人類從一開始即與高分子有密切關(guān)系，自然界的動植物包括人體本身，就是以高分子為主要成分而構(gòu)成的，這些高分子早已被用作原料來制造生產(chǎn)工具和生活資料。人類的主要食物如淀粉、蛋白質(zhì)等，也都是高分子。只是到了工業(yè)上大量合成高分子并得到重要應(yīng)用以后，這些人工合成的化合物，才取得高分子化合物這個名稱。但提到合成高分子材料（聚合物）的應(yīng)用與發(fā)展，人們在想到它們極大地方便我們的生活的同時，很多人會想到“白色污染”，甚至將水污染、大氣污染等各種環(huán)境問題的產(chǎn)生怪罪于高分子，這說明他們對高分子并不十分了解。當今高分子的功用無處不在，而人們認識高分子時，往往忽略了它帶給人類生活的巨大變化和種種利益，不了解它為人類文明做出的貢獻是巨大的。

一、高分子化學(xué)的內(nèi)涵

1．何為高分子化學(xué)

顧名思義，高分子就是相對分子質(zhì)量很高的分子，它是高分子化合物的簡稱。高分子化合物，又稱聚合物或高聚物，是結(jié)構(gòu)上由重復(fù)單元（低分子化合物—單體）連接而成的高相對分子質(zhì)量化合物。高分子的相對分子質(zhì)量非常的大，小到幾千，大到幾百萬、上千萬的都有。我們有時將相對分子質(zhì)量較低的高分子化合物叫低聚物。高分子化學(xué)作為化學(xué)的一個分支，同樣也是從事制造和研究分子的科學(xué)，但其制造和研究的對象都是大分子，即由若干個原子按一定規(guī)律重復(fù)地連接成具有成千上萬甚至上百萬質(zhì)量的、最大伸直長度可達毫米量級的長鏈分子，稱為高分子、大分子或聚合物。

2．高相對分子質(zhì)量與高強度

相對分子質(zhì)量和物質(zhì)的性質(zhì)是密切相關(guān)的，是決定物質(zhì)性質(zhì)的一個重要因素。只有相對分子質(zhì)量高的化合物才有一定的機械力學(xué)性能，才能作為材料使用。例如乙烷、辛烷、廿烷、聚乙烯、超高分子量聚乙烯，都是直鏈的烷烴化合物，但是分子量變化很大，其機械力學(xué)性能因而也有極大的區(qū)別。

一、高分子化學(xué)的內(nèi)涵

1．何為高分子化學(xué)

顧名思義，高分子就是相對分子質(zhì)量很高的分子，它是高分子化合物的簡稱。高分子化合物，又稱聚合物或高聚物，是結(jié)構(gòu)上由重復(fù)單元（低分子化合物—單體）連接而成的高相對分子質(zhì)量化合物。高分子的相對分子質(zhì)量非常的大，小到幾千，大到幾百萬、上千萬的都有。我們有時將相對分子質(zhì)量較低的高分子化合物叫低聚物。高分子化學(xué)作為化學(xué)的一個分支，同樣也是從事制造和研究分子的科學(xué)，但其制造和研究的對象都是大分子，即由若干個原子按一定規(guī)律重復(fù)地連接成具有成千上萬甚至上百萬質(zhì)量的、最大伸直長度可達毫米量級的長鏈分子，稱為高分子、大分子或聚合物。

2．高相對分子質(zhì)量與高強度

相對分子質(zhì)量和物質(zhì)的性質(zhì)是密切相關(guān)的，是決定物質(zhì)性質(zhì)的一個重要因素。只有相對分子質(zhì)量高的化合物才有一定的機械力學(xué)性能，才能作為材料使用。例如乙烷、辛烷、廿烷、聚乙烯、超高分子量聚乙烯，都是直鏈的烷烴化合物，但是分子量變化很大，其機械力學(xué)性能因而也有極大的區(qū)別。

3．高分子科學(xué)的主要內(nèi)容

一、高分子化學(xué)的內(nèi)涵

1．何為高分子化學(xué)

顧名思義，高分子就是相對分子質(zhì)量很高的分子，它是高分子化合物的簡稱。高分子化合物，又稱聚合物或高聚物，是結(jié)構(gòu)上由重復(fù)單元（低分子化合物—單體）連接而成的高相對分子質(zhì)量化合物。高分子的相對分子質(zhì)量非常的大，小到幾千，大到幾百萬、上千萬的都有。我們有時將相對分子質(zhì)量較低的高分子化合物叫低聚物。高分子化學(xué)作為化學(xué)的一個分支，同樣也是從事制造和研究分子的科學(xué)，但其制造和研究的對象都是大分子，即由若干個原子按一定規(guī)律重復(fù)地連接成具有成千上萬甚至上百萬質(zhì)量的、最大伸直長度可達毫米量級的長鏈分子，稱為高分子、大分子或聚合物。

2．高相對分子質(zhì)量與高強度

相對分子質(zhì)量和物質(zhì)的性質(zhì)是密切相關(guān)的，是決定物質(zhì)性質(zhì)的一個重要因素。只有相對分子質(zhì)量高的化合物才有一定的機械力學(xué)性能，才能作為材料使用。例如乙烷、辛烷、廿烷、聚乙烯、超高分子量聚乙烯，都是直鏈的烷烴化合物，但是分子量變化很大，其機械力學(xué)性能因而也有極大的區(qū)別。

3．高分子科學(xué)的主要內(nèi)容

摘要:本文介紹了目前《高分子化學(xué)實驗》的教學(xué)現(xiàn)狀和存在的問題，針對這些問題采取一些切實可行的措施進行改革，具體改革措施包括開設(shè)設(shè)計型實驗，實驗內(nèi)容從驗證型到探索型和增加實驗的趣味性和創(chuàng)意性，通過近兩年的改革實踐，取得了初步成果。

關(guān)鍵詞:高分子化學(xué)實驗;實驗教學(xué);教學(xué)改革

高分子化學(xué)是桂林理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院高分子材料科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生的一門核心專業(yè)基礎(chǔ)課程。［1-3］本校的高分子化學(xué)實驗被單獨列出來成為一門必修的專業(yè)基礎(chǔ)課，其本質(zhì)是以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)。通過高分子化學(xué)實驗課的教授與學(xué)習，在實驗過程中培養(yǎng)學(xué)生實驗操作的熟練性，通過實驗裝置搭建、實驗現(xiàn)象的觀察和記錄，增強學(xué)生動手能力，實驗后期的實驗現(xiàn)象分析和實驗數(shù)據(jù)的處理都能培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力，通過實驗課的學(xué)習能使學(xué)生對理論知識理解深入，結(jié)合理論和實踐最終提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力，同時還能增加師生的互動與交流。高分子化學(xué)實驗是基于有機化學(xué)合成實驗，他們都具有原理性、概念性、實踐性、操作難度比較大的課程的特點，但是它又不同于有機化學(xué)實驗，有自己的特征，比有機化學(xué)合成實驗更為復(fù)雜，因此想要完全掌握高分子化學(xué)實驗中的各種操作技術(shù)具有一定的難度。高分子化學(xué)實驗課前期準備以及后續(xù)處理工作比較繁瑣，譬如單體、引發(fā)劑的精制與提純，所得聚合物的除雜與固化，以上這些工作都需要充足的時間來完成。另外，高分子化學(xué)實驗操作中涉及到預(yù)聚體的制備，同時實驗過程中需要用到大量危險品，因此這門課的教學(xué)內(nèi)容還包括關(guān)于危險品的使用注意事項以及反應(yīng)完畢后廢液的處理等?？傊?，高分子化學(xué)實驗課程對于本科生教學(xué)意義重大且課程內(nèi)容豐富涉及面廣。

1教學(xué)現(xiàn)狀與存在的問題

本校高分子化學(xué)實驗課程具體所開設(shè)的實驗有:實驗一聚乙烯醇縮甲醛的制備;實驗二甲基丙烯酸甲酯本體聚合及有機玻璃的制備;實驗三醋酸乙烯酯的乳液聚合;實驗四苯乙烯的懸浮聚合;實驗五丙烯酸溶液聚合及高吸水性樹脂的制備和實驗六導(dǎo)電聚苯胺的合成及導(dǎo)電性測試。這六個實驗涉及了高分子化學(xué)中重要的四大聚合方法:本體聚合，溶液聚合，乳液聚合和懸浮聚合。作為基礎(chǔ)性的實驗，高分子化學(xué)實驗課可以培養(yǎng)學(xué)生的基本實驗技能且能熟悉實驗儀器的基本操作，但是目前以典型的驗證型實驗為主，他們只需要按照標準設(shè)化的實驗步驟完成實驗即可，學(xué)生的動腦思考受到了限制。這樣學(xué)生分析問題、解決問題的能力很難得到提升，也不利于學(xué)生創(chuàng)新思維的養(yǎng)成及學(xué)生的實驗興趣的提高。經(jīng)初步調(diào)研論證，結(jié)合本校實際情況，我們確定以16、17級學(xué)生作對象，建立高分子化學(xué)實驗課程的實踐教學(xué)改革的試點，對高分子化學(xué)實驗教學(xué)模式進行改革探索與實踐。

2教學(xué)改革的實施

摘要:O－AMAS教學(xué)模型是由南開大學(xué)有效教學(xué)團隊獨立研發(fā)的以學(xué)習結(jié)果為導(dǎo)向的有效教學(xué)模型，由教學(xué)目標設(shè)計(O)、迅速激活(A)、多元學(xué)習(M)、有效測評(A)、簡要總結(jié)(S)五個環(huán)節(jié)組成，這個模型可以快速激活學(xué)生學(xué)習熱情，增強師生互動，具有廣泛適用性，而傳統(tǒng)的高分子化學(xué)以驗證性實驗為主，普遍存在滿堂灌的傳統(tǒng)教學(xué)模式，不能滿足學(xué)生日益增長的學(xué)習請求，本文基于“O－AMAS有效教學(xué)模型”，提出以超星學(xué)習通“一平三端”線上預(yù)習加虛擬仿真實踐和線下實驗探究相結(jié)合的有效教學(xué)策略，提出線上預(yù)習音視頻資源、虛擬仿真實踐與方法改進思考、線下實驗探究的有效教學(xué)策略，目的在于增強學(xué)生的參與感和自主探究能力，充分發(fā)揮學(xué)生主觀能動性，激發(fā)學(xué)生科研興趣，高效完成實驗探究。

關(guān)鍵詞:O－AMAS;有效教學(xué)模型;高分子化學(xué)實驗教學(xué)探究

O－AMAS有效教學(xué)模型借鑒以成果產(chǎn)出為導(dǎo)向的OBE(Outcomes－BasedEducation)教育模式為教學(xué)設(shè)計思路，包括教學(xué)目標設(shè)計(Objective，O)、迅速激活(Activation，A)、多元學(xué)習(Multi－learning，M)、有效測評(Assessment，A)、簡要總結(jié)(Summary，S)五個環(huán)節(jié)［1］。該模型以學(xué)生學(xué)習結(jié)果(outcome)為導(dǎo)向，以師生高效互動為驅(qū)動力，從教學(xué)方法、教學(xué)技術(shù)、教學(xué)組織與管理等多個層面入手，從培養(yǎng)學(xué)生興趣開始，引導(dǎo)學(xué)生主動學(xué)習，深度滲透教學(xué)目標，可控可見教學(xué)效果，是2017年由南開大學(xué)有效教學(xué)團隊提出的結(jié)果為導(dǎo)向的有效教學(xué)模型［2－3］。傳統(tǒng)的高分子材料與工程專業(yè)學(xué)生開設(shè)的高分子化學(xué)實驗主要以驗證型實驗為主，包含本體聚合、界面聚合、溶液聚合、乳液聚合、懸浮聚合等實驗，驗證型實驗雖然利于教師備課和學(xué)生快速掌握實驗流程和快速了解實驗設(shè)備，但存在學(xué)生參與度低，不利于學(xué)生創(chuàng)造性思維和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)，不利于培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力［4－6］。另外實驗內(nèi)容以單元為主，內(nèi)容獨立，無法有效銜接教材，知識點分散，缺乏系統(tǒng)性，與高分子材料與工程專業(yè)其他實驗課程如高分子物理實驗、高分子合成實驗等難以銜接，不利于學(xué)生發(fā)散思維和拓展知識面。這種教學(xué)培養(yǎng)模式不能滿足新時代國家對人才培養(yǎng)模式的要求，亟需改進［7－8］?；诖嬖诘默F(xiàn)狀和O－AMAS有效教學(xué)模型的高效性和普適性，我們提出基于O－AMAS的高分子化學(xué)實驗教學(xué)探究。主要由線上教學(xué)模塊和線下教學(xué)模塊組成。

1線上教學(xué)模塊

線上教學(xué)選用超星學(xué)習通在線學(xué)習平臺，設(shè)置以課本知識銜接為主，視頻教學(xué)實驗為輔。為了增強學(xué)生學(xué)習熱情和參與度，按照O－AMAS模型設(shè)置每節(jié)課的學(xué)習目標，然后以生活中材料和常見例子為例迅速激活學(xué)生學(xué)習欲望，接著根據(jù)每個實驗涉及的教材基礎(chǔ)知識，設(shè)置相應(yīng)的基礎(chǔ)知識講解，包含新課程課件、實驗操作視頻虛擬仿真實驗操作等過程，在多元學(xué)習過程中引入思考和討論，學(xué)生可以班級為單位建立學(xué)習討論小組，在線提出問題，解答問題或提出改進意見，每節(jié)課都會設(shè)置有效測評，內(nèi)容包含教材知識回顧、實驗原理、實驗條件改進及實驗注意事項等，每次測評設(shè)置紅花獎勵，鼓勵發(fā)散思維，任課教師在線評閱，適當增加課堂分值算入總成績，通過引入分值的方式激勵學(xué)生參與到實驗課程學(xué)習中來，同時在每一堂課結(jié)束之前都會設(shè)置實驗總結(jié)，簡潔闡明實驗原理、相關(guān)知識點及實驗注意事項等，使學(xué)上牢記課堂學(xué)習內(nèi)容，同時起到預(yù)習和自我檢測的作用。加深對實驗的理解，以便學(xué)生線下實驗操作的進行。

2線下教學(xué)模塊

[摘要]在新時代全面推進高校課程思政建設(shè)的背景下，結(jié)合高分子化學(xué)實驗課程的特點，將思政教育融入課程教學(xué)過程中，不僅是立德樹人的價值需求，還是學(xué)生專業(yè)發(fā)展的內(nèi)在要求。本文首先闡述了高分子化學(xué)實驗課程思政內(nèi)容的設(shè)計，然后探討了高分子化學(xué)實驗專業(yè)教育與思政教育的融合方法，達到對課程思政的建設(shè)，以期為課程育人提供借鑒經(jīng)驗，促進專業(yè)教育與思政教育的協(xié)同發(fā)展。

[關(guān)鍵詞]高分子化學(xué)實驗；課程思政；思政元素；課程建設(shè)；育人目標

2020年6月，教育部全面推進高校課程思政建設(shè)，構(gòu)建全員全程全方位育人大格局，全面推動高校課程思政建設(shè)提質(zhì)提速。課程思政是新時代高校課程教學(xué)改革建設(shè)的要求，它是指以高校課程為承載，通過課程中思政元素的挖掘，實現(xiàn)專業(yè)知識教育與思政教育的協(xié)同發(fā)展[1]。課程思政建設(shè)的重點就是深入挖掘?qū)I(yè)課程內(nèi)容的思政映射，使思政教育在專業(yè)教育中成為“有源之水，有本之木”；課程思政建設(shè)的難點就是將思政教育與專業(yè)教育的有機融合，使思政教育在專業(yè)教育中“如春在花，如鹽在水”。課程思政教育的有效融入能夠進一步調(diào)動學(xué)生專業(yè)學(xué)習的積極性，培養(yǎng)學(xué)生正確的價值觀念，進一步強化學(xué)生的專業(yè)認同感[2]。在印發(fā)的《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》中明確“專業(yè)實驗實踐課程，要注重學(xué)思結(jié)合、知行統(tǒng)一，增強學(xué)生勇于探索的創(chuàng)新精神、善于解決問題的實踐能力?！奔埳险剚斫K覺淺，覺知此事要躬行，我校高分子化學(xué)實驗課程開設(shè)于復(fù)合材料與工程和功能材料專業(yè)，每年大約150人次左右進行課程實踐學(xué)習，該課程是與高分子化學(xué)理論課程相輔相成的一門實踐類課程，通過理論與實踐課程的相結(jié)合能夠使學(xué)生更加深刻的理解理論知識、增強學(xué)生的實踐動手能力、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識以及提升學(xué)科認知。實驗類課程思政為育人教育升華鑄魂，這種通過身體力行得到的體會感悟，能夠更加深耕于學(xué)生之心[3]。

1高分子化學(xué)實驗課程思政內(nèi)容設(shè)計

深入挖掘高分子化學(xué)實驗中的課程思政元素，并將其“潤物無聲”般融入教學(xué)過程中，實現(xiàn)思政教育的技能目標、德育目標、未來目標及認知目標，達到思政教學(xué)與專業(yè)教育的和諧統(tǒng)一[4-5]。結(jié)合高分子化學(xué)實驗課程內(nèi)容，深入挖掘課程環(huán)節(jié)中的思政映射內(nèi)容，提煉思政元素，并將其有機融合至實驗知識講授和實驗操作中，從而實現(xiàn)思政育人目標[6]。高分子化學(xué)實驗課程中專業(yè)知識與課程思政有機融合的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計，匯總?cè)绫?所示。通過科學(xué)嚴謹?shù)姆椒ㄕ摗⒓毠?jié)決定成敗的操作技巧、發(fā)掘客觀規(guī)律的普遍適用性、做到理論知識與實踐相結(jié)合的觀念實現(xiàn)思政育人的技能目標；通過量變到質(zhì)變的科學(xué)啟發(fā)、實驗結(jié)果求真務(wù)實的記錄、科技強國的案例實現(xiàn)思政育人的德育目標；通過典型案例孫曼靈教授的家國情懷、卡羅瑟斯的科學(xué)創(chuàng)新精神實現(xiàn)思政育人的未來目標；通過實驗操作提升自身安全意識和環(huán)境保護意識實現(xiàn)思政育人的認知目標。

2高分子化學(xué)實驗專業(yè)教育與思政教育的融合方法

摘要:隨著新工科的不斷發(fā)展，對高校人才培養(yǎng)質(zhì)量提出了更高要求，課程的教學(xué)改革是提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要途徑?！陡叻肿踊瘜W(xué)實驗》是高分子材料與工程專業(yè)開設(shè)的一門重要基礎(chǔ)實驗課程，創(chuàng)新性地將“互聯(lián)網(wǎng)”技術(shù)引入到實驗教學(xué)中，形成“互聯(lián)網(wǎng)+”教學(xué)模式，探索新教學(xué)模式下高分子化學(xué)實驗的教學(xué)效果和學(xué)生的學(xué)習效率，提升實驗教學(xué)的教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞:新工科;高分子化學(xué)實驗;互聯(lián)網(wǎng)+;教學(xué)改革

《高分子化學(xué)》是高分子科學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)課，課程注重培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)理解和掌握高分子科學(xué)，特別是高分子合成的重要概念和基礎(chǔ)理論的能力?！陡叻肿踊瘜W(xué)實驗》是與《高分子化學(xué)》相配套的基礎(chǔ)實驗課程，側(cè)重于學(xué)生自己動手進行高分子合成的實驗過程，目的是使學(xué)生在實踐中認識并理解高分子科學(xué)理論，并運用相關(guān)理論對實驗結(jié)果進行分析和討論。鄭州輕工業(yè)大學(xué)高分子材料與工程專業(yè)2009年入選國家級特色專業(yè)，2019年入選國家級一流本科專業(yè)建設(shè)點，2020年“新工科背景下高分子材料與工程專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量提升范式探索與實踐”獲批河南省新工科研究與實踐項目立項?！陡叻肿踊瘜W(xué)實驗》作為本專業(yè)重要專業(yè)基礎(chǔ)實驗課之一，積極探索其教學(xué)改革，研究人才創(chuàng)新能力培養(yǎng)新模式對支撐國家一流本科專業(yè)建設(shè)和新工科背景下人才培養(yǎng)質(zhì)量提升具有十分重要的意義。同時也為其他兄弟院校在進行高分子實踐教學(xué)改革和創(chuàng)新提供參考。

1傳統(tǒng)實驗教學(xué)存在的問題

《高分子化學(xué)實驗》是培養(yǎng)高分子科學(xué)專門人才首要的關(guān)鍵實踐環(huán)節(jié)［1］，通過老師與學(xué)生面對面、手把手地教和學(xué)，從而培養(yǎng)學(xué)生的實驗觀察分析能力、基本實驗操作能力、遇到問題的應(yīng)變和個人解決問題能力以及實驗過程小組間的協(xié)作能力。通過調(diào)研分析，較多高校在開設(shè)該課程時，實驗內(nèi)容都包括自由基聚合的四大基本聚合方法:本體聚合、溶液聚合、懸浮聚合和乳液聚合。傳統(tǒng)實驗教學(xué)模式［2］:首先學(xué)生在實驗前做好預(yù)習，實驗課開始后將實驗預(yù)習報告交給老師檢查批改，老師先講解實驗基本原理和方法以及操作過程并對學(xué)生預(yù)習情況進行提問，然后學(xué)生開始組裝實驗裝置，稱量藥品，準備實驗，在實驗過程中，通過觀察實驗現(xiàn)象，并做記錄，中間遇到問題隨時可以向老師請教，同時老師也實時跟蹤學(xué)生實驗情況，實驗結(jié)束后，學(xué)生記錄實驗結(jié)果，后續(xù)進行數(shù)據(jù)處理，清理好實驗儀器后可以離開，老師根據(jù)實驗報告完成情況，結(jié)合實驗過程，做出成績評定。而在這種傳統(tǒng)實驗教學(xué)過程中，存在以下問題:(1)課前預(yù)習效果差。由于部分學(xué)生的動手操作能力以及對實驗的理解能力較弱，對實驗所需了解的環(huán)境、設(shè)備、現(xiàn)象和注意事項感到抽象陌生，導(dǎo)致對實驗的內(nèi)容和原理掌握不到位，預(yù)習效果差。(2)實驗平臺搭建不規(guī)范。實驗課就是動手的過程，但由于學(xué)生平常都是以理論課為主，動手操作過程相對較少，往往認為實驗很簡單，眼高手低現(xiàn)象嚴重，所以在儀器組裝過程中，經(jīng)常出現(xiàn)水管接口爆開，玻璃儀器破碎、裝置中心不穩(wěn)、攪拌棒與燒瓶不平衡等現(xiàn)象，而且組裝實驗儀器，動作都很生硬緩慢，這些問題帶來的后果就是實驗容易失敗，浪費時間和藥品。以苯乙烯的懸浮聚合為例，合成實驗的產(chǎn)品外觀和性能很大程度上取決于攪拌器的攪拌速率以及攪拌的均勻性，由于個別學(xué)生在實驗裝置搭建過程中不嚴格按照要求進行調(diào)試，出現(xiàn)攪拌器歪斜或是近乎觸底，導(dǎo)致實驗攪拌效果較差，在聚合反應(yīng)后期，苯乙烯低聚物的黏度逐漸增大而發(fā)生黏結(jié)成團，無法分散成顆粒均勻的小單元，導(dǎo)致苯乙烯懸浮聚合產(chǎn)品尺寸不穩(wěn)定，甚至實驗失敗。(3)教學(xué)講解過程無留存。傳統(tǒng)實驗教學(xué)過程，學(xué)生人數(shù)多，對于基礎(chǔ)實驗，一般安排兩人一組進行實驗。從老師講解到開始實驗，再到實驗過程和最后的實驗結(jié)果分析和數(shù)據(jù)處理，老師都會在學(xué)生集中后，對大家進行統(tǒng)一系統(tǒng)講解，而少量學(xué)生可能因講解時開小差，或因沒有預(yù)習，對老師講解的內(nèi)容理解不到位，導(dǎo)致實驗開始后稱量藥品、搭建實驗裝置出現(xiàn)問題，進而實驗過程中也容易出現(xiàn)異?，F(xiàn)象，但又不知道如何處理，實驗結(jié)果不理想，而在進行實驗記錄和完成實驗報告時，出現(xiàn)學(xué)生因流于形式，抄襲實驗書本步驟，而不是對自己的實驗過程進行詳細記錄，沒能起到應(yīng)有的實驗學(xué)習效果。

2“互聯(lián)網(wǎng)+”教學(xué)改革與創(chuàng)新實踐

摘要:提出了探究式教學(xué)法在高分子化學(xué)實驗教學(xué)中的應(yīng)用，結(jié)合當前高分子化學(xué)產(chǎn)業(yè)實際情況和綠色發(fā)展趨勢設(shè)計實驗，促使學(xué)生理解高分子化學(xué)實驗的特點及發(fā)展方向并激發(fā)學(xué)習積極性，掌握高分子化學(xué)基本理論知識和實驗設(shè)計技巧，同時使高分子化學(xué)實驗由“驗證式”向“探究式”轉(zhuǎn)換，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和綠色意識。

關(guān)鍵詞:高分子化學(xué)實驗教學(xué)改革;探究式教學(xué);綠色化學(xué)

當今環(huán)境污染問題日趨嚴重，對于化學(xué)化工行業(yè)“綠色化”發(fā)展的需求愈發(fā)明確、清晰［1－2］。高分子化學(xué)實驗是高分子專業(yè)的一門專業(yè)必修課，在高分子化學(xué)教學(xué)中占有重要地位，可以有效地訓(xùn)練學(xué)生的基本技能和綜合素質(zhì)。但傳統(tǒng)高分子實驗中的試劑使用量很大，種類較多且大部分試劑都具有毒副作用和較強的揮發(fā)性，對環(huán)境影響很大;同時在教學(xué)過程中側(cè)重于實驗技能，對于學(xué)生的綠色化學(xué)意識、環(huán)保意識和責任意識相對較少。因此，通過高分子化學(xué)實驗的綠色化學(xué)教學(xué)改革，可以加深學(xué)生對理論知識的實踐理解，提高學(xué)生的創(chuàng)新意識和綠色意識［3－5］。為此，筆者在從事高分子化學(xué)實驗教學(xué)中進行了一些有益探索。

一、探究式教學(xué)概念

探究式教學(xué)，又稱發(fā)現(xiàn)法、研究法，是美國教育學(xué)家杜威在20世紀初提出的，他認為科學(xué)教育不僅僅要使學(xué)生掌握大量的理論知識，更重要的是學(xué)會科學(xué)研究的過程和方法［6－8］。其實古人在很多年前就提到“授人以魚，不如授人以漁”，已經(jīng)明確表明了學(xué)會方法的重要性。探究式教學(xué)方法具體是指從學(xué)科研究領(lǐng)域或者從現(xiàn)實社會中選擇和確定一個主題，然后在教學(xué)中設(shè)置一個類似于科學(xué)研究的問題，以學(xué)生為主體，在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生自覺、主動地探索科學(xué)知識，找出解決問題的方法，進行修改和完善，形成自己思想的學(xué)習過程。相比于傳統(tǒng)實驗教學(xué)方法，嘗試讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)實驗教學(xué)中存在的問題并主動地提出相應(yīng)的解決方法，可以提高學(xué)生的參與度和積極性。探究式教學(xué)方法的實施可以促使教師教學(xué)方法和學(xué)生學(xué)習方式的轉(zhuǎn)變，有利于學(xué)生創(chuàng)新意識和動手能力的培養(yǎng)。

二、高分子化學(xué)實驗教學(xué)中存在的問題

摘要：基于“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念和“全程育人、全方位育人”的教學(xué)目標，以輕化工程專業(yè)高分子化學(xué)與物理課程為例，通過貫穿式的課程教學(xué)設(shè)計、啟發(fā)式的教學(xué)互動和參與式的小組項目研討串聯(lián)教學(xué)內(nèi)容三個方面，將課程思政元素有機融入專業(yè)基礎(chǔ)課的教學(xué)過程，促進了學(xué)生團隊協(xié)作能力的提高和德才融合的全面發(fā)展。該研究有利于提高大學(xué)課程教學(xué)質(zhì)量，全面提高人才培養(yǎng)水平。

關(guān)鍵詞：專業(yè)基礎(chǔ)課；課程思政；團隊合作

1引言

新時代的教學(xué)提倡“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念[1-3]，并按照課程思政的要求，在教學(xué)過程中“把立德樹人作為中心環(huán)節(jié)，把思想政治工作貫穿教育教學(xué)全過程”，從而實現(xiàn)“全程育人、全方位育人”的教學(xué)目標[4]。這就要求專業(yè)課教師在教學(xué)實踐中有計劃、有目的地將思政元素融入教育教學(xué)過程[5]，通過一定的教學(xué)手段將德育和專業(yè)教育有機地結(jié)合起來[6]。近年來，廣大高校教師在教學(xué)中集思廣益，通過積極開展教學(xué)方法和教學(xué)模式等改革，取得了許多成果[7-11]。但目前的研究多為自上而下的政策解析、頂層設(shè)計和自下而上的在專業(yè)課程教學(xué)中融入思政元素的方法論，針對一門課程進行的全面課程設(shè)計和教學(xué)實踐總結(jié)則較為少見。近年來，課程團隊結(jié)合青年教師在英國、美國等國家的海外留學(xué)經(jīng)歷，以及資深教師幾十年來在輕化工程專業(yè)的教學(xué)體會，重點開展了在專業(yè)課程教學(xué)中加強大學(xué)生團隊合作能力培養(yǎng)的研究，主要包括：在工程類學(xué)科的專業(yè)理論課教學(xué)中，循序漸進地加入科普性、專業(yè)性和應(yīng)用性的團隊合作項目，根據(jù)不同階段課程的內(nèi)容特點，有針對性地進行學(xué)生合作能力的鍛煉和團隊意識的培養(yǎng)[12-14]；在實施過程中，團隊成員進一步結(jié)合專業(yè)發(fā)展要求，不斷融入工程認證中“以學(xué)生為中心、產(chǎn)出導(dǎo)向和持續(xù)改進”的理念以及課程思政的元素，重新整合了線上和線下的課程資源，采用混合式教學(xué)、小組項目研討等方法，豐富了教學(xué)內(nèi)容，提升了教學(xué)效果。本文基于上述教學(xué)改革研究經(jīng)驗，以輕化工程專業(yè)的高分子化學(xué)與物理課程為例，探索在專業(yè)基礎(chǔ)課程教學(xué)過程中，通過小組項目研討的組織實施，將課程思政元素有機融入人才培養(yǎng)過程，促進學(xué)生團隊協(xié)作能力的提高和德才融合的全面發(fā)展。

2課程基本情況

高分子化學(xué)與物理課程開設(shè)在大學(xué)本科二年級下學(xué)期，共40學(xué)時。課程主要內(nèi)容包括高分子化學(xué)和高分子物理兩部分：高分子化學(xué)以聚合物的聚合機理和方法為主要內(nèi)容；高分子物理包括聚合物的結(jié)構(gòu)與性能等。學(xué)生在學(xué)習本課程之前，先修習了無機化學(xué)、有機化學(xué)、物理化學(xué)和分析化學(xué)等基礎(chǔ)課程，具有一定的理論基礎(chǔ)，并具備了一定的自學(xué)能力。本課程作為輕化工程專業(yè)學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)課，教師在課程教學(xué)實踐過程中除了要注重化學(xué)基礎(chǔ)知識的融會、專業(yè)知識的傳授之外，還應(yīng)注意激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣，使其掌握正確的學(xué)習方法，建立工程思維，為后續(xù)專業(yè)核心課程的學(xué)習做好鋪墊。在課程教學(xué)過程中，依托課程知識點及時融入科學(xué)倫理、責任意識、愛國精神等課程思政元素，有利于進一步實現(xiàn)對學(xué)生的思想引領(lǐng)和品質(zhì)錘煉，使其得到全面發(fā)展。在前期課程改革經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，課程團隊又按照工程認證的要求，突出了“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念，開展了小班化教學(xué)，增加了小組項目研討等教學(xué)環(huán)節(jié)；按照“產(chǎn)出導(dǎo)向”對教學(xué)大綱進行修訂，明確了課程培養(yǎng)的階段性目標；并根據(jù)教學(xué)反饋，按照“持續(xù)跟蹤、持續(xù)改進”要求，不斷推動人才培養(yǎng)質(zhì)量的提升。團隊在疫情防控期間集中開展了線上教學(xué)，搭建起了具有授課、答疑、研討等功能的較為完善的線上教學(xué)平臺，同時整合了線上和線下多渠道的教學(xué)資源，豐富了教學(xué)內(nèi)容、完善了教學(xué)體系。以上探索與實踐均為進一步的課程改革和課程思政元素的融入提供了有利條件。

1創(chuàng)新型實驗開展的必要性

相比基礎(chǔ)性實驗，綜合性實驗的設(shè)置和開展對學(xué)生各課程知識的掌握在廣度和深度上均提出了更高的要求，也使得學(xué)生能夠?qū)Ψ謱儆诓煌n程的知識點有了更為深刻的認識，通過相互對比和驗證，有助于專業(yè)知識的全面掌握和理解。但鑒于實驗開展仍然遵循著學(xué)生預(yù)習、老師講授、動手操作和課后交報告的傳統(tǒng)模式，雖然實驗指導(dǎo)老師針對實驗可以設(shè)計不同的反應(yīng)歷程，讓不同組別的學(xué)生獲得迥異的結(jié)果，但實驗結(jié)論的預(yù)測性很強，一些意外問題的發(fā)生也會在指導(dǎo)教師的預(yù)料之中，并能夠很快給出解決方案，這對于提升學(xué)生在主觀能動學(xué)習能力的效果很有限。另外，本校開展的高分子實驗在內(nèi)容的編排上還存在著較為明顯的學(xué)科界限，還不能完全融合高分子化學(xué)、高分子物理和高分子成型加工原理等課程內(nèi)容，因此很有必要開設(shè)具有創(chuàng)新型的研究型實驗課程。

2實驗開設(shè)時機

鑒于此類研究型實驗的開展往往需要比較集中的時間段，高分子材料教研室經(jīng)過多次商討，確定本實驗的學(xué)時為90學(xué)時(30學(xué)時/周×3周)，將主要的實驗內(nèi)容集中安排在大四上學(xué)期的最后3周內(nèi)完成。此時，一方面學(xué)生已經(jīng)完成了所有的理論課程的學(xué)生和各類基礎(chǔ)實驗的訓(xùn)練，為本實驗的開展提供了先決條件;其次，在此時間段有關(guān)校園招聘活動也會告一段落，可以保證學(xué)生有充足的時間和精力完成實驗;最后，此次實驗訓(xùn)練也為下一學(xué)期的本科畢業(yè)設(shè)計(論文)的開展提供一次很好的預(yù)演，能夠有效地消除學(xué)生對畢業(yè)設(shè)計(論文)的恐慌和迷茫心理。

3實驗內(nèi)容的優(yōu)化設(shè)計

根據(jù)王新平等［5］的觀點，創(chuàng)新型實驗必須具有實驗結(jié)果的不確定性和探索性、實驗設(shè)計程序的自主性和開放性，以及實驗過程的可行性和可操縱性等基本要素。因而，這類實驗的開展必然會對實驗人員(包括指導(dǎo)教師和學(xué)生)、實驗設(shè)備和場地等諸多方面提出了更高的要求。根據(jù)創(chuàng)新型實驗內(nèi)容設(shè)計的三點原則［5］和本專業(yè)教研室老師的科研情況，教研室選擇了“導(dǎo)電性高分子材料的制備及其應(yīng)用”這一開放性較強的實驗。通過多方面的探討和論證，我們嘗試設(shè)計了一個以摻雜聚苯胺的合成、表征及其在聚丙烯和天然橡膠中的應(yīng)用為主線的研究型實驗，實驗內(nèi)容和所需基本學(xué)時安排如下:(1)學(xué)生分組，布置實驗的側(cè)重方向(一組在聚丙烯中的應(yīng)用，一組在天然橡膠中的應(yīng)用)，安排相關(guān)文獻的查詢和閱讀，著重了解聚苯胺的特性和合成方法、聚丙烯和天然橡膠的性能和加工特性，溫習有關(guān)設(shè)備的操作和安全注意事項(30學(xué)時)。(2)根據(jù)分組，學(xué)生在老師的指導(dǎo)下搭建實驗平臺，進行聚苯胺的合成，分別采用化學(xué)氧化聚合法、乳液聚合法、微乳液聚合法和分散聚合法制得一系列經(jīng)過質(zhì)子酸或無機酸摻雜改性的聚苯胺，經(jīng)純化干燥后備用(30學(xué)時)。(3)用高阻計測試聚苯胺的電導(dǎo)率，X射線衍射儀分析產(chǎn)物的物相結(jié)構(gòu)，紅外光譜儀觀察產(chǎn)物的特征官能團，并在掃描電鏡下觀察產(chǎn)物的形貌，并比較不同組別間所得聚苯胺產(chǎn)物在性能和外觀上的異同(15學(xué)時)。(4)各組同學(xué)在制得合格的聚苯胺后，按照預(yù)先選定的應(yīng)用方向，分別添加到聚丙烯或天然橡膠中制成復(fù)合材料，前者在雙螺桿擠出機中完成，而后者在雙輥開煉機和平板硫化機中進行。(30學(xué)時)(5)將所得復(fù)合材料進行標準化制樣后，分別用萬能電子試驗機、擺錘式?jīng)_擊試驗機和高阻計測試復(fù)合材料的拉伸性能、沖擊韌性和電導(dǎo)率隨聚苯胺添加量的變化規(guī)律并記錄實驗結(jié)果;用掃描電鏡觀察復(fù)合材料斷面形貌，分析破壞機制，探討材料的強度和韌性變化的機理(15學(xué)時)。(6)學(xué)生整理數(shù)據(jù)，并撰寫實驗報告。報告要求參照本科畢業(yè)論文的模板和格式，須包括引言、實驗過程、結(jié)果與討論、結(jié)論和參考文獻等主要部分(30學(xué)時)。其中(1)和(6)要求學(xué)生利用課余時間分別在實驗周的前后一周內(nèi)完成，不占用實驗周的學(xué)時。在整個實驗進行過程中，如因出現(xiàn)不可抗力或意外情況導(dǎo)致實驗進展不順利，可通過與實驗室管理人員協(xié)調(diào)，利用周六和周日的時間進行彌補，以保證學(xué)生有充足的實驗時間。通過這樣一個研究型實驗的設(shè)計和內(nèi)容編排，不但使學(xué)生能夠?qū)⒂袡C化學(xué)、高分子化學(xué)、高分子物理、高分子成型加工原理以及材料現(xiàn)代測試與分析技術(shù)等課程中散落的知識點進行有機串聯(lián)，還同時大大增強了學(xué)生對高分子材料從合成、表征到應(yīng)用的整體認識。在實驗過程出現(xiàn)不可預(yù)料的事件時，合理引導(dǎo)學(xué)生利用理論知識去分析問題，并通過查找資料尋求解決問題的方法，有力地推動了學(xué)生在理論知識和實踐應(yīng)用方面的融會貫通，極大地提升了學(xué)生的主觀能動性。