趙亞奇 馮巧 趙振新 張艷花 李翔

摘 ? 要：應(yīng)用技術(shù)型本科院校采用常規(guī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法進(jìn)行高分子實(shí)驗(yàn)課程時(shí)，學(xué)生們存在自主性差，實(shí)驗(yàn)成績較低的不足，為此提出創(chuàng)新實(shí)踐背景下的高分子實(shí)驗(yàn)技術(shù)教學(xué)改革研究，擴(kuò)充高分子實(shí)驗(yàn)理論知識教學(xué)，構(gòu)建創(chuàng)新實(shí)踐背景下的學(xué)生合作教學(xué)機(jī)制，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)理論教學(xué)體系的搭建;建立特色的高分子實(shí)驗(yàn)技術(shù)教學(xué)模式，科學(xué)構(gòu)建高分子實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，確定高分子實(shí)驗(yàn)技術(shù)教學(xué)程序，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新實(shí)踐背景下的高分子實(shí)驗(yàn)技術(shù)教學(xué)改革研究，以適用于高分子應(yīng)用技術(shù)型人才的培養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：創(chuàng)新實(shí)踐 ?高分子實(shí)驗(yàn)技術(shù) ?教學(xué)改革

中圖分類號：G642.0 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2019）10（b）-0085-03

我校作為以應(yīng)用型本科教育為主的本科院校，培養(yǎng)具備較強(qiáng)實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識的高級應(yīng)用技術(shù)型人才。而采用常規(guī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法對學(xué)生進(jìn)行教學(xué)時(shí)，教學(xué)速度較快，導(dǎo)致學(xué)習(xí)自主性較差，實(shí)驗(yàn)課程結(jié)業(yè)成績較低，不適用于高分子應(yīng)用技術(shù)型人才的培養(yǎng)[1]，為此提出創(chuàng)新實(shí)踐背景下的高分子實(shí)驗(yàn)技術(shù)教學(xué)改革研究。應(yīng)用型本科院校的新時(shí)代學(xué)生，處在信息革命高速發(fā)展的浪潮中，面對豐富的社會資源，會在學(xué)習(xí)上存在自主性差的特點(diǎn)。針對該特點(diǎn)，分析創(chuàng)新實(shí)踐實(shí)驗(yàn)教學(xué)的特殊性，要求學(xué)生掌握高分子實(shí)驗(yàn)必要的基礎(chǔ)知識，提高實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)能力，擴(kuò)充高分子實(shí)驗(yàn)理論知識教學(xué)，構(gòu)建創(chuàng)新實(shí)踐背景下的學(xué)生合作教學(xué)機(jī)制。通過建設(shè)特色的高分子實(shí)驗(yàn)技術(shù)教學(xué)模式，科學(xué)構(gòu)建高分子實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，確定完整的高分子實(shí)驗(yàn)技術(shù)教學(xué)程序，完成提出的創(chuàng)新實(shí)踐背景下的高分子實(shí)驗(yàn)技術(shù)教學(xué)改革研究，以期對提高高分子實(shí)驗(yàn)技術(shù)教學(xué)水平提供參考。

1 ?搭建創(chuàng)新實(shí)踐背景下的高分子實(shí)驗(yàn)理論體系

創(chuàng)新實(shí)踐背景下的高分子實(shí)驗(yàn)理論體系主要由擴(kuò)充高分子實(shí)驗(yàn)理論知識教學(xué)、構(gòu)建創(chuàng)新實(shí)踐背景下的學(xué)生合作教學(xué)機(jī)制兩部分構(gòu)成。擴(kuò)充高分子實(shí)驗(yàn)理論知識教學(xué)是幫助學(xué)生掌握高分子實(shí)驗(yàn)必要的基礎(chǔ)知識，提高實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)能力。構(gòu)建創(chuàng)新實(shí)踐背景下的學(xué)生合作教學(xué)機(jī)制是構(gòu)建一個(gè)學(xué)習(xí)小組，利用學(xué)習(xí)小組的合作機(jī)制，相互學(xué)習(xí)，相互討論，相互合作，實(shí)現(xiàn)自主學(xué)習(xí)，自主完成高分子實(shí)驗(yàn)，這個(gè)過程教師主要起引導(dǎo)作用。

1.1 擴(kuò)充高分子實(shí)驗(yàn)理論知識教學(xué)

針對創(chuàng)新實(shí)踐背景下的學(xué)生，理論基礎(chǔ)相對薄弱的缺點(diǎn)，直接進(jìn)行高分子實(shí)驗(yàn)教學(xué)，存在某些知識體系不了解，不清楚的狀態(tài)，很難當(dāng)場進(jìn)行消化，下課后課余時(shí)間較少，易造成學(xué)不懂的情況[2]，為此結(jié)合創(chuàng)新實(shí)踐的特殊背景，首先要擴(kuò)充高分子實(shí)驗(yàn)理論知識教學(xué)。擴(kuò)充高分子實(shí)驗(yàn)理論知識教學(xué)的主要形式，是在正式進(jìn)行高分子實(shí)驗(yàn)教學(xué)前，廣泛使用我校提供的“學(xué)在城建”網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺學(xué)習(xí)相關(guān)高分子實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識、高分子必修知識。由于不同學(xué)習(xí)程度的學(xué)生，接觸高分子實(shí)驗(yàn)的能力也是不同的，通過復(fù)習(xí)鞏固相關(guān)高分子實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識，可以幫助不同學(xué)生掌握基礎(chǔ)的高分子知識，以及基礎(chǔ)的高分子實(shí)驗(yàn)知識[3]。高分子實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識主要包括實(shí)驗(yàn)室的安全概述、實(shí)驗(yàn)程序、實(shí)驗(yàn)反應(yīng)裝置、聚合物化學(xué)實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作、聚合物的分離和純化、聚合機(jī)理、高分子的化學(xué)反應(yīng)、聚合物的性能評價(jià)、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析處理等內(nèi)容[4]。

通過高分子實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)，使創(chuàng)新實(shí)踐背景下的學(xué)生，掌握實(shí)驗(yàn)室安全基本技能，了解危險(xiǎn)物品處置原則，能夠快速應(yīng)對不同事故，并能夠保證自身安全[5]。清楚了解實(shí)驗(yàn)程序和實(shí)驗(yàn)操作規(guī)程，并掌握聚合物的分離和純化、聚合機(jī)理、高分子的化學(xué)反應(yīng)、聚合物的性能評價(jià)等專業(yè)知識，能夠獨(dú)立自主的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析，能夠?qū)?shù)據(jù)做出正確的修正。高分子必修知識主要是幫助創(chuàng)新實(shí)踐背景下的學(xué)生，正確認(rèn)識高分子與高分子材料，使創(chuàng)新實(shí)踐背景下的學(xué)生，清楚連鎖聚合反應(yīng)，掌握自由基聚合反應(yīng)（含共聚），能夠分析離子與配位聚合，了解逐步聚合反應(yīng)、線形縮聚反應(yīng)、體形縮聚反應(yīng)、逐步加聚反應(yīng)。掌握聚合物的化學(xué)反應(yīng)，能夠分析聚合物化學(xué)反應(yīng)的特點(diǎn)及影響因素，了解聚合方法，能夠識別常規(guī)、本體、溶液、懸浮、乳液五種聚合方法及應(yīng)用[6]。在創(chuàng)新實(shí)踐背景下的學(xué)生清楚掌握相關(guān)高分子實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識的情況下，再請學(xué)生進(jìn)駐實(shí)驗(yàn)室，此時(shí)減少實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生的誤解以及不解。

1.2 構(gòu)建創(chuàng)新實(shí)踐背景下的學(xué)生合作教學(xué)機(jī)制

為促進(jìn)創(chuàng)新實(shí)踐背景下的學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)步，構(gòu)建創(chuàng)新實(shí)踐背景下的學(xué)生合作教學(xué)機(jī)制。構(gòu)建創(chuàng)新實(shí)踐背景下的學(xué)生合作教學(xué)機(jī)制是通過我?！皩W(xué)在城建”平臺構(gòu)建班級層次的群聊，并根據(jù)學(xué)生興趣愛好進(jìn)行小組分配，構(gòu)建多個(gè)學(xué)習(xí)小組[7]。通過構(gòu)建學(xué)習(xí)小組的形式，討論學(xué)習(xí)、實(shí)驗(yàn)過程中的不解與自己感興趣的問題，促進(jìn)學(xué)生高分子實(shí)驗(yàn)?zāi)芰φw提高。對于例如甲基丙烯酸甲酯的本體聚合及三棱鏡的制備、旋轉(zhuǎn)流變儀測定聚合物濃溶液的流變性能曲線等大規(guī)模高分子實(shí)驗(yàn)課程，需要多人合作完成。通過不同人的綜合操作，實(shí)現(xiàn)高分子實(shí)驗(yàn)業(yè)務(wù)能力的提升。在課堂上可以通過小組學(xué)習(xí)的方式實(shí)現(xiàn)相互討論，在下課期間，小組成員若有什么問題，也可通過群聊進(jìn)行討論，由學(xué)生提出的問題更具有代表性，若多少人不能通過討論，查詢書籍等學(xué)習(xí)方法解決，這時(shí)任課教師進(jìn)行指導(dǎo)，原則上引導(dǎo)學(xué)生自我學(xué)習(xí)，自我提問。教師主要起引導(dǎo)作用。

2 ?確定高分子實(shí)驗(yàn)技術(shù)教學(xué)程序

高分子實(shí)驗(yàn)技術(shù)教學(xué)程序主要由建立特色的高分子實(shí)驗(yàn)技術(shù)教學(xué)模式和科學(xué)構(gòu)建高分子實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容兩部分組成。建立特色的高分子實(shí)驗(yàn)技術(shù)教學(xué)模式是以因材施教為實(shí)驗(yàn)教學(xué)基本原則，針對部分學(xué)生主動性差的特點(diǎn)，建設(shè)高分子實(shí)驗(yàn)自由機(jī)制?？茖W(xué)構(gòu)建高分子實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，注重基礎(chǔ)性高分子實(shí)驗(yàn)，提高綜合實(shí)驗(yàn)數(shù)量，培養(yǎng)學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>

2.1 建立特色的高分子實(shí)驗(yàn)技術(shù)教學(xué)模式

構(gòu)建特色的高分子實(shí)驗(yàn)技術(shù)教學(xué)模式主要是針對應(yīng)用型本科院校的學(xué)生制定的，由于人才培養(yǎng)方案改革的需要，在注重實(shí)踐學(xué)時(shí)的基礎(chǔ)上，理論學(xué)時(shí)數(shù)有所降低，而對于學(xué)習(xí)主動性較差的學(xué)生，容易落下課程，因此構(gòu)建特色的高分子實(shí)驗(yàn)技術(shù)教學(xué)模式，確定高分子實(shí)驗(yàn)室技術(shù)教學(xué)因材施教的原則。構(gòu)建特色的高分子實(shí)驗(yàn)技術(shù)教學(xué)模式主要是采用高分子實(shí)驗(yàn)自由機(jī)制。高分子實(shí)驗(yàn)自由機(jī)制，十分有利于開展因材施教，且能解決新時(shí)代背景下的學(xué)生時(shí)間的不足，如該周進(jìn)行“偏光顯微鏡觀察聚合物的結(jié)晶形態(tài)”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，學(xué)生可在該周合理時(shí)間段進(jìn)行網(wǎng)上學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)達(dá)標(biāo)后可進(jìn)行實(shí)踐操作，讓教師根據(jù)上課人的接受能力和基礎(chǔ)知識掌握情況，進(jìn)行因材施教。另外，如若指學(xué)校近期無該實(shí)驗(yàn)安排，或者實(shí)驗(yàn)課程時(shí)間已過，學(xué)生想重新操作一遍或者補(bǔ)一遍實(shí)驗(yàn)，此時(shí)需要預(yù)約實(shí)驗(yàn)，預(yù)約實(shí)驗(yàn)有自己獨(dú)立完成和有教師陪同完成兩種，有教師陪同的情況下可以進(jìn)行高分子相關(guān)實(shí)驗(yàn)的探討，無教師陪同的情況下更加鍛煉自己獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)的能力，提高自己的操作水平。

2.2 科學(xué)構(gòu)建高分子實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容

科學(xué)構(gòu)建高分子實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，是本著高分子實(shí)驗(yàn)室技術(shù)教學(xué)原則，依托建立的特色高分子實(shí)驗(yàn)室技術(shù)教學(xué)模式進(jìn)行選定的。常規(guī)的高分子實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，不適合創(chuàng)新實(shí)踐背景下的學(xué)生進(jìn)行操作學(xué)習(xí)，部分實(shí)驗(yàn)直接操作存在接受緩慢的現(xiàn)象。為此構(gòu)建創(chuàng)新實(shí)踐背景下的高分子實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。以高分子實(shí)驗(yàn)中常見的“丙烯腈的水溶液聚合”實(shí)驗(yàn)為例，該實(shí)驗(yàn)通常只針對丙烯腈的水想沉淀聚合，一般要求了解丙烯腈水溶液聚合的基本原理及實(shí)施方法，了解配方中各組分的作用及其對水溶液聚合的影響。丙烯腈的聚合反應(yīng)體系一般包括：聚合單體（丙烯腈和乙烯基共聚單體）、引發(fā)劑、反應(yīng)介質(zhì)和分散劑（或乳化劑）4個(gè)基本組分。根據(jù)丙烯腈單體或聚丙烯腈聚合物與反應(yīng)介質(zhì)的相溶性，反應(yīng)體系呈現(xiàn)均相或兩相，甚至多相，分別稱為均相聚合或非均相聚合，前者稱為均相溶液聚合，后者包括水相沉淀聚合、混合溶劑沉淀聚合和水相懸浮聚合[8]。在實(shí)驗(yàn)中，分別讓學(xué)生們采用不同聚合方法進(jìn)行對比研究，根據(jù)基礎(chǔ)聚合理論，對丙烯腈的非均相溶液聚合原理進(jìn)行分析，結(jié)合不同的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及實(shí)驗(yàn)結(jié)果，真正理解不同實(shí)驗(yàn)方法的機(jī)理特征，并利用掃描電子顯微鏡與多晶聚合物的X射線衍射觀察、分析聚合物形態(tài)。通過對高分子化學(xué)反應(yīng)的熟悉，進(jìn)行聚丙烯腈的堿法水解反應(yīng)實(shí)驗(yàn)，并針對創(chuàng)新實(shí)踐背景下的學(xué)生構(gòu)建稀溶液黏度法測定聚丙烯腈的分子量、光散射法測定聚合物的重均分子量及分子尺寸等綜合性實(shí)驗(yàn)?；趧?chuàng)新實(shí)踐背景下的高分子實(shí)驗(yàn)理論體系的搭建，以及確定高分子實(shí)驗(yàn)技術(shù)教學(xué)程序，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新實(shí)踐背景下的高分子實(shí)驗(yàn)技術(shù)教學(xué)改革研究。

3 ?采用合理的高分子實(shí)驗(yàn)考核程序

采用創(chuàng)新實(shí)踐的高分子實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)成績考核時(shí)，采用“線上+線下”混合教學(xué)模式，在學(xué)校已有的“學(xué)在城建”平臺上設(shè)置不同的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)環(huán)節(jié)，進(jìn)行基礎(chǔ)的高分子知識和實(shí)驗(yàn)知識學(xué)習(xí)。首先，一些傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容如ppt課件、電子教案、復(fù)習(xí)資料等都可以上傳到平臺上，讓學(xué)生進(jìn)行自主預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。然后，通過上傳講解視頻和相關(guān)基礎(chǔ)知識測驗(yàn)考核學(xué)生的實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)情況。最后，通過最終的實(shí)驗(yàn)操作及實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫，考核學(xué)生的最終實(shí)驗(yàn)成績。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫時(shí)，同學(xué)們可以利用手機(jī)拍照記錄有效的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，達(dá)到有圖可依。在進(jìn)行最終實(shí)驗(yàn)成績考核時(shí)，可以通過設(shè)置相關(guān)任務(wù)點(diǎn)及分值占比對其進(jìn)行測評，包括訪問次數(shù)、教學(xué)資料閱讀情況、視頻閱讀情況、基礎(chǔ)知識測驗(yàn)情況、實(shí)驗(yàn)操作及實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫情況等。采用這種高分子實(shí)驗(yàn)考核程序，相比于常規(guī)教學(xué)方法考核模式，將會有效提高高分子實(shí)驗(yàn)成績，適用于高分子應(yīng)用技術(shù)型人才的培養(yǎng)。

4 ?結(jié)語

本文提出了創(chuàng)新實(shí)踐背景下的高分子實(shí)驗(yàn)技術(shù)教學(xué)改革研究，基于創(chuàng)新實(shí)踐背景下的高分子實(shí)驗(yàn)理論體系的搭建，以及確定高分子實(shí)驗(yàn)技術(shù)教學(xué)程序和實(shí)驗(yàn)考核程序，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新實(shí)踐背景下的高分子實(shí)驗(yàn)技術(shù)教學(xué)改革研究，以期為高分子實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供理論依據(jù)。

致謝

感謝河南城建學(xué)院高等教育教學(xué)改革研究與實(shí)踐項(xiàng)目“綜合性實(shí)驗(yàn)的資源化建設(shè)及實(shí)施應(yīng)用”資助。

參考文獻(xiàn)

[1] 張興宏， 曾素林， 張瀅瀅， 等. 《高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)》課程交互式教學(xué)改革及其效果的調(diào)查研究[J]. 高分子通報(bào)， 2016（4）：104-108.

[2] 楊正民， 謝兵. 中等職業(yè)教育基于創(chuàng)新實(shí)踐的專業(yè)教學(xué)改革——以江蘇省建筑裝飾專業(yè)教學(xué)改革為例[J]. 職教論壇， 2016（35）： 73-76.

[3] 趙穎， 羅美香， 張安強(qiáng)， 等. 工程教育專業(yè)認(rèn)證背景下《高分子化學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)》中的互動式教學(xué)模式的構(gòu)建[J]. 高分子通報(bào)， 2018（5）： 99-104.

[4] 朱利平， 唐安琪， 吳子良， 等. 《高分子物理實(shí)驗(yàn)》的組合化教學(xué)實(shí)踐[J]. 高分子通報(bào)， 2017（12）： 65-69.

[5] 吳翠玲， 陳珺， 錢浩， 等. 基于視頻輔助的“翻轉(zhuǎn)課”技術(shù)在高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程中的應(yīng)用[J]. 高分子通報(bào)， 2016（6）： 84-89.

[6] 蔣姍， 楊燕， 丁永紅，等. 基于專業(yè)認(rèn)證的“高分子材料與工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)”課程教學(xué)改革[J]. 高分子通報(bào)， 2017（5）： 76-80.

[7] 孫濤， 曹廣益， 朱新堅(jiān). PEMFC電化學(xué)建模及其PID控制[J]. 計(jì)算機(jī)仿真， 2006， 23（6）： 236-238.

[8] 趙亞奇， 杜玲枝， 王成國，等. 非均相聚合工藝制備高分子量聚丙烯腈的研究進(jìn)展[J].化工新型材料，2013，41（1）： 22-24.