米紅宇

（新疆大學(xué)化學(xué)化學(xué)學(xué)院，烏魯木齊 830046）

課題型高分子物理教學(xué)模式的探討與實(shí)踐

米紅宇

（新疆大學(xué)化學(xué)化學(xué)學(xué)院，烏魯木齊 830046）

探討提高高分子專業(yè)本科生的素質(zhì)教育和創(chuàng)新能力的課題型高分子物理教學(xué)模式。針對(duì)目前該課程教學(xué)方式在創(chuàng)新型人才培養(yǎng)中存在的問題，提出構(gòu)建以學(xué)生主體和教師主導(dǎo)相結(jié)合的、將科學(xué)研究引入課堂教學(xué)的、能夠激發(fā)學(xué)生求知欲和獨(dú)立思考興趣的新型教學(xué)模式，以期讓高分子物理課程對(duì)學(xué)生在學(xué)習(xí)能力、研究能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)中發(fā)揮作用。

高分子物理;教學(xué)模式;創(chuàng)新能力;人才培養(yǎng)

引言

高分子物理是高分子材料、材料化學(xué)、材料物理等專業(yè)及相關(guān)專業(yè)的本科生必修的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程。通過多年的高分子材料的研究經(jīng)歷，本課題組教師普遍認(rèn)為高分子物理知識(shí)始終貫穿于高分子材料的設(shè)計(jì)、改性、加工與應(yīng)用方面，是一門非常實(shí)用的課程。而目前學(xué)生產(chǎn)生了一些認(rèn)識(shí)上的偏差，認(rèn)為它是一門純理論的、不實(shí)際的、僅僅通過對(duì)內(nèi)容死記硬背就能獲得出色成績的課程。究其原因，主要是以下問題所致:（1）不斷增加的教學(xué)內(nèi)容與有限的教學(xué)課時(shí)之間的矛盾;（2）課程概念多而抽象、結(jié)構(gòu)紛繁而復(fù)雜與學(xué)生求知欲望和知識(shí)掌握程度偏低之間的矛盾;（3）“填鴨式”教學(xué)及重理論輕實(shí)踐的教學(xué)與高校創(chuàng)新型人才培養(yǎng)目標(biāo)之間的矛盾;（4）考核方式片面性與學(xué)生素質(zhì)培養(yǎng)之間的矛盾。因此，有必要就高分子物理課程，進(jìn)行師資建設(shè)、現(xiàn)代教學(xué)手段、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式、考核體系等方面進(jìn)行研究與實(shí)踐，探索出有利于學(xué)生將理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合、自主地發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的高分子物理教學(xué)方法。近年來，各專業(yè)就高等教育教學(xué)模式進(jìn)行了一些改革。例如，華道本［1］提出了以科研促教學(xué)的高分子物理教學(xué)模式。路麗英等［2］提出利用多媒體教學(xué)手段與生動(dòng)有趣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)及多樣化的考核方式相結(jié)合的教學(xué)模式。王曉華等［3］探討了高職高分子化學(xué)課程教學(xué)模式，提出構(gòu)建能夠突出高職高專特點(diǎn)的“知識(shí)、能力、素質(zhì)”的教學(xué)模式，為社會(huì)培養(yǎng)高等技術(shù)應(yīng)用型人才。王香梅等［4］將典型案例教學(xué)方式運(yùn)用于高分子鏈柔順因素的授課中，指出應(yīng)用案例教學(xué)可以達(dá)到事半功倍的效果。王建其等［5］以橡膠網(wǎng)絡(luò)理論為案例，展示了高分子物理課程的互動(dòng)式教學(xué)模式。盡管教育改革已經(jīng)取得一定成效，然而近年來大學(xué)生的不斷擴(kuò)招，學(xué)生接受知識(shí)的能力層次不齊，因此，教育教學(xué)改革的步伐仍然比較緩慢。為了改變這一現(xiàn)狀，教育部啟動(dòng)了高等學(xué)校本科教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程建設(shè)項(xiàng)目，正是在這種背景下，課題型教育教學(xué)新模式也日益受到重視。所謂課題型教學(xué)模式，是指根據(jù)課程教學(xué)大綱所要求的側(cè)重點(diǎn)，設(shè)計(jì)一系列與教學(xué)內(nèi)容緊密相連的課題，通過教學(xué)內(nèi)容與課題任務(wù)同步有序地實(shí)施，來完成理論知識(shí)的講授與學(xué)生技能的訓(xùn)練目的［6］。為了使高分子物理真正成為高分子專業(yè)必需的、能夠提高學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)的課程，課題組就近年來高分子物理教學(xué)模式，提出從以下方面著手來提高教學(xué)質(zhì)量。

一、加強(qiáng)師資建設(shè)，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量

人才的培養(yǎng)離不開教育，教育水平的提高離不開高素質(zhì)的教師隊(duì)伍。近年來，材料教研室（包括高分子材料和無機(jī)材料）充分利用學(xué)校提供的多種渠道，提高教師教學(xué)及科研能力:（1）積極引進(jìn)國內(nèi)外高層次人才，尤其是緊缺專業(yè)的人才，來充實(shí)教師隊(duì)伍;（2）大力支持教師在國內(nèi)外教育及科研機(jī)構(gòu)攻讀學(xué)位和參與培訓(xùn)，來提高教師的學(xué)歷層次和學(xué)術(shù)水平;（3）聘請(qǐng)國內(nèi)外著名學(xué)者為師生定期做學(xué)術(shù)報(bào)告、授課以及在教師項(xiàng)目撰寫、申報(bào)及項(xiàng)目實(shí)施等方面獻(xiàn)計(jì)獻(xiàn)策，通過這種途徑，建立與高水平大學(xué)的聯(lián)系，提高教學(xué)質(zhì)量和科研能力;（4）鼓勵(lì)教師走出校門，去內(nèi)地高校進(jìn)行教學(xué)改革專項(xiàng)調(diào)研，或者通過參加國內(nèi)外的教學(xué)研討和學(xué)術(shù)會(huì)議，將先進(jìn)的教學(xué)理念及教學(xué)模式引入到自身的課堂教學(xué)中;（5）建立在教學(xué)及科研方面有突出貢獻(xiàn)的教師的獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制，激發(fā)教師的教學(xué)及科研熱情。

二、運(yùn)用現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)，提高教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量

以板書和口頭陳述為主的傳統(tǒng)教學(xué)模式，具有理論體系較完整、可操作性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，然而，其負(fù)面影響非常巨大。（1）在注重創(chuàng)新性人才培養(yǎng)的今天，課程大綱要求教師擴(kuò)展教學(xué)內(nèi)容、加強(qiáng)學(xué)生素質(zhì)教育。板書式授課時(shí)間占用較長、授課進(jìn)度慢，信息量小、很難完成課程大綱的高層次的要求和創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新能力培養(yǎng)目標(biāo)。（2）板書式教學(xué)枯燥和死板，學(xué)生處于被動(dòng)接受和思維壓制狀態(tài)，極大地挫傷了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，降低了學(xué)生掌握知識(shí)的程度。而以多媒體及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為代表的現(xiàn)代教學(xué)手段與傳統(tǒng)的教學(xué)手段形成鮮明的對(duì)比。集文字、數(shù)據(jù)、圖形、影像、音頻、視頻等為一體的多媒體技術(shù)賦予課程表現(xiàn)力豐富、交互性強(qiáng)、知識(shí)組織形式靈活等特點(diǎn)［7］，再借助于具有資源豐富、獲取知識(shí)的速度快和途徑廣泛、時(shí)效性強(qiáng)等特點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，使得課程內(nèi)容更加具體、清晰、豐富、完善、深刻、實(shí)用和新穎。因此，運(yùn)用現(xiàn)代教學(xué)手段，并穿插少量的板書（用于對(duì)一些重要的公式進(jìn)行推導(dǎo)來加深理解和記憶），來講解高分子物理這樣的理論概念抽象然而實(shí)際應(yīng)用又必須掌握的課程是非常必要的。例如，在講解高分子的構(gòu)象、形態(tài)及涉及的內(nèi)旋轉(zhuǎn)、柔性、末端距概念時(shí)，可以運(yùn)用分子模擬軟件、Chemoffice軟件等來模擬分子的動(dòng)態(tài)變化;在講解高分子晶態(tài)結(jié)構(gòu)的形成過程中，可以將球晶的生長過程，制作成Flash動(dòng)畫，或從網(wǎng)絡(luò)上收集一些圖片，使學(xué)生通過生動(dòng)形象的圖片，加深對(duì)知識(shí)的理解、開闊眼界、啟迪思維。

三、建立課堂教學(xué)與科學(xué)研究相結(jié)合的課題型教學(xué)模式

課題型教學(xué)模式以培養(yǎng)創(chuàng)新精神和創(chuàng)新型人才為目標(biāo)。針對(duì)課題型教學(xué)模式，本課題組教師根據(jù)多年授課的經(jīng)驗(yàn)及近年來的教學(xué)改革嘗試，提出以下建議:（1）針對(duì)目前教師的科研項(xiàng)目多的特點(diǎn)，精選與高分子物理教學(xué)內(nèi)容緊密相連的研究項(xiàng)目，將這些教師的研究成果及如何運(yùn)用高分子物理相關(guān)內(nèi)容解決研究過程中出現(xiàn)的問題等內(nèi)容制成PPT，穿插在課程的相關(guān)章節(jié)中進(jìn)行授課。例如，講解高聚物的溶脹內(nèi)容時(shí)，我們將本教研室教師在交聯(lián)型高分子吸水劑的研究成果展示給學(xué)生。將制備的交聯(lián)型吸水劑和非交聯(lián)型聚合物在水中的性狀照片進(jìn)行對(duì)比，來解釋溶脹與溶解概念的區(qū)別。再通過交聯(lián)型吸水劑在農(nóng)田植物生長過程的保水效果的一組照片，來闡述交聯(lián)聚合物的應(yīng)用情況。通過這種方式，使學(xué)生能夠輕松地掌握所學(xué)的知識(shí)，而且也能夠使學(xué)生從思想意識(shí)上，建立理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用的聯(lián)系。另外這些補(bǔ)充材料甚少，可以由對(duì)計(jì)算機(jī)感興趣的學(xué)生來完成，一方面鍛煉了他們運(yùn)用計(jì)算機(jī)的能力，另外，對(duì)他們掌握知識(shí)也大有益處。（2）發(fā)動(dòng)高分子專業(yè)教師和學(xué)生從網(wǎng)絡(luò)、科研項(xiàng)目和實(shí)際生活中遇到的科學(xué)問題著手，收集和設(shè)計(jì)小課題，建立以課程內(nèi)容為主線的素材庫，依托開放性實(shí)驗(yàn)室或課題教師的研究室，來訓(xùn)練學(xué)生的基本技能，培養(yǎng)學(xué)生解決問題和創(chuàng)新思維的能力。課題選擇和設(shè)計(jì)的原則應(yīng)遵循:與課程內(nèi)容緊密聯(lián)系的具有針對(duì)性、實(shí)用性、可操作性強(qiáng)、小型化等特點(diǎn)的課題。項(xiàng)目的實(shí)施采用學(xué)生自愿選擇，確定題目和學(xué)生名單、人數(shù)（3人），建立以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的科學(xué)研究模式。一般地，一個(gè)班有四至六組課題為宜，每個(gè)組有一位教師負(fù)責(zé)。教師的職責(zé)為:幫助學(xué)生熟悉科學(xué)研究的一般方法，引導(dǎo)學(xué)生樹立安全意識(shí)和規(guī)范操作意識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和探索解決問題的途徑，培養(yǎng)學(xué)生通過現(xiàn)象、數(shù)據(jù)分析總結(jié)實(shí)驗(yàn)規(guī)律的能力等［8］。項(xiàng)目實(shí)施完畢，由學(xué)生將其制作成課件，引入到課程相關(guān)章節(jié)中，進(jìn)行交流。例如，“防老化聚乙烯片材的制備及各凝聚態(tài)下的性質(zhì)研究”的課題就適合作為補(bǔ)充“高聚物凝聚態(tài)性質(zhì)”內(nèi)容的小課題。這樣的研究方式，一方面，使學(xué)生能夠系統(tǒng)地掌握知識(shí)，激發(fā)學(xué)生對(duì)本課程的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的科學(xué)研究能力，提升學(xué)生的協(xié)作能力、責(zé)任意識(shí)和創(chuàng)新能力;另一方面，也為教師的科研工作提供了幫手，促進(jìn)了科研成果的取得。（3）依托課程所配套的實(shí)驗(yàn)課，采用課程教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)相聯(lián)系的教學(xué)模式。雖然課程的基本內(nèi)容變化較小，但所配套的實(shí)驗(yàn)講義應(yīng)該每隔兩年進(jìn)行一些調(diào)整。實(shí)驗(yàn)講義應(yīng)該包含能夠幫助學(xué)生理解課堂教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)。例如，通過不同類型材料（結(jié)晶型和非結(jié)晶型）的力學(xué)性能測試的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生了解材料結(jié)構(gòu)與力學(xué)性能間的關(guān)系，為今后設(shè)計(jì)機(jī)械性能良好的高分子材料提供理論依據(jù)。另外，實(shí)驗(yàn)講義還要包括能夠切實(shí)提高學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)和提高動(dòng)手能力的綜合型實(shí)驗(yàn)，以及由教師提供題目、學(xué)生自主設(shè)計(jì)的用于拔高學(xué)生研究能力和創(chuàng)新能力的難度較大的拓展型實(shí)驗(yàn)。

四、建立完善的考核機(jī)制

針對(duì)課題型教學(xué)模式，筆者認(rèn)為課程考核體系不僅要反映學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)掌握程度以及綜合運(yùn)用知識(shí)的能力，還要體現(xiàn)學(xué)生在課題研究中的動(dòng)手能力、研究能力和創(chuàng)新能力。建議:（1）試卷成績占50%。試題圍繞課程大綱，要涵蓋大綱要求的基礎(chǔ)知識(shí)（占30%）;還要設(shè)計(jì)只有通過靈活運(yùn)用課程知識(shí)點(diǎn)，才能解答的試題（占20%）。（2）學(xué)生在科學(xué)研究中的學(xué)習(xí)能力、研究能力、創(chuàng)新能力和協(xié)作能力的綜合成績占35%。（3）學(xué)生考勤和作業(yè)占15%。這里需要強(qiáng)調(diào)的是布置的作業(yè)內(nèi)容不必是從書本上可以直接獲取的知識(shí)點(diǎn)，而應(yīng)該是:以通過消化知識(shí)來解決問題為內(nèi)容的題型;以自行設(shè)計(jì)課題來制定研究方案為內(nèi)容的題型;以從網(wǎng)絡(luò)上收集與課程知識(shí)點(diǎn)相關(guān)的素材為內(nèi)容的題型。

結(jié)語

隨著教學(xué)改革的深入，高分子物理課題式教學(xué)模式也在不斷地完善。只有依托高素質(zhì)的教師隊(duì)伍、學(xué)生為主體的理念和精心設(shè)計(jì)的課題，才能促進(jìn)學(xué)生知識(shí)與技能的掌握，才能促進(jìn)創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，才能為高分子專業(yè)培養(yǎng)出高層次的人才。

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［1］華道本．高分子物理課程教學(xué)實(shí)踐與探索［J］．化工高等教育，2012，（1）:89 －91．

［2］路麗英，藏麗坤，李新學(xué)．化學(xué)與社會(huì)教學(xué)模式的探索與實(shí)踐［J］．大學(xué)化學(xué)，2007，22（1）．

［3］王曉華，屈菊平，賀龍強(qiáng)．高職《高分子化學(xué)》教學(xué)模式改革研究［J］．科技信息，2009，（35）:159－160．

［4］王香梅，張麗華，汪存東．高分子物理課程中的典型案例教學(xué)［J］．高分子通報(bào)，2007，（4）:71 －73．

［5］王建其，曹墨源，周宇杰，徐君庭，沈烈．《高分子物理》互動(dòng)教學(xué)法的實(shí)例——橡膠網(wǎng)絡(luò)理論［J］．高分子通報(bào)，2010，（8）:97 －100．

［6］周華，朱敏．課題型教學(xué)模式在《機(jī)械分析應(yīng)用基礎(chǔ)》教學(xué)中的應(yīng)用［J］．職業(yè)教育研究，2008，（2）:89－90．

［7］劉利萍，甘孟瑜，張?jiān)茟眩嗝襟w輔助教學(xué)與大學(xué)化學(xué)教學(xué)改革［J］．重慶大學(xué)學(xué)報(bào):社會(huì)科學(xué)版，2002，（3）:135－137．

［8］吳敏．藥學(xué)專業(yè)大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開展模式初探［J］．藥學(xué)教育，2010，（3）:52 －54．

Exploration and Practice of Teaching Mode of Subject-Based Polymer Physics

MI Hong-yu
（College of Chemistry and Chemical Engineering，Xinjiang University，Urumqi 830046，China）

This paper explores teaching mode of subject-based polymer physics for improving the education quality and innovation ability of polymer undergraduates．Based on current existing problems of this teaching method in developing students'creativity，this paper puts forward to construct a new teaching mode in terms of joining student subject with teacher's leading，introducing scientific research into classroom teaching and stimulating students'curiosity and independent thinking．This makes polymer physics course really play a role in cultivating students'learning，research and innovation abilities．

polymer physics;teaching mode;innovation ability;talent cultivation

G642．0

A

1001－7836（2013）01－0075－03

10．3969/j．issn．1001 －7836．2013．01．027

2012－06－28

新疆大學(xué)精品課程建設(shè)資助

米紅宇（1969－），女，陜西漢陰人，副教授，博士，從事高分子材料研究。