功能高分子材料课程教学改革探索

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摘要：结合本校材料科学与工程专业《功能高分子材料》课程的基本特点以及课程教学实践，针对课程教学目前存在的问题，从提高学生学习积极性、教学内容、教学方法等方面提出一些改革措施。

关键词：高分子材料专业；功能高分子材料；教学改革

自上世纪40年代以来，高分子材料学科得到了飞速发展，高分子材料广泛应用于国民经济和国防建设等领域。《功能高分子材料》是我校材料科学与工程专业的一门重点专业课程，通常是在大三下学期开设。本课程内容主要包括吸附分离型高分子材料，高分子分离膜、电功能高分子材料、光功能高分子材料、环境降解型高分子材料、生物医用类高分子材料、纳米复合材料等领域基本知识，本课程教学要求学生了解和掌握各类功能高分子材料结构与性能的关系以及功能高分子材料的应用领域，在此基础上，要求学生能够根据目标特定功能需求，熟练运用所学知识设计、开发满足要求的功能高分子材料。

一目前教学存在的问题

（一）学生学习目标不明确

《功能高分子材料》是一门结构复杂、跨学科性强的专业学科，课程概念多、理论性强，很多同学在学习本课程中感觉比较吃力，进而导致学习兴趣低、积极性下降。另一方面，我校教学计划安排《功能高分子材料》课程在大三下学期，这段时间很多同学都在准备考研复习或者应聘工作，学生不能集中精力进行课程学习，从而导致学习积极性低，学习效果差。

（二）教学内容落后

随着高分子科学的发展，功能高分子材料的发展日新月异，而功能高分子材料所选用教材很难全面涉及到其前沿发展内容。这要求老师紧跟前沿发展动态，不断调整、丰富和更新教学内容，将先进的学术成果及时应用到教学过程中，提高学生学习积极性，进而牢固掌握高分子材料学科基础知识点。

（三）教学重点不突出

本校功能高分子材料课程安排了32学时，然而，本课程内容多，其涉及到8大类功能高分子材料，其中每类功能高分子材料中又有多种材料。例如电功能高分子材料包括复合型导电高分子材料、结构型导电高分子材料、电致发光高聚物、电致变色高聚物等。由于受课时量的限制，教师不可能把所有内容全部灌输给学生，这就要求教师对课程教学内容进行精心设计，不断对课程内容进行系统的分析和归纳，突出课程重点。

（四）教学方法单调

功能高分子材料课程概念多、理论性强、机理深、反应多，例如吸附分离高分子材料章节中离子交换树脂的制备涉及到多种高分子材料的合成方法，包括本体聚合、乳液聚合、溶液聚合等；离子交换树脂的应用涉及到水处理、食品工业、制药业、海洋资源的利用和催化剂等领域。如果上课过程采用常规PPT播放与板书相结合的教学方法，单纯从理论上对具体的合成方法和应用领域进行描述，这种教学方法直观性不强，从而导致大多数学生对课堂的学习内容缺乏兴趣和积极性。

二教学新方法探索

（一）从专业知识体系出发，强调课程学习的重要性

功能高分子材料是高分子材料中的重要一员，其在生物医学、能源储存和转换、信息功能化、生态环境与安全等领域有着广泛的应用，在社会发展、经济建设、科学研究中起着重要作用。有很多学生对功能高分子材料课程的重要地位认识不足，这就要求教师必须在第一堂课就强调功能高分子材料在高分子领域的重要性。向学生强调功能高分子材料与高分子材料与工程其他专业课的联系，此课程与学生后续考研或者就业的紧密联系，以及对社会发展的重要影响。从专业知识体系角度，让学生意识到本课程学习的重要性，从而提高学生学习的主动性。

（二）结合前言学科发展，及时更新教学内容

随着科学技术的发展，越来越多新型功能高分子材料被开发应用。教师应该及时将国内外功能高分子领域的最新发展动态以及自己的科研成果引进课堂，让学生不但能够学好基础知识，同时能够了解到功能高分子材料的最新发展动态，激发学生学习兴趣。例如，在讲解导电高分子材料时，介绍石墨烯自组装制备导电高分子材料的前言发展技术；在讲解光功能高分子材料时，介绍新型结构型光功能高分子材料的种类和制备方法。总之，要让学生在学习基础知识过程中关注功能高分子材料的前沿发展动态，意识到功能高分子在就业和生活中的重要作用。

（三）紧抓课程主线，突出教学重点

功能高分子材料课程内容繁冗，教师要对课程内容进行系统分析和归纳，分清主次，突出重点。本课程第一章为绪论，第二章到第十一章分别讲述了一类功能高分子材料，是平行关系。教师可以把“结构—性能—设计”这一主线贯穿到每一种功能高分子材料中去，把授课内容串联起来，这样授课教师更容易把握教学内容，学生也容易从原理上掌握授课内容。例如，吸附分离高分子材料中包括吸附树脂、离子交换树脂、螯合树脂、高吸水树脂等。这些功能树脂的高分子骨架结构都是三维交联网络体，基于不同的功能要求，其在高分子骨架上连接了不同了的功能基团，如离子交换树脂树脂是在高分子骨架上引入了离子对；螯合树脂是在骨架上引入了对特定金属离子具有螯合作用的功能基团；高吸水树脂是在骨架上引入了强亲水性基团，如羟基、羧基等。因此，在同学们掌握了“结构—性能—设计”这一主线之后，不同的功能高分子材料之间可以建立联系，同学们可以更轻松地掌握教学内容。

（四）改进教学方法

（1）设置实践教学。在课程内容讲授完之后，开设关于功能高分子材料的课程设计。学生选择一种所感兴趣的功能高分子材料，通过查阅文献资料，确定其合成制备方案，然后与老师讨论其方案的可行性，确定最终的方案。学生按照预定方案进行实验，制备出预期的功能高分子材料，然后对其进行相关的结构性能表征，最后对其性能进行评价。通过课程设计，可以让学生对材料的制备技术、应用实例、性能评价及作用原理有更深刻的理解，充分激发了学生的创造力和进取精神，增强了学生的自信心。（2）组织学生做报告教学。在课程内容讲授完之后，对每个班分成4-6组，每组学生选择一种所感兴趣的功能高分子材料，安排学生利用课后时间查阅文献资料，撰写综述论文，编写多媒体PPT，并在课堂上做报告演讲。在此过程中对各组学生的汇报进行评论，引导学生发表自己的看法，提出自己的建议。在此过程中，学生的学习积极性和学习兴趣得到了提高，课堂气氛活跃，同时扩展了书本知识，增强了学生自主学习的能力。

三结语

《功能高分子材料》课程内容繁冗，知识点多，具有前沿性、跨学科等特点，如果沿袭传统的教学方法，学生学习兴趣差，无法达到预期的授课效果。这就要求教师不断探索新的教学方法，进一步完善更新教学内容，才能提高学生的学习兴趣，调动学生的学习主动性，从而获得满意的教学效果。

参考文献

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作者:丁茜 刘亦武 谭井华 单位:1.湖南工业大学包装设计艺术学院 2.湖南工业大学包装与材料工程学院