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時間：2023-10-08 09:42:35
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一、現(xiàn)如今高分子化學(xué)的發(fā)展情況
自從20世紀(jì)到現(xiàn)在，隨著工業(yè)技術(shù)的快速發(fā)展，天然資源已經(jīng)露出了疲態(tài)，科學(xué)家們已經(jīng)開始使用高分子化學(xué)進行材料的合成。有數(shù)字表明，在之前的40年中，使用材料的速度正在以每10年五倍增長，人類三大合成材料，其中包括塑料、橡膠、纖維，在使用過程中表現(xiàn)出了令人驚訝的增長速度。新型的材料，特別表現(xiàn)在合成材料，在工業(yè)、建筑、農(nóng)業(yè)、電子技術(shù)方面都被廣泛使用，極大的支撐著人類的日常生活，是使國民經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展的必要動力源泉。
二、高分子化學(xué)不同領(lǐng)域的使用分析
使用高分子化學(xué)的研究都處于高端技術(shù)領(lǐng)域，它的發(fā)展方向一定會和社會發(fā)展的方向和各種行業(yè)發(fā)展要求相適應(yīng)。以后的高分子化學(xué)一定會其它領(lǐng)域相互融合，高分子材料的使用注定會減少人類對自然資源的依賴程度，逐漸向納米、綠色和智能等方向轉(zhuǎn)變，在實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)中占據(jù)了非常重要的位置。
2.1 使地球更加綠色化
在現(xiàn)在很多工業(yè)發(fā)達的城市，天空中都會飄著非常濃郁的黑煙，對人們的日常生活有非常嚴(yán)重的污染。綠色，在現(xiàn)在被認為是沒有污染、再生性或者可以循環(huán)使用。在沒有污染方面，我們需要做的就是減少工業(yè)廢棄物的排放、相對的減少污染源。現(xiàn)在的情況表明，化學(xué)行業(yè)中具有污染和治理兩個方面的性質(zhì)，可以對綠色使用材料進行研究，也可以繼續(xù)對環(huán)境造成惡化。例如：在研制的過程中使用的催化劑、溶解劑、中間物品等，在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢氣、廢渣、廢棄液體等都是對環(huán)境造成影響的主要元兇，若長期的進行排放，會對環(huán)境造成嚴(yán)重的影響，甚至?xí)?dǎo)致不可逆轉(zhuǎn)的事情發(fā)生。
2.2 減少的自然資源的使用依賴
目前研究的高分子合成材料對石油具有很強的依賴性，眾所周知，石油是經(jīng)過地球非常漫長孕育才出現(xiàn)的，另外，石油也是現(xiàn)如今人類社會非常重要的能源，石油資源現(xiàn)在正在快速的減少，而且不能快速的進行補充，所以人們現(xiàn)在非常急切的找到可以代替石油使用的資源，這已經(jīng)成為現(xiàn)在高分子化學(xué)研究中非常重要的課題。在對物質(zhì)中原子和分子的比率進行調(diào)節(jié)，對物質(zhì)的微觀特性、宏觀特性以及表面性質(zhì)進行加強控制，也許這種物質(zhì)就會滿足一些行業(yè)的使用要求，當(dāng)這種情況出現(xiàn)的時候就可以把這種物質(zhì)作為材料使用。所以，在對材料進行配置的時候就會減少對不可再生資源的依賴程度，并對使用材料和環(huán)境進行相互協(xié)調(diào)，這是現(xiàn)如今化學(xué)研究當(dāng)中非常重要的領(lǐng)域?，F(xiàn)在很多高分子合成材料都非常依賴石油資源。想要解決目前的情況，可以對天然高分子進行利用，這其中也應(yīng)該包含對無機高分子的不斷探索和研究。
現(xiàn)在由石油合成的高分子材料，主要因為原子中以碳為主要元素，其中還含有少量的氮、氧等原子，所以被稱為有機高分子。無機高分子是因為主鏈上的組成原子中不含碳。根據(jù)元素的性質(zhì)進行判斷，大約有40～50種元素可以成為長鏈分子?，F(xiàn)在引起科學(xué)家高度重視的一種無機高分子，它的主鏈上都是硅原子，并且含有有機側(cè)鏈的聚硅烷。
2.3 使高分子材料不斷納米化
現(xiàn)在很多高分子化學(xué)反應(yīng)中的原子經(jīng)過重新排列組合之后的反應(yīng)空間要比原子的大小大出很多，所以，化學(xué)反應(yīng)的研究要在一個受限空間之中進行。若在有限的空間中，像納米量級的片層當(dāng)中，小型分子由于和片層分子相互作用而且還在一個比較受限的空間內(nèi)進行排列，之后產(chǎn)生單體聚合，聚合之后的產(chǎn)物的拓撲結(jié)構(gòu)不會再受限的空間內(nèi)進行全部的復(fù)制，這種情況和自由空間的結(jié)果完全不同。我們也許會在受限制空間內(nèi)進行聚合反應(yīng)的分子中提煉出高分子納米化學(xué)的定義?；瘜W(xué)的研究對象基本都是納米量級的分子和原子，但是因為沒有精細的方式，沒有達到可以在納米尺度上精確控制分子或者原子的程度，所以現(xiàn)如今很難做到對分子的精準(zhǔn)設(shè)計，使化學(xué)的合成讓人感覺非常的粗放。高分子化學(xué)在納米程度上精要精確的按照分子設(shè)計，在此基礎(chǔ)上確定分子鏈中的原子配比位置以及相互結(jié)合的方式，通過納米技術(shù)對分子、原子和分子鏈進行非常精確的控制，達到對高分子各級結(jié)構(gòu)的位置確定。這樣就可以精確的控制新合成材料的功能和特性。
2.4 面向智能材料的高分子化學(xué)研究路線
20世紀(jì)的人類社會是以合成材料為標(biāo)志的，在21世紀(jì)人類社會的標(biāo)志將會是智能材料。高分子化學(xué)仍然是進入智能材料時期非常重要的組成部分。材料自身具有的功能可以根據(jù)外部條件的變化，有意識的進行調(diào)節(jié)和修復(fù)等一系列措施，這就是智能材料的基本定義。現(xiàn)在科學(xué)家已經(jīng)了解高分子有軟物質(zhì)這一特征，簡單說就是可以對外場具有反應(yīng)。
三、結(jié)語
隨著社會的不斷發(fā)展，人類把能源、信息以及材料稱為支撐科技革命的重要力量，而且材料也是能源以及信息不斷發(fā)展的基礎(chǔ)所在。從出現(xiàn)合成有機高分子材料開始，人類就在不斷的進行研究和探索，希望可以找到使用廣泛的新型材料，可以廣泛的使用在計算機、生物、海洋等一系列領(lǐng)域當(dāng)中。高分子材料正在向高性能、多功能方向不斷前進，正在不斷適應(yīng)快速發(fā)展的今天，出現(xiàn)了很多功能非常強健并且廣泛使用的高分子材料。
參考文獻
[1]王立艷.《高分子化學(xué)》理論與實踐教學(xué)的整體優(yōu)化研究[J].廣州化工，2012，40（4）：108-109.
[2]張宏剛.新型高分子化學(xué)注漿材料在堿溝煤礦的應(yīng)用[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2011（34）：63-64.
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
既然高分子化學(xué)是制造和研究大分子的科學(xué)，對大分子的反應(yīng)和方法的研究，顯然是高分子化學(xué)最基本的研究內(nèi)容。高分子科學(xué)不僅是研究化學(xué)問題，也是一門系統(tǒng)的科學(xué)。高分子科學(xué)的主要內(nèi)容有：如何將低分子化合物連
接成高分子化合物，即聚合反應(yīng)的研究。高分子化合物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系。不同性質(zhì)的高分子，其結(jié)構(gòu)必然是不同的。為了得到不同性質(zhì)的高分子，就要去合成具有特殊結(jié)構(gòu)的高分子。
二、高分子材料化學(xué)的應(yīng)用
材料是人類社會文明發(fā)展階段的標(biāo)志，是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。它是指經(jīng)過某種加工，具有一定結(jié)構(gòu)、組分和性能，并可應(yīng)用于一定用途的物質(zhì)。上世紀(jì)半導(dǎo)體硅、高集成芯片、高分子材料的出現(xiàn)和廣泛應(yīng)用，把人類由工業(yè)社會推向信息和知識經(jīng)濟社會?？梢哉f某一種新材料的問世及其應(yīng)用，往往會引起人類社會的重大變革，材料是人類文明的重要標(biāo)志。如果說現(xiàn)在人人離不開高分子材料，家家離不開高分子材料，處處離不開高分子材料，是一點也不過分的。高分子化合物的最主要的應(yīng)用是以高分子材料的形式出現(xiàn)的，高分子材料包括了塑料、纖維、橡膠三大傳統(tǒng)合成材料，另外許多精細化工材料也都是高分子材料。
第一，塑料：一類是通用塑料，如容器、管道、家具、薄膜、鞋底與泡沫塑料等等；另一類叫工程塑料，其強度大，如汽車零部件、保險杠、洗衣機內(nèi)的滾筒、電器的外殼等。
第二，纖維：人們開發(fā)出聚酯、尼龍、腈綸、維尼綸等高分子化合物，通過不同的加工，生產(chǎn)出了各種纖維制品，極大地滿足著人類的需要。
第三，橡膠：天然橡膠的種類和品質(zhì)都受到很大的限制，于是科學(xué)家們不斷開發(fā)出了各種人造橡膠，如丁苯橡膠、丁腈橡膠、乙丙橡膠、氟橡膠、硅橡膠等。
第四，精細化工：比如使得我們的世界變得豐富多彩的各種涂料產(chǎn)品，如家具漆、內(nèi)外墻乳膠漆、汽車漆、飛機漆等。女孩子用的指甲油，使牙齒變白的增白劑也都是涂料。還有萬能膠、建筑用膠、醫(yī)用膠、結(jié)構(gòu)膠等黏合劑，以及各種吸水樹脂等都是高分子產(chǎn)品。
三、高分子化學(xué)與高科技的結(jié)合
當(dāng)今社會，人們將能源、信息和材料并列為新科技革命的三大支柱，而材料又是能源和信息發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。自從合成有機高分子材料的那一天起，人們始終在不斷地研究、開發(fā)性能更優(yōu)異、應(yīng)用更廣泛的新型材料，來滿足計算機、光導(dǎo)纖維、激光、生物工程、海洋工程、空間工程和機械工業(yè)等尖端技術(shù)發(fā)展的需要。高分子材料向高性能化、功能化和生物化方向發(fā)展，出現(xiàn)了許多產(chǎn)量低、價格高、性能優(yōu)異的新型高分子材料。
隨著生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，許多具有特殊功能的高分子材料也不斷涌現(xiàn)出來，如分離材料、光電材料、磁性材料、生物醫(yī)用材料、光敏材料、非線性光學(xué)材料等等。功能高分子材料是高分子材料中最活躍的領(lǐng)域，下面簡單介紹特種高分子材料：功能高分子是指當(dāng)有外部刺激時，能通過化學(xué)或物理的方法做出相應(yīng)反應(yīng)的高分子材料；高性能高分子則是對外力有特別強的抵抗能力的高分子材料。它們都屬于特種高分子材料的范疇；特種高分子材料是指帶有特殊物理、力學(xué)、化學(xué)性質(zhì)和功能的高分子材料，其性能和特征都大大超出了原有通用高分子材料（化學(xué)纖維、塑料、橡膠、油漆涂料、粘合劑）的范疇。
第一，力學(xué)功能材料：強化功能材料，如超高強材料、高結(jié)晶材料等；)彈材料，如熱塑性彈性體等。
第二，化學(xué)功能材料：分離功能材料，如分離膜、離子交換樹脂、高分子絡(luò)合物等；反應(yīng)功能材料，如高分子催化劑、高分子試劑；生物功能材料，如固定化酶、生物反應(yīng)器等。
第三，生物化學(xué)功能材料：人工臟器用材料，如人工腎、人工心肺等；高分子藥物，如藥物活性高分子、緩釋性高分子藥物、高分子農(nóng)藥等；生物分解材料，如可降解性高分子材料等。
可以預(yù)計，在今后很長的歷史時期中，特種與功能高分子材料研究將代表了高分子材料發(fā)展的主要方向。
四、高分子化學(xué)的可持續(xù)發(fā)展
研究高分子合成材料的環(huán)境同化，增加循環(huán)使用和再生使用，減少對環(huán)境的污染乃至用高分子合成材料治理環(huán)境污染，也是21世紀(jì)中高分子材料能否得到長足發(fā)展的關(guān)鍵問題之一。比如利用植物或微生物進行有實用價值的高分子的合成，在環(huán)境友好的水或二氧化碳等化學(xué)介質(zhì)中進行化學(xué)合成，探索用前面提到的化學(xué)或物理合成的方法合成新概念上的可生物降解高分子，以及用合成高分子來處理污水和毒物，研究合成高分子與生態(tài)的相互作用，達到高分子材料與生態(tài)環(huán)境的和諧等。顯然這些都是屬于21世紀(jì)應(yīng)當(dāng)開展的綠色化學(xué)過程和材料的研究范疇。
參考文獻：
[1]馮新德.展望21世紀(jì)的高分子化學(xué)與工業(yè)[J].科學(xué)中國人,1997,(11)
高分子化學(xué)是高分子專業(yè)理工科學(xué)生的必修課，也是高分子科學(xué)及材料科學(xué)的理論基礎(chǔ)，在高等學(xué)?；瘜W(xué)相關(guān)專業(yè)占有較大比重，與無機化學(xué)、有機化學(xué)、物理化學(xué)和分析化學(xué)并列成為第五大化學(xué)。因此，如何利用有限的教學(xué)時間和教學(xué)資源有效地將高分子化學(xué)專業(yè)知識傳授給學(xué)生，并能夠指導(dǎo)實踐應(yīng)用，已成為眾多教學(xué)工作者的共同目標(biāo)。作為一名高分子化學(xué)的教師，筆者在講授高分子化學(xué)課程中，對課堂教學(xué)方式與方法，多媒體教學(xué)手段，實驗教學(xué)，以及與生產(chǎn)生活的結(jié)合等方面進行了探討和思考。
1.教學(xué)與科研講解相結(jié)合
高分子化學(xué)是一門年輕的學(xué)科，發(fā)展歷史較短，許多理論尚不成熟。隨著時代的不斷進步，新的聚合方法和新的合成技術(shù)不斷涌現(xiàn)，對傳統(tǒng)的高分子化學(xué)概念提出了挑戰(zhàn)，同時也導(dǎo)致高分子化學(xué)教材的更新不能與科技同步。因此，在教學(xué)中，教師可以及時在傳統(tǒng)教材內(nèi)容的基礎(chǔ)上補充近年發(fā)展的關(guān)于高分子化學(xué)的前沿科學(xué)技術(shù)和研究方法，結(jié)合國內(nèi)外科研的最新研究成果和動向進行介紹與講解，使教學(xué)內(nèi)容始終跟上時代的步伐，開闊學(xué)生的視野，激發(fā)他們對高分子化學(xué)課程學(xué)習(xí)的熱情。教師還可以推薦一些期刊、數(shù)據(jù)庫和書籍，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)自己的興趣自主學(xué)習(xí)，擴大學(xué)生的知識面，積極探索高分子化學(xué)的新領(lǐng)域。此外，在課堂上，對本專業(yè)老師的研究項目及最新研究成果進行介紹，如在配位聚合的講解中，筆者就結(jié)合自己的研究方向，講解通過開環(huán)易位聚合及非環(huán)二烯烴易位聚合方法合成不同拓撲結(jié)構(gòu)的可降解聚合物用于納米材料和生物醫(yī)藥。同學(xué)們對高分子化學(xué)的某些知識有了更深的了解，從而調(diào)動了學(xué)習(xí)和科研的積極性、主動性[1]。
2.多媒體和板書授課相結(jié)合
高分子化學(xué)中聚合反應(yīng)機理與動力學(xué)理論比較抽象，難以理解[2]。多媒體教學(xué)作為一種當(dāng)前基本普及的教學(xué)手段，可以實現(xiàn)傳統(tǒng)教學(xué)無法實現(xiàn)的動態(tài)與三維效果，將高分子化學(xué)中微觀反應(yīng)歷程形象逼真地顯示在屏幕上，大大增加單位時間內(nèi)學(xué)生掌握知識的數(shù)量。此外，對于工科院校高分子材料專業(yè)的學(xué)生，畢業(yè)以后多數(shù)去工業(yè)研究部門或工廠工作，除了要掌握理論知識外，還要將理論與實際相結(jié)合。因此，在高分子化學(xué)的講授中應(yīng)加入一些聚合物生產(chǎn)工藝部分的內(nèi)容，對于這些內(nèi)容的講解，都涉及生產(chǎn)流程，應(yīng)用Flash作出動態(tài)的流程圖，幫助學(xué)生了解實際的生產(chǎn)過程，為以后的工作打下基礎(chǔ)。然而，先進的教學(xué)手段不等于能達到良好的教學(xué)效果，關(guān)鍵在于多媒體技術(shù)如何與傳統(tǒng)的教學(xué)手段相結(jié)合，從而實現(xiàn)它應(yīng)有的價值。講授中發(fā)現(xiàn)，有很多需要理論推導(dǎo)的公式，例如自由基聚合中關(guān)于聚合動力學(xué)公式的推導(dǎo)，通過多媒體與板書相結(jié)合進行講解，學(xué)生能夠更容易理解和掌握。首先利用板書對相關(guān)公式進行詳細推導(dǎo)，一步一步地傳授給學(xué)生，然后與多媒體結(jié)合講解，并進行歸納和總結(jié)，這樣可以將結(jié)果表示得更清晰明確，更有助于加深學(xué)生對公式的記憶。
3.探究式與啟發(fā)式教學(xué)相結(jié)合
高等教育的任務(wù)不僅是傳授知識，而且要教給學(xué)生學(xué)習(xí)知識的方法，讓學(xué)生積極思考，充分發(fā)揮想象，勇于探索和創(chuàng)新，培養(yǎng)自學(xué)能力。教學(xué)是教師和學(xué)生的雙邊共同活動，在教學(xué)時，教師應(yīng)經(jīng)常向?qū)W生闡明“弟子不必不如師，師不必賢于弟子”的道理，引導(dǎo)學(xué)生自由發(fā)表觀點，從而拓寬學(xué)生思路，變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí)，培養(yǎng)他們的語言表達能力和歸納總結(jié)能力。在課堂上，教師采用講授、提問、練習(xí)、討論相結(jié)合的互動式教學(xué)啟發(fā)學(xué)生，學(xué)生積極參與。這樣不僅活躍了課堂氣氛，而且學(xué)生感到上課很輕松，漸漸對該課程感興趣，從而促進對知識的理解和探索。如教師可以在課堂上就某一主題或知識點專門進行討論，大家暢所欲言、各抒己見，培養(yǎng)發(fā)散思維能力。此外，還可以讓學(xué)生走上講臺，參與到教學(xué)工作中。例如在講到連鎖聚合反應(yīng)時，科研將學(xué)生分成小組，各自選擇一種聚合反應(yīng)，學(xué)生通過查閱文獻，制作多媒體在課堂進行講解，其他同學(xué)向其小組成員提問。通過文獻調(diào)研、講解、回答問題，鍛煉學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性與綜合能力，對學(xué)生基本的科研能力進行培養(yǎng)，老師也能從學(xué)生圖文并茂、生動形象地演講中獲得很多新的知識[3]。
4.理論知識與實驗教學(xué)相結(jié)合
化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)，在化學(xué)教學(xué)中，實驗占有十分重要的地位。高分子化學(xué)實驗是高分子化學(xué)理論教學(xué)課程的重要組成部分，也是工科學(xué)生理論聯(lián)系實際的紐帶。實驗教學(xué)不僅能使學(xué)生更好地理解課程中的理論知識，而且對提高學(xué)生學(xué)習(xí)本課程的積極性，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，操作能力，觀察和解決實際問題的能力也有著極其重要的作用。高分子化學(xué)重點講述聚合反應(yīng)的機理和實施方法，其實驗結(jié)果往往得到的是一些聚合物產(chǎn)品。我們可以選擇一些和學(xué)生平時生活、學(xué)習(xí)關(guān)系緊密的實驗內(nèi)容來做。比如，以前我們開設(shè)了“聚甲基丙烯酸甲酯的制備”實驗，目的是讓學(xué)生了解和掌握自由基聚合反應(yīng)的原理及反應(yīng)條件對產(chǎn)物性能的影響，在實驗中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生的積極性并不高。學(xué)生反映不了解聚甲基丙烯酸甲酯是什么東西。為此，我們將這個實驗換成“聚乙醇縮甲醛的制備”這個實驗，同學(xué)們的興趣一下子提高了許多。因為他們了解到這就是平時用的膠水，在實驗過程中尤其積極認真。很多同學(xué)還帶著空瓶子，做完實驗將自己制得的樣品帶回去。這雖然是一個實驗的調(diào)整和改變，但是通過這些，不僅使學(xué)生進一步學(xué)習(xí)和掌握了高分子化學(xué)的相關(guān)理論知識和高分子化學(xué)實驗的基本操作，提高了學(xué)生做實驗的積極性和主動性，而且使學(xué)生深刻認識到了高分子化學(xué)是一個和人們的日常生產(chǎn)生活息息相關(guān)的學(xué)科，激發(fā)了他們對該專業(yè)的熱愛[4]。
5.高分子化學(xué)與社會生活相結(jié)合
以塑料、橡膠、纖維、涂料等為代表的高分子材料與人類社會的生產(chǎn)實踐密切相關(guān)，且已經(jīng)深入到日常生活的各個方面。然而，目前許多高校在講授時，對基礎(chǔ)理論方面的介紹非常系統(tǒng)、深入，但在高分子的應(yīng)用和日常生活的聯(lián)系方面相對弱一些。因此，教師在進行理論教學(xué)的同時，應(yīng)結(jié)合高分子的特點，注重積極聯(lián)系實際的生活和應(yīng)用，在傳授學(xué)生理論知識的同時，還要培養(yǎng)其對身邊各種聚合物的認知能力。例如，在第一次上課時，可以介紹身邊的高分子材料，看到保鮮膜就知道是聚乙烯，看到一次性飯盒知道是發(fā)泡聚苯乙烯，看到塑料杯子、盆子就知道是聚丙烯等，掌握一些基本的生活技能。此外，有些高分子材料還能很好地引出課程內(nèi)容。比如女生都非常熟悉的尼龍襪就是縮聚反應(yīng)的典型代表――尼龍。此外，還可以提示學(xué)生在買鞋的時候，如果售貨員告訴是聚氨酯材料的，你就可以知道并不是天然的“皮”，而是人工通過縮聚反應(yīng)合成的高分子材料。在教學(xué)過程中，還應(yīng)當(dāng)密切結(jié)合社會熱點與時事。如當(dāng)前我們國家面臨大量廢棄塑料難以降解造成嚴(yán)重的白色污染問題、2010年上海市靜安區(qū)“11.15”重大火災(zāi)等，培養(yǎng)學(xué)生社會的責(zé)任心、思考能力和研究能力[5]。
教學(xué)方法的改革是高校教育改革的重要組成部分。創(chuàng)新精神與實踐能力的培養(yǎng)是一個長期的過程，需要對教學(xué)過程中的各個環(huán)節(jié)認真研究，層層貫徹。隨著教學(xué)改革的不斷深入，我們將繼續(xù)探索，總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)，為培養(yǎng)優(yōu)秀的應(yīng)用型創(chuàng)新人才作出不懈努力。
參考文獻：
[1]于淑娟.高分子化學(xué)教學(xué)改革的實踐與探索[J].廣西師范學(xué)院學(xué)報（自然科學(xué)版），2009，26（3）：123-125.
[2]潘祖仁.高分子化學(xué)（第五版）[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2011.
中圖分類號：G642.0 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）32-0180-02
新疆維吾爾自治區(qū)是一個多民族地區(qū)，共有47個民族，全疆人口數(shù)據(jù)顯示，全區(qū)人口中，漢族人口占總?cè)丝诘?0.1%，各少數(shù)民族人口占總?cè)丝诘?9.9%。在民族穩(wěn)定基礎(chǔ)之上，要加大基礎(chǔ)建設(shè)力度，勢必需要大量的化工企業(yè)在新疆地區(qū)建成，急需大批的化學(xué)化工專業(yè)人才充斥到工作一線，為此能夠培養(yǎng)出適合于新疆地域特色，穩(wěn)定人才留在新疆，一直是石河子大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院培養(yǎng)人才的主要考慮因素，也是兵團教育系統(tǒng)化學(xué)學(xué)科目前急需解決的問題[1，2]。新時代下，無論中國還是各個省、市、自治區(qū)都面臨著高速發(fā)展的時期，尤其是“十三五”規(guī)劃項目中，對于產(chǎn)業(yè)調(diào)整，將我國、我區(qū)建立成依靠科技，加大競爭力，創(chuàng)立具有新疆特色的實力企業(yè)，獨立品牌都需要高附加值的科技支撐。新疆地處祖國的邊緣，和內(nèi)地沿海城市或發(fā)達省份相比，不具有任何吸引人才的優(yōu)勢。因此，作為兵團的第一高校石河子大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院的教師，我們深感責(zé)任重大，如何能將我們在內(nèi)地高校學(xué)習(xí)到的先進技術(shù)、先進理念系統(tǒng)知識傳授給學(xué)生，并將培養(yǎng)的人才穩(wěn)定住，扎根兵團，發(fā)揚兵團第一代人的精神，繼續(xù)將科技實施到墾區(qū)的各行各業(yè)。尤其在面對少數(shù)民族的學(xué)生時，我們尤感責(zé)任重大。他們的大學(xué)生教育已經(jīng)全面納入國家教育體系的整體發(fā)展規(guī)劃之中。中央政府推出“西部大開發(fā)”戰(zhàn)略已經(jīng)有近二十年的時間，加上“一帶一路”的國家大發(fā)展步伐，新疆少數(shù)民族地區(qū)的自然資源開發(fā)、傳統(tǒng)文化演進、高等教育體系、人才儲備、新建產(chǎn)業(yè)、族際交往在新的發(fā)展態(tài)勢下必然會逐步呈現(xiàn)出新的模式。因此，我們在思考和規(guī)劃我國自己少數(shù)民族教育事業(yè)的發(fā)展時，需要把與學(xué)校教育相關(guān)的核心問題放到這樣的國際、國內(nèi)大形勢的背景中，拓展視野，在大量深入調(diào)查的基礎(chǔ)上，從國家現(xiàn)代化和少數(shù)民族長遠發(fā)展的角度和立場來分析當(dāng)前教育體系中存在的問題，從我們教師的最基礎(chǔ)教育上給予學(xué)生最好的知識體系和企業(yè)適應(yīng)能力?！陡叻肿踊瘜W(xué)》課程是化學(xué)化工學(xué)院非常關(guān)鍵的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，設(shè)計到化工專業(yè)、材料專業(yè)、應(yīng)用化學(xué)專業(yè)、師范類化學(xué)教育專業(yè)等，不同專業(yè)對于該課程的基礎(chǔ)知識掌握程度不同，奠定了該生畢業(yè)后進入工作崗位對于現(xiàn)實需要的理解能力。因此針對我院學(xué)生進入化工企業(yè)較多的特點，學(xué)好高分子化學(xué)的課程，對他們進入化工企業(yè)意義重大[3]。
一、合理安排教學(xué)內(nèi)容
我們選取潘祖仁主編的《高分子化學(xué)》第四版的經(jīng)典教材為國家級優(yōu)秀教材，普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材。該教材是內(nèi)地高校高分子化學(xué)的必選教材，全書我們選擇多個章節(jié)進行系統(tǒng)闡述高分子化學(xué)涉及的基本知識、合成方法和基本結(jié)構(gòu)性能測試，內(nèi)容覆蓋面廣，難度較大[4]。針對32個課時的特點，我們重點講述高分子化學(xué)緒論（基本概念）（5個學(xué)時）、縮聚和逐步聚合（5個學(xué)時）、自由基聚合（6個學(xué)時）、自由基共聚合（4個學(xué)時）、聚合方法（4個學(xué)時）、離子聚合（4個學(xué)時）以及配位聚合（2個學(xué)時）[5]。而開環(huán)聚合以及聚合物的化學(xué)反應(yīng)以及做全書總結(jié)（2個學(xué)時）可簡單介紹。這樣既保證了學(xué)生對于高分子化學(xué)的基本概念和重點內(nèi)容，又不失負擔(dān)過重。針對民族學(xué)生的漢語水平以及中學(xué)化學(xué)基礎(chǔ)較差的特點，我們將所講述的內(nèi)容均增加課時以講解的更為清晰[6]。
二、教學(xué)技巧
1.以關(guān)愛為主，鼓勵為輔。給民族生上課，首先要以關(guān)愛為導(dǎo)向，尤其是語言理解能力和文化差異，關(guān)心少數(shù)民族學(xué)生，引導(dǎo)他們樹立學(xué)習(xí)的自信心，誠懇解答每一個問題。在與學(xué)生的交流中多講述高分子化學(xué)課程在現(xiàn)實生活中的廣泛用途，讓學(xué)生內(nèi)心感受到學(xué)習(xí)高分子化學(xué)的用處，對自己的未來有美好的憧憬以增強學(xué)習(xí)專業(yè)知識的動力[7]。課間和課余時間多關(guān)心少數(shù)民族學(xué)生的學(xué)習(xí)，了解他們在學(xué)習(xí)過程中遇到的困難，盡力解決每一個問題。同時，也可以多關(guān)心少數(shù)民族學(xué)生的生活，少數(shù)民族較為感性和熱情，在有感情基礎(chǔ)的情況下，更容易溝通[8]，也增強了學(xué)生對教師的信任。在學(xué)習(xí)過程中，要多表揚、多鼓勵。少數(shù)民族學(xué)生在學(xué)習(xí)專業(yè)文化知識過程中有較強的自卑心理，這就限制了他們的求知欲望，在交流過程中，就要求教師多鼓勵、多表揚他們的學(xué)習(xí)成果，增加少數(shù)民族學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、自信心和積極性。在困難面前，勇于提出問題，解決一個小問題，就可以多掌握一個知識點。同時，一定要虛心學(xué)習(xí)少數(shù)民族學(xué)生的風(fēng)俗、禮儀等，理解與尊重他們的民族自豪感[3，9]。
2.理論聯(lián)系實際，提高學(xué)生興趣。高分子本身是一門應(yīng)用型學(xué)科，高分子材料已經(jīng)普及到生活的方方面面，如橡膠、塑料、纖維織物等。在課堂講解過程中，要注意與生活實際相結(jié)合，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，在學(xué)習(xí)中理解如何學(xué)以致用[10]。例如，講解自由基聚合時，有聚乙烯、聚氯乙烯產(chǎn)品，結(jié)合我區(qū)農(nóng)業(yè)特點，講解地膜的材質(zhì)和產(chǎn)品的合成過程。也可以結(jié)合高分子實驗中的聚甲基丙烯酸甲酯的合成，講解人工琥珀的合成。講解基本概念時以表面活性劑為例，講解日化產(chǎn)品洗發(fā)水等的工作原理，讓學(xué)生切身體會到高分子化學(xué)知識無處不在[11]。
3.教學(xué)形式多樣，提高教學(xué)質(zhì)量。高分子化學(xué)的理論性強、信息量大，是不同于無機化學(xué)、分析化學(xué)、有機化學(xué)和物理化學(xué)四大化學(xué)的學(xué)科，有自己的一套系統(tǒng)，因此學(xué)生理解較為困難，尤其針對民族學(xué)生更為突出。在各大高校主張多媒體教學(xué)的大形勢下，針對民族學(xué)生，可以增加Flas模擬懸浮聚合和乳液聚合過程中單體的分散，使抽象的教學(xué)內(nèi)容形象化、簡單化，以興趣為導(dǎo)向，有效提高學(xué)生學(xué)習(xí)的趣味性和感性認識[12]。同時，一定要結(jié)合板書，尤其是在自由基共聚合的公式推導(dǎo)過程中，一定要在板書過程中一步一步地推導(dǎo)，推導(dǎo)過程中學(xué)生有不明白的地方可以直接打斷教師進行詢問，這種方法取得了不錯的教學(xué)效果。多媒體課件中可以增加基礎(chǔ)知識的圖片，以增強理解[13]。
4.開展互動教學(xué)，發(fā)揮學(xué)生的主動性。學(xué)生是教學(xué)授課的對象，也是課堂的主體。常規(guī)課堂以教為主，針對民族學(xué)生，筆者認為應(yīng)該多采取提問、讓學(xué)生大膽回答問題等方式，調(diào)動學(xué)生的積極性[14]。比如在講述過陽離子聚合后，講述陰離子聚合時，多提問，讓學(xué)生比較陰陽離子聚合的差異，這樣不僅鍛煉了學(xué)生的主動思考能力，也提高了其語言表達能力，加深其對課程的理解[15]。
在新疆少數(shù)民族高分子化學(xué)的講述過程中，一定要把握好少數(shù)民族學(xué)生的情緒和學(xué)習(xí)特點，理解并包容他們的學(xué)習(xí)差異，充分尊重學(xué)生，報以能學(xué)就好的心態(tài)，讓學(xué)生和教師形成和諧的教學(xué)環(huán)境。豐富教學(xué)手段，多媒體和板書相結(jié)合，講解和提問相結(jié)合，新知識和舊知識相結(jié)合，重視學(xué)生理論聯(lián)系實際能力的培養(yǎng)，這樣才能滿足新疆化工人才的需要。
參考文獻：
[1]艾買提.對新疆少數(shù)民族漢語教學(xué)性質(zhì)的探討[J].民族教育研究，2002，13（2）：14-7.
[2]張小艷，阿依古麗?阿不都熱西提.少數(shù)民族地方院?！段鞣浇?jīng)濟學(xué)》教學(xué)方法探析――以新疆少數(shù)民族院校為例[J].吉林省教育學(xué)院學(xué)報，2011，27（8）：105-6.
[3]劉翠云，彭淑哥，陸昶，張玉清.高分子化學(xué)教學(xué)實踐的幾點體會[J].廣州化工，2011，39（17）：145-6.
[4]熱孜萬?買買提，阿里木江?依明，甫拉提?阿不力米提.探索少數(shù)民族本科學(xué)生電路分析課程的教學(xué)改革[J].時代教育，2013，（5）：1-4.
[5]竇禮正.新疆民族高職《家畜解剖生理學(xué)》教學(xué)的實踐與探索[J].中國畜禽種業(yè)，2013，（4）：37-8.
[6]劉丁，竇文陽.“少數(shù)民族高層次骨干人才”信息技術(shù)課程教學(xué)實踐研究――以陜西師范大學(xué)民族教育學(xué)院為例[J].信息技術(shù)，2012，（12）：236-237.
[7]高建綱，宋慶平，丁玉潔，吳之傳.工科非本專業(yè)《高分子化學(xué)》課程的教學(xué)探討[J].高分子通報，2009，（5）：63-6.
[8]黃海霞.應(yīng)用化學(xué)專業(yè)《高分子化學(xué)與物理》課程教學(xué)探索[J].廣州化工，2013，41（12）：240-1.
[9]劉健，陳英杰，朱海鹽，羅立權(quán)，嚴(yán)新軍.新疆少數(shù)民族土木工程專業(yè)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》教學(xué)探析[J].中國西部科技，2013，12（7）：104-6.
[10]宋麗娜.多媒體在高分子化學(xué)課堂教學(xué)中的應(yīng)用[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2009，71（1）：25-6.
[11]王小龍，何乃普，王九思.《高分子化學(xué)》教學(xué)中有機化學(xué)知識的有效利用探索[J].高分子通報，2009，（11）：62-5.
[12]許一婷，戴李宗.關(guān)于《高分子化學(xué)》課程教學(xué)的幾點思考[J].廣東化工，2008，38（8）：165-6.
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
既然高分子化學(xué)是制造和研究大分子的科學(xué)，對大分子的反應(yīng)和方法的研究，顯然是高分子化學(xué)最基本的研究內(nèi)容。高分子科學(xué)不僅是研究化學(xué)問題，也是一門系統(tǒng)的科學(xué)。高分子科學(xué)的主要內(nèi)容有：如何將低分子化合物連接成高分子化合物，即聚合反應(yīng)的研究。高分子化合物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系。不同性質(zhì)的高分子，其結(jié)構(gòu)必然是不同的。為了得到不同性質(zhì)的高分子，就要去合成具有特殊結(jié)構(gòu)的高分子。
二、高分子材料化學(xué)的應(yīng)用
材料是人類社會文明發(fā)展階段的標(biāo)志，是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。它是指經(jīng)過某種加工，具有一定結(jié)構(gòu)、組分和性能，并可應(yīng)用于一定用途的物質(zhì)。上世紀(jì)半導(dǎo)體硅、高集成芯片、高分子材料的出現(xiàn)和廣泛應(yīng)用，把人類由工業(yè)社會推向信息和知識社會?？梢哉f某一種新材料的問世及其應(yīng)用，往往會引起人類社會的重大變革，材料是人類文明的重要標(biāo)志。如果說現(xiàn)在人人離不開高分子材料，家家離不開高分子材料，處處離不開高分子材料，是一點也不過分的。高分子化合物的最主要的應(yīng)用是以高分子材料的形式出現(xiàn)的，高分子材料包括了塑料、纖維、橡膠三大傳統(tǒng)合成材料，另外許多精細化工材料也都是高分子材料。
第一，塑料：一類是通用塑料，如容器、管道、家具、薄膜、鞋底與泡沫塑料等等；另一類叫工程塑料，其強度大，如汽車零部件、保險杠、洗衣機內(nèi)的滾筒、電器的外殼等。
中圖分類號：G642.0 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）20-0268-03
隨著高分子科學(xué)與技術(shù)的不斷發(fā)展，高分子科學(xué)已滲透于各個領(lǐng)域與學(xué)科，形成了一個無法替代的交叉學(xué)科[1]。對于與高分子相關(guān)的專業(yè)，專業(yè)課程一般設(shè)置高分子化學(xué)與高分子物理兩門課，其中高分子化學(xué)側(cè)重聚合反應(yīng)機理的學(xué)習(xí)，高分子物理從分子運動的觀點出發(fā)重點介紹高聚物的結(jié)構(gòu)與性能間的關(guān)系。對于食品科學(xué)與工程學(xué)院的包裝工程專業(yè)的學(xué)生一般將這兩門課揉合在一起，開設(shè)高分子化學(xué)與物理，課程48～72學(xué)時之間，要求掌握有關(guān)高分子的基本理論知識和應(yīng)用技能。
對于在食品學(xué)院中的包裝工程專業(yè)，結(jié)合北京農(nóng)學(xué)院的辦學(xué)定位和服務(wù)對象，學(xué)校專業(yè)定位在食品包裝技術(shù)以及與包裝相關(guān)的食品質(zhì)量安全與控制[2]。要培養(yǎng)學(xué)生這兩個方面的能力，學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)容必須涵蓋包裝中食品接觸材料生產(chǎn)、監(jiān)管、檢測和風(fēng)險評估等與衛(wèi)生安全質(zhì)量相關(guān)的各個方面。而講述這些內(nèi)容的前提是掌握高分子化學(xué)與物理以及包裝材料學(xué)中關(guān)于食品接觸材料的各種知識點。我們只有在介紹高分子食品接觸材料的特性、用途、生產(chǎn)工藝的基礎(chǔ)上，才能讓學(xué)生懂得食品接觸材料安全衛(wèi)生相關(guān)的質(zhì)量控制和管理要素，培養(yǎng)學(xué)生對食品接觸材料安全衛(wèi)生相關(guān)的質(zhì)量控制能力，以及準(zhǔn)確合理地選擇包裝材料進行食品產(chǎn)品包裝設(shè)計的能力。所以，高分子化學(xué)與物理是我們食品包裝專業(yè)非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。
在學(xué)校“3+1”的教學(xué)模式[3]影響下，高分子化學(xué)與物理課程的學(xué)時數(shù)壓縮為56學(xué)時。在這樣少的學(xué)時條件下，要使那些對于高分子完全陌生的學(xué)生理解并掌握高分子的基本概念與原理，授課內(nèi)容的選擇及講授方式是非常重要的。通過幾年不斷地嘗試和教學(xué)實踐，作者結(jié)合非高分子專業(yè)學(xué)生的特點，積極進行教學(xué)改革探索，積累了一定的教學(xué)經(jīng)驗，取得了比較滿意的教學(xué)效果。本文結(jié)合我校高分子化學(xué)與高分子物理課程教學(xué)改革與探索的實際，就教學(xué)內(nèi)容的選擇、完善以及教學(xué)方式與多媒體課件的研制方面提出一些自己的見解。
一、理論聯(lián)系實際，調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，加強實例教學(xué)
在傳統(tǒng)高分子專業(yè)的高分子化學(xué)課程中，高分子化學(xué)涉及的概念公式繁多，而且復(fù)雜難懂，要想完全靠死記硬背記住這些公式是比較困難的，而將這些公式熟練應(yīng)用則更加困難[4，5]。對于食品包裝工程系的學(xué)生學(xué)習(xí)高分子化學(xué)對聚合物的化學(xué)反應(yīng)部分應(yīng)當(dāng)有目的地選擇高分子包裝材料所涉及的化學(xué)反應(yīng)進行講授，對于復(fù)雜的聚合反應(yīng)速率方程的推導(dǎo)可以不學(xué)?？芍攸c學(xué)習(xí)各種包裝材料如：聚乙烯，聚碳酸酯，聚氯乙烯，聚偏二氯乙烯，聚乙烯醇，聚對二苯甲酸乙二醇酯等現(xiàn)實經(jīng)濟生活中常用高分子材料的合成方法，重點講述他們的化學(xué)合成方法，催化，以及包裝材料中單體與催化劑的殘留造成的健康風(fēng)險。在充分體現(xiàn)學(xué)科特點的前提下，適當(dāng)削減了與專業(yè)關(guān)系不大的聚合反應(yīng)機理部分的內(nèi)容，如配位聚合反應(yīng)的機理。在“聚合物的化學(xué)反應(yīng)”章節(jié)中，增添了與專業(yè)相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)。
比如講述聚苯乙烯（PS）合成時，應(yīng)當(dāng)結(jié)合包裝專業(yè)特點來舉例聚苯乙烯合成過程對其在包裝工業(yè)上的應(yīng)用具有深刻的影響，如聚苯乙烯發(fā)泡餐盒白色污染的風(fēng)波[6]。向?qū)W生解釋為何2013年2月，國家發(fā)改委“21號令”，將被稱做白色污染且長久被認為有毒的一次性聚苯乙烯發(fā)泡餐具解禁。解禁依據(jù)是什么？通過聯(lián)系實際，同學(xué)們都急切想從專業(yè)角度得到解答。10年前國家禁止聚乙烯發(fā)泡餐盒的應(yīng)用是基于以下考慮。
1.PS泡沫塑料餐具帶來白色污染的問題。
2.PS泡沫塑料餐具受熱65℃時或燃燒時會產(chǎn)生“二英”強致癌物的問題。
3.PS泡沫塑料餐具中含有殘存單體苯乙烯或在65℃以上使用會釋放出單體致毒的問題。
4.PS泡沫塑料餐具遇熱會釋放出二聚體、三聚體等危害人體物質(zhì)的問題。
5.PS泡沫塑料餐具含雙酚類，導(dǎo)致生殖機能失常的問題。
6.PS泡沫塑料餐具難以回收利用。
7.PS泡沫塑料餐具不能耐高溫，高溫變形，不能在微波爐里使用。
從向?qū)W生介紹高分子化學(xué)中聚苯乙烯的分子構(gòu)造，聚合機理，聚合方法以及化學(xué)反應(yīng)后處理，我們就能解釋第2、3、4、5問題。從高分子化學(xué)專業(yè)的角度向?qū)W生講述“白色污染”的成因是管理不善及隨意丟棄垃圾的人，而不屬聚苯乙烯材料本身，PS泡沫塑料餐具≠“白色污染”，更不是造成“白色污染”的元兇。PS的生產(chǎn)過程是苯乙烯單體在高溫高壓和催化劑作用下，在密封的反應(yīng)內(nèi)，無氯條件下進行聚合反應(yīng)，從而無產(chǎn)生二英的條件。PS泡沫塑料飯盒是直接采用食品級的PS材料，加入滑石粉、硬脂肪酸鈣、丁烷等，通過擠出、發(fā)泡制得，生產(chǎn)過程全部為物理混合過程，無化學(xué)反應(yīng)，不具備產(chǎn)生二英的條件。如果我們工業(yè)界使用符合國家標(biāo)準(zhǔn)的食品級聚苯乙烯原料來制造一次性泡沫發(fā)泡飯盒，最終產(chǎn)品很難在單體殘留量上超標(biāo)。而且，國外公布相關(guān)報告研究結(jié)果，明確澄清有關(guān)二聚體、三聚體環(huán)境荷爾蒙的問題，它們不屬所謂攏亂內(nèi)分泌的化學(xué)物質(zhì)。食品級PS材料中并沒有雙酚A，在加工過程中也不可能產(chǎn)生雙酚A副產(chǎn)物等。以上解釋都需要我們高分子化學(xué)的知識，通過理論聯(lián)系實際，我們能讓學(xué)生們對學(xué)習(xí)高分子化學(xué)對包裝材料的認識加深印象。
再如，講解聚碳酸酯（PC）[7]的逐步縮聚合成過程中，為了加深學(xué)生的理解，引入聚碳酸酯“雙酚A風(fēng)波”。生產(chǎn)聚碳酸酯用到雙酚A，在材料與食品相接觸后，殘留雙酚A單體遷移進食品，造成一定的健康風(fēng)險。從高分子化學(xué)角度，向?qū)W生解析為何2011年在歐盟和加拿大，雙酚A被列為有毒物質(zhì)，被禁止用于生產(chǎn)嬰兒奶瓶。在PC實例中，通過聚合機理，單體結(jié)構(gòu)，聚合單體殘留等高分子化學(xué)方面的知識向?qū)W生們展示PC食品接觸材料的優(yōu)缺點。
同理，我們在講解聚氯乙烯（PVC）時[8]，從分子結(jié)構(gòu)的特點引入“塑化劑風(fēng)波”，講述聚氯乙烯由于分子的剛性需要塑化劑才能加工成型，這與食品相接觸后必然造成有毒塑化劑的遷移。我們在講解各種包裝材料的高分子合成化學(xué)時，就應(yīng)該通過現(xiàn)實生活的同學(xué)們已經(jīng)有所耳聞、鮮活的例子來幫助學(xué)生對知識點的理解與記憶，提升他們對專業(yè)的學(xué)習(xí)興趣。
二、加強《高分子化學(xué)及物理》與《包裝材料學(xué)》的有機聯(lián)系
高分子物理部分以分子運動的觀點來聚合物的轉(zhuǎn)變與松弛，聚合物的粘彈性，聚合物的力學(xué)性能等內(nèi)容。因為《高分子化學(xué)及物理》是為《包裝材料學(xué)》服務(wù)的，應(yīng)讓學(xué)生重點掌握高分子結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系。高分子物理部分是教學(xué)重點，在講解基本概念時，同時注意結(jié)合《包裝材料學(xué)》所涉及的結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系，使《包裝材料學(xué)》與《高分子化學(xué)及物理》真正有機地融合起來。比如，在講解聚苯乙烯發(fā)泡餐盒的時候，我們還是可以通過餐盒禁止與解禁來講解其分子的構(gòu)效關(guān)系與應(yīng)用。以前禁用一次性聚苯乙烯泡沫飯盒，存在很多知識的誤區(qū)，比如對毒性的誤解與使用方法的不當(dāng)。當(dāng)加熱至聚苯乙烯的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（80～90℃）以上，PS轉(zhuǎn)變?yōu)楦邚棏B(tài)，且保持這種狀態(tài)在較寬的范圍內(nèi)，PS開始熱變形，熔融溫度為240℃，PS在高真空和330～380℃下劇烈降解。由于其分子結(jié)構(gòu)的特性，一次性聚苯乙烯飯盒不能在70度以上或微波爐的情況下使用，這和聚丙烯餐盒使用是有很大差異的。由于知識普及不到位，許多人把一次性聚苯乙烯泡沫飯盒在高溫下加熱，在微波爐使用，造成飯盒溶化變形，并伴有刺激性氣味。如果我們知道使用說明，一次性聚苯乙烯餐盒在一定條件下使用是無毒，綠色，安全且價廉，比如，在外就餐，我們可以用價廉的一次性聚乙烯發(fā)泡餐盒打包你的冷卻后的剩飯剩菜而無需采用價格昂貴的替代產(chǎn)品。我們在講解聚苯乙烯高分子分子運動時，就應(yīng)該把分子運動的特點引導(dǎo)到聚苯乙烯作為現(xiàn)實包裝材料由于分子運動的特點所帶來的優(yōu)缺點。同理，我們講解聚氯乙烯分子[8]時，就需要結(jié)合高分子物理中分子運動的特點來講解的塑化劑溶出。講解聚乙烯醇（PVA）時，就應(yīng)該把高聚物的結(jié)晶與分子之間的氫鍵作用引入到結(jié)晶與分子材料透氣透氧之間的關(guān)系上。
三、改進了教學(xué)手段，有效利用多媒體資源和化學(xué)作圖軟件，運用多種方法加深學(xué)生的理解
高分子化學(xué)與物理的基本概念繁多，有些概念很容易混淆，還有些概念很抽象，難于理解。針對抽象的概念，我們可以有效利用多媒體資源和化學(xué)作圖軟件，使基本概念的理解變得容易，大大增強了記憶的效果，避免了死記硬背。比如，高分子應(yīng)力松弛與蠕變講述。對于蠕變，只是通過經(jīng)典的教科書上的舉例，“如在懸掛的軟質(zhì)PVC絲下面勾住一段一定質(zhì)量的砝碼，軟絲會慢慢伸長，撤銷砝碼后，軟絲會慢慢地回縮”這種書本講解，筆者覺得不足以讓學(xué)生加深印象。而是應(yīng)該通過形象的多媒體實驗演示或現(xiàn)實實驗來講解。由于實驗課時有限，筆者在課前對實驗進行錄像，然后在課堂上進行視頻演示，能很好地幫助學(xué)生理解。利用實驗?zāi)茏寣W(xué)生充分理解高分子聚合物的結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系。
例如，結(jié)晶概念的詮釋，是比較難比喻生動而且易懂的。高聚物結(jié)晶分子的排列在書中被用很小的部分來講述，但是高分子結(jié)晶對高分子薄膜材料物理性質(zhì)影響顯著，對于食品包裝的學(xué)生，急切需要知道結(jié)晶度與透氣性的構(gòu)效關(guān)系，但是如此小的篇幅根本不能讓學(xué)生掌握高分子結(jié)晶的知識點。書本上的高分子晶體圖學(xué)生很難理解，這就需要我們教師去尋找更好的化學(xué)物質(zhì)單晶圖，我們可以找剛性的芳香有機物的單晶圖來闡述分子間的各種力造成的分子有序堆積。通過這種舉例，可以讓學(xué)生更好的理解高分子鏈之間相互作用力造成的部分鏈段的有序堆積?？梢?，生動的舉例對于抽象概念的理解是有很大幫助的。
使用多媒體可以將枯燥乏味的理論知識直觀和形象化，可以將教學(xué)過程生動地展示給學(xué)生，使學(xué)生更容易理解所學(xué)內(nèi)容。對于高分子化學(xué)與物理中一些概念的講述，我們需要CAI教學(xué)[9]，多利用化學(xué)分子結(jié)構(gòu)軟件制作課件。通過化學(xué)軟件制作三維空間構(gòu)型，再結(jié)合三維動畫，動態(tài)演示分子骨架旋轉(zhuǎn)，能輕松地帶學(xué)生進入微觀的分子世界，讓抽象的分子結(jié)構(gòu)與概念形象化，有利我們教學(xué)。比如高分子鏈的柔性是由于分子內(nèi)各個化學(xué)鍵和原子在不停地轉(zhuǎn)動或振動，高分子鏈的形狀時刻在變化著而造成的。如果我們制作動態(tài)三維的大分子的內(nèi)旋轉(zhuǎn)圖，讓學(xué)生親眼目睹這個“動”，才能更好促進學(xué)生對分子動態(tài)旋轉(zhuǎn)以及高分子柔性的理解。
四、創(chuàng)設(shè)開放性的交流空間，鼓勵學(xué)生主動參與教學(xué)活動
在課程教學(xué)過程中，除老師引入實例教學(xué)、有效利用多媒體資源等教學(xué)措施以外，有時引申話題，創(chuàng)設(shè)開放性的交流空間，鼓勵學(xué)生主動參與教學(xué)活動也是非常重要的[10]。采取讓學(xué)生分組討論，查找文獻，撰寫小報告的形式拓展學(xué)生的知識面，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。如，高分子聚合的教學(xué)中，結(jié)合聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚苯乙烯等分子的結(jié)構(gòu)特點說明其應(yīng)用的基礎(chǔ)上，提出問題：“為什么限制聚氯乙烯在食品包裝保鮮膜上的應(yīng)用？”“為什么限制聚碳酸酯在嬰兒奶瓶上的應(yīng)用？”“為何聚苯乙烯餐盒只能在70度以下使用？”以及“為何聚乙烯醇容易結(jié)晶以及吸水，這些性質(zhì)會給作為包裝材料的它帶來哪些優(yōu)缺點？”然后學(xué)生分組從聚合物分子結(jié)構(gòu)、柔韌性等角度討論，積極參與到教學(xué)活動中。每一個問題都與高分子的基礎(chǔ)知識息息相關(guān)，都是從一些實際現(xiàn)象引出問題，再通過理論分析加以解釋、歸納；這樣不僅可以引起學(xué)生興趣，重要的是可以加深學(xué)生對基本理論知識的理解和掌握，達到事半功倍的效果。
五、結(jié)語
高分子化學(xué)與物理是一門理論性強、概念抽象難懂且較難掌握的課程，作為包裝工程專業(yè)，特別是偏重食品包裝技術(shù)的學(xué)生的重要專業(yè)基礎(chǔ)課，學(xué)生需要在有限的學(xué)時里掌握高分子的基本概念和理論，教師則需要不斷地探索教學(xué)方法，采用多種手段提高教學(xué)的交互性和生動性，以調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性，才能取得令人滿意的教學(xué)效果。
參考文獻：
[1]吳其曄，馮鶯.高分子材料概論[M].北京：機械工業(yè)出版社，2004.
[2]商貴芹，陳少鴻，劉君峰.食品接觸材料質(zhì)量控制和檢驗監(jiān)管實用指南[M].化學(xué)工業(yè)出版社，2013.
[3]李堯，余五新，左治江.應(yīng)用型高?！?+1”人才培養(yǎng)模式的實踐探索[J].教育與職業(yè)，2010，（26）：24.
[4]潘祖仁.高分子化學(xué)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007.
[5]何曼君，張紅東，陳維孝等.高分子物理[M].上海：復(fù)旦大學(xué)出版社，2007.
[6].
物理、化學(xué)實驗教學(xué)中，很多實驗課程由于具有一定的危險性或者實驗場地的局限性使得實驗無法真實開展，這對學(xué)生對物理、化學(xué)的深入學(xué)習(xí)都具有一定的阻礙作用。特別是高分子化學(xué)與物理對實驗的要求更高，學(xué)生難以通過實驗課程有效的觀察和實際操作，所以還需要教師能夠利用網(wǎng)絡(luò)環(huán)境為學(xué)生構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，使學(xué)生能夠更好的理解這些教學(xué)內(nèi)容。
1高分子化學(xué)與物理實驗中存在的不足
高分子化學(xué)是一門應(yīng)用型較強的自然科學(xué)，因此實驗教學(xué)在高分子化學(xué)教學(xué)中具有非常重要的作用。高分子化學(xué)與物理實驗的教學(xué)目的是為了使學(xué)生能夠?qū)⒄n堂學(xué)習(xí)中的理論與實踐有效的結(jié)合在一起，提升學(xué)生理論知識的利用效率；同時也能夠使學(xué)生的實驗室技術(shù)得到有效的提高；對于一些高分子科學(xué)的基礎(chǔ)知識操作，還能夠使學(xué)生深刻的了解一個知識的形成過程，提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。在傳統(tǒng)的高分子化學(xué)與物理實驗教學(xué)中存在很多的不足，一方面為雖然學(xué)生的動手機會多，但是卻缺乏思考，很多學(xué)生在實驗教學(xué)結(jié)束后，甚至不了解教學(xué)的目的，不了解需要掌握的內(nèi)容。學(xué)生在實驗的過程中往往都是根據(jù)實驗指導(dǎo)書進行操作的，然后得到想要的實驗結(jié)果，缺乏對現(xiàn)象以及知識形成的深入了解。形成這些不足的原因是多樣化的，其中最主要的原因為實驗的教材或者實驗指導(dǎo)書過于細化，對學(xué)生實驗的指導(dǎo)過多，包括每一步的操作都詳細的寫明，使得學(xué)生只需要按部就班的照做就可以，而不需要過多的思考。
2高分子化學(xué)與物理實驗網(wǎng)絡(luò)平臺的構(gòu)建對策
2.1網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)平臺的設(shè)計
高分子化學(xué)與物理實驗在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的構(gòu)建中，包含很多的模塊，比如課程簡介、教材參考、教學(xué)資料、評分方式以及教師隊伍等等。高分子化學(xué)與物理實驗網(wǎng)絡(luò)平臺建立中，虛擬實驗室是重要的組成部分，其是對傳統(tǒng)教學(xué)的改革和創(chuàng)新，增加了師生間的互動，通過教師在線答疑的版塊，使得教師和學(xué)生能夠在網(wǎng)絡(luò)平臺上進行自由的討論。同時為了更加符合學(xué)生的興趣和愛好，還可以在網(wǎng)絡(luò)平臺的建設(shè)中增加一些微博、BBS以及微信等社交網(wǎng)絡(luò)元素[1]。
2.2建立快速獲取網(wǎng)絡(luò)信息通道
在高分子化學(xué)與物理實驗教學(xué)中，網(wǎng)絡(luò)信息的獲取速度更快，同時便捷性也比較強，與傳統(tǒng)的紙筆方式相比具有更大的優(yōu)勢。比如在教學(xué)內(nèi)容信息的傳遞過程中，如果學(xué)生只通過筆記的形式來整理學(xué)習(xí)資料，那么會消耗很多的時間，而且在抄寫的過程中也容易由于人為抄寫的錯誤造成一些數(shù)據(jù)的失真，使得實驗受到影響。而網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺中的二維碼能夠有效的解決筆記抄寫的問題。以“甲基丙烯酸甲酯的懸浮聚合”實驗為例，學(xué)生需要通過實驗了解該物質(zhì)的性質(zhì)以及提純方式等，而要想獲取這些知識，學(xué)生的途徑有很多，包括查閱紙質(zhì)資料、通過網(wǎng)絡(luò)搜索引擎查找以及二維碼等。其中最為便捷的為二維碼，學(xué)生通過智能手機等便攜網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備就能夠快速的鏈接到網(wǎng)絡(luò)地址，并獲得甲基丙溴酸甲酯的相關(guān)信息。
2.3虛擬實驗室的構(gòu)建
虛擬實驗室能夠?qū)ΜF(xiàn)實中無法實施的實驗教學(xué)進行有效的彌補，同時也能夠有效的節(jié)省教學(xué)的時間和成本，防止現(xiàn)實試驗中對一些比較貴重的實驗器材和設(shè)備造成損壞。隨著科技的發(fā)展，可以利用仿真模擬技術(shù)使學(xué)生感受到真實的實驗場景。同時虛擬實驗室還能能夠創(chuàng)建一些無法真實操作的實驗內(nèi)容，比如高分子鏈的螺旋結(jié)構(gòu)，如果只憑教師的講解，學(xué)生很難理解，而通過虛擬實驗室的構(gòu)建，就能夠為學(xué)生們更加直觀的展示高分子長鏈，進而使學(xué)生觀察到全同立構(gòu)聚丙烯長鏈的螺旋結(jié)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)角度以及末端的變化等。但是值得注意的是，虛擬實驗室雖然能夠提供真實實驗室的場景，但是與學(xué)生的親手實驗間還是存在很大差別的，而實驗的目的是為了使學(xué)生通過實驗發(fā)現(xiàn)問題、分析問題以及解決問題，所以高分子化學(xué)與物理實驗網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的構(gòu)建中，還需要注重學(xué)生的動手能力培養(yǎng)，否則一味的追求仿真和模擬是無法突出實踐教學(xué)效果的[2]。
2.4注重Web2.0的應(yīng)用
高分子化學(xué)與物理實驗網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的構(gòu)建并不是將傳統(tǒng)的素材用網(wǎng)絡(luò)表現(xiàn)出來，或者各種素材的堆積，而是要能夠利用新時代的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)提升學(xué)生的能動性。當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)不再是新鮮的事物，因此需要在網(wǎng)絡(luò)平臺上增加一些創(chuàng)新型的元素才能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。Web2.0技術(shù)能夠?qū)倏迫珪⑸缃痪W(wǎng)絡(luò)以及博客、微博等鏈接到平臺，從而提升平臺的點擊率。同時通過在平臺上添加校內(nèi)訪問數(shù)據(jù)庫比如萬方、知網(wǎng)等，為學(xué)生提供更多的實驗資源和參考依據(jù)，進而使得高分子化學(xué)與物理實驗更加科學(xué)。
3結(jié)語
綜上所述，高分子化學(xué)與物理實驗教學(xué)在傳統(tǒng)的教學(xué)模式中存在很多的弊端，一方面由于傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式陳舊不符合當(dāng)代的教學(xué)理念。另一方面為在一些實驗中由于場地、設(shè)備或者實驗自身的限制無法真實的開展。這種情況會影響學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，而通過實驗網(wǎng)絡(luò)平臺的構(gòu)建，則能夠?qū)崿F(xiàn)對傳統(tǒng)實驗教學(xué)不足的彌補，提升高分子化學(xué)與物理實驗教學(xué)的效率。
參考文獻：
高分子化學(xué)是一門實用性和實驗性都很強的學(xué)科,是化學(xué)、化工、材料等專業(yè)必須修讀的基礎(chǔ)課程,與原有的四大化學(xué)并列,成為第五大化學(xué)。高分子材料已深入到人類生活和生產(chǎn)的每個角落。
高分子化學(xué)教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn),在實驗內(nèi)容等方面存在一定的局限性和不足之處,其完善需要經(jīng)歷一個不斷實踐和更新論證的過程。將高分子實驗課中聚合物的分子設(shè)計、合成、加工和測試等實驗內(nèi)容有機結(jié)合,組成一門高分子科學(xué)實驗課程,是高分子教學(xué)改革的必然趨勢。
一、高分子設(shè)計實驗課開設(shè)的必要性
廊坊師范學(xué)院化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院材料化學(xué)專業(yè)的高分子化學(xué)實驗于2008年開設(shè)以來,由本專業(yè)教師在部分科研成果及其他院校高分子化學(xué)專業(yè)實驗教學(xué)資料和經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,對設(shè)計實驗的內(nèi)容進行了設(shè)定。高分子設(shè)計實驗的開設(shè),為學(xué)生專業(yè)實驗技能的培訓(xùn)、動手能力的培養(yǎng)以及思維創(chuàng)造力的提高等方面起到了積極的促進作用。
設(shè)計性實驗是指給定實驗?zāi)康摹⒁蠛蛯嶒灄l件,由學(xué)生自行設(shè)計實驗方案,并加以實現(xiàn)的實驗。設(shè)計性實驗有利于培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力,提高學(xué)生探索新問題的興趣、研究問題的綜合能力。開設(shè)設(shè)計性實驗時,要注意緊緊圍繞學(xué)生的綜合能力、初步設(shè)計能力及創(chuàng)新意識培養(yǎng)這一目標(biāo),注意與課程設(shè)計、課外科技活動、集中的綜合訓(xùn)練相結(jié)合。
傳統(tǒng)實驗在與理論教學(xué)的配合上,是教師根據(jù)教學(xué)的一般規(guī)律或?qū)嶒瀮?nèi)容安排的,而不是學(xué)生根據(jù)各自學(xué)習(xí)中的需要或進一步探索的興趣所確定的,無法體現(xiàn)個性的發(fā)展。驗證性實驗一般是前人做過的,經(jīng)過精簡提煉,專門為教學(xué)而設(shè)計的實驗,實驗沒有次要的實驗現(xiàn)象的干擾,這對學(xué)生今后從事科學(xué)研究和對新事物的探索非常不利。在高校中開設(shè)設(shè)計性實驗,營造培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維能力的環(huán)境是非常必要的,有利于提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力。
二、注意培養(yǎng)綠色環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展意識
1.綠色化學(xué)的核心內(nèi)容
綠色化學(xué)又稱環(huán)境無害化學(xué)或環(huán)境友好化學(xué),是指設(shè)計和生產(chǎn)中,使用沒有或者盡可能小的產(chǎn)生環(huán)境副作用的化學(xué)品。綠色化學(xué)的核心內(nèi)容主要體現(xiàn)在:第一是減量,即減少三廢排放;第二是重復(fù)使用,如催化劑、載體等;第三是回收,可以有效地實現(xiàn)省資源、少污染、減成本的要求;第四是再生,是節(jié)省資源、能源,減少污染的有效途徑;第五是拒用,如不用有毒副作用及污染嚴(yán)重的原料,這是杜絕污染的最根本方法。
開發(fā)新型的、可生物降解的高分子材料,解決“白色污染”問題;以及充分應(yīng)用可再生資源,即:采用可再生資源做化學(xué)化工原料,是綠色化學(xué)的重要任務(wù)和方向。眾所周知,“白色污染”是當(dāng)今社會的一大公害,塑料作為合成高分子材料,具有性能多樣、用途廣泛和價格優(yōu)廉的優(yōu)點,已成為人類生產(chǎn)和生活中不可缺少的一種材料。然而,廢棄塑料造成很大的環(huán)境污染。在實驗教學(xué)中,應(yīng)注重強調(diào)高分子材料的環(huán)境同化,高分子材料的循環(huán)和再生技術(shù),探索高分子材料與生態(tài)環(huán)境的相互影響,實現(xiàn)高分子材料與生態(tài)環(huán)境的和諧等內(nèi)容。
2.綠色化學(xué)的重要指標(biāo)
綠色化學(xué)的一個重要指標(biāo)是原子利用率,其定義為:期望產(chǎn)品的摩爾質(zhì)量占化學(xué)方程式中按計量所得物質(zhì)的摩爾質(zhì)量的比值。高分子材料的制備包括單體的合成,聚合物的合成及聚合物的加工,前兩步都有一個原子利用率的問題。要實現(xiàn)綠色化,只有在合成中提高原子利用率,才會真正減少廢物的生成。
綠色化學(xué)的理想是指:不使用有毒有害的物質(zhì),不產(chǎn)生有毒有害的廢棄物,不使用對環(huán)境有害的落后化學(xué)工藝。其目的是把現(xiàn)有的化學(xué)和化工生產(chǎn)的技術(shù)路線從“先污染,后治理”改為“從源頭上根除污染”。
3.開設(shè)小量、半微量實驗
有關(guān)綠色化學(xué)的教育才剛剛起步,國內(nèi)大多數(shù)學(xué)校尚未涉足。現(xiàn)有的化學(xué)實驗課程的教學(xué)內(nèi)容難以體現(xiàn)綠色化學(xué)思想,不少實驗仍大量使用有毒有害藥品,產(chǎn)生大量的“三廢”,對微型化學(xué)實驗研究推廣不夠。
傳統(tǒng)的常量實驗藥品用量大,導(dǎo)致教學(xué)經(jīng)費投入大、資源利用率低、環(huán)境污染嚴(yán)重等。可以在某些實驗開設(shè)小量、半微量實驗。這些小量、半微量實驗對學(xué)生實驗技能、實驗的準(zhǔn)確性和精密度等都提出了更高的要求。
綠色環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展已成為企業(yè)生產(chǎn)和發(fā)展必須考慮的因素。在設(shè)計專業(yè)實驗時,盡可能地采用專業(yè)、簡單高效的實驗路線,教師在講授時將其他生產(chǎn)過程和工藝進行對比,強調(diào)整個實驗過程的經(jīng)濟性和環(huán)保效益,讓學(xué)生充分體會到增強環(huán)保意識和可持續(xù)發(fā)展對社會經(jīng)濟發(fā)展的重要性。通過給學(xué)生灌輸環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的理念,為學(xué)生今后生產(chǎn)設(shè)計和研究開發(fā)等工作提供一個基本的思想準(zhǔn)則。
三、將科研與實驗教學(xué)結(jié)合起來,開發(fā)應(yīng)用型實驗
1.將廢舊高分子的綜合利用作為設(shè)計實驗內(nèi)容
高分子化學(xué)是一門應(yīng)用性很強的化學(xué)基礎(chǔ)學(xué)科,是材料化學(xué)專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課,對于材料化學(xué)專業(yè)的學(xué)生,學(xué)習(xí)高分子化學(xué)不僅要全面掌握高分子化學(xué)的理論知識,更重要的是要學(xué)會高分子的實驗方法以及在實際中的應(yīng)用。我們從廢舊高分子的綜合利用出發(fā),探討科研成果轉(zhuǎn)化為高分子設(shè)計實驗的研究與實踐。
廢舊高分子材料的綜合利用是綠色化學(xué)的重要組成部分,它將對減少環(huán)境污染具有重要的實際意義,同時又能獲得有價值的工業(yè)原料,對能源的再利用具有一定的意義。在我們的教學(xué)實踐中,在已經(jīng)具備的課題組成員大量前期科研成果基礎(chǔ)上,對廢舊聚苯乙烯、廢舊有機玻璃、廢舊聚氨酯和聚酯進行再利用研究。設(shè)計實驗的內(nèi)容包括對控制反應(yīng)的幾個因素:升溫速度、溫度、催化劑種類與用量、反應(yīng)時間等進行優(yōu)選。這類設(shè)計實驗的開設(shè)使學(xué)生對綠色化學(xué)的概念有一個深入理解,使學(xué)生增強環(huán)保意識、掌握廢舊高分子材料的綜合利用方法,對從實際出發(fā)鍛煉自身科研能力有重要意義。
在高分子實驗教學(xué)中,適時引入“降解”這一高分子學(xué)科中的重要概念,并適當(dāng)介紹高分子降解中的一些問題,如生物、光、輻射、熱、機械及化學(xué)等因素引起的降解規(guī)律,并介紹相關(guān)高分子的設(shè)計方法。也就是讓學(xué)生正面理解“聚合”的同時,也從反面理解了“降解與解聚”,這樣就形成了一個完整的教學(xué)體系。
2.將天然可降解高分子作為設(shè)計實驗內(nèi)容
目前對付“白色污染”的方法一般是以填埋和焚燒為主,還有再生利用。再生利用的費用較高,難以推廣,最好的方法是開發(fā)能夠降解的環(huán)境友好材料。這種材料能夠在環(huán)境條件下分解成能納入自然生態(tài)循環(huán)的小分子物質(zhì)。現(xiàn)在一般以淀粉、纖維素、甲殼素、殼聚糖等天然多糖為原料,采用共混或接枝等方法得到聚合物(如塑料),這類制品可以生物降解,最終轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水,納入生態(tài)良性循環(huán)。
高分子設(shè)計實驗中可以開發(fā)一些能聯(lián)系實際生活的應(yīng)用型實驗,將教師的科研工作與實驗教學(xué)緊密聯(lián)系起來,體現(xiàn)出高分子科學(xué)實驗的實用價值,能強烈地激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性。
基于此,在高分子設(shè)計實驗中我們增加了“從蝦殼蟹殼制備甲殼素和殼聚糖并用于工業(yè)廢水的凈化”,本設(shè)計實驗是從綠色高分子角度出發(fā),將回收的蝦殼蟹殼經(jīng)水洗、稀酸浸泡、稀堿浸泡等方法先制備甲殼素,然后用堿煮的方法將制得的甲殼素進行脫乙?；?制備出殼聚糖初產(chǎn)品,再用沉淀法進行純化得殼聚糖純品。將殼聚糖純品分別進行脫乙酰度、平均分子量、灰份含量、水份含量的測定。將得到的甲殼素和殼聚糖用于工業(yè)廢水中重金屬離子和有機酸的吸附分離。
四、培養(yǎng)學(xué)生綠色化學(xué)思想和對高分子實驗的興趣
[關(guān)鍵詞]高分子化學(xué)；教學(xué)；實例
高分子化學(xué)課程是高分子材料與化工專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，是研究高分子化合物的合成原理和化學(xué)反應(yīng)的科學(xué)。學(xué)生應(yīng)具備一定的無機化學(xué)、有機化學(xué)、物理化學(xué)和概率論與數(shù)理統(tǒng)計知識才能學(xué)好該課程。國內(nèi)高校多采用潘祖仁先生主編的國家級優(yōu)秀教材高分子化學(xué)[1-2]，對這門課的掌握程度，影響后續(xù)課程的學(xué)習(xí)。因此學(xué)生一般比較重視[3]。但對于初學(xué)者來說，認為該課程的內(nèi)容較多，比較分散，系統(tǒng)性不強，有些知識點理解不透。
1高分子化學(xué)的課程特點
高分子化學(xué)主要介紹高分子的合成原理及高分子的化學(xué)反應(yīng)，合成原理以聚合反應(yīng)動力學(xué)為主線，衍生到聚合速率和分子量，而這二個指標(biāo)正是工業(yè)生產(chǎn)控制的主要工藝參數(shù)，再通過聚合理論方程，討論溫度、介質(zhì)、單體、引發(fā)劑等對聚合的影響。對于連鎖聚合，每一種聚合機理都有特殊的引發(fā)體系，因此引發(fā)劑或引發(fā)體系也是高分子化學(xué)的重點內(nèi)容之一。最后一章，聚合物的化學(xué)反應(yīng)，主要介紹聚合物化學(xué)反應(yīng)特征、聚合物的基團反應(yīng)及接枝、擴鏈、交聯(lián)、降解和老化，提出促使降解或防止老化的途徑。有學(xué)者總結(jié)高分子化學(xué)課程有“五多”的特點，即內(nèi)容多、概念多、頭緒多、關(guān)系多和數(shù)學(xué)推導(dǎo)多[4]。該課程專業(yè)理論性強，概念復(fù)雜，抽象難懂，一定程度上影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣[5]。
2課程知識點淺析
該課程序論中，除了介紹高分子化合物的基本概念、命名、發(fā)展歷程及結(jié)構(gòu)方面的基本知識外，重點介紹分子量。高分子的分子量大且具有一定的分布是高分子化合物的主要特點，其作為材料的力學(xué)性能主要由分子量及其分布決定。該部分內(nèi)容介紹，需使學(xué)生明白高分子的分子量與小分子的相對分子質(zhì)量的區(qū)別?？s合和逐步聚合反應(yīng)中，首先通過二種雙官能團單體參與的線形縮聚過程示例，第一步反應(yīng)，得到二聚體，第二步反應(yīng)可以得到三聚體、四聚體，此時體系中含有一、二、三、四聚體的分子，第三步聚合，體系中可能含有八、七、六、五、四等聚體，假若反應(yīng)就此終結(jié)，體系中產(chǎn)物的聚合度不同，由此使同學(xué)們很容易理解聚合反應(yīng)得到的產(chǎn)物即聚合物，分子量存在一定的分布。同時自然引入官能團等活性概念，才能從紛亂的聚合反應(yīng)中抽取出本質(zhì)特征，用一個速率常數(shù)描述同種官能團的反應(yīng)特征。在課程體系中，活性中心等活性概念是高分子化學(xué)的基本思想，因此要借助實驗數(shù)據(jù)進行例證，分子碰撞理論進行闡釋。還需要明晰N0和N的含義。有二個相同的羥基，肯定體系中存在另一個分子含有二個羧基，因此平均每個分子鏈含有一種基團；對于均縮聚，更是如此。這點一定讓同學(xué)理解，因為后面的理論方程推導(dǎo)要不斷用到。另外，反應(yīng)程度p是一個非常重要的概念和度量，定義為參與反應(yīng)的基團數(shù)(N0－N)占起始基團數(shù)N0的分數(shù)[2]，代表某種基團的轉(zhuǎn)化率，反映了聚合反應(yīng)的反應(yīng)進程。縮聚反應(yīng)中產(chǎn)物分子量分布，F(xiàn)lory利用統(tǒng)計法，根據(jù)等活性概念假設(shè)，以雙官能團單體均縮聚為例，形成x-聚體每個鍵的成鍵幾率為p，分子末端一個不成鍵幾率為(1-p)，推導(dǎo)了線形縮聚的分子量分布關(guān)系[2]。實質(zhì)上，每一個鍵的成鍵幾率不同，按照反應(yīng)程度概念，應(yīng)該是隨著聚合度增大，p增大，為了處理簡便，等同化，根據(jù)乘法原理，即得x-聚體的數(shù)量分布函數(shù)。后面自由基聚合、共聚合、離子聚合和配位聚合，都屬于連鎖或鏈?zhǔn)骄酆蠙C理，聚合一般都包含鏈引發(fā)、鏈增長、鏈終止和鏈轉(zhuǎn)移幾個基元反應(yīng)。首先，要有活性中心的形成，進行鏈引發(fā)反應(yīng)；正是根據(jù)其活性中心的不同，將其分為以上自由基聚合、離子聚合等。
有關(guān)其機理及分子結(jié)構(gòu)的形成，與有機化學(xué)中的空間位阻效應(yīng)、共軛效應(yīng)有關(guān)。聚合動力學(xué)與物理化學(xué)知識有關(guān)，需要同學(xué)學(xué)前不妨復(fù)習(xí)下以前學(xué)過的有關(guān)內(nèi)容。對于自由基聚合，介紹其英文詞匯為Radical，含有“激進、活潑”之意，故可以作為活性中心，故教材中一般用R•表示，黑點代表單電子。聚合物中單元結(jié)構(gòu)主要在鏈增長階段完成，故鏈增長過程直接影響聚合物分子結(jié)構(gòu)。①鍵接結(jié)構(gòu)。增長過程中，結(jié)構(gòu)單元間的連接存在“頭—尾”、“頭—頭”(或“尾—尾”)兩種可能形式，一般以頭－尾結(jié)構(gòu)為主。原因是以尾－尾連接，活化能大。列舉生活中的實例，如小轎車、“和諧號”動車車頭，都采用流線型，頭部體積較小，阻力較小。微觀上的化學(xué)反應(yīng)也遵循同樣道理。②立體構(gòu)型。自由基上C為SP2雜化，與單體作用時既可從上方也可從下方進行作用，自由基聚合物分子鏈上取代基在空間的排布是無規(guī)的，但從空間位阻考慮，無規(guī)結(jié)構(gòu)中，間同結(jié)構(gòu)略占優(yōu)勢。③幾何構(gòu)型。雙烯類單體，還存在幾何異構(gòu)，傾向于形成反式結(jié)構(gòu)，都可以根據(jù)空間位阻進行解釋。這樣同學(xué)就容易理解高分子結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的特性。另外自由基聚合的引發(fā)效率，主要是①誘導(dǎo)分解。誘導(dǎo)分解實際上是自由基向引發(fā)劑的轉(zhuǎn)移反應(yīng)，也就是說，自由基誘使引發(fā)劑分解，消耗掉引發(fā)劑，作無用功，故使引發(fā)效率降低。②籠蔽效應(yīng)，主要指溶液聚合中，引發(fā)劑分子處于溶劑的包圍中而不能發(fā)揮作用，可以想象，引發(fā)劑分子周圍存在一層層的溶劑分子和單體分子相隔的球形包圍圈(好像籠子一樣)，初級自由基遇到單體，直接作用，形成單體自由基，若遇到溶劑分子，不能作用，被彈回，有可能與下一個初級自由基結(jié)合，甚至與溶劑分子結(jié)合，使引發(fā)劑分子白白消耗，引發(fā)效率降低，稱為籠蔽效應(yīng)。由此派生出單體的活性與濃度、體系粘度和引發(fā)劑濃度，都影響引發(fā)效率，使同學(xué)將知識學(xué)通、學(xué)活。自由基共聚合中，關(guān)于鏈自由基的活性，一般認為帶有共軛取代基的鏈自由基穩(wěn)定，同學(xué)不易理解，以射擊為例，若自由基上存在共軛基團，單電子不再歸屬于某個原子，離域程度大，行蹤不定，這樣用槍瞄準(zhǔn)難度增加。單體相當(dāng)于槍，就不易和它反應(yīng)，故該類自由基活性差。
若鏈自由基帶有非共軛取代基，其單電子位置固定，活動空間小，容易瞄準(zhǔn)擊中，即容易和單體發(fā)生反應(yīng)，該類自由基活性高。烯類單體的離子聚合中，單體適宜于進行陽離子聚合還是陰離子聚合，主要取決于單體的結(jié)構(gòu)，考慮取代基的誘導(dǎo)效應(yīng)和工軛效應(yīng)。帶有π-π共軛體系的單體都能進行陰離子聚合。如果取代基具有吸電子性質(zhì)，更易進行陰離子聚合。因為吸電子基降低雙鍵上電子云密度，有利于陰離子進攻，并使形成的碳陰離子的電子云密度分散而穩(wěn)定。而具有推電子取代基的烯類單體可進行陽離子聚合，因為推電子取代基增大了雙鍵上電子云密度，有利于陽離子進攻，并使形成的碳陽離子的正電性降低而穩(wěn)定。苯乙烯，丁二烯等含有共軛體系的單體，由于其π電子云的流動性強，易誘導(dǎo)極化，能進行陽離子、陰離子或自由基聚合。陰離子的活性聚合在理論上和實際應(yīng)用中具有重要意義，要讓學(xué)生明白活性聚合的原因、應(yīng)用價值。配位聚合，要重新復(fù)習(xí)下無機化學(xué)中的配合物知識，其引發(fā)體系中，過渡金屬為中心原子，它提供空軌道，烯類單體作為配體在空軌道上活化、按照一定的方向或方式進行配位、插入到增長鏈中，因此所得產(chǎn)物立構(gòu)規(guī)整度一般較高。聚合物的化學(xué)反應(yīng)，是聚合物改性、擴大聚合物品種的手段之一。接枝、交聯(lián)等使聚合物分子量增大，降解、老化使聚合物分子量降低。用鮮活的實例向同學(xué)介紹，這樣學(xué)生學(xué)習(xí)時不覺得生硬，便于接受。
3結(jié)語
作為一名高校教師，能夠?qū)?fù)雜的原理講解得淺顯易懂，抽象的理論能夠結(jié)合現(xiàn)實生活具體化、簡單化，語言生動，課堂氣氛活躍，學(xué)生對所講內(nèi)容有強烈的興趣，這門課程的授課質(zhì)量才有保證。
參考文獻
[1]王小龍，何乃普，王九思．《高分子化學(xué)》教學(xué)中有機化學(xué)知識的有效利用探索[J]．高分子通報，2009(11)：62-65．
[2]潘祖仁．高分子化學(xué)(第五版)[M]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2011．
[3]王國建．《高分子化學(xué)》課程教學(xué)體會點滴[J]．高分子通報，2012(11)：97-100．
高分子化學(xué)和高分子物理是高分子科學(xué)相關(guān)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課。在專業(yè)課程設(shè)計中，一般兩門課程獨立設(shè)置，其中各占有48到72學(xué)時不等。我校的生物功能材料專業(yè)開設(shè)了高分子方面的課程，其中高分子化學(xué)與物理是該專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課。根據(jù)該專業(yè)特點，生物功能材料涉及領(lǐng)域較廣，從無機陶瓷材料到有機高分子材料都有涉及。該專業(yè)學(xué)生只需掌握有關(guān)高分子化學(xué)和高分子物理的基本理論知識和應(yīng)用技能，因此我們開設(shè)了高分子化學(xué)與物理課程，所設(shè)學(xué)時為56學(xué)時，開設(shè)時間安排在二年級下學(xué)期，為三年級開設(shè)《高分子材料化學(xué)》等課程打下一定基礎(chǔ)。該課程內(nèi)容涉及高分子材料的合成與實施方法，高分子材料的結(jié)構(gòu)、性能、成型加工及其應(yīng)用，是一門多學(xué)科交叉、實用性很強的學(xué)科。根據(jù)該課程具有涵蓋內(nèi)容廣，物理化學(xué)和有機化學(xué)知識運用較多等特點，這樣有限的課時設(shè)置就給授課帶來了一定困難，導(dǎo)致學(xué)生在理解和應(yīng)用本課程知識方面具有一定難度。另外，我校該專業(yè)物理化學(xué)課程設(shè)置在二年級下學(xué)期和三年級上學(xué)期，其中物理化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)部分講授時間較晚，這也給高分子化學(xué)與物理的授課帶來了一定困難。那么如何在有限的學(xué)時內(nèi)系統(tǒng)地講授高分子學(xué)科基礎(chǔ)知識，是本文需要重點探討的問題。
1.選擇教材，合理安排教學(xué)內(nèi)容
受授課學(xué)時的限制，我們選用的教材是化學(xué)工業(yè)出版社出版的《高分子化學(xué)與物理基礎(chǔ)》，由魏無際等主編。該教材系統(tǒng)地闡述高分子化學(xué)與物理的基本概念、基本知識、基本原理和基本測試方法，教材內(nèi)容全面，難度適中，比較適合生物功能材料專業(yè)的教學(xué)要求。針對課時較少的現(xiàn)狀，我們對教學(xué)內(nèi)容進行了合理安排。對于高分子化學(xué)部分，重點講解高分子的基礎(chǔ)概念、縮聚和逐步聚合、自由基聚合、聚合方法、陰離子聚合等內(nèi)容，自由基共聚合、陽離子聚合、配位聚合等可較簡單講解，聚合物的化學(xué)反應(yīng)章節(jié)主要由學(xué)生自學(xué)。這樣既保證了學(xué)生能夠掌握高分子化學(xué)的基本概念及反應(yīng)，又沒有因為課程過難給學(xué)生造成學(xué)習(xí)困難。對課程中的某些內(nèi)容，例如聚合動力學(xué)的推導(dǎo)，在物理化學(xué)中化學(xué)動力學(xué)部分還沒講解的情況下，我們在教學(xué)中不要求學(xué)生記住所有推導(dǎo)和公式，僅提出聚合動力學(xué)基本知識，引導(dǎo)學(xué)生自己進行動力學(xué)推導(dǎo)。對于高分子物理部分，我們重點講解高分子的結(jié)構(gòu)、高分子的分子運動、力學(xué)狀態(tài)及其轉(zhuǎn)變，簡單講解高分子固體的基本力學(xué)性質(zhì)、高分子溶液的基本性質(zhì)章節(jié)，對高分子電學(xué)、熱學(xué)和光學(xué)的基本性質(zhì)章節(jié)主要由學(xué)生自學(xué)。這樣課程的安排，重點講解能夠加強學(xué)生對高分子學(xué)科基本知識的掌握；簡單講解能夠擴大學(xué)生的知識面、引導(dǎo)有科研需求的學(xué)生課下加強該部分內(nèi)容的掌握；自學(xué)部分主要為了深化學(xué)生對高分子學(xué)科知識的理解。重點講解、簡單講解與學(xué)生自學(xué)相結(jié)合的教學(xué)方法，突出了本課程重點、拓寬了學(xué)生知識面，克服了高分子學(xué)科教學(xué)中內(nèi)容多、概念多、數(shù)學(xué)推導(dǎo)多等難于克服的難點。
2.理論聯(lián)系實際，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
高分子化合物廣泛存在于日常生活中，如穿著用的化學(xué)纖維、自然界存在的棉、麻、絲綢等，食品行業(yè)中的蛋白質(zhì)、淀粉、纖維素，建筑行業(yè)中用的涂料、各種高分子管材、膠黏劑、有機玻璃，行駛工具中應(yīng)用的橡膠、工程塑料、增強纖維等。高分子科學(xué)在人們的日常衣、食、住、行中發(fā)揮著極其重要的作用，其是一門應(yīng)用基礎(chǔ)型的學(xué)科。高分子化學(xué)與物理的教學(xué)，單純的講解很難引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，教學(xué)效果不顯著。為提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，我們在講解基本知識的同時，注重理論和實際相結(jié)合，列舉了大量實例。例如講解縮聚反應(yīng)時，對滌綸、尼龍等一些重要的縮聚物的生產(chǎn)原理進行了重點講解，對聚乳酸生物材料進行了系列概述，包括其生產(chǎn)方法、原理和應(yīng)用等；自由基共聚合部分，講到聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS樹脂）、丁苯橡膠（SBR橡膠）等一些著名共聚物和常見聚烯烴產(chǎn)品及它們的制備原理、主要性能和用途。其中舉例聚四氟乙烯（PTFE）用于流量泵、反應(yīng)釜內(nèi)襯和攪拌棒外面涂層，聚氯乙烯（PVC）用于各種集成吊頂和各種垃圾袋等。在高分子發(fā)展史中，講授諾貝爾獎成果和獲得者的發(fā)明典故，例如電高分子的發(fā)現(xiàn)、齊格勒-納塔催化劑的發(fā)展，以增強課堂的趣味性；講述了第二次世界大戰(zhàn)期間高分子的發(fā)展典故。此外，讓學(xué)生翻看塑料水杯的材質(zhì)、衣服標(biāo)簽讓學(xué)生認識各種標(biāo)志上一些材質(zhì)的名稱，指出我們的水杯、服裝由哪些合成高分子構(gòu)成，并討論目前常用的化學(xué)纖維名稱和聚合原理；通過舉例講解方式，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)興趣。
3.多媒體與板書教學(xué)方法相結(jié)合，提高教學(xué)質(zhì)量
高分子化學(xué)與物理基礎(chǔ)課程知識面廣，其涵蓋了高分子化學(xué)、高分子物理、高分子加工等方面內(nèi)容。該課程教學(xué)信息量大、理論性強，學(xué)生理解相對比較困難。因此，我們在教學(xué)過程中注意多種教學(xué)形式相結(jié)合，提高教學(xué)質(zhì)量。課堂主要采用多媒體教學(xué)方式，同時輔以板書講解，取得了不錯的教學(xué)效果。利用多媒體教學(xué)方法既能夠?qū)⒗碚摰闹R直觀體現(xiàn)出來，又能夠?qū)㈦y于理解的教學(xué)內(nèi)容形象地展示出來，這樣可以使學(xué)生更容易理解所學(xué)內(nèi)容。例如，在講解配位聚合時，利用動畫演示雙金屬活性中心機理和單金屬活性中心機理中單體分子的插入過程與鏈增長過程；自由基聚合實施方法中，利用制作動畫模擬懸浮聚合和乳液聚合過程中單體的分散過程，高分子物理中拉伸對高分子結(jié)晶形態(tài)的影響、動態(tài)黏彈性模型，等等。通過多媒體的運用，可以使抽象的教學(xué)內(nèi)容具體化，有效提高學(xué)生學(xué)習(xí)的趣味性。多媒體課件也會存在一些缺陷，比如講課節(jié)奏過快，學(xué)生難以吸收；教師過于關(guān)注幻燈片屏幕，減少了和學(xué)生的交流互動，等等。在實際教學(xué)過程中，還應(yīng)注意和板書的有效結(jié)合，對重點知識內(nèi)容采用板書的形式進行講解，取得了不錯的效果。
4.網(wǎng)絡(luò)教學(xué)方法的運用
針對多媒體教學(xué)存在講課節(jié)奏過快，學(xué)生難以吸收等缺陷和板書教學(xué)進度緩慢等特點，對重要章節(jié)，我們采取課堂與課下網(wǎng)絡(luò)教學(xué)相配合的方法。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)在原來多媒體教學(xué)基礎(chǔ)上，對教學(xué)過程和教學(xué)內(nèi)容提供了全面支持。目前學(xué)校構(gòu)建了一個比較完整的網(wǎng)上教學(xué)支撐環(huán)境，提供多媒體錄播室進行教學(xué)視頻的錄制，最后把課件與錄制視頻統(tǒng)一上傳到網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)有許多傳統(tǒng)學(xué)習(xí)方法無可比擬的優(yōu)點，例如學(xué)生學(xué)習(xí)自主性增強，真正發(fā)揮學(xué)習(xí)的主觀能動性，學(xué)生學(xué)習(xí)在時間和空間上少了許多限制，學(xué)習(xí)的探究性更加深入。另外，網(wǎng)絡(luò)背景下學(xué)生在獲取不同的資源時可以進行比較，相互之間取長補短，知識面更廣。隨著現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，學(xué)生可以在宿舍、教室和學(xué)校多媒體教室通過網(wǎng)絡(luò)對課堂內(nèi)容進行學(xué)習(xí)。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)方法的運用，大大彌補了課堂多媒體課件存在一些不足，大大提高了教學(xué)效率。
5.開展互動式教學(xué)，發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性
教學(xué)是教師和學(xué)生的共同行為，學(xué)生是課堂的主體，教師是學(xué)生學(xué)習(xí)知識的引導(dǎo)者。目前高校教學(xué)方式偏重以教師“教”為主，忽視了學(xué)生“學(xué)習(xí)”的主動性，學(xué)生始終處于“被動學(xué)習(xí)”地位。這樣的“被動學(xué)習(xí)”，導(dǎo)致學(xué)生具有學(xué)習(xí)壓力大、心理負擔(dān)重等特點。針對這一現(xiàn)狀，我們采取課堂互動的教學(xué)方式，包括師生提問、討論和學(xué)生上講臺相結(jié)合的方式進行教學(xué)活動，取得了一定效果。比如在下課前教師先提出下一節(jié)課的預(yù)習(xí)內(nèi)容，提出一些討論問題，例如在講述縮聚反應(yīng)時，提出不同聚合時間獲得聚合物分子量是否相同、什么樣的單體能夠發(fā)生縮聚反應(yīng)、什么樣的單體能夠獲得支化的高分子等問題。讓學(xué)生通過查閱資料，自己尋找答案，并在下次課堂上讓學(xué)生進行討論，然后教師補充。這樣既提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)思考能力，又增強了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，提高了學(xué)習(xí)興趣。另外，我校為農(nóng)業(yè)院校，雖然學(xué)習(xí)《高分子化學(xué)與物理課程基礎(chǔ)》課程的學(xué)生是非農(nóng)業(yè)專業(yè)，但是部分學(xué)生畢業(yè)后或許從事涉農(nóng)相關(guān)服務(wù)業(yè)?？紤]到此種情況，我們在授課內(nèi)容安排上，對目前農(nóng)業(yè)應(yīng)用的高分子材料和高分子在農(nóng)業(yè)方面的潛在應(yīng)用進行了討論，給他們提供了創(chuàng)造性思維。比如在講自由基聚合章節(jié)時，我們就對強吸水樹脂的制備現(xiàn)狀和發(fā)展前景，主要針對其在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用進行了講述，對高分子薄膜在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用及帶來的“白色污染”與應(yīng)對措施進行了討論。通過這樣的討論，我們鍛煉了學(xué)生分析思考問題的能力，這為學(xué)生工作與科學(xué)研究的創(chuàng)新思維形成打下了基礎(chǔ)，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)興趣，加深了對本課程的理解。
6.結(jié)語
通過對本校生物功能材料專業(yè)《高分子化學(xué)與物理基礎(chǔ)》課程教學(xué)中的一些課程設(shè)計特點、面臨的問題及目前采取的措施進行了總結(jié)?！陡叻肿踊瘜W(xué)與物理基礎(chǔ)》雖然是一門專業(yè)基礎(chǔ)課，但其理論性強、概念抽象難懂，如何讓學(xué)生在掌握該課程基本理論的同時，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新意識，是教學(xué)工作中需要不斷探索的問題。我們將在總結(jié)已有教學(xué)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，繼續(xù)對本課程教學(xué)方法的改善與創(chuàng)新進行探索，以提高該課程的教學(xué)質(zhì)量。
參考文獻：
[1]魏無際，俞強，崔益華.高分子化學(xué)與物理基礎(chǔ)（第二版）.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2011.
中圖分類號：G642.0 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-9324（2012）05-0024-02
高分子化學(xué)是嘉興學(xué)院材料與紡織工程學(xué)院高分子材料科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生的核心基礎(chǔ)課程，它是以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)。通過實驗課的教學(xué)，不僅能加深學(xué)生對理論知識的理解，培養(yǎng)學(xué)生熟練的實驗操作，還可通過安裝實驗裝置、觀察和記錄實驗現(xiàn)象，培養(yǎng)學(xué)生動手能力，進而分析現(xiàn)象、解決問題，最終提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力。由于本專業(yè)設(shè)立僅有5年時間，高分子化學(xué)專業(yè)課程的開設(shè)也只有短短的3個學(xué)年，由于教學(xué)經(jīng)驗有限及實驗室建設(shè)的延遲，所開設(shè)的實驗一般都是一些典型的驗證性實驗（如甲基丙烯酸甲酯的本體聚合、醋酸乙烯酯的乳液聚合等），學(xué)生往往不用動腦思考，只要按照標(biāo)準(zhǔn)步驟動手完成實驗即可?；A(chǔ)性的實驗可以培養(yǎng)學(xué)生基本的實驗技能和熟悉實驗儀器的操作，但是，往往難以培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力，更不利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)及學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣的提高。等到學(xué)生到大四做畢業(yè)論文時，問題也暴露出來：缺乏思考問題、解決問題的能力，實驗意識沒體現(xiàn)出來。經(jīng)初步調(diào)研論證，結(jié)合本校實際情況，我們確定選擇即將開展高分子化學(xué)實驗課程的高材09、10級學(xué)生作為這次實踐教學(xué)改革的試點，有計劃、有步驟地進行高分子化學(xué)實驗教學(xué)模式的改革探索與實踐。
一、讓學(xué)生參與實驗前的準(zhǔn)備工作，珍惜實驗教學(xué)，提高學(xué)生動手能力
實驗前期準(zhǔn)備工作是實驗順利進行的保證。尤其是高分子化學(xué)實驗，在實驗前有大量實驗準(zhǔn)備工作，包括實驗室儀器設(shè)備調(diào)試、檢修工作；所需玻璃器皿的清洗工作，化學(xué)試劑的配制，如單體、引發(fā)劑的精制，溶液的配制等。這些工作都由實驗老師來承擔(dān)，學(xué)生不了解實驗的順利開展凝聚著實驗老師的大量勞動，所以，往往不珍惜實驗過程。在已開展高分子化學(xué)實驗的09級同學(xué)中，我們讓學(xué)生適當(dāng)參與實驗的準(zhǔn)備工作，如玻璃儀器的清洗，做過高分子化學(xué)實驗的人都知道，殘留高分子物質(zhì)的玻璃儀器難以清洗，同學(xué)在清洗玻璃儀器的過程中，既珍惜實驗過程，又能初步了解高分子的性質(zhì)；甲基丙烯酸甲酯單體的蒸餾，在甲基丙烯酸甲酯溶液中往往加入微量的阻聚劑，以避免溶液在儲存、運輸?shù)倪^程中發(fā)生聚合，所以為了縮短實驗時間，提高反應(yīng)效率，實驗前學(xué)生在實驗老師的指導(dǎo)下采用蒸餾的方式對單體進行提純，加深理論課程中關(guān)于阻聚劑的理解。通過參與實驗前的準(zhǔn)備工作，同學(xué)們懂得實驗的成功不僅取決于實驗過程，與實驗前的準(zhǔn)備工作也密不可分，從而更加珍惜實驗教學(xué)過程，珍惜自己的實驗成果。更重要的是，實驗的準(zhǔn)備工作又加深了對理論知識的理解。
二、結(jié)合嘉興學(xué)院高分子材料與工程專業(yè)特點及實際情況，改革優(yōu)化實驗項目，著重培養(yǎng)學(xué)生思考問題、解決問題的能力及團隊精神
高分子化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)。傳統(tǒng)的實驗課程內(nèi)容主要是驗證性實驗。通過無機及分析化學(xué)、有機化學(xué)及物理化學(xué)的基礎(chǔ)實驗，已使學(xué)生掌握了基本儀器設(shè)備的使用和相關(guān)實驗操作。因此，在專業(yè)高分子化學(xué)實驗中，過多地開設(shè)驗證性實驗，不利于學(xué)生思考問題和解決問題能力的培養(yǎng)，不利于創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。因此，必須對高分子化學(xué)實驗項目進行改革，主要包括：①基礎(chǔ)實驗項目的改進，鞏固及培養(yǎng)學(xué)生的基礎(chǔ)理論與操作技能。如聚甲基丙烯酸甲酯的制備，學(xué)生可根據(jù)興趣選擇懸浮聚合或本體聚合，確定實驗所需儀器設(shè)備及藥品。在實驗過程中，不同聚合方法有不同的實驗步驟及注意事項。如，本體聚合分為三階段進行，不同階段溫度不同，關(guān)鍵在于第一階段轉(zhuǎn)化率的控制，避免出現(xiàn)爆聚，反應(yīng)時間相對較長，最終的實驗產(chǎn)品為板材；而懸浮聚合實質(zhì)也是本體聚合，但由于分散介質(zhì)的加入可以很好地進行傳質(zhì)和傳熱，避免爆聚現(xiàn)象的發(fā)生，攪拌速度是控制實驗成敗的關(guān)鍵，聚合時間相對較短，最終的實驗產(chǎn)品為球狀小珠。同學(xué)之間對各自的實驗現(xiàn)象、產(chǎn)品外觀、產(chǎn)品性狀等進行熱烈討論，從而加深對于聚合方法的理解。②強化設(shè)計性、綜合性實驗，培養(yǎng)和提高學(xué)生的綜合素質(zhì)及創(chuàng)新能力。開設(shè)具有工程特色的綜合性實驗項目，如聚醋酸乙烯酯乳液聚合實驗，擴展為一組設(shè)計性、綜合性實驗：從單體精制、引發(fā)劑精制、乳化劑的選擇與用量、到動態(tài)光散射法測定乳膠粒尺寸、穩(wěn)定性的測定，最后在將其配制成乳膠漆，測定涂層性能與乳膠粒尺寸之間的關(guān)系。學(xué)生通過對整個材料制備及使用過程的全程跟蹤，掌握結(jié)構(gòu)、性能與合成之間密切聯(lián)系，充分發(fā)揮學(xué)生的主動性、積極性、創(chuàng)造性，提高學(xué)生的工程能力，有利于引導(dǎo)學(xué)生參加大學(xué)生創(chuàng)新性實驗的科學(xué)研究，培養(yǎng)學(xué)生的工程觀念。③適當(dāng)增加科研性實驗項目，培養(yǎng)學(xué)生的團隊精神，增強對本專業(yè)的了解與熱愛。為進一步激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力及參與科研的積極性，浙江省設(shè)立了大學(xué)生科技創(chuàng)新項目，嘉興學(xué)院每年也設(shè)立大學(xué)生研究訓(xùn)練（SRT）計劃，本專業(yè)大部分09級的學(xué)生都參與到科研性實驗項目研究中。學(xué)生們呈現(xiàn)出前所未有的申報熱情，他們自愿組成實驗小組、每組成員3~5人，分工明確，團結(jié)合作。如作者本人就指導(dǎo)了一項浙江省大學(xué)生科技創(chuàng)新項目的研究，團隊負責(zé)人由08級同學(xué)擔(dān)任，主要成員為09級同學(xué)。項目開展之初，主要由08級同學(xué)設(shè)計并實驗，09級同學(xué)從旁學(xué)習(xí)并輔助完成實驗，項目進行中期，09級同學(xué)已掌握實驗方法與手段，具備獨立完成實驗?zāi)芰Γ?8級同學(xué)的主要精力可放在考研復(fù)習(xí)上面，順利完成新老接替的工作，培養(yǎng)了學(xué)生的團隊精神。同時，學(xué)生更多地接觸到高新技術(shù)和應(yīng)用技術(shù)，開闊思路與視野，增強他們對于本專業(yè)的了解與熱愛。
④增加經(jīng)典驗證性實驗的趣味性，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。很多同學(xué)剛上大學(xué)的時候，嚴(yán)重缺乏對高分子材料科學(xué)與工程專業(yè)的了解，因此對于學(xué)習(xí)沒有興趣，甚至有些學(xué)生想要轉(zhuǎn)專業(yè)。為了培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，我們將一些經(jīng)典的驗證性實驗與我們?nèi)粘Ｉ蠲芮新?lián)系起來，增加實驗的趣味性和實用性。如，制備有機玻璃板前，讓學(xué)生們準(zhǔn)備一些干花、干樹葉或大頭貼，在注模過程中放入其中，等產(chǎn)品成型后，美感十足的玻璃板就制成了，學(xué)生們非常有成就感，同時提高了對于高分子化學(xué)實驗的興趣。
三、完善實驗考核制度，全面反映學(xué)生實驗各環(huán)節(jié)中的表現(xiàn)
我們進一步細化與完善了實驗的考核方式，使學(xué)生在實驗各環(huán)節(jié)中的表現(xiàn)均得到不同程度的體現(xiàn)。以往我們只根據(jù)學(xué)生的實驗報告來評定學(xué)生的實驗成績，學(xué)生在整個實驗過程中的預(yù)習(xí)、實驗裝置的安裝、實驗設(shè)備的清洗、實驗室的清掃等工作都不能得到體現(xiàn)，缺乏客觀、公正、全面的實驗考核機制。因此，我們借鑒比較傳統(tǒng)的有機化學(xué)實驗的考核機制，將實驗成績的評定細化：預(yù)習(xí)報告20分，實驗著裝10分，實驗裝置20分，操作規(guī)范20分，實驗結(jié)果20分，衛(wèi)生情況10分。將實驗成績的評定標(biāo)準(zhǔn)公布給學(xué)生，加強學(xué)生的實驗規(guī)范觀念，從實驗預(yù)習(xí)開始直到實驗結(jié)束清掃實驗室的整個實驗過程都能認真完成，從而改善學(xué)生不注重實驗教學(xué)過程的現(xiàn)象，增加了學(xué)生的主觀能動性。
四、建設(shè)實驗課程網(wǎng)站，有助于學(xué)生的課前預(yù)習(xí)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性
在以往的實驗教學(xué)前，教師要詳細地講解實驗原理、方法、步驟、儀器使用、數(shù)據(jù)記錄、數(shù)據(jù)處理及實驗注意事項等，甚至要把實驗從頭到尾演示一遍，讓學(xué)生看得清清楚楚，學(xué)生完全不用預(yù)習(xí)實驗，也不用思考問題，這樣就造成了學(xué)生對于實驗教學(xué)的忽視。在理論教學(xué)中，多采用先進的多媒體教學(xué)手段，但在嘉興學(xué)院大部分實驗教學(xué)中，還沒有利用多媒體的教學(xué)模式。而多媒體的生動性、可重復(fù)性可以讓學(xué)生直觀感受實驗操作，可以很好地進行實驗的預(yù)習(xí)。因此，我們正逐步建設(shè)高分子化學(xué)實驗課程網(wǎng)站，初步將實驗課的教學(xué)大綱、講義等內(nèi)容放到網(wǎng)站上。編制實驗教學(xué)課件，如實驗過程所涉及的基本儀器、基本操作、基本裝置、注意事項等。實驗課程網(wǎng)站的建成，方便學(xué)生的課前預(yù)習(xí)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性。為了進一步完善課程網(wǎng)站的建設(shè)，我們還擬采用Flash演示等手段，幫助學(xué)生掌握實驗步驟，了解注意事項。目前，實驗課程網(wǎng)絡(luò)的正在逐步建設(shè)與完善中。
參考文獻：
[1]余兆菊.高分子化學(xué)實驗教學(xué)的探索[J].實驗科學(xué)與技術(shù)，2010，（8）：118-119.
[2]宋麗娜.淺談高分子化學(xué)實驗教學(xué)改革[J].廣東工業(yè)大學(xué)學(xué)報（社會科學(xué)版），2009，（9）：233-234.
[3]祖立武，張小舟，王雅珍.高分子化學(xué)設(shè)計性實驗的教學(xué)實踐[J].高師理科學(xué)刊，2007，（27）：94-96.
