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高分子物理项目化教学法改革模式的探讨

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龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 高分子物理项目化教学法改革模式的探讨 作者:王贺云 魏忠 吕银 于二雷 陈凯 来源:《课程教育研究》2017 年第 45 期 【摘要】针对传统高分子物理教学中存在的问题,提出项目驱动教学的改革模式,从课程 的设计主线,课程内容中结合项目研究,多做案例分析,通过网络教学*台,增加师生互动, 在实践教学环节,结合项目开展创新性的高分子物理实验这四个方面提升学生学*兴趣,提高 应用知识的能力,从而提升教学效果。 【关键词】高分子物理 项目化教学法 教学改革 混合式教学 【基金项目】本论文由石河子大学课堂教学改革项目 KG201529 及石河子大学混合式教学 改革专项 BL2016006 资助。 【中图分类号】G640 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2017)45-0185-01 随着社会的发展,合成高分子材料已经成为现代文明的重要标志之一,现代社会对“基础 扎实,知识面宽,创新能力强,素质高”高分子人才的需求越来越旺盛。如何培养适应时代需 求的人才已经成为高分子材料专业教师迫切需要解决的问题。高分子物理是高分子材料专业学 生的一门必修课,是以聚合物为研究对象,揭示聚合物结构及其共性分子的运动规律的一门基 础课程,是联系高分子化学与聚合物加工成型工艺学的重要桥梁。高分子物理课程特点是概念 多,数学推导多,理论抽象,知识点之间联系薄弱,因此对教师和学生的知识系统提出了较高 的要求。 一、高分子物理教学中存在问题 高分子物理课程每章内容基本遵循材料现象,数学模型建立或者理论推导,数学模型应用 或对材料性能影响这几方面展开,而在学*过程中内容繁多,概念抽象,而且与实际联系较 少,造成学生感觉学而无用,对课程的学*缺乏动力。在教学模式上,高分子物理教学,大部 分停留在“老师讲,学生听,课堂加实践”的传统教学模式,教学质量主要取决于教师水*和实 践教学条件。学*高分子课程的主要目的是为了更好的利用高分子材料,以及为特殊的应用场 合设计更为有效的高分子材料提供理论依据的,既为生产服务的,因此,以实际科研或生产中 出现的问题为例进行分析,更加生动形象。 二、项目驱动教学法改革模式在高分子物理课程中的应用 项目驱动教学是一种以项目为引导,以项目为驱动的教学模式,让学生在所要完成的项目 驱动下展开教学活动。 1.“以高分子的链结构为中心,建立构效关系”的课程主线 龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 高分子物理课程一个突出特点就是基本概念多,专有名词多,其中高分子与小分子在性能 上的不同主要取决于高分子独特的长链结构,所以本课程我们是通过高分子链的基本结构入 手,阐明了聚合物的构象与熵弹性、聚合物粘弹性、聚合物凝聚态及聚合物运动学等相关内 容。长链高分子是由链节组成,链节之间通过 δ 单键进行连接,δ 单键的内旋转使高分子链产 生不同的构象,高分子链的这种结构特点使其具有和小分子不同的性能,构象的不同使高分子 链具有弹性;而聚合物的长链结构,在聚合物运动时会表现出运动单元不同的层级,因此展现 出粘弹特性;高分子链结构决定了分子之间很强的内聚能,明显区别于小分子之处,因此强的 分子间作用力使高分子没有气态,高分子之间强的相互作用力可以通过最新的项目研究成果— —利用全范德华力作用原理制备的仿生干型高分子粘结材料——壁虎胶帮助学生深刻理解这一 概念。 2.结合项目研究,多做案例分析 虽然本课程的学*重点是高分子物理的基本概念和基本规律,正确地理解和掌握高聚物结 构和性能之间的关系,但是学*本课程的目的是为分析和解决高分子材料的科研和生产中的问 题提供坚实的理论基础。因此,以生产实例或者项目实施过程中出现的有趣现象为例进行理论 的讲解,会更加贴*实际,生动形象。比如在讲玻璃化转变温度这个概念的时候,可以介绍天 然橡胶在常温下是柔软的弹性材料,但是在-100℃时却会变成坚硬的固体材料,虽然在这个过 程中天然橡胶的化学结构没有发生变化,但是由于在不同的温度下材料处于不同的运动状态, 因此使材料呈现出不同的力学性能。 3.开展网络*台教学活动,增强师生互动 基于网络在线的教学模式已经成为大学基础教学改革的主要手段,根据在线教学+课堂教 学的混合式教学模式,针对教学内容、课后*题和教学评价方式进行综合设计,营造“学生主 体,老师主导”的学*氛围。通过共享网络*台,学生可以在课内外学*教师制作的翻转课 件,提交作业,完成测试,进行自主练*,查看成绩和老师的反馈,共享学*笔记等资料,参 与论坛中的课程讨论,通过博客与同学共享任务文件,在博客、微课或论坛中评论同学的作 业,回答学生问题。在*台搭建师生项目联系网,由本专业老师提供相关科研小课题,感兴趣 的同学可以通过 SRP、挑战杯、全国大学生创新创业计划和互联网+项目的形式进行项目申报 参与到科研中来,学生兴趣与参与度较高,通过实际参与,激发学生的学*乐趣,提供学生思 索和寻求答案的空间。 4.开设结合项目的创新型高分子物理实验 高分子物理实验是培养学生综合应用各种实验仪器与操作能力的重要环节,因此在实验内 容的设计上,既要考虑理论课程的知识结构、重难点,又要贯彻落实课程及专业的培养目标, 在有限的教学时间里将课程理论-实际性能的关系充分展示,让学生在实验过程中将所学理论 与实践相结合,加深对理论的认识。在实验教学仪器方面,既要考虑理论在实际中的“可视 性”,又要兼顾学科前沿的发展现状,既有简单易操作的仪器,也要增加大型先进的测试仪 龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 器,培养学生的兴趣,坚定其专业思想。结合课程主要四大块内容:“1.晶体结构-各种结晶形 态-结晶模型-结晶度的测定;2.分子量和分子量分布,各种*均分子量和分子量分布的测定方 法和适用范围;3.分子运动的特点(运动单元的多重性,时间依赖性和温度依赖性)-与材料性 能关系-各种研究方法;4.高分子溶液溶解过



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