《高分子化学》课程教学探索与实践(修改2稿)

　　

《高分子化学》课程教学探索与实践

吴进喜 马朝伟 马玉苗

（新疆工程学院 化学与环境工程学院 乌鲁木齐市 830091）

摘要：本文以《高分子化学》课程为例，针对高分子化学的授课内容和特点，结合笔者授课情况，对如何使“学生忙起来”进行探索与实践。通过教学探索与实践，有效地调动了学生的学习兴趣，培养了自主学习的主动性，并取得了良好的成效。

关键词：高分子化学；学生忙起来；自主学习

Exploration and Practice of Polymer Chemistry Teaching

WU Jin-Xi MA Chao-Wei MA Yu-Miao

（Department of Chemical & Environmental Engineering，Xinjiang Institute of Engineering.

Urumqi 830091 ）

Abstract: In this paper, taking polymer chemistry as an example, according to the teaching content and characteristics of polymer chemistry, combined with the author's teaching situation, how to make students busy is explored and practiced.

Through teaching exploration and practice, students' interest in learning has been effectively aroused, the initiative of autonomous learning has been cultivated, and good results have been achieved.

Key words:Polymer Chemistry;Students busy;Autonomous learning

Foundation item：Research on Teaching Reform in Xinjiang Institute of Engineering（Item number:2019xgyhxkc048）；Research on Teaching Reform in Xinjiang Institute of Engineering（Item number:2020gcxyjg05）

基金项目：新疆工程学院教改研究课题（项目编号：2019xgyhxkc048）；新疆工程学院教改研究课题（项目编号：2020gcxyjg05）

作者简介：吴进喜（1977.6-），男，江西万年人，副教授，研究方向：新材料制备与应用。电话：15099508672，E-mail:715115321@qq.com

2019年以来，国务院副总理孙春兰、教育部陈宝生部长在不同场合提到本科教育的基础地位，强调“让学生忙起来、让教学活起来、让管理严起来、让毕业难起来、让质量提起来”。“让学生忙起来”是落实教育部深化本科教育教学改革全面提高人才培养质量意见的具体举措。面对目前大学生“上课玩手机、打瞌睡、看课外书”等现状，学生“如何学，怎样学，学什么”；教师“如何教，怎样教，教什么”^[1]，是摆在每一位任课教师面前的难题与挑战。特别是目前疫情依然存在情况下，各校授课方式由单纯线下教学转为线上线下混合式教学模式，对学生学习情况、学习状态的监控显得更加困难。笔者结合《高分子化学》课程的讲授，谈谈如何让“学生忙起来”。

1.《高分子化学》课程特点与现状

1.1 课程特点

《高分子化学》是我院材料科学与工程专业一门必修的专业基础课，是以无机及分析化学、有机化学、物理化学等课程为基础，研究高分子聚合物的合成、反应机理、性质和应用的一门综合性学科^[2]。该课程主要讲授高有关高分子合成的反应机理及聚合物反应动力学、聚合物的化学反应的基本原理和特征，培养学生进行高分子合成的配方设计的基本能力。为学生进一步学习聚合物合成工艺学、高分子物理、高分子材料成型加工等后续专业课程奠定坚实的基础。在整个高分子科学的结构体系中处于核心地位。

《高分子化学》课程有很强的综合性和实用性^[3,4]。其特点是知识点多、概念多、公式多；内容抽象、理解困难。我院学生入学时基础较为薄弱，很多学生的数学功底较差；在升入大学后，《高等数学》成绩也不是很理想。此外，学生需熟练掌握各种反应机理。在学习该门课程过程中，很多学生对复杂的公式推导理解不了、各种反应机理掌握不透。因此，课堂上学生普遍提不起精神学习，产生想放弃的现象。如何根据我院学生自身的特点，按照人才培养目标、充分调动学生积极性，让学生“忙起来”，培养学生自学能力，是激发学生对专业的兴趣和学好该课程以及后续专业课程的关键。

1.2 现状

我院自2016年开始招生材料科学与工程专业，2018年开始讲授《高分子化学》课程，到目前已讲授3届，开课学时根据《本科专业类教学质量国家标准》安排48学时，授课内容包含绪论（高分子科学的历史与发展趋势，基本概念、分类与命名等）、缩聚和逐步聚合、自由基聚合、自由基共聚合、离子聚合、配位聚合、聚合物的化学反应等。充分考虑到课程学时、学生学情等因素，在制定人才培养方案时，广泛征询疆内相关行业企业专家意见，着重讲解绪论、缩聚和逐步聚合、自由基聚合反应、共聚合反应、聚合物的化学反应等章节的

内容，剩余的章节内容由授课教师提供素材供学生自学。通过以上课程规划，对课程内容做到合理规划、简略区分，既符合《本科专业类教学质量国家标准》要求达到的课程目标要求，又较好地使学生理解相关高分子科学相关理论。

2.《高分子化学》课程教学探索与实践

2.1讲好绪论课，激发学生对专业的兴趣

一本好的教材，绪论是灵魂；一门优质课程，讲好绪论是良好的开端；绪论课的讲授好坏将直接影响学生对专业的兴趣；讲好绪论可以启动学生对该门课程的学习动机，全面激发学生学习兴趣。因此，绪论讲授的好坏在教学过程中显得特别重要。笔者在教学中，首先从高分子材料发展史、中国高分子材料的发展史入手，将祖国科技发展历程的艰辛、高分子材料发明小故事融入到课堂中，例如：在课堂上引入“尼龙发明（塑料工业发展史）”、“固特异发现橡胶硫化(橡胶工业发展史)”等小故事，使学生懂得“一切偶然的背后都是必然”，坚定科研信心；其次，在绪论讲解中，让学生先列举生活中遇到的高分子材料，从衣食住行等方面讨论日常生活中遇到的高分子材料，让学生知道高分子材料对人类文明的影响；再次，引入高分子材料使用历程，将高分子追朔到人类起源，如蛋白质、淀粉等，让学生了解人类的发展史，从而培养学生的爱国情怀以及社会责任^[5]；最后，在绪论讲授过程中，结合当前高分子较前沿的科技，对高分子材料的应用前景对学生进行介绍，如医用高分子材料在战疫方面的应用^[6,7]、光致高分子在现代军事方面的应用、高分子液晶材料在现代电工电子行业的应用、高分子树脂材料在水处理方面的应用等等。通过对当前高分子较前沿的科技介绍，能更好地激发学生学习的兴趣，从心理上摆脱对《高分子化学》课程学习的恐惧，从而树立学习的信心。

2.2利用思维导图，培养学生总结和概括知识能力

《高分子化学》课程特点是知识点多、概念多、公式多且内容抽象。在课程教学中，如果一味地“照本宣科”只能引起学生的听课疲劳，学生会产生厌学情绪，教学效果很不理想。因此，笔者在课程教学中就如何营造积极向上的课堂氛围，“让学生动起来”做了一些探索。思维导图^[8]对培养学生总结和概括知识能力有十分重要的帮助。首先，在每次授课前期，要求学生做好课前预习、自学下次新授课章节内容并对新授课章节知识点进行归纳，绘制局部思维导图。其次，每章授课结束后，将班级学生按6-8人分成一组，布置任务，要求每组同学采用思维导图对每章知识点进行归纳、总结。最后，在复习阶段，以小组为单位进行评比，要求每组派1名学生上讲台，展示各章“思维导图”，其他不同组学生进行点评、讨论，不同组间学生相互学习、取长补短。最后教师根据学生点评、讨论的情况，补充完善各组“思

维导图”不足之处并以文字的形式做出总结。

通过以上方法，学生之间可以查漏补缺，对《高分子化学》课程内容也会有新的理解和认识，对于活跃课堂气氛，“让学生忙起来”有很大帮助，同时解决了学生厌学的问题，激发了学习的兴趣。

2.3 课堂上实施“积极教学法”，调动学生思考问题的积极性

《高分子化学》课程的教学中，相关分子式复杂又长且一些机理的表述和数学公式的推导也很繁杂，板书费时费力。如果采用传统授课方法在课堂上满堂灌，很难达到理想的授课效果。针对学生学情、课程特点，教学内容不同，教学方法也不一样。因此，作为教师，要善于接收新知识，改变传统的授课方法，采用“积极教学法”，提高授课效果，使学生由“被动学”转为“主动学”。

（1）案例教学法。在教学过程中，要尽量将课堂内容与学生日常生活实际相联系。比如讲聚合物化学反应--“降解与老化”一节时，为了使学生更好掌握“高分子材料降解与老化”，首先以学生们经常接触的塑料盆为例，如果塑料盆一直在室内使用，从大一开学一直用到大四毕业也不会破损，而当塑料盆经常在室外暴晒情况下使用时1年左右就破损？其次以学生做实验时经常用到的胶头滴管为例，胶帽使用一段时间后会失去弹性或破损？等等，启发学生去思考，让学生解释产生这些现象原因是什么?随后老师再对这些现象进行理论解释，并给出高分子材料降解与老化的定义。接下来，为了巩固课堂教学效果，试着鼓励学生结合高分子材料降解与老化的定义，再给出生活中更多的高分子材料老化实例，让教学内容贴近日常生活，使学生充分感得学有所用，从而达到提高学生学习兴趣的目的。

（2）角色扮演法。高分子化学的一些理论和概念比较抽象，“角色扮演法”教学也可以很好地帮助学生解抽象的理论。在讲到“缩聚和逐步聚合”--聚合度与反应程度p的关系时，很多同学对N₀、N的定义理解不透。笔者在授课时采用“角色扮演法”，以等当量的二元酸和二元醇或羟基酸的缩聚为例，要求上台男生、女生各10人，男生扮演“二元醇”、女生扮演“二元酸”，双手代表“官能团”。此时让学生回答起始官能团数。根据N₀定义，学生们很容易得出体系中官能团数为男生双手之和（代表“二元醇”羟基数）或女生双手之和（代表“二元酸”羧基数）或男女生之和（二元酸与二元醇的分子总数）。让学生继续扮演角色，随机男女生间隔手牵手表示“二元酸与二元醇”缩聚反应，此时每相邻男女生作为1个单元（即“结构单元”），引导学生说出其单元数量（即“结构单元数”），其数量显然等于N₀。N的定义同样采用“角色扮演法”，男女生间隔手牵手后引导学生，让学生回答现在男生、女生未牵手的手各有几只（即体系中残留的官能团数（羧基数或羟基数））？此时男女生组成的队数（即大分子数）是几个？通过对比，N的定义就容易理解。同理，平均聚合度、反应程度等也可以通过相同的“角色扮演法”得出其定义，加深学生对抽象概念的理解。

除了上述列举的“积极教学法”外，在课堂上还可以采用“综合性开放式实验教学法”、“互动—探究式教学”“形象化教学”等^[9]“积极教学法”。这些“积极教学法”应用到《高分子化学》课程教学中，将达到举一反三、触类旁通的效果，从而调动学生思考问题的积极性。

2.4利用“雨课堂”“中国大学MOOC”等网络信息平台辅助教学

为了提高学生的听课效率，使学生能够更好地理解和掌握课堂教学内容，利用“云班课”“雨课堂”平台发布课前预习PPT以及预习作业^[1]。每堂课后结合知识点的讲解在“云班课”“雨课堂”平台布置相应作业，让学生充分“动起来”。每周安排固定时间进行辅导答疑，使学生及时消化所学知识。

此外，通过在“线上”网络平台发布相关资源，积极引导学生在课下通过互联网技术进行自学；课上教师通过考察学生“线上”学习情况开展“线下”教学^[10]。在开课前向学生推荐中国大学MOOC平台、大学生自学网、爱课程等相关网络信息平台学习《高分子化学》相关精品课程，如北京化工大学《高分子化学》国家精品课程、浙江大学《高分子化学》国家精品课程等，加深对课本知识的理解，扩展思维，开阔视野。

3.结语

通过以上实践，2018级材料科学与工程班《高分子化学》课程成绩分布如下：该班共有学生36人，其中90分以上2人，占5.56%；81-90分7人，占19.44%；71-80分15人，占41.67%；60-70分11人，占30.56%。大部分学生对该课程相关知识点有较好掌握，较好的完成了教学目标，基本达到了教学目标。

总之，如何解决线上线下课程的融合？“让学生真正忙起来”。笔者认为，在今后的《高分子化学》教学中：（1）合理利用“思维导图”：在课堂上注重培养学生学习兴趣，课外多提供素材，让学生自学，对知识点利用“思维导图”进行归纳、总结，激发了学习的兴趣；（2）实施积极教学法：教学中应根据学生学情和教材特点灵活教学，在课堂上多采用“案例教学”“角色扮演”“任务驱动”等积极教学法提高学生的学习兴趣；（3）充分利用网络信息技术，提高学生听课效果，加深对课本知识的理解。

参考文献：

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[2]李大鹏,葛素香,张立科,燕小然.思维导图在《高分子化学》教学中的设计与实践——以高分子结构和逐步聚合反应为例[J].山东化工.2020,49(24):

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[3]刘啸天.高分子化学教学的改革与探索[J].科技风，2021,11:49-50

[4]李博解,等.高分子化学线上线下混合教学模式课程建设与教学改革[J].教育现代化,2020,7(46):51-53.

[5]王仁杰,吴峥,付慧坛,夏绍灵,陈倩倩,王顺.高校高分子化学课程思政建设的初步探索[J].广州化工.2021,49(3):154-155

[6]常静,商闯,魏玉萍.科学防疫与高分子化学[J].大学化学，2020,35(12), 77-81

[7]常海波,赵晓伟,程亚敏.《高分子化学》教学中“课程思政”的探索与实践[J].广州化工. 2021,49(10):180-181

[8]李大鹏,葛素香,张立科等．思维导图在《高分子化学》教学中的设计与实践——以高分子结构和逐步聚合反应为例[J].山东化工,2020,49(24)：208-211

[9]高建纲,张泽,宋庆平,丁玉洁,李庆海,林英.《高分子化学》形象化教学体系的设计与实践[J].高分子通报,2013,(2):94-98.

[10]曹孟菁.蓝墨云班课在高分子化学教学中的应用[J].产业与科技论坛.2021,

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