閻杰 等

摘要：高分子物理作為工科院校材料科學(xué)與工程專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課，存在內(nèi)容復(fù)雜、概念抽象等難點(diǎn)。如何有效地通過(guò)短學(xué)時(shí)講授，使得學(xué)生對(duì)知識(shí)掌握到最好的效果，成為任課教師關(guān)注的目標(biāo)。本文針對(duì)高分子物理課程的基本特點(diǎn)，探討了高分子物理的教學(xué)方法，對(duì)分子物理課程的教學(xué)方法進(jìn)行了深入而細(xì)致的研究，并已經(jīng)應(yīng)用于教學(xué)研究，取得了不錯(cuò)的效果。

關(guān)鍵詞：高分子物理 教學(xué)方法 教學(xué)研究

0 引言

高分子物理是高等工科院校材料科學(xué)與工程、高分子材料、材料物理與化學(xué)等專業(yè)及相關(guān)專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。高分子物理研究的核心內(nèi)容是研究高分子材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系，并且通過(guò)分子運(yùn)動(dòng)很好的將結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系聯(lián)系起來(lái)。因此高分子物理是貫穿于高分子材料的設(shè)計(jì)、改性、加工與應(yīng)用方面的一門實(shí)用的課程，對(duì)學(xué)生深入掌握專業(yè)知識(shí)有深遠(yuǎn)影響。然而高分子物理是一門最難講授和學(xué)習(xí)的專業(yè)課之一，具有概念多、抽象、結(jié)構(gòu)紛繁且性能多變等特點(diǎn)，導(dǎo)致不少同學(xué)認(rèn)為高分子物理理論性強(qiáng)、推導(dǎo)多，在課堂教學(xué)中逐漸缺乏學(xué)習(xí)興趣。基于這種情況，本人結(jié)合教學(xué)過(guò)程中的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，重新對(duì)該課程的教學(xué)方法做了分析研究。在實(shí)際課程的授課過(guò)程中，教師要不斷提高該課程教學(xué)的針對(duì)性，在把握課程特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，并引入新的教學(xué)技術(shù)手段，豐富教學(xué)內(nèi)容，從而切實(shí)的增強(qiáng)教學(xué)效果，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，達(dá)到了很好的教學(xué)目的。

1 明確課程的重點(diǎn)，加強(qiáng)同其他任課教師的聯(lián)系與溝通

高分子物理研究的對(duì)象，主要是高分子化合物，其中涉及到的不少內(nèi)容，相對(duì)復(fù)雜，一些概念、定理非常難理解，對(duì)于一些基礎(chǔ)較差的學(xué)生來(lái)說(shuō)，是有一定難度的。高分子物理課程，同其他的一些學(xué)科，例如物理學(xué)、材料學(xué)、光學(xué)、電學(xué)等，有著比較緊密的聯(lián)系，學(xué)生在學(xué)習(xí)高分子物理課程的過(guò)程中，要求具備一定其他學(xué)科的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，但是，在實(shí)際學(xué)習(xí)過(guò)程中，由于不同的學(xué)科之間，課程的學(xué)習(xí)進(jìn)度存在較大差距，導(dǎo)致學(xué)生的一些交叉學(xué)科知識(shí)無(wú)法深入的理解掌握。高分子物理是一門基于數(shù)學(xué)、物理和化學(xué)等課程的課程，因此應(yīng)該與這些相關(guān)課程的授課教師，建立經(jīng)常性的互動(dòng)溝通機(jī)制。遇到問(wèn)題時(shí)，要實(shí)際反饋，并尋找合適的解決辦法。例如：物理化學(xué)是高分子物理課程的重要基礎(chǔ)課程，學(xué)生在物理化學(xué)課程中學(xué)習(xí)到的吉布斯自由能、熵變、焓變等內(nèi)容都要在高分子物理課程中“聚合物溶液”這個(gè)章節(jié)進(jìn)行應(yīng)用與延伸。如果化學(xué)系相關(guān)老師在向?qū)W生傳授這些內(nèi)容時(shí)能夠提及其在高分子物理中的應(yīng)用，那么學(xué)生在高分子物理課程的學(xué)習(xí)過(guò)程中對(duì)一些名詞不會(huì)感到那么生疏，從而對(duì)其所學(xué)的知識(shí)就會(huì)更感興趣。從而更應(yīng)該重視這些基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)，為高分子物理課程的學(xué)習(xí)打下良好基礎(chǔ)。

2 把握高分子物理課程的主線

高分子物理主要是討論高分子的結(jié)構(gòu)與性能間關(guān)系的科學(xué)，它涉及高分子的結(jié)構(gòu)、分子運(yùn)動(dòng)、性能三大方面。其中，分子運(yùn)動(dòng)是紐帶，承前啟后的將高分子物理課程串接成一條主線。本教學(xué)所采用的金日光主編的高分子物理，結(jié)構(gòu)安排合理，內(nèi)容清晰。前四章主要講述高分子的結(jié)構(gòu)，第五章講述高分子的分子運(yùn)動(dòng)，第六章之后開始分別講述高分子的性質(zhì)。內(nèi)容安排極其合理，有效地通過(guò)分子運(yùn)動(dòng)將高分子的結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系清晰的表達(dá)出來(lái)。如結(jié)構(gòu)包含高分子鏈結(jié)構(gòu)、聚集態(tài)結(jié)構(gòu)、高分子溶液，性能包括高分子的粘彈性、力學(xué)性能、電學(xué)性能，分子運(yùn)動(dòng)則包含高分子的三種狀態(tài)及各種松弛轉(zhuǎn)變。溫度、時(shí)間等作為松弛轉(zhuǎn)變的外部條件分別對(duì)應(yīng)著高分子的熱轉(zhuǎn)變和力學(xué)松弛。這就使得在授課過(guò)程中，沿著一條主線，把高分子物理清晰的展示給同學(xué)們，使得學(xué)生在理解過(guò)程中能夠清晰準(zhǔn)確的掌握本課程，提高教學(xué)效率。

3 使用板書與多媒體相結(jié)合的授課方式

隨著多媒體技術(shù)的發(fā)展，高分子物理的教學(xué)也越來(lái)越多的采用了多媒體教學(xué)。高分子物理課件將構(gòu)型與構(gòu)象的區(qū)別、高分子的分子運(yùn)動(dòng)方式、高分子材料的高彈性和粘彈性、聚合物的強(qiáng)度與破壞等教學(xué)內(nèi)容制作成動(dòng)畫或視頻教材，吸引學(xué)生的注意力和興趣，使教學(xué)中的重點(diǎn)與難點(diǎn)迎刃而解?？梢哉f(shuō)，隨著智能手機(jī)的普及，很多學(xué)生開始把一些教師的講課視頻，上傳到網(wǎng)絡(luò)上，然后通過(guò)智能手機(jī)，實(shí)現(xiàn)隨時(shí)聽課，這些新的通訊技術(shù)和信息傳播媒介，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的靈活性，增加了課堂的知識(shí)量，豐富了教學(xué)內(nèi)容。但是完全的課件教學(xué)也會(huì)存在一些弊端，會(huì)使得學(xué)生失去了思考的主動(dòng)性，教學(xué)過(guò)程快，學(xué)生理解吃力。因此，高分子物理課程應(yīng)采用多媒體課件教學(xué)為主、板書為輔的方式進(jìn)行教學(xué)，在使用板書的過(guò)程中，學(xué)生和教師之間可以進(jìn)行深入的溝通，教師答疑解惑，提高授課的實(shí)際效率。

4 講授與答疑相結(jié)合，激發(fā)學(xué)生的積極性

能否喚起學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的興趣是能否獲得良好的教學(xué)效果的重要參考之一。不論老師講授多么精彩，多么清晰，如果學(xué)生沒有真正參與進(jìn)來(lái)，最多只能算是老師的精彩表演課。高分子物理課程的學(xué)習(xí)，就其自身而然，是比較空洞并且復(fù)雜的一門課程，所以教師應(yīng)該有針對(duì)性的提高授課的靈活性，打開學(xué)生們的思路，用豐富多彩的授課模式，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情和積極性。相關(guān)專業(yè)的一些討論活動(dòng)、學(xué)術(shù)交流、科學(xué)知識(shí)普及等，都可以融入課程的教學(xué)中去。對(duì)于復(fù)雜的問(wèn)題，教師最需要做的，就是啟發(fā)學(xué)生思考，使學(xué)生的注意力集中到對(duì)基本概念的學(xué)習(xí)上，產(chǎn)生強(qiáng)烈的求知欲。例如在講授聚合物高彈性能時(shí)，學(xué)生對(duì)這個(gè)概念并不十分感興趣。本人首先請(qǐng)學(xué)生們思考這樣一個(gè)問(wèn)題，同學(xué)們?cè)诟叻肿踊瘜W(xué)課程里面就會(huì)經(jīng)常聽到順丁橡膠，是一種常見的橡膠制品。有同學(xué)聽說(shuō)過(guò)反丁橡膠嗎？每次問(wèn)到這里，教室里就會(huì)一片安靜，學(xué)生肯定會(huì)覺得可納悶并陷入思索，教師引導(dǎo)學(xué)生比較反式聚丁二烯和順式聚丁二烯的分子結(jié)構(gòu)特征，就很容易明白反式聚丁二烯不能用作橡膠的原因。為此，在高分子物理教學(xué)中，以采用啟發(fā)、互動(dòng)的方式引起學(xué)生的興趣。即使學(xué)生的回答不夠準(zhǔn)確，也要發(fā)現(xiàn)其中正確的部分，并給予肯定，使學(xué)生獲得成功的感覺，從而提高上課的興趣。

5 引入科研內(nèi)容，以科研促進(jìn)教學(xué)

高分子物理學(xué)和材料科學(xué)，是比較前沿的科學(xué)技術(shù)，在當(dāng)前我國(guó)的科學(xué)技術(shù)研究領(lǐng)域，例如，在一些技術(shù)型企業(yè)的科研過(guò)程中，其相關(guān)專業(yè)人才和實(shí)驗(yàn)人員，可以和學(xué)校之間進(jìn)行相互協(xié)調(diào)溝通，充分發(fā)揮教學(xué)、科研之間的相互促進(jìn)作用。學(xué)生在學(xué)校學(xué)習(xí)期間，接觸的理論知識(shí)偏多，而缺乏實(shí)際的動(dòng)手實(shí)踐能力，這兩種學(xué)科是實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，需要學(xué)生掌握大量的實(shí)驗(yàn)技巧，而企業(yè)的科學(xué)研究實(shí)驗(yàn)室，可以為學(xué)生提供良好的實(shí)習(xí)場(chǎng)所。在親自動(dòng)手參與的過(guò)程中，學(xué)生可以檢驗(yàn)自己所學(xué)的理論知識(shí)，并在實(shí)際操作過(guò)程中，提高實(shí)驗(yàn)控制標(biāo)準(zhǔn)，切實(shí)增強(qiáng)個(gè)人的科研能力。

6 鼓勵(lì)學(xué)生成立學(xué)習(xí)小組，發(fā)揮學(xué)生之間相互監(jiān)督、鼓勵(lì)的作用

在大學(xué)校園里面，學(xué)習(xí)興趣小組如今已經(jīng)不多見，但是，由于材料學(xué)和高分子物理學(xué)等專業(yè)知識(shí)，相對(duì)難懂難學(xué)，如果沒有相應(yīng)的學(xué)習(xí)監(jiān)督、鼓勵(lì)措施，很難保證學(xué)生在課下有足夠的學(xué)習(xí)時(shí)間。而通過(guò)組織一些學(xué)習(xí)興趣小組，可以讓小組成員之間相互監(jiān)督，一些學(xué)習(xí)成績(jī)較好的同學(xué)，可以向大家介紹和分享學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，并且?guī)椭恍┗A(chǔ)較差的同學(xué)，這樣學(xué)習(xí)小組內(nèi)部成員，相互監(jiān)督，有利于共同提高。教師在布置作業(yè)后，不少同學(xué)不能及時(shí)完成，而在這方面，教師可以把檢查作業(yè)這一任務(wù)，分配給學(xué)習(xí)小組組長(zhǎng)，發(fā)揮學(xué)生的自我管理功能，這樣也可以提高學(xué)生的責(zé)任意識(shí)。

7 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)上述分析可以知道，在當(dāng)前高分子物理教學(xué)過(guò)程中，教師不能總是按照舊的教學(xué)方法，而是要從專業(yè)的基本情況出發(fā)，充分考慮學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn)，在豐富教學(xué)活動(dòng)的內(nèi)容，提高相關(guān)學(xué)科之間的溝通交流，讓學(xué)生理解清楚交叉學(xué)科的知識(shí)，通過(guò)不斷探索和創(chuàng)新教學(xué)方法，就一定能完成好高分子物理課的教學(xué)工作。另外，高分子物理是一門學(xué)科新、發(fā)展快的學(xué)科，它是起步晚，它是20世紀(jì)20年代才發(fā)展起來(lái)的，但是發(fā)展特別迅速的一門新興學(xué)科，高分子的發(fā)展使得人類又進(jìn)步到了一個(gè)新的時(shí)代。隨著科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展，包括高分子物理理論也在不斷發(fā)展和完善這就要求教師關(guān)注學(xué)科的發(fā)展，不斷更新高分子物理理論的教學(xué)內(nèi)容，跟上學(xué)科發(fā)展的步伐。

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