發布時間：2022-07-19 09:12:50
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的1篇高分子化學課程教學研究，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
[摘要]高分子化學課程是高分子材料與化工專業的專業基礎課，涵蓋內容多，需要合理安排教學，運用其他課程知識，用學生容易接受的實例解釋理論問題，能夠增強學生學習的興趣，達到較好的講授效果。
[關鍵詞]高分子化學；教學；實例
高分子化學課程是高分子材料與化工專業的專業基礎課，是研究高分子化合物的合成原理和化學反應的科學。學生應具備一定的無機化學、有機化學、物理化學和概率論與數理統計知識才能學好該課程。國內高校多采用潘祖仁先生主編的部級優秀教材高分子化學[1-2]，對這門課的掌握程度，影響后續課程的學習。因此學生一般比較重視[3]。但對于初學者來說，認為該課程的內容較多，比較分散，系統性不強，有些知識點理解不透。
1高分子化學的課程特點
高分子化學主要介紹高分子的合成原理及高分子的化學反應，合成原理以聚合反應動力學為主線，衍生到聚合速率和分子量，而這二個指標正是工業生產控制的主要工藝參數，再通過聚合理論方程，討論溫度、介質、單體、引發劑等對聚合的影響。對于連鎖聚合，每一種聚合機理都有特殊的引發體系，因此引發劑或引發體系也是高分子化學的重點內容之一。最后一章，聚合物的化學反應，主要介紹聚合物化學反應特征、聚合物的基團反應及接枝、擴鏈、交聯、降解和老化，提出促使降解或防止老化的途徑。有學者總結高分子化學課程有“五多”的特點，即內容多、概念多、頭緒多、關系多和數學推導多[4]。該課程專業理論性強，概念復雜，抽象難懂，一定程度上影響了學生的學習興趣[5]。
2課程知識點淺析
該課程序論中，除了介紹高分子化合物的基本概念、命名、發展歷程及結構方面的基本知識外，重點介紹分子量。高分子的分子量大且具有一定的分布是高分子化合物的主要特點，其作為材料的力學性能主要由分子量及其分布決定。該部分內容介紹，需使學生明白高分子的分子量與小分子的相對分子質量的區別。縮合和逐步聚合反應中，首先通過二種雙官能團單體參與的線形縮聚過程示例，第一步反應，得到二聚體，第二步反應可以得到三聚體、四聚體，此時體系中含有一、二、三、四聚體的分子，第三步聚合，體系中可能含有八、七、六、五、四等聚體，假若反應就此終結，體系中產物的聚合度不同，由此使同學們很容易理解聚合反應得到的產物即聚合物，分子量存在一定的分布。同時自然引入官能團等活性概念，才能從紛亂的聚合反應中抽取出本質特征，用一個速率常數描述同種官能團的反應特征。在課程體系中，活性中心等活性概念是高分子化學的基本思想，因此要借助實驗數據進行例證，分子碰撞理論進行闡釋。還需要明晰N0和N的含義。有二個相同的羥基，肯定體系中存在另一個分子含有二個羧基，因此平均每個分子鏈含有一種基團；對于均縮聚，更是如此。這點一定讓同學理解，因為后面的理論方程推導要不斷用到。另外，反應程度p是一個非常重要的概念和度量，定義為參與反應的基團數(N0－N)占起始基團數N0的分數[2]，代表某種基團的轉化率，反映了聚合反應的反應進程。縮聚反應中產物分子量分布，Flory利用統計法，根據等活性概念假設，以雙官能團單體均縮聚為例，形成x-聚體每個鍵的成鍵幾率為p，分子末端一個不成鍵幾率為(1-p)，推導了線形縮聚的分子量分布關系[2]。實質上，每一個鍵的成鍵幾率不同，按照反應程度概念，應該是隨著聚合度增大，p增大，為了處理簡便，等同化，根據乘法原理，即得x-聚體的數量分布函數。后面自由基聚合、共聚合、離子聚合和配位聚合，都屬于連鎖或鏈式聚合機理，聚合一般都包含鏈引發、鏈增長、鏈終止和鏈轉移幾個基元反應。首先，要有活性中心的形成，進行鏈引發反應；正是根據其活性中心的不同，將其分為以上自由基聚合、離子聚合等。
有關其機理及分子結構的形成，與有機化學中的空間位阻效應、共軛效應有關。聚合動力學與物理化學知識有關，需要同學學前不妨復習下以前學過的有關內容。對于自由基聚合，介紹其英文詞匯為Radical，含有“激進、活潑”之意，故可以作為活性中心，故教材中一般用R?表示，黑點代表單電子。聚合物中單元結構主要在鏈增長階段完成，故鏈增長過程直接影響聚合物分子結構。①鍵接結構。增長過程中，結構單元間的連接存在“頭—尾”、“頭—頭”(或“尾—尾”)兩種可能形式，一般以頭－尾結構為主。原因是以尾－尾連接，活化能大。列舉生活中的實例，如小轎車、“和諧號”動車車頭，都采用流線型，頭部體積較小，阻力較小。微觀上的化學反應也遵循同樣道理。②立體構型。自由基上C為SP2雜化，與單體作用時既可從上方也可從下方進行作用，自由基聚合物分子鏈上取代基在空間的排布是無規的，但從空間位阻考慮，無規結構中，間同結構略占優勢。③幾何構型。雙烯類單體，還存在幾何異構，傾向于形成反式結構，都可以根據空間位阻進行解釋。這樣同學就容易理解高分子結構比較復雜的特性。另外自由基聚合的引發效率，主要是①誘導分解。誘導分解實際上是自由基向引發劑的轉移反應，也就是說，自由基誘使引發劑分解，消耗掉引發劑，作無用功，故使引發效率降低。②籠蔽效應，主要指溶液聚合中，引發劑分子處于溶劑的包圍中而不能發揮作用，可以想象，引發劑分子周圍存在一層層的溶劑分子和單體分子相隔的球形包圍圈(好像籠子一樣)，初級自由基遇到單體，直接作用，形成單體自由基，若遇到溶劑分子，不能作用，被彈回，有可能與下一個初級自由基結合，甚至與溶劑分子結合，使引發劑分子白白消耗，引發效率降低，稱為籠蔽效應。由此派生出單體的活性與濃度、體系粘度和引發劑濃度，都影響引發效率，使同學將知識學通、學活。自由基共聚合中，關于鏈自由基的活性，一般認為帶有共軛取代基的鏈自由基穩定，同學不易理解，以射擊為例，若自由基上存在共軛基團，單電子不再歸屬于某個原子，離域程度大，行蹤不定，這樣用槍瞄準難度增加。單體相當于槍，就不易和它反應，故該類自由基活性差。
若鏈自由基帶有非共軛取代基，其單電子位置固定，活動空間小，容易瞄準擊中，即容易和單體發生反應，該類自由基活性高。烯類單體的離子聚合中，單體適宜于進行陽離子聚合還是陰離子聚合，主要取決于單體的結構，考慮取代基的誘導效應和工軛效應。帶有π-π共軛體系的單體都能進行陰離子聚合。如果取代基具有吸電子性質，更易進行陰離子聚合。因為吸電子基降低雙鍵上電子云密度，有利于陰離子進攻，并使形成的碳陰離子的電子云密度分散而穩定。而具有推電子取代基的烯類單體可進行陽離子聚合，因為推電子取代基增大了雙鍵上電子云密度，有利于陽離子進攻，并使形成的碳陽離子的正電性降低而穩定。苯乙烯，丁二烯等含有共軛體系的單體，由于其π電子云的流動性強，易誘導極化，能進行陽離子、陰離子或自由基聚合。陰離子的活性聚合在理論上和實際應用中具有重要意義，要讓學生明白活性聚合的原因、應用價值。配位聚合，要重新復習下無機化學中的配合物知識，其引發體系中，過渡金屬為中心原子，它提供空軌道，烯類單體作為配體在空軌道上活化、按照一定的方向或方式進行配位、插入到增長鏈中，因此所得產物立構規整度一般較高。聚合物的化學反應，是聚合物改性、擴大聚合物品種的手段之一。接枝、交聯等使聚合物分子量增大，降解、老化使聚合物分子量降低。用鮮活的實例向同學介紹，這樣學生學習時不覺得生硬，便于接受。
3結語
作為一名高校教師，能夠將復雜的原理講解得淺顯易懂，抽象的理論能夠結合現實生活具體化、簡單化，語言生動，課堂氣氛活躍，學生對所講內容有強烈的興趣，這門課程的授課質量才有保證。
作者：廖肅然；遲長龍 單位：河南工程學院
摘 要： 本文通過對高分子化學教學中的難點進行分析，對高分子化學課程教學方法和教學手段提出幾點建議，以開拓學生思路，激發學習興趣，增強教學效果。
關鍵詞： 高分子化學 教學改革 教學實踐
高分子化學是材料化學、應用化學及其相關專業的專業基礎課，與四大化學并列，已成為第五大化學。能否學好該課程直接關系到高分子物理、材料合成與加工學等后續課程的學習，學好并熟練運用課程的專業思想和思維方法，在學生將來的科研和工作中將發揮直接或間接的作用。鑒于高分子化學這門課程的重要性，如何深入進行教學改革，如何利用有限的教學時間和教學資源有效地將高分子化學專業知識傳授給學生，并能夠指導實踐應用，就成為眾多教學工作者的共同目標。
一、高分子化學教學的主要難點
（一）高分子化學的發展歷史較短，許多理論尚不成熟，隨著新的聚合方法和新的合成技術不斷涌現，對傳統的高分子化學概念提出了挑戰，并極大地豐富了高分子化學的內容。
由于課時及其他客觀原因的限制，教師往往把所有內容全部灌輸給學生，“填鴨式”的教學模式會使學生產生乏味厭學的情緒，學生易出現“被動學”、“死記硬背式學”等問題[1]。
（二）高分子化學理論性強，學生理解困難，適時恰當地采用多媒體教學能使抽象的教學內容具體化、清晰化。
從學生反饋的信息來看，普遍認為教師在使用多媒體授課時只是展示根據書本內容制作的幻燈片，有些幻燈片重點不突出，且沒有深入聯系到實際生活和生產的經驗，不能完全激發學生對高分子化學學習的專業自豪感；又加之教師授課時缺乏與學生互動交流，課堂氣氛不活躍，出現來不及記筆記、不利于學生復習等情況，久而久之，就會影響學習的主動性和興趣性，達不到理想的教學效果。
二、高分子化學的教學實踐與探索
（一）講解重點突出，創新教學內容。
教師在選好教材、消化、吸收和融合教材內容的基礎上，要處理好“干”與“枝”的關系，在課程內容方面做到重點突出、主次分明。在授課時要避免將教材內容“填鴨式”灌輸給學生，應有針對性、側重點講解，少講精講[2]。如限于課時緊等原因，在講解聚合方法時，由于此部分內容多數比較簡單易懂，可以略講。但對于自由基聚合反應要重點講解，讓學生對自由基聚合的機理、聚合速率、動力學鏈長、聚合度和聚合度分布等重要知識點要深入地理解并能加以靈活運用，這樣可以有重點地完善學生的知識結構，滿足實踐應用的需求。同時，要不斷更新、創新教學內容。在教學中，教師可以及時地在傳統教材內容的基礎上補充近年發展起來的前沿科學技術和研究方法，也要關注國內外重要期刊上的最新報道，在課堂上結合國內外的最新研究進行講解與介紹，并推薦一些期刊、數據庫和書籍給學生，引導學生根據自己興趣自由地學習，擴大學生的知識面，建立知識結構，引導學生探索高分子化學領域。
（二）加強師生互動教學，發揮主觀能動性。[3]
在教學中，互動式教學能有效地改變“老師主動講，學生被動聽”的“一言堂”式的教學模式。教師要多與學生眼神交流，用情緒感染學生，引導學生“多想善思”，講課時語言要清晰流暢，抑揚頓挫，引導學生“勤學好問”。重要的是，在講課時可穿插有關高分子的小知識、小故事，盡量將生活中常見實例與理論知識相聯系，努力為學生營造生動活潑的課堂文化氛圍，使學生自覺、主動地接受知識。如：在講到聚酰胺、聚酯時聯系到我們日常穿衣用合成纖維的尼龍、滌綸，學生戴的隱形眼鏡、普通眼鏡的樹脂鏡片都是特殊的高分子材料。聯系生活中的常見實例有利于學生更深刻地掌握課程內容。在課堂上，多采用啟發性的多種教學方法，合理安排課堂反復提問、反復練習、反復分組討論等互動式教學，加深學生對所學知識的理解，提高教學質量。
（三）多渠道聯系實踐，培養自主學習能力。
隨著如今高分子材料發展的迅猛，教材的教學內容已遠遠不能滿足現代教學的需要，在課堂教學中應把高分子化學領域最新的科技動態、學術前沿有機地滲透到課堂內容當中，給學生多介紹一些近年來高分子化學的最新成果、最新理論，開闊學生的視野。如醫用上介入診療的各種高分子管材、可降解的手術傷口縫合線、有機高分子發光二級管用于手機、數碼相機顯示和照明等。針對學生在高分子課堂教學中討論比較感興趣的話題，或者是高分子化學前沿領域的新方法、新技術等，可鼓勵學生到圖書館和互聯網上查找資料，撰寫小論文，制作幻燈片，并在課堂上為大家作知識講座，營造合作探究、自主學習的氛圍。同時，也可關注網絡上以高分子為主題的論壇，通過與網上的專家、學者的交流，調動學生探知高分子知識和應用領域的興趣，培養主動學習的能力，激發研究興趣。
（四）選擇合適的教學內容，不斷完善多媒體教學。
1.適時使用拿來主義，做到因材施教。
教學是一個個性化的過程，不同的教師有著不同的授課思路、方式與方法。一般來說，可以借助別人的課件作為啟發自己的思路，但是，這種“拿來主義”絕不應成為主要依賴的對象。由于學生的層次不同、專業不同、對知識的接受能力不同，教學過程中好的方法可以借鑒，但重要的是要根據學生的需求、教材體系、自己的教學經驗、教學思想使用自主開發的課件。尤其是在課件中更應該增加一些理論聯系實際的例子，比如聚合物合成工藝和聚合物應用等實踐應用方面的內容。
2.將多媒體教學與傳統教學手段相結合。
多媒體教學具有傳統教學手段不可比擬的優勢，能更直觀、更形象和生動地傳導高分子化學的魅力，并能有效地擴充知識的廣度和提高課堂的利用率。特別是需要向學生演示情景的內容，采用多媒體教學就更有優越性。如在講解乳液聚合機理這一節，采用了動畫方式形象演示了膠束成核的機理和乳液聚合過程的三個階段，幫助學生理解，印象深刻。但是先進的教學手段并不一定能達到良好的教學效果，關鍵在于多媒體技術如何與傳統的教學手段相結合，從而實現它應有的價值。如在高分子化學的課堂授課中，講述自由基共聚理論推導公式時，就應該采用黑板板書的方式一步步進行推導，同時采用啟發式方法調動學生積極性，促進學生主動學習和思考。
3.采用多種手段完善多媒體教學。
采用多媒體教學，教學信息量大，進度快，學生在課堂上有效掌握大量的理論難度較大，因此要做好課后輔助工作。不斷完善網絡教學平臺，將多媒體課件、課后復習材料、教學重點、習題題庫及小知識、小貼士等內容在學校的教學網絡中充實完善，這樣既有利于學生課后復習，又能加深學生對所學知識的掌握和應用。另外，還可利用各種化學軟件、網絡資源和視頻等多種手段展示各種反應模型，特別是一些三維立體模型，啟發學生思考，激發學習興趣。在教學中逐步滲透雙語教學，可以有意識地把新出現的專業詞匯和標題用英文書寫，能有效提高和豐富學生的專業詞匯量，對收集到的專業文章，采用多媒體的形式講解，又可以提高學生的專業閱讀水平，這樣，能幫助學生提高對專業英語的學習興趣，為今后的畢業論文撰寫及工作實踐打下堅實的基礎。
三、結語
高分子化學課程教學改革是一項系統的工程，總結近幾年來的教學實踐，筆者認為，以人文本，轉變觀念，因材施教是探索高分子化學課程的有效途徑，合理有效地利用多媒體，不斷完善網絡教學平臺，逐步滲透英語教學是實踐高分子化學課程教學的有效手段，而創新教學內容、加強互動教學，培養學生學習的主觀能動性是搞好高分子化學教學的前提條件。我們將不斷地繼續深入研究與探索，使高分子化學的教學不斷適應新形勢發展的要求，為培養高分子領域優秀人才作出不懈努力。
摘要：我們從高分子化學課程特點出發，結合學校的考試改革，提出除期末考試以外，結合課后作業、期中考試、課后專題調研報告等形式考核專業理論知識，通過分散考核的方式改變學生以往突擊復習、突擊考試的情況，讓學生把工夫下在平時，通過考試內容的多變與考核方式的改革提高學生學習效果。
關鍵詞：高分子化學；考試方法；考試改革
考試不僅是測定和檢驗學校教學質量最基本、最重要的方式，也是關系教學質量的重要環節。目前，國內工科高校各專業課程考試都存在著一個普遍的問題——考試偏重于理論內容的考核，而輕視學生解決實際問題能力的考查，考試形式集中單一，常常是“一紙考卷定成績”。這種考試模式會導致學生平時不下工夫學習，考前突擊復習，畢業后重理論、輕實踐，綜合素質下降而不能滿足社會的需要。[1，2]因此，對傳統的考試內容和形式進行改革，有意識地激發學生的創新意識、創新精神，加強學生科研能力的培養，調動學生學習的積極性和主動性的考試模式勢在必行。結合學校的考試改革，針對本校高分子類專業的高分子化學課程考試的現狀，提出如何通過課后作業、期中考試、期末考試相結合的形式考核專業理論知識，通過分散考核、課后專題調研報告等方式來考核學生解決實際問題能力，以分散期末考試的壓力，有利于學生對所學知識的鞏固和掌握，達到素質教育的目的。
一、高分子化學課程特點及考試現狀
高分子化學課程是高分子材料以及相關專業的基礎課程，是研究高分子的合成原理及其化學反應的一門科學。通過該課程的課堂教學及與課程配套的實驗課程，使學生掌握高分子的基本概念、合成高分子化合物的基本原理、聚合方法的選擇、控制聚合反應速度和分子量以及分子量分布的方法、高分子化學反應的特征等。該課程需要有機化學、物理化學等為基礎，是后繼的專業課程——聚合物制備工程基礎、聚合物合成原理及工藝學等的必備課程。該課程在整個高分子科學知識體系中起到承前啟后的作用，它的基礎內容如縮聚反應、自由基聚合、共聚合反應、離子聚合、聚合反應實施方法、聚合物的化學變化等對本專業的其他基礎課程——聚合物制備工程基礎、聚合物合成原理及工藝學、高分子前沿、功能高分子等課程奠定理論基礎。[3]由于高分子化學課程本身涉及物理化學、有機化學、化工原理等學科領域，且也是高分子類專業學生接觸的第一門與專業相關的課程，課程內容又涉及大量化學反應，學生對此缺乏直觀的認識，因此單一的講授常常會使學生感覺非常枯燥而難于理解，進而缺乏學習興趣，因此學生普遍感到此課程難學。針對以上問題，結合高分子化學課程省級精品課程建設，我們嘗試進行了一系列教學方法的改革：采用在授課過程中提出一些與科研生產實際相關的問題，引導學生通過運用所學的授課內容相關知識予以解決，激發學生的學習興趣，以此加深學生對授課內容的理解；采用多媒體給學生演示一些實驗、工業生產過程；采用動畫方式向學生展示相關原理，這樣更生動、直觀地將知識傳授給學生，以達到較好的教學效果；對課后的習題分類處理，對難度較大的習題進行課間解答，對于一般難度的則課外解答。但根據多年的授課經驗發現，仍有學生在期末面對考試時，還存在只死記硬背書本內容的現象和“臨時突擊”應付期末考試的現象。考試的目的是通過對課程教學效果的檢測，幫助教師和學生發現課程教學中存在的問題，進而采取適當措施予以改進，不斷提高教學質量。在科技飛速發展的新形勢下，傳統的考試已不能滿足對學生知識掌握程度的評價要求。因此，有必要對考試制度、模式、內容和方法進行改革，使之更科學、合理，并能充分發揮其積極功能。于是，從我校高分子類專業的實際出發，我們提出對高分子化學課程考試進行改革，在課程考試中引入先進理念，注重平時考核，實施全學期分散式考試、動態考核的管理方式。過程中采用“全面性一體化”考試模式。
二、“全面性一體化”考試模式的總體思路及預期目標
改變專業基礎課只重視理論教學、學生只是機械記憶專業理論課的弊端。通過考試改革使學生更加牢固地掌握本課程所學基礎知識。除期末考試以外，還結合課后作業、期中考試、課后專題調研報告等形式考核專業理論知識，通過分散考核的方式改變學生以往死記硬背、“臨時突擊”的情況，讓學生把工夫下在平時，通過考核方式的改變提高學生學習效果。
1.考核內容更全面、更綜合。除全面考察學生對課程基礎知識、基本理論和基本技能的把握外，在考核內容方面，加重對學生查閱資料能力、運用所學知識分析問題和解決問題綜合能力的考核。以前的課程考試，主要注重考查學生對知識的接收和掌握情況，而往往忽視了對其分析、綜合和運用的能力。考試范圍一般局限于所用教材，考試重點常常在考前由任課教師劃定，結果導致部分學生考前突擊，“臨時抱佛腳”，也使一部分學生產生了考試作弊等僥幸的想法，考試結果學生學習成績優劣難分，不能真實反映學生的學習情況，學和不學一個樣。這嚴重傷害了認真學習的學生的積極性，破壞了學校的考風和學風建設。因此，我們把考核內容的全面化作為考試改革的首要方面。
2.考試形式更豐富、題型更多樣。考試形式的豐富化是促進目前教育思想轉變的有效手段，高分子化學課程內容多，所涉及的知識面廣，用簡單的一張考卷，不論開卷、閉卷都不能檢測出學生對課程知識的真實掌握水平。從新的教育理念出發，結合學校本科生創新實驗計劃的實施，我們采取了一系列靈活多樣的有效形式，如開卷考試與科技小論文形式相結合的方式，口頭報告與課堂討論相結合，模擬操作式考試，等等。盡量避免使用過分偏重于對知識的知與不知的試題，使學生必須經歷一個理解、分析、比較、綜合過程才能得出答案。根據不同類型試題的特點，在兼顧內容的同時，進行合理搭配與組合，盡量減少名詞解釋、填空等客觀題的比例，增加分析、解決實際問題類型的試題比例，最真實地檢測出學生對知識的掌握與應用情況，最大限度地調動學生學習和思考的興趣。另外，提供一部分選做題給學有余力的學生，以保證他們能充分地發揮與展示自己的才華。根據具體的考試內容和目標，靈活地選擇與采用不同類型的試題，充分發揮其最佳測試點。在適當的階段，進行科學而合理的考試，引導并敦促學生不斷努力；通過考試結果的比較、評講而調動學生的積極性、主動性，促進他們對知識的進一步掌握。完善試題庫，推行與實施題庫考試，實現教考分離。高分子化學試題庫基本包括名詞解釋、選擇、寫反應式、簡答、計算、論述等題型，可根據需要利用計算機隨機抽取一套完整的試題，根據實際情況進行適當修改后形成試卷，評卷時可從計算機中輸出相應的標準答案進行評分，再采取集體多人流水作業的形式評卷，以保證考試分數的公平性和準確性。
