《高分子材料》課程建設(shè)與探討

鄭鵬倫，劉全義

(中國民用航空飛行學(xué)院 民航安全工程學(xué)院，四川 廣漢 618307)

經(jīng)過70多年的發(fā)展，高分子科學(xué)的基本體系已經(jīng)成型，各種高分子材料已經(jīng)在我們生產(chǎn)和生活中的各個領(lǐng)域內(nèi)廣泛應(yīng)用，尤其在國防尖端科學(xué)和高科技領(lǐng)域是不可缺少的材料[1]。隨著高分子科學(xué)的不斷發(fā)展，出現(xiàn)了許多高性能的高分子材料，為了使學(xué)生能了解新型高分子材料的性能和掌握高分子材料的制備，建設(shè)《高分子材料》這門課程顯得尤為重要[2]。《高分子材料》課程是全國各大高校的材料專業(yè)的重要課程之一，結(jié)合我校的實際情況，在消防工程和安全工程專業(yè)也開設(shè)了這門課程。該課程是一門講授高分子材料的基本理論、基礎(chǔ)知識、典型的高分子材料的合成及應(yīng)用的課程，從培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣出發(fā)，為今后開發(fā)新型高性能的高分子材料提供科學(xué)依據(jù)和理論指導(dǎo)，是我校消防工程和安全工程專業(yè)的一門重要專業(yè)課。本課程內(nèi)容抽象，概念性強，而且概念較為復(fù)雜，需要掌握大量知識理論，對于沒有材料背景的消防工程和安全工程專業(yè)的學(xué)生來說，學(xué)習(xí)本課程的難度較大。所以，在課程建設(shè)過程中，注重培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生了解目前高分子領(lǐng)域的最新進展，學(xué)習(xí)高分子材料的制備過程，培養(yǎng)創(chuàng)新性思維，同時讓學(xué)生理論聯(lián)系實際，動手操作實驗，鍛煉學(xué)生的動手能力，為今后的科學(xué)研究奠定扎實的基礎(chǔ)。

1 課程建設(shè)內(nèi)容

《高分子材料》課程是在中國民用航空飛行學(xué)院研究生課程建設(shè)項目資助下，從教材選擇、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段、考核方式、學(xué)生動手能力培養(yǎng)等方面進行了系統(tǒng)的建設(shè)。從實際的教學(xué)過程中摸索出適合消防工程和安全工程專業(yè)學(xué)生的教學(xué)方法，并取得了良好的教學(xué)效果。

1.1 教材選擇

目前我校消防工程和安全工程專業(yè)采用的教材為王玉忠，陳志翀，袁立華教授主編的《高分子科學(xué)導(dǎo)論》。該教材主要介紹了高分子材料的一些基礎(chǔ)知識和基礎(chǔ)理論。其主要內(nèi)容包括高分子科學(xué)的歷史和研究現(xiàn)狀，常見的高分子材料、聚合反應(yīng)的基本概念，聚合物的合成和成型加工，聚合物的結(jié)構(gòu)和性能，以及新型的高分子材料等。

1.2 教學(xué)內(nèi)容設(shè)計

《高分子材料》課程是消防工程與安全工程的一門專業(yè)課程，由于教學(xué)內(nèi)容抽象，學(xué)生的化學(xué)基礎(chǔ)較差，在有限的課時內(nèi)很難讓學(xué)生充分掌握整本書的內(nèi)容[3]。所以，在授課過程中要確定教學(xué)內(nèi)容的重點與難點，合理分配教學(xué)時間。同時，為了讓學(xué)生充分理解學(xué)習(xí)內(nèi)容中抽象的概念，在課堂教學(xué)中引入恰當(dāng)?shù)陌咐绺叻肿宇I(lǐng)域的新技術(shù)、新方法，通過案例分析讓學(xué)生更輕松地理解復(fù)雜抽象的知識。

1.3 教學(xué)手段探索

目前，很多課程的課堂教學(xué)形式仍然是以“講授式”為主。在教學(xué)過程中，學(xué)生面對枯燥無味的概念和公式提不起學(xué)習(xí)興趣，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)積極性降低，授課質(zhì)量下降，學(xué)生不能充分掌握所學(xué)知識。因此，在教學(xué)過程中，要結(jié)合實際情況，摒棄老套的教學(xué)方法，建立新的教學(xué)理念，充分利用可用的教學(xué)資源，豐富課堂教學(xué)。例如，在講高分子材料的制備過程時(如尼龍66)，由于學(xué)生都沒有去過工廠，沒有見過大型的機械設(shè)備，只能從書本上的知識聯(lián)想，很難理解所學(xué)知識，所以，在課堂上播放一些工廠大批量合成聚乙烯的視頻，讓學(xué)生充分了解學(xué)習(xí)制備過程，學(xué)生會更容易理解和接受相關(guān)知識，并且印象會更深刻。除此之外，鼓勵學(xué)生走上講臺，實現(xiàn)交互式教學(xué)，讓每個學(xué)生都參與到教學(xué)中來。在每節(jié)課設(shè)置10～20分鐘的學(xué)生講課環(huán)節(jié)，每個學(xué)生自己設(shè)計一個課題，比如，目前的飛機上應(yīng)用了哪些高分子材料？防彈頭盔和防彈背心是用了哪種高分子材料？為什么采用這種高分子材料？硅橡膠主要應(yīng)用于哪些領(lǐng)域？等等……通過這種交互的課堂教學(xué)方式，能夠充分調(diào)動學(xué)生的積極性，無論是講課的學(xué)生還是聽課的學(xué)生都會對所學(xué)的知識留下很深刻的印象，教學(xué)效果會更好。

1.4 考核方式多元化

課程考核是教學(xué)環(huán)節(jié)中必不可少的一環(huán)，是檢驗學(xué)生對所學(xué)知識掌握程度的唯一標(biāo)準(zhǔn)[4]。但單純的期末考試成績不能充分顯示學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)情況和對理論知識的掌握情況。因此，本課程建立了多種形式的成績評價體系，采用平時成績和期末考試成績相結(jié)合的方式來考核學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。平時成績包括出勤率、課堂作業(yè)完成情況和課堂表現(xiàn)情況等，占35%；期末考試采用閉卷考查方式，依據(jù)教學(xué)大綱和課堂所講的重點內(nèi)容出考題，除基本理論和基礎(chǔ)知識外，還設(shè)置了一些開放性題目，目的是為了鍛煉學(xué)生的靈活運用能力，期末考試成績占65%。從考試結(jié)果來看，這種考核方式取得了預(yù)期的教學(xué)效果。

1.5 學(xué)生動手能力培養(yǎng)

高分子材料是一門實踐性較強的學(xué)科，課程的目標(biāo)之一是培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新能力。因此，鼓勵學(xué)生積極參與老師的科研項目，讓學(xué)生參與到實驗中來。目前，安全工程學(xué)院擁有飛機阻燃材料實驗室、滅火救援實驗室和材料燃燒分析實驗室，可以開展一些高分子合成實驗，高分子材料結(jié)構(gòu)和性能測試實驗等。學(xué)生設(shè)計出相關(guān)實驗方案，并在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進入實驗室親自動手操作。這樣不僅有利于鞏固學(xué)生所學(xué)的基本知識，而且還可以提高學(xué)生的創(chuàng)新意識、動手能力、分析和處理問題的能力[5]。

2 課程建設(shè)中存在的問題及解決對策

從學(xué)生的考核結(jié)果來看，《高分子材料》這門課程取得了良好的教學(xué)效果，學(xué)生們都取得了優(yōu)異的成績。但是在實際的授課過程中，仍然存在一些問題。

2.1 課程實施條件落后，無法滿足所有學(xué)生的實驗要求

《高分子材料》這門課程具有較強的實踐性，書本上一些抽象的知識需要學(xué)生動手操作才能充分理解[6]。消防工程和安全工程專業(yè)的實驗室雖然已經(jīng)建成，但是實驗設(shè)備數(shù)量不足，而且實驗設(shè)備大都為貴重的精密儀器，需要培訓(xùn)后才能動手操作。這就造成了實驗教學(xué)難以開展，僅可以滿足部分學(xué)生的實驗需求。所以，為了滿足學(xué)生的實驗需求，本課程通過分組來進行實驗教學(xué)，讓學(xué)生分工合作進行實驗。同時，本學(xué)院也在大量購買實驗設(shè)備和器材，加快了實驗室建設(shè)。

2.2 課程教學(xué)內(nèi)容未能與民航知識結(jié)合，不符合學(xué)生未來發(fā)展方向

根據(jù)本學(xué)院的培養(yǎng)方案和往屆學(xué)生的就業(yè)情況，學(xué)生的就業(yè)方向主要是民航行業(yè)。所以，學(xué)生需要掌握大量的民航知識。而目前本課程的教學(xué)內(nèi)容未結(jié)合民航領(lǐng)域，所涉及到民航的知識較少。在今后的課程設(shè)計中，要將民航知識加入到課程設(shè)計內(nèi)容中，將家教學(xué)內(nèi)容與民航知識相結(jié)合，創(chuàng)辦具有民航特色的課程。

3 結(jié)論

《高分子材料》是消防工程和安全工程學(xué)生的一門核心課程，具有很強的實踐性和應(yīng)用型，可以為今后開發(fā)新型高性能的高分子材料提供科學(xué)依據(jù)和理論指導(dǎo)。針對《高分子材料》課程的結(jié)構(gòu)和特點，本課程從培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣出發(fā)，以提高教學(xué)質(zhì)量為目標(biāo)，從教材選擇、教學(xué)內(nèi)容涉及、教學(xué)手段探索、多元化考核方式和學(xué)生動手能力培養(yǎng)出發(fā)，建立了一套行之有效的教學(xué)體系，并取得了良好的效果。同時，我們在教學(xué)的過程中發(fā)現(xiàn)了一些問題，并提出了相應(yīng)的解決方案。在今后的教學(xué)中，仍需要不斷改進教學(xué)方法，注重培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力，塑造全面發(fā)展的民航英才。