高分子化学实验教学改革与实践论文
高分子化学实验教学改革与实践论文【1】
摘要：高分子化学实验课程可以帮助学生接受课堂高分子化学理论学习，巩固高分子化学基本概念和理论，培养科学素质。
文章介绍了嘉兴学院对高分子化学实验教学的改革和实践，主要通过学生参与实验前的部分准备工作、调整实验项目、完善实验考核制度及建设实验课程的网站方面进行改革与实践。
通过两个学期的初步实践表明，高分子化学实验教学的改革探索激发了学生的学习兴趣，在提高学生的综合实验能力方面已初见成效。
关键词：高分子化学实验;改革;实践
高分子化学是嘉兴学院材料与纺织工程学院高分子材料科学与工程专业学生的核心基础课程，它是以实验为基础的自然科学。
通过实验课的教学，不仅能加深学生对理论知识的理解，培养学生熟练的实验操作，还可通过安装实验装置、观察和记录实验现象，培养学生动手能力，进而分析现象、解决问题，最终提高学生的综合素质和创新能力。
由于本专业设立仅有5年时间，高分子化学专业课程的开设也只有短短的3个学年，由于教学经验有限及实验室建设的延迟，所开设的实验一般都是一些典型的验证性实验(如甲基丙烯酸甲酯的本体聚合、醋酸乙烯酯的乳液聚合等)，学生往往不用动脑思考，只要按照标准步骤动手完成实验即可。
基础性的实验可以培养学生基本的实验技能和熟悉实验仪器的操作，但是，往往难以培养学生分析问题、解决问题的能力，更不利于学生创新能力的培养及学生的学习兴趣的提高。
等到学生到大四做毕业论文时，问题也暴露出来：缺乏思考问题、解决问题的能力，实验意识没体现出来。
经初步调研论证，结合本校实际情况，我们确定选择即将开展高分子化学实验课程的高材09、10级学生作为这次实践教学改革的试点，有计划、有步骤地进行高分子化学实验教学模式的改革探索与实践。
一、让学生参与实验前的准备工作，珍惜实验教学，提高学生动手能力
实验前期准备工作是实验顺利进行的保证。
尤其是高分子化学实验，在实验前有大量实验准备工作，包括实验室仪器设备调试、检修工作;所需玻璃器皿的清洗工作，化学试剂的配制，如单体、引发剂的精制，溶液的配制等。
这些工作都由实验老师来承担，学生不了解实验的顺利开展凝聚着实验老师的大量劳动，所以，往往不珍惜实验过程。
在已开展高分子化学实验的09级同学中，我们让学生适当参与实验的准备工作，如玻璃仪器的清洗，做过高分子化学实验的人都知道，残留高分子物质的玻璃仪器难以清洗，同学在清洗玻璃仪器的过程中，既珍惜实验过程，又能初步了解高分子的性质;甲基丙烯酸甲酯单体的蒸馏，在甲基丙烯酸甲酯溶液中往往加入微量的阻聚剂，以避免溶液在储存、运输的过程中发生聚合，所以为了缩短实验时间，提高反应效率，实验前学生在实验老师的指导下采用蒸馏的方式对单体进行提纯，加深理论课程中关于阻聚剂的理解。
通过参与实验前的准备工作，同学们懂得实验的成功不仅取决于实验过程，与实验前的准备工作也密不可分，从而更加珍惜实验教学过程，珍惜自己的实验成果。
更重要的是，实验的准备工作又加深了对理论知识的理解。
二、结合嘉兴学院高分子材料与工程专业特点及实际情况，改革优化实验项目，着重培养学生思考问题、解决问题的能力及团队精神
高分子化学是一门以实验为基础的自然科学。
传统的实验课程内容主要是验证性实验。
通过无机及分析化学、有机化学及物理化学的基础实验，已使学生掌握了基本仪器设备的使用和相关实验操作。
因此，在专业高分子化学实验中，过多地开设验证性实验，不利于学生思考问题和解决问题能力的培养，不利于创新能力的培养。
因此，必须对高分子化学实验项目进行改革，主要包括：①基础实验项目的改进，巩固及培养学生的基础理论与操作技能。
如聚甲基丙烯酸甲酯的制备，学生可根据兴趣选择悬浮聚合或本体聚合，确定实验所需仪器设备及药品。
在实验过程中，不同聚合方法有不同的实验步骤及注意事项。
如，本体聚合分为三阶段进行，不同阶段温度不同，关键在于第一阶段转化率的控制，避免出现爆聚，反应时间相对较长，最终的实验产品为板材;而悬浮聚合实质也是本体聚合，但由于分散介质的加入可以很好地进行传质和传热，避免爆聚现象的发生，搅拌速度是控制实验成败的关键，聚合时间相对较短，最终的实验产品为球状小珠。
同学之间对各自的实验现象、产品外观、产品性状等进行热烈讨论，从而加深对于聚合方法的理解。
②强化设计性、综合性实验，培养和提高学生的综合素质及创新能力。
开设具有工程特色的综合性实验项目，如聚醋酸乙烯酯乳液聚合实验，扩展为一组设计性、综合性实验：从单体精制、引发剂精制、乳化剂的选择与用量、到动态光散射法测定乳胶粒尺寸、稳定性的测定，最后在将其配制成乳胶漆，测定涂层性能与乳胶粒尺寸之间的关系。
学生通过对整个材料制备及使用过程的全程跟踪，掌握结构、性能与合成之间密切联系，充分发挥学生的主动性、积极性、创造性，提高学生的工程能力，有利于引导学生参加大学生创新性实验的科学研究，培养学生的工程观念。
③适当增加科研性实验项目，培养学生的团队精神，增强对本专业的了解与热爱。
为进一步激发学生的创新能力及参与科研的积极性，浙江省设立了大学生科技创新项目，嘉兴学院每年也设立大学生研究训练(SRT)计划，本专业大部分09级的学生都参与到科研性实验项目研究中。
学生们呈现出前所未有的申报热情，他们自愿组成实验小组、每组成员3~5人，分工明确，团结合作。
如作者本人就指导了一项浙江省大学生科技创新项目的研究，团队负责人由08级同学担任，主要成员为09级同学。
项目开展之初，主要由08级同学设计并实验，09级同学从旁学习并辅助完成实验，项目进行中期，09级同学已掌握实验方法与手段，具备独立完成实验能力，08级同学的主要精力可放在考研复习上面，顺利完成新老接替的工作，培养了学生的团队精神。
同时，学生更多地接触到高新技术和应用技术，开阔思路与视野，增强他们对于本专业的了解与热爱。
④增加经典验证性实验的趣味性，提高学生的学习兴趣。
很多同学刚上大学的时候，严重缺乏对高分子材料科学与工程专业的了解，因此对于学习没有兴趣，甚至有些学生想要转专业。
为了培养学生的专业素养，提高学生的学习兴趣，我们将一些经典的验证性实验与我们日常生活密切联系起来，增加实验的趣味性和实用性。
如，制备有机玻璃板前，让学生们准备一些干花、干树叶或大头贴，在注模过程中放入其中，等产品成型后，美感十足的玻璃板就制成了，学生们非常有成就感，同时提高了对于高分子化学实验的兴趣。
三、完善实验考核制度，全面反映学生实验各环节中的表现
我们进一步细化与完善了实验的考核方式，使学生在实验各环节中的表现均得到不同程度的体现。
以往我们只根据学生的实验报告来评定学生的实验成绩，学生在整个实验过程中的预习、实验装置的安装、实验设备的清洗、实验室的清扫等工作都不能得到体现，缺乏客观、公正、全面的实验考核机制。
因此，我们借鉴比较传统的有机化学实验的考核机制，将实验成绩的评定细化：预习报告20分，实验着装10分，实验装置20分，操作规范20分，实验结果20分，卫生情况10分。
将实验成绩的评定标准公布给学生，加强学生的实验规范观念，从实验预习开始直到实验结束清扫实验室的整个实验过程都能认真完成，从而改善学生不注重实验教学过程的现象，增加了学生的主观能动性。
四、建设实验课程网站，有助于学生的课前预习，提高学生学习的自主性
在以往的实验教学前，教师要详细地讲解实验原理、方法、步骤、仪器使用、数据记录、数据处理及实验注意事项等，甚至要把实验从头到尾演示一遍，让学生看得清清楚楚，学生完全不用预习实验，也不用思考问题，这样就造成了学生对于实验教学的忽视。
在理论教学中，多采用先进的多媒体教学手段，但在嘉兴学院大部分实验教学中，还没有利用多媒体的.教学模式。
而多媒体的生动性、可重复性可以让学生直观感受实验操作，可以很好地进行实验的预习。
因此，我们正逐步建设高分子化学实验课程网站，初步将实验课的教学大纲、讲义等内容放到网站上。
编制实验教学课件，如实验过程所涉及的基本仪器、基本操作、基本装置、注意事项等。
实验课程网站的建成，方便学生的课前预习，提高学生学习的自主性。
为了进一步完善课程网站的建设，我们还拟采用Flash演示等手段，帮助学生掌握实验步骤，了解注意事项。
目前，实验课程网络的正在逐步建设与完善中。
参考文献：
[1]余兆菊.高分子化学实验教学的探索[J].实验科学与技术，2010，(8)：118-119.
[2]宋丽娜.浅谈高分子化学实验教学改革[J].广东工业大学学报(社会科学版)，2009，(9)：233-234.
[3]祖立武，张小舟，王雅珍.高分子化学设计性实验的教学实践[J].高师理科学刊，2007，(27)：94-96.
[4]张巧玲，刘有智，杜栓丽，王香梅.高分子实验教学改革的几点探索[J].高分子通报，2010，(7)：107-110.
[5]张晓云.提高高分子化学实验效果的尝试[J].高分子通报，2007，(10)：62-64.
高分子化学实验教学改革的论文【2】
摘 要：高分子化学实验是一门重要的基础实验课。
概述了目前国内高校高分子材料与工程专业高分子化学实验教学存在的共性问题和关键问题。
文章介绍了对高分子化学实验教学的探索和实践。
实践表明，高分子化学实验教学的探索在激发学生兴趣，提高学生的综合实验能力方面已经初见成效。
关键词：高分子化学实验 综合实验 实验教学 教学改革
作者结合民族院校实际情况，结合本课题组科研方向，结合地方能源优势，对本校高分子材料与工程专业的高分子化学实验进行了初步的改革、探索、创新与实践。
创建新的实验教学模式，革新实验内容并进行教学实践，取得了较好的教学效果，不仅提高了学生的动手能力与创新能力，更增强了学生对本学科的学习和科研探索的兴趣。
一、高分子化学实验教学现状剖析及存在的问题
1.实验教学体系和教学内容欠合理
大多数的高分子化学实验教学附属于理论教学，仅作为考查课，实验教学内容中传统的、陈旧的实验较多，而体现现代科学技术发展成果的实验很少。
验证性、认知性实验所占的比例偏高，培养学生创新能力的应用性、设计性、综合性和创新性的实验偏少，而且实验环节偏重于理论，突出高分子材料应用性特点的实验太少，不利于培养学生的工程概念。
2.实验教学学时安排不够
我院开设的高分子化学实验课主要以合成为主，共计开设了13个实验，其中只涉及自由基聚合、本体聚合、悬浮聚合、乳液聚合、聚合速率测定等综合性实验，这些实验对于学习高分子材料的学生来讲其实有些不够，而且实验课安排在下午5～7 节或者晚上，3个小时的时间也远远不能满足开聚合物合成课的需要，比如甲基丙烯酸甲酯或苯乙烯的悬浮聚合，从反应体系的升温到聚合反应完成就需要3个小时，而除此之外还要搭建反应装置，配制分散剂水溶液，反应后产物的抽滤洗涤，产物的干燥计算产率等工作。
所以每次实验都比较匆忙，而且一部分工作只能由老师来完成，比如单体甲基丙烯酸甲酯的纯化，引发剂的纯化及干燥，另外由于对最后产物的干燥时间比较长，计算产率的工作也只能由老师代做这种包办代替的教学方法不能获得实际的教学效果。
3.实验室条件不足
目前，西北民族大学化工学院高分子材料与工程专业每次实验大约有50人，而目前化工学院高分子合成实验室只有一个用来教学，实验室面积不大，缺少白板和投影仪，无法给学生给以影像资料展示，由于合成实验需要的时间比较长这一特殊性，每天授课只能安排一批同时由于资金的短缺无法满足一人一组实验的要求，只能两人一组实验过程中空间小，人数多，就会相互干扰，从而对掌握老师要求的演示操作有一定的困难。
4.实验教学手段落后
在现代信息技术迅速发展的今天，虽然网络技术、多媒体技术等现代教学技术在理论教学中得到了普遍应用，但虚拟、仿真等实验技术手段未能在实验教学中推广应用。
这样对于一些耗费过高、时间过长、毒性过大、危险性过高的实验，只能最低限度地开设，且开设过程中费用大和危险性高，导致学生对此类重要实验缺乏足够的认知和感受的机会。
二、高分子化学实验教学改革设想
1.让学生参与实验前的准备工作，珍惜实验教学，提高学生动手能力
实验前期准备工作是实验顺利进行的保证。
尤其是高分子化学实验，在实验前有大量实验准备工作，包括实验室仪器设备调试、检修工作;所需玻璃器皿的清洗工作，化学试剂的配制，如单体、引发剂的精制，溶液的配制等。
这些工作都由实验老师来承担，学生不了解实验的顺利开展凝聚着实验老师的大量劳动，所以，往往不珍惜实验过程。
在已开展高分子化学实验的同学中，我们让学生适当参与实验的准备工作，如玻璃仪器的清洗，做过高分子化学实验的人都知道，残留高分子物质的玻璃仪器难以清洗，同学在清洗玻璃仪器的过程中，既珍惜实验过程，又能初步了解高分子的性质;甲基丙烯酸甲酯单体的蒸馏，在甲基丙烯酸甲酯溶液中往往加入微量的阻聚剂，以避免溶液在储存、运输的过程中发生聚合，所以为了缩短实验时间，提高反应效率，实验前学生在实验老师的指导下采用蒸馏的方式对单体进行提纯，加深理论课程中关于阻聚剂的理解。
通过参与实验前的准备工作，同学们懂得实验的成功不仅取决于实验过程，与实验前的准备工作也密不可分，从而更加珍惜实验教学过程，珍惜自己的实验成果。
更重要的是，实验的准备工作又加深了对理论知识的理解
2.结合西北民族大学高分子材料与工程专业特点及实际情况，改革优化实验项目，改进验证性实验，增设探索性、设计性实验、验证性实验，能够帮助学生进一步掌握实验程序、有关仪器设备的熟练使用和相关实验内容及结果。
但是，传统的验证性实验都是学生在实验教材、实验教师的指导下，提供详细的实验配方、工艺参数的前提下，在有限的时间内使用规定的仪器设备完成实验任务。
因此，学生观察同样的实验现象、得到同样的实验结果，多年来学生写出来的实验报告基本上是千篇一律。
针对这一现象，我们对传统的验证性实验进行了改进，把高分子实验与艺术相结合，让高分子实验具有美的感觉，使学生觉得做实验是一种乐趣，极大地提高了学生的实验兴趣，充分调动了学生的实验积极性。
此外，我们改一些基础性的验证性的实验为探索性、设计性的实验。
如在悬浮聚合的实验中，我们选用不同的聚合单体甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯，对同一单体选用不同的分散剂，包括有机分散剂如聚乙烯醇、无极分散剂如无机盐类及复合分散剂，以及改变引发剂用量、改变搅拌速度等，使不同组的学生在不同的聚合条件下进行实验，然后将实验结果进行比较、讨论并进行总结。
3.完善实验考核制度，全面反映学生实验各环节中的表现
我们进一步细化与完善了实验的考核方式，使学生在实验各环节中的表现均得到不同程度的体现。
以往我们是这样来评定学生的实验成绩，实验总评成绩包括：出勤占30%;实验报告成绩占40%;期末考试占30%。
学生在整个实验过程中的预习、实验装置的安装、实验设备的清洗、实验室的清扫等工作都不能得到体现，缺乏客观、公正、全面的实验考核机制。
因此，我们借鉴比较传统的有机化学实验或者无机化学实验的考核机制，将实验成绩的评定细化：预习报告20分，实验着装10分，实验装置20分，操作规范20分，实验结果20分，卫生情况10分。
将实验成绩的评定标准公布给学生，加强学生的实验规范观念，从实验预习开始直到实验结束清扫实验室的整个实验过程都能认真完成，从而改善学生不注重实验教学过程的现象，增加了学生的主观能动性。
4.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。
在开放实验中所做的工作学生可以把它作为毕业论文的素材，这样也能提高本科毕业论文的质量。
三、结论
通过近几年在以上几个方面的不断探索和改革，我院高分子化学实验课程的教学取得了不错的成果，既训练了学生的专业实验技能、综合分析、解决问题的能力，激发了学生的求知欲，又很好地培养了学生的创新思维。
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相信经过以后不断地实践和探索，结合高分子化学实验的绿色化，我们培养出来的学生将会越来越适应社会的需求，合乎社会的发展目标。
高分子化学实验改革是深化高校课程改革所迈出的极小的一步。
作为教师，应该不断探索，总结经验，为社会培养优秀人才做出自己不懈的努力。
参考文献：
[1] 王素娟. 高分子化学实验教学的初步探索[J]. 高分子通报，2012，1(1)：113-116.
【高分子化学实验教学改革与实践论文】相关文章：
高分子化学教学改革对策论文03-27
轻化工程专业实验教学改革研究与实践01-28
生物制药实验教学改革的探索与实践05-29
生物制药本科实验教学改革的探索与实践01-28
仪器分析实验课程改进与实践论文03-14
有机化学实验教学改革与创新论文04-12
关于生物制药本科实验教学改革的探索与实践06-01
中药化学实验教学改革探析论文04-12
医用化学的实验教学改革论文03-28