發(fā)布時間：2023-03-24 15:13:31
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的高分子材料論文樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
關鍵詞：高分子材料學 表面工程 教學模式
中圖分類號：G642 文獻標識碼： A 文章編號：1672-1578（2012)04-0055-02
“高分子材料學”是我校材料科學與工程專業(yè)（表面工程方向）的一門專業(yè)課程。表面工程學生的就業(yè)領域主要為材料涂裝、防腐等，學生需要熟悉各種工程材料（金屬材料、無機非金屬材料、高分子材料等）的基本性質、制備工藝以及表面處理方面的知識?！案叻肿硬牧蠈W”主要介紹高分子材料的制備、性能、成型、改性及應用等方面的知識。
“高分子材料學”這門課共32學時，所選教材為化學工業(yè)出版社出版的《高分子材料基礎》。主要內容包括四部分：高分子材料的合成及制備、高分子材料的結構與性能、常見的高分子材料及其成型加工方法、高分子材料的改性及應用。該教材[1]濃縮了高分子材料與工程專業(yè)的四門專業(yè)主干課共192學時的內容，即高分子化學（48學時）、高分子物理（64學時）、高分子材料成型工藝（48學時）、聚合物改性原理及方法（32學時）。
1 “高分子材料學”講授過程中面臨的問題
“高分子材料學”課程的講授具有較大難度，主要表現(xiàn)在以下方面：
該課程涵蓋了高分子材料與工程專業(yè)學生的專業(yè)主干課內容，要深入講解這些內容，需要近200學時，而針對表面工程學生開設的“高分子材料學”僅僅只有32學時，時間緊，內容多，如何合理安排各部分內容占的比重是授課教師面臨的首要問題。
“高分子材料學”相關內容的學習，需要學生具備一定的化學基礎及力學基礎，而對表面工程的學生而言，因專業(yè)側重不同，化學課程及機械基礎課開設門類不如高分子材料與工程專業(yè)齊全，導致表面工程的學生在學習“高分子材料學”時，對教材內容的理解及掌握有一定難度。這對授課教師備課也提出了更高的要求，如何在有限的學時中適時補充相關背景知識幫助學生理解，是授課教師需要思考的另一問題。
“高分子材料學”雖為表面工程學生的專業(yè)課之一，但從歷年就業(yè)情況看，表面工程學生就業(yè)以金屬材料加工行業(yè)居多，而從事高分子材料加工行業(yè)的很少。故必然存在學生對該課程重視程度不夠，學習積極性不高的問題，因此授課教師也需要在教學模式上進行探索創(chuàng)新，充分調動學生學習的積極性，引導學生主動參與到教學過程中來。
2 “高分子材料學”課程教學模式探索
2.1梳理重點，側重剖析基本概念
“高分子材料學”學時有限，內容繁多，因此需要授課教師在備課時梳理出各章節(jié)的重要知識點和基本概念, 注意各部分內容的銜接,并找出線索將各章散落的知識點貫穿起來。
比如，在介紹高分子材料合成及制備時，著重講授加聚反應及縮聚反應的基本步驟，對比這兩種聚合反應的特點及反應產物特性，便于學生掌握常見高分子材料的合成反應類型，了解制備方法對材料性能的影響?？紤]到表面工程學生的學科基礎及專業(yè)側重，對反應速率的計算等知識點不做要求。
再如，課程內容第二部分介紹高分子材料的結構與性能，這部分內容為承上啟下的重點章節(jié)，高分子材料的結構及性能特點在其合成過程中奠定基礎，并將在成型過程及改性中得以體現(xiàn)和完善。這部分內容體現(xiàn)了高分子材料與其他材料的本質區(qū)別，涉及的基本知識點很多，而且多為表面工程學生不熟悉的內容。因此，同樣需要通過對比，突出高分子與低分子的結構與性能差異，側重高分子溫度——形變關系，結晶過程及晶體結構等重要知識點的講解。
2.2因材施教，適時補充背景知識
“高分子材料學”中很多知識點的理解離不開有機化學、物理化學等基礎課程的支撐，而表面工程方向的學生并未開設相關課程。為此，需要教師在講授過程中適時補充背景知識。
例如，在講授高分子合成反應類型對材料性能的影響時，可簡要介紹常見化學基團的特點并聯(lián)想對應的高分子材料的性能特點及成型要點。以聚碳酸酯（PC）為例，這種材料采用縮聚反應制備，分子結構中含有酯基，酯基在一定條件下容易水解，因此可聯(lián)想到PC材料在成型時的高溫條件下應避免水分的存在，防止水解反應發(fā)生導致材料性能劣化。
此外，為彌補學生基礎知識的不足，講授時還可結合日常生活中的實例進行對照說明。在講授高分子結晶時，可聯(lián)想泡面模型以及珍珠形成等實例；講授高分子材料降解及添加劑功效時，可結合塑料制品長期暴曬變色發(fā)脆、塑料拖鞋逐漸由軟變硬等學生熟知的生活常識進行分析。
2.3結合專業(yè)，調動學生學習積極性
“高分子材料學”為考查科目，且表面工程的學生就業(yè)以金屬材料加工行業(yè)居多，學生誤認為這門課程與自己的專業(yè)及將來就業(yè)銜接不緊，從而對“高分子材料學”課程重視不夠，故學習積極性也不高。為此，授課教師應有意識的引導學生思考，并采用靈活的考核方式調動學生的積極性。
筆者在講授此門課程時，并未采用課堂考試的形式進行考核，而是給學生布置了“高分子材料與表面工程”為主題的課程論文撰寫任務，并讓學生制作出相關的PPT將自己的論文進行口頭陳述，最后根據其論文撰寫情況、PPT制作情況及陳述情況給出該門課程的成績[2]。課程論文的完成情況直接跟成績掛鉤，能有效調動學生的積極性及對課程的重視；課程論文的撰寫需要大量專業(yè)文獻為基礎，學生在撰寫論文的過程中能自覺關注及閱讀相關專業(yè)文獻，有利于拓寬其專業(yè)視野；制作PPT的過程是對課程論文內容的凝練，有利于學生理清思路掌握重點；口頭陳述環(huán)節(jié)能有效杜絕學生互相抄襲論文，教師也能通過學生的口頭陳述情況，觀察學生對該門課程基礎知識的掌握程度。
學生通過獨立搜集資料撰寫論文制作PPT并口頭陳述等環(huán)節(jié)的訓練，既能讓他們發(fā)現(xiàn)“高分子材料學”這門課程與所學專業(yè)的緊密聯(lián)系，也鍛煉了他們的資料搜集能力及口頭表達能力，為將來畢業(yè)答辯及就業(yè)面試打下基礎。
3 結語
高分子材料是非常重要的工程材料，對于表面工程的學生而言，應該熟悉并掌握這類工程材料的特性?！案叻肿硬牧蠈W”雖然不是表面工程方向的專業(yè)主干課，但涵蓋了高分子材料相關的大量專業(yè)基礎知識，也是面向表面工程學生開設的唯一一門有關高分子材料的課程。授課教師應該積極進行教學模式的探索，激發(fā)學生的學習興趣，讓學生在有限的學時中掌握相關基礎知識。
參考文獻：
[1]張留成，瞿雄偉，丁會利編.高分子材料基礎[M].北京：中國輕工業(yè)出版社，2004.
關鍵詞：高分子材料 抗靜電 技術
通常情況下，兩種不同的物質表面接觸的時候就會形成電荷的遷移。在理論上來說，靜電是普遍存在的，我們通過高分子材料一般都具有電絕緣性，所以會在摩擦后易產生帶電現(xiàn)象。這種靜電輕則吸附灰，重則引起火災等重大事故。所以，怎樣消除積聚在高聚物表面的靜電，以及防止高聚物表面產生靜電作用，已成為當今高分子材料研究領域的一個熱門課題。
一、防靜電技術的現(xiàn)狀
目前靜電技術是有很多種的，像我們平時用的塑料以及刷墻時用的涂料都是加入了導電的粉末，還有像石墨以及炭黑和和其他每一種金屬粉末以及易于離子化的很多種無機鹽類等這些是都可以防靜電。有機靜電劑主要是包括季鐵鹽類等。一般常用的有機抗靜電劑是表面活性劑，我們可以把它加到塑料內部之后在擴散到它的表面里，還可以用到塑料的表面上。表面活性分子中有親水的部分還有親油的部分。親水的那部分就留在塑料的表面上，就在表面形成導電層，因此形成了防靜電的表面層。
二、高分子抗靜電的方法概述
高聚物本身對電荷泄放的性質決定了高聚物表面聚集的電荷量，它主要泄放方式為表面?zhèn)鲗?、本體傳導以及向周圍的空氣中輻射，在這三者中以表面?zhèn)鲗橹饕緩?。這是因為表面電導率一般大于體積電導率，所以高聚物表面的靜電主要受組成它的高聚物表面電導所支配。因此，通過提高高聚物表面電導率或體積電導率使高聚物材料迅速放電可防止靜電的積聚?？轨o電劑是一類添加在樹脂或涂布于高分子材料表面以防止或消除靜電產生的化學添加劑，添加抗靜電劑是提高高分子材料表面電導率的有效方法，而提高高聚物體積電導率可采用添加導電填料、添加抗靜電劑或與其它導電分子共混技術等。
三、添加導電填料
這樣的方法一般的是每種不同的無機導電填料摻入高分子材料基體中去，目前此方法中所使用的無機導電填料主要是碳系填料、金屬類填料等。
四、與結構型導電高分子材料共混
導電高分子材料中的高分子是由許多小的重復出現(xiàn)的結構單元組成，當在材料兩端加上一定的電壓，材料中就有電流通過，即具有導體的性質，凡同時具備上述兩項性質的材料稱為導電高分子材料。與金屬導體不同，它屬于分子導電物質。根本上講，此類導電高分子材料本身就可以作為抗靜電材料，但由于這類高分子一般分子剛性大、不溶不熔、易氧化和穩(wěn)定性差，無法直接單獨應用，一般作導電填料與其它高分子基體進行共混，制成抗靜電復合型材料，這類抗靜電高分子復合材料具有較好的相容性，效果更好更持久。
五、添加抗靜電劑法
永久性抗靜電劑。永久性抗靜電劑是一類相對分子質量大的親水性高聚物，它們與基體樹脂有較好的相容性，因而效果穩(wěn)定、持久、性能較好。它們在基體高分子中的分散程度和分散狀態(tài)對基體樹脂抗靜電性能有顯著影響。親水性聚合物在特殊相溶劑存在下，經較低的剪切力拉伸作用后，在基體高分子表面呈微細的筋狀，即層狀分散結構，而中心部分呈球狀分布，這種“蕊殼”結構中的親水性聚合物的層狀分散狀態(tài)能有效地降低共混物表面電阻，并且具有永久性抗靜電性能。
六、我國高分子材料抗靜電技術的發(fā)展狀況
我國許多科研機構和生產企業(yè)已陸續(xù)開發(fā)出一些品種，以非離子表面活性劑為主，目前常用的品種有，大連輕工研究院開發(fā)的硬化棉籽單甘醇、烷基苯氧基丙烷磺酸鈉、烷基二苯醚磺酸鉀，上海助劑廠開發(fā)目前多家企業(yè)生產的抗靜電劑十八烷基羥乙基二甲胺硝酸鹽，另外該廠生產的抗靜電劑硫酸二甲酯與乙醇胺的絡合物、抗靜電劑磷酸酯與乙醇胺的縮合物，北京化工研究院開發(fā)的三組份或二組份硬脂酸單甘酯復合物、陽離子與非離子表面活性劑復合物。從抗靜電劑發(fā)展來看，高分子型的永久抗靜電劑是最為看好的產品，尤其是在精密的電子電氣領域，目前國內多家科研機構利用聚合物合金化技術開發(fā)出高分子量永久型抗靜電劑方面已取得明顯進展。
七、結語
我國的合成材料抗靜電劑的行業(yè)發(fā)展的前景較好的，我們針對國內的研究以及生產都應該根據現(xiàn)在的需求來調整自己的產業(yè)。應該加大新品種開發(fā)的力度。近幾年來國外在不斷的開發(fā)高性能的抗靜電材料。在我國科研院所應根據我國合成材料制品要求，開發(fā)出多種高性能、環(huán)保無毒的抗靜電品種，并不斷強化應用技術研究，以滿足國內需求。導電機理無論是外涂型還是內加型，高分子材料用抗靜電劑的作用機理主要有以下幾種：抗靜電劑的親水基增加制品表面的吸濕性，吸收空氣中的水分子，形成海一島型水性的導電膜。離子型抗靜電劑增加制品表面的離子濃度，從而增加導電性。介電常數大的抗靜電劑可增加摩擦體間隙的介電性。增加制品的表面平滑性，降低其表面的摩擦系數?？偟膩砜唇档椭破返谋砻骐娮?，增加導電性和加快靜電電荷的漏泄，減少摩擦電荷的產生。
參考文獻
[1]吳馳飛.有機極性低分子分散型高分子高阻尼新材料的研制[A].材料科學與工程技術——中國科協(xié)第三屆青年學術年會論文集[C].2009.09.
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[3]陳湘寧 王天文.用于最佳靜電防護的本征導電聚合物的最新進展[J].化工新型材料.2008.03.
關鍵詞：課程建設；通識選修課；教與學；教學實踐
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）07-0126-03
“通識教育”（general education）是高等教育的組成部分，是一種盡可能綜合的（comprehensive）教育，是所有大學生都應接受的非專業(yè)性教育，在學生接受特殊的、專業(yè)知識之前對知識的總體狀況有個綜合性的了解。[1，2]1999年李曼麗等人在《清華大學教育研究》中提到：“通識教育目的是培養(yǎng)積極參與社會生活的、有社會責任感的、全面發(fā)展的社會的人和國家的公民?！盵2]為了推進以“課程建設與改革”為核心的本科人才培養(yǎng)模式改革，蘇州大學從2014年起正式啟動通識教育課程改革計劃，課程建設基本要求為：適合所有學生學習的非專業(yè)課程；注重學科交叉和學科前沿；提倡教學形式和教學方法多樣化；注重經典原著閱讀；建設有地域特色和本校特色的通識教育課程。通識選修課程包括五大模塊：文學與藝術、歷史與哲學、社會科學、數學與自然科學、科技與發(fā)展。通過跨學科的體系設計，讓學生廣泛涉獵不同的學科領域，拓寬知識視野，培養(yǎng)學生跨領域、多角度思考問題能力、批判性思維能力和包容性理解能力。2014年學校通識教育課程的申報數量達93門，經過專家組兩輪評審，隸屬于科技與發(fā)展模塊的《生活中的高分子材料》課程成為立項建設中的一門通識選修課程，并于2015―2016學年開始對全校學生開放選修。
在認真開展本課程的項目建設工作過程中，筆者在課程教學內容設計和教學方法選擇方面做了一些探索與嘗試，在幾輪教學實踐中對教與學之間存在的問題進行了思考和改進，希望能夠與相關老師一起交流教學經驗，共同探討如何尋找合適的教學模式來開設全校性工程技術類通識選修課。
一、《生活中的高分子材料》課程的體系建設
1.課程的建設目標?！渡钪械母叻肿硬牧稀氛n程是面向于全校所有學生學習的非專業(yè)課程，建設目標是普及生活高分子材料常識、推廣不同專業(yè)的學生去了解我們生活中不可缺少的高分子材料；科學認知高分子材料性能特點、合理健康使用各種高分子材料；從而提出新問題和新思想，推動我們國家高分子材料產業(yè)鏈的進一步發(fā)展。
2.教學內容及課時安排。從與我們生活密切相關的“衣”“食”“住”“行”四個方面出發(fā)，給學生介紹典型的高分子材料組成、特性及使用注意事項。主要安排如下：
第一章 緒論（2課時）。介紹高分子材料的基本概念、新型高分子材料及其研究進展。
第二章 “衣用”高分子材料（8課時）。介紹紡織行業(yè)纖維材料（天然纖維和合成纖維高分子材料），了解一些服飾用涂層高分子材料和皮革高分子材料。
第三章 “食品”相關高分子材料（8課時）。介紹食品行業(yè)用塑料（塑料薄膜、塑料瓶、塑料餐具）高分子材料，了解天然高分子（淀粉、膳食纖維、蛋白質）和合成高分子（食品添加劑）等食用高分子材料。
第四章 “家裝”高分子材料（10課時）。介紹塑料家具（熱塑性塑料、熱固性塑料），了解涂料（墻飾涂料、木器漆、家電粉末涂料）和粘合劑。
第五章 “戶外運動”相關高分子材料（8課時）。介紹橡膠（天然橡膠、合成橡膠）和橡膠制品（輪胎、籃球、運動鞋），了解高分子基復合材料（運動自行車、復合材料賽車）。
3.多元成績評價體系的建立。開設《生活中的高分子材料》這門課程是希望通過學習來加深學生對周圍高分子材料的了解，知道其利弊及正確使用方法，讓高分子材料更好、更安全地為己所用；激發(fā)學生對高分子材料世界進一步探索的激情，創(chuàng)造高分子材料與人的和諧環(huán)境。對學生一學期學習的考核不是一張試卷來決定，而是建立多元成績評價體系。在充分考慮不同專業(yè)學生的個性的基礎上，鼓勵學生從不同角度去認識高分子材料，教學成績的最終評價體現(xiàn)出全面性和激勵性。指標包括課堂表現(xiàn)（20%）、平時作業(yè)（40%）和期末小論文（40%）三大方面。（1）學生對這門課程的學習態(tài)度會明顯地體現(xiàn)在課堂表現(xiàn)中。（2）針對“衣食住行”中可能碰到的高分子材料設定一些開放性作業(yè)，讓學生自主選擇有興趣的高分子材料去學習，找其優(yōu)缺點、使用注意事項及這類高分子材料的發(fā)展史，然后分組討論匯報，其余同學和老師一起給予評分作為平時作業(yè)的成績。（3）在課堂知識的基礎上，期末讓每一個同學對某一大類高分子材料進行綜述，引用實例，從不同的專業(yè)角度去分析其利弊和發(fā)展?jié)摿?，寫出自己對材料改進的需求和建議方案，按照科技小文的格式編排、撰寫和打印。
二、調動學生的參與積極性
教學和科研是衡量一所學校，一個專業(yè)發(fā)展水平的重要指標體系。教學和科研可以相互促進，提高學校的辦學水平?？茖W研究為學生提供接觸本專業(yè)最新專業(yè)知識理論和方法的機會，鍛煉學生的動手能力和創(chuàng)新思維能力，有效推動專業(yè)人才培養(yǎng)質量的提升，為地方及區(qū)域經濟的發(fā)展輸送高素質的工程技術人才。結合專業(yè)建設的機遇，鼓勵教師強化科學研究，努力提高科研水平，以科學研究成果促進教學水平的提高，具有重要的現(xiàn)實意義。
武漢工程大學材料科學與工程學院高分子材料與工程專業(yè)教師科研成果促進本科教學工作在實踐探索中取得了初步成效。筆者將以此為例，就這方面的工作進行一些探討。
二、教師科研成果促進本科教學工作的思路與實踐
（一）實施的背景
1.是當今社會發(fā)展對人才培養(yǎng)質量的要求。隨著人類社會的進步和科技的迅猛發(fā)展，材料、能源和信息已被公認為科學技術的三大支柱。將教師的研究成果融入本科教學內容，擴大學生知識面，了解和掌握學科前沿的最新動態(tài)，是培養(yǎng)技術開發(fā)和應用的創(chuàng)新科技人才，為地方及區(qū)域經濟的發(fā)展輸送高質量的工程技術的重要舉措。
2.是學校建設規(guī)劃實施的需要。
武漢工程大學是一所化工特色鮮明的多科性教學研究型大學，人才培養(yǎng)目標定位于高素質應用型人才的培養(yǎng)。學校明確提出，要以素質教育、工程實踐能力和創(chuàng)新意識培養(yǎng)為教學工作出發(fā)點，培養(yǎng)一批適應社會發(fā)展需求的“基礎扎實、知識面寬、實踐能力強、具有創(chuàng)新精神的應用型人才”。為進一步貫徹落實學校關于本科教學質量與教學改革工程的精神，我校高分子材料與工程專業(yè)幾年來的教學改革與實踐都是圍繞推進素質教育和質量工程建設，培養(yǎng)符合知識、能力、素質三方面要求的創(chuàng)新型人才進行的。讓學生參與到教師的科研工作中，是實施人才培養(yǎng)計劃的有效途徑之一。
3.高分子材料與工程專業(yè)具備科研促進教學工作的優(yōu)勢。
（1）專業(yè)優(yōu)勢。該專業(yè)成立于1994年，是我校的優(yōu)勢特色專業(yè)，是學校博士點的兩個一級學科之一。2007年獲得“2007-2010中央地方省部共建材料科學與工程特色專業(yè)實驗室”立項建設，“2007-2010中央地方省部共建高分子化學與高分子物理特色專業(yè)實驗室”2008年獲準通過。本專業(yè)的橡膠加工和塑料加工設備齊全、先進，專業(yè)實驗教學條件領先，為本業(yè)專和相近專業(yè)提供起點高、裝備齊全、適用性強的高分子材料與工程專業(yè)實驗示范基地。
（2）專業(yè)師資優(yōu)勢。突出表現(xiàn)在：擁有楚天學者崗、教師的博士比例高、SCI和EI收錄數量多。所屬學科“材料科學與工程”一級學科是湖北省重點學科，設有碩士學位授予點（含材料學、材料加工工程和材料化學與物理三個二級學科碩士點）?！案叻肿踊瘜W與物理”二級學科也是湖北省重點學科，設有碩士點，同時，“材料科學與工程”一級學科已通過博士點立項建設驗收，現(xiàn)有兼職博導3名。另外，所屬專業(yè)主干課“高分子化學與物理”等課程為省級精品課程，為本科生、碩士和博士研究生的培養(yǎng)提供良好的理論教學和科研條件。專業(yè)教師搞好教學的同時，還積極開展科學研究，通過承擔科研課題，撰寫高水平論文，發(fā)明專利，舉辦、參加學術活動等方式，極大地提高了本學科教師的理論水平。
（二）科研促進教學工作的思路及措施
幾年來，本專業(yè)教師在積極開展科研工作的同時，特別注重科研成果在教學活動中的應用，努力豐富教學內容，提高教學效果。除了一般性的結合自身的科研經歷于理論教學中外，許多老師將科研課題直接用于教學實踐活動中，開設創(chuàng)新性實驗項目，提高了學生的學習興趣，加強了學生工程實踐能力的培養(yǎng)。
1.科研成果促進教學的平臺構建
本專業(yè)多年的辦學經驗顯示，教學與科研訓練是不可分離的，二者的有機結合為培養(yǎng)研究創(chuàng)新型人才，提高學生對新產品、新工藝、新材料的研究、開發(fā)能力大有裨益。通過實踐，我們總結了如下的科研促進教學體系：
2.科研成果促進教學的方式方法
科研成果促進教學的方式方法可歸納為以下幾種：
（1）作為理論教學的補充內容
高分子材料與工程專業(yè)的理論基礎課，如高分子物理、高分子化學，高分子的專業(yè)主干課如聚合物加工原理，都是與實際緊密相連的課程。例如，高分子化學課程中講授的許多原理都將直接運用于工業(yè)生產的控制中。因此，將科研成果融合在理論課的教學中，對學生加強理論的理解，提高學習理論課的興趣，是十分有用的。比如老師在講解《聚合物加工原理》課程時，將自己的科研成果，如聚丙烯的改性、加工融入講課內容，豐富了課堂教學的內容和層次。
（2）作為實驗教學的內容
高分子材料與工程專業(yè)教師充分利用科研的優(yōu)勢，將研究成果應用于實驗教學中。高分子材料與工程《專業(yè)實驗》課的基本實驗項目中的科學研究實驗如下表（部分）：
科研成果轉化為實驗教學內容清單（部分）
（3）作為學生畢業(yè)設計（論文）的課題
近年來，該專業(yè)本科學生的畢業(yè)論文題目均出自指導教師的科研課題，獲得很好的效果，學生的本科畢業(yè)論文多人次獲湖北省優(yōu)秀本科畢業(yè)論文獎勵。
（4）作為大學生課外科技創(chuàng)新活動的內容
本專業(yè)的教師積極吸納學生參與在研科研項目的研究，指導學生獨立完成大學生課外科技創(chuàng)新活動，培養(yǎng)了學生獨立分析問題、解決問題的能力，激發(fā)了學生的創(chuàng)新意識，為今后的考研、讀研打下了良好的基礎。比如學生在教師科研項目的基礎上提出了新的子課題，并積極申報了“武漢工程大學校長基金”，使高分子材料與工程專業(yè)連續(xù)成為獲得資助項目最多的專業(yè)。在大學生化學實驗技能競賽中該專業(yè)學生也獲得很好成績。
（5）作為本院教授（博士）論壇的講座內容
武漢工程大學的教授（博士）論壇是由材料科學與工程學院創(chuàng)辦并推廣的。高分子材料與工程專業(yè)的教授（博士）將科研成果通過講座的形式傳授給低年級學生，拓寬了本專業(yè)學生的知識面，使他們了解了本學科的前沿科學研究，促進了本專業(yè)學生參與科研的熱情，成為科研成果促進教學的新方式。
三、 科研促進教學工作的實踐意義
關鍵詞：高分子材料；貫通式教學；實驗案例；創(chuàng)新；創(chuàng)業(yè)
引言
高分子材料科學與工程是一門理論與實踐緊密結合的專業(yè)，實驗和實踐教學是高校高分子材料專業(yè)學生必修環(huán)節(jié)。但是，傳統(tǒng)教學模式下的高分子材料加工工程實驗明顯存在專業(yè)實驗“按部就班”和實踐過程“走馬觀花”等問題。此外，還有實驗教學內容相對陳舊，與我國工業(yè)化發(fā)展程度脫軌；實驗課時間少且死板，不利于實驗的深入開展；只注重已經成熟的實驗操作與報告書寫，不利于創(chuàng)新思維的培養(yǎng)；實驗設備陳舊，許多新的實驗無法滿足我國現(xiàn)今創(chuàng)業(yè)、創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。與歐美等先進高校的高分子材料專業(yè)實驗、實踐課程相比，我國高校學生普遍存在動手操作能力弱、安全意識不足和解決實際問題能力差等缺點。以美國阿克倫大學高分子加工實驗課程為例，實驗課時間長，且強調學生親自己動手，并鼓勵使用拍照、錄像等手段得到各種數據，實驗報告內容豐富。即使實驗失敗，只要學生對失敗的原因分析透徹，依然可以得到完美的分數。根據學生的反饋，這樣的學習方法普遍比單純的理論灌輸和死板的實驗更加有效，實驗過程更具體驗性。他們還將試驗內容與工程實踐緊密結合，將試驗內容拓展到課外，加深高分子科學與工程的理解和應用。近年來，我國對創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)型人才的培養(yǎng)日益重視，推動傳統(tǒng)實驗、實踐課程改革和激發(fā)學生創(chuàng)造力日益重要，增加綜合型、研究創(chuàng)新型、實踐型實驗是大勢所趨。
相對于基礎型和綜合型實驗的“驗證性”而言，研究型實驗具有不確定性、探索性、自主性、開放性與可操作性等“探索性”特點。作為學生由知識學習向科學研究、工程應用轉變的銜接點，研究實踐型創(chuàng)新實驗涉及多學科知識的交叉運用，側重于運用所學知識、文獻查閱和基本技能等手段應用，并要求實驗結果以研究論文和工程實踐報告的形式完成，其設置重在培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問題和解決問題能力，更具挑戰(zhàn)性。我校高分子材料專業(yè)方向已在綜合化學實驗基礎上，開設了自主研究型實驗。通過學生與感興趣的導師聯(lián)系，共同確定實驗方向，在五周內完成實驗設計、實驗操作、實驗分析、報告撰寫等相關內容。收到了較好的效果。為加強該專業(yè)的工程實踐體驗，我們在此基礎上拓展設計了貫通式實驗．即在自主研究型實驗技術基礎上，進入實際生產一線進行工程實踐，貫通理論與實踐，建立理論研究與工程應用的關系。具體是結合聯(lián)系導師的轉化成果，將研究型實驗延伸，進行三天的工程實踐，嘗試將學生基礎知識、專業(yè)知識和產業(yè)化實踐結合運用，培養(yǎng)學生的工程認知和實踐能力。本文以高分子材料反應共混改性瀝青材料的高分子加工試驗為例，探討了該貫通式實驗教學設計思路、目的、試驗步驟、報告撰寫方法以及實驗心得等，以期促進貫通式試驗教學的開展。這對培養(yǎng)我國迫切需要科技成果轉化背景下的創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)人才有重要意義。
1貫通式實驗教學思路
該貫通式試驗案例教學是以我校比較成熟的產業(yè)化特色項目高分子材料反應共混改性瀝青展開。首先指導老師布置課題，講解貫通式實驗的目的、方法和意義等過程，實驗小組根據講解內容選擇高等級公路用改性瀝青材料為課題展開研究。研究小組通過查閱文獻、小組內討論和教師的共同探討，決定以苯乙烯－丁二烯－苯乙烯三嵌段共聚物（SBS）改性瀝青為主題開展本次貫通型實驗。其次，通過以SBS反應共混瀝青改性、結構表征、性能測試為主線的研究型實驗，旨在提高學生創(chuàng)新意識以及創(chuàng)新能力，培養(yǎng)其團隊意識，了解和熟悉開展科研工作的方法。最后，通過工程實踐和產學研交流，貫通試驗室研究與工程實踐的聯(lián)系與區(qū)別，建立室驗式開發(fā)研究、工程放大生產和工程應用之間的關系。
2貫通式實驗教學方法及步驟
貫通式實驗教學方法是用討論式、啟發(fā)式教學方法；以學生為主，允許失敗，多次嘗試，提倡提出問題和解決問題的鍛煉模式；講究基礎理論、專業(yè)實驗和工程實踐相結合，融匯貫通的模式。貫通式實驗教學包括以下步驟：（1）師生雙向選擇導師公布課題后進行師生雙向選擇，通過與導師交流，達成合作關系，挑選組長并布置研究實踐內容和任務；（2）設計課題學生通過導師指導查找課題領域的前沿文章，以及和老師討論，設計出切實可行的實驗方案，培養(yǎng)學生獨立設計實驗的能力；（3）實驗操作小組成員們利用已有基礎實驗知識結合專業(yè)知識的了解，比如通過實驗過程既熟悉了紅外光譜、光學顯微鏡等儀器的使用方法，又接觸到了傳統(tǒng)教學實驗難以接觸的新型實驗設備如高速剪切機、膠體磨和低溫延度計等設備；（4）數據總結與討論小組成員將所得試驗結果進行整理作圖，分析討論試驗結果；（5）工程實踐通過參觀學習生產流水線，與操作工人、車間主任和總工程師交流學習；（6）課程總結與評價與指導老師交流實踐過程的問題與收獲，撰寫研究報告和實踐報告。
3貫通式實驗教學效果與心得
貫通式實驗教學摒棄了傳統(tǒng)實驗機械、死板、陳舊的教學方式，為老師教學以及學生學習都帶來了創(chuàng)新的想法和創(chuàng)業(yè)的火花。貫通式實驗教學效果總結有如下四點：
（1）培養(yǎng)了研究方法和團隊協(xié)作意識實驗小組通過前期選題，查閱大量的資料，了解目前高分子科學領域的新的研究方向。實驗過程中，小組成員們接觸到并使用了許多傳統(tǒng)實驗教學中難覓蹤影的儀器，SBS、石油瀝青等材料的特性，開闊了他們的視野，真正體驗了科學研究的過程。分工明確，通過各成員間的協(xié)作配合，共同完成。提高了實驗操作技能以及與他人合作的能力。在實驗過程中不斷思考并對實驗方案進行改進，定期與老師見面并報告相關進展，最后完成整個實驗部分；
（2）培養(yǎng)了學生獨立思考分析問題和總結升華能力數據總結處理階段，通過分析實驗結果，學會了用統(tǒng)計方法軟件對所得數據進行處理，對實驗現(xiàn)象運用理論知識做出合理的解釋。對有疑惑的問題，小組成員之間隨時進行討論分析，并查閱相關文獻，進一步試驗驗證，最后找到了問題的根源。將所有結果整理并書寫成報告。通過對實驗結果進行分析與寫作，培養(yǎng)了他們獨立思考、清晰表達、總結升華的能力；
（3）培養(yǎng)了學生工程化思維在工業(yè)實際生產階段，進一步考察工廠生產環(huán)節(jié)，書寫工程實習報告，豐富學生的社會適應能力，并為迅速進入企業(yè)工作奠定良好的基礎。例如，在工廠實踐階段，認識了實驗室實驗與工程試驗的差別，深化了化學工程中原材料、操作單元選擇原則，化工原理中“三傳一反”的理解。以攪拌裝置的設計為例，大型攪拌槳根據物料粘度設計的原理，SBS與瀝青混合加料時的弱攪拌與反應后的強攪拌槳葉的不同；以我國早期SBS改性瀝青生產時，為解決高熔體粘度的SBS與低粘度瀝青的分散性通過膠體磨等特殊設備強化剪切變形實現(xiàn)分散；還可以通過選擇SBS的嵌段比例、分子量等手段提高其在瀝青中的分散性；
（4）培養(yǎng)了創(chuàng)業(yè)思維通過與市場、采購和財務部門人員的交流，了解到企業(yè)的市場信息是生產的前提，市場信息是基于大量使用數據和與用戶溝通相結合而得到的。市場原材料信息、市場銷售信息反饋到研發(fā)部門進行開發(fā)，形成原材料進入、加工制造和產品銷售與服務一體化的運轉格局，為以后創(chuàng)業(yè)思維的培養(yǎng)打下基礎。工程化思維對促進學生校內培養(yǎng)有積極的影響。通過工程化實踐鍛煉了學生將高分子專業(yè)理論知識用于實踐，并通過實踐加深了對理論知識的學習。例如，深入了解了高分子材料工程的共同點，是解決高性能與易加工、經濟性三者的矛盾，環(huán)境污染治理與經濟性的矛盾。學習了公司治理結構，了解公司的發(fā)展核心，一是靠管理，二是靠科技。團隊協(xié)作是公司高效運轉的保障，注重團隊建設。在此過程中，也培養(yǎng)了團隊協(xié)作能力，更快融入將來的工作融合貫通，認識平時所學知識的重要性，促進專業(yè)知識的學習。
在基礎理論與工程化生產方面，還認識到室內基礎研究試驗與工程化生產相輔相成，工程化提出問題必須通過基礎研究指導才能獲得突破?；A理論指導工程化實踐，工程化實踐又不能局限于基礎理論，還需考慮社會因素、市場因素和環(huán)境因素等。在生產應用方面，深刻理會了“安全第一”是一切生產的根本。工廠的安全教育，為以后試驗室及工程化生產奠定了基礎。工程化放大生產是無數實驗室試驗的總結，也是指導實驗室小試、中試和放大生產的根本。穩(wěn)定化、規(guī)?；a是市場化應用的根本保障，標準的試驗方法和嚴格的產品檢測是市場應用的根基。市場是科研的主要推動力，基礎研究是推動科研進行的源動力。
4貫通式教學總結
貫通式實驗教學通過自主探索實驗和工程實踐體驗的方式，增強了高分子材料專業(yè)教學的趣味性、探索性和創(chuàng)造性，不但對培養(yǎng)學生提出問題和解決問題的能力有積極作用，而且還有利于高校和企業(yè)培養(yǎng)創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)人才。貫通式實驗教學的難點在于，建立良好的產學研信任關系和學生的積極主動性的配合。此外，指導教師的精細設計和企業(yè)、學校領導的大力支持也必不可少，有必要進一步深入挖掘適合貫通式實驗教學的課題，深化與企業(yè)的合作關系，協(xié)同培養(yǎng)發(fā)掘創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)人才。當然，該貫通式實驗教學仍處于探索之中，在培養(yǎng)時間、培養(yǎng)模式、培養(yǎng)效果等方面還值得商榷?？傊?，貫通式實驗教學的不確定性、探索性、自主性、開放性與體驗性更契合當前學生對實驗課的需求以及國家對創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)能力人才的培養(yǎng)，值得進一步推廣和完善。
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論文關鍵詞：專題性教學 實驗模式 高分子專業(yè) 實驗能力
論文摘要：專題性教學是一種全新的寓實驗教學于科學研究之中的實驗課程教學模式。它從生產實踐選擇研究專題，并建立專題實驗課組，改革實驗教學方法和考核手段，將多門專業(yè)課的實驗有機地結合統(tǒng)一。實踐證明．專題性教學應用于高分子材料專業(yè)實驗課中是可行的，它改變了陳舊的實驗教學模式，對于推動高等教育向產、學、研方向發(fā)展具有良好的效果。
1引言
實驗教學作為高校培養(yǎng)人才的重要環(huán)節(jié)，對提高學生的創(chuàng)新能力和實踐能力以及人格品質的培養(yǎng)具有理論教學不可替代的重要作用。實驗教學的主要任務是：①增加學生的感性認識，有利于學生接受和理解所學知識；②理論聯(lián)系實際，通過實驗鞏固和加深所學知識；③培養(yǎng)學生的實驗技能和觀察、分析、判斷及處理問題的綜合能力。我國高校一直以上述目的為任務進行實驗教學活動，但是在實行過程中向前兩項傾斜，從而導致大學畢業(yè)生普遍缺乏創(chuàng)造性思維、工作適應期較長，難以滿足新時期應用型、創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的要求。為改變上述狀況，使大學生在有限的大學學習期間獲得較強的觀察問題、分析問題，以及運用所學知識處理和解決問題的能力，我院高分子材料系經過多年的專業(yè)教學實踐，結合專業(yè)培養(yǎng)目標及校外專業(yè)實習基地(企業(yè))急需解決的生產技術問題，探索出一種全新的寓實驗教學與科學研究之中的實驗課程教學模式——專題性教學模式。該教學模式有效地實現(xiàn)了專業(yè)實驗教學目標，收到了良好的實踐效果。
2專題性教學的內涵及應用
2．1專題性教學的內涵
專題性教學是指教師從專業(yè)培養(yǎng)目標著眼，結合教學實驗現(xiàn)狀，精選實驗教學專題，學生在教師的指導下完成實驗學習任務的教學形式。其主要內容就是以專業(yè)體系理論為基礎，結合實驗、實訓內容及企業(yè)生產需求提出研究專題，創(chuàng)設一種類似科學研究的情境，指導學生圍繞擬定專題，查閱書籍及文獻資料，擬定實驗方案，進行實驗，完成專題研究。專題性教學的目的是要改變學生的學習方式，強調一種主動研究式的實驗學習過程，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力，從而使學生在研究過程中主動地獲取知識，提高技能，并應用知識來解決實際問題。
2．2專題性教學在專業(yè)實驗課中的應用
實驗教學的改革不是簡單的教學方法上的改變，而是整個實驗教學體系的改革。根據“高分子材料與工程專業(yè)”實驗課程教學的培養(yǎng)目標，精選實驗課題，以所選專題作為主線和載體，貫穿于“高分子材料與工程專業(yè)”實驗課程中，以保證教學體系的完整。
(1)精選實驗課專題。經過專業(yè)教師到我系校外實習基地及相關高分子材料企業(yè)進行調研，近幾年來先后選擇了如下專題性實驗專題：①木粉填充聚丙烯的研究；②無鹵阻燃塑料的研究；③納米金剛石添加在塑料中的應用。教師精選好實驗課題后，于專業(yè)課開設前的上一學期下達給學生，并結合學生的實際為學生開設“文獻檢索”選修課。學生根據自己所選課題，利用業(yè)余時間查閱資料，撰寫實驗課題綜述，并于專業(yè)課開設學期初提交給教師。
(2)統(tǒng)一規(guī)，建立專題實驗課組。根據高分子材料與工程專業(yè)實驗課整體改革方案，整合多門專業(yè)課“高分子材料與助劑”、“塑料配方設計”、“塑料成型設備”、“塑料成型工藝”、“高分子性能測試”的實驗教學內容，建立3個專題實驗課組。合理安排實驗時問，由各實驗課負責人集體討論核定每門實驗課在該專題中應當承擔的教學內容，在此基礎上各實驗課負責人再分別就各自承擔的內容進行實驗規(guī)劃，做到每一個專題實驗都要有明確、合理、全面的設計思想。各實驗課負責人根據各自所承擔的教學內容構建專題實驗課組。
“高分子材料與助劑”、“塑料配方設計”實驗課為一實驗課組，主要根據材料的結構及性能的關系、材料的選用和塑料配方設計的基本原則，對專題材料進行選料及各種配方設計，制定出多套實驗配方方案。如2004級“高分子材料與工程”專業(yè)的學生選擇木粉填充聚丙烯課題組，其設計的幾個配方中，充分考慮木粉與聚丙烯的極性差異大、相容性差等問題，配方中填加各種份額的接枝材料、相容劑，考慮易于成型加工、增強等方面的問題，配方中填加不同份額的增強劑、內外劑等。尤其在木粉的添加量、粒徑方面作了研究。在無鹵阻燃材料的研制配方中，選用氫氧化鎂、氫氧化鋁、紅磷等無鹵阻燃劑及具有阻燃性能的添加劑對低密度聚乙烯(LDPE)進行阻燃性能的研究，以及對樹脂的力學能和加工性能影響的研究。
“塑料成型設備”、“塑料成型工藝”2門實驗課為同一實驗課組，主要研究同一配方下，選用不同的成型加工設備以及不同的加工工藝條件對材料性能產生的影響，制出標準樣件。在實驗過程中，隨時都有不可遇見的問題出現(xiàn)。每當出現(xiàn)問題時，引導學生找出問題、分析原因、通過進一步查閱資料、提出解決問題的辦法、修改工藝參數，而后再進行實驗，反復數次，最后加工出較為理想的材料，以便對材料進行性能測試。
“高分子性能測試”課為另一課組，綜合分析檢測各實驗課組的各種材料樣件的有關性能。綜合評價各種配方、各種工藝條件下制備的材料是否符合社會生產需求。這樣以精選的研究專題為載體，把相關的實驗知識、實驗技術和實驗方法有機地串連起來，使學生較早體驗參加科研和創(chuàng)新活動的樂趣。
(3)改革教學方法和考核手段。在專題性專業(yè)實驗中，擺在學生面前的是一些有待解決的實際問題，學生沒有現(xiàn)成的書本照辦，學生主動參與的意識較強，但也顯得不知所措。教師要加強引導，使學生去掉急于求成的心理，認識到專題性專業(yè)實驗課題并非1節(jié)課、1本書、1門專業(yè)課和1種學習方式就能完成的，要注意把長期學習的各門課程知識形成體系。注意對所學知識綜合運用的訓練，引導學生分析有待解決的問題，根據專業(yè)基礎理論，查閱有關文獻資料，進行整理，提出解決問題的方案，這種寓實驗教學于科學研究之中的專題性實驗課教學模式，完全改變了以往專業(yè)實驗教學主要以訓練基本技能為主，實驗課的內容比較孤立、陳舊，也改變了以往按課程進行各自的專業(yè)實驗，其內容不可避免地會相互重復，導致有限的實驗經費不能最大限度地發(fā)揮作用的弊端。對專題性實驗教學的部分內容，我們采用開放式管理模式，學生在一定的時間范圍內根據實驗內容、自己的學習計劃和實驗室開放的時間自由選擇做實驗的時間。
專題性專業(yè)實驗課的考核內容主要包括：課題資料的查找、課題綜述的撰寫、開題報告的撰寫、實驗的準備、實驗的設計、技能的基本操作、實驗結果、實驗報告、以及畢業(yè)論文等諸方面?？己说囊暯遣粌H注重結果，而更重視過程。在成績評定上實行“兩緊”，①開題報告的答辯從緊，要求學生對查閱資料進行綜述，講清實驗配方及選用工藝條件的依據；②實驗所用大型設備的使用技能要求從緊，嚴格規(guī)范按照操作程序操縱大型設備。
3應用于專業(yè)實驗課教學的意義
2004級學生就將專題型教學應用于專業(yè)實驗課教學，實踐證明：專題性教學由于內容新、措施完善、體系設計科學合理，從而取得了較大的成功。受到了學生的廣泛歡迎。
(1)實驗課體系科學合理。專題性教學模式將多門專業(yè)實驗課，統(tǒng)一規(guī)劃整合，并有機地結合統(tǒng)一，使學生將各門專業(yè)課程知識融會貫通，自成體系。更全面而系統(tǒng)地掌握本專業(yè)的知識和實驗技能，良好地訓練學生綜合運用所學知識的能力。也符合人們認識問題內在的規(guī)律性、系統(tǒng)性和完整性。并有效地避免了各學科實驗的重復和浪費，使有限的教學實驗經費最大限度地發(fā)揮作用。
(2)培養(yǎng)學生綜合能力。在專題性教學中，每一個專題都從查閱相關資料開始，基本按照科研流程進行；而選題又多來自企業(yè)生產的需求，其內容新，科學體系合理，完成這樣的專題，既訓練學生的認知能力也提高了學生的實驗技術技能，培養(yǎng)了學生分析、解決問題的能力。也易于激發(fā)和調動學生的學習興趣、積極性和創(chuàng)新意識。
(3)注重實驗全過程。由于每一專題是貫穿于學生在學校一年半的專業(yè)課實驗教學中，學生集實驗知識、實驗技術和實驗方法的訓練為一體，不單重視結果，更注重過程。以滲透式的方式培養(yǎng)學生的科學素質，這些素質包括敢于懷疑、敢于創(chuàng)新和不追求功利的精神，實事求是的科學態(tài)度和規(guī)范嚴謹的科學方法。
(4)與生產實際相結合。專題性教學不是單純的為教而教，它是在引導學生進行科學實驗的同時，幫助企業(yè)解決生產中的實際問題，直接為社會生產服務，體現(xiàn)了它的服務性。
(5)提前進入畢業(yè)設計。將專題性教學實驗課題與學生“畢業(yè)論文”課題嫁接，較早地引導學生撰寫課題綜述、開題報告，創(chuàng)造條件使學生參加科研活動，將畢業(yè)論文(設計)工作前移與專業(yè)課實驗融合貫通這對于解決困饒學生撰寫“畢業(yè)論文”(畢業(yè)設計)無從下手等問題也開辟了一條有效的途徑。
因此，專題性教學在夯實學生理論基礎、增加學生實踐經驗、培養(yǎng)學生科研能力和解決實際問題的能力推動高等教育向產、學、研方向發(fā)展，以及理論結合實際等方面都有著十分重要的意義。
Practice and exploration on the course-teaching mode for cultivating the outstanding engineers
Zhao Fuchun Liao Shuangquan Zhao Yanfang Liao Xiaoxue Wang Zhifen Yu Rentong Xu Nai
Abstract：In this paper， as for present teaching situation of the polymer material and engineering specialized courses in colleges and universities，the course teaching modes of polymer material and engineering were explored based on the background of outstanding engineers’ plan. The experienced teach mode included some of the new education concept and teaching methods in the current higher education. In addition， they are expected to promote effectively teaching quality and students’ social competitiveness of the polymer material and engineering excellence engineers’ class in our school and to provide the reference for other universities’ cultivation of the high polymer material and engineering excellence engineers at the same time.
Key words：Outstanding engineers；Specialty curriculum teaching models；Educational idea；Educational reform
為適應新時期我國社會和經濟發(fā)展的需要，于2010年6月23日，教育部正式啟動了新的人才培養(yǎng)質量工程――“卓越計劃”（全稱“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”）。卓越計劃是高校工程教育改革的一項重大舉措，旨在培養(yǎng)出具有優(yōu)秀創(chuàng)新能力的工程技術類人才，為提升國家整體核心競爭力，建設成為創(chuàng)新型國家提供充足的才智保障。2013年海南大學高分子材料與工程專業(yè)榮幸獲批為教育部卓越計劃培養(yǎng)試點專業(yè)。而專業(yè)課程的教學是卓越工程師人才培養(yǎng)中的關鍵環(huán)節(jié)，專業(yè)課程教學模式優(yōu)化和有效運用直接決定著專業(yè)課程的教學效果。該文基于卓越計劃和新的教育理念，進行課程教學模式的改革和探索，以提升該校高分子材料與工程卓越工程師班的教學質量和學生的社會競爭力。
1建立科學的理論和實踐教學課程體系
科學的理論和實踐教學課程體系是先進教育理念付諸實施和人才培養(yǎng)目標得以實現(xiàn)的重要載體。面向卓越工程師培養(yǎng)的課程體系的設置需要與我國企業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和當前工程技術領域前沿緊密結合。目前，海南大學高分子材料工程專業(yè)是海南省的特色優(yōu)勢專業(yè)和高分子材料加工海南省教學示范中心，在國內本科專業(yè)教育中具有較高的知名度。近年來，本專業(yè)依據對畢業(yè)生就業(yè)狀況調查和任課老師與企業(yè)合作與交流過程中的反饋情況，進一步明確了本專業(yè)領域人才需求結構傾向，結合本科階段學生知識結構，圍繞著高分子材料加工特色，建立了比較科學的理論和實踐教學課程體系。針對卓越人才培養(yǎng)所注重的工程應用性和實踐性，已在江浙、山東、廣東、廣西、云南、海南等多地建立了固定的教學實習基地，依據本校高分子材料與工程專業(yè)的特色和優(yōu)勢，開設了門類比較齊全、特色突出的專業(yè)課程體系。該課程體系主要有公共課程、學科基礎課程、專業(yè)課程、實踐教學環(huán)節(jié)、個性課程、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程和文化素質教育課程七大模塊組成。公共課程模塊主要是通過獨立開設《Listening and Presentation》、《英語口語》、《實用公文寫作》、《計算機公共基礎》等提高學生英語、計算機應用能力和書面、口頭表達能力。學科基礎課程模塊則注重強化數理化、工程力學、工程制圖、化工等方面工程基礎原理知識。專業(yè)課模塊則主要課程有《材料科學與工程基礎》、《高分子物理》、《高分子化學》、《化工原理》、《高分子材料共混原理（雙語） 》、《聚合物合成原理及工藝學》、《高分子材料成型加工基礎》、《天然橡膠加工學》、《膠乳制品工藝學》、《塑料制品工藝學》、《橡膠工藝原理》、《塑料模具設計與制造》、《高分子材料與工程專業(yè)英語》、《現(xiàn)代測試及表征技術》、《工程訓練》等，其中《高分子材料共混原理（雙語） 》為海南省精品課程，《高分子物理》、《橡膠工藝原理 》、《天然橡膠加工學 》為校級精品課程，《高分子化學》為校級重點課程，《高分子材料與工程專業(yè)英語》為校級高標準網絡輔助教學課程。此外，在實踐教學環(huán)節(jié)模塊除了《認知實習》、《專業(yè)課程生產實習》、《畢業(yè)實習》、《畢業(yè)論文》等傳統(tǒng)實踐課程，還單獨開設了《工程實踐》和《工程訓練》以培養(yǎng)和鍛煉學生的思維創(chuàng)新能力、動手能力和團體協(xié)作能力，強化適應社會和企業(yè)素養(yǎng)。在個性化課程模塊中除了開設《膠乳制品工藝學》等眾多該校特色課程，還開設《企業(yè)工程管理》、《環(huán)保與安全》《技術經濟》等課程增強學生的工程應用與經濟管理能力。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程和文化素質教育課程模塊主要是培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和人文素養(yǎng)，使學生成為兼具創(chuàng)新精神和人文素養(yǎng)的卓越工程師。
2課程教學模式改革與實踐
課程教學模式是課程體系實現(xiàn)知識傳播和轉化的重要途徑，直接影響著教學的效果。近年該校卓越班課程教學主要是適應課程體系模塊化要求，著力改變傳統(tǒng)的“滿堂灌”，構建以學生為中心，以老師為主導的教學模式，激發(fā)學生學習興趣、創(chuàng)新精神和動手能力。同時，通過教學與科研相結合、教學與科技競賽相結合，提升教師執(zhí)教水平，完善輔助教學與管理，在工程實踐中培育學生創(chuàng)新精神和實踐能力，確保卓越人才培養(yǎng)的良好教學效果。
2.1 校內課堂教學模式
校內課堂教學需要采用靈活多樣化的組織形式和教學方法才能達到課程體系構建期望。在以往的校內課堂教學中，往往常采用“填鴨式”式教學，學生與教師缺乏交流互動和質疑精神，創(chuàng)造性培養(yǎng)成為一種奢求。而國外著名大學多以學生為主體設計教學活動，融合講授、研討、辯論、案例分析、項目研究的授課形式很值得在卓越人才培養(yǎng)中大力借鑒。下面就筆者運用教學中的幾種教學模式實踐與體驗加以列舉。
2.1.1研究性教學模式
對工科專業(yè)，研究性教學就是任課教師把最新的科研實踐設計理念、科研方法和新的研究結果引入到教學活動，指導學生選定與專業(yè)相關的專題進行主動探索、思考和實踐，并從中獲取知識和經驗、解決問題的方法。研究性教學是一種具有個性差異性的教學實踐。在卓越工程師教育的教學模式中，研究性教學被認為是提?{學生動手能力和創(chuàng)新精神的重要途徑。研究性教學（對學生而言，應該稱之為“研究性學習”）是一種符合工程能力培養(yǎng)規(guī)律、符合綜合素質形成邏輯的教學組織形式和教學方法。研究性教學模式不僅適用于探索性實驗、課程設計、畢業(yè)論文、創(chuàng)新型設計競賽等教學，也適用于高分子的特色專業(yè)課程教學。筆者曾將一些知識點設計成研究性的問題，讓學生主動探索思考，獲取知識和鍛煉分析解決問題的能力，如筆者在《現(xiàn)代測試與表征技術》課堂教學中，將自己科研工作中的電子掃描電鏡測試結果設計成知識點問題：對于這種材料采用什么樣的制樣方法？制樣時該注意哪些事項能得到更加高的圖像襯度以及避免假象？得到的測試結果如何分析？經過設問，學生主動學習思考，查閱相關研究文獻，進行實證結果解釋，解決問題，取得了良好的教學效果，實際解析能力得到切實的提高。
2.1.2微課教學模式
近年來，隨著信息化技術的發(fā)展與普及，“微課”作為一種課堂教學的重要手段逐漸受到重視。教育部教育信息管理中心曾對“微課”做了如下的定義：微課是基于一門學科/課程的某個重要專題（或某個單元、主題等）而設計開發(fā)的一種微型化的在線視頻網絡課程。微課程的開發(fā)有利于高分子材料科學與工程專業(yè)教師基礎理論知識的講授，便于在一個學生輕松的環(huán)境下提高了對專業(yè)課程的學習興趣以及對理論知識的掌握，具有事半功倍的效果。作為新型教學模式，“微課”充分利用現(xiàn)代信息技術、媒體傳播技術，提高了專業(yè)課程教學活動中的靈活性。筆者在高分子材料與工程專業(yè)英語授課時，利于現(xiàn)在豐富的網絡英語資源素材，結合專業(yè)知識點，制作了一些“微課”視頻，例如“Chain Polymerization”、“Polymer Solution”等“微課”生動形象地展示了知識點，對學生印象深刻。
2.1.3外延式教學模式
目前， 盡管課堂教學中已廣泛采用的多媒體教學，但仍然還是教師的演示工具， 信息傳遞是單方向的，在有限授課時間內能夠傳授的內容非常有限。此外，一般課堂教學中由于時間的限制，缺乏交互性、時空延續(xù)性，學生學習缺乏自主性、選擇性。本專業(yè)利用清華大學教育技術研究所為該校開發(fā)的網絡教學綜合平臺開展網絡輔助教學， 將課堂教學和網絡輔助教學有機地結合起來。課堂教學中教師的發(fā)揮主導作用， 課外學生則發(fā)揮自主作用，借助于網絡平臺將課堂教學延伸到了課外。教學播客、教學郵箱、網上論壇、問卷調查這些平臺欄目充分顯示了網絡教學的強大交互性，彌補了傳統(tǒng)教學方式存在的不足，給教學和學習帶來了新鮮感和樂趣，培養(yǎng)了學生的自主學習、協(xié)作學習和探究、創(chuàng)新的能力。
2.1.4前沿技術融合式教學模式
隨著科學前沿知識的進步，工程技術的也涌現(xiàn)出大量的新趨勢。如果將它們與現(xiàn)有教學模式進行融合，能進一步激發(fā)學生的學習熱情，增強學生自主學習和創(chuàng)新能力。塑料加工及模具設計課程群教師在塑料設計與制造、塑料模具CAD課程教學中，引入3D打印技術，讓學生熟悉熔融層積型3D打印機的使用方法，制備個性化的造型塑件，極大地激發(fā)了學生的學習興趣，提高課程教學效果。
3校企合作實踐教學模式
通過校企聯(lián)合實踐教學，高?？梢猿浞掷闷髽I(yè)的資源和優(yōu)勢，給學生提供緊密聯(lián)系社會生產實際的實習實踐及工程訓練機會，提高辦學效益和教育質量；而企業(yè)則能通過校企合作教學機制宣傳自身形象，并依靠高校的人才、技術優(yōu)勢，提升企業(yè)的市場競爭力。因此，高校與企業(yè)聯(lián)合實踐教學顯得格外重要。近年來，該校與海南天然橡膠集團股份有限公司緊密合作，經常與所屬企業(yè)溝通，將天然橡膠生產加工實際中的需求和問題，設定專項課題，然后教師指導學生成立針對性的技術攻關小組，讓學生帶著問題、有目的地進入企業(yè)生產車間和研發(fā)中心實習，既鍛煉了學生的工程應用能力，而且為企業(yè)做出一定貢獻，受到企業(yè)的好評。從校企合作教學現(xiàn)狀來說，還需從教師工程實踐能力和企業(yè)工程技術授課水平兩個方面努力提升，才能使校企合作實踐教學模式發(fā)揮日益重要的作用。高?？啥ㄆ谂晒こ棠芰^強的教師到國內外知名企業(yè)進行工程實訓交流，鍛煉任課教師的工程實踐能力，學習企業(yè)的先進工程管理模式；而企業(yè)工程技術人員只有理論上和授課水平上大幅提升，才能在教學過程中展現(xiàn)和應用好自己豐富的工程實踐經驗和卓越的工程創(chuàng)新能力。
4輔助教學及管理
卓越人才的創(chuàng)新和實踐能力培養(yǎng)及其寬廣的學術視野的拓展也離不開課堂輔助教學及管理。課外科技活動和學科競賽可激發(fā)學生對專業(yè)的濃厚興趣，培養(yǎng)其科學思維、創(chuàng)新意識、團隊精神、組織協(xié)調能力、工程能力。因此，該校高分子材料與工程專業(yè)通過建立起全方位開放現(xiàn)有專業(yè)實驗室制度，基于實踐課程（如創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課）、系列學科競賽（如高校環(huán)保創(chuàng)意大賽、大學生節(jié)能減排大賽、全國大學生挑戰(zhàn)杯大賽等）、課外科技活動（如本專業(yè)提供一定額度經費為本科生專門設立的自主科研課題）等培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和實踐能力，學生的素質相比以前提升明顯。同時，作為一種大學本科生非普及的管理制度――導師制對提高他們的創(chuàng)新能力也大有裨益。該校高分子材料與工程卓越工程師班學生在第一學期末，通過雙向選擇，確定富有工程經驗的教師作為自己的導師。在其以后的學習生涯中，通過經常性的師生互動，有效地開啟了學生的創(chuàng)新能力。
高分子物理實驗是高分子材料與工程專業(yè)必修的一門實踐性強的專業(yè)基礎實驗課，是本科生今后從事本專業(yè)的基礎訓練。高分子物理實驗課程的良好開展可以強化其理論知識的學習，進一步理解和加深高分子結構與性能之間的聯(lián)系，為后續(xù)的課程學習以及畢業(yè)論文和科研實驗奠定了良好的基礎。通過實驗教學的操作訓練，強化本科生的實驗技能和動手能力，逐漸養(yǎng)成嚴謹的科學態(tài)度，提高發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。針對實驗教學中存在的各種問題，本文提出建立起分層次實驗教學，以提高學生對高分子物理理論知識的理解，提高學生的適應能力、創(chuàng)新能力，提高教學水平。通過本文研究，明確分層次實驗教學在高分子物理課程中的具體作用，為實驗在理論教學中的作用提供一定的理論基礎。
一、國內高分子物理教學的研究現(xiàn)狀分析
高分子物理是一門理論性與實踐性結合很強的學科。如何通過高分子物理平臺實驗課程的改革，深化學生對課堂知識的理解，培養(yǎng)學生的物理思維方式和實踐能力，從而提高學生創(chuàng)新能力，是我們面臨的一個新問題。以往的高分子物理實驗通常是根據教學大綱的要求，在某一種性能的課堂教學后安排相應的實驗測試，寫出實驗報告。這種傳統(tǒng)教學已經遠遠不適應當今材料科學“寬基礎、多方向、重實踐”的培養(yǎng)人才模式，也不符合高分子物理平臺實驗課程的目標。
實驗課程的改革首先是培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性能力，讓學生從材料的設計入手，制備出具有某種特殊性能得材料，再對所設計的材料的物理性能進行檢測。因此這種分層次的實驗教學，能提高學生獨立自主性的研究材料，在實踐中獲得高分子物理性能知識，是我們培養(yǎng)學生的目標。因此將專業(yè)實驗課從專業(yè)理論課中剝離出來，重新整合，形成分層次實驗教學，將有助于使學生從橫向和縱向兩個方面熟悉和掌握高分子材料的結構和性能，同時也使學生對即將從事的本科畢業(yè)論文階段的學習有了明確的認識，也利于學生擇業(yè)。通過專業(yè)實驗的改革，有計劃地推進實驗室開放，對提高學生的適應能力、創(chuàng)新能力具有促進作用，符合高素質人才培養(yǎng)的總方針。
二、現(xiàn)在高分子物理教學方式方法的不足
高分子物理是一門以實驗為基礎的自然科學，為了使學生能夠更好地掌握高分子物理課程內容，同時培養(yǎng)學生的動手能力，提高學生的實驗技能，有必要開設一定的實驗課程，我們開設這些基礎性的高分子物理實驗是否缺乏趣味型，啟發(fā)性。在以往的實驗教學中，高分子物理實驗是單獨開設的，往往學生做完了高分子物理實驗，不知道自己使用的樣品是如何制備的，不能評價制備條件對性能的影響，這些不足是我們不希望的。
課堂教學是一種以教材為媒介，教師的教授活動與學生的學習活動這三者之間的互動過程。一般說來，參與課堂教學的學生無論對于教材的知識、經驗，還是興趣和目標，都是大相徑庭的。教師不能不以擁有這些差異的學生為對象，盡管采用同樣的教材卻要求按照一定的教學目標展開有效的教學活動，而這種過程是不可能刻板劃一地按照教師預設好的計劃展開的。它是不斷流動的、“混沌”的過程。在教學實踐中往往是“重吃透教材、輕吃透學生”，恰恰是輕重顛倒了。其典型表現(xiàn)是，在日常的備課中，許多教師往往全神貫注地準備教材和教法，卻把“為學生做準備”置之腦后?；蛘哒f，往往采取了“以教定學”的備課路徑，而不是“以學定教”。這是舍本逐末的做法。
三、改革方案的具體實施措施
為了新的課堂文化的創(chuàng)造，我們需要采取針鋒相對的舉措。課堂教學以“學生主體的學習活動”為目標，那么，對學生觀察的視點就是：是否主動地參與學習活動；是否每一個學生都能積極地展開學習活動；是否展開了逼近學科本質的探究活動或是聲情并茂的表達活動；是否作為學習集體的一員深化了合作性的學習活動。
通過這樣的教學活動，我們會發(fā)現(xiàn)學生的差異，但這不是教學的障礙而恰恰是一種教學資源，教師如何以學生既有知識為媒介引領學習的動機、誘發(fā)不同解讀方式的提問；教師如何以欣賞旁生枝節(jié)的姿態(tài)，作出巧用學生的“錯誤”資源的努力；教師如何包容“走調”“越軌”的思路等，都是提升教師的教學效果所不可或缺的。
學習課題的提出（設定）必須恰到好處，難易適中。在課題的設定中，學生需要按照設計要求查閱資料，設計實驗方案，動手操作，觀察現(xiàn)象，收集數據，分析結果并完善實驗方案。設計研究性實驗不再是簡單的重復設定的實驗，而是自己設計并完善新的實驗，更多的是強調創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
四、高分子物理教學改革的實踐成效
（1）通過高分子物理教學改革和實踐探索，在兩屆本科生實驗課程教學中教學效果良好。而且，通過教學激發(fā)了大學生參與業(yè)余科研活動的熱情。掌握知識與提高能力是教學的重要任務，要淡化教育科研的功利性，以學生為本，激發(fā)他們的學習熱情，提倡教學互動，讓學生和教師共同營造和諧的教學氛圍。
（2） 高分子物理實驗課程的單獨設立，有利于學生基礎理論、實驗研究及工程應用知識的完善，有利于實驗課程體系的建設和完善。同時，有利于促進實驗課程教學和工程教育的改革和創(chuàng)新，也有利于提高我國高等教育中應用型和工程型人才的培養(yǎng)質量。
基金項目：黑龍江工程學院教育教學改革工程項目（JG2013042）
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