“高分子化学”课程教学改革与实践——以皖西学院为例.pdf

114 第 25 卷第 3 期遵义师范学院学报2023 年 6 月高分子材料已应用于生活的方方面面，吃、穿、住、行无不用到高分子材料，高分子材料的合成显得尤为重要。高分子化学是介绍高分子材料的合成和聚合物化学反应的一门课程，它被认为是除无机化学、有机化学、分析化学和物理化学之外的第五大化学1,2。目前，高分子化学是国内各大高校高分子材料与工程专业的核心课程之一，同时也是应用化学、化工、材料等专业重要的必修课，是材料化学课程体系中不可或缺的组成部分。1 我院课程教学中存在的主要问题皖西学院作为一所地方应用型本科高校，人才培养的重要目标是培养具有基础知识扎实，动手能力强的应用型人才。高分子化学作为皖西学院材料与化工学院高分子、材料、应化、化工四个专业的必修课程，自 2012 年开设以来，年均授课人数约 420人，累积授课人数超 4000 人，该门课程涉及面广，影响力大。但目前传统的课堂教学形式存在一些问题，主要体现在以下几个方面：（1）高分子化学课程收稿日期：2021-11-15基金名称：安徽省课程教学改革示范项目（2020mooc537）；安徽省高校质量工程项目（WXXY2017114）；皖西学院高层次人才启动资金项目（WGKQ201702002）；皖西学院课程教学改革示范项目（wxxy2020174）作者简介：陈丽娟 女，安徽六安人，皖西学院材料与化工学院副教授，博士。研究方向：功能高分子材料研究。“高分子化学”课程教学改革与实践以皖西学院为例陈丽娟，陈新，刘仁勇，杨林林（皖西学院 材料与化工学院，安徽 六安 237012）摘要：高分子化学是理工科院校材料化学类专业学生的必修课程，既包含了丰富的理论知识，又注重实践教学，是一门综合性的专业课程，该门课程理论性强、概念复杂抽象、学时有限。针对该课程教学中存在的问题，皖西学院高分子化学教学团队从改革教学体系与内容、改革教学方法与手段以及改革考核方式等方面入手，开展课程教学改革实践。结果表明：通过改革实践，学生加深了对高分子化学基本概念和基础理论的理解，拓宽了认识，动手能力和创新能力都得到了提高，极大地调动了学生的学习热情。关键词：高分子化学；教学改革；教学实践中图分类号：G642.0文献标识码：C文章编号：1009-3583（2023）-0114-03Teaching Reform and Practice of“Polymer Chemistry”CourseTake West Anhui University for an ExampleCHEN Li-juan,CHEN Xin,LIU Ren-yong,YANG Lin-lin(College of Materials and Chemical Engineering,West Anhui University,Lu an 237012,China)Polymer chemistry is one of the most important and compulsory course for the students of science and engineering of materialschemistry especially for the majoring of“Polymer Materials and Engineering”.This course contains vast theories,enough concepts withlimited class hours.This course contains not only rich theoretical understanding but also good practical knowledge.In order to solve thecurrent problems in this course,the teaching team of this course has done some major reforms in the teaching system,course contents,and examination system.Due to these reforms,students in our school have strengthened their concepts of basic theoretical and practicalknowledge of polymer chemistry;their understanding of polymer science has been broadened;their practical ability and innovation abil-ity have been improved;and finally learning enthusiasm has been greatly aroused.Polymer chemistry;teaching reform;teaching practice第 25 卷第 3 期2023 年 6 月遵义师范学院学报Journal of Zunyi Normal UniversityVol.25,No.3Jun.2023 115 本身属性导致的问题。高分子化学是一门综合性的课程，必须在四大化学学完之后才能开课，这就要求学生要较好地掌握四大化学的基本概念和重要理论，另外高分子化学涉及的概念、理论和公式较多且比较抽象，这些都给学生的学习添加了难度。（2）传统的教学方式过于单调，不能适应新时代大学生的要求。一方面，传统的教学模式以教师为中心，老师在讲台上讲，学生在下面听，师生互动少，学生容易走神，注意力不集中；另一方面，传统的课堂教学不太重视学生的课前预习和课后复习，更多采用知识灌输式的教育，忽视了引导和激发学生的自主学习。（3）高分子化学理论教学与实践衔接不充分，学生参与实践探究的机会较少，不利于学生创新思维的培养。因此，为适应我校应用型人才的培养定位，充分发挥高分子化学课程在各专业学习中的作用，我校高分子化学教学团队对高分子化学课程进行了全面的教学改革。2 课程教学改革的主要措施近些年来，我院围绕高分子化学课程教学改革3,4，以应用型人才培养和促进学生就业为目标，注重学生专业知识的综合培养，在强调理论知识学习的同时，重视理论知识与实践的结合，改革实践方面的措施包括以下几个方面。2.1 教学体系与内容改革我校高分子化学课程在各专业的学分、学时分配为：高分子专业4学分/64学时，应化专业3学分/48学时，材料和化工专业均为 2 学分/32 学时。由于不同的专业课时量不同，再加上教学内容多、知识理论性强，学生难以理解透彻，什么样的教学体系和内容才能激发学生的学习兴趣是教学中亟待解决的重要问题。针对这个问题，我校高分子化学教学团队从大纲入手，针对不同的专业、不同的课时量修改具体的教学内容，完善教学要求，以达到在有限的时间内让学生尽可能多地掌握高分子化学的基本概念、基本理论，增强学生对该门课程的理解深度。我院选用潘祖仁主编的 高分子化学（第五版）为教材，并结合中国大学 MOOC 北京化工大学国家级优秀教学团队录制的 高分子化学 分章节视频资料，制定和完善了教学大纲。对课时少的专业重点突出缩聚和逐步聚合、自由基聚合、自由基共聚合、离子和配位聚合以及开环聚合的教学，对课时较为充裕的专业除进行以上内容的教学外，还适当增加了可控/活性自由基聚合、聚合物的化学反应以及不同拓扑结构聚合物的合成策略等教学内容。在教学内容改革方面注重引入学科前沿动态。传统的高分子化学课程只包含几大聚合的内容，理论性强，内容相对单调。授课教师必须结合当下学生的时代特点，充分利用互联网挖掘教学资源。考虑到我校本科生整体水平，英文网站的期刊浏览难度较大，我们在课堂上向学生推荐了高分子科学前沿、高分子科技、知识分子以及材料人等微信公众号，让学生通过关注公众号了解学科动态。这些公众号会及时将化学材料类尤其是高分子学科的国内外最新研究进展以中文的形式图文并茂地推送给读者，通过关注公众号拓宽了学生的知识面，激发了学生对本学科的学习热情。此外，在教学内容改革方面注重融入高分子材料与国防安全、国民经济发展的关系等相关思政元素。我校高分子化学教学团队制定了高分子化学课程思政价值塑造、能力培养、知识传授“三位一体”的教学目标，要求教师适时、适当地挖掘和提炼思政元素，培养学生的内在精神，实现全方位育人的教育目标5。2.2 教学方法与手段改革传统的课堂教学模式存在以下问题：（1）单一课堂教学模式很难满足和适应新时代的教学要求，学生容易疲倦；（2）过于抽象、理论化的教学内容很难激发学生的学习热情。教学不仅要让学生获取知识，还要让学生掌握获取知识的方法，提高解决问题的能力6。针对以上课堂教学中存在的问题，我们进行了以下教学方法和手段的改革。2.2.1 教学方法改革高分子化学教学改革是以课堂教学为主，采用线上线下混合式教学模式，基于微信与课件关联的雨课堂平台。在课堂教学中我们设计了以学生为主体的教学环节，将整个教学环节分为课前预习、课堂学习和课后复习三个步骤。（1）课前学生自主学习环节，除了书本内容，教师可以通过雨课堂向学生手机微信端推送学习任务。在这一环节中，教师可针对教学内容设置相应思考题，让学生在学习过程中进行思考并作答，培养学生的自我学习能力。学生在课前预习阶段如果存在无法理解的内容可及时反馈给教师，这样教师就可以在上课前搜集到学生自我学习的数据，然后根据学生预习的情况来确定课堂教学的重难点，合理分配课堂教学时间。（2）课堂教学环节，师生互动学习。在课堂教学过程中，教师首先通过思维导图对学生课前预习的内容进行梳理，然后针对重难点进行深入的讲解和分析，为及时了解学生对知识点的掌握情况，教师可以开启雨课堂弹幕模式让学生及时反馈，在每堂课结束时可以推送选择题或讨论题给学生作答。此外，根据教学内容可设置翻转课堂教学环节，让学生真正参与课堂教学，充分调动学生的学习兴趣和求知欲望。（3）课后学生复习环节，本质就是学生的深度学习阶段。陈丽娟等 “高分子化学”课程教学改革与实践 116 第 25 卷第 3 期遵义师范学院学报2023 年 6 月课后教师对教学内容进行梳理总结，形成文本或可视化课件上传到微信雨课堂，以方便学生课后复习，同时上传有关测试题，供学生在复习过程中自我检测，并鼓励学生积极搜索与教学内容相关的拓展读物、视频等发送给教师，互相讨论学习，教师也可以通过微信平台将学生转发的学习资料提供给更多的学生学习，以拓展知识面，进一步激发学生的学习热情和兴趣。2.2.2 教学手段改革在教学手段方面，我们借鉴了“类比教学”“口诀教学”“实物教学”等对较为抽象、理论性强的知识点进行处理，使其变得生动具体，从而提高学生的学习兴趣7-9。此外，充分利用现代信息技术开展课程教学，我们通过雨课堂平台加强了师生间的互动，通过雨课堂推送各种学习资料，例如Powerpoint、Flash动画以及相关的视频，MOOC 链接将课程中复杂、抽象的概念具体化、形象化地展现在学生面前，克服了课程内容抽象难懂、枯燥乏味的弊端，让学习变得更加轻松愉快。例如，在讲解配位聚合中聚合物的立构规整性对其性能的影响时，教师可以在网络上寻找相关视频推送给学生，比如央视网走近科学20170928 杜仲胶这一集就能很直观地让学生感受到结构对性能的影响。杜仲胶和天然橡胶的主要成分都是 1,4-聚异戊二烯，不同的是天然橡胶是顺式-1,4-聚异戊二烯结构，表现为橡胶的特性，而杜仲胶是反式-1,4-聚异戊二烯结构，表现出塑料的特性，两种天然高分子材料顺反异构的不同使得材料呈现出不同的性能特点，应用领域也不相同。通过视频不仅让学生了解了杜仲树、杜仲胶以及杜仲胶的应用，而且更深刻地理解了结构对材料性能的影响。通过这种形式可以让学生在比较轻松愉悦的状态下领会抽象概念的本质。2.2.3 注重理论与实践的结合高分子化学课程配套有高分子化学实验，但是目前我校的高分子化学实验多以验证性实验为主，学生更多的是按步骤进行实验，虽然学生的实验操作技能得到了提升，但是缺少主观的思考，不利于学生综合能力的培养。因此，我校高分子化学教学团队教师都积极指导学生申报大学生创新创业训练项目、研究性学习项目，带领学生到企业实习和短期学习交流，通过加强化学实验教学，培养了学生的操作技能，提高了教学质量，激发了学生学习的积极性10。2.3 考核方式的改革与创新在传统的考评中，学生往往通过机械性的记忆就可获得高分，但对知识点的理解并不是很透彻，这不利于学生创新思维能力的培养。我们改革原有考核方式，将平时成绩所占比例提高到 30%50%，强调学生平时的学习表现。平时成绩的评定可参考每次雨课堂推送习题、思考题或综合题的完成情况。与此同时，在期末考试试卷中适当增加一些综合性的题目，以锻炼学生的综合分析能力。3 课程教学改革效果分析高分子化学课程教学改革通过在我院的多年实践，得到了校内专家和学生的一致好评。校内专家评价：高分子化学课程改革能够与时俱进，基于我校学生的学习现状和学习特点，通过线上线下结合的方式扩大了课程学习容量，课堂设计清晰合理，通过结合现代发达的互联网技术丰富了课堂内容，加强了师生间的互动，有效地激发了学生的学习热情。学生评价：授课老师认真负责，课前推送预习资料，课上认真讲解，思路清晰，深入浅出，与同学们积极互动，重视课堂教学效果，课下推送复习思维导图和测试习题，方便同学复习，同学们学习主动性和积极性得到了加强，动手能力和创新能力都得到了提升。4 结论我校高分子化学教学团队针对高分子化学教学中存在的问题，结合当下学生的学习特点，进行了一系列的教学改革和实践，有效地调动了学生的学习积极性和学习热情。通过团队的不懈努力，学生对高分子化学基础知识和基本理论理解得更加深刻，学生的实验、实践能力得到了显著提升。参考文献：1潘祖仁.高分子化学(第五版)M.北京:化学工业出版社,2011.2何海峰,白瑞钦,刘蕾,等.高分子化学教学改革探索J.高分子通报,2019(12):79-83.3陈丽娟,陈新,闫叶寒.高分子化学 课程中“自动加速现象”的微课教学设计J.广东化工,2018,45(5):274-275.4陈丽娟,陈新,闫叶寒,等.有关“凝胶化现象”与“凝胶效应”问题的探讨J.江西化工,2018(1):4-6.5罗光晔.“课程思政”视角下高校思想政治教育优化建设研究J.遵义师范学院学报,2021(5):110-113.6陈丽东.对化学探究性教学的探讨J.遵义师范学院学报,2020,2(2):109-111.7刘伯军,吴广峰,张明耀,等.高分子化学 教学过程新教学模式探讨J.高分子通报,2020(2):72-75.8陈学刚.对比教学法在 高分子化学 教学中的运用J.高分子通报,2019(9):82-869梁爱辉,王志平,陈意.“双一流”背景下 高分子化学 教学的改革与探索J.高分子通报,2020(7):77-80.10陈永红.加强实验教学,提高教学质量J.遵义师范学院学报,2003(3):81-82.（责任编辑：朱彬）