功能高分子材料課程教學(xué)改革探索
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摘要：結(jié)合本校材料科學(xué)與工程專業(yè)《功能高分子材料》課程的基本特點以及課程教學(xué)實踐，針對課程教學(xué)目前存在的問題，從提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法等方面提出一些改革措施。
關(guān)鍵詞：高分子材料專業(yè)；功能高分子材料；教學(xué)改革
自上世紀(jì)40年代以來，高分子材料學(xué)科得到了飛速發(fā)展，高分子材料廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟和國防建設(shè)等領(lǐng)域?！豆δ芨叻肿硬牧稀肥俏倚２牧峡茖W(xué)與工程專業(yè)的一門重點專業(yè)課程，通常是在大三下學(xué)期開設(shè)。本課程內(nèi)容主要包括吸附分離型高分子材料，高分子分離膜、電功能高分子材料、光功能高分子材料、環(huán)境降解型高分子材料、生物醫(yī)用類高分子材料、納米復(fù)合材料等領(lǐng)域基本知識，本課程教學(xué)要求學(xué)生了解和掌握各類功能高分子材料結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系以及功能高分子材料的應(yīng)用領(lǐng)域，在此基礎(chǔ)上，要求學(xué)生能夠根據(jù)目標(biāo)特定功能需求，熟練運用所學(xué)知識設(shè)計、開發(fā)滿足要求的功能高分子材料。
一目前教學(xué)存在的問題
（一）學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)不明確
《功能高分子材料》是一門結(jié)構(gòu)復(fù)雜、跨學(xué)科性強的專業(yè)學(xué)科，課程概念多、理論性強，很多同學(xué)在學(xué)習(xí)本課程中感覺比較吃力，進而導(dǎo)致學(xué)習(xí)興趣低、積極性下降。另一方面，我校教學(xué)計劃安排《功能高分子材料》課程在大三下學(xué)期，這段時間很多同學(xué)都在準(zhǔn)備考研復(fù)習(xí)或者應(yīng)聘工作，學(xué)生不能集中精力進行課程學(xué)習(xí)，從而導(dǎo)致學(xué)習(xí)積極性低，學(xué)習(xí)效果差。
（二）教學(xué)內(nèi)容落后
隨著高分子科學(xué)的發(fā)展，功能高分子材料的發(fā)展日新月異，而功能高分子材料所選用教材很難全面涉及到其前沿發(fā)展內(nèi)容。這要求老師緊跟前沿發(fā)展動態(tài)，不斷調(diào)整、豐富和更新教學(xué)內(nèi)容，將先進的學(xué)術(shù)成果及時應(yīng)用到教學(xué)過程中，提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，進而牢固掌握高分子材料學(xué)科基礎(chǔ)知識點。
（三）教學(xué)重點不突出
本校功能高分子材料課程安排了32學(xué)時，然而，本課程內(nèi)容多，其涉及到8大類功能高分子材料，其中每類功能高分子材料中又有多種材料。例如電功能高分子材料包括復(fù)合型導(dǎo)電高分子材料、結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電高分子材料、電致發(fā)光高聚物、電致變色高聚物等。由于受課時量的限制，教師不可能把所有內(nèi)容全部灌輸給學(xué)生，這就要求教師對課程教學(xué)內(nèi)容進行精心設(shè)計，不斷對課程內(nèi)容進行系統(tǒng)的分析和歸納，突出課程重點。
（四）教學(xué)方法單調(diào)
功能高分子材料課程概念多、理論性強、機理深、反應(yīng)多，例如吸附分離高分子材料章節(jié)中離子交換樹脂的制備涉及到多種高分子材料的合成方法，包括本體聚合、乳液聚合、溶液聚合等；離子交換樹脂的應(yīng)用涉及到水處理、食品工業(yè)、制藥業(yè)、海洋資源的利用和催化劑等領(lǐng)域。如果上課過程采用常規(guī)PPT播放與板書相結(jié)合的教學(xué)方法，單純從理論上對具體的合成方法和應(yīng)用領(lǐng)域進行描述，這種教學(xué)方法直觀性不強，從而導(dǎo)致大多數(shù)學(xué)生對課堂的學(xué)習(xí)內(nèi)容缺乏興趣和積極性。
二教學(xué)新方法探索
（一）從專業(yè)知識體系出發(fā)，強調(diào)課程學(xué)習(xí)的重要性
功能高分子材料是高分子材料中的重要一員，其在生物醫(yī)學(xué)、能源儲存和轉(zhuǎn)換、信息功能化、生態(tài)環(huán)境與安全等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，在社會發(fā)展、經(jīng)濟建設(shè)、科學(xué)研究中起著重要作用。有很多學(xué)生對功能高分子材料課程的重要地位認(rèn)識不足，這就要求教師必須在第一堂課就強調(diào)功能高分子材料在高分子領(lǐng)域的重要性。向?qū)W生強調(diào)功能高分子材料與高分子材料與工程其他專業(yè)課的聯(lián)系，此課程與學(xué)生后續(xù)考研或者就業(yè)的緊密聯(lián)系，以及對社會發(fā)展的重要影響。從專業(yè)知識體系角度，讓學(xué)生意識到本課程學(xué)習(xí)的重要性，從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性。
（二）結(jié)合前言學(xué)科發(fā)展，及時更新教學(xué)內(nèi)容
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，越來越多新型功能高分子材料被開發(fā)應(yīng)用。教師應(yīng)該及時將國內(nèi)外功能高分子領(lǐng)域的最新發(fā)展動態(tài)以及自己的科研成果引進課堂，讓學(xué)生不但能夠?qū)W好基礎(chǔ)知識，同時能夠了解到功能高分子材料的最新發(fā)展動態(tài)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。例如，在講解導(dǎo)電高分子材料時，介紹石墨烯自組裝制備導(dǎo)電高分子材料的前言發(fā)展技術(shù)；在講解光功能高分子材料時，介紹新型結(jié)構(gòu)型光功能高分子材料的種類和制備方法?？傊寣W(xué)生在學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識過程中關(guān)注功能高分子材料的前沿發(fā)展動態(tài)，意識到功能高分子在就業(yè)和生活中的重要作用。
（三）緊抓課程主線，突出教學(xué)重點
功能高分子材料課程內(nèi)容繁冗，教師要對課程內(nèi)容進行系統(tǒng)分析和歸納，分清主次，突出重點。本課程第一章為緒論，第二章到第十一章分別講述了一類功能高分子材料，是平行關(guān)系。教師可以把“結(jié)構(gòu)—性能—設(shè)計”這一主線貫穿到每一種功能高分子材料中去，把授課內(nèi)容串聯(lián)起來，這樣授課教師更容易把握教學(xué)內(nèi)容，學(xué)生也容易從原理上掌握授課內(nèi)容。例如，吸附分離高分子材料中包括吸附樹脂、離子交換樹脂、螯合樹脂、高吸水樹脂等。這些功能樹脂的高分子骨架結(jié)構(gòu)都是三維交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)體，基于不同的功能要求，其在高分子骨架上連接了不同了的功能基團，如離子交換樹脂樹脂是在高分子骨架上引入了離子對；螯合樹脂是在骨架上引入了對特定金屬離子具有螯合作用的功能基團；高吸水樹脂是在骨架上引入了強親水性基團，如羥基、羧基等。因此，在同學(xué)們掌握了“結(jié)構(gòu)—性能—設(shè)計”這一主線之后，不同的功能高分子材料之間可以建立聯(lián)系，同學(xué)們可以更輕松地掌握教學(xué)內(nèi)容。
（四）改進教學(xué)方法
（1）設(shè)置實踐教學(xué)。在課程內(nèi)容講授完之后，開設(shè)關(guān)于功能高分子材料的課程設(shè)計。學(xué)生選擇一種所感興趣的功能高分子材料，通過查閱文獻(xiàn)資料，確定其合成制備方案，然后與老師討論其方案的可行性，確定最終的方案。學(xué)生按照預(yù)定方案進行實驗，制備出預(yù)期的功能高分子材料，然后對其進行相關(guān)的結(jié)構(gòu)性能表征，最后對其性能進行評價。通過課程設(shè)計，可以讓學(xué)生對材料的制備技術(shù)、應(yīng)用實例、性能評價及作用原理有更深刻的理解，充分激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)造力和進取精神，增強了學(xué)生的自信心。（2）組織學(xué)生做報告教學(xué)。在課程內(nèi)容講授完之后，對每個班分成4-6組，每組學(xué)生選擇一種所感興趣的功能高分子材料，安排學(xué)生利用課后時間查閱文獻(xiàn)資料，撰寫綜述論文，編寫多媒體PPT，并在課堂上做報告演講。在此過程中對各組學(xué)生的匯報進行評論，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)表自己的看法，提出自己的建議。在此過程中，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)興趣得到了提高，課堂氣氛活躍，同時擴展了書本知識，增強了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。
三結(jié)語
《功能高分子材料》課程內(nèi)容繁冗，知識點多，具有前沿性、跨學(xué)科等特點，如果沿襲傳統(tǒng)的教學(xué)方法，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣差，無法達(dá)到預(yù)期的授課效果。這就要求教師不斷探索新的教學(xué)方法，進一步完善更新教學(xué)內(nèi)容，才能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，從而獲得滿意的教學(xué)效果。
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作者:丁茜 劉亦武 譚井華 單位:1.湖南工業(yè)大學(xué)包裝設(shè)計藝術(shù)學(xué)院 2.湖南工業(yè)大學(xué)包裝與材料工程學(xué)院
