功能高分子材料課程教學改革探索

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摘要：結合本校材料科學與工程專業《功能高分子材料》課程的基本特點以及課程教學實踐，針對課程教學目前存在的問題，從提高學生學習積極性、教學內容、教學方法等方面提出一些改革措施。

關鍵詞：高分子材料專業；功能高分子材料；教學改革

自上世紀40年代以來，高分子材料學科得到了飛速發展，高分子材料廣泛應用于國民經濟和國防建設等領域。《功能高分子材料》是我校材料科學與工程專業的一門重點專業課程，通常是在大三下學期開設。本課程內容主要包括吸附分離型高分子材料，高分子分離膜、電功能高分子材料、光功能高分子材料、環境降解型高分子材料、生物醫用類高分子材料、納米復合材料等領域基本知識，本課程教學要求學生了解和掌握各類功能高分子材料結構與性能的關系以及功能高分子材料的應用領域，在此基礎上，要求學生能夠根據目標特定功能需求，熟練運用所學知識設計、開發滿足要求的功能高分子材料。

一目前教學存在的問題

（一）學生學習目標不明確

《功能高分子材料》是一門結構復雜、跨學科性強的專業學科，課程概念多、理論性強，很多同學在學習本課程中感覺比較吃力，進而導致學習興趣低、積極性下降。另一方面，我校教學計劃安排《功能高分子材料》課程在大三下學期，這段時間很多同學都在準備考研復習或者應聘工作，學生不能集中精力進行課程學習，從而導致學習積極性低，學習效果差。

（二）教學內容落后

隨著高分子科學的發展，功能高分子材料的發展日新月異，而功能高分子材料所選用教材很難全面涉及到其前沿發展內容。這要求老師緊跟前沿發展動態，不斷調整、豐富和更新教學內容，將先進的學術成果及時應用到教學過程中，提高學生學習積極性，進而牢固掌握高分子材料學科基礎知識點。

（三）教學重點不突出

本校功能高分子材料課程安排了32學時，然而，本課程內容多，其涉及到8大類功能高分子材料，其中每類功能高分子材料中又有多種材料。例如電功能高分子材料包括復合型導電高分子材料、結構型導電高分子材料、電致發光高聚物、電致變色高聚物等。由于受課時量的限制，教師不可能把所有內容全部灌輸給學生，這就要求教師對課程教學內容進行精心設計，不斷對課程內容進行系統的分析和歸納，突出課程重點。

（四）教學方法單調

功能高分子材料課程概念多、理論性強、機理深、反應多，例如吸附分離高分子材料章節中離子交換樹脂的制備涉及到多種高分子材料的合成方法，包括本體聚合、乳液聚合、溶液聚合等；離子交換樹脂的應用涉及到水處理、食品工業、制藥業、海洋資源的利用和催化劑等領域。如果上課過程采用常規PPT播放與板書相結合的教學方法，單純從理論上對具體的合成方法和應用領域進行描述，這種教學方法直觀性不強，從而導致大多數學生對課堂的學習內容缺乏興趣和積極性。

二教學新方法探索

（一）從專業知識體系出發，強調課程學習的重要性

功能高分子材料是高分子材料中的重要一員，其在生物醫學、能源儲存和轉換、信息功能化、生態環境與安全等領域有著廣泛的應用，在社會發展、經濟建設、科學研究中起著重要作用。有很多學生對功能高分子材料課程的重要地位認識不足，這就要求教師必須在第一堂課就強調功能高分子材料在高分子領域的重要性。向學生強調功能高分子材料與高分子材料與工程其他專業課的聯系，此課程與學生后續考研或者就業的緊密聯系，以及對社會發展的重要影響。從專業知識體系角度，讓學生意識到本課程學習的重要性，從而提高學生學習的主動性。

（二）結合前言學科發展，及時更新教學內容

隨著科學技術的發展，越來越多新型功能高分子材料被開發應用。教師應該及時將國內外功能高分子領域的最新發展動態以及自己的科研成果引進課堂，讓學生不但能夠學好基礎知識，同時能夠了解到功能高分子材料的最新發展動態，激發學生學習興趣。例如，在講解導電高分子材料時，介紹石墨烯自組裝制備導電高分子材料的前言發展技術；在講解光功能高分子材料時，介紹新型結構型光功能高分子材料的種類和制備方法。總之，要讓學生在學習基礎知識過程中關注功能高分子材料的前沿發展動態，意識到功能高分子在就業和生活中的重要作用。

（三）緊抓課程主線，突出教學重點

功能高分子材料課程內容繁冗，教師要對課程內容進行系統分析和歸納，分清主次，突出重點。本課程第一章為緒論，第二章到第十一章分別講述了一類功能高分子材料，是平行關系。教師可以把“結構—性能—設計”這一主線貫穿到每一種功能高分子材料中去，把授課內容串聯起來，這樣授課教師更容易把握教學內容，學生也容易從原理上掌握授課內容。例如，吸附分離高分子材料中包括吸附樹脂、離子交換樹脂、螯合樹脂、高吸水樹脂等。這些功能樹脂的高分子骨架結構都是三維交聯網絡體，基于不同的功能要求，其在高分子骨架上連接了不同了的功能基團，如離子交換樹脂樹脂是在高分子骨架上引入了離子對；螯合樹脂是在骨架上引入了對特定金屬離子具有螯合作用的功能基團；高吸水樹脂是在骨架上引入了強親水性基團，如羥基、羧基等。因此，在同學們掌握了“結構—性能—設計”這一主線之后，不同的功能高分子材料之間可以建立聯系，同學們可以更輕松地掌握教學內容。

（四）改進教學方法

（1）設置實踐教學。在課程內容講授完之后，開設關于功能高分子材料的課程設計。學生選擇一種所感興趣的功能高分子材料，通過查閱文獻資料，確定其合成制備方案，然后與老師討論其方案的可行性，確定最終的方案。學生按照預定方案進行實驗，制備出預期的功能高分子材料，然后對其進行相關的結構性能表征，最后對其性能進行評價。通過課程設計，可以讓學生對材料的制備技術、應用實例、性能評價及作用原理有更深刻的理解，充分激發了學生的創造力和進取精神，增強了學生的自信心。（2）組織學生做報告教學。在課程內容講授完之后，對每個班分成4-6組，每組學生選擇一種所感興趣的功能高分子材料，安排學生利用課后時間查閱文獻資料，撰寫綜述論文，編寫多媒體PPT，并在課堂上做報告演講。在此過程中對各組學生的匯報進行評論，引導學生發表自己的看法，提出自己的建議。在此過程中，學生的學習積極性和學習興趣得到了提高，課堂氣氛活躍，同時擴展了書本知識，增強了學生自主學習的能力。

三結語

《功能高分子材料》課程內容繁冗，知識點多，具有前沿性、跨學科等特點，如果沿襲傳統的教學方法，學生學習興趣差，無法達到預期的授課效果。這就要求教師不斷探索新的教學方法，進一步完善更新教學內容，才能提高學生的學習興趣，調動學生的學習主動性，從而獲得滿意的教學效果。

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作者:丁茜 劉亦武 譚井華 單位:1.湖南工業大學包裝設計藝術學院 2.湖南工業大學包裝與材料工程學院