通过在高分子化学这门选修课程中开展互动式教学实践,我们探讨了提高学生选修高分子化学这门课程积极性的方法,强调了上好第一堂课-引言部分的重要性。
　　同时,教学过程中介绍了学科最新的前沿发展。实践表明,学生的学习兴趣和教学效果得到了明显提高。
　　高分子化学是我校高分子材料及其相关专业的专业基础课,也是化学、环境工程专业及其他相关专业本科生的一门选修课程,时间安排在三年级下学期或四年级上学期。高分子材料科学的发展历史较短,从1920年,德国科学家H.Staudinger提出大分子概念以来,高分子化学的理论在不足百年的时间里得到了飞速的发展,已经深入到材料领域的许多分支中。但是高分子的许多理论尚不成熟,新方法和新技术不断涌现,同时,高分子化学已成为和有机化学,物理化学,分析化学,无机化学等多种远缘和近缘学科互相渗透,共促发展的学科。
　　因此,许多学生反映这门课程所涉及的许多内容较难掌握,一定程度上影响了学习兴趣。确实,高分子化学作为高分子材料专业的一门专业基础课,内容多,概念多,理论新,其讲授难度较大,如何来提高专业学生的积极性和兴趣,是值得我们深入思考的。而如果将高分子化学作为一门选修课,其授课难度将更大。
　　虽然选修这门课的学生对有机化学或其他专业课有一定程度了解,同时对高分子材料领域感兴趣,但总体来说,学生在上课之前对高分子领域的了解并不多。因此,如何上好高分子化学选修课,如何在非高分子专业的学生中生动形象介绍高分子化学理论,值得我们研究和探讨。
　　针对以上问题,笔者在教学中做了一些提高学生学习兴趣的尝试,结果大大激发了学生学习这门课程的积极性,取得了较好的教学效果。
　　部分引言这堂课是非常重要的,第一印象往往是至关重要的。第一堂课上如果能激发起学生的兴趣,那么以后的讲授中将会轻松许多。笔者采用的方法如下。
　　提出问题首先,讲课之前先提问,询问学生知道哪些材料属于高分子范畴?然后针对学生们的答案进行总结,说明高分子在我们的生活中无所不在。如从三大工业材料-塑料、橡胶、纤维到油漆涂料胶水,生物大分子-蛋白质、葡萄糖到淀粉、纤维素等等。
　　很多植物、生物就是以生物大分子为主要构建材料,再加上一部分水和其他物质。由此一来,学生发现高分子材料其实并不神秘,并不遥远,与我们的生活密切相关,这样立刻缩短了学生与高分子课程之间的距离。
　　以高分子领域的诺贝尔奖为线索介绍高分子的发展史学生常有强烈的求知欲,喜欢了解新事物,对新技术,新领域较为敏感。而要想了解高分子化学,首先必须要了解高分子科学。
　　因此,在课程的开始阶段,笔者就高分子领域的诺贝尔奖为线索,介绍高分子的发展史:从20世纪20年代高分子的发现,学科的确立,50年代理论研究的成果和工业上的发展,到80年代左右开始的功能高分子的大发展。由于同学们对诺贝尔奖都比较感兴趣,从而也记住了相应的发展史。
　　教师本身应对高分子学科拥有强烈兴趣只有教师自己对所教内容具有很大的热忱,才能将热情传染给学生,从而激发学生的兴趣。
　　笔者介绍了自己本科阶段选择高分子学科所经历的激烈竞争(笔者是本科三年级初才开始选定专业的),以及之后一直从事关高分子教学和科研的经历告诉学生:高分子学科是一个有着美好发展前景的学科,无论在化学领域和材料领域均是非常好的专业。
　　阐明高分子学科的特点高分子学科的基本框架是由高分子化学、高分子物理和高分子加工三方面组成的。因此,它本身就是一门跨越化学、物理和工程等多方面领域的交叉学科。
　　近年来的功能高分子的飞跃发展更是将该学科深入和渗透到生物、生命、电子和制药等更多的高科技领域,而所有有关高分子的应用和发展均以高分子材料的合成,也就是高分子化学为起点。特别这几年,高分子材料的本科生毕业后工作相对好找,而且考研的学生也多,这与高分子的学科特点是密不可分的。
　　介绍完上述内容之后,学生已经明显地对高分子学科产生了兴趣。
　　开展互动式教学(一)教学内容的合理归类及形象化高分子化学有"五多"的特点:内容多、概念多、头绪多、关系多、数学推导多。为理清这些内容、概念之间的关系,笔者将整个高分子化学的内容作一个框架(如下图),每次上新的聚合方法时均拿出来,指明将上哪一部分,以加强学生对所上内容的整体理解,而不是仅拘泥于某些细节问题。
　　同时,利用一些形象比喻方法来帮助同学理解高分子的一些特定的概念。如珍珠项链来比喻高分子链,每一颗珍珠就如一个链节,串线就如共价键的连接。
　　用蜡烛和鸡蛋来分别描述热塑性高高分子化学选修课的教学实践与探讨　　　　　分子和热固性高分子的区别与联系;用一个人感觉孤独,需要有人做伴来描述自由基聚合中容易进行自由基的双基终止;用"Shuttle bus"(反复往返旅馆和机场或会议地点的大巴)来比喻自由基乳液聚合少量水中的乳化剂,其作用是将单体从单体液滴这个单体仓库输送到聚合发生的场所-胶束里,等等。
　　学生的参与演讲为了进一步激发学生的学习兴趣,笔者安排了每个学生都有的上台演讲机会。一般分配一个学生一类常见的聚合物,要求他们利用课余时间上网查询常用的合成方法、生产工艺、有哪些用途、国内外的发展等,之后每人用5-10分钟课堂时间作演讲。通常,学生的积极性都很高,非常珍惜这次演讲,能很好完成所布置的任务,甚至比预期的还要好。不少学生的演讲图文并茂,生动形象,就是教师也能从中获益良多。
　　对复杂的聚合过程进行简化,发挥学生的主观能动性高分子化学中有很多聚合动力学的推导,很枯燥,也很难记住。选修课的教学中不要求学生记住所有的推导和公式,但希望他们对整个推导过程的思路要有较好的理解。
　　一般而言,动力学的研究是为了帮助实现工业生产中对聚合速率和产品聚合度的控制,这也是动力学研究的出发点。
　　但是对复杂的聚合过程,我们有必要将之合理简化。因此,我们必须引入一些假定。如在自由基聚合的动力学推导过程中,假如自由基聚合过程中每一步的速率都不一样的话,将会有成千上万个聚合速率常数,相当复杂,但做了自由基等活性假定,每一步的速率常数就一样了,简化了推导过程。
　　自由基的稳态假定也是由于体系中自由基的浓度不易直接测定,因此,我们希望自由基的浓度由其他常数或可测定的数值来表示。当然,之后还要分析这些假定的合理性,然后在必要的时候再将不符合假定的部分做一些修正。
　　在之后的章节中,如自由基共聚和离子聚合等的动力学推导,教师可以提出一些可能遇到的复杂问题,然后让学生不看书本,发挥自己的主观能动性,提出一些简化的假定,并作必要性和合理性说明,如此一来,学生不仅加强了对动力学推导的理解,也大大激发了对学习内容的兴趣,训练了解决未来工作中实际问题的能力。
　　利用现代化工具,进行多媒体教学多媒体教学具有形象、省时、高效等优势,在教学中有广泛的应用。教学中可以播放一些模拟聚合过程的动画短片等,加深学生对聚合过程的形象记忆。
　　另外,由于拥有的多媒体教室有即时上网功能,能够非常方便地上网查询一些资料,因此教师可以引导学生进入一些有关高分子学科的知识介绍和聚合物工业生产的常用网站,并介绍一些国外的科普和专业的高分子网站。
　　这些网站往往既有科普性的知识,又有专业化的介绍,两方面的网页相互链接,适合从初学者到专业人士的查阅,有助于学生的自学和以后进一步对高分子的深入了解。
　　简要介绍一些高分子学科最新的前沿发展教学是科学研究的一个重要基础环节。反过来,科学研究应该为教学服务,从而提升教学内容层面,发挥科学研究在教学中的促进作用。科学研究实验比书本上的知识生动许多,让人更容易接受。更多地了解到当前学科研究的热点,有助于学生消除对当前技术热点的神秘感。
　　在教学过程中,笔者穿插介绍了高分子学科的最近的发展。如:近二十年来,除了以应用为导向的功能高分子的大发展之外,高分子合成化学领域也出现了许多新的突破和发展;如,可控/活性自由基聚合的发展,避免了离子活性聚合所必需的苛刻的实验条件,拓展了活性聚合的应用,尤其是一些特殊分子结构的合成变得相对容易一些。
　　另外一些非常规乳液聚合方法和悬浮聚合方法的出现,可以从几个纳米一直到几百微米各种粒径范围的高分子微球都可以用自由基聚合的方法得到。
　　对于一些新型的功能高分子,如共轭高分子,或者说导电高分子即"分子导线",由于其主链是由许多共轭的π键构成,是无法由传统的聚合方法得到的,一般是采用特殊的有机合成方法得到的。其中比较典型的一类,是两端具有卤代基团的芳香环和两端具有末端氢或其他活性基团的三键或双键的交叉耦合反应制得的。
　　另外,一种更新的制备共轭高分子的方法是利用有机合成中烯烃复分解反应,而烯烃复分解反应的提出和实现者在2005年获得了诺贝尔化学奖。

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