创新实践背景下的高分子实验技术教学改革研究
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摘 要：应用技术型本科院校采用常规实验教学方法进行高分子实验课程时，学生们存在自主性差，实验成绩较低的不足，为此提出创新实践背景下的高分子实验技术教学改革研究，扩充高分子实验理论知识教学，构建创新实践背景下的学生合作教学机制，实现实验理论教学体系的搭建;建立特色的高分子实验技术教学模式，科学构建高分子实验教学内容，确定高分子实验技术教学程序，实现创新实践背景下的高分子实验技术教学改革研究，以适用于高分子应用技术型人才的培养。
关键词：创新实践 高分子实验技术 教学改革
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2019）10（b）-0085-03
我校作为以应用型本科教育为主的本科院校，培养具备较强实践能力和创新意识的高级应用技术型人才。而采用常规实验教学方法对学生进行教学时，教学速度较快，导致学习自主性较差，实验课程结业成绩较低，不适用于高分子应用技术型人才的培养[1]，为此提出创新实践背景下的高分子实验技术教学改革研究。应用型本科院校的新时代学生，处在信息革命高速发展的浪潮中，面对丰富的社会资源，会在学习上存在自主性差的特点。针对该特点，分析创新实践实验教学的特殊性，要求学生掌握高分子实验必要的基础知识，提高实验学习能力，扩充高分子实验理论知识教学，构建创新实践背景下的学生合作教学机制。通过建设特色的高分子实验技术教学模式，科学构建高分子实验教学内容，确定完整的高分子实验技术教学程序，完成提出的创新实践背景下的高分子实验技术教学改革研究，以期对提高高分子实验技术教学水平提供参考。
1 搭建创新实践背景下的高分子实验理论体系
创新实践背景下的高分子实验理论体系主要由扩充高分子实验理论知识教学、构建创新实践背景下的学生合作教学机制两部分构成。扩充高分子实验理论知识教学是帮助学生掌握高分子实验必要的基础知识，提高实验学习能力。构建创新实践背景下的学生合作教学机制是构建一个学习小组，利用学习小组的合作机制，相互学习，相互讨论，相互合作，实现自主学习，自主完成高分子实验，这个过程教师主要起引导作用。
1.1 扩充高分子实验理论知识教学
针对创新实践背景下的学生，理论基础相对薄弱的缺点，直接进行高分子实验教学，存在某些知识体系不了解，不清楚的状态，很难当场进行消化，下课后課余时间较少，易造成学不懂的情况[2]，为此结合创新实践的特殊背景，首先要扩充高分子实验理论知识教学。扩充高分子实验理论知识教学的主要形式，是在正式进行高分子实验教学前，广泛使用我校提供的“学在城建”网络教学平台学习相关高分子实验基础知识、高分子必修知识。由于不同学习程度的学生，接触高分子实验的能力也是不同的，通过复习巩固相关高分子实验基础知识，可以帮助不同学生掌握基础的高分子知识，以及基础的高分子实验知识[3]。高分子实验基础知识主要包括实验室的安全概述、实验程序、实验反应装置、聚合物化学实验准备工作、聚合物的分离和纯化、聚合机理、高分子的化学反应、聚合物的性能评价、实验设计与数据分析处理等内容[4]。
通过高分子实验基础知识的学习，使创新实践背景下的学生，掌握实验室安全基本技能，了解危险物品处置原则，能够快速应对不同事故，并能够保证自身安全[5]。清楚了解实验程序和实验操作规程，并掌握聚合物的分离和纯化、聚合机理、高分子的化学反应、聚合物的性能评价等专业知识，能够独立自主的进行实验设计与数据分析，能够对数据做出正确的修正。高分子必修知识主要是帮助创新实践背景下的学生，正确认识高分子与高分子材料，使创新实践背景下的学生，清楚连锁聚合反应，掌握自由基聚合反应（含共聚），能够分析离子与配位聚合，了解逐步聚合反应、线形缩聚反应、体形缩聚反应、逐步加聚反应。掌握聚合物的化学反应，能够分析聚合物化学反应的特点及影响因素，了解聚合方法，能够识别常规、本体、溶液、悬浮、乳液五种聚合方法及应用[6]。在创新实践背景下的学生清楚掌握相关高分子实验基础知识的情况下，再请学生进驻实验室，此时减少实验过程中产生的误解以及不解。
1.2 构建创新实践背景下的学生合作教学机制
为促进创新实践背景下的学生学习进步，构建创新实践背景下的学生合作教学机制。构建创新实践背景下的学生合作教学机制是通过我校“学在城建”平台构建班级层次的群聊，并根据学生兴趣爱好进行小组分配，构建多个学习小组[7]。通过构建学习小组的形式，讨论学习、实验过程中的不解与自己感兴趣的问题，促进学生高分子实验能力整体提高。对于例如甲基丙烯酸甲酯的本体聚合及三棱镜的制备、旋转流变仪测定聚合物浓溶液的流变性能曲线等大规模高分子实验课程，需要多人合作完成。通过不同人的综合操作，实现高分子实验业务能力的提升。在课堂上可以通过小组学习的方式实现相互讨论，在下课期间，小组成员若有什么问题，也可通过群聊进行讨论，由学生提出的问题更具有代表性，若多少人不能通过讨论，查询书籍等学习方法解决，这时任课教师进行指导，原则上引导学生自我学习，自我提问。教师主要起引导作用。
2 确定高分子实验技术教学程序
高分子实验技术教学程序主要由建立特色的高分子实验技术教学模式和科学构建高分子实验教学内容两部分组成。建立特色的高分子实验技术教学模式是以因材施教为实验教学基本原则，针对部分学生主动性差的特点，建设高分子实验自由机制。科学构建高分子实验教学内容，注重基础性高分子实验，提高综合实验数量，培养学生自主实验能力。 2.1 建立特色的高分子实验技术教学模式
构建特色的高分子实验技术教学模式主要是针对应用型本科院校的学生制定的，由于人才培养方案改革的需要，在注重实践学时的基础上，理论学时数有所降低，而对于学习主动性较差的学生，容易落下课程，因此构建特色的高分子实验技术教学模式，确定高分子实验室技术教学因材施教的原则。构建特色的高分子实验技术教学模式主要是采用高分子实验自由机制。高分子实验自由机制，十分有利于开展因材施教，且能解决新时代背景下的学生时间的不足，如该周进行“偏光显微镜观察聚合物的结晶形态”的实验教学，学生可在该周合理时间段进行网上学习，学习达标后可进行实践操作，让教师根据上课人的接受能力和基础知识掌握情况，进行因材施教。另外，如若指学校近期无该实验安排，或者实验课程时间已过，学生想重新操作一遍或者补一遍实验，此时需要预约实验，预约实验有自己独立完成和有教师陪同完成两种，有教师陪同的情况下可以进行高分子相关实验的探讨，无教师陪同的情况下更加锻炼自己独立完成实验的能力，提高自己的操作水平。
2.2 科学构建高分子实验教学内容
科学构建高分子实验教学内容，是本着高分子实验室技术教学原则，依托建立的特色高分子实验室技术教学模式进行选定的。常规的高分子实验教学内容，不适合创新实践背景下的学生进行操作学习，部分实验直接操作存在接受缓慢的现象。为此构建创新实践背景下的高分子实验教学内容。以高分子实验中常见的“丙烯腈的水溶液聚合”实验为例，该实验通常只针对丙烯腈的水想沉淀聚合，一般要求了解丙烯腈水溶液聚合的基本原理及实施方法，了解配方中各组分的作用及其对水溶液聚合的影响。丙烯腈的聚合反应体系一般包括：聚合单体（丙烯腈和乙烯基共聚单体）、引发剂、反应介质和分散剂（或乳化剂）4个基本组分。根据丙烯腈单体或聚丙烯腈聚合物与反应介质的相溶性，反应体系呈现均相或两相，甚至多相，分别称为均相聚合或非均相聚合，前者称为均相溶液聚合，后者包括水相沉淀聚合、混合溶剂沉淀聚合和水相悬浮聚合[8]。在实验中，分别让学生们采用不同聚合方法进行对比研究，根据基础聚合理论，对丙烯腈的非均相溶液聚合原理进行分析，结合不同的实验现象及实验结果，真正理解不同实验方法的机理特征，并利用扫描电子显微镜与多晶聚合物的X射线衍射观察、分析聚合物形态。通过对高分子化学反应的熟悉，进行聚丙烯腈的碱法水解反应实验，并针对创新实践背景下的学生构建稀溶液黏度法测定聚丙烯腈的分子量、光散射法测定聚合物的重均分子量及分子尺寸等综合性实验。基于创新实践背景下的高分子实验理论体系的搭建，以及确定高分子实验技术教学程序，实现创新实践背景下的高分子实验技术教学改革研究。
3 采用合理的高分子实验考核程序
采用创新实践的高分子实验教学方法，在进行实验成绩考核时，采用“线上+线下”混合教学模式，在学校已有的“学在城建”平台上设置不同的教学内容和教学环节，进行基础的高分子知识和实验知识学习。首先，一些传统的教学内容如ppt课件、电子教案、复习资料等都可以上传到平台上，让学生进行自主預习实验内容。然后，通过上传讲解视频和相关基础知识测验考核学生的实验预习情况。最后，通过最终的实验操作及实验报告撰写，考核学生的最终实验成绩。进行实验报告撰写时，同学们可以利用手机拍照记录有效的实验现象，达到有图可依。在进行最终实验成绩考核时，可以通过设置相关任务点及分值占比对其进行测评，包括访问次数、教学资料阅读情况、视频阅读情况、基础知识测验情况、实验操作及实验报告撰写情况等。采用这种高分子实验考核程序，相比于常规教学方法考核模式，将会有效提高高分子实验成绩，适用于高分子应用技术型人才的培养。
4 结语
本文提出了创新实践背景下的高分子实验技术教学改革研究，基于创新实践背景下的高分子实验理论体系的搭建，以及确定高分子实验技术教学程序和实验考核程序，实现创新实践背景下的高分子实验技术教学改革研究，以期为高分子实验教学提供理论依据。
致谢
感谢河南城建学院高等教育教学改革研究与实践项目“综合性实验的资源化建设及实施应用”资助。
参考文献
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[8] 赵亚奇， 杜玲枝， 王成国，等. 非均相聚合工艺制备高分子量聚丙烯腈的研究进展[J].化工新型材料，2013，41（1）： 22-24.
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