時間：2023-10-08 09:42:35
序論：速發表網結合其深厚的文秘經驗，特別為您篩選了11篇高分子化學的應用范文。如果您需要更多原創資料，歡迎隨時與我們的客服老師聯系，希望您能從中汲取靈感和知識！
自從20世紀到現在，隨著工業技術的快速發展，天然資源已經露出了疲態，科學家們已經開始使用高分子化學進行材料的合成。有數字表明，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，在使用過程中表現出了令人驚訝的增長速度。新型的材料，特別表現在合成材料，在工業、建筑、農業、電子技術方面都被廣泛使用，極大的支撐著人類的日常生活，是使國民經濟持續發展的必要動力源泉。
二、高分子化學不同領域的使用分析
使用高分子化學的研究都處于高端技術領域，它的發展方向一定會和社會發展的方向和各種行業發展要求相適應。以后的高分子化學一定會其它領域相互融合，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變，在實現可持續發展的目標中占據了非常重要的位置。
2.1 使地球更加綠色化
在現在很多工業發達的城市，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重的污染。綠色，在現在被認為是沒有污染、再生性或者可以循環使用。在沒有污染方面，我們需要做的就是減少工業廢棄物的排放、相對的減少污染源?，F在的情況表明，化學行業中具有污染和治理兩個方面的性質，可以對綠色使用材料進行研究，也可以繼續對環境造成惡化。例如：在研制的過程中使用的催化劑、溶解劑、中間物品等，在生產過程中產生的廢氣、廢渣、廢棄液體等都是對環境造成影響的主要元兇，若長期的進行排放，會對環境造成嚴重的影響，甚至會導致不可逆轉的事情發生。
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，石油是經過地球非常漫長孕育才出現的，另外，石油也是現如今人類社會非常重要的能源，石油資源現在正在快速的減少，而且不能快速的進行補充，所以人們現在非常急切的找到可以代替石油使用的資源，這已經成為現在高分子化學研究中非常重要的課題。在對物質中原子和分子的比率進行調節，對物質的微觀特性、宏觀特性以及表面性質進行加強控制，也許這種物質就會滿足一些行業的使用要求，當這種情況出現的時候就可以把這種物質作為材料使用。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，并對使用材料和環境進行相互協調，這是現如今化學研究當中非常重要的領域?，F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，這其中也應該包含對無機高分子的不斷探索和研究。
現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。根據元素的性質進行判斷，大約有40～50種元素可以成為長鏈分子?，F在引起科學家高度重視的一種無機高分子，它的主鏈上都是硅原子，并且含有有機側鏈的聚硅烷。
2.3 使高分子材料不斷納米化
現在很多高分子化學反應中的原子經過重新排列組合之后的反應空間要比原子的大小大出很多，所以，化學反應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進行排列，之后產生單體聚合，聚合之后的產物的拓撲結構不會再受限的空間內進行全部的復制，這種情況和自由空間的結果完全不同。我們也許會在受限制空間內進行聚合反應的分子中提煉出高分子納米化學的定義。化學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，所以現如今很難做到對分子的精準設計，使化學的合成讓人感覺非常的粗放。高分子化學在納米程度上精要精確的按照分子設計，在此基礎上確定分子鏈中的原子配比位置以及相互結合的方式，通過納米技術對分子、原子和分子鏈進行非常精確的控制，達到對高分子各級結構的位置確定。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研究路線
20世紀的人類社會是以合成材料為標志的，在21世紀人類社會的標志將會是智能材料。高分子化學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外部條件的變化，有意識的進行調節和修復等一系列措施，這就是智能材料的基本定義。現在科學家已經了解高分子有軟物質這一特征，簡單說就是可以對外場具有反應。
三、結語
隨著社會的不斷發展，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展的基礎所在。從出現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、海洋等一系列領域當中。高分子材料正在向高性能、多功能方向不斷前進，正在不斷適應快速發展的今天，出現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》理論與實踐教學的整體優化研究[J].廣州化工，2012，40（4）：108-109.
[2]張宏剛.新型高分子化學注漿材料在堿溝煤礦的應用[J].中國高新技術企業，2011（34）：63-64.
顧名思義，高分子就是相對分子質量很高的分子，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，是結構上由重復單元（低分子化合物—單體）連接而成的高相對分子質量化合物。高分子的相對分子質量非常的大，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量較低的高分子化合物叫低聚物。高分子化學作為化學的一個分支，同樣也是從事制造和研究分子的科學，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律重復地連接成具有成千上萬甚至上百萬質量的、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．高相對分子質量與高強度
相對分子質量和物質的性質是密切相關的，是決定物質性質的一個重要因素。只有相對分子質量高的化合物才有一定的機械力學性能，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，其機械力學性能因而也有極大的區別。
3．高分子科學的主要內容
既然高分子化學是制造和研究大分子的科學，對大分子的反應和方法的研究，顯然是高分子化學最基本的研究內容。高分子科學不僅是研究化學問題，也是一門系統的科學。高分子科學的主要內容有：如何將低分子化合物連
接成高分子化合物，即聚合反應的研究。高分子化合物的結構與性質關系。不同性質的高分子，其結構必然是不同的。為了得到不同性質的高分子，就要去合成具有特殊結構的高分子。
二、高分子材料化學的應用
材料是人類社會文明發展階段的標志，是人類賴以生存和發展的物質基礎。它是指經過某種加工，具有一定結構、組分和性能，并可應用于一定用途的物質。上世紀半導體硅、高集成芯片、高分子材料的出現和廣泛應用，把人類由工業社會推向信息和知識經濟社會?？梢哉f某一種新材料的問世及其應用，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志。如果說現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用是以高分子材料的形式出現的，高分子材料包括了塑料、纖維、橡膠三大傳統合成材料，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、洗衣機內的滾筒、電器的外殼等。
第二，纖維：人們開發出聚酯、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都受到很大的限制，于是科學家們不斷開發出了各種人造橡膠，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品，如家具漆、內外墻乳膠漆、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、醫用膠、結構膠等黏合劑，以及各種吸水樹脂等都是高分子產品。
三、高分子化學與高科技的結合
當今社會，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展的物質基礎。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、開發性能更優異、應用更廣泛的新型材料，來滿足計算機、光導纖維、激光、生物工程、海洋工程、空間工程和機械工業等尖端技術發展的需要。高分子材料向高性能化、功能化和生物化方向發展，出現了許多產量低、價格高、性能優異的新型高分子材料。
隨著生產和科學技術的發展，許多具有特殊功能的高分子材料也不斷涌現出來，如分離材料、光電材料、磁性材料、生物醫用材料、光敏材料、非線性光學材料等等。功能高分子材料是高分子材料中最活躍的領域，下面簡單介紹特種高分子材料：功能高分子是指當有外部刺激時，能通過化學或物理的方法做出相應反應的高分子材料；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、化學性質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（化學纖維、塑料、橡膠、油漆涂料、粘合劑）的范疇。
第一，力學功能材料：強化功能材料，如超高強材料、高結晶材料等；)彈材料，如熱塑性彈性體等。
第二，化學功能材料：分離功能材料，如分離膜、離子交換樹脂、高分子絡合物等；反應功能材料，如高分子催化劑、高分子試劑；生物功能材料，如固定化酶、生物反應器等。
第三，生物化學功能材料：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、高分子農藥等；生物分解材料，如可降解性高分子材料等。
可以預計，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展的主要方向。
四、高分子化學的可持續發展
研究高分子合成材料的環境同化，增加循環使用和再生使用，減少對環境的污染乃至用高分子合成材料治理環境污染，也是21世紀中高分子材料能否得到長足發展的關鍵問題之一。比如利用植物或微生物進行有實用價值的高分子的合成，在環境友好的水或二氧化碳等化學介質中進行化學合成，探索用前面提到的化學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的相互作用，達到高分子材料與生態環境的和諧等。顯然這些都是屬于21世紀應當開展的綠色化學過程和材料的研究范疇。
參考文獻：
[1]馮新德.展望21世紀的高分子化學與工業[J].科學中國人,1997,(11)
高分子化學是高分子專業理工科學生的必修課，也是高分子科學及材料科學的理論基礎，在高等學?；瘜W相關專業占有較大比重，與無機化學、有機化學、物理化學和分析化學并列成為第五大化學。因此，如何利用有限的教學時間和教學資源有效地將高分子化學專業知識傳授給學生，并能夠指導實踐應用，已成為眾多教學工作者的共同目標。作為一名高分子化學的教師，筆者在講授高分子化學課程中，對課堂教學方式與方法，多媒體教學手段，實驗教學，以及與生產生活的結合等方面進行了探討和思考。
1.教學與科研講解相結合
高分子化學是一門年輕的學科，發展歷史較短，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不斷涌現，對傳統的高分子化學概念提出了挑戰，同時也導致高分子化學教材的更新不能與科技同步。因此，在教學中，教師可以及時在傳統教材內容的基礎上補充近年發展的關于高分子化學的前沿科學技術和研究方法，結合國內外科研的最新研究成果和動向進行介紹與講解，使教學內容始終跟上時代的步伐，開闊學生的視野，激發他們對高分子化學課程學習的熱情。教師還可以推薦一些期刊、數據庫和書籍，引導學生根據自己的興趣自主學習，擴大學生的知識面，積極探索高分子化學的新領域。此外，在課堂上，對本專業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，筆者就結合自己的研究方向，講解通過開環易位聚合及非環二烯烴易位聚合方法合成不同拓撲結構的可降解聚合物用于納米材料和生物醫藥。同學們對高分子化學的某些知識有了更深的了解，從而調動了學習和科研的積極性、主動性[1]。
2.多媒體和板書授課相結合
高分子化學中聚合反應機理與動力學理論比較抽象，難以理解[2]。多媒體教學作為一種當前基本普及的教學手段，可以實現傳統教學無法實現的動態與三維效果，將高分子化學中微觀反應歷程形象逼真地顯示在屏幕上，大大增加單位時間內學生掌握知識的數量。此外，對于工科院校高分子材料專業的學生，畢業以后多數去工業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合。因此，在高分子化學的講授中應加入一些聚合物生產工藝部分的內容，對于這些內容的講解，都涉及生產流程，應用Flash作出動態的流程圖，幫助學生了解實際的生產過程，為以后的工作打下基礎。然而，先進的教學手段不等于能達到良好的教學效果，關鍵在于多媒體技術如何與傳統的教學手段相結合，從而實現它應有的價值。講授中發現，有很多需要理論推導的公式，例如自由基聚合中關于聚合動力學公式的推導，通過多媒體與板書相結合進行講解，學生能夠更容易理解和掌握。首先利用板書對相關公式進行詳細推導，一步一步地傳授給學生，然后與多媒體結合講解，并進行歸納和總結，這樣可以將結果表示得更清晰明確，更有助于加深學生對公式的記憶。
3.探究式與啟發式教學相結合
高等教育的任務不僅是傳授知識，而且要教給學生學習知識的方法，讓學生積極思考，充分發揮想象，勇于探索和創新，培養自學能力。教學是教師和學生的雙邊共同活動，在教學時，教師應經常向學生闡明“弟子不必不如師，師不必賢于弟子”的道理，引導學生自由發表觀點，從而拓寬學生思路，變被動學習為主動學習，培養他們的語言表達能力和歸納總結能力。在課堂上，教師采用講授、提問、練習、討論相結合的互動式教學啟發學生，學生積極參與。這樣不僅活躍了課堂氣氛，而且學生感到上課很輕松，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，培養發散思維能力。此外，還可以讓學生走上講臺，參與到教學工作中。例如在講到連鎖聚合反應時，科研將學生分成小組，各自選擇一種聚合反應，學生通過查閱文獻，制作多媒體在課堂進行講解，其他同學向其小組成員提問。通過文獻調研、講解、回答問題，鍛煉學生學習的主觀能動性與綜合能力，對學生基本的科研能力進行培養，老師也能從學生圖文并茂、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相結合
化學是一門以實驗為基礎的科學，在化學教學中，實驗占有十分重要的地位。高分子化學實驗是高分子化學理論教學課程的重要組成部分，也是工科學生理論聯系實際的紐帶。實驗教學不僅能使學生更好地理解課程中的理論知識，而且對提高學生學習本課程的積極性，培養學生的思維能力，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。高分子化學重點講述聚合反應的機理和實施方法，其實驗結果往往得到的是一些聚合物產品。我們可以選擇一些和學生平時生活、學習關系緊密的實驗內容來做。比如，以前我們開設了“聚甲基丙烯酸甲酯的制備”實驗，目的是讓學生了解和掌握自由基聚合反應的原理及反應條件對產物性能的影響，在實驗中發現，學生的積極性并不高。學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整和改變，但是通過這些，不僅使學生進一步學習和掌握了高分子化學的相關理論知識和高分子化學實驗的基本操作，提高了學生做實驗的積極性和主動性，而且使學生深刻認識到了高分子化學是一個和人們的日常生產生活息息相關的學科，激發了他們對該專業的熱愛[4]。
5.高分子化學與社會生活相結合
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實踐密切相關，且已經深入到日常生活的各個方面。然而，目前許多高校在講授時，對基礎理論方面的介紹非常系統、深入，但在高分子的應用和日常生活的聯系方面相對弱一些。因此，教師在進行理論教學的同時，應結合高分子的特點，注重積極聯系實際的生活和應用，在傳授學生理論知識的同時，還要培養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容。比如女生都非常熟悉的尼龍襪就是縮聚反應的典型代表――尼龍。此外，還可以提示學生在買鞋的時候，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合成的高分子材料。在教學過程中，還應當密切結合社會熱點與時事。如當前我們國家面臨大量廢棄塑料難以降解造成嚴重的白色污染問題、2010年上海市靜安區“11.15”重大火災等，培養學生社會的責任心、思考能力和研究能力[5]。
教學方法的改革是高校教育改革的重要組成部分。創新精神與實踐能力的培養是一個長期的過程，需要對教學過程中的各個環節認真研究，層層貫徹。隨著教學改革的不斷深入，我們將繼續探索，總結經驗教訓，為培養優秀的應用型創新人才作出不懈努力。
參考文獻：
[1]于淑娟.高分子化學教學改革的實踐與探索[J].廣西師范學院學報（自然科學版），2009，26（3）：123-125.
[2]潘祖仁.高分子化學（第五版）[M].北京：化學工業出版社，2011.
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）32-0180-02
新疆維吾爾自治區是一個多民族地區，共有47個民族，全疆人口數據顯示，全區人口中，漢族人口占總人口的40.1%，各少數民族人口占總人口的59.9%。在民族穩定基礎之上，要加大基礎建設力度，勢必需要大量的化工企業在新疆地區建成，急需大批的化學化工專業人才充斥到工作一線，為此能夠培養出適合于新疆地域特色，穩定人才留在新疆，一直是石河子大學化學化工學院培養人才的主要考慮因素，也是兵團教育系統化學學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、自治區都面臨著高速發展的時期，尤其是“十三五”規劃項目中，對于產業調整，將我國、我區建立成依靠科技，加大競爭力，創立具有新疆特色的實力企業，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，和內地沿海城市或發達省份相比，不具有任何吸引人才的優勢。因此，作為兵團的第一高校石河子大學化學化工學院的教師，我們深感責任重大，如何能將我們在內地高校學習到的先進技術、先進理念系統知識傳授給學生，并將培養的人才穩定住，扎根兵團，發揚兵團第一代人的精神，繼續將科技實施到墾區的各行各業。尤其在面對少數民族的學生時，我們尤感責任重大。他們的大學生教育已經全面納入國家教育體系的整體發展規劃之中。中央政府推出“西部大開發”戰略已經有近二十年的時間，加上“一帶一路”的國家大發展步伐，新疆少數民族地區的自然資源開發、傳統文化演進、高等教育體系、人才儲備、新建產業、族際交往在新的發展態勢下必然會逐步呈現出新的模式。因此，我們在思考和規劃我國自己少數民族教育事業的發展時，需要把與學校教育相關的核心問題放到這樣的國際、國內大形勢的背景中，拓展視野，在大量深入調查的基礎上，從國家現代化和少數民族長遠發展的角度和立場來分析當前教育體系中存在的問題，從我們教師的最基礎教育上給予學生最好的知識體系和企業適應能力?！陡叻肿踊瘜W》課程是化學化工學院非常關鍵的一門專業基礎課程，設計到化工專業、材料專業、應用化學專業、師范類化學教育專業等，不同專業對于該課程的基礎知識掌握程度不同，奠定了該生畢業后進入工作崗位對于現實需要的理解能力。因此針對我院學生進入化工企業較多的特點，學好高分子化學的課程，對他們進入化工企業意義重大[3]。
一、合理安排教學內容
我們選取潘祖仁主編的《高分子化學》第四版的經典教材為國家級優秀教材，普通高等教育“十一五”國家級規劃教材。該教材是內地高校高分子化學的必選教材，全書我們選擇多個章節進行系統闡述高分子化學涉及的基本知識、合成方法和基本結構性能測試，內容覆蓋面廣，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緒論（基本概念）（5個學時）、縮聚和逐步聚合（5個學時）、自由基聚合（6個學時）、自由基共聚合（4個學時）、聚合方法（4個學時）、離子聚合（4個學時）以及配位聚合（2個學時）[5]。而開環聚合以及聚合物的化學反應以及做全書總結（2個學時）可簡單介紹。這樣既保證了學生對于高分子化學的基本概念和重點內容，又不失負擔過重。針對民族學生的漢語水平以及中學化學基礎較差的特點，我們將所講述的內容均增加課時以講解的更為清晰[6]。
二、教學技巧
1.以關愛為主，鼓勵為輔。給民族生上課，首先要以關愛為導向，尤其是語言理解能力和文化差異，關心少數民族學生，引導他們樹立學習的自信心，誠懇解答每一個問題。在與學生的交流中多講述高分子化學課程在現實生活中的廣泛用途，讓學生內心感受到學習高分子化學的用處，對自己的未來有美好的憧憬以增強學習專業知識的動力[7]。課間和課余時間多關心少數民族學生的學習，了解他們在學習過程中遇到的困難，盡力解決每一個問題。同時，也可以多關心少數民族學生的生活，少數民族較為感性和熱情，在有感情基礎的情況下，更容易溝通[8]，也增強了學生對教師的信任。在學習過程中，要多表揚、多鼓勵。少數民族學生在學習專業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、多表揚他們的學習成果，增加少數民族學生的學習興趣、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，一定要虛心學習少數民族學生的風俗、禮儀等，理解與尊重他們的民族自豪感[3，9]。
2.理論聯系實際，提高學生興趣。高分子本身是一門應用型學科，高分子材料已經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合，提高學生的學習興趣，在學習中理解如何學以致用[10]。例如，講解自由基聚合時，有聚乙烯、聚氯乙烯產品，結合我區農業特點，講解地膜的材質和產品的合成過程。也可以結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，講解日化產品洗發水等的工作原理，讓學生切身體會到高分子化學知識無處不在[11]。
3.教學形式多樣，提高教學質量。高分子化學的理論性強、信息量大，是不同于無機化學、分析化學、有機化學和物理化學四大化學的學科，有自己的一套系統，因此學生理解較為困難，尤其針對民族學生更為突出。在各大高校主張多媒體教學的大形勢下，針對民族學生，可以增加Flas模擬懸浮聚合和乳液聚合過程中單體的分散，使抽象的教學內容形象化、簡單化，以興趣為導向，有效提高學生學習的趣味性和感性認識[12]。同時，一定要結合板書，尤其是在自由基共聚合的公式推導過程中，一定要在板書過程中一步一步地推導，推導過程中學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效果。多媒體課件中可以增加基礎知識的圖片，以增強理解[13]。
4.開展互動教學，發揮學生的主動性。學生是教學授課的對象，也是課堂的主體。常規課堂以教為主，針對民族學生，筆者認為應該多采取提問、讓學生大膽回答問題等方式，調動學生的積極性[14]。比如在講述過陽離子聚合后，講述陰離子聚合時，多提問，讓學生比較陰陽離子聚合的差異，這樣不僅鍛煉了學生的主動思考能力，也提高了其語言表達能力，加深其對課程的理解[15]。
在新疆少數民族高分子化學的講述過程中，一定要把握好少數民族學生的情緒和學習特點，理解并包容他們的學習差異，充分尊重學生，報以能學就好的心態，讓學生和教師形成和諧的教學環境。豐富教學手段，多媒體和板書相結合，講解和提問相結合，新知識和舊知識相結合，重視學生理論聯系實際能力的培養，這樣才能滿足新疆化工人才的需要。
參考文獻：
[1]艾買提.對新疆少數民族漢語教學性質的探討[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.少數民族地方院?！段鞣浇洕鷮W》教學方法探析――以新疆少數民族院校為例[J].吉林省教育學院學報，2011，27（8）：105-6.
[3]劉翠云，彭淑哥，陸昶，張玉清.高分子化學教學實踐的幾點體會[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.探索少數民族本科學生電路分析課程的教學改革[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》教學的實踐與探索[J].中國畜禽種業，2013，（4）：37-8.
[6]劉丁，竇文陽.“少數民族高層次骨干人才”信息技術課程教學實踐研究――以陜西師范大學民族教育學院為例[J].信息技術，2012，（12）：236-237.
[7]高建綱，宋慶平，丁玉潔，吳之傳.工科非本專業《高分子化學》課程的教學探討[J].高分子通報，2009，（5）：63-6.
[8]黃海霞.應用化學專業《高分子化學與物理》課程教學探索[J].廣州化工，2013，41（12）：240-1.
[9]劉健，陳英杰，朱海鹽，羅立權，嚴新軍.新疆少數民族土木工程專業《混凝土結構設計原理》教學探析[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課堂教學中的應用[J].中國現代教育裝備，2009，71（1）：25-6.
[11]王小龍，何乃普，王九思.《高分子化學》教學中有機化學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.關于《高分子化學》課程教學的幾點思考[J].廣東化工，2008，38（8）：165-6.
1．何為高分子化學
顧名思義，高分子就是相對分子質量很高的分子，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，是結構上由重復單元（低分子化合物—單體）連接而成的高相對分子質量化合物。高分子的相對分子質量非常的大，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量較低的高分子化合物叫低聚物。高分子化學作為化學的一個分支，同樣也是從事制造和研究分子的科學，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律重復地連接成具有成千上萬甚至上百萬質量的、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．高相對分子質量與高強度
相對分子質量和物質的性質是密切相關的，是決定物質性質的一個重要因素。只有相對分子質量高的化合物才有一定的機械力學性能，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，其機械力學性能因而也有極大的區別。
3．高分子科學的主要內容
既然高分子化學是制造和研究大分子的科學，對大分子的反應和方法的研究，顯然是高分子化學最基本的研究內容。高分子科學不僅是研究化學問題，也是一門系統的科學。高分子科學的主要內容有：如何將低分子化合物連接成高分子化合物，即聚合反應的研究。高分子化合物的結構與性質關系。不同性質的高分子，其結構必然是不同的。為了得到不同性質的高分子，就要去合成具有特殊結構的高分子。
二、高分子材料化學的應用
材料是人類社會文明發展階段的標志，是人類賴以生存和發展的物質基礎。它是指經過某種加工，具有一定結構、組分和性能，并可應用于一定用途的物質。上世紀半導體硅、高集成芯片、高分子材料的出現和廣泛應用，把人類由工業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志。如果說現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用是以高分子材料的形式出現的，高分子材料包括了塑料、纖維、橡膠三大傳統合成材料，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、洗衣機內的滾筒、電器的外殼等。
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）20-0268-03
隨著高分子科學與技術的不斷發展，高分子科學已滲透于各個領域與學科，形成了一個無法替代的交叉學科[1]。對于與高分子相關的專業，專業課程一般設置高分子化學與高分子物理兩門課，其中高分子化學側重聚合反應機理的學習，高分子物理從分子運動的觀點出發重點介紹高聚物的結構與性能間的關系。對于食品科學與工程學院的包裝工程專業的學生一般將這兩門課揉合在一起，開設高分子化學與物理，課程48～72學時之間，要求掌握有關高分子的基本理論知識和應用技能。
對于在食品學院中的包裝工程專業，結合北京農學院的辦學定位和服務對象，學校專業定位在食品包裝技術以及與包裝相關的食品質量安全與控制[2]。要培養學生這兩個方面的能力，學生的學習內容必須涵蓋包裝中食品接觸材料生產、監管、檢測和風險評估等與衛生安全質量相關的各個方面。而講述這些內容的前提是掌握高分子化學與物理以及包裝材料學中關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、生產工藝的基礎上，才能讓學生懂得食品接觸材料安全衛生相關的質量控制和管理要素，培養學生對食品接觸材料安全衛生相關的質量控制能力，以及準確合理地選擇包裝材料進行食品產品包裝設計的能力。所以，高分子化學與物理是我們食品包裝專業非常重要的專業基礎課。
在學?！?+1”的教學模式[3]影響下，高分子化學與物理課程的學時數壓縮為56學時。在這樣少的學時條件下，要使那些對于高分子完全陌生的學生理解并掌握高分子的基本概念與原理，授課內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實踐，作者結合非高分子專業學生的特點，積極進行教學改革探索，積累了一定的教學經驗，取得了比較滿意的教學效果。本文結合我校高分子化學與高分子物理課程教學改革與探索的實際，就教學內容的選擇、完善以及教學方式與多媒體課件的研制方面提出一些自己的見解。
一、理論聯系實際，調整教學內容，加強實例教學
在傳統高分子專業的高分子化學課程中，高分子化學涉及的概念公式繁多，而且復雜難懂，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用則更加困難[4，5]。對于食品包裝工程系的學生學習高分子化學對聚合物的化學反應部分應當有目的地選擇高分子包裝材料所涉及的化學反應進行講授，對于復雜的聚合反應速率方程的推導可以不學?？芍攸c學習各種包裝材料如：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實經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險。在充分體現學科特點的前提下，適當削減了與專業關系不大的聚合反應機理部分的內容，如配位聚合反應的機理。在“聚合物的化學反應”章節中，增添了與專業相關的化學反應。
比如講述聚苯乙烯（PS）合成時，應當結合包裝專業特點來舉例聚苯乙烯合成過程對其在包裝工業上的應用具有深刻的影響，如聚苯乙烯發泡餐盒白色污染的風波[6]。向學生解釋為何2013年2月，國家發改委“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泡餐具解禁。解禁依據是什么？通過聯系實際，同學們都急切想從專業角度得到解答。10年前國家禁止聚乙烯發泡餐盒的應用是基于以下考慮。
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的問題。
5.PS泡沫塑料餐具含雙酚類，導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。
從向學生介紹高分子化學中聚苯乙烯的分子構造，聚合機理，聚合方法以及化學反應后處理，我們就能解釋第2、3、4、5問題。從高分子化學專業的角度向學生講述“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，在密封的反應內，無氯條件下進行聚合反應，從而無產生二英的條件。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、發泡制得，生產過程全部為物理混合過程，無化學反應，不具備產生二英的條件。如果我們工業界使用符合國家標準的食品級聚苯乙烯原料來制造一次性泡沫發泡飯盒，最終產品很難在單體殘留量上超標。而且，國外公布相關報告研究結果，明確澄清有關二聚體、三聚體環境荷爾蒙的問題，它們不屬所謂攏亂內分泌的化學物質。食品級PS材料中并沒有雙酚A，在加工過程中也不可能產生雙酚A副產物等。以上解釋都需要我們高分子化學的知識，通過理論聯系實際，我們能讓學生們對學習高分子化學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，為了加深學生的理解，引入聚碳酸酯“雙酚A風波”。生產聚碳酸酯用到雙酚A，在材料與食品相接觸后，殘留雙酚A單體遷移進食品，造成一定的健康風險。從高分子化學角度，向學生解析為何2011年在歐盟和加拿大，雙酚A被列為有毒物質，被禁止用于生產嬰兒奶瓶。在PC實例中，通過聚合機理，單體結構，聚合單體殘留等高分子化學方面的知識向學生們展示PC食品接觸材料的優缺點。
同理，我們在講解聚氯乙烯（PVC）時[8]，從分子結構的特點引入“塑化劑風波”，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時，就應該通過現實生活的同學們已經有所耳聞、鮮活的例子來幫助學生對知識點的理解與記憶，提升他們對專業的學習興趣。
二、加強《高分子化學及物理》與《包裝材料學》的有機聯系
高分子物理部分以分子運動的觀點來聚合物的轉變與松弛，聚合物的粘彈性，聚合物的力學性能等內容。因為《高分子化學及物理》是為《包裝材料學》服務的，應讓學生重點掌握高分子結構與性能之間的關系。高分子物理部分是教學重點，在講解基本概念時，同時注意結合《包裝材料學》所涉及的結構與性能之間的關系，使《包裝材料學》與《高分子化學及物理》真正有機地融合起來。比如，在講解聚苯乙烯發泡餐盒的時候，我們還是可以通過餐盒禁止與解禁來講解其分子的構效關系與應用。以前禁用一次性聚苯乙烯泡沫飯盒，存在很多知識的誤區，比如對毒性的誤解與使用方法的不當。當加熱至聚苯乙烯的玻璃化轉變溫度（80～90℃）以上，PS轉變為高彈態，且保持這種狀態在較寬的范圍內，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。由于其分子結構的特性，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品。我們在講解聚苯乙烯高分子分子運動時，就應該把分子運動的特點引導到聚苯乙烯作為現實包裝材料由于分子運動的特點所帶來的優缺點。同理，我們講解聚氯乙烯分子[8]時，就需要結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，就應該把高聚物的結晶與分子之間的氫鍵作用引入到結晶與分子材料透氣透氧之間的關系上。
三、改進了教學手段，有效利用多媒體資源和化學作圖軟件，運用多種方法加深學生的理解
高分子化學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，高分子應力松弛與蠕變講述。對于蠕變，只是通過經典的教科書上的舉例，“如在懸掛的軟質PVC絲下面勾住一段一定質量的砝碼，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生加深印象。而是應該通過形象的多媒體實驗演示或現實實驗來講解。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，能很好地幫助學生理解。利用實驗能讓學生充分理解高分子聚合物的結構與性能之間的關系。
例如，結晶概念的詮釋，是比較難比喻生動而且易懂的。高聚物結晶分子的排列在書中被用很小的部分來講述，但是高分子結晶對高分子薄膜材料物理性質影響顯著，對于食品包裝的學生，急切需要知道結晶度與透氣性的構效關系，但是如此小的篇幅根本不能讓學生掌握高分子結晶的知識點。書本上的高分子晶體圖學生很難理解，這就需要我們教師去尋找更好的化學物質單晶圖，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，可以將教學過程生動地展示給學生，使學生更容易理解所學內容。對于高分子化學與物理中一些概念的講述，我們需要CAI教學[9]，多利用化學分子結構軟件制作課件。通過化學軟件制作三維空間構型，再結合三維動畫，動態演示分子骨架旋轉，能輕松地帶學生進入微觀的分子世界，讓抽象的分子結構與概念形象化，有利我們教學。比如高分子鏈的柔性是由于分子內各個化學鍵和原子在不停地轉動或振動，高分子鏈的形狀時刻在變化著而造成的。如果我們制作動態三維的大分子的內旋轉圖，讓學生親眼目睹這個“動”，才能更好促進學生對分子動態旋轉以及高分子柔性的理解。
四、創設開放性的交流空間，鼓勵學生主動參與教學活動
在課程教學過程中，除老師引入實例教學、有效利用多媒體資源等教學措施以外，有時引申話題，創設開放性的交流空間，鼓勵學生主動參與教學活動也是非常重要的[10]。采取讓學生分組討論，查找文獻，撰寫小報告的形式拓展學生的知識面，培養學生自主學習的能力。如，高分子聚合的教學中，結合聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚苯乙烯等分子的結構特點說明其應用的基礎上，提出問題：“為什么限制聚氯乙烯在食品包裝保鮮膜上的應用？”“為什么限制聚碳酸酯在嬰兒奶瓶上的應用？”“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晶以及吸水，這些性質會給作為包裝材料的它帶來哪些優缺點？”然后學生分組從聚合物分子結構、柔韌性等角度討論，積極參與到教學活動中。每一個問題都與高分子的基礎知識息息相關，都是從一些實際現象引出問題，再通過理論分析加以解釋、歸納；這樣不僅可以引起學生興趣，重要的是可以加深學生對基本理論知識的理解和掌握，達到事半功倍的效果。
五、結語
高分子化學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，特別是偏重食品包裝技術的學生的重要專業基礎課，學生需要在有限的學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方法，采用多種手段提高教學的交互性和生動性，以調動學生學習的主動性和積極性，才能取得令人滿意的教學效果。
參考文獻：
[1]吳其曄，馮鶯.高分子材料概論[M].北京：機械工業出版社，2004.
[2]商貴芹，陳少鴻，劉君峰.食品接觸材料質量控制和檢驗監管實用指南[M].化學工業出版社，2013.
[3]李堯，余五新，左治江.應用型高?！?+1”人才培養模式的實踐探索[J].教育與職業，2010，（26）：24.
[4]潘祖仁.高分子化學[M].北京：化學工業出版社，2007.
[5]何曼君，張紅東，陳維孝等.高分子物理[M].上海：復旦大學出版社，2007.
[6].
物理、化學實驗教學中，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，這對學生對物理、化學的深入學習都具有一定的阻礙作用。特別是高分子化學與物理對實驗的要求更高，學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絡環境為學生構建網絡教學平臺，使學生能夠更好的理解這些教學內容。
1高分子化學與物理實驗中存在的不足
高分子化學是一門應用型較強的自然科學，因此實驗教學在高分子化學教學中具有非常重要的作用。高分子化學與物理實驗的教學目的是為了使學生能夠將課堂學習中的理論與實踐有效的結合在一起，提升學生理論知識的利用效率；同時也能夠使學生的實驗室技術得到有效的提高；對于一些高分子科學的基礎知識操作，還能夠使學生深刻的了解一個知識的形成過程，提升學生的科學素養。在傳統的高分子化學與物理實驗教學中存在很多的不足，一方面為雖然學生的動手機會多，但是卻缺乏思考，很多學生在實驗教學結束后，甚至不了解教學的目的，不了解需要掌握的內容。學生在實驗的過程中往往都是根據實驗指導書進行操作的，然后得到想要的實驗結果，缺乏對現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書過于細化，對學生實驗的指導過多，包括每一步的操作都詳細的寫明，使得學生只需要按部就班的照做就可以，而不需要過多的思考。
2高分子化學與物理實驗網絡平臺的構建對策
2.1網絡實驗教學平臺的設計
高分子化學與物理實驗在網絡教學平臺的構建中，包含很多的模塊，比如課程簡介、教材參考、教學資料、評分方式以及教師隊伍等等。高分子化學與物理實驗網絡平臺建立中，虛擬實驗室是重要的組成部分，其是對傳統教學的改革和創新，增加了師生間的互動，通過教師在線答疑的版塊，使得教師和學生能夠在網絡平臺上進行自由的討論。同時為了更加符合學生的興趣和愛好，還可以在網絡平臺的建設中增加一些微博、BBS以及微信等社交網絡元素[1]。
2.2建立快速獲取網絡信息通道
在高分子化學與物理實驗教學中，網絡信息的獲取速度更快，同時便捷性也比較強，與傳統的紙筆方式相比具有更大的優勢。比如在教學內容信息的傳遞過程中，如果學生只通過筆記的形式來整理學習資料，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據的失真，使得實驗受到影響。而網絡教學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，學生需要通過實驗了解該物質的性質以及提純方式等，而要想獲取這些知識，學生的途徑有很多，包括查閱紙質資料、通過網絡搜索引擎查找以及二維碼等。其中最為便捷的為二維碼，學生通過智能手機等便攜網絡終端設備就能夠快速的鏈接到網絡地址，并獲得甲基丙溴酸甲酯的相關信息。
2.3虛擬實驗室的構建
虛擬實驗室能夠對現實中無法實施的實驗教學進行有效的彌補，同時也能夠有效的節省教學的時間和成本，防止現實試驗中對一些比較貴重的實驗器材和設備造成損壞。隨著科技的發展，可以利用仿真模擬技術使學生感受到真實的實驗場景。同時虛擬實驗室還能能夠創建一些無法真實操作的實驗內容，比如高分子鏈的螺旋結構，如果只憑教師的講解，學生很難理解，而通過虛擬實驗室的構建，就能夠為學生們更加直觀的展示高分子長鏈，進而使學生觀察到全同立構聚丙烯長鏈的螺旋結構、旋轉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生通過實驗發現問題、分析問題以及解決問題，所以高分子化學與物理實驗網絡教學平臺的構建中，還需要注重學生的動手能力培養，否則一味的追求仿真和模擬是無法突出實踐教學效果的[2]。
2.4注重Web2.0的應用
高分子化學與物理實驗網絡教學平臺的構建并不是將傳統的素材用網絡表現出來，或者各種素材的堆積，而是要能夠利用新時代的網絡技術提升學生的能動性。當前網絡已經不再是新鮮的事物，因此需要在網絡平臺上增加一些創新型的元素才能夠激發學生的學習興趣。Web2.0技術能夠將百科全書、社交網絡以及博客、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訪問數據庫比如萬方、知網等，為學生提供更多的實驗資源和參考依據，進而使得高分子化學與物理實驗更加科學。
3結語
綜上所述，高分子化學與物理實驗教學在傳統的教學模式中存在很多的弊端，一方面由于傳統的實驗教學模式陳舊不符合當代的教學理念。另一方面為在一些實驗中由于場地、設備或者實驗自身的限制無法真實的開展。這種情況會影響學生的學習效率，而通過實驗網絡平臺的構建，則能夠實現對傳統實驗教學不足的彌補，提升高分子化學與物理實驗教學的效率。
參考文獻：
高分子化學是一門實用性和實驗性都很強的學科,是化學、化工、材料等專業必須修讀的基礎課程,與原有的四大化學并列,成為第五大化學。高分子材料已深入到人類生活和生產的每個角落。
高分子化學教學過程中發現,在實驗內容等方面存在一定的局限性和不足之處,其完善需要經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計、合成、加工和測試等實驗內容有機結合,組成一門高分子科學實驗課程,是高分子教學改革的必然趨勢。
一、高分子設計實驗課開設的必要性
廊坊師范學院化學與材料科學學院材料化學專業的高分子化學實驗于2008年開設以來,由本專業教師在部分科研成果及其他院校高分子化學專業實驗教學資料和經驗的基礎上,對設計實驗的內容進行了設定。高分子設計實驗的開設,為學生專業實驗技能的培訓、動手能力的培養以及思維創造力的提高等方面起到了積極的促進作用。
設計性實驗是指給定實驗目的、要求和實驗條件,由學生自行設計實驗方案,并加以實現的實驗。設計性實驗有利于培養學生的實踐能力,提高學生探索新問題的興趣、研究問題的綜合能力。開設設計性實驗時,要注意緊緊圍繞學生的綜合能力、初步設計能力及創新意識培養這一目標,注意與課程設計、課外科技活動、集中的綜合訓練相結合。
傳統實驗在與理論教學的配合上,是教師根據教學的一般規律或實驗內容安排的,而不是學生根據各自學習中的需要或進一步探索的興趣所確定的,無法體現個性的發展。驗證性實驗一般是前人做過的,經過精簡提煉,專門為教學而設計的實驗,實驗沒有次要的實驗現象的干擾,這對學生今后從事科學研究和對新事物的探索非常不利。在高校中開設設計性實驗,營造培養學生創造性思維能力的環境是非常必要的,有利于提高學生的綜合素質和創新能力。
二、注意培養綠色環保和可持續發展意識
1.綠色化學的核心內容
綠色化學又稱環境無害化學或環境友好化學,是指設計和生產中,使用沒有或者盡可能小的產生環境副作用的化學品。綠色化學的核心內容主要體現在:第一是減量,即減少三廢排放;第二是重復使用,如催化劑、載體等;第三是回收,可以有效地實現省資源、少污染、減成本的要求;第四是再生,是節省資源、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重的原料,這是杜絕污染的最根本方法。
開發新型的、可生物降解的高分子材料,解決“白色污染”問題;以及充分應用可再生資源,即:采用可再生資源做化學化工原料,是綠色化學的重要任務和方向。眾所周知,“白色污染”是當今社會的一大公害,塑料作為合成高分子材料,具有性能多樣、用途廣泛和價格優廉的優點,已成為人類生產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境污染。在實驗教學中,應注重強調高分子材料的環境同化,高分子材料的循環和再生技術,探索高分子材料與生態環境的相互影響,實現高分子材料與生態環境的和諧等內容。
2.綠色化學的重要指標
綠色化學的一個重要指標是原子利用率,其定義為:期望產品的摩爾質量占化學方程式中按計量所得物質的摩爾質量的比值。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。
綠色化學的理想是指:不使用有毒有害的物質,不產生有毒有害的廢棄物,不使用對環境有害的落后化學工藝。其目的是把現有的化學和化工生產的技術路線從“先污染,后治理”改為“從源頭上根除污染”。
3.開設小量、半微量實驗
有關綠色化學的教育才剛剛起步,國內大多數學校尚未涉足?，F有的化學實驗課程的教學內容難以體現綠色化學思想,不少實驗仍大量使用有毒有害藥品,產生大量的“三廢”,對微型化學實驗研究推廣不夠。
傳統的常量實驗藥品用量大,導致教學經費投入大、資源利用率低、環境污染嚴重等?？梢栽谀承嶒為_設小量、半微量實驗。這些小量、半微量實驗對學生實驗技能、實驗的準確性和精密度等都提出了更高的要求。
綠色環保和可持續發展已成為企業生產和發展必須考慮的因素。在設計專業實驗時,盡可能地采用專業、簡單高效的實驗路線,教師在講授時將其他生產過程和工藝進行對比,強調整個實驗過程的經濟性和環保效益,讓學生充分體會到增強環保意識和可持續發展對社會經濟發展的重要性。通過給學生灌輸環保和可持續發展的理念,為學生今后生產設計和研究開發等工作提供一個基本的思想準則。
三、將科研與實驗教學結合起來,開發應用型實驗
1.將廢舊高分子的綜合利用作為設計實驗內容
高分子化學是一門應用性很強的化學基礎學科,是材料化學專業的重要專業基礎課,對于材料化學專業的學生,學習高分子化學不僅要全面掌握高分子化學的理論知識,更重要的是要學會高分子的實驗方法以及在實際中的應用。我們從廢舊高分子的綜合利用出發,探討科研成果轉化為高分子設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的重要組成部分,它將對減少環境污染具有重要的實際意義,同時又能獲得有價值的工業原料,對能源的再利用具有一定的意義。在我們的教學實踐中,在已經具備的課題組成員大量前期科研成果基礎上,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。設計實驗的內容包括對控制反應的幾個因素:升溫速度、溫度、催化劑種類與用量、反應時間等進行優選。這類設計實驗的開設使學生對綠色化學的概念有一個深入理解,使學生增強環保意識、掌握廢舊高分子材料的綜合利用方法,對從實際出發鍛煉自身科研能力有重要意義。
在高分子實驗教學中,適時引入“降解”這一高分子學科中的重要概念,并適當介紹高分子降解中的一些問題,如生物、光、輻射、熱、機械及化學等因素引起的降解規律,并介紹相關高分子的設計方法。也就是讓學生正面理解“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體系。
2.將天然可降解高分子作為設計實驗內容
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,最好的方法是開發能夠降解的環境友好材料。這種材料能夠在環境條件下分解成能納入自然生態循環的小分子物質?，F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,最終轉化為二氧化碳和水,納入生態良性循環。
高分子設計實驗中可以開發一些能聯系實際生活的應用型實驗,將教師的科研工作與實驗教學緊密聯系起來,體現出高分子科學實驗的實用價值,能強烈地激發學生的創造性。
基于此,在高分子設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廢水的凈化”,本設計實驗是從綠色高分子角度出發,將回收的蝦殼蟹殼經水洗、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廢水中重金屬離子和有機酸的吸附分離。
四、培養學生綠色化學思想和對高分子實驗的興趣
[關鍵詞]高分子化學；教學；實例
高分子化學課程是高分子材料與化工專業的專業基礎課，是研究高分子化合物的合成原理和化學反應的科學。學生應具備一定的無機化學、有機化學、物理化學和概率論與數理統計知識才能學好該課程。國內高校多采用潘祖仁先生主編的國家級優秀教材高分子化學[1-2]，對這門課的掌握程度，影響后續課程的學習。因此學生一般比較重視[3]。但對于初學者來說，認為該課程的內容較多，比較分散，系統性不強，有些知識點理解不透。
1高分子化學的課程特點
高分子化學主要介紹高分子的合成原理及高分子的化學反應，合成原理以聚合反應動力學為主線，衍生到聚合速率和分子量，而這二個指標正是工業生產控制的主要工藝參數，再通過聚合理論方程，討論溫度、介質、單體、引發劑等對聚合的影響。對于連鎖聚合，每一種聚合機理都有特殊的引發體系，因此引發劑或引發體系也是高分子化學的重點內容之一。最后一章，聚合物的化學反應，主要介紹聚合物化學反應特征、聚合物的基團反應及接枝、擴鏈、交聯、降解和老化，提出促使降解或防止老化的途徑。有學者總結高分子化學課程有“五多”的特點，即內容多、概念多、頭緒多、關系多和數學推導多[4]。該課程專業理論性強，概念復雜，抽象難懂，一定程度上影響了學生的學習興趣[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、發展歷程及結構方面的基本知識外，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，其作為材料的力學性能主要由分子量及其分布決定。該部分內容介紹，需使學生明白高分子的分子量與小分子的相對分子質量的區別?？s合和逐步聚合反應中，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，得到二聚體，第二步反應可以得到三聚體、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，假若反應就此終結，體系中產物的聚合度不同，由此使同學們很容易理解聚合反應得到的產物即聚合物，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中抽取出本質特征，用一個速率常數描述同種官能團的反應特征。在課程體系中，活性中心等活性概念是高分子化學的基本思想，因此要借助實驗數據進行例證，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。這點一定讓同學理解，因為后面的理論方程推導要不斷用到。另外，反應程度p是一個非常重要的概念和度量，定義為參與反應的基團數(N0－N)占起始基團數N0的分數[2]，代表某種基團的轉化率，反映了聚合反應的反應進程?？s聚反應中產物分子量分布，Flory利用統計法，根據等活性概念假設，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)，推導了線形縮聚的分子量分布關系[2]。實質上，每一個鍵的成鍵幾率不同，按照反應程度概念，應該是隨著聚合度增大，p增大，為了處理簡便，等同化，根據乘法原理，即得x-聚體的數量分布函數。后面自由基聚合、共聚合、離子聚合和配位聚合，都屬于連鎖或鏈式聚合機理，聚合一般都包含鏈引發、鏈增長、鏈終止和鏈轉移幾個基元反應。首先，要有活性中心的形成，進行鏈引發反應；正是根據其活性中心的不同，將其分為以上自由基聚合、離子聚合等。
有關其機理及分子結構的形成，與有機化學中的空間位阻效應、共軛效應有關。聚合動力學與物理化學知識有關，需要同學學前不妨復習下以前學過的有關內容。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。聚合物中單元結構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構。①鍵接結構。增長過程中，結構單元間的連接存在“頭—尾”、“頭—頭”(或“尾—尾”)兩種可能形式，一般以頭－尾結構為主。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。微觀上的化學反應也遵循同樣道理。②立體構型。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的，但從空間位阻考慮，無規結構中，間同結構略占優勢。③幾何構型。雙烯類單體，還存在幾何異構，傾向于形成反式結構，都可以根據空間位阻進行解釋。這樣同學就容易理解高分子結構比較復雜的特性。另外自由基聚合的引發效率，主要是①誘導分解。誘導分解實際上是自由基向引發劑的轉移反應，也就是說，自由基誘使引發劑分解，消耗掉引發劑，作無用功，故使引發效率降低。②籠蔽效應，主要指溶液聚合中，引發劑分子處于溶劑的包圍中而不能發揮作用，可以想象，引發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合，甚至與溶劑分子結合，使引發劑分子白白消耗，引發效率降低，稱為籠蔽效應。由此派生出單體的活性與濃度、體系粘度和引發劑濃度，都影響引發效率，使同學將知識學通、學活。自由基共聚合中，關于鏈自由基的活性，一般認為帶有共軛取代基的鏈自由基穩定，同學不易理解，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，這樣用槍瞄準難度增加。單體相當于槍，就不易和它反應，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，容易瞄準擊中，即容易和單體發生反應，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構，考慮取代基的誘導效應和工軛效應。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，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用中具有重要意義，要讓學生明白活性聚合的原因、應用價值。配位聚合，要重新復習下無機化學中的配合物知識，其引發體系中，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，因此所得產物立構規整度一般較高。聚合物的化學反應，是聚合物改性、擴大聚合物品種的手段之一。接枝、交聯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介紹，這樣學生學習時不覺得生硬，便于接受。
3結語
作為一名高校教師，能夠將復雜的原理講解得淺顯易懂，抽象的理論能夠結合現實生活具體化、簡單化，語言生動，課堂氣氛活躍，學生對所講內容有強烈的興趣，這門課程的授課質量才有保證。
參考文獻
[1]王小龍，何乃普，王九思．《高分子化學》教學中有機化學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(第五版)[M]．北京：化學工業出版社，2011．
[3]王國建．《高分子化學》課程教學體會點滴[J]．高分子通報，2012(11)：97-100．
高分子化學和高分子物理是高分子科學相關專業的專業基礎課。在專業課程設計中，一般兩門課程獨立設置，其中各占有48到72學時不等。我校的生物功能材料專業開設了高分子方面的課程，其中高分子化學與物理是該專業的專業基礎課。根據該專業特點，生物功能材料涉及領域較廣，從無機陶瓷材料到有機高分子材料都有涉及。該專業學生只需掌握有關高分子化學和高分子物理的基本理論知識和應用技能，因此我們開設了高分子化學與物理課程，所設學時為56學時，開設時間安排在二年級下學期，為三年級開設《高分子材料化學》等課程打下一定基礎。該課程內容涉及高分子材料的合成與實施方法，高分子材料的結構、性能、成型加工及其應用，是一門多學科交叉、實用性很強的學科。根據該課程具有涵蓋內容廣，物理化學和有機化學知識運用較多等特點，這樣有限的課時設置就給授課帶來了一定困難，導致學生在理解和應用本課程知識方面具有一定難度。另外，我校該專業物理化學課程設置在二年級下學期和三年級上學期，其中物理化學反應動力學部分講授時間較晚，這也給高分子化學與物理的授課帶來了一定困難。那么如何在有限的學時內系統地講授高分子學科基礎知識，是本文需要重點探討的問題。
1.選擇教材，合理安排教學內容
受授課學時的限制，我們選用的教材是化學工業出版社出版的《高分子化學與物理基礎》，由魏無際等主編。該教材系統地闡述高分子化學與物理的基本概念、基本知識、基本原理和基本測試方法，教材內容全面，難度適中，比較適合生物功能材料專業的教學要求。針對課時較少的現狀，我們對教學內容進行了合理安排。對于高分子化學部分，重點講解高分子的基礎概念、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，聚合物的化學反應章節主要由學生自學。這樣既保證了學生能夠掌握高分子化學的基本概念及反應，又沒有因為課程過難給學生造成學習困難。對課程中的某些內容，例如聚合動力學的推導，在物理化學中化學動力學部分還沒講解的情況下，我們在教學中不要求學生記住所有推導和公式，僅提出聚合動力學基本知識，引導學生自己進行動力學推導。對于高分子物理部分，我們重點講解高分子的結構、高分子的分子運動、力學狀態及其轉變，簡單講解高分子固體的基本力學性質、高分子溶液的基本性質章節，對高分子電學、熱學和光學的基本性質章節主要由學生自學。這樣課程的安排，重點講解能夠加強學生對高分子學科基本知識的掌握；簡單講解能夠擴大學生的知識面、引導有科研需求的學生課下加強該部分內容的掌握；自學部分主要為了深化學生對高分子學科知識的理解。重點講解、簡單講解與學生自學相結合的教學方法，突出了本課程重點、拓寬了學生知識面，克服了高分子學科教學中內容多、概念多、數學推導多等難于克服的難點。
2.理論聯系實際，提高學生學習興趣
高分子化合物廣泛存在于日常生活中，如穿著用的化學纖維、自然界存在的棉、麻、絲綢等，食品行業中的蛋白質、淀粉、纖維素，建筑行業中用的涂料、各種高分子管材、膠黏劑、有機玻璃，行駛工具中應用的橡膠、工程塑料、增強纖維等。高分子科學在人們的日常衣、食、住、行中發揮著極其重要的作用，其是一門應用基礎型的學科。高分子化學與物理的教學，單純的講解很難引起學生的學習興趣，教學效果不顯著。為提高學生學習興趣，我們在講解基本知識的同時，注重理論和實際相結合，列舉了大量實例。例如講解縮聚反應時，對滌綸、尼龍等一些重要的縮聚物的生產原理進行了重點講解，對聚乳酸生物材料進行了系列概述，包括其生產方法、原理和應用等；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、反應釜內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。在高分子發展史中，講授諾貝爾獎成果和獲得者的發明典故，例如電高分子的發現、齊格勒-納塔催化劑的發展，以增強課堂的趣味性；講述了第二次世界大戰期間高分子的發展典故。此外，讓學生翻看塑料水杯的材質、衣服標簽讓學生認識各種標志上一些材質的名稱，指出我們的水杯、服裝由哪些合成高分子構成，并討論目前常用的化學纖維名稱和聚合原理；通過舉例講解方式，激發學生自主學習興趣。
3.多媒體與板書教學方法相結合，提高教學質量
高分子化學與物理基礎課程知識面廣，其涵蓋了高分子化學、高分子物理、高分子加工等方面內容。該課程教學信息量大、理論性強，學生理解相對比較困難。因此，我們在教學過程中注意多種教學形式相結合，提高教學質量。課堂主要采用多媒體教學方式，同時輔以板書講解，取得了不錯的教學效果。利用多媒體教學方法既能夠將理論的知識直觀體現出來，又能夠將難于理解的教學內容形象地展示出來，這樣可以使學生更容易理解所學內容。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晶形態的影響、動態黏彈性模型，等等。通過多媒體的運用，可以使抽象的教學內容具體化，有效提高學生學習的趣味性。多媒體課件也會存在一些缺陷，比如講課節奏過快，學生難以吸收；教師過于關注幻燈片屏幕，減少了和學生的交流互動，等等。在實際教學過程中，還應注意和板書的有效結合，對重點知識內容采用板書的形式進行講解，取得了不錯的效果。
4.網絡教學方法的運用
針對多媒體教學存在講課節奏過快，學生難以吸收等缺陷和板書教學進度緩慢等特點，對重要章節，我們采取課堂與課下網絡教學相配合的方法。網絡教學在原來多媒體教學基礎上，對教學過程和教學內容提供了全面支持。目前學校構建了一個比較完整的網上教學支撐環境，提供多媒體錄播室進行教學視頻的錄制，最后把課件與錄制視頻統一上傳到網絡教學平臺。網絡教學有許多傳統學習方法無可比擬的優點，例如學生學習自主性增強，真正發揮學習的主觀能動性，學生學習在時間和空間上少了許多限制，學習的探究性更加深入。另外，網絡背景下學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。隨著現在網絡技術的發展，學生可以在宿舍、教室和學校多媒體教室通過網絡對課堂內容進行學習。網絡教學方法的運用，大大彌補了課堂多媒體課件存在一些不足，大大提高了教學效率。
5.開展互動式教學，發揮學生的學習主動性
教學是教師和學生的共同行為，學生是課堂的主體，教師是學生學習知識的引導者。目前高校教學方式偏重以教師“教”為主，忽視了學生“學習”的主動性，學生始終處于“被動學習”地位。這樣的“被動學習”，導致學生具有學習壓力大、心理負擔重等特點。針對這一現狀，我們采取課堂互動的教學方式，包括師生提問、討論和學生上講臺相結合的方式進行教學活動，取得了一定效果。比如在下課前教師先提出下一節課的預習內容，提出一些討論問題，例如在講述縮聚反應時，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生縮聚反應、什么樣的單體能夠獲得支化的高分子等問題。讓學生通過查閱資料，自己尋找答案，并在下次課堂上讓學生進行討論，然后教師補充。這樣既提高了學生的學習思考能力，又增強了學生的學習主動性，提高了學習興趣。另外，我校為農業院校，雖然學習《高分子化學與物理課程基礎》課程的學生是非農業專業，但是部分學生畢業后或許從事涉農相關服務業?？紤]到此種情況，我們在授課內容安排上，對目前農業應用的高分子材料和高分子在農業方面的潛在應用進行了討論，給他們提供了創造性思維。比如在講自由基聚合章節時，我們就對強吸水樹脂的制備現狀和發展前景，主要針對其在農業生產中的應用進行了講述，對高分子薄膜在農業中的應用及帶來的“白色污染”與應對措施進行了討論。通過這樣的討論，我們鍛煉了學生分析思考問題的能力，這為學生工作與科學研究的創新思維形成打下了基礎，提高了學生的學習積極性和學習興趣，加深了對本課程的理解。
6.結語
通過對本校生物功能材料專業《高分子化學與物理基礎》課程教學中的一些課程設計特點、面臨的問題及目前采取的措施進行了總結?！陡叻肿踊瘜W與物理基礎》雖然是一門專業基礎課，但其理論性強、概念抽象難懂，如何讓學生在掌握該課程基本理論的同時，調動學生的學習積極性，培養學生的自主學習能力和創新意識，是教學工作中需要不斷探索的問題。我們將在總結已有教學經驗的基礎上，繼續對本課程教學方法的改善與創新進行探索，以提高該課程的教學質量。
參考文獻：
[1]魏無際，俞強，崔益華.高分子化學與物理基礎（第二版）.北京：化學工業出版社，2011.
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1674-9324（2012）05-0024-02
高分子化學是嘉興學院材料與紡織工程學院高分子材料科學與工程專業學生的核心基礎課程，它是以實驗為基礎的自然科學。通過實驗課的教學，不僅能加深學生對理論知識的理解，培養學生熟練的實驗操作，還可通過安裝實驗裝置、觀察和記錄實驗現象，培養學生動手能力，進而分析現象、解決問題，最終提高學生的綜合素質和創新能力。由于本專業設立僅有5年時間，高分子化學專業課程的開設也只有短短的3個學年，由于教學經驗有限及實驗室建設的延遲，所開設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），學生往往不用動腦思考，只要按照標準步驟動手完成實驗即可。基礎性的實驗可以培養學生基本的實驗技能和熟悉實驗儀器的操作，但是，往往難以培養學生分析問題、解決問題的能力，更不利于學生創新能力的培養及學生的學習興趣的提高。等到學生到大四做畢業論文時，問題也暴露出來：缺乏思考問題、解決問題的能力，實驗意識沒體現出來。經初步調研論證，結合本校實際情況，我們確定選擇即將開展高分子化學實驗課程的高材09、10級學生作為這次實踐教學改革的試點，有計劃、有步驟地進行高分子化學實驗教學模式的改革探索與實踐。
一、讓學生參與實驗前的準備工作，珍惜實驗教學，提高學生動手能力
實驗前期準備工作是實驗順利進行的保證。尤其是高分子化學實驗，在實驗前有大量實驗準備工作，包括實驗室儀器設備調試、檢修工作；所需玻璃器皿的清洗工作，化學試劑的配制，如單體、引發劑的精制，溶液的配制等。這些工作都由實驗老師來承擔，學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實驗的09級同學中，我們讓學生適當參與實驗的準備工作，如玻璃儀器的清洗，做過高分子化學實驗的人都知道，殘留高分子物質的玻璃儀器難以清洗，同學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；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、運輸的過程中發生聚合，所以為了縮短實驗時間，提高反應效率，實驗前學生在實驗老師的指導下采用蒸餾的方式對單體進行提純，加深理論課程中關于阻聚劑的理解。通過參與實驗前的準備工作，同學們懂得實驗的成功不僅取決于實驗過程，與實驗前的準備工作也密不可分，從而更加珍惜實驗教學過程，珍惜自己的實驗成果。更重要的是，實驗的準備工作又加深了對理論知識的理解。
二、結合嘉興學院高分子材料與工程專業特點及實際情況，改革優化實驗項目，著重培養學生思考問題、解決問題的能力及團隊精神
高分子化學是一門以實驗為基礎的自然科學。傳統的實驗課程內容主要是驗證性實驗。通過無機及分析化學、有機化學及物理化學的基礎實驗，已使學生掌握了基本儀器設備的使用和相關實驗操作。因此，在專業高分子化學實驗中，過多地開設驗證性實驗，不利于學生思考問題和解決問題能力的培養，不利于創新能力的培養。因此，必須對高分子化學實驗項目進行改革，主要包括：①基礎實驗項目的改進，鞏固及培養學生的基礎理論與操作技能。如聚甲基丙烯酸甲酯的制備，學生可根據興趣選擇懸浮聚合或本體聚合，確定實驗所需儀器設備及藥品。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，關鍵在于第一階段轉化率的控制，避免出現爆聚，反應時間相對較長，最終的實驗產品為板材；而懸浮聚合實質也是本體聚合，但由于分散介質的加入可以很好地進行傳質和傳熱，避免爆聚現象的發生，攪拌速度是控制實驗成敗的關鍵，聚合時間相對較短，最終的實驗產品為球狀小珠。同學之間對各自的實驗現象、產品外觀、產品性狀等進行熱烈討論，從而加深對于聚合方法的理解。②強化設計性、綜合性實驗，培養和提高學生的綜合素質及創新能力。開設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，擴展為一組設計性、綜合性實驗：從單體精制、引發劑精制、乳化劑的選擇與用量、到動態光散射法測定乳膠粒尺寸、穩定性的測定，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系。學生通過對整個材料制備及使用過程的全程跟蹤，掌握結構、性能與合成之間密切聯系，充分發揮學生的主動性、積極性、創造性，提高學生的工程能力，有利于引導學生參加大學生創新性實驗的科學研究，培養學生的工程觀念。③適當增加科研性實驗項目，培養學生的團隊精神，增強對本專業的了解與熱愛。為進一步激發學生的創新能力及參與科研的積極性，浙江省設立了大學生科技創新項目，嘉興學院每年也設立大學生研究訓練（SRT）計劃，本專業大部分09級的學生都參與到科研性實驗項目研究中。學生們呈現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，團結合作。如作者本人就指導了一項浙江省大學生科技創新項目的研究，團隊負責人由08級同學擔任，主要成員為09級同學。項目開展之初，主要由08級同學設計并實驗，09級同學從旁學習并輔助完成實驗，項目進行中期，09級同學已掌握實驗方法與手段，具備獨立完成實驗能力，08級同學的主要精力可放在考研復習上面，順利完成新老接替的工作，培養了學生的團隊精神。同時，學生更多地接觸到高新技術和應用技術，開闊思路與視野，增強他們對于本專業的了解與熱愛。
④增加經典驗證性實驗的趣味性，提高學生的學習興趣。很多同學剛上大學的時候，嚴重缺乏對高分子材料科學與工程專業的了解，因此對于學習沒有興趣，甚至有些學生想要轉專業。為了培養學生的專業素養，提高學生的學習興趣，我們將一些經典的驗證性實驗與我們日常生活密切聯系起來，增加實驗的趣味性和實用性。如，制備有機玻璃板前，讓學生們準備一些干花、干樹葉或大頭貼，在注模過程中放入其中，等產品成型后，美感十足的玻璃板就制成了，學生們非常有成就感，同時提高了對于高分子化學實驗的興趣。
三、完善實驗考核制度，全面反映學生實驗各環節中的表現
我們進一步細化與完善了實驗的考核方式，使學生在實驗各環節中的表現均得到不同程度的體現。以往我們只根據學生的實驗報告來評定學生的實驗成績，學生在整個實驗過程中的預習、實驗裝置的安裝、實驗設備的清洗、實驗室的清掃等工作都不能得到體現，缺乏客觀、公正、全面的實驗考核機制。因此，我們借鑒比較傳統的有機化學實驗的考核機制，將實驗成績的評定細化：預習報告20分，實驗著裝10分，實驗裝置20分，操作規范20分，實驗結果20分，衛生情況10分。將實驗成績的評定標準公布給學生，加強學生的實驗規范觀念，從實驗預習開始直到實驗結束清掃實驗室的整個實驗過程都能認真完成，從而改善學生不注重實驗教學過程的現象，增加了學生的主觀能動性。
四、建設實驗課程網站，有助于學生的課前預習，提高學生學習的自主性
在以往的實驗教學前，教師要詳細地講解實驗原理、方法、步驟、儀器使用、數據記錄、數據處理及實驗注意事項等，甚至要把實驗從頭到尾演示一遍，讓學生看得清清楚楚，學生完全不用預習實驗，也不用思考問題，這樣就造成了學生對于實驗教學的忽視。在理論教學中，多采用先進的多媒體教學手段，但在嘉興學院大部分實驗教學中，還沒有利用多媒體的教學模式。而多媒體的生動性、可重復性可以讓學生直觀感受實驗操作，可以很好地進行實驗的預習。因此，我們正逐步建設高分子化學實驗課程網站，初步將實驗課的教學大綱、講義等內容放到網站上。編制實驗教學課件，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。實驗課程網站的建成，方便學生的課前預習，提高學生學習的自主性。為了進一步完善課程網站的建設，我們還擬采用Flash演示等手段，幫助學生掌握實驗步驟，了解注意事項。目前，實驗課程網絡的正在逐步建設與完善中。
參考文獻：
[1]余兆菊.高分子化學實驗教學的探索[J].實驗科學與技術，2010，（8）：118-119.
[2]宋麗娜.淺談高分子化學實驗教學改革[J].廣東工業大學學報（社會科學版），2009，（9）：233-234.
[3]祖立武，張小舟，王雅珍.高分子化學設計性實驗的教學實踐[J].高師理科學刊，2007，（27）：94-96.
