高分子化学实验教学体系的优化探索

高分子化学实验教学体系的优化探索
【摘要】根据化工专业高分子化学实验教学的特点，通过整合实验教学项目、建立开放式实验教学模式和开放实验室等方法，优化高分子化学实验教学体系、推进实验教学内容的改革，以提高学生学习高分子化学实验的兴趣和积极主动性，培养学生的创新意识和创新能力。

【关键词】高分子化学；实验；教学体系
0引言
高分子化学实验是嘉兴学院生物与化学工程学院在面向大学三年级学生开设的专业实验课，此时，学生已经掌握了无机化学、有机化学、物理化学、分析化学等课程的基本实验技能，在学习过高分子化学的理论知识后，完全可以通过自主学习来考虑实验该如何进行、实验中的注意事项以及可能出现的实验现象。

如何更好地提高实验教学效果，激发学生的主动性、探索性和创造性，培养学生的创新意识和综合素质，是当前亟待解决的问题。

因此，高分子化学实验教学改革拟以实验教学内容的改革为重心，积极探讨研究创新型实验内容。

在实验项目的选择上增加综合性和研究性实验比重，引入科研成果和与地方经济结合的实验项目，突出应用性，使实验内容与科研项目以及社会应用密切联系，充分体现基础与前沿相结合，才能有利于培养高素质应用型人才，具体作法体现在如下几个方面。

1优化整合实验项目，推进实验教学内容的改革
基础实验多为简单的验证性实验，实验指导书上对实验目的、原理乃至实验现象都有详细描述，学生根据实验指导书上介绍的实验步骤，按部就班进行实验操作，来验证书上的定理、现象，这种方法虽能提高学生的动力能力，却无法培养学生的创新能力和综合能力。

因此，需要对基础实验项目进行革新，通过对高分子化学实验教学项目进行改革和探索，改变原来以基础性实验为主的现状，增加综合性、设计性和探索性实验，形成基础性—综合性—设计性—探索性实验的渐进式的分层次实验教学内容，切实提高学生实验技术水平，培养学生的创新意识与创新能力。

由于高分子化学实验一般反应时间较长，为节约时间，教师通常将聚合单体的精制、分散体系溶液的配制等前期准备以及聚合产物的性能表征工作做好，学生只要完成聚合过程即可，从而使得学生对步骤缺乏整体的认识。

为此，我们对基础性实验项目加以改进，将基础性实验优化整合为包括原料准备、高分子材料的合成和产品的红外、粒径分析等性能表征在内的综合性实验同时兼顾其应用性。

例如将原来的确聚醋酸乙烯酯的乳液聚合实验项目改为醋酸乙烯酯乳胶漆的制备这一综合实验，修改后的实验不仅需要制备聚醋酸乙烯酯的乳液，还包括了将乳液配漆及对乳胶漆性能进行检测的内容，增强实验的应用性，将理论与工程相结合，从而提高了学生的实验兴趣和整体综合素质。

对现有实验内容进行一些优化，以增加实验的趣味性和创意性。

例如，在甲基丙烯酸甲酯的本体聚合实验中，先进行预聚合，等反应至形成粘稠薄浆时，让学生将实验前预先准备的干花等色彩艳丽、形状独特的标本放到模具中，再倒入预聚合产物，进行浇铸灌模。

随后，将灌好预聚液的模具在45～50℃下进行后聚合反应24小时，待其基本成形后再升温到105℃，保持2～3小时。

经过脱模后，一个精美的自制小工艺品就新鲜出炉了。

此实验极大地激发了同学们学习高
分子化学的兴趣。

努力筛选科研内容，增加设计性实验。

在引导学生完成规定学时的实验课程学习时，安排学生相关设计性实验或者自主设计实验。

由于我院针对化工专业开设的高分子化学实验只有16学时，而高聚物反应一般耗时较长，在如此有限的学时里，学生无法对高分子化学中的“本体聚合”、“溶液聚合”、“乳液聚合”和“悬浮聚合”等四大聚合反应逐一验证。

因此，我们在安排统一的实验时，不再限定制备方法，让学生在实验前对各种制备方案进行比较，根据兴趣，研究后选择不同的聚合方法。

使学生在按自己的方案进行实验的同时，在实验间隙观察到其他实验方法的制备过程，了解到不同实验方法的实验现象。

同时鼓励学生进行探索性实验。

为培养学生的创新意识，鼓励学生在完成规定学时的实验课程的情况下，根据个人兴趣，尝试探索性实验。

在由学生提出实验方案，与老师探讨，确认可行性后，学生即可进行实验。

此外，吸收部分学有余力的学生参与教师的科研课题，进行探索性实验。

实验结束后，要求学生以论文形式完成实验报告，并认真分析讨论实验结果，分析实验成败的关键。

通过教学与科研相结合，用高水平的科研带动实验课教学，培养学生的初步科研能力和创新意识。

2建立开放式实验教学模式，培养创新精神
确立以学生为主体的高分子化学开放式实验教学模式，全面培养学生的创新思维。

每学期高分子化学课程开始时，由主讲教师给每位学生发一份“高分子化学实验任务书”，概括介绍本学期的实验内容，对高分子化学实验中的基础实验进行一个全面的介绍，内容包括所开实验的目的、意义、实验方法、任务要求等，并提出相关问题供学生思考讨论。

学生根据高分子化学课程和“实验任务书”的要求，自觉主动地掌握每个实验的基本原理，查找各种实验方法的相关知识、了解所需实验仪器的使用操作和实验过程中的注意事项，做到心中有数后，按照任务书的要求带着问题进入实验室来完成实验。

除基础性实验确定实验运行表，安排统一的教学时间外，其他实验由学生根据课程安排和自己的学习计划在限定的时间段内完成，从而充分调动学生的主观能动性、实践动手能力，并进一步提高学生思考问题及分析解决问题的能力。

3开放实验室，提高实验教学质量
以往实验教学是采用传统管理方式，在规定的实验教学中，分组完成某项实验，实验过程中学生多处于被动地位，往往是按规定的步骤机械地完成实验而未加思考，学生之间在思维敏捷性、动手能力强弱、自学能力优劣等方面都存在差异，这种硬性的实验教学难以启迪学生开发思维。

实验室开放后，学生在完成教学大纲内容的前提下，自主选择实验项目，在实验老师和实验教材的指导下独立进行实验。

在时间安排上，只要能在教学周期内完成所规定的任务即可。

学生可以自由选择适合自己的实验时间。

在高分子化学实验课程中设立面向学生的开放实验室，在保证学生实验基本教学的基础上，将实验室定时向学生开放，使学生能够根据自己的实际情况选择合适的课题和时间，可在开放时间做选修实验或科研性实验，主动学习。

4结论
虽然，我们对高分子化学实验的教学方法做了些有益的探讨和尝试，也取得了初步的成效，但是这方面的研究还有大量工作需要做。

目前，我们对高分子化学实验的教学改革仍在不断改进和探索中。

希望通过教学实践，探索出更加切实有效的教学方法，努力调动学生的学习积极主动性，使学生在实践中学以致用，
充分培养学生的创新能力。

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