劉小英　鄭燕玉　黃妙齡　劉可慰　肖春妹　陳少云

【摘 要】高分子物理實驗是材料化學專業(yè)的一門實踐性很強的專業(yè)基礎課，針對目前我校高分子物理實驗傳統(tǒng)教學存在的問題，從教學內(nèi)容、教學方法和教學考核三個方面進行改革探索，激發(fā)了學生積極主動性，提高了學生動手能力、創(chuàng)新能力及分析問題、解決問題的能力，取得了良好的教學效果。

【關(guān)鍵詞】高分子物理實驗;材料化學;教學改革

中圖分類號： G642;O631-4 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2019）30-0041-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.30.018

地方本科院校為適應地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展，加快轉(zhuǎn)型升級，重點培養(yǎng)當?shù)厣鐣枨蟮膽眯腿瞬?。作為提升高校人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)和主要突破口，實踐教學是培養(yǎng)學生實踐動手能力、培育創(chuàng)新精神和保證人才培養(yǎng)質(zhì)量的關(guān)鍵[1]。實驗教學是實踐教學的重要環(huán)節(jié)，加強實驗教學改革，提高學生的創(chuàng)新能力，已成為全面提高地方本科院校人才質(zhì)量的迫切要求。泉州師范學院的材料化學專業(yè)成立于2006年，由于從師范類專業(yè)向應用型專業(yè)轉(zhuǎn)型，前期的教學資源和辦學條件較差，經(jīng)過多年的探索實踐，本專業(yè)逐步呈現(xiàn)本地特色。本文以高分子物理實驗課程為例，探索如何在我?，F(xiàn)狀下開展實驗教學改革，提高實驗教學成效，培養(yǎng)高素質(zhì)專業(yè)人才。

高分子物理實驗是材料化學專業(yè)必修的一門實踐性很強的實驗課，目前，受傳統(tǒng)教學模式和客觀條件的限制，以操作型、驗證型實驗為主，不利于學生了解和學習最新的實驗技術(shù)和研究手段。實驗教學中，教師事先做好準備工作，并向?qū)W生講解實驗的原理、步驟、注意事項等，然后學生按部就班完成實驗，對實驗中出現(xiàn)的現(xiàn)象和問題未能主動思考，對實驗結(jié)果未能深入分析，整個實驗過程中，學生缺乏興趣，主觀能動性差，不利于學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和個性思維的發(fā)展。如何提高實驗教學質(zhì)量，以學生為本，充分發(fā)揮學生的主動性、積極性和創(chuàng)新性，是我校高分子物理實驗教學改革的重要方向。

1 “多元化”的教學內(nèi)容

針對本校高分子物理實驗傳統(tǒng)教學模式存在的弊端，同時借鑒其他高校及專業(yè)實驗教學的優(yōu)秀經(jīng)驗，我們對教學內(nèi)容進行了改革探索。我校材料化學專業(yè)學生個體差異明顯，素質(zhì)與能力參差不齊，為了滿足不同層次學生的需要，將高分子物理實驗設置為基礎性實驗、綜合性實驗、設計性實驗、研究性實驗，由淺入深，由理論到應用，學生的自主性增大，變被動學習為主動學習，讓學生真正成為實驗主體，而教師在實驗中只起輔導作用，有利于學生自主學習能力的提高和研究興趣的培養(yǎng)。

1.1 整合基礎性實驗

我們結(jié)合課堂教學內(nèi)容和實驗室現(xiàn)有條件，并圍繞“高分子結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系”對實驗內(nèi)容進行整合，設計了相應的基礎性實驗，包括3部分：（1）分子量的測試及分子量對性能的影響，開設實驗先后為粘度法測聚合物的溶度參數(shù)、GPC測試聚合物分子量及其分布、不同分子量聚合物的流變行為測試;（2）非晶態(tài)聚合物的結(jié)構(gòu)和性能，開設實驗先后為聚合物的溫度-形變曲線測試、膨脹計法測試聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、非晶態(tài)聚合物的應力—應變曲線測試;（3）結(jié)晶聚合物的結(jié)構(gòu)和性能，開設實驗先后為偏光顯微鏡法觀察聚合物球晶形態(tài)、密度法測定聚合物結(jié)晶度、結(jié)晶聚合物的應力—應變曲線測試。掌握基本實驗，培養(yǎng)基本的實驗操作技能，是每個學生必練的基本功、“童子功”。

1.2 加強綜合性實驗

傳統(tǒng)的驗證型教學模式中，實驗是獨立設置的，缺乏聯(lián)系性和系統(tǒng)性。通過綜合實驗的設計，學生加深對知識點關(guān)聯(lián)性的理解，融會貫通所學的專業(yè)知識。以“PMMA的結(jié)構(gòu)與性能”實驗為例，學生完成高分子化學實驗中MMA的本體聚合與懸浮聚合后，一方面學生自己配置PMMA溶液，利用粘度法、GPC法分別測定兩種方法制備的PMMA的分子量及其分布，并測定其流變行為;另一方面，采用膨脹計法、DSC法和DMA法分別測定上述聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，并測定其力學性能。實踐表明，將多個實驗串聯(lián)后進行綜合性實驗教學，有利于學生高分子學科知識點的相互銜接和綜合實驗能力的培養(yǎng)。

1.3 增設設計性、研究性實驗

為適應高分子物理學科的快速發(fā)展，確保實驗內(nèi)容的先進性、新穎性，需及時把新概念、新規(guī)律和新實驗事實介紹給學生，讓學生對最新科研進展有所了解，我們利用大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目、大學生科技創(chuàng)新項目及開放實驗室項目來開展一些設計性、研究性實驗項目。如聚合物的應力-應變曲線測定實驗中，以往選用不同交聯(lián)度的天然橡膠為樣品，每組學生得到的實驗數(shù)據(jù)類似，以致分析實驗結(jié)果時互相抄襲現(xiàn)象嚴重。為改變這種現(xiàn)狀，我們挑選相關(guān)教師課題組所合成的高分子產(chǎn)品為樣品，學生通過查閱文獻了解產(chǎn)品性質(zhì)，摸索最佳實驗條件，確定詳細實驗方案，學生獨立完成實驗、解決實驗中問題和綜合分析實驗結(jié)果。設計性、研究性實驗的開設，讓學生成為實驗主體，有利于學生創(chuàng)新能力和科研興趣的培養(yǎng)。

2 “多樣化”的教學方法

傳統(tǒng)高分子物理實驗普遍采用“澆灌式”教學，教師講、學生聽，然后教師指導學生做實驗，教學過程中學生依賴性強，經(jīng)常出現(xiàn)“圍觀”現(xiàn)象。這種教學方式單一、呆板，學生提不起興趣，不利于學生深入理解實驗內(nèi)容，更談不上主動查閱相關(guān)資料和提出有價值的問題[2]。如何改善這一境況，讓學生由被動聽為主動學，充分發(fā)揮實驗主體作用，提高教學質(zhì)量，引起了我們一線教師的關(guān)注。

2.1 “線上線下混合式”實驗教學

目前我校高分子物理實驗所依托的大型儀器設備數(shù)量少且實驗課時有限，為提高學生上課時實驗技能訓練的效率和質(zhì)量，我們采用“線上線下混合式”的教學模式。實驗課前，教師將實驗教學資源上傳到學校網(wǎng)絡平臺，為學生提供線上教學資源，供學生自主學習。在講解實驗中，教師針對學生線上學習遇到問題進行指導，將更多時間的時間用于疑難點的分析討論上。實驗后，學生將實驗結(jié)果、實驗內(nèi)容的疑問等上傳至平臺，教師進行線上解答?；旌鲜綄嶒灲虒W更能結(jié)合學生特點，給學生更多學習思考知識的空間和理解運用知識的時間，更能激發(fā)和吸引學生的學習興趣。

2.2 “教師主導、學生主體”實驗教學

俗話說，授人以魚不如授人以漁。實驗教學中，我們應該改變教師講解、示范，學生模仿、亦步亦趨的傳統(tǒng)教學模式，采用“教師主導和學生主體”的教學模式[3]。實驗課前，教師檢查學生的預習情況，對未按規(guī)定預習者，令其緩做實驗;在講解實驗中，教師對實驗關(guān)鍵之處提出質(zhì)疑，讓學生邊做實驗邊思考;實驗后，教師在批改學生實驗報告簽字時對操作步驟提出問題，檢查學生是否認真做實驗、做記錄，同時，積極引導與支持學生提出新問題。實驗課程由“教師講、學生聽和做”的單向交往的教學方式改變?yōu)椤敖處熤鲗Ш蛯W生主體”的形式，讓學生真正成為實驗主體，在教師的合理引導和組織下進行主動自發(fā)的學習。

2.3 “開放式”實驗教學

傳統(tǒng)高分子物理實驗教學方法主要以講解、驗證為主，學生做實驗常處于被動狀態(tài)，缺少學習積極性，嚴重抑制了學生的獨立思考能力和創(chuàng)新精神。運用開放式實驗教學，實驗中指導教師主要起啟發(fā)、引導的作用，幫助學生解決問題。結(jié)合我校專業(yè)實驗教學現(xiàn)狀和設備條件，為激發(fā)學生的主動性，提高大型儀器設備的利用率，我們嘗試實驗時間開放、實驗設備開放、實驗人員開放的三開放實驗模式[4]。開放式實驗教學的實施，充分發(fā)揮學生的積極性，充分鍛煉學生的實驗動手能力，提高學生綜合分析問題、解決問題的能力。

3 教學考核的改革

考核是實驗教學的重要環(huán)節(jié)，是教師檢查教學效果和考察學生學習效果的重要手段[5]。實驗教學注重培養(yǎng)學生實際動手能力、分析問題和解決問題的能力，使學生具備運用知識并獨立完成實驗的能力。因此，實驗考核應貫穿整個實驗教學過程，對學生進行全面、客觀的評定。為此，我們摒棄了傳統(tǒng)的以實驗報告和期末筆試成績?yōu)橹鞯膶嶒灴己朔绞?，建立一套符合高分子物理實驗特點，有利于培養(yǎng)學生綜合能力的考核方式[6]?？己司唧w內(nèi)容包括課前準備工作、實驗預習，課堂表現(xiàn)及實驗操作技能，課后實驗報告，實驗考試。教學實踐中發(fā)現(xiàn)，采用平時考核和實驗考試考核相結(jié)合的方式，有效提高學生的學習效果，有利于科學評價教師的教學效果。

4 結(jié)語

為實現(xiàn)應用型地方本科院校材料化學專業(yè)的人才培養(yǎng)目標，作為專業(yè)實踐教學的重要環(huán)節(jié)，高分子物理實驗教學的改革非常必要，對改善教學效果，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量起著重要作用。我校材化專業(yè)結(jié)合本校辦學特色，對高分子物理實驗教學進行了探索性改革，有助于激發(fā)學生的學習興趣，調(diào)動學生的學習積極性，提高學生的實驗技能、動手能力與創(chuàng)新能力，為應用型人才的培養(yǎng)與創(chuàng)新型人才的塑造奠定基礎。

【參考文獻】

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[2]苗繼斌，周偉斌.應用型人才培養(yǎng)對高分子物理實驗教學的需求[J].廣州化工，2017，45（11）：210-211.

[3]劉晶如，俞強，朱夢冰.高分子物理實驗教學改革與學生實踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[J].化工高等教育，2015（5）：62-64

[4]唐萍，張春慶，李戰(zhàn)勝，李健豐，曹玉明.高分子物理實驗開放式教學改革與探索[J].實驗室科學，2015，18（1）：89-90

[5]姚列明，霍中生，李業(yè)鳳.研究性物理實驗教學與創(chuàng)新型人才培養(yǎng)[J].實驗室研究與探索，2011，30（3）：124-126.

[6]張林.淺談《高分子物理實驗》的教學改革[J].化工時刊，2017，31（8）：46-47