以应用研究为出发点的《功能高分子材料》课程教学方法探究

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　　摘要：功能高分子建立在高分子材料基础上，结合高分子化学与物理的理论知识，与物理、电子、生物、医学、信息等学科紧密联系，是当前高分子领域发展的新方向。针对地方院校的特点，在授课过程中注重结合当今的应用研究前沿，以提高学生兴趣，调动学生的积极性、主动性，从而提高教学质量。进而在传授学生理论知识的同时，提高学生的科学素质及应用实践能力。
　　关键词：功能高分子；应用研究；教学方法
　　中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2019）30-0185-02
　　功能高分子是高分子材料领域的前沿技术，也是高分子学科研究的热点所在。同时，在工业应用上，高分子功能材料是高分子材料中的“高精尖”，具有产量少、价值高、技术尖端的特点。因此，学习这门课程对高分子专业学生就业或进一步深造意义重大。《功能高分子材料》是本科高分子专业的一门必修课程，主要包括导电高分子、液晶高分子、高分子功能膜、光敏高分子和医用高分子等内容[1]。它在高分子化学与物理的基础上与其他多个学科有交叉，知识内容较多，理论较深，学生学习困难，容易打消学习积极性。由于需要前期有高分子化学、高分子物理等学科的基础，这门课程开课较晚，这个时候学生需要考研和找工作，很难专注于学习，这种情况在地方工科院校较为普遍[2]。但实际上大四学生的课程很少，有充足的时间，如何提高学生的积极性是学好这门课的主要因素。针对学生在这个阶段的关注点——就业或考研，作者提出以应用研究为课程核心的教学方法，把学习、研究和实践相结合。
　　一、以产业应用和科学研究培养学生的积极性
　　1.结合学生就业需求，内容面向相关产业应用。功能高分子材料的功能性决定了其在应用领域的广泛作用，同时其作为高分子材料领域的新兴分支，是目前科学研究的热点。因此在课程讲授的时候应该以应用为主，引入紧跟时代的应用实例，先激发学生的学习兴趣。采用“应用—性能—原理”这种层层深入的方式诱导学生深入学习知识点。例如在讲授有机光电高分子材料这一章时，首先提出高分子膜材料在我们生活中的应用——家用净水机，跟我们生活息息相关、科技含量高，引起同学们的兴趣；然后再讲授材料的性能——高分子膜材料的分离作用，不同膜材料的分离能力及其对应的应用领域；最后再跟学生讲授膜材料分离原理——膜过程，引出制备膜材料的方法：如何选取原料从结构上构建材料分子，采用何种工艺制备相应的高分子膜。通过层层深入的方法，逐渐地将高分子膜材料的原理制备工艺等讲授给学生。
　　2.科研走进课堂，以研促教。功能高分子的一大特点就是前沿性，目前高分子领域的研究热点大多集中在功能高分子领域，如光电转换高分子材料、导电高分子材料、光敏高分子材料、医用高分子材料等。面对新的社会发展形式，本科人才培养应从应用和研究的角度来进行课程体系的设置，既培养学生适应社会需求的实践应用能力，也要锻炼学生的科学研究能力，同时也有利于促进系统的学科发展和专业建设[3]。并且大四上学期有很多学生准备考研，因此对学术界的研究方向就比较感兴趣。这个时候可以结合辅导课，邀请相关领域的教师给学生做一些小的学术讲座，激发学生的学习兴趣，例如在讲授完光电高分子材料这一章后，在接下来的辅导课上邀请学院研究该领域的老师做“有机薄膜太阳能电池的发展：效率的提高”的学术报告，报告效果明显，一些学生马上联系老师进一步探讨，并走进老师的实验室进行相关课题来做毕业设计。同时还可以在课堂上进行一些小的实验，如在讲授超引水性高分子材料这一章时，可以随堂进行材料的吸水实验，学生对超吸水性高分子材料的认识更直观，提高他们探知原理的积极性；在讲授光电材料时，可以进行薄膜太阳能电池点亮LED小灯的实验，吸引学生的注意力。这样学生学习的主观能动性就会大大提高。
　　二、结合实践，培养学生观察和思考能力
　　材料开发与研究的最终目的还是服务于人类的生活。随着科技的发展，功能高分子材料在生活中的应用越来越多，因此《功能高分子材料》这门课具有将理论基础知识与生活实践紧密结合的特点。在理论课讲授的同时，鼓励和要求学生观察生活中的应用，培养学生的观察和思考能力。如郑州当地最近采用非破坏式地下管道修复方法，采用的就是光敏高分子材料的光聚合反应，正好对应的就是我们光敏高分子材料这一章。在讲授每节课的时候，让同学们观察生活中的应用实例，利用课堂学习的理论知识基础进行思考与解释，提高学生对知识的掌握能力和解决实际问题的能力。另一方面，随着国家创新体系的构建，大学生创新创业能力的培养成为提高人才培养的重大举措。对于高校，将创新创业与专业教育相融合，不仅有效地提高了学生的能力，同时也有助于教学改革，促进了教学改革的发展[4]。结合课程学习可以为创新创业实践提供思路，同时学生通过创新创业又可以提高课程学习的效果——不仅掌握了理论知识，也培养了应用能力。学生组队创新创业比赛，如在2018年度互联网+创业比赛中“有机薄膜太阳能电池”项目获得了省级二等奖，以阻燃材料生产为主的“河南省君行材料有限责任公司”团队获得了全国铜奖。学生在参加比赛时深入学习和研究了有机光伏电池材料、功能化阻燃高分子材料的相关知识，远超单一课堂教育的效果。
　　三、丰富课堂教学手段，加强过程考核
　　除了采用多媒体教学以外，在教学形式上可以多样化，在开始新一章的内容时先让学生以小组形式課前查阅资料、准备资料，在课堂上挑选一个小组对该类功能材料的起源发展应用领域的概述进行5到10分钟的讲授，结束后让其他小组进行讨论补充。这样，学生在资料准备的过程中对相应领域有了初步了解，课堂讲授和讨论环节又加深了学生的理解。另外还可以结合目前移动互联网的便利性，可以利用手机APP辅助授课、进行点名提问、学生投屏互动等方式，提高课堂的互动性和趣味性。如在线提问，学生可以在线回答，答题结果实时反馈，老师再进行讲解，这样不同于传统的课堂提问形式，可以有效方便地将全部同学拉入课堂教学活动中。
　　随着科技的发展，功能高分子材料在人类社会的应用必然会越来越多，相应的研究领域也愈加重要，因此学习《功能高分子材料》这门课对学生的工作和深造意义很大。本文对这门课程的教学进行了一些思考和探讨，作为授课教师应紧跟时代，丰富教学内容，改进教学手段，加强学生管理，从而提高学生的学习兴趣，让学生最大程度地参与到课堂教学中，提高学生对知识的掌握和综合运用能力，为该领域输送高素质人才。
　　参考文献：
　　[1]陈卫星，田威，等.功能高分子材料[M].北京：化学工业出版社，2013.
　　[2]肖谷清，胡拥军，吴丹.地方工科院校《功能高分子材料》课程教学内容的精选与实践[J].高分子通报，2017，（3）：69-72.
　　[3]王考，郝润梅，张惜伟.以应用研究型人才培养为目标的土地资源管理本科专业课程体系的构建[J].内蒙古师范大学学报：教育科学版，2015，（28）：90-92.
　　[4]刘英.创新创业教育与专业教育融合发展分析[J].教育教学论坛，2018，（48）：42-43.
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