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高分子化學(xué)論文:高分子化學(xué)實驗教學(xué)論文
1應(yīng)用型人才培養(yǎng)定位下高分子化學(xué)實驗教學(xué)改革
1.1教學(xué)理念上，注重調(diào)動學(xué)生自身主動性
應(yīng)用型人才培養(yǎng)的教學(xué)理念要求在繼承傳統(tǒng)教學(xué)優(yōu)勢的基礎(chǔ)上，大力創(chuàng)新教育觀念，堅持以學(xué)生為本，調(diào)動學(xué)生主動性［3］。作為一門實踐教學(xué)活動，高分子化學(xué)實驗教學(xué)要取得良好的教學(xué)效果，必然要更新教學(xué)理念。在應(yīng)用型人才培養(yǎng)定位下，我們確立了以學(xué)生為中心地位，尊重學(xué)生意愿，充分發(fā)揮學(xué)生能動性、積極性和創(chuàng)新性的教學(xué)理念。在教學(xué)過程中，讓學(xué)生占據(jù)課堂的主導(dǎo)地位，將教師的被動教變?yōu)閷W(xué)生的主動學(xué)，教師定位于學(xué)生實驗的組織者。教師的主要作用不是講解，而是組織學(xué)生主動思考、動手實驗。課堂上，教師不再用性的語言告訴學(xué)生，什么時候準(zhǔn)備實驗，選擇什么樣的試劑，而是把自己融入學(xué)生中，和學(xué)生一起討論和思考，學(xué)生由被動轉(zhuǎn)為主動，成為實驗教學(xué)的中心。鼓勵學(xué)生自己制定標(biāo)準(zhǔn)，自己確定實驗步驟，允許按自己設(shè)計的預(yù)習(xí)報告進(jìn)行實驗，如實記錄實驗現(xiàn)象和實驗數(shù)據(jù)，自己分析實驗過程中存在的問題及解決辦法。實驗結(jié)束，鼓勵學(xué)生自己點評，交流實驗過程，總結(jié)成功經(jīng)驗，分析失敗原因。
1．2在教學(xué)載體上，為學(xué)生提供充實的實驗材料
在教學(xué)過程中，教師工作的重點是為學(xué)生提供大量的學(xué)習(xí)資源，使學(xué)生處于一種可以選擇的、能滿足他們需求的自由實驗環(huán)境。通過開發(fā)《高分子化學(xué)實驗》課件增設(shè)多媒體教學(xué)內(nèi)容，將實驗項目、基本儀器操作使用等制作課件，并將課程資料上網(wǎng)，學(xué)生直接申請下載、預(yù)約實驗。通過多媒體實驗演示，讓學(xué)生在較短的時間內(nèi)，直觀的掌握更多的實驗內(nèi)容，節(jié)省了課堂時間，提高了授課的實效性，為學(xué)生的個性培養(yǎng)和自主學(xué)習(xí)創(chuàng)造了有利的條件。學(xué)生也可自行擬定設(shè)計課題，學(xué)生自己查閱資料，預(yù)約教師進(jìn)入實驗室進(jìn)行指導(dǎo)。對學(xué)生自己設(shè)計的或自帶課題的實驗，只要所設(shè)計的實驗方案合理、實驗條件許可，就允許進(jìn)入實驗室開展實驗，讓學(xué)生成為實驗的主人。上述課程改革，《高分子化學(xué)實驗》課程已被評為校級精品課程。另一方面，逐漸開放實驗室和儀器設(shè)備。常用的玻璃儀器由學(xué)生自己保管。大型儀器，如紅外光譜、元素分析、激光粒徑測定儀、X射線衍射儀、掃描電鏡等為學(xué)生全部免費(fèi)開放，學(xué)生通過提前預(yù)約，可對實驗中制備的化合物隨時進(jìn)行分析表征。
1．3改革教學(xué)內(nèi)容，增設(shè)綜合性和設(shè)計性實驗
為了增強(qiáng)學(xué)生的實踐能力和獨立思考能力，在教學(xué)中注重理論與實踐相結(jié)合，結(jié)合高分子化學(xué)的基本問題，將科研成果轉(zhuǎn)化為可供學(xué)生實驗的教學(xué)內(nèi)容改革教學(xué)內(nèi)容，重新編寫《高分子化學(xué)實驗》教學(xué)大綱和實驗指導(dǎo)書，刪除了部分內(nèi)容陳舊的驗證性和基礎(chǔ)性實驗，增設(shè)綜合性、探索性和設(shè)計性實驗，確保實驗教學(xué)內(nèi)容的先進(jìn)性、新穎性。通過精選實驗內(nèi)容使學(xué)生加深對所學(xué)理論知識的認(rèn)識，了解高分子化學(xué)領(lǐng)域的飛速發(fā)展和高分子材料在人們的日常生活和高科技領(lǐng)域中的應(yīng)用，為學(xué)生將來走向工作崗位奠定基礎(chǔ)。在教學(xué)內(nèi)容上，不設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)答案，挑選應(yīng)用性和綜合性強(qiáng)的實驗。將傳統(tǒng)的單純“灌注式”理論教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)?教學(xué)－文獻(xiàn)查找－文獻(xiàn)綜述－匯報交流－自主實驗"的多環(huán)節(jié)、多方式、互動性、研究性、開放式教學(xué)。如實驗內(nèi)容上增選“聚乙烯醇的縮醛化制備膠水”的實驗。此實驗應(yīng)用性很強(qiáng)，讓學(xué)生通過實驗親身感受高分子化學(xué)的重要意義和實用價值，增強(qiáng)學(xué)生實際動手能力。學(xué)生在實驗中表現(xiàn)出濃烈的興趣，相互之間探討實驗的工藝過程和應(yīng)該注意的事項，對制備的膠水質(zhì)量互相比較并查找原因，收到了良好的教學(xué)效果。在"苯乙烯分散聚合的實驗"中，對同一單體選用不同的分散劑，包括有機(jī)分散劑、無機(jī)分散劑及復(fù)合分散劑。通過改變引發(fā)劑用量、攪拌速度等，使不同組的學(xué)生在不同的聚合條件下進(jìn)行實驗，然后將實驗結(jié)果進(jìn)行比較、討論和總結(jié)。對于設(shè)計性和研究性實驗，教師提前一周告知實驗內(nèi)容，提供部分參考目錄，供學(xué)生查閱。學(xué)生自己設(shè)計出可行性的實驗方案，經(jīng)教師批準(zhǔn)后進(jìn)行實驗。目前已開設(shè)的設(shè)計性和研究性實驗都是以高分子領(lǐng)域中的近期研究成果并結(jié)合本院教師的科研項目與科研經(jīng)驗開設(shè)的，如"溫度和pH值敏感性水凝膠的制備及對藥物的釋放性能"、"無皂乳液聚合制備核－殼結(jié)構(gòu)聚合物"等。設(shè)計性和研究性實驗的開設(shè)，能夠充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性。使學(xué)生把自己所學(xué)的理論知識、書面知識和科學(xué)研究緊密相結(jié)合，提高了學(xué)生對于科學(xué)研究的認(rèn)識，同時激發(fā)和促進(jìn)了學(xué)生的科研興趣。
1．4考核方式上，采取組合式考核，提高實驗教學(xué)效果
實驗考核是實驗教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，是激勵學(xué)生學(xué)習(xí)和鞏固知識、檢查教學(xué)效果、改革教學(xué)方法的重要手段。多年來，我校沿襲的高分子化學(xué)實驗考核辦法是實驗報告和期末理論筆試各占50%。該考核方法導(dǎo)致學(xué)生對實驗預(yù)習(xí)、實驗操作重視程度不夠，考試前死記理論知識，綜合實踐能力薄弱。在應(yīng)用型型人才培養(yǎng)的要求下，我們改革了傳統(tǒng)的實驗考核方法，建立了平時成績、實驗操作考核和筆試相結(jié)合的新型考核模式，使實驗課的考核和評價能夠更加科學(xué)化和合理化。在高分子化學(xué)實驗的考核過程中，采取平時考核和實驗考試考核相結(jié)合的辦法。平時考核側(cè)重于對學(xué)生平時學(xué)習(xí)情況的評價，包括實驗預(yù)習(xí)、實驗操作、實驗記錄、實驗報告等內(nèi)容。實驗考試考核既要考查學(xué)生的實驗基本操作和綜合運(yùn)用能力又要檢驗學(xué)生掌握的理論知識?？荚囍敖處熢O(shè)定合理的考核內(nèi)容，包括在規(guī)定時間內(nèi)完成一個完整的實驗和理論抽查。實驗考試時，將學(xué)生每4～5人一組進(jìn)行分批考試，通過考察學(xué)生的基本實驗操作，實驗方案、儀器安裝、結(jié)果處理以及產(chǎn)品質(zhì)量等，考查學(xué)生掌握實驗技能情況。實驗結(jié)束后，教師根據(jù)實驗過程的條理性、實驗操作情況以及實驗結(jié)果對學(xué)生實驗考試進(jìn)行評分。操作考試結(jié)束后，針對實驗過程中的理論知識隨機(jī)抽查3～5個簡答題，考察學(xué)生對知識的掌握情況。通過平時考核和實驗考試考核相結(jié)合的方式，能科學(xué)有效地對學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)效果評定，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。
2結(jié)語
經(jīng)過近幾年的改革與探索，高分子化學(xué)實驗教學(xué)堅持將知識傳授、能力培養(yǎng)、素質(zhì)提高協(xié)調(diào)發(fā)展的實驗教學(xué)理念，對實驗課程進(jìn)行了改革和探索，較好的形成了有利于培養(yǎng)學(xué)生綜合實踐能力和研究創(chuàng)新思維的實驗教學(xué)體系。
作者：李桂英 郭磊 蒙延峰 陳厚 單位：魯東大學(xué)
高分子化學(xué)論文:高分子化學(xué)實驗論文
1培養(yǎng)環(huán)保與安全意識的必要性
現(xiàn)在的大學(xué)生多數(shù)為獨生子女，在成長過程中，父母更多地注重他們的文化課學(xué)習(xí)，忽略了對其動手能力和責(zé)任心的培養(yǎng)；而中小學(xué)在這方面的重視程度也不夠，導(dǎo)致部分學(xué)生動手能力較差，責(zé)任心不強(qiáng)。在實驗過程中一方面表現(xiàn)為緊張、不敢操作；另一方面表現(xiàn)出對有毒有害物質(zhì)的回收處理認(rèn)識不夠，沒有環(huán)保意識，對水、電、易燃易爆等危險化學(xué)品的使用不當(dāng)，安全意識淡薄。高分子化學(xué)實驗過程中，必然要接觸有機(jī)溶劑，易燃易爆、有毒有害物質(zhì)，防火、防爆、防中毒、防止環(huán)境污染是學(xué)生時刻需要注意的問題。只有具備環(huán)保意識和安全意識，在實驗過程中具有強(qiáng)烈的責(zé)任心，才能防止環(huán)境污染現(xiàn)象的出現(xiàn)和安全事故的發(fā)生。高分子化學(xué)實驗正是培養(yǎng)學(xué)生這兩種意識的有效途徑。因此，我校教師在高分子化學(xué)實驗教學(xué)中采取了多種方式對學(xué)生進(jìn)行環(huán)保與安全意識培養(yǎng)。
2環(huán)保意識培養(yǎng)
2.1在實驗教學(xué)中培養(yǎng)環(huán)保意識
北京的霧霾天氣，使身在其中的人們深切體會到惡劣環(huán)境對自身的不利影響。伴隨著工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的快速發(fā)展，大量化學(xué)污染物進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)，對全球生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重危害，給人類生存帶來巨大威脅。因此，環(huán)境問題越來越受到重視，對“三廢”的處理提出了更高的要求。在現(xiàn)有條件下，與高分子化學(xué)有關(guān)的生產(chǎn)不可能避免使用有毒有害物質(zhì)，因此，對學(xué)生進(jìn)行環(huán)保教育至關(guān)重要。高分子化學(xué)實驗教學(xué)是對學(xué)生進(jìn)行環(huán)保教育的有效途徑，不僅要培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、分析和解決問題能力，還要重視傳授環(huán)保知識，使學(xué)生有機(jī)會、有能力利用所學(xué)知識，處理實驗中產(chǎn)生的有毒有害物質(zhì)，主動參與到環(huán)境保護(hù)工作中，增強(qiáng)學(xué)生的環(huán)保意識。
2.2加強(qiáng)污染物的回收管理
在高分子化學(xué)實驗中，常會用到有毒有害、易燃易爆的試劑，較大限度減少污染物排放是師生共同的責(zé)任。實驗教師要對學(xué)生實驗過程中產(chǎn)生的廢棄物進(jìn)行嚴(yán)格管理，以增強(qiáng)學(xué)生的環(huán)保意識。實驗過程中，要求學(xué)生將所有有害物質(zhì)回收到指定的回收瓶中，對不能再利用的廢液進(jìn)行無害化處理，對能再利用的進(jìn)行提純、重復(fù)使用，減少有害物質(zhì)排放。如果在實驗過程中有有害氣體生成，則實驗必須在通風(fēng)櫥中進(jìn)行，并對有害氣體進(jìn)行無害化處理后再排放。實驗教師必須對實驗過程進(jìn)行監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)問題及時解決，并提醒全體學(xué)生注意。通過一系列的措施，學(xué)生的環(huán)保意識不斷增強(qiáng)，處理有害物質(zhì)的能力也不斷提高。
2.3采用小量、半微量實驗
高分子化學(xué)實驗使用的很多是易燃和毒性較大的藥品，在實驗過程中可能會產(chǎn)生一些對人體和環(huán)境有害的物質(zhì)，因此，盡可能減少實驗中的“三廢”排放量至關(guān)重要。高分子化學(xué)基礎(chǔ)實驗旨在培養(yǎng)學(xué)生的操作能力和觀察能力，要求實驗現(xiàn)象明顯。實踐證明，采用小量實驗可以滿足這兩方面的需要。當(dāng)學(xué)生具備基本操作技能后，復(fù)雜合成實驗可以采用半微量法進(jìn)行。這樣既達(dá)到了實驗?zāi)康?，又?jié)約了藥品，縮短了實驗時間，減少了“三廢”的產(chǎn)生，減輕了對環(huán)境的污染。
2.4將環(huán)保能力列為考核內(nèi)容
對學(xué)生每次實驗中試劑取用情況、廢棄物回收處理情況、有害氣體處理情況進(jìn)行記錄，并記入平時成績。在學(xué)期中的實驗筆試中加入廢棄化學(xué)物品的無害化處理方法內(nèi)容；在實驗操作考試中，安排廢棄物處理實驗，以抽簽方式確定考題，考試內(nèi)容有：廢棄單體和聚合物的處理，高濃度有機(jī)溶劑的處理，酸、堿廢液的處理，洗滌廢液的處理等。
3安全意識的培養(yǎng)
3.1安全教育貫穿教學(xué)始終
首先，在理論教學(xué)中進(jìn)行安全意識教育。比如，講解緒論時，在介紹高分子化合物的合成特點和物理性質(zhì)后，及時舉例說明一些低燃點常用物質(zhì)，如烷烴、乙醚、乙醇、丙酮、過氧化物等易燃易爆物質(zhì)，告知使用時要注意防火、防爆。隨著教學(xué)的深入，逐步強(qiáng)化實驗安全教育，介紹常用化合物（如苯、甲苯、二甲苯、硝基苯、甲醛、苯酚等）的毒害性及使用注意事項，為實驗教學(xué)做好準(zhǔn)備。其次，在實驗教學(xué)中加強(qiáng)安全教育。在及時節(jié)實驗課上，采用講解、演示等教學(xué)方式，專門進(jìn)行安全教育，強(qiáng)調(diào)水、電、易燃易爆物質(zhì)、有毒有害物質(zhì)的安全使用和事故處理辦法。隨著實驗的進(jìn)行，要求學(xué)生在每次實驗課之前，必須弄清楚與實驗有關(guān)物質(zhì)的物理性質(zhì)和注意事項；實驗課中，實驗教師檢查并確認(rèn)學(xué)生的實驗裝置沒有錯誤后，學(xué)生方可繼續(xù)進(jìn)行實驗；當(dāng)學(xué)生的實驗裝置或操作方法有誤時，可以請其他組的學(xué)生指出并糾正錯誤，以加深學(xué)生印象，有效防止類似錯誤的發(fā)生。
3.2利用多媒體課件輔助教學(xué)
為有效提高教學(xué)和安全教育效果，實驗教師還制作了多媒體課件供學(xué)生學(xué)習(xí)。比如基本操作中的“單體的精制”，需根據(jù)被精制單體的沸點選擇熱源，要求蒸餾時不能將燒瓶中液體蒸干。由于實驗課時有限，低沸點物質(zhì)的蒸餾和高沸點物質(zhì)的蒸餾不能都在課上進(jìn)行。雖然教師在課上對此進(jìn)行了多次強(qiáng)調(diào)，但還是有很多學(xué)生在蒸餾操作中習(xí)慣性選擇及時次蒸餾時使用的熱源，而不考慮被蒸餾組分的沸點。還有些學(xué)生不知道何時停止蒸餾，往往一直將液體蒸干。利用多媒體輔助教學(xué)可以解決以上問題。學(xué)生可以在多媒體課件上看到不同熱源的選擇方法和蒸餾過程，也可以看到錯誤操作所造成的危害。通過多媒體輔助教學(xué)，學(xué)生在這方面犯的錯誤明顯減少了。
3.3將安全意識納入考核范圍
為引起學(xué)生對實驗安全性的高度重視，我們將實驗安全內(nèi)容納入考核范圍，考核內(nèi)容包括物質(zhì)的物理、化學(xué)性質(zhì)查閱，實驗裝置的安裝，實驗操作，化學(xué)試劑的安全量取，溶劑及產(chǎn)品的回收，實驗結(jié)束后水、電關(guān)閉。此外，在學(xué)期中安排一次實驗筆試考試，考試內(nèi)容包含安全操作注意事項和違規(guī)操作可能產(chǎn)生的后果；學(xué)期末安排一次實驗操作考試，考試內(nèi)容包括實驗裝置的搭建及易燃試劑的安全使用，反應(yīng)過程中產(chǎn)生的有毒氣體的處理方法等。教師在考前將要制備的目標(biāo)產(chǎn)物告訴學(xué)生，實驗方案和制備過程由學(xué)生獨自完成，一組學(xué)生（20人左右）由兩位教師監(jiān)考，給出操作考試成績。通過以上改革，學(xué)生的安全意識普遍增強(qiáng)，實驗教學(xué)進(jìn)行到中期時，已經(jīng)看不到學(xué)生在實驗結(jié)束后不切斷電源、用明火提純易燃單體、用過的溶劑不回收等現(xiàn)象了。
4結(jié)語
通過在高分子化學(xué)實驗教學(xué)中進(jìn)行環(huán)保與安全意識培養(yǎng)，學(xué)生在實驗過程中的責(zé)任心明顯增強(qiáng)，處理問題的能力也顯著提高。然而，為了培養(yǎng)出具有更高素質(zhì)、更強(qiáng)責(zé)任心的人才，高分子化學(xué)實驗教學(xué)改革還需不斷深入。
作者：張宜欣 劉永紅 古同男 單位：首都醫(yī)科大學(xué)燕京醫(yī)學(xué)院
高分子化學(xué)論文:影響高分子化學(xué)的歷史故事論文
一、導(dǎo)電高分子的發(fā)現(xiàn)
導(dǎo)電高分子的發(fā)現(xiàn)充滿了戲劇性。1967年，白川英樹的研究生做實驗時錯用了一千倍的催化劑，加上攪拌器湊巧停止，在溶液表面生成了銀色的薄膜狀物。白川英樹以此為切入點，進(jìn)行了深入細(xì)致的研究，終于發(fā)現(xiàn)制備膜狀聚乙炔的有效方法。1975年，美國的Macdiarmid教授偶然見到白川英樹的金屬光澤的膜狀聚乙炔后，立即邀請他去美國與Heeger合作研究。后來，三人一起獲得了2000年諾貝爾化學(xué)獎，也被傳為佳話。與硝酸纖維素、炭黑增強(qiáng)橡膠等發(fā)現(xiàn)一樣，聚乙炔膜的發(fā)現(xiàn)也是“偶然的”。這個故事也教育我們合作的重要性“。這是我的idea，說出去會不會被別人學(xué)去了？”具有知識保護(hù)意識固然重要，合作交流能夠更快、更有效地促進(jìn)研究的發(fā)展，科研中需要有團(tuán)隊精神。
二、Crothers與尼龍66
深受女士喜愛的尼龍襪無疑是引出縮聚反應(yīng)的例子。尼龍襪在全美首次發(fā)售時，每人限購一雙，500萬雙當(dāng)天告罄，沒有買到尼龍襪的人在裸腿上畫紋路冒充絲襪。那么引起如此轟動的商品是如何制造出來的？這個問題吊起了學(xué)生的胃口，他們對相應(yīng)的知識特別用心。1928年，杜邦公司成立了基礎(chǔ)化學(xué)研究所，Crothers受聘擔(dān)任該所的負(fù)責(zé)人，并決心利用二元醇和二元酸的縮聚來支持當(dāng)時剛剛提出的高分子學(xué)說。在實驗中，同事偶然發(fā)現(xiàn)熔融的聚酯可以抽絲，Crothers意識到這是紡絲原料的特性，并展開了大量的研究?？朔鞣N困難后，最終得到了尼龍66纖維。尼龍66的出現(xiàn)不僅有力的支持了高分子學(xué)說，也深入改變了人們的生活。尼龍的發(fā)現(xiàn)離不開Crothers。同樣讓人稱道的還有杜邦公司，能夠在經(jīng)濟(jì)大蕭條時期拿出一筆巨款支持沒有明確應(yīng)用目的的基礎(chǔ)研究，需要敏銳的眼光和巨大的勇氣。注重基礎(chǔ)研究，在今天也有著重要的借鑒意義。
三、塑料之父———Baekeland
作為及時種人造聚合物———酚醛樹脂的發(fā)明者，Baekeland是一個傳奇人物。他21歲就獲得了博士學(xué)位，專利意識非常強(qiáng)。發(fā)明Velox相紙后，故意在專利中省略一兩步。結(jié)果柯達(dá)公司不得不兩次出資購買。在發(fā)明酚醛樹脂后，Baekeland及時申請了專利（僅比同行早24小時），也得到了塑料之父之稱。Baekeland的幸運(yùn)和知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)意識讓人感嘆不已。酚醛樹脂的發(fā)明也是一個成功的科研案例。Baekeland敏銳地意識到絕緣材料在剛剛興起的電力工業(yè)中的巨大市場，將研究目標(biāo)確定為尋找天然絕緣材料的替代品。他沒有立即進(jìn)行實驗，先是充分進(jìn)行了文獻(xiàn)調(diào)研。發(fā)現(xiàn)早在1872年德國化學(xué)家Vaeyer曾把苯酚和甲醛混合產(chǎn)生一種樹脂狀物質(zhì)，指出在實驗中應(yīng)防止它的產(chǎn)生。Baekeland反其道而行之，加熱加壓來加快反應(yīng)，得到琥珀樣的樣品，并最終掌握了酚醛樹脂的制備方法。他于1907年申請了專利，這年也被視為塑料元年。這個故事充分說明了科學(xué)研究的選題和文獻(xiàn)調(diào)研的重要性，在閱讀文獻(xiàn)時要注意批判性閱讀，不迷信已有的解釋。
四、配位聚合和Ziegler-Natta
1953年Ziegler在用乙基鋁使乙烯加成的一次偶然失敗中發(fā)現(xiàn)，鎳會抑制反應(yīng)進(jìn)行，其他過渡金屬也有類似作用。他給博士生Breil的論文題目是“系統(tǒng)地實驗整個周期表的元素”來對這一作用進(jìn)行研究！有趣的是，最終研究得到了一種能使乙烯迅速聚合成為高分子量聚乙烯的催化劑。事實恰好與預(yù)料的相反，這充分說明，和預(yù)期不同的結(jié)果不見得是壞結(jié)果！Natta的成功無疑是跟蹤世界研究前沿的結(jié)果。他在Ziegler催化劑研究之初就派人過去接受指導(dǎo)。在用改進(jìn)后的催化劑進(jìn)行了丙烯聚合后，Natta發(fā)現(xiàn)它含有高結(jié)晶部分，敏銳地“把新的結(jié)晶聚合物的結(jié)構(gòu)歸之于主鏈或至少相當(dāng)長部分的主鏈上的不對稱碳原子都采取了相同的構(gòu)型”。Natta文章因未披露催化劑的本質(zhì)這一關(guān)鍵問題，初審被拒稿。而作為編輯的Flory則意識到了文章不尋常的意義，更改了裁決才使得文章得以發(fā)表。與Ziegler-Natta的成功相對的是，1943年Fischer希望能找到使乙烯聚合成潤滑油的方法，發(fā)現(xiàn)“當(dāng)三氯化鋁與四氯化鈦并用作催化劑時，液態(tài)產(chǎn)物減少而有利于生成固態(tài)物”，因此似乎是失望多于希望。另外，Ziegler的學(xué)生Wesslan制備聚丙烯后，發(fā)現(xiàn)物質(zhì)的熔點高于聚乙烯，他肯定自己錯了，他不相信支化會提高石蠟烴的熔點。他沒有認(rèn)識到熔點升高的意義。這兩個故事也從反面再次印證了如何看待實驗中的意外。高分子史上還有更多的歷史故事，如“的確良”（滌綸），田中耕一發(fā)現(xiàn)質(zhì)譜離子化新方法，聚四氟乙烯和高壓聚乙烯的發(fā)現(xiàn)等。在高分子化學(xué)教學(xué)中適當(dāng)穿插相應(yīng)的歷史故事，不僅可以增加課堂的趣味性，還有助于學(xué)生了解科學(xué)家思考問題的方式，學(xué)習(xí)他們成功的經(jīng)驗和失敗的教訓(xùn)，培養(yǎng)學(xué)生思考研究的能力。
五、結(jié)語
要強(qiáng)調(diào)的是，故事可以有適當(dāng)?shù)乃囆g(shù)處理，但不應(yīng)違背歷史和科學(xué)常識。如有文章這樣介紹導(dǎo)電高分子“樓道角落里的一堆既像塑料又閃著銀光的薄膜吸引了艾倫教授的注意了。當(dāng)他好奇地詢問陪同的白川教授時，對方不以為然地回答：這只是一堆廢品，毫無科學(xué)價值”。該描述對百川英樹有失公允，引用后會給學(xué)生錯誤的印象。充分利用網(wǎng)絡(luò)資源對故事進(jìn)行甄別，可以避免這種事情的發(fā)生。
作者：紀(jì)仕辰 沈星燦 單位：廣西師范大學(xué)化學(xué)與藥學(xué)學(xué)院 廣西師范大學(xué)藥用資源化學(xué)與藥物分子工程重點實驗室
高分子化學(xué)論文:高分子化學(xué)分析論文
一、高分子化學(xué)的內(nèi)涵
1．何為高分子化學(xué)
顧名思義，高分子就是相對分子質(zhì)量很高的分子，它是高分子化合物的簡稱。高分子化合物，又稱聚合物或高聚物，是結(jié)構(gòu)上由重復(fù)單元（低分子化合物—單體）連接而成的高相對分子質(zhì)量化合物。高分子的相對分子質(zhì)量非常的大，小到幾千，大到幾百萬、上千萬的都有。我們有時將相對分子質(zhì)量較低的高分子化合物叫低聚物。高分子化學(xué)作為化學(xué)的一個分支，同樣也是從事制造和研究分子的科學(xué)，但其制造和研究的對象都是大分子，即由若干個原子按一定規(guī)律重復(fù)地連接成具有成千上萬甚至上百萬質(zhì)量的、較大伸直長度可達(dá)毫米量級的長鏈分子，稱為高分子、大分子或聚合物。
2．高相對分子質(zhì)量與高強(qiáng)度
相對分子質(zhì)量和物質(zhì)的性質(zhì)是密切相關(guān)的，是決定物質(zhì)性質(zhì)的一個重要因素。只有相對分子質(zhì)量高的化合物才有一定的機(jī)械力學(xué)性能，才能作為材料使用。例如乙烷、辛烷、廿烷、聚乙烯、超高分子量聚乙烯，都是直鏈的烷烴化合物，但是分子量變化很大，其機(jī)械力學(xué)性能因而也有極大的區(qū)別。
3．高分子科學(xué)的主要內(nèi)容
既然高分子化學(xué)是制造和研究大分子的科學(xué)，對大分子的反應(yīng)和方法的研究，顯然是高分子化學(xué)最基本的研究內(nèi)容。高分子科學(xué)不僅是研究化學(xué)問題，也是一門系統(tǒng)的科學(xué)。高分子科學(xué)的主要內(nèi)容有：如何將低分子化合物連
接成高分子化合物，即聚合反應(yīng)的研究。高分子化合物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系。不同性質(zhì)的高分子，其結(jié)構(gòu)必然是不同的。為了得到不同性質(zhì)的高分子，就要去合成具有特殊結(jié)構(gòu)的高分子。
二、高分子材料化學(xué)的應(yīng)用
材料是人類社會文明發(fā)展階段的標(biāo)志，是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。它是指經(jīng)過某種加工，具有一定結(jié)構(gòu)、組分和性能，并可應(yīng)用于一定用途的物質(zhì)。上世紀(jì)半導(dǎo)體硅、高集成芯片、高分子材料的出現(xiàn)和廣泛應(yīng)用，把人類由工業(yè)社會推向信息和知識經(jīng)濟(jì)社會?？梢哉f某一種新材料的問世及其應(yīng)用，往往會引起人類社會的重大變革，材料是人類文明的重要標(biāo)志。如果說現(xiàn)在人人離不開高分子材料，家家離不開高分子材料，處處離不開高分子材料，是一點也不過分的。高分子化合物的最主要的應(yīng)用是以高分子材料的形式出現(xiàn)的，高分子材料包括了塑料、纖維、橡膠三大傳統(tǒng)合成材料，另外許多精細(xì)化工材料也都是高分子材料。
及時，塑料：一類是通用塑料，如容器、管道、家具、薄膜、鞋底與泡沫塑料等等；另一類叫工程塑料，其強(qiáng)度大，如汽車零部件、保險杠、洗衣機(jī)內(nèi)的滾筒、電器的外殼等。
第二，纖維：人們開發(fā)出聚酯、尼龍、腈綸、維尼綸等高分子化合物，通過不同的加工，生產(chǎn)出了各種纖維制品，極大地滿足著人類的需要。
第三，橡膠：天然橡膠的種類和品質(zhì)都受到很大的限制，于是科學(xué)家們不斷開發(fā)出了各種人造橡膠，如丁苯橡膠、丁腈橡膠、乙丙橡膠、氟橡膠、硅橡膠等。
第四，精細(xì)化工：比如使得我們的世界變得豐富多彩的各種涂料產(chǎn)品，如家具漆、內(nèi)外墻乳膠漆、汽車漆、飛機(jī)漆等。女孩子用的指甲油，使牙齒變白的增白劑也都是涂料。還有萬能膠、建筑用膠、醫(yī)用膠、結(jié)構(gòu)膠等黏合劑，以及各種吸水樹脂等都是高分子產(chǎn)品。三、高分子化學(xué)與高科技的結(jié)合
當(dāng)今社會，人們將能源、信息和材料并列為新科技革命的三大支柱，而材料又是能源和信息發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。自從合成有機(jī)高分子材料的那24小時起，人們始終在不斷地研究、開發(fā)性能更優(yōu)異、應(yīng)用更廣泛的新型材料，來滿足計算機(jī)、光導(dǎo)纖維、激光、生物工程、海洋工程、空間工程和機(jī)械工業(yè)等尖端技術(shù)發(fā)展的需要。高分子材料向高性能化、功能化和生物化方向發(fā)展，出現(xiàn)了許多產(chǎn)量低、價格高、性能優(yōu)異的新型高分子材料。
隨著生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，許多具有特殊功能的高分子材料也不斷涌現(xiàn)出來，如分離材料、光電材料、磁性材料、生物醫(yī)用材料、光敏材料、非線性光學(xué)材料等等。功能高分子材料是高分子材料中最活躍的領(lǐng)域，下面簡單介紹特種高分子材料：功能高分子是指當(dāng)有外部刺激時，能通過化學(xué)或物理的方法做出相應(yīng)反應(yīng)的高分子材料；高性能高分子則是對外力有特別強(qiáng)的抵抗能力的高分子材料。它們都屬于特種高分子材料的范疇；特種高分子材料是指帶有特殊物理、力學(xué)、化學(xué)性質(zhì)和功能的高分子材料，其性能和特征都大大超出了原有通用高分子材料（化學(xué)纖維、塑料、橡膠、油漆涂料、粘合劑）的范疇。
及時，力學(xué)功能材料：強(qiáng)化功能材料，如超高強(qiáng)材料、高結(jié)晶材料等；)彈性功能材料，如熱塑性彈性體等。
第二，化學(xué)功能材料：分離功能材料，如分離膜、離子交換樹脂、高分子絡(luò)合物等；反應(yīng)功能材料，如高分子催化劑、高分子試劑；生物功能材料，如固定化酶、生物反應(yīng)器等。
第三，生物化學(xué)功能材料：人工臟器用材料，如人工腎、人工心肺等；高分子藥物，如藥物活性高分子、緩釋性高分子藥物、高分子農(nóng)藥等；生物分解材料，如可降解性高分子材料等。
可以預(yù)計，在今后很長的歷史時期中，特種與功能高分子材料研究將代表了高分子材料發(fā)展的主要方向。
四、高分子化學(xué)的可持續(xù)發(fā)展
研究高分子合成材料的環(huán)境同化，增加循環(huán)使用和再生使用，減少對環(huán)境的污染乃至用高分子合成材料治理環(huán)境污染，也是21世紀(jì)中高分子材料能否得到長足發(fā)展的關(guān)鍵問題之一。比如利用植物或微生物進(jìn)行有實用價值的高分子的合成，在環(huán)境友好的水或二氧化碳等化學(xué)介質(zhì)中進(jìn)行化學(xué)合成，探索用前面提到的化學(xué)或物理合成的方法合成新概念上的可生物降解高分子，以及用合成高分子來處理污水和毒物，研究合成高分子與生態(tài)的相互作用，達(dá)到高分子材料與生態(tài)環(huán)境的和諧等。顯然這些都是屬于21世紀(jì)應(yīng)當(dāng)開展的綠色化學(xué)過程和材料的研究范疇。
摘要：高分子化學(xué)是研究高分子化合物的合成、化學(xué)反應(yīng)、物理化學(xué)、物理、加工成型、應(yīng)用等方面的一門新興的綜合性學(xué)科。那么，高分子化學(xué)具體內(nèi)容及高分子與生活、高科技的發(fā)展關(guān)系如何呢？以下作簡單介紹。
高分子化學(xué)論文:論高分子化學(xué)教育機(jī)制建設(shè)
為保障實驗的順利進(jìn)行,我們會讓學(xué)生展開“往期問題”討論,將往屆學(xué)生實驗室遇到的實驗現(xiàn)象展現(xiàn)給大家:(1)預(yù)聚階段產(chǎn)生氣泡,難以排出;(2)澆模時進(jìn)入氣泡;(3)低溫反應(yīng)階段出現(xiàn)產(chǎn)品與模脫離的情況;(4)后聚合的高溫反應(yīng)階段,出現(xiàn)氣泡,甚至爆聚。學(xué)生圍繞實驗現(xiàn)象展開討論,討論結(jié)束后教師進(jìn)行總結(jié):(1)預(yù)聚反應(yīng)時,粘度增大,不要劇烈搖晃錐形瓶,否則會造成空氣摻入,形成很多氣泡;(2)澆模速度要慢,讓流體沿器壁緩慢、連續(xù)流入模內(nèi);(3)預(yù)聚時間要足夠長,否則后聚合時因產(chǎn)品收縮率較大,會造成與壁面脫離的情況;(4)低溫反應(yīng)時間要足夠長,消除凝膠效應(yīng),否則高溫反應(yīng)時,會出現(xiàn)氣泡,甚至爆聚。制備“人工琥珀”時,為防止產(chǎn)品產(chǎn)生氣泡,應(yīng)注意:(1)物件應(yīng)充分干燥,否則后聚合時會有水氣及氣泡產(chǎn)生,影響產(chǎn)品外觀;(2)物件表面要用單體或預(yù)聚物充分浸潤,否則澆模時表面極易殘留氣泡。此外,不要選取膨脹比相差過大的產(chǎn)品,否則高溫處理時會造成產(chǎn)品或模具開裂。為了體現(xiàn)材料的應(yīng)用性,對該實驗進(jìn)行了改進(jìn),擴(kuò)展內(nèi)容為透光率的測定。學(xué)生在學(xué)習(xí)理論知識時,已經(jīng)知道聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)被稱作有機(jī)玻璃,但是到底它的透光率和真的玻璃相比如何呢?帶著這種疑問,學(xué)生的學(xué)習(xí)的主動性提高,學(xué)習(xí)效果提高,我們的教學(xué)效果也可得到大大的提升。為了保障所得透光率數(shù)據(jù)的可比性,有機(jī)玻璃的透光率是使用分光光度計、根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T2680-94《建筑玻璃———可見光透過比、太陽光直接透射比、太陽能總透射比、紫外線透射比及有關(guān)玻璃參數(shù)的測定》對“可見光透過比”進(jìn)行測定的。實驗測得PMMA的透光率大都在86~92%,與市場產(chǎn)品的值所提的高達(dá)93%相接近。
個別產(chǎn)品透光率較低,原因主要有:(1)表面收縮造成壁面不平;(2)模具夾層厚度上下不一致;(3)表面硬度不夠,因擦拭造成劃痕。與工業(yè)生產(chǎn)相結(jié)合,展現(xiàn)材料生產(chǎn)全過程基礎(chǔ)性實驗與工業(yè)生產(chǎn)相結(jié)合,開設(shè)綜合性實驗。綜合實驗要求學(xué)生完成從原料準(zhǔn)備到產(chǎn)品檢測全過程,提高學(xué)生的綜合能力,尤其是工程實踐能力。如“線形酚醛樹脂的制備”實驗項目,根據(jù)金光集團(tuán)酚醛泡沫恒溫板的生產(chǎn)工藝進(jìn)行了改進(jìn),擴(kuò)展為“發(fā)泡用酚醛樹脂的制備及性能檢測”。作為發(fā)泡用酚醛樹脂,樹脂合成后,學(xué)生不再進(jìn)行常規(guī)的粘度測定和固含量測定,而重點進(jìn)行發(fā)泡起發(fā)時間和固化時間測定。在25℃,稱取酚醛樹脂50g,將乳化劑(有機(jī)硅泡沫穩(wěn)定劑)2g和發(fā)泡劑(正戊烷)2g加入到酚醛樹脂中,用機(jī)械攪拌器攪拌1min,然后加入固化劑(對甲苯磺酸∶磷酸∶水=5∶3∶2)8g,同時用秒表開始計時,攪拌30s。一般所得酚醛樹脂室溫下發(fā)泡起發(fā)時間70~200s,固化時間3~10min。普通高化實驗無非就是高分子材料的合成,要求學(xué)生掌握高分子材料的合成工藝。該實驗在原有合成實驗基礎(chǔ)上,增加了“泡沫塑料的成型”工藝學(xué)的內(nèi)容,使學(xué)生掌握了利用低沸點發(fā)泡劑液體蒸發(fā)氣化而使聚合物發(fā)泡的方法[5],即物理發(fā)泡法。實驗技術(shù)講座中對泡沫塑料的發(fā)泡方法進(jìn)行詳細(xì)講解,如聚氨酯軟泡沫塑料是采用異氰酸酯與水(或羧基)反應(yīng)放出CO2氣體的化學(xué)發(fā)泡法,又如脲甲醛開孔硬質(zhì)泡沫塑料采用機(jī)械發(fā)泡法。此外,該生產(chǎn)原有工藝中采用的發(fā)泡劑氯氟烴會導(dǎo)致大氣層臭氧層的破壞,對人類生態(tài)平衡不利,實驗室工藝中發(fā)泡劑改用了生理毒性較小的正戊烷。
與學(xué)生創(chuàng)新成果相結(jié)合,組建設(shè)計性實驗在實驗室開放階段,曾指導(dǎo)學(xué)生對“苯乙烯的懸浮聚合”進(jìn)行改進(jìn)。實驗教材上選用的分散劑多為聚乙烯醇類的有機(jī)分散劑,但是理論上也可用無機(jī)分散體系。該實驗要求學(xué)生自選分散體系,進(jìn)行實驗步驟設(shè)計,確定實驗所需儀器設(shè)備及藥品。學(xué)生有選用Mg(OH)2為分散劑的,也有選用聚乙烯醇為分散劑的。當(dāng)分散介質(zhì)蒸餾水為100mL,引發(fā)劑過氧化二苯甲酰為0.6g,苯乙烯單體為20mL,攪拌速度為250r/min,在85℃反應(yīng)3h,分散劑用量選用1mol/LMgCl2溶液3mL和1mol/LNaOH溶液6mL或0.3%(wt)聚乙烯醇溶液8mL,所得產(chǎn)品顆粒均勻且直徑較大。前者所得直徑2.0~2.5mm,后者所得直徑3~3.5mm。因為是設(shè)計實驗,只要實驗方案切實可行的,都可進(jìn)入實驗室做實驗,所以學(xué)生所選分散劑用量和攪拌速度等都不盡相同。但也恰恰是這種不同,讓學(xué)生直觀地認(rèn)識到懸浮聚合的一些特點:攪拌速度較大時,顆粒粒徑較小;無機(jī)分散劑用量過多時,產(chǎn)品的透明度不好;聚合后如不進(jìn)行表面處理,顆粒表面會殘留有分散劑。增加研究性實驗項目要求每位學(xué)生限選一個研究性實驗項目。比如“聚丙烯(PP)/蒙脫土(MMT)納米復(fù)合材料的制備及熱性能分析”實驗是根據(jù)老師的科研方向提煉出來的實驗項目[6]。教學(xué)與科研相結(jié)合,用高水平的科研帶動實驗課教學(xué),培養(yǎng)了學(xué)生的初步科研能力和創(chuàng)新意識。通過高分子化學(xué)理論知識的學(xué)習(xí),學(xué)生已經(jīng)知道Ziegler-Natta引發(fā)劑的發(fā)現(xiàn)在高分子科學(xué)的發(fā)展史上具有劃時代的意義,但其主要原料三乙基鋁在空氣中能自燃,遇水爆炸,對人體有灼傷作用;TiCl4與水接觸會發(fā)生劇烈反應(yīng),冒白煙,對呼吸道有刺激作用,而且該引發(fā)劑在空氣中放置會失去活性。因此,在引發(fā)劑制備及使用時都要采用無水無氧操作,且氮氣必須為高純氮氣。通過該探索實驗,學(xué)生很好地掌握了無水無氧操作技術(shù),如雙排管的使用、注射器法和內(nèi)轉(zhuǎn)移法移取溶液。為提高復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性能,采用化學(xué)反應(yīng)法制備了MgCl2-MMT復(fù)合載體型Ziegler-Natta催化劑,通過單體原位插層聚合法有效地制備了剝離型PP/MMT納米復(fù)合材料。通過該實驗,學(xué)生了解了蒙脫土有機(jī)改性的方法,掌握了Ziegler-Natta復(fù)合載體催化劑的制備方法,掌握了一種聚合物/無機(jī)納米復(fù)合材料的制備方法———單體原位插層聚合法,了解了無機(jī)材料對高分子材料的改性作用。健全實驗室開放制度配合學(xué)生探索性實驗因為課程學(xué)時有限,學(xué)生有時不能完成高分子材料的性能測試與表征實驗內(nèi)容。通過開放實驗室,學(xué)生一方面可以繼續(xù)實驗,另一方面可根據(jù)個人興趣,進(jìn)行探索性實驗。為了方便解決學(xué)生疑問,高分子化學(xué)實驗室每天安排有老師值班,隨時解答學(xué)生疑問。學(xué)生探索性實驗已經(jīng)取得一定成果。如“蒲公英橡膠的制備及物理性能研究”,采用組織破碎機(jī)破碎蒲公英植株的根部組織,用環(huán)己烷萃取破碎物中膠乳成分,將萃取液與水共沸蒸餾,抽濾后得蒲公英橡膠。粘度法測得蒲公英橡膠的粘均分子量為4.9×105;紅外光譜法測試顯示,所得蒲公英橡膠與天然橡膠的結(jié)構(gòu)相似;差熱-熱重分析法測得蒲公英橡膠失重15%的溫度為271℃,此數(shù)值與天然橡膠的測試結(jié)果相接近。該項目綜合運(yùn)用了有機(jī)化學(xué)、高分子化學(xué)和化工原理等課程知識,201 1年7月獲得了第十二屆山東省挑戰(zhàn)杯大賽三等獎。學(xué)生除了可以當(dāng)面向老師請教外,還可通過《高分子化學(xué)實驗》課程網(wǎng)站、QQ和飛信與指導(dǎo)老師取得聯(lián)系。每個老師負(fù)責(zé)6~8位學(xué)生、2~3項探索性實驗項目。
實驗技術(shù)講座的開展、綜合性實驗的開設(shè),使學(xué)生可以系統(tǒng)地掌握高分子實驗技術(shù)、高分子材料的合成及性能表征的方法,完善了學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)。研究性和探索性實驗項目切實提高了學(xué)生的創(chuàng)造性思維及創(chuàng)新能力。工程性實驗項目培養(yǎng)了學(xué)生的工程意識,為培養(yǎng)應(yīng)用型人才提供了新的途徑。開放實驗室為提高學(xué)生的創(chuàng)新能力、實踐能力提供了有力支持。總之,通過高分子化學(xué)實驗教學(xué)體系改革,有效提高了學(xué)生的創(chuàng)新能力和工程實踐能力。我們將進(jìn)一步加強(qiáng)實驗教學(xué)的研究與探索,不斷進(jìn)行實驗教學(xué)的改革,提高實驗教學(xué)水平,為培養(yǎng)創(chuàng)新性應(yīng)用型的高素質(zhì)人才而努力。我們將從以下幾點繼續(xù)努力:(1)深化教學(xué)改革,不斷將近期的科研成果應(yīng)用到教學(xué)中;(2)進(jìn)一步加強(qiáng)實驗教材建設(shè),更新教材內(nèi)容;(3)加強(qiáng)教學(xué)隊伍建設(shè),吸收高學(xué)歷高水平的教師加入到實驗課程教學(xué)隊伍中;(4)以精品課程建設(shè)為契機(jī),完善課程網(wǎng)站建設(shè),增加知識的先進(jìn)性、性、導(dǎo)向性。
高分子化學(xué)論文:談高分子化學(xué)的協(xié)同創(chuàng)新方案
1基于協(xié)同創(chuàng)新的實驗項目建設(shè)
通過學(xué)科間的有效協(xié)同,可建設(shè)一系列綜合性、創(chuàng)新性實驗項目。綜合性實驗項目的開設(shè),經(jīng)常出現(xiàn)學(xué)時不夠用的問題。為此,有的老師將綜合性實驗拆成多個單元進(jìn)行,如合成單元、結(jié)構(gòu)測定單元、性能測定單元和應(yīng)用單元,這是可以的。如果能在有限的學(xué)時內(nèi),完成包括合成單元在內(nèi)的兩個以上的單元,那么也可以成功開設(shè)綜合性實驗。所以,將綜合性實驗項目控制在有限的學(xué)時內(nèi),也是開設(shè)綜合實驗時應(yīng)該注意的問題。有機(jī)結(jié)合如何做好高分子材料的回收工作,也成為了高分子化學(xué)工作者要解決的問題。夏季里,學(xué)生們廢棄礦泉水瓶大都是聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)的,如何做好“PET礦泉水瓶的回收利用呢?”帶著這個問題,學(xué)生們查閱資料提出不同的解決方案。要從高分子化學(xué)的角度解決這一問題的話,最終確定了乙二醇降解法進(jìn)行PET的回收。高分子化學(xué)實驗與水處理技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新環(huán)境工程專業(yè)自2004年起進(jìn)行招生,水處理實驗室運(yùn)行已有7年,將合成的高分子材料用于水質(zhì)處理。
2高分子材料合成
高分子材料合成時間較長,選擇水處理實驗時間相對較短的比較合適。開設(shè)了“聚苯胺的制備及其對Cr(Ⅵ)離子吸附性研究”,先是采用溶液法制備聚苯胺,再將其應(yīng)用于含有Cr(Ⅵ)離子的水質(zhì)處理中,通過單因素分析實驗發(fā)現(xiàn),pH值對Cr(Ⅵ)離子的吸附影響較大,在pH值為3時,聚苯胺對Cr(Ⅵ)離子的去除率較大。學(xué)生在成功合成高分子材料后,可以及時觀察或檢測到水處理后的效果,打破了學(xué)生原有的高分子材料只會造成環(huán)境污染的淺顯認(rèn)識,使學(xué)生正確地認(rèn)識到高分子材料在環(huán)境保護(hù)、尤其在水處理方面的貢獻(xiàn)。有機(jī)結(jié)合僅以材料化學(xué)專業(yè)為例,就先后建設(shè)了德州鴻雁塑膠有限公司等12個校內(nèi)外實習(xí)基地。學(xué)生在實習(xí)過程中,接觸到塑料擠出成型工藝和塑料注塑成型工藝,將其與有機(jī)玻璃的澆鑄成型技術(shù),放在一起講解,將課堂內(nèi)容延伸至課堂外。尤其是受實習(xí)內(nèi)容的影響,增強(qiáng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的意識,提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
3基于校企合作的教材建設(shè)
不斷更新網(wǎng)站內(nèi)容,尤其是增加拓展訓(xùn)練、材料性能與測試、可替換實驗和研究性實驗,建成了《高分子化學(xué)實驗》省級精品課程網(wǎng)站。建成了《高分子化學(xué)實驗》省級精品課程并不是最終目的,不能停滯不前。為此,不斷更新教育理念,改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法,增加課程教學(xué)特色。目前,網(wǎng)站共引入實驗項目46項,且所有實驗項目均經(jīng)過試做,可行。為學(xué)生的自主性學(xué)習(xí)提供了便利,也為設(shè)計性實驗、綜合性實驗、研究性實驗的開設(shè)提供了依據(jù)。
4結(jié)論與展望
在協(xié)同創(chuàng)新思想的指導(dǎo)下,增進(jìn)高分子化學(xué)實驗與食品、藥學(xué)、環(huán)境科學(xué)的有效協(xié)同,多學(xué)科融合,開設(shè)新的實驗項目。保持教材建設(shè)和精品課程建設(shè)的可持續(xù)性發(fā)展,及時將新增實驗上傳至精品課程網(wǎng)站,增加知識的先進(jìn)性、性、導(dǎo)向性。秉承學(xué)?！俺绲?啟志,勵志,博學(xué)”的校訓(xùn),以培養(yǎng)“厚基礎(chǔ)、強(qiáng)實踐、求創(chuàng)新、高素質(zhì)、重責(zé)任”的創(chuàng)新性應(yīng)用型人才為目標(biāo),堅持以學(xué)生為本,促進(jìn)學(xué)生知識、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展,進(jìn)一步加強(qiáng)實驗教學(xué)的研究與探索。擬從以下幾點繼續(xù)努力:深化教學(xué)改革,加強(qiáng)實驗教學(xué)方法與教學(xué)手段的研究;加強(qiáng)“校企、校所聯(lián)合,多學(xué)科融合”協(xié)同創(chuàng)新育人方法的研究;提升教學(xué)理念,將高分子化學(xué)實驗教學(xué)內(nèi)容建設(shè)、教學(xué)體系建設(shè)的指導(dǎo)思想,應(yīng)用到其它化學(xué)類、材料類實驗課程教學(xué)中。
高分子化學(xué)論文:高分子化學(xué)芻議
論文 關(guān)鍵詞：高分子化學(xué) 材料 高科技
論文摘要：高分子化學(xué)是研究高分子化合物的合成、化學(xué)反應(yīng)、物理化學(xué)、物理、加工成型、應(yīng)用等方面的一門新興的綜合性學(xué)科。那么，高分子化學(xué)具體內(nèi)容及高分子與生活、高科技的 發(fā)展 關(guān)系如何呢？以下作簡單介紹。
人類從一開始即與高分子有密切關(guān)系， 自然 界的動植物包括人體本身，就是以高分子為主要成分而構(gòu)成的，這些高分子早已被用作原料來制造生產(chǎn)工具和生活資料。人類的主要食物如淀粉、蛋白質(zhì)等，也都是高分子。只是到了 工業(yè) 上大量合成高分子并得到重要應(yīng)用以后，這些人工合成的化合物，才取得高分子化合物這個名稱。但提到合成高分子材料（聚合物）的應(yīng)用與發(fā)展，人們在想到它們極大地方便我們的生活的同時，很多人會想到“白色污染”，甚至將水污染、大氣污染等各種環(huán)境問題的產(chǎn)生怪罪于高分子，這說明他們對高分子并不十分了解。當(dāng)今社會高分子的功用無處不在，而人們認(rèn)識高分子時，往往忽略了它帶給人類生活的巨大變化和種種利益，不了解它為人類文明做出的貢獻(xiàn)是巨大的。
一、高分子化學(xué)的內(nèi)涵
1．何為高分子化學(xué)
顧名思義，高分子就是相對分子質(zhì)量很高的分子，它是高分子化合物的簡稱。高分子化合物，又稱聚合物或高聚物，是結(jié)構(gòu)上由重復(fù)單元（低分子化合物—單體）連接而成的高相對分子質(zhì)量化合物。高分子的相對分子質(zhì)量非常的大，小到幾千，大到幾百萬、上千萬的都有。我們有時將相對分子質(zhì)量較低的高分子化合物叫低聚物。高分子化學(xué)作為化學(xué)的一個分支，同樣也是從事制造和研究分子的 科學(xué) ，但其制造和研究的對象都是大分子，即由若干個原子按一定 規(guī)律 重復(fù)地連接成具有成千上萬甚至上百萬質(zhì)量的、較大伸直長度可達(dá)毫米量級的長鏈分子，稱為高分子、大分子或聚合物。
2．高相對分子質(zhì)量與高強(qiáng)度
相對分子質(zhì)量和物質(zhì)的性質(zhì)是密切相關(guān)的，是決定物質(zhì)性質(zhì)的一個重要因素。只有相對分子質(zhì)量高的化合物才有一定的機(jī)械力學(xué)性能，才能作為材料使用。例如乙烷、辛烷、廿烷、聚乙烯、超高分子量聚乙烯，都是直鏈的烷烴化合物，但是分子量變化很大，其機(jī)械力學(xué)性能因而也有極大的區(qū)別。
3．高分子科學(xué)的主要內(nèi)容
既然高分子化學(xué)是制造和研究大分子的科學(xué)，對大分子的反應(yīng)和方法的研究，顯然是高分子化學(xué)最基本的研究內(nèi)容。高分子科學(xué)不僅是研究化學(xué)問題，也是一門系統(tǒng)的科學(xué)。高分子科學(xué)的主要內(nèi)容有：如何將低分子化合物連
接成高分子化合物，即聚合反應(yīng)的研究。高分子化合物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系。不同性質(zhì)的高分子，其結(jié)構(gòu)必然是不同的。為了得到不同性質(zhì)的高分子，就要去合成具有特殊結(jié)構(gòu)的高分子。
二、高分子材料化學(xué)的應(yīng)用
材料是人類社會文明發(fā)展階段的標(biāo)志，是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。它是指經(jīng)過某種加工，具有一定結(jié)構(gòu)、組分和性能，并可應(yīng)用于一定用途的物質(zhì)。上世紀(jì)半導(dǎo)體硅、高集成芯片、高分子材料的出現(xiàn)和廣泛應(yīng)用，把人類由工業(yè)社會推向信息和知識 經(jīng)濟(jì) 社會?？梢哉f某一種新材料的問世及其應(yīng)用，往往會引起人類社會的重大變革，材料是人類文明的重要標(biāo)志。如果說現(xiàn)在人人離不開高分子材料，家家離不開高分子材料，處處離不開高分子材料，是一點也不過分的。高分子化合物的最主要的應(yīng)用是以高分子材料的形式出現(xiàn)的，高分子材料包括了塑料、纖維、橡膠三大傳統(tǒng)合成材料，另外許多精細(xì)化工材料也都是高分子材料。
及時，塑料：一類是通用塑料，如容器、管道、家具、薄膜、鞋底與泡沫塑料等等；另一類叫工程塑料，其強(qiáng)度大，如汽車零部件、保險杠、洗衣機(jī)內(nèi)的滾筒、電器的外殼等。
第二，纖維：人們開發(fā)出聚酯、尼龍、腈綸、維尼綸等高分子化合物，通過不同的加工，生產(chǎn)出了各種纖維制品，極大地滿足著人類的需要。
第三，橡膠：天然橡膠的種類和品質(zhì)都受到很大的限制，于是科學(xué)家們不斷開發(fā)出了各種人造橡膠，如丁苯橡膠、丁腈橡膠、乙丙橡膠、氟橡膠、硅橡膠等。
第四，精細(xì)化工：比如使得我們的世界變得豐富多彩的各種涂料產(chǎn)品，如家具漆、內(nèi)外墻乳膠漆、汽車漆、飛機(jī)漆等。女孩子用的指甲油，使牙齒變白的增白劑也都是涂料。還有萬能膠、建筑用膠、醫(yī)用膠、結(jié)構(gòu)膠等黏合劑，以及各種吸水樹脂等都是高分子產(chǎn)品。
三、高分子化學(xué)與高科技的結(jié)合
當(dāng)今社會，人們將能源、信息和材料并列為新科技革命的三大支柱，而材料又是能源和信息 發(fā)展 的物質(zhì)基礎(chǔ)。自從合成有機(jī)高分子材料的那24小時起，人們始終在不斷地研究、開發(fā)性能更優(yōu)異、應(yīng)用更廣泛的新型材料，來滿足 計算 機(jī)、光導(dǎo)纖維、激光、生物工程、海洋工程、空間工程和機(jī)械 工業(yè) 等尖端技術(shù)發(fā)展的需要。高分子材料向高性能化、功能化和生物化方向發(fā)展，出現(xiàn)了許多產(chǎn)量低、價格高、性能優(yōu)異的新型高分子材料。
隨著生產(chǎn)和 科學(xué) 技術(shù)的發(fā)展，許多具有特殊功能的高分子材料也不斷涌現(xiàn)出來，如分離材料、光電材料、磁性材料、生物醫(yī)用材料、光敏材料、非線性光學(xué)材料等等。功能高分子材料是高分子材料中最活躍的領(lǐng)域，下面簡單介紹特種高分子材料：功能高分子是指當(dāng)有外部刺激時，能通過化學(xué)或物理的方法做出相應(yīng)反應(yīng)的高分子材料；高性能高分子則是對外力有特別強(qiáng)的抵抗能力的高分子材料。它們都屬于特種高分子材料的范疇；特種高分子材料是指帶有特殊物理、力學(xué)、化學(xué)性質(zhì)和功能的高分子材料，其性能和特征都大大超出了原有通用高分子材料（化學(xué)纖維、塑料、橡膠、油漆涂料、粘合劑）的范疇。
及時，力學(xué)功能材料：強(qiáng)化功能材料，如超高強(qiáng)材料、高結(jié)晶材料等；)彈性功能材料，如熱塑性彈性體等。
第二，化學(xué)功能材料：分離功能材料，如分離膜、離子交換樹脂、高分子絡(luò)合物等；反應(yīng)功能材料，如高分子催化劑、高分子試劑；生物功能材料，如固定化酶、生物反應(yīng)器等。
第三，生物化學(xué)功能材料：人工臟器用材料，如人工腎、人工心肺等；高分子藥物，如藥物活性高分子、緩釋性高分子藥物、高分子農(nóng)藥等；生物分解材料，如可降解性高分子材料等。
可以預(yù)計，在今后很長的 歷史 時期中，特種與功能高分子材料研究將代表了高分子材料發(fā)展的主要方向。
四、高分子化學(xué)的可持續(xù)發(fā)展
研究高分子合成材料的環(huán)境同化，增加循環(huán)使用和再生使用，減少對環(huán)境的污染乃至用高分子合成材料治理環(huán)境污染，也是21世紀(jì)中高分子材料能否得到長足發(fā)展的關(guān)鍵問題之一。比如利用植物或微生物進(jìn)行有實用價值的高分子的合成，在環(huán)境友好的水或二氧化碳等化學(xué)介質(zhì)中進(jìn)行化學(xué)合成，探索用前面提到的化學(xué)或物理合成的方法合成新概念上的可生物降解高分子，以及用合成高分子來處理污水和毒物，研究合成高分子與生態(tài)的相互作用，達(dá)到高分子材料與生態(tài)環(huán)境的和諧等。顯然這些都是屬于21世紀(jì)應(yīng)當(dāng)開展的綠色化學(xué)過程和材料的研究范疇。
高分子化學(xué)論文:高分子材料與工程專業(yè)高分子化學(xué)實驗教學(xué)體系的構(gòu)建與成效
摘要:概述了目前國內(nèi)高校高分子材料與工程專業(yè)高分子化學(xué)實驗教學(xué)存在的共性問題和關(guān)鍵問題。提出了高分子材料與工程專業(yè)高分子化學(xué)實驗課程由基礎(chǔ)技能實驗,綜合設(shè)計實驗,研究創(chuàng)新實驗三個模塊組成的新教學(xué)體系,并在每個模塊中引入一些綜合性和應(yīng)用性的實驗教學(xué)內(nèi)容。實踐證明所構(gòu)建的實驗教學(xué)體系在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、應(yīng)用與實踐能力方面起到了較好的效果。
關(guān)鍵詞:高分子材料;高分子化學(xué);實驗教學(xué)
高分子化學(xué)實驗是高分子化學(xué)課程教學(xué)的一種最有效的實踐教學(xué)形式,它可以幫助和促進(jìn)學(xué)生課堂理論知識的學(xué)習(xí)與消化,建立和鞏固高分子化學(xué)基本概念和理論,獲取高分子化學(xué)知識,培養(yǎng)科學(xué)素質(zhì)和操作技能。我國著名化學(xué)家戴安邦指出:“只傳授化學(xué)知識和技術(shù)的化學(xué)教育是片面的,的化學(xué)教育要求既傳授化學(xué)知識和技巧,又訓(xùn)練科學(xué)方法與思維,還培養(yǎng)科學(xué)精神和品德,學(xué)生在化學(xué)實驗中是學(xué)習(xí)的主體,在教師指導(dǎo)下進(jìn)行實驗,訓(xùn)練用實驗解決化學(xué)問題,使各項智力皆得到發(fā)展”。這番話指出了開設(shè)化學(xué)實驗課的深刻內(nèi)涵和重要價值。2004年國家教育部頒布的《普通高等學(xué)校本科教學(xué)工作水平評估方案》在評估指標(biāo)的二級指標(biāo)“實踐教學(xué)”中,從“實踐教學(xué)內(nèi)容與體系,綜合性、設(shè)計性實驗課的比例及效果,實驗室開放”三個方面明確了實踐教學(xué)改革和發(fā)展的方向。近幾年高校的化學(xué)類實驗教學(xué)改革取得了令人矚目的成果。高分子材料科學(xué)與工程專業(yè)是很多高校在近年來新開設(shè)的專業(yè),在實驗教學(xué)與改革方面的成果積累較少,尤其高分子化學(xué)實驗教學(xué)采用陳舊的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法依然居多。通過調(diào)研發(fā)現(xiàn),目前國內(nèi)高校高分子材料科學(xué)與工程專業(yè)的高分子化學(xué)實驗教學(xué)依然不同程度地存在一些問題。
一、高分子化學(xué)實驗教學(xué)現(xiàn)狀剖析
1.實驗教學(xué)體系和內(nèi)容欠爭理
多數(shù)的實驗教學(xué)附屬于理論教學(xué),沒有單獨設(shè)課和單獨考核,實驗課時相對較少雖然有些高校高分子化學(xué)實驗已經(jīng)獨立設(shè)課,但僅作為考查課。實驗教學(xué)內(nèi)容中傳統(tǒng)的、陳舊的實驗較多,而體現(xiàn)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展成果的實驗很少認(rèn)知性、驗證性實驗所占的比理偏高,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的綜合性、設(shè)計性、應(yīng)用性和創(chuàng)新性的實驗偏少,而且實驗環(huán)節(jié)偏重于理論,突出高分子材料應(yīng)用性特點的實驗太少,不利于培養(yǎng)學(xué)生的工程觀念。
2.實驗教學(xué)方法單一
學(xué)生按照實驗講義預(yù)習(xí),然后進(jìn)實驗室。實驗前教師把實驗?zāi)康?、實驗原理、儀器使用方法、測試方法、實驗步驟和數(shù)據(jù)記錄表格及數(shù)據(jù)處理方法等進(jìn)行詳細(xì)的集中講解。學(xué)生只需按教師指導(dǎo)的過程按部就班或者依照講義“照方抓藥”,就可以完成一個實驗。一部分學(xué)生糊里糊涂地來到實驗室,只動手不動腦地完成實驗,然后又迷迷糊糊地離開實驗室。實驗的現(xiàn)象和結(jié)果沒有給他們留下太深的印象,對學(xué)生觀察能力、分析問題和解決問題的能力以及創(chuàng)新意識的培養(yǎng)都很不夠。這種統(tǒng)一模式、統(tǒng)一要求、齊步走的教學(xué)方法,一方面造成了學(xué)生對教師的過分依賴,另一方面抑制了學(xué)生個性思維的發(fā)展和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
3.實驗?zāi)蹖W(xué)手段落后
在現(xiàn)代信息技術(shù)迅速發(fā)展的今天,雖然網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)等現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)在理論教學(xué)中得到了普遍應(yīng)用,但虛擬、仿真等實驗技術(shù)手段未能在實驗教學(xué)中推廣應(yīng)用。這樣對于一些耗費(fèi)過高、時間過長、毒性過大、危險性過高的實驗,只能低限度地開設(shè),且開設(shè)過程中費(fèi)用大和危險性高,導(dǎo)致學(xué)生對此類重要實驗缺乏足夠的認(rèn)知和感受的機(jī)會。
二、新教學(xué)模塊的實踐性探索與成效
針對目前國內(nèi)高校高分子材料科學(xué)與工程專業(yè)高分子化學(xué)實驗教學(xué)中存在的一些問題,借鑒其他化學(xué)實驗教學(xué)改革的成果,提出了基礎(chǔ)技能實驗、綜合設(shè)計實驗、研究創(chuàng)新型實驗的三個高分子化學(xué)實驗教學(xué)模塊體系,并在每個模塊中結(jié)合常熟理工學(xué)院教師的科研成果引入_些新的實驗教學(xué)內(nèi)容,采用開放式實驗教學(xué)方法。通過實驗教學(xué)實踐發(fā)現(xiàn)新的體系和教學(xué)方法在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和工程實踐能力方面起到了較好的效果。
1.基礎(chǔ)技能實驗教學(xué)模塊
基礎(chǔ)技能實驗?zāi)K構(gòu)建的目的著重建立高分子化學(xué)實驗與相關(guān)基礎(chǔ)理論知識之間的有機(jī)聯(lián)系。培養(yǎng)學(xué)生的實驗安全意識、清潔衛(wèi)生習(xí)慣和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶嶒瀾B(tài)度。訓(xùn)練學(xué)生掌握熟練規(guī)范的實驗操作技能和技巧,為后續(xù)的實驗教學(xué)模塊的實施打下良好的基礎(chǔ)。
基礎(chǔ)技能實驗?zāi)K的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計在課時總量的40%～50%為宜,課時數(shù)約30學(xué)時,開設(shè)8～10個實驗。教學(xué)內(nèi)容設(shè)計涉及到高分子化學(xué)反應(yīng)機(jī)理,如自由基、陰離子,陽離子等連鎖反應(yīng)機(jī)理,縮聚、基團(tuán)轉(zhuǎn)移聚合等逐步反應(yīng)機(jī)理,開環(huán)聚合反應(yīng)機(jī)理等。在實驗實施方法方面涉及到本體聚合、溶液聚合、懸浮聚合、乳液聚合、熔融縮聚、界面縮聚等。如設(shè)計膨脹計發(fā)測定苯乙烯本體聚合動力學(xué)實驗,讓學(xué)生直觀感受到了誘導(dǎo)期概念、聚合過程體積減小的現(xiàn)象以及聚合物溶液的粘性特征等非常重要的高分子化學(xué)理論知識。設(shè)計過硫酸鉀引發(fā)甲基丙烯酸甲酯自乳化聚合實驗,除讓學(xué)生明確了乳液聚合的基本原理外,還了解到了聚合物大分子鏈端基的重要作用。設(shè)計己二酰氯和己二胺界面縮聚實驗,讓學(xué)生深入理解了界面縮聚的概念和聚合物的可紡成纖性能等主要高分子知識。通過設(shè)計一些自由基、陰離子、陽離子等連鎖反應(yīng)機(jī)理的實驗,使學(xué)生進(jìn)一步掌握了活性中心的概念,同時在實驗過程中認(rèn)知了這些引發(fā)劑的活性、安全使用和貯存事項。
2.綜合設(shè)計實驗教學(xué)模塊
綜合設(shè)計實驗教學(xué)模塊旨在培養(yǎng)學(xué)生較強(qiáng)的實際動手能力,自主設(shè)計和分析解決問題的能力。本實驗?zāi)K是實驗教學(xué)的較高層次,注重學(xué)生實驗的自主設(shè)計性和綜合性。
教學(xué)內(nèi)容設(shè)計在課時總量的20%～25%為宜,課時數(shù)約15學(xué)時,開設(shè)2～3個實驗。本教學(xué)模塊的特點之一是實驗內(nèi)容的綜合性,可以將同一門課的幾個實驗,或者是幾門課的實驗組合在一起,形成一個大實驗。本教學(xué)模塊的特點之二是實驗方案的靈活性和設(shè)計性,側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生的自主實驗和學(xué)習(xí)的意識和良好習(xí)慣。例如關(guān)于高分子合成實驗先確定好采用的聚合機(jī)理和聚合方法,在原材料配方組成、引發(fā)劑種類及用量、合成溫度等工藝條件方面給出一個大致的框架,然后讓學(xué)生在所給的框架內(nèi)進(jìn)行自行設(shè)計和實施實驗。譬如懸浮法制備聚苯乙烯珠粒實驗,水的用量范圍為苯乙烯質(zhì)量的～200%、分散劑為磷酸鈣或聚乙烯醇兩種、引發(fā)劑過氧化二苯甲酰用量為苯乙烯質(zhì)量的0.2%～1.0%、反應(yīng)溫度設(shè)定在75℃～85℃范圍等。學(xué)生通過自行設(shè)計的方案實施實驗獲得了不同的實驗結(jié)果,通過對不同組之間實驗結(jié)果的綜合分析,找到了影響懸浮法制備聚苯乙烯珠粒的一些因素,激發(fā)了學(xué)生動手實驗的興趣,發(fā)揮了學(xué)生自主實驗和學(xué)習(xí)的主觀能動性。
3.研究創(chuàng)新實驗教學(xué)模塊
設(shè)置研究創(chuàng)新實驗教學(xué)模塊培養(yǎng)學(xué)生的科研和創(chuàng)新意識、提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和應(yīng)用開發(fā)能力,為實現(xiàn)培養(yǎng)高質(zhì)量的應(yīng)用型人才的教育目標(biāo)提供重要的教學(xué)內(nèi)容實體支撐。
本實驗?zāi)K是實驗教學(xué)的較高層次,注重學(xué)生實驗的獨立自主陛、綜合性、應(yīng)用性和創(chuàng)新性,教學(xué)內(nèi)容設(shè)計在課時總量的20%～25%為宜,課時數(shù)約15學(xué)時,開設(shè)2～3個實驗。本實驗教學(xué)模塊的特點之一是實驗項目的獨立自主性和綜合性。也就是說確定好實驗項目之后,讓學(xué)生在實驗教師指導(dǎo)下獨立自主地進(jìn)行實驗項目方案的調(diào)研、設(shè)計、實施和結(jié)果分析。本實驗教學(xué)模塊的特點之二是實驗項目的應(yīng)用性和創(chuàng)新性,所擬定實驗項目必須關(guān)聯(lián)生產(chǎn)實踐中的聚合物產(chǎn)品,充分體現(xiàn)實驗項目的應(yīng)用性。實驗項目設(shè)計主要針對這些高分子產(chǎn)品生產(chǎn)實踐中存在的共性問題和關(guān)鍵問題的解決來進(jìn)行設(shè)計。通過研究創(chuàng)新實驗的實施,發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性很高,樂此不疲,為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和展示高分子化學(xué)實驗的應(yīng)用性特征提供了學(xué)習(xí)平臺,尤其是開發(fā)一些聯(lián)系生活實際的應(yīng)用型實驗,可使學(xué)生親身感受到高分子化學(xué)實驗的實用價值,能強(qiáng)烈激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造動機(jī)。此外,研究創(chuàng)新實驗往往需要多名學(xué)生共同完成,有利于培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊合作精神。例如,聚氨酯絕緣漆的制備及性能測定實驗,每個學(xué)生做一個實驗配方,每5名學(xué)生一組,5名學(xué)生的實驗結(jié)果綜合在一起可以得出高分子樹脂配方組成與漆膜性能之間的關(guān)系曲線,以及固化條件與漆膜性能之間的關(guān)系曲線。在實驗過程中,5名學(xué)生要共同安排實驗方案,盡量保持操作的一致性,得出的結(jié)果要呈規(guī)律性變化。如果有一名學(xué)生操作有誤,這個實驗點就會落在規(guī)律性以外,影響其他學(xué)生對實驗現(xiàn)象的觀察。因此,實施研究創(chuàng)新實驗項目對教師也提出了更高要求。在每次實驗前,教師要指導(dǎo)學(xué)生擬定方案,并對可能出現(xiàn)的實驗現(xiàn)象和各種影響因素進(jìn)行分析,實驗過程中,又有多種意外的實驗現(xiàn)象出現(xiàn),這勢必要求師生共同分析和討論造成這些現(xiàn)象的原因,幫助學(xué)生透過現(xiàn)象深刻理解事物的本質(zhì)。這樣做需要教師有相當(dāng)?shù)闹R儲備量,并且要求教師也不斷進(jìn)取,充分體現(xiàn)了教學(xué)相長的教育理念。
三、結(jié)論
基礎(chǔ)技能實驗、綜合設(shè)計實驗、研究創(chuàng)新實驗+教學(xué)模塊教學(xué)的實踐證明教學(xué)效果顯著,特別對提高學(xué)生綜合實踐能力、激發(fā)學(xué)生理論課學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和應(yīng)用開發(fā)技能取得了預(yù)期效果?；A(chǔ)技能實驗?zāi)K的教學(xué)效果主要體現(xiàn)在實驗現(xiàn)象與相關(guān)基礎(chǔ)理論知識之間的有機(jī)聯(lián)系,高分子化學(xué)實驗操作技能和技巧的掌握和規(guī)范。綜合設(shè)計實驗的教學(xué)效果主要體現(xiàn)在學(xué)生自主設(shè)計和分析解決問題的能力培養(yǎng)。研究創(chuàng)新實驗的教學(xué)效果主要體現(xiàn)在學(xué)生科研和創(chuàng)新意識的建立,以及學(xué)生團(tuán)隊意識和應(yīng)用開發(fā)能力的培養(yǎng)。
高分子化學(xué)論文:高分子化學(xué)與物理實驗網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的構(gòu)建
摘要：信息時代下，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)都得到了快速的發(fā)展，這也為教學(xué)帶來了一定的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，當(dāng)前應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)搭建教學(xué)平臺已經(jīng)成為了教學(xué)中的主要趨勢，特別是對于一些物理、化學(xué)實驗來說，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的構(gòu)建更加具有現(xiàn)實意義。本文主要對高分子化學(xué)與物理實驗網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的構(gòu)建進(jìn)行具體的分析。
關(guān)鍵詞：高分子化學(xué)與物理；實驗網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺；構(gòu)建
物理、化學(xué)實驗教學(xué)中，很多實驗課程由于具有一定的危險性或者實驗場地的局限性使得實驗無法真實開展，這對學(xué)生對物理、化學(xué)的深入學(xué)習(xí)都具有一定的阻礙作用。特別是高分子化學(xué)與物理對實驗的要求更高，學(xué)生難以通過實驗課程有效的觀察和實際操作，所以還需要教師能夠利用網(wǎng)絡(luò)環(huán)境為學(xué)生構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，使學(xué)生能夠更好的理解這些教學(xué)內(nèi)容。
1高分子化學(xué)與物理實驗中存在的不足
高分子化學(xué)是一門應(yīng)用型較強(qiáng)的自然科學(xué)，因此實驗教學(xué)在高分子化學(xué)教學(xué)中具有非常重要的作用。高分子化學(xué)與物理實驗的教學(xué)目的是為了使學(xué)生能夠?qū)⒄n堂學(xué)習(xí)中的理論與實踐有效的結(jié)合在一起，提升學(xué)生理論知識的利用效率；同時也能夠使學(xué)生的實驗室技術(shù)得到有效的提高；對于一些高分子科學(xué)的基礎(chǔ)知識操作，還能夠使學(xué)生深刻的了解一個知識的形成過程，提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。在傳統(tǒng)的高分子化學(xué)與物理實驗教學(xué)中存在很多的不足，一方面為雖然學(xué)生的動手機(jī)會多，但是卻缺乏思考，很多學(xué)生在實驗教學(xué)結(jié)束后，甚至不了解教學(xué)的目的，不了解需要掌握的內(nèi)容。學(xué)生在實驗的過程中往往都是根據(jù)實驗指導(dǎo)書進(jìn)行操作的，然后得到想要的實驗結(jié)果，缺乏對現(xiàn)象以及知識形成的深入了解。形成這些不足的原因是多樣化的，其中最主要的原因為實驗的教材或者實驗指導(dǎo)書過于細(xì)化，對學(xué)生實驗的指導(dǎo)過多，包括每一步的操作都詳細(xì)的寫明，使得學(xué)生只需要按部就班的照做就可以，而不需要過多的思考。
2高分子化學(xué)與物理實驗網(wǎng)絡(luò)平臺的構(gòu)建對策
2.1網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)平臺的設(shè)計
高分子化學(xué)與物理實驗在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的構(gòu)建中，包含很多的模塊，比如課程簡介、教材參考、教學(xué)資料、評分方式以及教師隊伍等等。高分子化學(xué)與物理實驗網(wǎng)絡(luò)平臺建立中，虛擬實驗室是重要的組成部分，其是對傳統(tǒng)教學(xué)的改革和創(chuàng)新，增加了師生間的互動，通過教師在線答疑的版塊，使得教師和學(xué)生能夠在網(wǎng)絡(luò)平臺上進(jìn)行自由的討論。同時為了更加符合學(xué)生的興趣和愛好，還可以在網(wǎng)絡(luò)平臺的建設(shè)中增加一些微博、BBS以及微信等社交網(wǎng)絡(luò)元素[1]。
2.2建立快速獲取網(wǎng)絡(luò)信息通道
在高分子化學(xué)與物理實驗教學(xué)中，網(wǎng)絡(luò)信息的獲取速度更快，同時便捷性也比較強(qiáng)，與傳統(tǒng)的紙筆方式相比具有更大的優(yōu)勢。比如在教學(xué)內(nèi)容信息的傳遞過程中，如果學(xué)生只通過筆記的形式來整理學(xué)習(xí)資料，那么會消耗很多的時間，而且在抄寫的過程中也容易由于人為抄寫的錯誤造成一些數(shù)據(jù)的失真，使得實驗受到影響。而網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺中的二維碼能夠有效的解決筆記抄寫的問題。以“甲基丙烯酸甲酯的懸浮聚合”實驗為例，學(xué)生需要通過實驗了解該物質(zhì)的性質(zhì)以及提純方式等，而要想獲取這些知識，學(xué)生的途徑有很多，包括查閱紙質(zhì)資料、通過網(wǎng)絡(luò)搜索引擎查找以及二維碼等。其中最為便捷的為二維碼，學(xué)生通過智能手機(jī)等便攜網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備就能夠快速的鏈接到網(wǎng)絡(luò)地址，并獲得甲基丙溴酸甲酯的相關(guān)信息。
2.3虛擬實驗室的構(gòu)建
虛擬實驗室能夠?qū)ΜF(xiàn)實中無法實施的實驗教學(xué)進(jìn)行有效的彌補(bǔ)，同時也能夠有效的節(jié)省教學(xué)的時間和成本，防止現(xiàn)實試驗中對一些比較貴重的實驗器材和設(shè)備造成損壞。隨著科技的發(fā)展，可以利用仿真模擬技術(shù)使學(xué)生感受到真實的實驗場景。同時虛擬實驗室還能能夠創(chuàng)建一些無法真實操作的實驗內(nèi)容，比如高分子鏈的螺旋結(jié)構(gòu)，如果只憑教師的講解，學(xué)生很難理解，而通過虛擬實驗室的構(gòu)建，就能夠為學(xué)生們更加直觀的展示高分子長鏈，進(jìn)而使學(xué)生觀察到全同立構(gòu)聚丙烯長鏈的螺旋結(jié)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)角度以及末端的變化等。但是值得注意的是，虛擬實驗室雖然能夠提供真實實驗室的場景，但是與學(xué)生的親手實驗間還是存在很大差別的，而實驗的目的是為了使學(xué)生通過實驗發(fā)現(xiàn)問題、分析問題以及解決問題，所以高分子化學(xué)與物理實驗網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的構(gòu)建中，還需要注重學(xué)生的動手能力培養(yǎng)，否則一味的追求仿真和模擬是無法突出實踐教學(xué)效果的[2]。
2.4注重Web2.0的應(yīng)用
高分子化學(xué)與物理實驗網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的構(gòu)建并不是將傳統(tǒng)的素材用網(wǎng)絡(luò)表現(xiàn)出來，或者各種素材的堆積，而是要能夠利用新時代的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)提升學(xué)生的能動性。當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)不再是新鮮的事物，因此需要在網(wǎng)絡(luò)平臺上增加一些創(chuàng)新型的元素才能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。Web2.0技術(shù)能夠?qū)倏迫珪?、社交網(wǎng)絡(luò)以及博客、微博等鏈接到平臺，從而提升平臺的點擊率。同時通過在平臺上添加校內(nèi)訪問數(shù)據(jù)庫比如萬方、知網(wǎng)等，為學(xué)生提供更多的實驗資源和參考依據(jù)，進(jìn)而使得高分子化學(xué)與物理實驗更加科學(xué)。
3結(jié)語
綜上所述，高分子化學(xué)與物理實驗教學(xué)在傳統(tǒng)的教學(xué)模式中存在很多的弊端，一方面由于傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式陳舊不符合當(dāng)代的教學(xué)理念。另一方面為在一些實驗中由于場地、設(shè)備或者實驗自身的限制無法真實的開展。這種情況會影響學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，而通過實驗網(wǎng)絡(luò)平臺的構(gòu)建，則能夠?qū)崿F(xiàn)對傳統(tǒng)實驗教學(xué)不足的彌補(bǔ)，提升高分子化學(xué)與物理實驗教學(xué)的效率。
作者:丁麗娜 單位:沈陽師范大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院
高分子化學(xué)論文:金屬材料專業(yè)高分子化學(xué)教學(xué)探索
摘要：高分子化學(xué)是研究高分子化合物的合成、化學(xué)反應(yīng)、物理化學(xué)、物理、加工成型、應(yīng)用等方面的一門新興的綜合性學(xué)科。在金屬材料工程專業(yè)的高分子化學(xué)教學(xué)實踐過程中，探索出了一些對于實際教學(xué)非常有效的教改方法，主要有理論聯(lián)系實際、參與式教學(xué)和注重實驗。
關(guān)鍵詞：金屬材料；高分子化學(xué)；課程；教學(xué)
引言
金屬高分子材料在我們生活中的很多領(lǐng)域都有非常廣泛的應(yīng)用。發(fā)展前景非常好，為了我國高分子化學(xué)領(lǐng)域走在世界的前列，作為培養(yǎng)未來研發(fā)人才的高校在相關(guān)教學(xué)過程中需要開拓思路，積極調(diào)整課程方案，通過最有效果的教學(xué)讓學(xué)生成為我國高分子化學(xué)領(lǐng)域?qū)碜畹昧Φ难邪l(fā)生產(chǎn)人員。
一、理論聯(lián)系實際，讓教學(xué)貼近科研，靠近生產(chǎn)
學(xué)習(xí)不是為了學(xué)習(xí)本身，學(xué)以致用才是學(xué)習(xí)的最終目標(biāo)。在目前的很多課程設(shè)置和教學(xué)方案或者授課方法方式上，我們看到的不是學(xué)以致用，而是學(xué)以致學(xué)，為了學(xué)習(xí)而學(xué)習(xí)，為了學(xué)分而學(xué)，為了簡單的成績和通過畢業(yè)而學(xué)。為了能夠較大程度的讓學(xué)生體會到學(xué)以致用，每節(jié)課都要提前備課，充分準(zhǔn)備，把該節(jié)課所講內(nèi)容在目前高分子化學(xué)科研、生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用情況對學(xué)生進(jìn)行詳細(xì)的介紹，提高他們對本節(jié)課的重視程度。在上課的時候，為了加深他們的印象，會在課文理論知識之外為他們充分準(zhǔn)備課堂理論內(nèi)容相關(guān)的科研成果和高分子化學(xué)實際生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀及前景。在可能的情況下，帶領(lǐng)他們參觀科研單位，參觀生產(chǎn)基地，切身感受體會自己所學(xué)課程的巨大應(yīng)用潛力和前景。讓他們不只是理解理論知識，還要緊密的聯(lián)系實際的科研和生產(chǎn)，為將來的職業(yè)規(guī)劃做鋪墊。
二、參與式教學(xué)強(qiáng)調(diào)學(xué)生的參與性與主體性
在課堂教學(xué)過程中,提倡參與式的互動式教學(xué)。從形式上對以往的授課進(jìn)行改變，這就需要老師和同學(xué)都必須對課本有非常深入的了解，僅僅預(yù)習(xí)是不夠的。所謂參與式教學(xué)就是要讓學(xué)生參與到課堂中來，并不是以前老師在講臺上說同學(xué)在講臺下聽這種沒有交流沒有互動的授課模式。同學(xué)要經(jīng)過對授課內(nèi)容的了解，經(jīng)過思考提出自己的問題，老師則通過解答這些問題來有針對性的解決每個同學(xué)遇到的問題，讓課堂變得有活力。除此之外課堂還要體現(xiàn)學(xué)生的主體性，以學(xué)生的視角為主，從學(xué)生的問題出發(fā)，讓學(xué)生主導(dǎo)課堂，讓學(xué)生有充分的思考空間，這就需要老師發(fā)掘和培養(yǎng)學(xué)生獨立思考的能力，才能發(fā)揮出參與式教學(xué)的特色，否則課堂會陷入一種混亂的狀態(tài)，老師既不能主導(dǎo)課堂，學(xué)生也沒有學(xué)習(xí)和思考的動力，那樣不是參與式教學(xué)的目標(biāo)。
三、通過實驗讓理論聯(lián)系科研，聯(lián)系生產(chǎn)
實驗在高分子化學(xué)教學(xué)中有非常重要的作用，首先可以通過實驗讓學(xué)生對生澀難懂的理論知識有直觀的了解，對于已經(jīng)學(xué)到的理論知識有驗證的過程，也可應(yīng)通過實驗的動手操作過程增加同學(xué)對高分子化學(xué)的興趣。除此之外，也能通過復(fù)雜的高分子化學(xué)實驗來讓學(xué)生觀察高分子材料的外觀特征，以及各種物理和化學(xué)變化在高分子材料上的感官表現(xiàn)，增加同學(xué)對高分子材料的熟悉程度。也可以安排同學(xué)進(jìn)行獨立的實驗設(shè)計、實驗實施和實驗總結(jié)，提高他們的獨立操作能力，也能較大限度的激發(fā)他們的創(chuàng)造力。 教學(xué)實驗不應(yīng)當(dāng)停留在實驗室，當(dāng)有些非常復(fù)雜的實驗或者對操作技術(shù)和實驗設(shè)施設(shè)備要求比較高，在教學(xué)過程中無法進(jìn)行實際操作的時候，可以通過多媒體技術(shù)進(jìn)行實驗教學(xué)。不管是圖片、動畫還是視頻資料，都可以作為多媒體實驗教學(xué)的教學(xué)工具，這樣不僅可以立體的展現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容，還能通過多媒體的表現(xiàn)形式吸引同學(xué)的注意力，抓住同學(xué)的注意力，為實際的教學(xué)工作提供服務(wù)。這就需要老師有豐富的教學(xué)資源和實際操作技術(shù)，好的情況是老師們可以按照自己的教學(xué)需求編制自己的多媒體實驗教學(xué)內(nèi)容，開展多種形式的教學(xué)工作。 作為實驗教學(xué)，可以適當(dāng)安排一些開放式實驗教學(xué)。讓學(xué)生根據(jù)自己所學(xué)的知識，查閱相關(guān)資料自行設(shè)計實驗主題，在老師的協(xié)助下完善實驗方案,同學(xué)之間按照興趣和能力自由分組、自主選擇實驗設(shè)備和實驗儀器,在老師的指導(dǎo)下,按照實驗方案獨立完成實驗,并書寫實驗報告，這樣可以通過獨立操作實驗鍛煉學(xué)生的獨立思考能力，動手操作能力，實驗組織能力和團(tuán)隊合作能力。
四結(jié)束語
在金屬材料工程專業(yè)高分子化學(xué)教學(xué)改革中，通過理論聯(lián)系實際注重學(xué)以致用，提高學(xué)生對高分子化學(xué)課程的興趣和學(xué)習(xí)積極性，通過參與式教學(xué)提高學(xué)生在課堂的參與程度并豐富參與方式，還能培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、獨立思考問題和語言表達(dá)能力，通過實驗教學(xué)培養(yǎng)同學(xué)對待科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度和操作實驗的能力，為我國將來的高分子化學(xué)的科研和實際生產(chǎn)培養(yǎng)扎實有用的人才。
作者:任學(xué)暉 石鶴洋 馬紅兵 單位:沈陽理工大學(xué)
高分子化學(xué)論文:研究性高分子化學(xué)實驗課程改革
1研究性實驗的必要性及研究進(jìn)展
傳統(tǒng)的高分子化學(xué)實驗為一些經(jīng)典的驗證性實驗，教學(xué)內(nèi)容步驟標(biāo)準(zhǔn)化、模式化，學(xué)生只能被動的接收，按方抓藥，無須動腦思考、分析。這種教學(xué)方式的優(yōu)點是保障了實驗教學(xué)的順利進(jìn)行，培養(yǎng)了學(xué)生基本的實驗技能和熟悉實驗儀器的操作，但對于學(xué)生動手能力、思考能力、團(tuán)隊協(xié)作能力、研究能力的培養(yǎng)效果甚微。這種實驗教學(xué)方式不利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神、分析解決問題的能力和創(chuàng)新能力，且造成學(xué)生學(xué)習(xí)興趣下降，使得實驗課程“弱化”，而把大部分的時間放在了幫助學(xué)生獲取知識和記憶知識上，忽略了實驗課程在整個大學(xué)教育過程中的重要性和必要性。導(dǎo)致學(xué)生到大四畢業(yè)論文環(huán)節(jié)，則充分暴露了學(xué)生實驗操作不規(guī)范、實驗技能較差、實驗意識薄弱、科學(xué)研究精神欠缺等缺點。很多教師已經(jīng)認(rèn)識到了傳統(tǒng)實驗課程的缺點和局限性，也提出了很多的教學(xué)改革方法，其中包括了研究性高分子化學(xué)實驗課程。研究性高分子化學(xué)實驗課程讓學(xué)生參與了實驗配方設(shè)計、實驗的實施，實驗結(jié)果的分析討論，突出了學(xué)生作為課堂主體，教師輔助學(xué)生完成實驗課程，提高課堂上教師與學(xué)生的互動，活躍了課堂氣氛，激發(fā)了學(xué)生的興趣，有利于學(xué)生深化理論知識的理解，充分鍛煉動手能力、綜合分析能力、科學(xué)研究能力，為學(xué)生的綜合發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)?，F(xiàn)有文獻(xiàn)雖然充分論述了研究性實驗的優(yōu)點和作用，但尚沒有文獻(xiàn)從備課到實施、總結(jié)、詳細(xì)論述研究性實驗的實驗方案和實施方法。張玉琦等提出了在實驗課程中增設(shè)研究性實驗，并結(jié)合聚合物微球乳液實驗項目提出了新的實驗內(nèi)容，但沒有詳細(xì)地敘述如何設(shè)計并實施該實驗。張曉云提出了將研究性實驗替代基礎(chǔ)驗證性實驗，并簡單的介紹了《丙烯酰胺的水溶液聚合》實驗的做法，也沒有詳細(xì)深入的分析、研究和介紹各環(huán)節(jié)的實施方法與注意事項。胡先海等詳細(xì)介紹了在高分子化學(xué)實驗教學(xué)中采用研究性學(xué)習(xí)需要采用的幾種研究方式，并詳細(xì)解讀了各種研究方式的優(yōu)點。但這些研究方式可能無法在一個實驗中全部應(yīng)用。不同的實驗采用的研究方法也不同。但文獻(xiàn)未結(jié)合某個實驗詳細(xì)介紹研究性實驗設(shè)計及實施方案。本文根據(jù)作者理念和文獻(xiàn)報道的關(guān)于研究性實驗的理論，結(jié)合具體的高分子化學(xué)實驗《有機(jī)玻璃的制備》，詳細(xì)論述了該高分子化學(xué)實驗如何設(shè)計成研究性實驗，介紹各環(huán)節(jié)需要做的工作及其作用。
2研究性實驗設(shè)計和實施
2．1實驗準(zhǔn)備
根據(jù)對研究性實驗的理念和理解，從充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生參與每一個教學(xué)環(huán)節(jié)，體現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)主體的目標(biāo)出發(fā)，教師從軟件和硬件上準(zhǔn)備實驗。對于《有機(jī)玻璃制備》實驗，教師需要根據(jù)四大聚合方法之一的本體聚合理論知識，分析該實驗方案中各實驗參數(shù)是否可變？可變范圍為多少？變化后對實驗過程其他參數(shù)、實驗現(xiàn)象、實驗結(jié)果是否有影響。各實驗參數(shù)之間具有一定的關(guān)聯(lián)性，例如其它條件一致，反應(yīng)溫度降低，反應(yīng)時間則會延長，或引發(fā)劑用量越低，反應(yīng)時間越長。在設(shè)計實驗時，需要注意到各參數(shù)之間的相互關(guān)聯(lián)性。根據(jù)實驗參數(shù)是否可變，修改指導(dǎo)書內(nèi)容，將可變的實驗參數(shù)空白。在上課之前，要求學(xué)生根據(jù)已學(xué)的理論知識，并查找相關(guān)文獻(xiàn)資料，初步確定自己的實驗參數(shù)。在動手做實驗之間，教師和學(xué)生討論相關(guān)參數(shù)的可行性，學(xué)生需說明采用這個數(shù)據(jù)的理由和依據(jù)。通過上述準(zhǔn)備工作，教師能夠更好地指導(dǎo)學(xué)生實驗參數(shù)的制定，對于學(xué)生定的不合理實驗參數(shù)具有一定的預(yù)測。有利于在課程中，順利完成實驗參數(shù)的探討和設(shè)計環(huán)節(jié)。學(xué)生通過參與上述實驗參數(shù)的設(shè)計，對該實驗的理論知識進(jìn)一步進(jìn)行了復(fù)習(xí)，對實驗原理把握更加，充分理解各原料作用和各實驗參數(shù)內(nèi)在含義。同時，有利于促進(jìn)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、自主思考、獨立研究能力和查閱文獻(xiàn)等科學(xué)研究基礎(chǔ)功底，為后續(xù)該實驗的順利開展、大四本科畢業(yè)環(huán)節(jié)的順利進(jìn)行，以及今后工作打下良好的基礎(chǔ)。
2．2實驗預(yù)演
為了使教師對不同參數(shù)下的實驗進(jìn)程和實驗現(xiàn)象有一個整體的把握，教師需要對不同參數(shù)下的實驗進(jìn)行預(yù)演，把握各參數(shù)之間的關(guān)系，更好的指導(dǎo)學(xué)生實驗參數(shù)的設(shè)定，并進(jìn)行理論指導(dǎo)。但是，由于高分子化學(xué)的特殊性，實驗條件存在一定的變化范圍，加上可變的實驗參數(shù)較多，因此，可設(shè)計出的配方數(shù)較多。在預(yù)演環(huán)節(jié)，教師不可能對所有參數(shù)的實驗進(jìn)行預(yù)演，為了對實驗進(jìn)行具有一個清晰、整體的把握，對預(yù)期的上下限參數(shù)實驗進(jìn)行預(yù)演，并根據(jù)實驗?zāi)芊襁M(jìn)行、實驗現(xiàn)象是否明顯、實驗所需時間是否在課時內(nèi)，實驗是否存在一定的危險性等，調(diào)整各參數(shù)的上下限范圍，防止實驗的不可進(jìn)行和危險性實驗的發(fā)生。在《有機(jī)玻璃制備》實驗中，從理論分析來說，反應(yīng)溫度越低，引發(fā)劑用量越低，聚合反應(yīng)速率越慢，當(dāng)?shù)椭烈欢ǔ潭葧r，反應(yīng)有可能無法進(jìn)行，因此需要對低溫、低引發(fā)劑條件下的實驗進(jìn)行預(yù)演，掌握該條件下，各步反應(yīng)所需的時間和實驗現(xiàn)象。相反，當(dāng)反應(yīng)溫度較高，引發(fā)劑用量較多時，反應(yīng)速率越快。由于該實驗為放熱反應(yīng)，反應(yīng)速率過快，會導(dǎo)致爆聚現(xiàn)象的發(fā)生，因此需要對高溫、高引發(fā)劑含量的實驗條件進(jìn)行預(yù)演。為了對不同條件下的實驗進(jìn)程和實驗參數(shù)有良好的把握，需要對中等條件的實驗進(jìn)行預(yù)演，比較低溫、低引發(fā)劑，高溫、高引發(fā)劑和中溫、中等含量引發(fā)劑的實驗進(jìn)程和實驗現(xiàn)象有何不同。根據(jù)實驗預(yù)演結(jié)果、實驗課時的安排、硬件條件等客觀因素，修改實驗參數(shù)范圍，以便于更好的指導(dǎo)學(xué)生實驗參數(shù)的設(shè)定。經(jīng)過實驗預(yù)演步驟，教師對各實驗參數(shù)下的實驗進(jìn)程和實驗步驟做到了心中有數(shù)，對整個實驗進(jìn)行能夠起到良好的指導(dǎo)作用。
2．3學(xué)生預(yù)習(xí)
作為學(xué)習(xí)的主體，需要對整個實驗內(nèi)容進(jìn)行預(yù)習(xí)，聯(lián)系理論知識，對整個實驗的操作過程和基礎(chǔ)理論知識有一個基礎(chǔ)的了解。并羅列操作和理論問題，方便在課堂上解決，加深對知識的理解和掌握。在提高動手能力的同時，實現(xiàn)理論與實踐的結(jié)合。教師的一切努力，只為學(xué)生能夠掌握知識，提高動手能力，鍛煉學(xué)生理論聯(lián)系實際，提高解決問題的科研能力。教師在力所能及的范圍內(nèi)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，但如果學(xué)生不配合，教師努力的效果就會大打折扣。因此，學(xué)生預(yù)習(xí)實驗內(nèi)容是非常重要的，為后續(xù)實驗課程的開展奠定基礎(chǔ)。對于《有機(jī)玻璃制備》實驗，學(xué)生在預(yù)習(xí)過程中，需要做好以下幾方面的內(nèi)容：
（1）該實驗的基本原理；
（2）實驗的操作過程；
（3）操作和理論上存在的問題；
（4）根據(jù)理論知識和查閱文獻(xiàn)，初步確定本組實驗參數(shù)。這一步需要小組學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作，共同確定。經(jīng)過預(yù)習(xí)，學(xué)生復(fù)習(xí)了理論知識，初步掌握了實驗的操作。并通過團(tuán)隊合作，提高了學(xué)生的協(xié)作精神，小組互通有無，共同提高。
2．4實驗實施
實驗的實施是整個實驗課程的中心環(huán)節(jié)。的實驗方案設(shè)計，需要良好的實驗實施才能實現(xiàn)最終的目的。因此，教師需要根據(jù)課時對每個環(huán)節(jié)進(jìn)行細(xì)致的安排，確保實驗的順利進(jìn)行以及學(xué)生對知識的掌握。根據(jù)前期的實驗設(shè)計、準(zhǔn)備、預(yù)演，實驗的實施可按照以下步驟開展：
（1）教師介紹本次實驗的內(nèi)容，以及該實驗設(shè)計的基礎(chǔ)理論知識；
（2）從基礎(chǔ)理論知識引出實驗參數(shù)的設(shè)定，小組匯報本組實驗參數(shù)及其設(shè)定理由，由同學(xué)討論是否合適，教師引導(dǎo)，并最終確定參數(shù)；
（3）教師根據(jù)各組參數(shù)設(shè)定情況，有目的的引導(dǎo)各組學(xué)生參數(shù)的分布。盡量使各組實驗參數(shù)具有一定的差異性，并具有不同的實驗現(xiàn)象和實驗結(jié)果；
（4）教師演示實驗操作。對于特別需要注意的環(huán)節(jié)，則著重說明；
（5）學(xué)生操作實驗；
（6）在實驗實施過程中，由學(xué)生或教師提出問題，學(xué)生觀察實驗現(xiàn)象，通過理論與實際的結(jié)合，教師與學(xué)生互動探討問題。對于《有機(jī)玻璃制備》實驗過程中，可能出現(xiàn)的問題如下：
（1）在預(yù)聚過程中，錐形瓶為什么需要晃動？晃動頻率不同，對結(jié)果是否有差異？措施：可以讓一組學(xué)生嘗試不晃動錐形瓶，觀察現(xiàn)象。現(xiàn)象：出現(xiàn)爆聚。學(xué)生觀察有機(jī)玻璃制備過程中的爆聚現(xiàn)象。解釋：甲基丙烯酸甲酯聚合是一個放熱反應(yīng)，晃動錐形瓶主要是為了將反應(yīng)熱釋放，并讓單體流動，各處單體均勻聚合?；蝿宇l率不同，主要影響散熱及不同位置單體聚合程度的差異。晃動過慢也會出現(xiàn)爆聚。
（2）達(dá)到預(yù)聚的時間存在差異的原因是什么？解釋：主要取決于引發(fā)劑的用量及預(yù)聚合溫度。引發(fā)劑用量較多、聚合溫度越高，完成預(yù)聚時間就越短。反之，時間越長。
（3）在灌模時，產(chǎn)生氣泡的原因是什么？如何防止氣泡產(chǎn)生？解釋：由于模具三面封閉，一端開口，里面存有空氣。如果豎直模具直接倒入液體，液體充滿開口端，里面的空氣無法排出，則容易產(chǎn)生氣泡。措施：將模具傾斜，從模具的較低處緩慢注入，將模具里的空氣從無液體的開口處緩慢趕出，液體充滿模具，則無氣泡。
（4）灌模后，為什么還是需要低溫聚合后，再高溫聚合？措施：將一組樣品直接置于高溫下聚合過夜，觀察現(xiàn)象?，F(xiàn)象：模具中的預(yù)聚體也會出現(xiàn)爆聚的現(xiàn)象，出現(xiàn)大量的氣泡，并溢出模具。解釋：預(yù)聚后體系中聚合物分子量較小，如果直接高溫聚合，仍會產(chǎn)生爆聚。通過實驗課程的實施，學(xué)生能夠系統(tǒng)的掌握整個實驗的操作及其注意事項，對不同參數(shù)帶來的影響也有了感觀的認(rèn)識，加深了對理論知識的理解，提高了動手能力，并養(yǎng)成了研究比較的良好科研精神，為后續(xù)的本科畢業(yè)論文提前做好訓(xùn)練。
2．5總結(jié)報告
總結(jié)報告是實驗課程的成果總結(jié)，反應(yīng)了學(xué)生對實驗操作和理論知識的掌握，是教師考察課堂教學(xué)效果的重要手段。對于研究性實驗，其報告需要充分體現(xiàn)研究性。實驗的總結(jié)報告需要包含以下幾方面的內(nèi)容：
（1）全班實驗參數(shù)和實驗數(shù)據(jù)匯總；
（2）根據(jù)各小組實驗現(xiàn)象和實驗結(jié)果差異，教師引導(dǎo)學(xué)生討論，探討差異存在的原因；
（3）以小論文的形式提交實驗總結(jié)報告。鍛煉學(xué)生科研寫作能力，為后續(xù)的本科畢業(yè)論文和工作奠定基礎(chǔ)。對于《有機(jī)玻璃制備》實驗，可能出現(xiàn)的問題如下：
（1）預(yù)聚程度的控制。溫度越低，引發(fā)劑越少，預(yù)聚合的時間越長；
（2）預(yù)聚程度的把握。預(yù)聚程度對后續(xù)的操作和實驗具有一定的影響，預(yù)聚程度過低，倒進(jìn)模具時容易漏液，預(yù)聚程度過高，太粘稠，不易倒入模具，且容易爆聚；
（3）產(chǎn)品出現(xiàn)氣泡。產(chǎn)品出現(xiàn)氣泡的原因可能有：a．倒入模具時未趕出氣泡；b．預(yù)聚程度過低，小分子單體殘留過多，小分子揮發(fā)導(dǎo)致氣泡；
（4）產(chǎn)品透明度。氣泡、表面光潔度對有機(jī)玻璃的透明性具有較大的影響。通過上述總結(jié)，學(xué)生學(xué)會了有機(jī)玻璃的制備，并掌握了其中的基礎(chǔ)理論知識。并深刻理解如何控制有機(jī)玻璃產(chǎn)品質(zhì)量，學(xué)到了理論課堂上學(xué)不到的知識，深化了理論知識，鍛煉了科學(xué)研究能力。
3小結(jié)
針對傳統(tǒng)的高分子化學(xué)實驗《有機(jī)玻璃制備》，在無須增加硬件，現(xiàn)有實驗條件的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)了研究性實驗的系統(tǒng)改革。結(jié)合該具體實例，對研究性高分子化學(xué)實驗的必要性，如何設(shè)計研究性高分子化學(xué)實驗，每一步實施方案的實施方法、注意事項及其作用，進(jìn)行了詳細(xì)的論述。通過上述研究，形成了研究性高分子實驗改革通用的系統(tǒng)方案，研究性的《有機(jī)玻璃制備》實驗可按照論述方案實施，其它高分子化學(xué)實驗可按照上述方法進(jìn)行設(shè)計并實施。通過上述實驗的實施，在鍛煉提高學(xué)生動手操作能力的同時，訓(xùn)練了學(xué)生的系統(tǒng)研究能力。從文獻(xiàn)查閱、參數(shù)設(shè)定及問題的提出，充分引導(dǎo)學(xué)生獨立思考深化知識的理解。課堂學(xué)生與教師、學(xué)生與學(xué)生的交流探討，形成了以學(xué)生為主體，小組團(tuán)結(jié)協(xié)作，共同探討解決問題的氣氛，極大的提高了學(xué)生的團(tuán)隊合作精神。，研究性實驗報告的撰寫，訓(xùn)練了學(xué)生的科研寫作能力，并對本次實驗學(xué)到的知識和能力進(jìn)行了總結(jié)。
作者：施燕琴 陳思 馬猛 吳波震 王旭 單位：浙江工業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院
高分子化學(xué)論文:高分子化學(xué)實驗教學(xué)方法論文
1結(jié)合當(dāng)代大學(xué)生成長特點，改進(jìn)教學(xué)方法
1.1網(wǎng)絡(luò)書本相結(jié)合，充分做好實驗預(yù)習(xí)工作
隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)上獲取信息的興趣與能力都不斷增強(qiáng)。因此我們將傳統(tǒng)的預(yù)習(xí)報告與網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)相結(jié)合，充分幫助學(xué)生詳細(xì)了解實驗原理和意義，熟悉實驗操作，增強(qiáng)實驗意識。如在每次實驗前，都要求學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)自主探索該實驗與實際生活的聯(lián)系，比如有機(jī)玻璃的制備，學(xué)生可以了解到有機(jī)玻璃目前被廣泛應(yīng)用于廣告裝潢、銘牌制作上等等，在課堂上與其他同學(xué)就相關(guān)應(yīng)用前景進(jìn)行討論，并將自己的想法融入實驗過程，這增強(qiáng)了學(xué)生的主人翁和創(chuàng)新意識。同時，我們在實驗中心網(wǎng)站上制作實驗動畫，展示實驗儀器的使用，實驗裝置的裝搭，幫助學(xué)生更直觀的了解實驗過程。并明示一些突發(fā)情況的處理方法，做到有備無患，例如在制備尼龍66的實驗中，原料己二胺是強(qiáng)有機(jī)堿，強(qiáng)腐蝕性，我們通過動畫的形式告知學(xué)生在稱取過程中一定要小心，一旦沾到皮膚，應(yīng)立即用大量清水沖洗，并用3%的冰醋酸或1%硼酸冷敷傷口。
1.2情景帶入，邊講邊做，讓學(xué)生成為實驗主導(dǎo)
實驗課是將理論轉(zhuǎn)化為實踐，學(xué)生應(yīng)該成為實驗的主導(dǎo)。我們每次實驗開始前都會先創(chuàng)設(shè)情境，將現(xiàn)實問題的解決與實驗緊密聯(lián)系起來，把照方抓藥的實驗課轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的實踐課。基于充分的課前預(yù)習(xí)工作，課程中教師重點強(qiáng)調(diào)實驗的重要環(huán)節(jié)和容易出現(xiàn)的意外事件。學(xué)生以小組為單位，每個小組都會接到一個實驗相關(guān)的問題，如在苯乙烯的乳液聚合實驗中，向?qū)W生提問乳化劑在乳液聚合中的作用等，實驗結(jié)束后進(jìn)行小組討論，分析實驗結(jié)果，得出問題答案。實驗過程中有任何問題都可以隨時跟老師交流，學(xué)生帶著問題做實驗，在實驗中探尋答案，成為主導(dǎo)，教師從知識“傳教者”變成“軍師”，這樣激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)意愿，提高了實驗課的質(zhì)量。
1.3認(rèn)真總結(jié)實驗報告，強(qiáng)化實驗結(jié)果與理論的聯(lián)系
在傳統(tǒng)的教學(xué)模式中，實驗報告往往流于形式，學(xué)生只是簡單記錄實驗過程。我們則要求學(xué)生對實驗中遇到的問題進(jìn)行記錄并查閱資料予以解答，反思實驗課與理論課的聯(lián)系，并盡量多的列舉出其他相似的應(yīng)用，以此鞏固學(xué)生的理論知識。
2量化考核標(biāo)準(zhǔn)，激勵學(xué)生認(rèn)真完成實驗的各個環(huán)節(jié)
實驗期末考核并不能真正說明學(xué)生的實驗情況，出勤率、預(yù)習(xí)報告、實驗操作、實驗報告結(jié)果和衛(wèi)生，也是反映學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)情況的重要指標(biāo)。因此在實驗考核中綜合了平時成績和考核成績兩部分。出勤率要求學(xué)生做到全勤，不遲到、不早退;預(yù)習(xí)報告要求書寫規(guī)范，步驟詳盡;實驗操作要求學(xué)生在整個實驗過程中操作規(guī)范，認(rèn)真觀察實驗現(xiàn)象并記錄;實驗報告中實驗現(xiàn)象分析是否客觀，實驗結(jié)果是否符合預(yù)期，課堂上的思考題是否總結(jié)到位等;實驗結(jié)束后的值日工作，要求學(xué)生檢查關(guān)閉儀器，整理教室衛(wèi)生。期末綜合考核以設(shè)計性實驗為主，教師給出一個實驗題目，要求學(xué)生提前搜集資料，結(jié)合本學(xué)期其他實驗的操作方法，在考試現(xiàn)場自行選擇儀器，裝搭實驗裝置，處理實驗結(jié)果，教師根據(jù)現(xiàn)場操作技能和解決問題的能力等進(jìn)行評判。
3結(jié)語
我們認(rèn)為高分子化學(xué)實驗教學(xué)應(yīng)體現(xiàn)出該學(xué)科的應(yīng)用特點，向?qū)W生展示高分子化學(xué)與實際生活的緊密聯(lián)系，讓他們將理論與實踐結(jié)合起來，學(xué)以致用。在教學(xué)方法上，也應(yīng)確立學(xué)生的主導(dǎo)位置，通過交互式溝通培養(yǎng)學(xué)生的主動性。在我們的實踐中，不少學(xué)生反映他們對高分子化學(xué)有了全新的認(rèn)識，學(xué)習(xí)化學(xué)知識的興趣也大大提高，實驗技能得到了進(jìn)一步增強(qiáng)。相較于四大化學(xué)，高分子化學(xué)實驗仍是一門比較年輕的課程，我們將與時俱進(jìn)，為更好的開展教學(xué)工作努力探索。
作者：張艷 董文佩 張潔 單位：河南師范大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院化學(xué)實驗教學(xué)中心
高分子化學(xué)論文:淺談高分子化學(xué)的協(xié)同創(chuàng)新方案
1基于協(xié)同創(chuàng)新的實驗項目建設(shè)
通過學(xué)科間的有效協(xié)同，可建設(shè)一系列綜合性、創(chuàng)新性實驗項目。綜合性實驗項目的開設(shè)，經(jīng)常出現(xiàn)學(xué)時不夠用的問題。為此，有的老師將綜合性實驗拆成多個單元進(jìn)行，如合成單元、結(jié)構(gòu)測定單元、性能測定單元和應(yīng)用單元，這是可以的。如果能在有限的學(xué)時內(nèi)，完成包括合成單元在內(nèi)的兩個以上的單元，那么也可以成功開設(shè)綜合性實驗。所以，將綜合性實驗項目控制在有限的學(xué)時內(nèi)，也是開設(shè)綜合實驗時應(yīng)該注意的問題。有機(jī)結(jié)合如何做好高分子材料的回收工作，也成為了高分子化學(xué)工作者要解決的問題。夏季里，學(xué)生們廢棄礦泉水瓶大都是聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）的，如何做好“PET礦泉水瓶的回收利用呢？”帶著這個問題，學(xué)生們查閱資料提出不同的解決方案。要從高分子化學(xué)的角度解決這一問題的話，最終確定了乙二醇降解法進(jìn)行PET的回收。高分子化學(xué)實驗與水處理技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新環(huán)境工程專業(yè)自2004年起進(jìn)行招生，水處理實驗室運(yùn)行已有7年，將合成的高分子材料用于水質(zhì)處理。
2高分子材料合成
高分子材料合成時間較長，選擇水處理實驗時間相對較短的比較合適。開設(shè)了“聚苯胺的制備及其對Cr（Ⅵ）離子吸附性研究”，先是采用溶液法制備聚苯胺，再將其應(yīng)用于含有Cr（Ⅵ）離子的水質(zhì)處理中，通過單因素分析實驗發(fā)現(xiàn)，pH值對Cr（Ⅵ）離子的吸附影響較大，在pH值為3時，聚苯胺對Cr（Ⅵ）離子的去除率較大。學(xué)生在成功合成高分子材料后，可以及時觀察或檢測到水處理后的效果，打破了學(xué)生原有的高分子材料只會造成環(huán)境污染的淺顯認(rèn)識，使學(xué)生正確地認(rèn)識到高分子材料在環(huán)境保護(hù)、尤其在水處理方面的貢獻(xiàn)。有機(jī)結(jié)合僅以材料化學(xué)專業(yè)為例，就先后建設(shè)了德州鴻雁塑膠有限公司等12個校內(nèi)外實習(xí)基地。學(xué)生在實習(xí)過程中，接觸到塑料擠出成型工藝和塑料注塑成型工藝，將其與有機(jī)玻璃的澆鑄成型技術(shù)，放在一起講解，將課堂內(nèi)容延伸至課堂外。尤其是受實習(xí)內(nèi)容的影響，增強(qiáng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的意識，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
3基于校企合作的教材建設(shè)
不斷更新網(wǎng)站內(nèi)容，尤其是增加拓展訓(xùn)練、材料性能與測試、可替換實驗和研究性實驗，建成了《高分子化學(xué)實驗》省級精品課程網(wǎng)站。建成了《高分子化學(xué)實驗》省級精品課程并不是最終目的，不能停滯不前。為此，不斷更新教育理念，改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法，增加課程教學(xué)特色。目前，網(wǎng)站共引入實驗項目46項，且所有實驗項目均經(jīng)過試做，可行。為學(xué)生的自主性學(xué)習(xí)提供了便利，也為設(shè)計性實驗、綜合性實驗、研究性實驗的開設(shè)提供了依據(jù)。
4結(jié)論與展望
在協(xié)同創(chuàng)新思想的指導(dǎo)下，增進(jìn)高分子化學(xué)實驗與食品、藥學(xué)、環(huán)境科學(xué)的有效協(xié)同，多學(xué)科融合，開設(shè)新的實驗項目。保持教材建設(shè)和精品課程建設(shè)的可持續(xù)性發(fā)展，及時將新增實驗上傳至精品課程網(wǎng)站，增加知識的先進(jìn)性、性、導(dǎo)向性。秉承學(xué)?！俺绲?，啟志，勵志，博學(xué)”的校訓(xùn)，以培養(yǎng)“厚基礎(chǔ)、強(qiáng)實踐、求創(chuàng)新、高素質(zhì)、重責(zé)任”的創(chuàng)新性應(yīng)用型人才為目標(biāo)，堅持以學(xué)生為本，促進(jìn)學(xué)生知識、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展，進(jìn)一步加強(qiáng)實驗教學(xué)的研究與探索。擬從以下幾點繼續(xù)努力：深化教學(xué)改革，加強(qiáng)實驗教學(xué)方法與教學(xué)手段的研究；加強(qiáng)“校企、校所聯(lián)合，多學(xué)科融合”協(xié)同創(chuàng)新育人方法的研究；提升教學(xué)理念，將高分子化學(xué)實驗教學(xué)內(nèi)容建設(shè)、教學(xué)體系建設(shè)的指導(dǎo)思想，應(yīng)用到其它化學(xué)類、材料類實驗課程教學(xué)中。
作者：王麗梅 單位：德州學(xué)院
高分子化學(xué)論文:高分子化學(xué)教學(xué)改革對策
【摘要】該文針對高分子化學(xué)課程的教學(xué)現(xiàn)狀，提出了通過讓本科生和任課教師在思想和行動上重視高分子化學(xué)課程的重要性，在教學(xué)內(nèi)容上增加高分子化學(xué)領(lǐng)域的近期研究進(jìn)展，做到重視高分子化學(xué)的基本理論與近期發(fā)展，提高高分子化學(xué)的教學(xué)效果。
【關(guān)鍵詞】高分子化學(xué)；教學(xué)改革；思考與對策
《高分子化學(xué)》是一門化學(xué)類重要專業(yè)基礎(chǔ)課，是高分子學(xué)科的入門課程，它以無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)和分析化學(xué)四大化學(xué)為基礎(chǔ)，同時也為后繼的專業(yè)課程打下必要的理論基礎(chǔ)。它不同于其它化學(xué)類專業(yè)課程偏重于理論本身，該課程理論與實踐并重。該課程主要解決的是聚合物的結(jié)構(gòu)、合成原理及其化學(xué)反應(yīng)等問題．并且高分子化學(xué)研究過程中，不僅涉及到化學(xué)問題，很多理論都與物理有關(guān)，因此又是一門綜合性的課程。本課程學(xué)習(xí)的主要目的是，打好學(xué)生“高分子大廈”的基座，使學(xué)生在從事高分子相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)研究、教學(xué)和其他技術(shù)工作中能夠運(yùn)用高分子的基礎(chǔ)知識，進(jìn)一步提高分析問題和解決問題的能力。針對《高分子化學(xué)》課程教學(xué)中存在的相關(guān)問題，筆者認(rèn)為應(yīng)該在以下五個方面進(jìn)行改革，以提高教學(xué)的效果。
1重視課程內(nèi)容發(fā)展
目前高分子化學(xué)課程多采用浙江大學(xué)潘祖仁教授編寫的《高分子化學(xué)》(第五版)。該教材榮獲部級教材，部級精品課程建設(shè)教材和“十二五”普通高等教育本科國家規(guī)劃教材等多項榮譽(yù)稱號，因此被許多學(xué)校理工科相關(guān)專業(yè)廣泛使用。但是隨著近80年來高分子化學(xué)研究內(nèi)容和合成技術(shù)的飛速發(fā)展，尤其是新的聚合反應(yīng)及聚合方法不斷涌現(xiàn)。這需要任課教師在講解高分子化學(xué)課程中，要能與時俱進(jìn)，以有所為和有所不為的原則，認(rèn)真研究教材，依據(jù)教學(xué)大綱，不斷充實和調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，即要注重對高分子基本理論知識的重組和精煉，又要重視高分子化學(xué)近期研究進(jìn)展，從而做到重點突出，主次分明，以達(dá)到有針對性和側(cè)重點的講解的目的。在教學(xué)中要對研究得比較成熟的內(nèi)容進(jìn)行著重講授，如高分子的基本概念、逐步聚合反應(yīng)、自由基聚合、自由基共聚合以及聚合方法，而對于離子聚合、配位聚合和開環(huán)聚合。同時，在教學(xué)內(nèi)容中適當(dāng)?shù)难a(bǔ)充介紹一些高分子領(lǐng)域前沿科學(xué)技術(shù)以及重要發(fā)展方向，如非線性聚合物、高分子自組裝、聚合物基納米復(fù)合材料、活性聚合方法（如ATRP和RAFT）等，開闊學(xué)生的視野，培養(yǎng)學(xué)生對高分子化學(xué)學(xué)習(xí)的熱情。
2多媒體教學(xué)和板書相結(jié)合
新的教學(xué)手段的引入和實施不僅大大提高了課堂信息，而且提高了學(xué)生對高分子化學(xué)的感性認(rèn)識。在應(yīng)用多媒體的過程中，我們需要特別注重多媒體使用的教學(xué)效果，因此在課件的設(shè)計、質(zhì)量和教學(xué)方式上進(jìn)行改革。在課件的制作上，主要以啟發(fā)學(xué)生思考、激發(fā)學(xué)生的探索學(xué)習(xí)興趣并形成課堂共鳴。此外，也要注重促使學(xué)生發(fā)揮思維想象能力?？紤]到這些方面，就可以實現(xiàn)對高分子化學(xué)的教學(xué)重點和教學(xué)難點的突破，讓學(xué)生通過多媒體這個手段實現(xiàn)從感性認(rèn)識到理性感悟的認(rèn)知飛躍，并大大提高課堂教學(xué)的教學(xué)效果。因此在多媒體教學(xué)過程中，我們要有針對性地選擇多媒體的教學(xué)內(nèi)容。如一些與高分子化學(xué)相關(guān)的典型事件、重要的科學(xué)發(fā)現(xiàn)以及科學(xué)家為這些發(fā)明創(chuàng)造付出的艱辛勞動等背景資料。采用多媒體的教學(xué)形式，不僅可以增加信息量，節(jié)省授課時間，提高教學(xué)效率，而且可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，豐富講課內(nèi)容。但是對一些重要的概念和機(jī)理的內(nèi)容，如重要的定義和反應(yīng)方程式，就需要結(jié)合傳統(tǒng)的板書教學(xué)形式進(jìn)行書寫推導(dǎo)。通過講解與板書推導(dǎo)，使學(xué)生能夠清晰地了解一些難以理解的難點和重點。采用傳統(tǒng)的板書教學(xué)形式進(jìn)行講解，可以根據(jù)學(xué)生的反映及時調(diào)整講課的節(jié)奏，推導(dǎo)過程可以更好的引導(dǎo)學(xué)生跟隨教師思考，從而更有效的激發(fā)學(xué)生對知識追求和探索的興趣。
3加強(qiáng)師生互動教學(xué)
課堂教學(xué)是教學(xué)的關(guān)鍵性環(huán)節(jié)，如何啟發(fā)學(xué)生積極思考，調(diào)動其學(xué)習(xí)積極性一直是提高教學(xué)效果的重要問題。要將課堂教學(xué)搞活，首先要求教師的思想要活，在處理及講授教學(xué)內(nèi)容時要有辨證的思想，力戒片面與性。高分子聚合反應(yīng)一般都比較復(fù)雜，要受許多條件制約。教材主要講的都是高分子發(fā)展史上典型的、代表性的產(chǎn)品，但是這不足以加深學(xué)生印象。因此，就需要在教學(xué)中經(jīng)常結(jié)合日常生活中用到的高分子材料加以講解，以開拓學(xué)生的思路。教學(xué)是教師和學(xué)生的雙邊共同活動，如果課堂上只是一個單向閥，缺少師生的交流，一般是收獲不到好效果的。總的說來，教師是課堂教學(xué)的導(dǎo)演，也是演員之一。在教學(xué)中，采用講授、提問、討論相結(jié)合的互動式教學(xué)方法效果會較好。通過這些方法，既可以加深學(xué)生對課程的理解，又培養(yǎng)了他們的觀察力、注意力、記憶力和解決問題的能力等。
4拓展實踐教學(xué)和創(chuàng)新
高分子化學(xué)是一門實踐性很強(qiáng)的課程，加強(qiáng)生產(chǎn)現(xiàn)場實驗環(huán)節(jié)等補(bǔ)充教學(xué)環(huán)節(jié)，對學(xué)生的培養(yǎng)至關(guān)重要。在教學(xué)中注重理論與實踐相結(jié)合，使學(xué)生能夠加深對所學(xué)知識的認(rèn)識，了解高分子化學(xué)領(lǐng)域的飛速發(fā)展和高分子材料在汽車、電子電器、航空航天等領(lǐng)域中的應(yīng)用及高分子材料的制備原理、制備方法等。通過演示和創(chuàng)新實驗，使學(xué)生在進(jìn)一步加深對理論知識理解的基礎(chǔ)上，培養(yǎng)其動手能力、觀察能力、分析問題和解決問題能力、求異意識和創(chuàng)新能力等方面得到鍛煉，綜合素質(zhì)得以提高。通過在企業(yè)實踐中了解到高抗沖聚苯乙烯的制備、應(yīng)用等，可以加深學(xué)生對高分子化學(xué)相關(guān)知識點的理解。
5引入雙語教學(xué)與精品課程的建設(shè)計劃
本科生教育國際化是我們同濟(jì)大學(xué)重點建設(shè)的工程之一，而雙語教學(xué)是目前本科生直接接觸國際先進(jìn)科學(xué)技術(shù)和教育思想所采取的一項重要舉措。目前，我們高分子方向的同學(xué)經(jīng)常有機(jī)會聆聽國外著名高分子科學(xué)家來校所講的課程和做的學(xué)術(shù)報告，在高分子化學(xué)課程教學(xué)中引入雙語教學(xué)，顯然是非常有利于學(xué)生水平的提升的。此外，高分子化學(xué)作為重要的基礎(chǔ)課程、平臺課程，有必要作為精品課程來進(jìn)行建設(shè)。引入雙語教學(xué)，盡量采用國外原版教材，或?qū)υ娼滩倪M(jìn)行編著，制作英文教案、建設(shè)高分子化學(xué)網(wǎng)站，這些都是高分子化學(xué)課程進(jìn)行深入的教學(xué)改革，力圖提升課程教學(xué)質(zhì)量和效果的重要舉措?？傊叻肿踊瘜W(xué)課程的教學(xué)質(zhì)量與效果的提升，是對高分子方向本科生培養(yǎng)水平提高的重要要求。在高分子化學(xué)課程教學(xué)上，任課老師自身要重視起來，同時要激發(fā)本科生對高分子化學(xué)課程的學(xué)習(xí)積極性。在教學(xué)內(nèi)容拓展、教學(xué)手段豐富化、教學(xué)方法等方面不斷探索與研究，努力將高分子化學(xué)課程的教學(xué)工作做得更加扎實高效。
作者：袁偉忠 單位：同濟(jì)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院
高分子化學(xué)論文:高分子化學(xué)雙語教學(xué)方法探索
【摘要】高分子科學(xué)已與化學(xué)、材料、生命科學(xué)、醫(yī)學(xué)等多個學(xué)科領(lǐng)域有廣泛地交叉、融合并對人們社會生活產(chǎn)生越來越重要的影響。高分子化學(xué)作為高分子科學(xué)重要組成部分，是化學(xué)、材料等多學(xué)科的重要基礎(chǔ)課之一。本文從科學(xué)研究和研究生培養(yǎng)的角度對《高分子化學(xué)》雙語教學(xué)之必要性與重要性進(jìn)行分析和探討。對教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)預(yù)期與效果評價等方面的實踐提出見解。希望能為提高《高分子化學(xué)》雙語教學(xué)效果，促進(jìn)相關(guān)學(xué)科雙語教學(xué)協(xié)調(diào)發(fā)展、共同進(jìn)步，為建立和完善培養(yǎng)高分子國際性專業(yè)人才的教育體系提供依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】高分子化學(xué)；雙語教學(xué)；教學(xué)改革；科研導(dǎo)向
隨著人類文明的進(jìn)步與社會經(jīng)濟(jì)生活的發(fā)展，能源危機(jī)、人類重大疾病相關(guān)問題、環(huán)境問題等一系列對全球造成影響的科學(xué)技術(shù)問題的出現(xiàn)使得化學(xué)學(xué)科、特別是高分子學(xué)科成為所有學(xué)科的中心學(xué)科。例如，基于共軛聚合物半導(dǎo)體材料的有機(jī)發(fā)光二極管、場效應(yīng)晶體管和聚合物太陽電池等近期的科研成果將成為未來社會生活中主要的半導(dǎo)體元器件；高分子藥物的出現(xiàn)將能夠很大程度上對藥物釋放、藥物靶向性等方面進(jìn)行控制而不需要增加更多的臨床藥物試驗；生物醫(yī)用高分子在改善人類生活質(zhì)量方面更是意義非凡。而各種塑料、纖維、橡膠、涂料、粘合劑等高分子材料更是關(guān)系到人們衣、食、住、行的方方面面?？梢哉f，現(xiàn)代人的生活已經(jīng)離不開高分子化學(xué)和高分子材料。因此，對高分子科學(xué)的研究越來越受到國內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注。高分子科學(xué)的誕生源于高分子合成化學(xué)，其基本概念源自于有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)等化學(xué)、材料學(xué)科，這種情況導(dǎo)致我國現(xiàn)有的高分子科學(xué)領(lǐng)域從業(yè)人員來源多樣。其中，從本科階段即接受高分子化學(xué)教育的比例依然很低，很多從事高分子材料、高分子化學(xué)、高分子物理、高分子工程等領(lǐng)域研究的人員本科主修為無機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、材料學(xué)等專業(yè)。一定程度上，這些研究人員存在對高分子化學(xué)體系缺乏系統(tǒng)認(rèn)知的可能。在我國高等學(xué)校進(jìn)行高分子化學(xué)教學(xué)教育活動，是提高我國現(xiàn)有的高分子科學(xué)領(lǐng)域的從業(yè)人員基本素養(yǎng)與技能、促進(jìn)我國高分子科學(xué)發(fā)展、壯大的重要途徑。近年來，高等學(xué)校為主導(dǎo)的部級或省級“協(xié)同創(chuàng)新中心”的設(shè)置，使我國高等學(xué)校進(jìn)入新一輪的由教學(xué)型（教學(xué)科研型）大學(xué)向科研型大學(xué)轉(zhuǎn)變的歷程中。為快速實現(xiàn)這種轉(zhuǎn)變，培養(yǎng)高層次、研究型的高分子科學(xué)領(lǐng)域人才愈發(fā)顯得必要和重要。目前，主要的國際學(xué)術(shù)會議、頂級國際學(xué)術(shù)期刊均以英語為主。
通過學(xué)術(shù)會議、、論文檢索等在這些國際知名的學(xué)術(shù)舞臺上進(jìn)行高分子方面學(xué)術(shù)活動與信息交流，觀察國際高分子學(xué)科的發(fā)展動向，無疑是我國高分子學(xué)科跟進(jìn)國際學(xué)術(shù)發(fā)展步伐和超越世界學(xué)術(shù)水平的基本條件。為此，我們必須建立培養(yǎng)能夠熟練使用英語進(jìn)行高分子化學(xué)相關(guān)學(xué)科聽、說、讀、寫應(yīng)用的國際性專業(yè)人才的教育體制和培養(yǎng)機(jī)制，強(qiáng)化我國高分子方面的科技隊伍建設(shè)。換言之，在本科階段開展高分子化學(xué)雙語教學(xué)，為培養(yǎng)具有國際化交流能力的研究生和高層次高分子科學(xué)從業(yè)者，對我國高分子學(xué)科的發(fā)展具有非常重要的意義。在高等學(xué)校開展高分子化學(xué)雙語教學(xué)存在諸多問題亟待解決。現(xiàn)有的雙語教學(xué)限于學(xué)生專業(yè)英語基礎(chǔ)薄弱、高分子化學(xué)本身內(nèi)容龐雜、學(xué)生在以往幾乎沒有任何高分子化學(xué)學(xué)習(xí)經(jīng)歷和基礎(chǔ)等多方面、多層次原因?qū)е赂叻肿踊瘜W(xué)雙語教學(xué)過程中面臨如下問題：1）學(xué)生的基礎(chǔ)參差不齊，授課對象中有部分學(xué)生在高中階段甚至從未學(xué)過化學(xué)；2）課程的知識體系中涉及較多的有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)理論；3）我們選用的教材是理工兼用、教材但缺乏系統(tǒng)和針對性，而英文教材價格昂貴、內(nèi)容更是紛繁復(fù)雜；4）高分子化學(xué)雙語課程的目標(biāo)除了教給學(xué)生基本的高分子合成化學(xué)的基本原理和方法外，還需要使學(xué)生建立起英文思維的習(xí)慣和基礎(chǔ)概念，如何實現(xiàn)這個目標(biāo)，也是需要我們進(jìn)行探索和研究的；5）高分子化學(xué)這門課程相關(guān)無論中英文教材均在理論綜合性，如何將這些貌似無用的枯燥理論加以應(yīng)用，同時，在教學(xué)中從工程的角度予以描述，以彰顯其重要實用性作用，需要我們加以思考；6）某些高校尚不具備同時兼顧專業(yè)知識和相應(yīng)英語水平的教師，學(xué)生極少有機(jī)會接觸國際交流的學(xué)術(shù)活動，缺乏感性認(rèn)識，無法調(diào)動學(xué)習(xí)積極性。更多情況則是雙語教學(xué)流于形式，課上、課下全漢語，單純的授課課件是英語；或者脫離了知識傳遞的根本目標(biāo)，語言障礙導(dǎo)致學(xué)生不能有效的掌握高分子化學(xué)的知識。這樣，雙語教學(xué)的“形”與“體”脫節(jié)，成為“兩張皮”。無論哪種情況的出現(xiàn)，對高分子化學(xué)雙語教學(xué)都會產(chǎn)生嚴(yán)重影響。另外，高分子化學(xué)雙語教學(xué)的執(zhí)行情況的另一重要考量指標(biāo)是教學(xué)質(zhì)量。特別是以科學(xué)研究和國際交流為導(dǎo)向時，考察雙語教學(xué)的教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果的指標(biāo)也需慎重考慮，并加以確認(rèn)。在教學(xué)實踐中，我們發(fā)現(xiàn)完善教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)方式與手段，通過激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和專業(yè)興趣，能克服其對雙語教學(xué)中英文的畏懼和排斥都有益處；制作精減的英文講義、多媒體課件深入研制等方法和措施的實施，安排學(xué)習(xí)英文講座視頻等都有利于雙語課程的講授。
1）高分子化學(xué)雙語教學(xué)的核心是知識而非形式。對于知識性的內(nèi)容編排，我們的做法是做了三份相互關(guān)聯(lián)的輔助教材：a）專業(yè)術(shù)語的定義和解釋，并針對性的配插圖，方便學(xué)生理解和記憶；b）對于課程內(nèi)容去蕪存菁，制作一份大約5萬字的全英文簡明讀本，內(nèi)容從高分子化學(xué)歷史、命名法、聚合方法、原理、典型計算、逐步聚合和鏈?zhǔn)骄酆?、聚烯烴、活性聚合等內(nèi)容進(jìn)行覆蓋，完善高分子化學(xué)知識體系，使學(xué)生從整體上把握教材的主線，掌握高分子化學(xué)概念、分子量概念、各種聚合方法、聚合反應(yīng)原理、高分子材料分類與理化特性等；c）收集經(jīng)典英文文獻(xiàn)14篇。此外，對于上述內(nèi)容另配置各一份講義，輔助閱讀。這樣做的目的包括：簡明讀本覆蓋了經(jīng)典教材核心內(nèi)容并包含教材內(nèi)容總體的80%，重復(fù)利用教學(xué)和課余時間，讓全部學(xué)生盡可能的掌握這部分分內(nèi)容而不是試圖讓學(xué)生學(xué)的內(nèi)容，但只是掌握更低比例———當(dāng)然，對于學(xué)有余力的同學(xué)，鼓勵其在教師輔助下，完成全部教學(xué)內(nèi)容的掌握。
2）在教學(xué)方法上做出努力，采用高分子理論框架、線索教學(xué)法；講薄到講厚教學(xué)法；關(guān)鍵詞教學(xué)法；避免按章節(jié)步步為營的方法等。例如，理論框架、線索教學(xué)法的執(zhí)行發(fā)方法是，每次課都用5分鐘左右，把課程內(nèi)容以簡短的內(nèi)容說明，并指出其與其他章節(jié)內(nèi)容之間的關(guān)聯(lián)性，讓學(xué)生能更好的把握課程脈絡(luò)。“講薄到講厚”是指，每學(xué)期開學(xué)以兩次課分別用中文和英文分別解釋全部簡明教程相關(guān)講義，讓學(xué)生一開始就熟悉全部內(nèi)容的關(guān)鍵處，這樣，其閱讀輔助材料和課堂學(xué)習(xí)思路更明確清晰，真正能明白課程“精要80%”的含義。“關(guān)鍵詞教學(xué)法”是指在厘清脈絡(luò)框架的基礎(chǔ)上，對輔助教材中文獻(xiàn)部分涉及的理論相關(guān)關(guān)鍵詞，集中突破，讓學(xué)生能理論和實踐兩方面都獲得提高。
3）利用視頻和錄像內(nèi)容輔助教學(xué)。制作教學(xué)錄音和錄像，給學(xué)生共享，讓學(xué)生課下可以繼續(xù)觀摩課堂內(nèi)容，培養(yǎng)其聽和說的能力。不斷構(gòu)建新的新的本科雙語教育模式，使本科生能從雙語教學(xué)過程中分享課程教育國際化的機(jī)會，從中受益，并獲得在其他場所不能獲得的實踐和能力鍛煉，從而提高整體素質(zhì)、創(chuàng)新意識及綜合能力。安排學(xué)生參加國際學(xué)術(shù)會議，到場聽取英語母語國家的專家匯報，同時錄制會議報告錄像和錄音。
4）組織學(xué)生檢索高分子化學(xué)基礎(chǔ)理論相關(guān)英文文獻(xiàn)、制作課件，并互相評閱，提升學(xué)生使用英文交流的能力。從科研的角度讓學(xué)生體會雙語教學(xué)“重點在讀懂、其次在會寫，然后是能聽懂和能說”的含義。
5）對于課堂教學(xué)效果的考察采用按照學(xué)習(xí)內(nèi)容分段考核，并以英文形式呈現(xiàn)。例如，逐步聚合及其原理和聚酯、聚酰胺放在一起考核；自由基聚合物及其原理和實施方法一起考核；工程塑料、天然產(chǎn)物、環(huán)境污染和降解與穩(wěn)定化放在一起考核等。這樣的做法，讓授課內(nèi)容的排列更加緊湊，也讓學(xué)生更好的把握知識點的相關(guān)性。
6）強(qiáng)調(diào)背景預(yù)備知識積累，強(qiáng)化雙語教學(xué)對其他相關(guān)化學(xué)課程的關(guān)聯(lián)性，培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)英語綜合素養(yǎng)，以期對學(xué)生閱讀英文文獻(xiàn)、其他相關(guān)英文課程教科書有所裨益。上述的教學(xué)思想和教學(xué)新方法的采用雖然在一定程度上大幅度增加了教師備課、授課工作量，但是從全局的角度看，能通過高分子化學(xué)單獨一門功課的教授，培養(yǎng)學(xué)生對專業(yè)英語的掌握，甚至到一定時間，可以接受全英文教學(xué)。在實施兩年后，我們大體有以下一些感受。1）教與學(xué)雙方的主動性都被調(diào)動起來，讓教學(xué)過程變得更豐富；教師自編教學(xué)講義，必然會更加熟悉，更加明白其意義，在講授過程中，看到自己的成果被學(xué)生接受，會更加有熱情。2）國際會議現(xiàn)場交流，前言文獻(xiàn)和研究內(nèi)容引入課堂等顯著增加了學(xué)生對英文感性認(rèn)識，增加其學(xué)習(xí)熱情，更有利于雙語教學(xué)的實施。3）全局教學(xué)、富有線索和邏輯的分段教學(xué)、合理的考核內(nèi)容安排讓學(xué)生能更好的認(rèn)識到自己學(xué)習(xí)的不足，避免學(xué)生到了期末才開始突擊學(xué)習(xí)的壓力和無奈，把問題發(fā)現(xiàn)在平時。通過階段考核，讓教師能合理的調(diào)節(jié)講授的節(jié)奏。4）課外文獻(xiàn)調(diào)研和互評報告能提供學(xué)生自主學(xué)習(xí)的靈活空間，讓學(xué)生能主動的進(jìn)行自我培養(yǎng)，有利于獨立學(xué)習(xí)能力的提高?？傊?在過去幾年的高分子化學(xué)雙語教學(xué)中，我們通過合理的教學(xué)改革措施的使用，提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果，為將來這些接受良好英語授課培養(yǎng)的學(xué)生進(jìn)入科研崗位，從事研究生學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。當(dāng)然，這些方法也有繼續(xù)改進(jìn)的空間，我們也將繼續(xù)進(jìn)行深入研究與探索，總結(jié)經(jīng)驗，探索培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識和創(chuàng)造能力的高分子科學(xué)人才的新思路和新方法。
高分子化學(xué)論文:高分子化學(xué)實驗教學(xué)改革探究
高分子化學(xué)實驗作為高分子材料與工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)實驗課程，其有效實施不僅有助于學(xué)生掌握高分子化學(xué)的基礎(chǔ)理論知識，而且有助于學(xué)生掌握基本的實驗操作技能，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新意識，進(jìn)而提高學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)熱情［2－3］。然而，按傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式開設(shè)的高分子化學(xué)實驗項目多是一些驗證性實驗，往往采用“填鴨式”灌輸教學(xué)方式，教學(xué)內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)化、模式化，教學(xué)方法單一，學(xué)生多是被動接受，缺乏主動思考和分析，不利于學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)，也就不能培養(yǎng)出社會需要的高素質(zhì)應(yīng)用型創(chuàng)新人才［4］。為實現(xiàn)在高分子化學(xué)實驗教學(xué)中對學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，現(xiàn)有的實驗教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式亟需進(jìn)行改革。本文圍繞培養(yǎng)適應(yīng)社會發(fā)展需求的高素質(zhì)應(yīng)用型創(chuàng)新人才的目標(biāo)，在保留基本實驗項目的基礎(chǔ)上，革新實驗內(nèi)容，創(chuàng)建新的實驗教學(xué)模式，進(jìn)行了高分子化學(xué)實驗教學(xué)改革的初步探索。
1健全師資隊伍保障機(jī)制
教師是應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)的踐行者，教師知識水平、業(yè)務(wù)能力、對實驗教學(xué)重視程度直接決定實驗教學(xué)效果。然而，由于長期以來形成的實驗指導(dǎo)教師是“教輔人員”的錯誤導(dǎo)向，實驗師資隊伍普遍存在年齡高、學(xué)歷層次低、培訓(xùn)機(jī)會少等問題，使得實驗教學(xué)水平無法得到有效提高。近年來，學(xué)院對實驗教學(xué)給予了極大重視，進(jìn)行了重大調(diào)整，將一些高學(xué)歷的年輕教師補(bǔ)充到實驗教學(xué)隊伍中，形成了“老中青”相結(jié)合的實驗教學(xué)隊伍。老教師將豐富的教學(xué)經(jīng)驗傳授給年輕教師，年輕教師將新的想法和研究項目融入實驗教學(xué)，凝練出新的實驗教學(xué)項目。學(xué)院非常重視“雙師型”教師隊伍的培養(yǎng)，選派教師利用寒暑假時間到企業(yè)鍛煉，了解行業(yè)發(fā)展動態(tài)，以便教師將企業(yè)所見所聞融入實驗教學(xué)。學(xué)院還采取相應(yīng)措施鼓勵教師參與實驗教學(xué)改革，從而使近幾年實驗教學(xué)水平有了大幅提升。
2多手段結(jié)合，改進(jìn)教學(xué)方法
我們改進(jìn)了僅在實驗室內(nèi)講解的傳統(tǒng)授課模式，采取實驗室外精講與實驗室內(nèi)泛講相結(jié)合的方式進(jìn)行。在實驗項目開始前一星期，教師利用多媒體等輔助教學(xué)手段在理論課教室對實驗進(jìn)行較為詳細(xì)的講解，播放實驗教學(xué)短片進(jìn)行實驗演示，使學(xué)生對實驗步驟、實驗重點及注意事項等有較充分的認(rèn)識。同時圍繞實驗項目提出一些問題，引導(dǎo)學(xué)生思考，讓學(xué)生利用實驗開始前的一個星期時間通過到圖書館或利用網(wǎng)絡(luò)查閱文獻(xiàn)資料尋找問題答案。在實驗室的泛講階段圍繞問題提問學(xué)生，并進(jìn)行解析。由于實驗開始前學(xué)生利用多種途徑對實驗進(jìn)行了充分的預(yù)習(xí)和思考，避免了傳統(tǒng)教學(xué)模式中學(xué)生僅看實驗教材進(jìn)行預(yù)習(xí)的單一模式，使學(xué)生能夠更的預(yù)習(xí)實驗，有助于學(xué)生更好的開展實驗。為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，積極鼓勵學(xué)生提出自己的實驗方案，經(jīng)與老師探討實施。由于減少了在實驗室內(nèi)的集中講解時間，學(xué)生可以在有限的實驗學(xué)時內(nèi)進(jìn)行更多的實驗操作，充分鍛煉動手能力。做實驗期間，不要求學(xué)生象在理論課堂一樣鴉雀無聲，允許學(xué)生充分討論，鼓勵他們提不同意見，進(jìn)行交流互動。教師積極和學(xué)生交談，傾聽他們對實驗的建議和感受，形成良好的互動氛圍。通過互動交流，極大的提高了學(xué)生的實驗主動性與積極性。
3激發(fā)學(xué)習(xí)熱情，改進(jìn)實驗教學(xué)內(nèi)容
傳統(tǒng)的高分子化學(xué)實驗項目主要是驗證性實驗，學(xué)生按照實驗教材規(guī)定的實驗步驟進(jìn)行操作。雖然通過驗證性實驗?zāi)苁箤W(xué)生掌握實驗設(shè)備和儀器的安裝與使用，動手能力得到了鍛煉，所學(xué)的理論知識得到了鞏固，但由于學(xué)生按固定的實驗?zāi)Ｊ竭M(jìn)行實驗，在一定程度上限制了學(xué)生主觀能動性的發(fā)揮，也不利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)［5］。為使學(xué)生能夠通過實驗鞏固理論知識，我們保留了部分基本的實驗項目，但對實驗步驟進(jìn)行了適當(dāng)?shù)脑O(shè)計。如在甲基丙烯酸甲酯的本體聚合(有機(jī)玻璃的制備)實驗中，我們提前讓學(xué)生準(zhǔn)備一些卡片、植物標(biāo)本等，在預(yù)聚物制備完成后將準(zhǔn)備好的標(biāo)本放入模具，然后澆鑄成模，繼續(xù)進(jìn)行后續(xù)實驗，最終得到嵌有標(biāo)本的有機(jī)玻璃制品。通過這一實驗，學(xué)生不僅鞏固了所學(xué)的本體聚合理論知識，而且得到了有紀(jì)念意義的制品。在標(biāo)本選擇準(zhǔn)備階段，學(xué)生圍繞何種樣品能夠加入預(yù)聚物中作為標(biāo)本進(jìn)行了深入的思考，在發(fā)揮學(xué)生主觀能動性的同時也培養(yǎng)了其分析問題的能力。在乙酸乙烯酯的乳液聚合實驗(白乳膠的制備)中，不同的小組選擇不同的實驗原料配比進(jìn)行實驗，反應(yīng)結(jié)束后，讓學(xué)生用自制的白乳膠進(jìn)行木板粘合，直接檢驗所合成產(chǎn)品的應(yīng)用性能，然后不同小組進(jìn)行比較，得出的原料配比，并圍繞結(jié)論進(jìn)行討論分析。學(xué)生通過這一實驗不僅鞏固了理論知識，也與實際應(yīng)用接軌，激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣和積極性，使得學(xué)生感覺到實驗不再枯燥，起到了事半功倍的效果。隨著科技的發(fā)展，高分子學(xué)科領(lǐng)域不斷有新的研究成果出現(xiàn)，并被廣泛應(yīng)用。因此，為使學(xué)生能更好的了解學(xué)科發(fā)展，并掌握相應(yīng)的實驗技能，需要將較為成熟的新技術(shù)補(bǔ)充到實驗內(nèi)容中。譬如可逆加成－斷裂鏈轉(zhuǎn)移聚合作為“活性”自由基聚合的一種，由于其適用單體范圍廣、反應(yīng)條件溫和不受聚合實施方法限制等優(yōu)點，自1998年提出以來已成為高分子合成研究領(lǐng)域最活躍的方向之一，并且今后還會繼續(xù)發(fā)展［6］。我們將“苯乙烯的可逆加成－斷裂鏈轉(zhuǎn)移聚合”實驗加入到高分子化學(xué)實驗中。學(xué)生在該實驗進(jìn)行時表現(xiàn)出了極大的學(xué)習(xí)熱情，同時也了解了可逆加成－斷裂鏈轉(zhuǎn)移聚合的特點和基本操作方法，為今后可能從事該領(lǐng)域的相關(guān)研究奠定了基礎(chǔ)。
4細(xì)化考核方式，多方位評價學(xué)習(xí)效果
客觀、、科學(xué)的評定實驗成績對于評價學(xué)習(xí)效果、調(diào)動學(xué)生的積極性和主動性具有顯著的促進(jìn)作用。我們改變了以往僅依靠實驗報告進(jìn)行成績評定的模式，細(xì)化考核方式，由平時成績和期末考試成績組成實驗總成績。平時成績包括考勤、實驗預(yù)習(xí)、實驗操作、實驗現(xiàn)象/數(shù)據(jù)記錄、實驗結(jié)果討論與分析、思考題回答情況等，逐項評分，不單純注重實驗結(jié)果，更注重實驗態(tài)度、過程、實驗結(jié)果的分析和討論。期末考試采取實際操作和口試相結(jié)合的方法進(jìn)行，均從試題庫中抽題作答。
5結(jié)語
本次實驗教學(xué)改革，打破了傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式，優(yōu)化了實驗教學(xué)內(nèi)容，強(qiáng)化了實驗教師隊伍建設(shè)，細(xì)化了考核方式，極大的調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性，增強(qiáng)了實驗操作技能，提高了動手能力、分析問題和解決問題能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。高分子化學(xué)實驗教學(xué)改革任重道遠(yuǎn)，為培養(yǎng)適應(yīng)社會發(fā)展的應(yīng)用型創(chuàng)新人才，需要我們與時俱進(jìn)，在今后的教學(xué)實踐中繼續(xù)努力探索，更好的開展實驗教學(xué)工作。
作者：李光 陶發(fā)榮 王利平 鄧愛霞 單位：聊城大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院
