通過聚合理論方程的研究學(xué)習(xí)，討論各個(gè)反應(yīng)條件如：溫度、介質(zhì)、單體、引發(fā)劑等對(duì)聚合反應(yīng)的影響。該課程的主要任務(wù)是：使學(xué)生熟練掌握高分子化合物的合成原理和控制方法，掌握高分子的基本概念和化學(xué)反應(yīng)特征，培養(yǎng)學(xué)生具有初步控制聚合反應(yīng)速率和分子量的方法及選擇聚合反應(yīng)方法的能力。

與應(yīng)用化學(xué)專業(yè)其他課程相比，該課程具有顯著的特殊性，如知識(shí)內(nèi)容較多、需要對(duì)相關(guān)課程基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行整合；課程涉及制備工藝及動(dòng)力學(xué)內(nèi)容，同時(shí)以聚合方法講授為重點(diǎn)；應(yīng)用性及可操作性強(qiáng)，注重理論與實(shí)際之間的緊密結(jié)合[2]?！陡叻肿踊瘜W(xué)》在應(yīng)用化學(xué)專業(yè)本科生的學(xué)習(xí)中起著承上啟下的作用，不僅是對(duì)專業(yè)基礎(chǔ)課如無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)等課程的回顧和復(fù)習(xí)，也為之后的專業(yè)方向課程如：高分子材料、高分子物理、有機(jī)合成化學(xué)等課程的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。

1 現(xiàn)有《高分子化學(xué)》課程教授方法

我院應(yīng)用化學(xué)專業(yè)目前使用國(guó)家級(jí)優(yōu)秀教材《高分子化學(xué)（第五版）》，該教材由潘祖仁主編，化學(xué)工業(yè)出版社出版發(fā)行。教材以聚合反應(yīng)機(jī)理和聚合物化學(xué)反應(yīng)作為主線，適當(dāng)?shù)慕徊婢酆衔锓N類，條理清晰，深入淺出，理論性和應(yīng)用型兼顧。教師在課堂上主要采用的是認(rèn)知型教學(xué)方法，教學(xué)手段以課堂教學(xué)為主，采取多媒體輔助教學(xué)手段，選用自制PPT，在講授過程中借助多媒體動(dòng)靜結(jié)合、條理清晰明確的特點(diǎn)，給予學(xué)生較為理想的視覺感受，能夠全面提高學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性。具體教學(xué)設(shè)計(jì)中，對(duì)于部分知識(shí)點(diǎn)根據(jù)教學(xué)大綱要求以及教學(xué)進(jìn)度表，設(shè)置相應(yīng)的學(xué)生自主學(xué)習(xí)及討論環(huán)節(jié)，并安排學(xué)生在課下查閱大量相關(guān)文獻(xiàn)資料，總結(jié)制作PPT及論文報(bào)告，同時(shí)設(shè)置學(xué)生分組報(bào)告環(huán)節(jié)。為了鞏固學(xué)習(xí)內(nèi)容，了解學(xué)生學(xué)習(xí)效果，課后會(huì)根據(jù)課時(shí)安排為學(xué)生布置適量?jī)?nèi)容相關(guān)的練習(xí)題，并及時(shí)批改總結(jié)，在提高學(xué)生解決專業(yè)實(shí)際問題的能力同時(shí)，也對(duì)授課效果及學(xué)生學(xué)習(xí)積極性進(jìn)行把握，并能夠根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)情況對(duì)教學(xué)方式方法進(jìn)行及時(shí)調(diào)整。

目前該課程的授課已得到了學(xué)生的認(rèn)可，絕大部分學(xué)生認(rèn)為該課程的教學(xué)內(nèi)容與高分子材料的實(shí)際生產(chǎn)及應(yīng)用聯(lián)系緊密，能夠在一定程度上拓寬視野，增大知識(shí)面，且高分子合成與高分子結(jié)構(gòu)性能相互滲透，能夠?qū)崿F(xiàn)專業(yè)知識(shí)和生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合，為自身日后從事高分子材料的研究、生產(chǎn)及應(yīng)用等方面工作奠定基礎(chǔ)。然而，由于該門課程的理論性和應(yīng)用型都較強(qiáng)，涉及的基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)較多，例如，對(duì)于聚合物的合成方法中，有大量的反應(yīng)過程涉及有機(jī)化學(xué)的知識(shí)，而有機(jī)化學(xué)為學(xué)生大一、大二所學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)課，學(xué)生對(duì)很多知識(shí)點(diǎn)略有生疏，在課堂講解中需要給學(xué)生留有適當(dāng)?shù)臅r(shí)間進(jìn)行回憶；同時(shí)，對(duì)于聚合反應(yīng)的聚合工藝、動(dòng)力學(xué)行為等知識(shí)點(diǎn)，又涉及到物理化學(xué)的知識(shí)內(nèi)容，較為抽象，對(duì)學(xué)生來說較難理解，因此需要通過制作動(dòng)畫或視頻將知識(shí)點(diǎn)直觀地呈現(xiàn)在學(xué)生面前；因此，如何在有限的課時(shí)安排內(nèi)，將知識(shí)內(nèi)容合理安排、重難點(diǎn)突出地教授給學(xué)生，也是授課教師需要思考的一個(gè)重要問題。

傳統(tǒng)的授課模式具有一定的優(yōu)點(diǎn)，如：教師能夠根據(jù)學(xué)生情況對(duì)課堂內(nèi)容進(jìn)行把控，并針對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)情況及時(shí)作出調(diào)整，在一定程度上有利于學(xué)生在短時(shí)間內(nèi)掌握知識(shí)；教師作為課堂的組織者，能夠主導(dǎo)課堂進(jìn)度，并對(duì)課堂上思維不能跟上的學(xué)生進(jìn)行干預(yù)[3]。然而，這樣的教學(xué)方式也在互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展迅速的今天，也表現(xiàn)出了一定的弊端，如：教師作為課堂主導(dǎo)者，學(xué)生僅僅是客觀接受，參與度較低[4]；學(xué)生對(duì)部分枯燥的理論知識(shí)不感興趣，對(duì)教師的講解產(chǎn)生排斥心理；由于智能手機(jī)是人們?nèi)粘Ｉ钪械某淦?，部分學(xué)生在上課時(shí)使用手機(jī)，思維不能跟上老師，這些都為授課的順利進(jìn)行提出了挑戰(zhàn)。因此，作為高分子化學(xué)的授課教師，面對(duì)當(dāng)前的互聯(lián)網(wǎng)知識(shí)信息時(shí)代，應(yīng)當(dāng)針對(duì)學(xué)生特點(diǎn)及時(shí)代特點(diǎn)對(duì)授課方式作出相應(yīng)的調(diào)整。

2 互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代《高分子化學(xué)》的課程改革

針對(duì)《高分子化學(xué)》的課程特點(diǎn)，以及互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代學(xué)生對(duì)新興事物的追求和熱情，我院高分子化學(xué)課程組以資源共建共享為目的，針對(duì)目前互聯(lián)網(wǎng)課程的混合學(xué)習(xí)模式，通過深入探索線上線下相結(jié)合的“翻轉(zhuǎn)課堂”新模式，充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性為核心，全面最大程度地調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，擬從線上線下兩方面對(duì)教學(xué)資源進(jìn)行建設(shè)，以完成該課程教學(xué)資源的征集、整理、歸納、上線與展示，全面服務(wù)于學(xué)生的學(xué)習(xí)以滿足學(xué)生個(gè)性化的學(xué)習(xí)需求，將學(xué)生自主學(xué)習(xí)、研究式學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)、反思性學(xué)習(xí)等融合在一起，使得學(xué)生獲得高效率最優(yōu)化的學(xué)習(xí)效果，賦予學(xué)生個(gè)性化的、完整的、深度的學(xué)習(xí)體驗(yàn)；以樹立良好的學(xué)習(xí)導(dǎo)向?yàn)樽谥迹瑢鹘y(tǒng)學(xué)習(xí)方式的優(yōu)點(diǎn)和網(wǎng)絡(luò)化學(xué)習(xí)的優(yōu)勢(shì)結(jié)合起來，在發(fā)揮教師引導(dǎo)、啟發(fā)及監(jiān)控教學(xué)過程主導(dǎo)作用的同時(shí)，為學(xué)生自主個(gè)性化學(xué)習(xí)提供相應(yīng)條件，推動(dòng)高分子化學(xué)課程教學(xué)方法改革，為我校培養(yǎng)新時(shí)期應(yīng)用型技術(shù)人才的方針奠定基礎(chǔ)。主要實(shí)行的教學(xué)改革方法如下：

（1）對(duì)原有的大綱進(jìn)行完善和細(xì)化，重新規(guī)劃大綱中的線上和線下內(nèi)容。由于高分子化學(xué)知識(shí)點(diǎn)較多，且繁雜，而課時(shí)量卻是有限的，若是采用傳統(tǒng)的填鴨式教學(xué)，學(xué)生無法對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行良好的掌握。因此，需要針對(duì)大綱中要求掌握的反應(yīng)過程及理論知識(shí)，選擇性地進(jìn)行制作線上動(dòng)畫視頻，同時(shí)選擇生活中常見的樹脂產(chǎn)品作為例子在視頻中向?qū)W生進(jìn)行展示，以提高學(xué)生對(duì)高分子化學(xué)的興趣；而對(duì)于需要推導(dǎo)的復(fù)雜公式，則選擇性地在課堂上進(jìn)行講授，通過具體的實(shí)例，讓學(xué)生能夠更加清楚地得知每個(gè)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程式的來龍去脈，由淺入深，也能夠更加方便地對(duì)學(xué)生進(jìn)行面對(duì)面地指導(dǎo)，并對(duì)于相似的方程式可以啟發(fā)學(xué)生在課堂上進(jìn)行推到。

（2）課堂面授增加具體實(shí)例，全面調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。高分子化學(xué)課程不僅是一門理論課程，更是一門與實(shí)際應(yīng)用緊密結(jié)合的課程，為學(xué)生日后的職業(yè)生涯奠定基礎(chǔ)。因此在授課過程中，應(yīng)對(duì)學(xué)生未來的職業(yè)導(dǎo)向進(jìn)行引導(dǎo)，使學(xué)生明白該門課程的重要性，并在課程中大力突出能力培養(yǎng)的特點(diǎn)，建議學(xué)生帶著問題進(jìn)行學(xué)習(xí)，形成終身學(xué)習(xí)的好習(xí)慣。

（3）線上學(xué)習(xí)資料、習(xí)題庫(kù)及面授教學(xué)資源的建設(shè)。針對(duì)線上內(nèi)容，選擇微助教、雨課堂等新的教學(xué)軟件，通過相關(guān)PPT及動(dòng)畫制作，將枯燥的理論知識(shí)，如縮聚反應(yīng)、自由基聚合反應(yīng)等轉(zhuǎn)化為形象的動(dòng)畫，使學(xué)生能夠形成較為深刻的印象，從而激發(fā)學(xué)生對(duì)課程的興趣及學(xué)習(xí)的積極性，全面激發(fā)學(xué)生的主管能動(dòng)性，同時(shí)針對(duì)每個(gè)課時(shí)的具體內(nèi)容，選擇相應(yīng)的習(xí)題上傳至網(wǎng)上習(xí)題庫(kù)，并通過網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行檢測(cè)，并適時(shí)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)，從最大限度實(shí)現(xiàn)時(shí)間和資源利用的利用率；此外，針對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)情況，結(jié)合自身科研成果，將高分子合成領(lǐng)域中的最新研究成果作為拓展部分上傳至網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，及時(shí)進(jìn)行知識(shí)更新，以便對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新能力及知識(shí)構(gòu)成進(jìn)行提高；對(duì)于線下課堂情況，適時(shí)選擇有趣的學(xué)科故事提高學(xué)生學(xué)習(xí)的趣味性，如固特意輪胎的來源，酚醛樹脂的發(fā)展史等，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

3 總結(jié)

本文主要從我校高分子化學(xué)課程中所存在的問題及課程特點(diǎn)出發(fā)，對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行碎片化和結(jié)構(gòu)化處理，采用面授及線上相結(jié)合的方式，重新使用互聯(lián)網(wǎng)資源，引導(dǎo)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際，期待改進(jìn)我院高分子化學(xué)教學(xué)的教學(xué)模式。

【參考文獻(xiàn)】

[1]潘祖仁. 高分子化學(xué)（第五版）[M].北京：化學(xué)化工出版社， 2011.5.

[2]劉長(zhǎng)玲， 張啟忠， 宋巖， 等. 關(guān)于《高分子化學(xué)》教學(xué)的研究和探索[J]. 吉林化工學(xué)院學(xué)報(bào)， 2013， 30（4）： 54-56.

[3]徐志斌，馮金生，溫鴻亮，杜云云，王燁.以“學(xué)生為中心”的研究生波譜分析課程教學(xué)改革與實(shí)踐[J]. 大學(xué)化學(xué)，2017，32（4）：17-20.

[4]劉波，王曉波，饒萬惠.高分子化學(xué)教學(xué)改革的探索[J]. 廣州化工， 2017， 44（14）： 286-288.