包裝工程專業(yè)高分子化學(xué)與物理課程教學(xué)改革探索

王保營，陳威風(fēng)，丁艷紅，康星雅，王 麟，張 巖

(河南牧業(yè)經(jīng)濟學(xué)院，河南 鄭州 450046)

包裝工程專業(yè)是一個涉及材料、力學(xué)、機械、藝術(shù)等多學(xué)科交叉的綜合專業(yè)，高分子化學(xué)與物理知識與包裝材料、包裝印刷、包裝工藝等課程的知識內(nèi)容密切相關(guān)[1]。高分子化學(xué)與物理作為包裝工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課之一，在我校包裝工程人才培養(yǎng)方案中，它是銜接無機化學(xué)、有機化學(xué)等化學(xué)公共基礎(chǔ)課和包裝材料學(xué)、包裝印刷、軟包裝材料、運輸包裝等專業(yè)課程的重要課程，對實現(xiàn)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標和"以材料為基礎(chǔ)"的學(xué)院專業(yè)發(fā)展定位具有十分重要的意義。但由于高分子化學(xué)與物理屬于化學(xué)學(xué)科中較高層次的專業(yè)課程，在非化學(xué)專業(yè)的包裝工程專業(yè)中開設(shè)該課程，對于教師的教學(xué)和本科學(xué)生的學(xué)習(xí)都存在不小的挑戰(zhàn)：一方面，對教師來說，該課程由于包含高分子化學(xué)和高分子物理兩門課程的內(nèi)容，教學(xué)上普遍存在內(nèi)容多、各知識點銜接不夠、課時不足等問題；另一方面，對包裝工程的本科生來說，該課程內(nèi)容較抽象、理論性較強，學(xué)生相關(guān)知識儲備不足，理解困難，這最終影響了該門課程的教學(xué)效果和學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。因此，如何結(jié)合包裝工程專業(yè)特點和應(yīng)用型人才培養(yǎng)要求，優(yōu)化高分子化學(xué)與物理教學(xué)內(nèi)容、改革教學(xué)方法和考核方式，進一步突出專業(yè)特色，推動包裝工程專業(yè)的教學(xué)改革，成為了高分子化學(xué)與物理課程教學(xué)改革的一項重要任務(wù)[2]。為此，我們結(jié)合我校近年來的教學(xué)實際，分別從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和手段、課堂內(nèi)外教學(xué)、過程監(jiān)管和考核方式等方面，進行了相關(guān)的改革探索和實踐。

1 優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，選定合適教材

教材是學(xué)生學(xué)習(xí)的第一手資料，也是教學(xué)內(nèi)容組織的重要載體，對教學(xué)活動的實施和學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、自學(xué)能力的培養(yǎng)具有重要影響。在教材的選取上，我們結(jié)合了當前工科教育中的成果導(dǎo)向(Outcomes-Based Education，OBE)理念，首先分析了包裝工程專業(yè)學(xué)生的基本學(xué)情：即學(xué)生具備基本的無機化學(xué)、有機化學(xué)知識，但系統(tǒng)性差、尚不具備系統(tǒng)理解和運用化學(xué)知識的能力。其次，我們根據(jù)包裝工程人才培養(yǎng)方案中相關(guān)無機化學(xué)、有機化學(xué)、包裝材料學(xué)等課程前后關(guān)系，強化了課程的銜接作用。在既定的人才培養(yǎng)目標下，從教學(xué)內(nèi)容對學(xué)生畢業(yè)時應(yīng)具備能力的支撐作用出發(fā)，對教學(xué)內(nèi)容進行了認真的分析、篩選和組織。如高分子化學(xué)部分以逐步聚合反應(yīng)、自由基聚合反應(yīng)等高分子合成的基本原理、概念為重點，并強調(diào)高分子合成時分子量控制對高分子材料性能的影響，使學(xué)生樹立起高分子的基本的概念，理解高分子的合成原理。而在高分子物理部分，則重點以結(jié)構(gòu)-性能之間的關(guān)系為主線，講授高分子材料基本的熱力學(xué)、機械力學(xué)、高分子溶液的性質(zhì)和在包裝中的應(yīng)用，強化高分子化學(xué)與物理知識與包裝工程專業(yè)的對接，為他們進一步學(xué)習(xí)包裝材料學(xué)打下基礎(chǔ)。在優(yōu)選教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，我們選定了魏無際等編著的《高分子化學(xué)與物理基礎(chǔ)》(第二版)[3]作為教材。另外，為方便學(xué)生自學(xué)，作為教材的補充，我們還為學(xué)生推薦了多種相關(guān)的參考書目。

2 調(diào)整教學(xué)方法，豐富教學(xué)手段

課程教學(xué)方法和手段直接影響著課堂的教學(xué)效率和效果，如何在有限的學(xué)時下，將龐雜的高分子化學(xué)與物理課程知識優(yōu)化整合，高效地完成師生間的教學(xué)活動，課程教學(xué)方法和手段的設(shè)計與調(diào)整就顯得尤為重要[4]。第一，要改變以往以知識體系為主的學(xué)科教育方式，向以邏輯體系為主的能力教育方式轉(zhuǎn)變。包裝工程專業(yè)要求學(xué)生對高分子化學(xué)與物理知識的掌握要有一定的寬廣性，但不追求知識體系上的完整性。因此，在課堂教學(xué)中，教師要改變傳統(tǒng)的以講授式為主的教學(xué)方法，多采用啟發(fā)式、討論式、探究式教學(xué)，提高學(xué)生的參與度，積極引導(dǎo)學(xué)生思考，注重學(xué)生邏輯思維和思辨能力的培養(yǎng)。第二，在教學(xué)手段上，可以采用多樣化的教學(xué)手段，如實物、圖片、視頻、動畫等，也可以結(jié)合專業(yè)的高分子模擬軟件，進行隨堂模擬演示，以形象化的方式幫助學(xué)生理解抽象的高分子概念和枯燥的理論，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。如在講授高分子的鏈結(jié)構(gòu)和熱力學(xué)轉(zhuǎn)變時，可以采用分子動力學(xué)模擬軟件，模擬高分子不同溫度下的構(gòu)象轉(zhuǎn)變及在玻璃化轉(zhuǎn)變前后的聚集形態(tài)，增強學(xué)生對相關(guān)知識的理解。第三，理論聯(lián)系實際，加強與包裝工程專業(yè)的結(jié)合。由于學(xué)生在學(xué)習(xí)高分子化學(xué)與物理課程時，還未涉及到專業(yè)核心課程的學(xué)習(xí)，他們不能充分理解學(xué)習(xí)高分子化學(xué)與物理知識在他們學(xué)習(xí)專業(yè)課程中的地位和作用，對學(xué)習(xí)高分子化學(xué)與物理的“實用性”存在疑惑。因此，在教學(xué)過程中我們要將高分子知識與包裝工程專業(yè)相關(guān)的知識結(jié)合起來，通過實際包裝選材、包裝結(jié)構(gòu)設(shè)計、包裝印刷、包裝工藝的舉例，讓學(xué)生理解高分子材料在包裝工程中的廣泛應(yīng)用。如在講授聚乙烯的自由基聚合時，可以結(jié)合聚乙烯的直鏈結(jié)構(gòu)講解聚乙烯包裝薄膜為什么具有較好的阻濕性但阻氣性差，為什么聚乙烯薄膜常作為復(fù)合包裝的熱封層等。

3 以學(xué)生為主體，連通課內(nèi)課外

高分子學(xué)科發(fā)展日新月異，高分子化學(xué)與物理知識博大精深，僅靠課堂四五十分鐘的教學(xué)活動是不可能完全實現(xiàn)高分子化學(xué)與物理課程的教學(xué)目標的。因此，教師在課程的教學(xué)過程中，要注重“授人以漁”，以學(xué)生為主體，充分調(diào)動學(xué)生的積極性，將課上課下、課堂內(nèi)外連通起來[5]。如高分子化學(xué)與物理課程通常設(shè)有實驗課，但由于包裝工程專業(yè)的課時限制，高分子化學(xué)與物理實驗課未能開設(shè)，這導(dǎo)致學(xué)生對一些理論知識缺乏感性體驗，也影響著將來他們開展包裝材料類課題的畢業(yè)論文。為解決這一問題，我們結(jié)合包裝工程專業(yè)的特點，設(shè)計了多個課外實驗，如流延法制備高分子薄膜、高分子薄膜的基本性能表征、高分子材料的溶解性實驗等，供感興趣的學(xué)生進行課外實驗。另外，還成立了興趣小組，選定一些專題內(nèi)容，給各小組布置任務(wù)，由各小組課下查閱資料或開展實驗完成，這些活動豐富了課堂教學(xué)內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)了高分子學(xué)科前沿知識，拓寬學(xué)生的視野，提高了學(xué)生的自學(xué)能力。

4 加強過程監(jiān)控，改變考核方式

考核是檢驗和反饋教學(xué)效果的重要手段，也是激勵學(xué)生學(xué)習(xí)和鞏固知識的有效方式[6]。為了更加客觀準確的評價教學(xué)效果和學(xué)生的學(xué)習(xí)成績，我們在以往平時與期末考試相結(jié)合的考核方式的基礎(chǔ)上，更加注重了對教學(xué)過程的監(jiān)控和對學(xué)生學(xué)習(xí)過程的考核。我們采取了定期調(diào)查問卷的形式去跟蹤反饋教學(xué)質(zhì)量，根據(jù)學(xué)生反饋的學(xué)情及時調(diào)整教學(xué)策略。在學(xué)生成績評定上，我們以學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度和平時表現(xiàn)為主要評價依據(jù)，通過學(xué)生課堂互動提問、課下師生交流、興趣小組參與積極程度等評價學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性。另外還設(shè)置了期中考核，通過期中考核對學(xué)生建立一種預(yù)警，及時糾正他們在學(xué)習(xí)過程中出現(xiàn)的不良習(xí)慣。

5 教學(xué)效果

經(jīng)過近幾年的教學(xué)實踐證明，通過優(yōu)選教學(xué)內(nèi)容和教材、豐富教學(xué)方法和手段、連通課內(nèi)課外、加強過程監(jiān)控和改變考核方式等途徑，能有效地提高高分子化學(xué)與物理的課堂效率，增強學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，師生反應(yīng)良好，取得了良好的教學(xué)效果。