輕化工程專業學科平臺課《高分子化學與物理》的教學改革實踐與大學生創新能力培養

蔡以兵+喬輝+魏取福+王樹根+王鴻博

摘要：《高分子化學與物理》是輕化工程專業（染整方向）開設的重要學科平臺課，該課程的學習對后續相關課程的學習、創新能力的培養、畢業論文的開展和科學研究工作等方面具有重要的意義。因此本文結合專業學科特點，通過轉變《高分子化學與物理》課程的教學理念、完善教學方法與手段，激發學生學習興趣、培養創新意識、提高動手能力和提升科學情操，使得該專業的畢業生在社會發展和科學研究中施展才華和作用。

關鍵詞：高分子化學與物理;教學改革;科學研究;創新能力培養

中圖分類號：G642.0 ? ? 文獻標志碼：A ? ? 文章編號：1674-9324（2015）43-0083-02

一、《高分子化學與物理》課程特點

經過高分子科學與技術的快速發展，高分子的理論發展與應用已經滲透到物理學、化學、材料學、生物學等各個學科與領域，具有鮮明的學科交叉特色。高分子化學與物理的研究成果已經進入了我們日常生活的每個方面[1-6]。作為一門多學科交叉、實用性很強的學科，高分子對各個工業部門和科技領域的滲透作用已成為不爭的事實，所以在現行中國高等教育的本科專業中，如化學、應用化學、材料化學、材料物理、復合材料、輕化工程、包裝工程、紡織工程、生物工程和環境工程等許多非高分子專業都將高分子相關知識作為必修課和選修課。

非本專業《高分子化學與物理》教學的側重點在于闡述現代高分子科學已成熟的基本概念、基本知識、基本原理和基本測試方法，對涉及高分子科學研究前沿的理論、測試方法以及高分子的新產品介紹等內容點到為止，該課程的學習為輕化工程專業學生開啟了一扇通往高分子科學的窗戶，引導學生了解高分子化學在高分子學科中的地位，通曉課程的主要研究對象和研究內容，為后續專業基礎課的學習和高分子在染整中的應用奠定基礎[1，2]。通過多年的教學實踐證實，對于輕化工程專業（染整方向）的本科生來說，《高分子化學與物理》課程教學呈現以下幾方面的特點。

（一）基礎課程，銜接不夠

對于輕化工程專業（染整方向）的本科生，高分子的學習顯得尤為重要，一方面后續課程（如《纖維化學與物理》、《染整工藝原理》和《染料化學》等）的學習必須以高分子為學科背景，另一方面大學生的生產實習、創新學分實驗、創新訓練計劃和本科畢業論文等實踐性環節的開展也必須要有高分子基礎，因此為了讓染整方向的本科生了解和掌握高分子的基本理論知識和應用，開設了《高分子化學與物理》學科平臺課程。該課程的學習必須以《有機化學》、《物理化學》和《無機化學》的課程學習為基礎，但江南大學輕化工程專業將《高分子化學與物理》課程設置在大二下學期，《物理化學》等課程也在此學期開設，因此課程開設時間過早，缺乏基礎課程的知識，建議在大三上學期開設，以期獲得較好的教學效果。

（二）內容多、學時少，課時緊張

《高分子化學與物理》課程主要包括高分子化學和高分子物理兩個部分，其中高分子化學部分包括高分子科學的發展歷史、發展趨勢，基本概念、分類與命名、基本原理、高分子合成反應與方法等，涉及逐步聚合、自由基聚合、離子聚合、配位聚合和共聚合等;高分子物理部分則側重于高分子的結構（如鏈結構、聚集態結構等）、分子運動、力學狀態與轉變，物理性能等。對于高分子專業的本科階段，通常會開設《高分子化學》和《高分子物理》兩門課程，分別在32至48學時不等;而對于輕化工程專業，只開設了《高分子化學與物理》一門課程，48學時，相對來說內容多、課時少。在這樣的情況下，教學活動的有效開展、課程體系的完善、講授內容的連貫與取舍等都顯得非常重要，對任課老師是一種不小的挑戰。

（三）注重理論，缺乏實踐

《高分子化學與物理》是一門以實驗為基礎的自然科學，但輕化工程專業只開設理論學習課程，沒有相關實驗課程。為了使學生能夠更好地掌握課程學習內容，同時培養學生的動手能力和分析、解決問題能力，提高學生的實驗技能，相應的實驗課程的開設顯得非常迫切，能夠讓所學知識與理論在實驗中得到驗證，注重理論與實踐的結合，讓學生從最初的原料出發，選擇合適的聚合方法與聚合反應，得到在實際生活中真正用得上的高分子產品。

二、教學改革舉措

針對輕化工程專業《高分子化學與物理》的課程特點，結合本校的實際情況，要求學生在理解基本概念和掌握基礎理論的基礎上能夠了解高分子的應用，重點培養他們的實踐與創新能力，作者經過幾年的教學實踐和摸索，總結了幾點教學改革舉措。

（一）規劃本科培養方案，合理調整課程設置

目前我校輕化工程專業的課程設置還存在一定的問題，建議對本科培養方案進行修改，在《高分子化學與物理》授課前完成《有機化學》、《物理化學》和《無機化學》等基礎課程的學習，這樣才能提高學生的學習效率，增強他們的學習興趣，便于更好地掌握相關理論與知識。

（二）多媒體資源課件與傳統板書有效結合

多媒體課件具有豐富表現力、良好交互性和極大共享性等特點，它可以將枯燥乏味的理論知識直觀化和形象化，能夠充分調動和發揮學生學習的積極性和主動性。但在運用多媒體教學的同時也出現了諸如教師幾乎不寫板書，學生不記筆記等問題，嚴重影響了教與學的質量。建議對任課教師的教學大綱、考核方式、教學難點與重點等相關教學文件進行監督，要求授課過程中課件放映與傳統板書相結合，將學生上課情況、學生主動參與積極性、平時作業等與學生的最終成績掛鉤，進行綜合評定。

（三）增設實驗課程，提高學生實踐能力

《高分子化學與物理》是一門理論與實踐相結合的課程，實驗課是對理論課學習的有效補充，通過直觀的現象和結果驗證理論學習的真實性，幫助學生理解所學理論知識，因此實驗課的教學顯得尤為重要，建議在輕化工程專業開設實驗課程，但涉及的實驗眾多，要求任課老師充分考慮實驗的可操作性、重復性和可行性等方面，認真編寫實驗講義。此外，學校和學院應重視實驗室配套設施建設，突破實驗教學完全依附于理論課程教學的傳統框架，增加啟發式實驗和創新性實驗所占比例額，注重驗證性實驗、啟發式實驗和創新性實驗有效結合，開動學生的思維，發揮學生的潛質，提高學生的創新意識。

（四）理論聯系實際，注重啟發式教學

《高分子化學與物理》是一門相對來說比較抽象、枯燥的課程，但它也是一門應用性很強的課程，高分子材料用途廣泛，遍及現代社會生活中衣、食、住、行、用等各個方面，因而在課程講授時注重理論聯系實際，將抽象的概論、理論與實際應用有機結合，將對課堂教學效果起到重要的促進作用。

三、創新能力的培養

（一）培養方案中開設新生研討課和專業導論課

為了提高學生對專業的認同感以及學生的學習興趣和熱情，可以嘗試在本科培養方案中針對大學新生開設新生研討課和專業導論課，以趣味講座和座談的方式進行專業介紹，了解專業背景，告知學生輕化工程這個專業是以化學與高分子為學科背景的，加強學科平臺課程的學習至關重要。

（二）實施學生雙導師制

全面推進學生雙導師制是確保創新型人才培養的重要手段，企業導師和校內導師組成課程小組，共同確定課程教學大綱、教學內容、教材及承擔教學任務，使專業理論課程與行業實際需求緊密結合。

（三）強化實驗課程學習和創新能力培養

實驗課程采用自主設計實驗，在實驗大綱的規范下完成實驗要求，將驗證性實驗、啟發式實驗和創新性實驗有機結合。在國家大學生創新創業計劃項目、江蘇省大學生創新創業計劃項目和江南大學大學生創新訓練計劃項目等資助下，實現學生創新訓練的全參與和全覆蓋，指導教師從選題開始就應該注重基礎理論知識在創新實驗中的應用，達到學以致用的目標。

（四）強化學生的畢業論文（設計）指導

畢業論文（設計）是學生畢業離校前最后一個實踐性環節，也是所學基礎理論知識得到充分應用的關鍵環節，因此可以從課題的選擇、采取的技術路線、擬采用的研究方法和達到的預期目標等方面進行合理規劃與設計，充分發揮學生所學知識與理論的應用，提升學生運用知識的綜合能力，強化學生的專業基礎。同時，輕化工程專業的畢業生中從事與高分子相關行業的人數眾多，學科交叉特色鮮明，為學生的出國深造、攻讀研究生和就業奠定堅實的高分子基礎。

四、結語

根據國內外行業需求和自身特色，通過教學改革與實踐，圍繞復合型、創新型染整專業技術人才的培養目標，通過理論與實踐相結合、教學和科研相結合、校內與校外相結合、科學素養與人文情懷相結合的人才培養模式，注重理論知識的傳授與學生創新能力的培養相結合，全面提高和調動學生的學習積極性和學習興趣，為學生的學習與工作奠定堅實的基礎。

參考文獻：

[1]徐曉冬.非高分子專業《高分子化學與物理》教學中的幾點體會[J].高分子通報，2010，（5）：74-78.

[2]劉兆麗，曹亞峰，譚鳳芝，李沅.非高分子專業高分子化學與物理教學的幾點探索[J].科教導刊，2013，（1）：82-83.

[3]喻湘華，鄢國平，李亮，吳江渝，郭慶中，曾小平.高分子化學與高分子物理課程教學改革與探索[J].化工時刊，2011，25（3）：68-70.

[4]胡建設，周愛娟，王宏光.高分子化學與物理實驗教學探索與實踐[J].高分子通報，2010，（5）：70-73.

[5]蔡以兵，喬輝，王樹根，魏取福.輕化工程專業的《高分子化學與物理》課程教學方法初探[J].教育教學論壇，2013，（50）：71-72.

[6]冉蓉，丁澤揚，潘固平，王躍川.輕化工程專業的“高分子化學”課程教學改革[J].皮革科學與工程，2004，14（1）：52-54.