時間：2023-03-23 15:18:39
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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經濟社會。可以說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)
1.1網絡書本相結合，充分做好實驗預習工作
隨著網絡技術的發展，學生在網絡上獲取信息的興趣與能力都不斷增強。因此我們將傳統的預習報告與網絡學習相結合，充分幫助學生詳細了解實驗原理和意義，熟悉實驗操作，增強實驗意識。如在每次實驗前，都要求學生利用網絡自主探索該實驗與實際生活的聯系，比如有機玻璃的制備，學生可以了解到有機玻璃目前被廣泛應用于廣告裝潢、銘牌制作上等等，在課堂上與其他同學就相關應用前景進行討論，并將自己的想法融入實驗過程，這增強了學生的主人翁和創新意識。同時，我們在實驗中心網站上制作實驗動畫，展示實驗儀器的使用，實驗裝置的裝搭，幫助學生更直觀的了解實驗過程。并明示一些突況的處理方法，做到有備無患，例如在制備尼龍66的實驗中，原料己二胺是強有機堿，強腐蝕性，我們通過動畫的形式告知學生在稱取過程中一定要小心，一旦沾到皮膚，應立即用大量清水沖洗，并用3%的冰醋酸或1%硼酸冷敷傷口。
1.2情景帶入，邊講邊做，讓學生成為實驗主導
實驗課是將理論轉化為實踐，學生應該成為實驗的主導。我們每次實驗開始前都會先創設情境，將現實問題的解決與實驗緊密聯系起來，把照方抓藥的實驗課轉變為學生發現問題、解決問題的實踐課。基于充分的課前預習工作，課程中教師重點強調實驗的重要環節和容易出現的意外事件。學生以小組為單位，每個小組都會接到一個實驗相關的問題，如在苯乙烯的乳液聚合實驗中，向學生提問乳化劑在乳液聚合中的作用等，實驗結束后進行小組討論，分析實驗結果，得出問題答案。實驗過程中有任何問題都可以隨時跟老師交流，學生帶著問題做實驗，在實驗中探尋答案，成為主導，教師從知識“傳教者”變成“軍師”，這樣激發了學生的學習意愿，提高了實驗課的質量。
1.3認真總結實驗報告，強化實驗結果與理論的聯系
在傳統的教學模式中，實驗報告往往流于形式，學生只是簡單記錄實驗過程。我們則要求學生對實驗中遇到的問題進行記錄并查閱資料予以解答，反思實驗課與理論課的聯系，并盡量多的列舉出其他相似的應用，以此鞏固學生的理論知識。
2量化考核標準，激勵學生認真完成實驗的各個環節
實驗期末考核并不能真正說明學生的實驗情況，出勤率、預習報告、實驗操作、實驗報告結果和衛生，也是反映學生學習態度、學習情況的重要指標。因此在實驗考核中綜合了平時成績和考核成績兩部分。出勤率要求學生做到全勤，不遲到、不早退;預習報告要求書寫規范，步驟詳盡;實驗操作要求學生在整個實驗過程中操作規范，認真觀察實驗現象并記錄;實驗報告中實驗現象分析是否客觀，實驗結果是否符合預期，課堂上的思考題是否總結到位等;實驗結束后的值日工作，要求學生檢查關閉儀器，整理教室衛生。期末綜合考核以設計性實驗為主，教師給出一個實驗題目，要求學生提前搜集資料，結合本學期其他實驗的操作方法，在考試現場自行選擇儀器，裝搭實驗裝置，處理實驗結果，教師根據現場操作技能和解決問題的能力等進行評判。
3結語
[關鍵詞]高分子化學實驗；科研項目；人才培養
隨著高分子科學的發展，高分子材料已滲透到日常生活和工業的各個部門，新的高分子聚合反應、聚合方法和新的高分子材料層出不窮。高分子化學是一門以實驗為基礎的學科，是學生深入理解高分子化學理論課程和進行高分子化學材料研究的必備課程，對加強學生的實踐動手能力與創新能力培養等方面有著重要的作用[1-3]。傳統的高分子化學實驗教學模式基本是教師講解、學生操作、學生提交實驗報告、教師評分等。這種教學模式下，學生對實驗課程缺乏足夠的重視，往往只是按部就班地操作完，最后實驗報告能夠拿到合格的成績就足夠了，在實驗過程中缺乏對過程和細節的深入思考，因此不利于學生綜合素質的培養和創新能力的提升[4-6]。高分子化學是一門與時俱進的課程，高分子化學實驗應該進一步體現這種發展趨勢。因此，為了提高學生對高分子化學實驗課程的熱情與積極性，采用科研項目與高分子化學實驗課程相結合的教學模式，不僅能夠豐富實驗教學內容，提高學生的實驗技能和科研能力，也為培養出具有創新意識和創新思維的創新人才添磚加瓦。
1傳統高分子化學實驗教學中的問題
傳統的高分子化學實驗教學模式一般是固定的，即教師講解理論知識與實驗操作示范、學生根據教材的實驗目的和老師的要求進行程序化操作、學生課后撰寫實驗報告并交給老師、教師根據實驗結果的優劣進行實驗報告評分等。學生在這種教學模式下很少會對實驗設計、實驗過程和細節等進行思考與討論。對大部分學生來說，只要最后的實驗考核是合格的就足夠了，因此學生們往往是抱著完成任務的態度做實驗。這種實驗教學模式雖然實現了對學生動手能力的鍛煉，但是難以督促學生學以致用，導致理論課和實驗課是完全分離開來的，難以結合在一起。另外，這種固定模式和程序化的實驗課程，難以鍛煉學生發現問題、分析問題和解決問題的能力，更難以培養出具有創新意識和創新能力的人才。高分子化學的發展與變化日新月異，高分子化學實驗也應該進一步體現這種變化趨勢，從而使得學生們更加深入地理解高分子化學的與時俱進。然而，由于實驗室資源與資金的缺乏，傳統的高分子化學實驗課程內容經常是幾年都固定不變的，對學科的新發展、新知識、新變化沒有吸收與提升。這種內容固定、操作按部就班的實驗課程很難調動學生的積極主動性，更難以引起學生對高分子化學的熱愛與興趣。
2科研項目與高分子化學實驗相結合
高校教師一般會以自己的研究領域為基礎，進行相關科研項目的申報。這些科研項目相對于高分子化學實驗來說，都是一些具有前瞻性和創新性的研究。因此，將高校教師的科研項目融入高分子化學實驗教學，對高分子化學實驗傳統教學模式進行改革，具有重要的意義。
2.1科研項目融入高分子化學實驗課堂的意義
高分子化學是一門與時俱進的課程。傳統的高分子化學主要以傳統高分子材料如塑料、橡膠、纖維素、涂料等為主，相應的高分子化學實驗也是以合成或改性傳統高分子材料為主。隨著高分子科學的發展，高分子化學領域的新材料層出不窮，這不僅體現在生活、軍事、工業等領域的新型功能材料。在科研項目中，高分子化學材料的應用也得到了廣泛的關注與認可，高分子化學領域的科研項目在化學領域的教師中占有較大的比重。在教師的科研項目中，涉及到的高分子化學材料通常具有較好的新穎性。因此，將科研項目的內容融入高分子化學實驗課堂，不僅能夠豐富高分子化學實驗的教學內容，提高學生對實驗的興趣和積極主動性，而且能夠培養學生的科研能力和科研思維。同時，教師也可能從學生們的思考與討論中，獲得新的想法。
2.2科研項目融入高分子化學實驗課堂的方法
高分子化學實驗的時間一般比較長。在等待的過程中，學生基本是在聊天，有的學生甚至在打游戲，很少有同學利用這個時間對實驗進行思考或者討論。這不僅浪費了寶貴的學習時間，而且不利于實驗的開展。即使后面實驗出現了問題，學生也不會花費過多的時間去尋找原因。因此，老師可以利用學生在等待實驗的過程中，將科研項目中較為簡單且與實驗有聯系的部分拿出來與學生討論。首先，將教師科研項目中與實驗相關的內容拿給學生分組討論，通過與自己的實驗比較分析，并結合理論課程和實驗課程知識，讓學生提出問題。進一步，根據提出的問題，讓學生先自己進行分析，得出結論后與老師進行討論。然后，老師根據學生的討論情況，引導學生提出解決問題的方法。最后，根據以上討論的內容，鼓勵學生進行進一步的創新，并鼓勵感興趣的學生利用課后時間進入教師所在實驗室進行深入的探索與研究。例如，傳統高分子化學實驗中，有一部分實驗內容是“甲基丙烯酸甲酯的本體聚合”，如果老師的科研項目中有涉及到甲基丙烯酸甲酯或者本體聚合的內容，就可以拿出來與學生進行討論，引導學生進行實驗課堂之外的新思考。通過“提出問題-分析問題-解決問題-創新實踐”這一過程，鍛煉學生的創新思維和科研意識，為將來進入實驗室進行畢業論文課題研究或科研項目研究打下良好的基礎。
2.3將科研項目內容融入高分子化學實驗教學中
高分子化學實驗教學，一般會有多個老師負責。每位老師都有自己的研究領域或專技特長。高分子學科之所以發展如此迅速，其中很重要的一個原因是其具有比較強的應用性。因此，根據帶教老師的研究領域，可以對現有的一些高分子實驗進行改進。例如，在“雙酚A環氧樹脂的制備”實驗中，主要內容是環氧樹脂的制備和環氧值的測定，而沒有涉及到環氧樹脂的應用。如果帶教老師的研究領域和科研項目與環氧樹脂相關，可以根據自己的科研項目內容，在與其他帶教老師及實驗中心討論后，適當增加實驗內容及應用。例如，可以增加不同制備時間下環氧樹脂的制備實驗，研究不同反應時間對環氧值的影響。同時，將具有不同環氧值的環氧樹脂進行粘結實驗，研究反應時間對環氧樹脂粘結性能的影響。這種將科研項目內容與高分子實驗課程相結合的方式，不僅保留了經典高分子化學實驗的內容，同時豐富了實驗課程的內容和方式，改變了傳統高分子化學實驗內容一層不變的局面。此外，這種目的導向性的高分子化學實驗內容，容易引起學生的思考與興趣，對于培養學生的科研思維和創新意識具有重要意義。
2.4將科研項目的資源與高分子化學實驗共享
由于資金或平臺的限制，大學生的高分子化學實驗課程往往只進行最基礎的研究，學生缺少進一步深入探索的機會與平臺。而許多高校教師一般都有自己的科研資源或平臺，因此，可以利用高校教師的實驗室資源和平臺，為那些對課程實驗內容感興趣的學生提供進一步研究的機會。例如，在“線性酚醛樹脂的制備”實驗中，主要內容是線性酚醛樹脂的制備和固化，沒有涉及到酚醛樹脂的物理化學性能。眾所周知，酚醛樹脂的耐熱性、拉伸性能、耐壓性等影響了酚醛樹脂的應用。盡管這些性質屬于高分子物理領域范疇，但卻是研究酚醛樹脂必不可少的內容。因此，該實驗課程結束后，可以帶領對酚醛樹脂感興趣的同學，進入研究酚醛樹脂教師的實驗室。將學生實驗得到的產品進行進一步的分析與研究，并要求學生提交相關的實驗報告和心得體會。通過這種方式，不僅能夠豐富實驗教學內容、增強學生對實驗的理解與認識、激發學生對實驗的興趣，還能夠幫助對科研感興趣的同學提前了解和掌握一些實驗內容與技術，為將來進入實驗室開展科研項目工作打下基礎。
2.5鼓勵學生將高分子化學實驗內容拓展為大學生創新研究項目
目前貴州多所高校面向本科生開展了多種大學生創新研究項目，例如大學生開放性實驗、“互聯網+”項目、創新創業項目、創新計劃等。這些項目的開展，離不開教師科研項目與平臺的支持。在高分子化學實驗課堂上，教師通過將科研項目與高分子化學實驗相結合，鼓勵學生對自己的實驗進行思考與創新，提出自己的想法與觀點。由于大學生專業知識和專業技能尚有不足，他們提出的想法往往還有所欠缺。教師可以通過上述提出的“提出問題-分析問題-解決問題-創新實踐”模式，與學生進行深入討論，直至最終確定出比較可行的思路和方案。大學生創新項目，一般要求學生具有一定的實驗基礎和創新能力，且申請的項目要有一定的新穎性，這就要求在培養學生的實驗技能和創新思維方面下功夫。將大學教師的科研項目與高分子化學實驗結合起來，可以更好地培養學生的科研素養與科研思維，有助于學生將實驗內容拓展為創新研究項目。
【關鍵詞】高分子化學；雙語教學；教學改革；科研導向
隨著人類文明的進步與社會經濟生活的發展，能源危機、人類重大疾病相關問題、環境問題等一系列對全球造成影響的科學技術問題的出現使得化學學科、特別是高分子學科成為所有學科的中心學科。例如，基于共軛聚合物半導體材料的有機發光二極管、場效應晶體管和聚合物太陽電池等最新的科研成果將成為未來社會生活中主要的半導體元器件；高分子藥物的出現將能夠很大程度上對藥物釋放、藥物靶向性等方面進行控制而不需要增加更多的臨床藥物試驗；生物醫用高分子在改善人類生活質量方面更是意義非凡。而各種塑料、纖維、橡膠、涂料、粘合劑等高分子材料更是關系到人們衣、食、住、行的方方面面。可以說，現代人的生活已經離不開高分子化學和高分子材料。因此，對高分子科學的研究越來越受到國內外學者的關注。
高分子科學的誕生源于高分子合成化學，其基本概念源自于有機化學、物理化學等化學、材料學科，這種情況導致我國現有的高分子科學領域從業人員來源多樣。其中，從本科階段即接受高分子化學教育的比例依然很低，很多從事高分子材料、高分子化學、高分子物理、高分子工程等領域研究的人員本科主修為無機化學、物理化學、有機化學、材料學等專業。一定程度上，這些研究人員存在對高分子化學體系缺乏系統認知的可能。在我國高等學校進行高分子化學教學教育活動，是提高我國現有的高分子科學領域的從業人員基本素養與技能、促進我國高分子科學發展、壯大的重要途徑。
近年來，高等學校為主導的國家級或省級“協同創新中心”的設置，使我國高等學校進入新一輪的由教學型（教學科研型）大學向科研型大學轉變的歷程中。為快速實現這種轉變，培養高層次、研究型的高分子科學領域人才愈發顯得必要和重要。目前，主要的國際學術會議、頂級國際學術期刊均以英語為主。通過學術會議、、論文檢索等在這些國際知名的學術舞臺上進行高分子方面學術活動與信息交流，觀察國際高分子學科的發展動向，無疑是我國高分子學科跟進國際學術發展步伐和超越世界學術水平的基本條件。為此，我們必須建立培養能夠熟練使用英語進行高分子化學相關學科聽、說、讀、寫應用的國際性專業人才的教育體制和培養機制，強化我國高分子方面的科技隊伍建設。換言之，在本科階段開展高分子化學雙語教學，為培養具有國際化交流能力的研究生和高層次高分子科學從業者，對我國高分子學科的發展具有非常重要的意義。
在教學實踐中，我們發現完善教學內容，教學方式與手段，通過激發學生學習興趣和專業興趣，能克服其對雙語教學中英文的畏懼和排斥都有益處；制作精減的英文講義、多媒體課件深入研制等方法和措施的實施，安排學習英文講座視頻等都有利于雙語課程的講授。
3）利用視頻和錄像內容輔助教學。制作教學錄音和錄像，給學生共享，讓學生課下可以繼續觀摩課堂內容，培養其聽和說的能力。不斷構建新的新的本科雙語教育模式，使本科生能從雙語教學過程中分享課程教育國際化的機會，從中受益，并獲得在其他場所不能獲得的實踐和能力鍛煉，從而提高整體素質、創新意識及綜合能力。安排學生參加國際學術會議，到場聽取英語母語國家的專家匯報，同時錄制會議報告錄像和錄音。
4）組織學生檢索高分子化學基礎理論相關英文文獻、制作課件，并互相評閱，提升學生使用英文交流的能力。從科研的角度讓學生體會雙語教學“重點在讀懂、其次在會寫，然后是能聽懂和能說”的含義。
5）對于課堂教學效果的考察采用按照學習內容分段考核，并以英文形式呈現。例如，逐步聚合及其原理和聚酯、聚酰胺放在一起考核；自由基聚合物及其原理和實施方法一起考核；工程塑料、天然產物、環境污染和降解與穩定化放在一起考核等。這樣的做法，讓授課內容的排列更加緊湊，也讓學生更好的把握知識點的相關性。
6）強調背景預備知識積累，強化雙語教學對其他相關化學課程的關聯性，培養學生專業英語綜合素養，以期對學生閱讀英文文獻、其他相關英文課程教科書有所裨益。
總之，在過去幾年的高分子化學雙語教學中，我們通過合理的教學改革措施的使用，提高教學質量和教學效果，為將來這些接受良好英語授課培養的學生進入科研崗位，從事研究生學習打下良好的基礎。當然，這些方法也有繼續改進的空間，我們也將繼續進行深入研究與探索，總結經驗，探索培養具有創新意識和創造能力的高分子科學人才的新思路和新方法。
【參考文獻】
[2]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 （8）：165-167.
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[4]劉國勤，黃芳，劉天娥.《高分子材料》課程改革探討[J].河南科技，2008（2）：6-26.
[5]王家喜.高分子化學教學改革初探[J].化學試劑，2009（4）：307-309.
[7]鄒漢濤，劉曉洪，黃年華，等.《高分子化學》教學方法的探討[J].武漢科技學院學報，2009（3）：58～60.
論文摘要：高分子化學是研究高分子化合物的合成、化學反應、物理化學、物理、加工成型、應用等方面的一門新興的綜合性學科。那么，高分子化學具體內容及高分子與生活、高科技的發展關系如何呢？以下作簡單介紹。
人類從一開始即與高分子有密切關系，自然界的動植物包括人體本身，就是以高分子為主要成分而構成的，這些高分子早已被用作原料來制造生產工具和生活資料。人類的主要食物如淀粉、蛋白質等，也都是高分子。只是到了工業上大量合成高分子并得到重要應用以后，這些人工合成的化合物，才取得高分子化合物這個名稱。但提到合成高分子材料（聚合物）的應用與發展，人們在想到它們極大地方便我們的生活的同時，很多人會想到“白色污染”，甚至將水污染、大氣污染等各種環境問題的產生怪罪于高分子，這說明他們對高分子并不十分了解。當今社會高分子的功用無處不在，而人們認識高分子時，往往忽略了它帶給人類生活的巨大變化和種種利益，不了解它為人類文明做出的貢獻是巨大的。
一、高分子化學的內涵
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經濟社會。可以說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；)彈性功能材料，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
[關鍵詞]高分子化學、教學實踐、教學體會
中圖分類號：O63-4 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）21-0235-01
近年來，隨著科學技術的不斷進步和發展，高分子科學與物理、工程、材料、生物、醫藥以及信息等眾多學科知識相互滲透、相互交叉，密不可分。作為高分子材料專業的基礎專業課的高分子化學課程，與無機化學、有機化學、物理化學和分析化學并稱為“五大化學”，已經被大多數理工科、師范類高校作為化學相關專業學生的必修課或是選修課。它以有機合成為基礎，與化工原理、數學等學科緊密聯系，其中包含了諸多的概念、反應推理，內容多，抽象難懂、學習難度大，同學們普遍反映較為枯燥，因此如何上好高分子化學這門課，提高同學們的學習興趣，產生強烈的求知欲，變被動學習為主動學習，是我們教師在課程教學過程中面臨的首要問題。針對以上問題，作者經過幾年的教學實踐、積累和探索，調動了學生的學習積極性，有效的提高了《高分子化學》課程的教學質量，取得了較好的教學效果。
一、注重緒論課的教學
第一堂課通常是老師簡單的介紹本課程需要學習的內容以及一些要求后，就迫不及待的開始講授教學內容，而作為一名講授高分子化學課的主講教師，發現高分子化學緒論課對于調動學生學習的積極性和主動性具有非常好的效果，能極大的激發學生學習本課程的興趣。由于同學們對諾貝爾獎都具有極大的興趣，首先，以專題形式介紹獲得諾貝爾獎的高分子科學家的學術貢獻，學習高分子學科的發展史，從而認識科學和科技的進步和發展，從1920年德國Staudinger發表了“ 論聚合 ”的論文，高分子概念的確立；50年代Zigeler和Natta發明配位聚合催化劑，解決了丙烯難以聚合的問題，使石油裂解產物得到充分利用，對化工業的貢獻巨大；80年代麥克德爾米德發明導電高分子，直到現在功能高分子得到大力發展。同時，通過舉例介紹高分子科學在工業、農業、國防、航空航天、能源、環境、建筑、生物醫藥以及日常生活中的廣泛應用，讓學生充分認識到高分子與我們的生活和國民經濟的密切關系。如應用可降解的聚乳酸作為手術縫合線，可進行自降解吸收而不必進行拆線；應用在航空航天及國防上的各種特種高分子材料，以及現在我們日用的食品保險膜、塑料袋，所穿的衣服材質滌綸、尼龍和聚酯纖維等全都是高分子材料。使學生清楚的認識到高分子材料與人民的生活、工業生產都是息息相關，從而認識到高分子化學的重要性，極大的激發了學生的學習興趣。
二、優化教學課程內容
高分子化學是以聚合反應和聚合物化學反應的機理和動力學為主線，主要包括高分子的基本概念、聚合物分類、逐步聚合、自由基聚合以及離子聚合方法等主要內容。在教學中，由于課時以及一些客觀原因，不可能對全部的內容進行詳細的講解，因此需對高分子化學的課程內容進行調整、重組和優化，更好的完善教學內容體系。首先，保證基本原理、基本概念的講解，其中，對傳統經典的高分子理論即：高分子的基本概念、逐步聚合、自由基聚合以及自由基共聚進行重點講解。例如，在講授自由基聚合的時候，需重點講授聚合機理和熱力學、聚合速率及動力學和聚合度及其分布等內容，其中的阻聚、緩聚等內容作簡單介紹就可。同時在授課過程中不拘泥于教材內容的排序，注重對各知識點進行重組和精煉，兼顧高分子化學最新的科技進展，適當增加最新的研究成果和研究熱點的教學比例：如活性自由基聚合、ATRP聚合、RAFT聚合、生物醫用高分子、超支化高分子、自組裝高分子等內容的講解，開闊學生的知識視野，從而提高學生的學習興趣和主觀能動性；做到重點突出，主次分明，在有限的學時分配中提高教學效率，改善教學效果。
三、教學方式的多樣化
高分子化學有“ 五多” 的特點： 內容多、概念多、頭緒多、關系多、數學推導多。由于高分子化學很多抽象的概念和理論，如果都是采取以老師在臺上從頭講到尾的“填鴨”式教學方式，學生聽課感覺枯燥，憑空想像難以理解。因而在講課方式上采取形式的多樣化來激發學生的學習興趣：一、運用多媒體中圖片、文字、聲音和動畫等方式來輔助教學，使一些抽象難以理解的概念形象、直觀，生動、具體化，讓學生易于理解和學習，從而提高教學效果；二、有意識地運用互動式教學，避免照本宣科，像有些認知性的章節采取讓學生分成小組，課下一起準備PPT，課上讓小組派代表來講課；講解公式推導的時候，讓學生參與進來，和老師一起推導演算；激發學生參與教學的積極性，拉近老師與學生的距離，活躍課堂氣氛，激發學生學習的興趣，提高高分子化學的教學質量；除此之外，邀請本校從事高分子方向研究的老師來給學生就高分子科研的最新進展與動態做專題報告；三、以信息技術的迅猛發展為代表的網絡時代已經來臨，因此互連網技術在教學中的積極運用有著非比尋常的意義。因此，教師可以充分利用互聯網工具，將電子教案、教學課件在校內的教學論壇上，通過高度的資源共享，讓學生能隨時查閱學習，發揮網絡輔助教學快捷的優點。與此同時，授課教師將自己的電子郵件和QQ號公布給學生，當學生學習上碰到問題和困難時能及時快捷的與教師進行溝通交流，從而促進教學效果，調動學生學習的主動性和積極性。
四、教師自身專業知識水平的提高
作為一名主講教師，在這科技進步日新月異的時代，一個老師要想使自己的專業知識不陳腐，能跟上科技的腳步，在課堂上能多給學生傳授一些關于本專業的前沿知識和最新進展，激發學生的學習興趣，自身的專業知識層次水平不斷提升對于保證上課的質量是至關重要的。因而主講教師可以從下面幾個方面提高自己： 首先在上課之后需要多讀專業文獻，跟蹤最新科研進展，把一些研究熱點和前沿介紹給學生，利用學生對科研前沿的興趣和熱情來促進教學。同時，將本學院老師的科研研究工作或自身科研研究內容和最新進展與課程內容有機結合，如講授聚合方法的時候，本人就自己的研究方向 “應用ATRP或RAFT可控聚合方法，合成一系列分子量可控的用于癌癥治療的功能性生物醫用高分子材料” 拿到課堂上和學生討論，進一步加強學生對 “活性可控高分子聚合“的理解，激發學生學習的積極性和科研熱情；第二，教師同時需要多參加以促進科學發展、學術交流、課題研究等學術性話題為主題的學術會議；如每兩年一度的高分子年會，了解高分子各領域的最新的研究動態，開闊眼界；并且現在每屆高分子年會都有”關于高分子教育與學科發展的分會”主題，做報告的是高分子界的一些大牛和大家，對啟發我們的教學和研究有非常大的幫助；除此之外，我們還需要多聽一些名家名師的講課，學習名家名師的講課方法，找出差距，提高自身的教學水平。
作為一名在一線教學的任課教師，面對一群頭腦活躍、求知率強、渴望新鮮事物的年輕大學生，我們在教學上需要不斷的學習進步，推陳出新，激發學生的學習興趣，培養學生的創新意識和創新能力，為培養優秀的創新人才不懈努力。
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關鍵詞：高分子化學及工藝學，教學改革，職業教育，學習興趣培養
隨著教育改革的深入與發展，中等職業教育正經受著巨大的沖擊，尤其是高校的擴大招生，普高熱的持續升溫，致使中專招生出現滑坡，學生質量急劇下降。其中一部分學生基礎較差，自卑心理強，缺乏足夠的學習興趣與信心。這一切給教學造成了很大的困難。面對無法選擇適合教育的學生，只能選擇適合學生的教育，筆者在高分子化學及工藝學教學中，正視教育對象的入學基礎，以“求新、求變、求異”為原則，以“精選內容、淡化推導、加強應用、突出能力”為宗旨，進行了一系列的教學改革。
一、結合教學知識點進行環境與人文教育滲透
任何一個學科的發展史都是科學與人文緊密結合、共同發展的歷史，通過學科發展史教育滲透人文教育不但能激發學生學習興趣，同時還能達到教書育人的目的。筆者在高分子科學發展史的教學中，通過我國解放前后高分子學科及工業發展情況的對比比較來教育學生樹立愛國精神。通過學科發展史上杰出科學家的感人事跡進行人文精神教育。如介紹高分子科學始祖---Staudinger的大分子學說以及科學史上有關高分子的概念的爭論，加強學生對高分子概念的學習興趣，同時通過科學家對真理的棄而不舍的追求精神感染學生，激發學生的學習熱情。再比如介紹2000年高分子科學界諾貝爾得主白川英樹等科學家在科學探索中的合作精神，讓學生明白當今世界科技發展之快，社會更需要懂得合作精神的人才，借此培養學生的團結協作意識。這樣的事例還很多，這兒就不一一列舉了。
再者就是密切結合教學知識點進行環境教育滲透。比如結合廢舊高分子材料回收利用的教學，筆者補充介紹了高分子材料廢棄物的利用至少有兩個基本意義，其一是解決環境污染問題，保護人類賴以生存的唯一的地球；其二是充分利用自然資源。高分子合成材料的單體主要來自石油。與其他自然資源一樣，從長遠看石油等資源不會“取之不盡，用之不竭”。人們必須采取積極手段，不僅必要而且可能做到“變廢為寶”。在教學中結合廢舊高分子材料資源利用問題，導入環境保護意識，導入生態平衡觀點，導入可持續發展思想是培養學生環境意識的重要環節。免費論文。針對環境教育滲透筆者專門撰寫有論文詳細介紹如何與教學緊密結合，這里也就不再多廢筆墨。
教學實踐證明，結合教學知識點進行環境與人文教育滲透，不僅起到了教書育人的作用，還對培養學生的學習興趣起到很好的推進作用。
二、 對課程內容進行歸納和調整
為保證在規定的學時內完成教學任務，除采用多媒體方式授課以外，還對目前教材中的內容進行歸納和調整。
首先是緒論部分，“緒論”，說白了，就是每門課的開場白，俗話說：“王婆賣瓜，自賣自夸”。這種“吹噓”是必要的，關鍵在于怎樣在“第一次課”中把它吹響、吹好，以便把學生的注意力、學習精力抓過來。調動起學生的學習興趣。心理學研究表明，學生的學習成績與學習興趣水平有顯著相關。高水平的學習興趣，產生較大的學習動力，使學生積極朝向學習活動，為取得優異成績創造條件。而優異的學習成績又可提高學生的學習興趣，在學習活動中產生積極愉快的情緒體驗。學習興趣與學習成績是相互影響的。在教學活動中，教育者要注意培養學生的學習興趣，使學生成績與學習興趣互為促進，達成良性循環。我們正處于e時代，信息來源廣，如何喚起學生對課程內容的興趣并投入時間和注意力，值得授課者思量，而筆者以為僅有豐富的內容是不夠的。心理學家皮亞杰強調，在教育中應特別重視興趣的誘發，因為認識是一種主動積極的不間斷的建構活動，不斷建構自己的智力與思維能力。教育的目標之一就是使學生能夠去主動自發地學習，就必須創設情景和條件，誘發學生的學習興趣，激發起求知欲和好奇心。因此，在緒論教學中，在選擇教育內容上要挑選有代表性的、新穎的材料。于是筆者將教材中的緒論與第六章聚合物結構與性能的內容進行了整合，緒論課只介紹學生認識高分子與高分子材料和高分子科學發展概況，讓學生對生活中的大量高分子材料有感性的認識，而將緒論中有關聚合物的基本概念、高分子鏈的形態結構等理論性知識與第六章的聚合物的結構與性能整合在一起作為第一章高分子基礎知識進行介紹。在高分子基礎知識學習章節中安排了高分子科學術語及基本概念（包括單體、高分子鏈的相關術語、高分子鏈形態的相關術語、重復單元、結構單元、單體單元、聚合度、分子量及分子量分布、聚合物結構式及聚合反應方程式的書寫規范等內容）、聚合物結構與性能（主要介紹聚合物的結構層次、聚合物的宏觀狀態以及聚合物結構與性能的關系）以及聚合物形成反應與聚合實施方法等內容。免費論文。從而達到從感性認識上升到理性認識，從生活中來，又回到實踐中去，使學生感到學得實在，學有實用。免費論文。
其次是聚合反應部分，在講授時以聚合反應機理為主線安排各項內容，先講連鎖聚合的典型代表自由基聚合，再對比介紹逐步聚合，主要是自由基聚合與線型縮聚的對比，最后介紹聚合物的化學反應。在聚合反應教學中，有許多基本概念、原理相似或相關；許多種類聚合物的結構、性質、制法、用途也相似或相關，在學習中容易混淆。通過引導學生對這些易混淆的知識進行比較歸納，同中求異，異中求同，就能使知識的理解更準確、更全面、更深刻。同時為了節省教學時間，達到職業教育“夠用、實用、會用”的要求還減去一些理論推導工作，增加一些應用知識的介紹，與生活中所了解到的大量高分子材料品種對上號。比如，在高分子的分子量控制，動力學方程的建立等章節中多處出現一些類似的數學推導，在課堂上進行講解需要大量課時。通過多年的實踐，把詳細的數學推導以參考文獻的方式介紹給學生讓有興趣的、數理基礎好的學生去自修。這不僅滿足對豐富的高分子化學理論知識內容的要求，也滿足了學有余力的學生需求，同時，這對鼓勵自學、培養學習的能力和素質也是有益的。
最后是工藝部分，這部分在于編寫的教材中是兩章的內容，一章為合成工藝，一章是加工工藝。在具體教學中為了節省學時數，筆者也進行了適度的增減和調整。在教學中抓住四種聚合方法和典型的產品進行教學，比如介紹本體聚合方法，接著就介紹乙烯高壓氣相本體聚合及其加工應用，以此為代表說明塑料的加工；介紹溶液聚合方法后筆者刪減了教材中丁二烯的配位溶液聚合，而是增加了醋酸乙烯酯溶液聚合并醇解、再縮醛化制維尼綸的工藝，借此說明纖維的加工。再就是采用比較對比的方法介紹懸浮聚合和乳液聚合，以丁苯橡膠的生產為例說明橡膠的合成和加工工藝。教學實踐證明，將原本兩章的內容變為一章進行組織教學，即節省教學時數，又具體形象，使學生易于接受。
三、 采用多媒體授課
制作與教材配套的電子教案及課件，已在2002和2003級學生中試用，這樣不僅可以節約大量板書的時間，而且電子課件能做到圖文并茂、生動直觀，大大豐富了課程的信息量，從而提高了學生的學習興趣和注意力，使學生積極主動地獲取知識。電子課件除信息量大、形象、直觀、準確外，可以根據需要隨時切換到化工生產現場，既延伸了課堂又增強了課堂說服力，使同學們真切地感受到理論來源于實際，又對實際有明確指導意義，認識到知識的價值和意義，因而對創新充滿激情。
四、 增加教學的實驗環節，建立一套合理的實驗教學考核方法
高分子實驗是《高分子化學及工藝學》課程的重要組成部分。它不僅是為了強化所學的理論知識，更重要的是通過實驗可以訓練學生科學實驗的方法和技能；培養學生的動手能力、分析問題和解決問題的能力。因此，盡管教學學時數和實驗條件有限，筆者仍創設條件開設了有機玻璃、酚醛樹脂、尿醛樹脂、乙酸乙烯酯乳液聚合及聚乙烯醇縮甲醛--膠水的制備實驗。通過實驗讓學生比較兩大類型的聚合反應的特點，感悟高分子化學反應的特征，比空洞的理論說教效果好得多。在課程實驗過程中，還可利用操作間隙與同學們討論相關原理、技術、知識、經驗和安全等方面的問題，及時、有意義地了解學生對知識掌握的興趣，準確地把握學生在理論聯系實際、動手能力和創造性思維方面的能力，有的放矢地去指出他們的不足之處。
為了避免實驗設備有限，一部分學生趕馬混騾，還建立了一套合理的實驗教學考核方法，把實驗考核安排在各類實驗中進行，著重考查學生基本操作與基本技能訓練的效果，考核學生掌握知識和運用知識能力以及觀察分析和判斷實驗現象的能力，具體做法可從以下四方面考核學生的實驗成績：實驗預習(15％ )。要求學生在實驗前認真作好預習報告，了解和掌握實驗原理、步驟和注意事項；實驗前提問口試（15％ ）。及時檢測學生預習實驗情況，不合格不予準許實驗；實驗操作(40％)。要求在教師的指導下，能正確地使用儀器，正確地掌握實驗操作基本技術；實驗報告(20 )。要求學生做完實驗后，對實驗數據進行認真處理，解釋實驗現象，并對相關實驗的思考題進行認真回答；實驗作風、衛生、紀律(10 )。要求實驗過程中保持安靜、專心實驗。其中實驗報告除了考查學生所寫實驗報告的規范性外，還著重考查了學生的分析討論部分。看學生能否聯系已經學過的理論和已掌握的知識技能，對實驗結果、實驗條件、實驗的方法和技術等做出綜合性的分析評價。對于有獨特見解或有創新思維學生的實驗報告，將給予“綜合分析討論附加分”，加以鼓勵；而對于分析討論一般的報告，則不建議給予高分。實踐表明，這種考核方法能有效地促進學生認真對待實驗的每個環節，從而使學生的各項實驗技能得到更有效的訓練和提高，還有利于培養學生認真、嚴謹、實事求是的科學態度。這些措施也有利于學生的觀察能力、獨立思考能力、綜合分析能力和創新思維能力的提高。同時也有利于教師全面、客觀、合理地評價學生的實驗成績。
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傳統的高分子化學實驗為一些經典的驗證性實驗，教學內容步驟標準化、模式化，學生只能被動的接收，按方抓藥，無須動腦思考、分析。這種教學方式的優點是保證了實驗教學的順利進行，培養了學生基本的實驗技能和熟悉實驗儀器的操作，但對于學生動手能力、思考能力、團隊協作能力、研究能力的培養效果甚微。這種實驗教學方式不利于培養學生的科學精神、分析解決問題的能力和創新能力，且造成學生學習興趣下降，使得實驗課程“弱化”，而把大部分的時間放在了幫助學生獲取知識和記憶知識上，忽略了實驗課程在整個大學教育過程中的重要性和必要性。導致學生到大四畢業論文環節，則充分暴露了學生實驗操作不規范、實驗技能較差、實驗意識薄弱、科學研究精神欠缺等缺點。很多教師已經認識到了傳統實驗課程的缺點和局限性，也提出了很多的教學改革方法，其中包括了研究性高分子化學實驗課程。研究性高分子化學實驗課程讓學生參與了實驗配方設計、實驗的實施，實驗結果的分析討論，突出了學生作為課堂主體，教師輔助學生完成實驗課程，提高課堂上教師與學生的互動，活躍了課堂氣氛，激發了學生的興趣，有利于學生深化理論知識的理解，充分鍛煉動手能力、綜合分析能力、科學研究能力，為學生的綜合全面發展奠定堅實的基礎。現有文獻雖然充分論述了研究性實驗的優點和作用，但尚沒有文獻從備課到實施、總結、詳細論述研究性實驗的實驗方案和實施方法。張玉琦等提出了在實驗課程中增設研究性實驗，并結合聚合物微球乳液實驗項目提出了新的實驗內容，但沒有詳細地敘述如何設計并實施該實驗。張曉云提出了將研究性實驗替代基礎驗證性實驗，并簡單的介紹了《丙烯酰胺的水溶液聚合》實驗的做法，也沒有詳細深入的分析、研究和介紹各環節的實施方法與注意事項。胡先海等詳細介紹了在高分子化學實驗教學中采用研究性學習需要采用的幾種研究方式，并詳細解讀了各種研究方式的優點。但這些研究方式可能無法在一個實驗中全部應用。不同的實驗采用的研究方法也不同。但文獻未結合某個實驗詳細介紹研究性實驗設計及實施方案。本文根據作者理念和文獻報道的關于研究性實驗的理論，結合具體的高分子化學實驗《有機玻璃的制備》，詳細論述了該高分子化學實驗如何設計成研究性實驗，介紹各環節需要做的工作及其作用。
2研究性實驗設計和實施
2．1實驗準備
根據對研究性實驗的理念和理解，從充分調動學生學習興趣，讓學生參與每一個教學環節，體現學生學習主體的目標出發，教師從軟件和硬件上準備實驗。對于《有機玻璃制備》實驗，教師需要根據四大聚合方法之一的本體聚合理論知識，分析該實驗方案中各實驗參數是否可變？可變范圍為多少？變化后對實驗過程其他參數、實驗現象、實驗結果是否有影響。各實驗參數之間具有一定的關聯性，例如其它條件一致，反應溫度降低，反應時間則會延長，或引發劑用量越低，反應時間越長。在設計實驗時，需要注意到各參數之間的相互關聯性。根據實驗參數是否可變，修改指導書內容，將可變的實驗參數空白。在上課之前，要求學生根據已學的理論知識，并查找相關文獻資料，初步確定自己的實驗參數。在動手做實驗之間，教師和學生討論相關參數的可行性，學生需說明采用這個數據的理由和依據。通過上述準備工作，教師能夠更好地指導學生實驗參數的制定，對于學生定的不合理實驗參數具有一定的預測。有利于在課程中，順利完成實驗參數的探討和設計環節。學生通過參與上述實驗參數的設計，對該實驗的理論知識進一步進行了復習，對實驗原理把握更加準確，充分理解各原料作用和各實驗參數內在含義。同時，有利于促進學生的自主學習、自主思考、獨立研究能力和查閱文獻等科學研究基礎功底，為后續該實驗的順利開展、大四本科畢業環節的順利進行，以及今后工作打下良好的基礎。
2．2實驗預演
為了使教師對不同參數下的實驗進程和實驗現象有一個整體的把握，教師需要對不同參數下的實驗進行預演，把握各參數之間的關系，更好的指導學生實驗參數的設定，并進行理論指導。但是，由于高分子化學的特殊性，實驗條件存在一定的變化范圍，加上可變的實驗參數較多，因此，可設計出的配方數較多。在預演環節，教師不可能對所有參數的實驗進行預演，為了對實驗進行具有一個清晰、整體的把握，對預期的上下限參數實驗進行預演，并根據實驗能否進行、實驗現象是否明顯、實驗所需時間是否在課時內，實驗是否存在一定的危險性等，調整各參數的上下限范圍，防止實驗的不可進行和危險性實驗的發生。在《有機玻璃制備》實驗中，從理論分析來說，反應溫度越低，引發劑用量越低，聚合反應速率越慢，當低至一定程度時，反應有可能無法進行，因此需要對低溫、低引發劑條件下的實驗進行預演，掌握該條件下，各步反應所需的時間和實驗現象。相反，當反應溫度較高，引發劑用量較多時，反應速率越快。由于該實驗為放熱反應，反應速率過快，會導致爆聚現象的發生，因此需要對高溫、高引發劑含量的實驗條件進行預演。為了對不同條件下的實驗進程和實驗參數有良好的把握，需要對中等條件的實驗進行預演，比較低溫、低引發劑，高溫、高引發劑和中溫、中等含量引發劑的實驗進程和實驗現象有何不同。根據實驗預演結果、實驗課時的安排、硬件條件等客觀因素，修改實驗參數范圍，以便于更好的指導學生實驗參數的設定。經過實驗預演步驟，教師對各實驗參數下的實驗進程和實驗步驟做到了心中有數，對整個實驗進行能夠起到良好的指導作用。
2．3學生預習
作為學習的主體，需要對整個實驗內容進行預習，聯系理論知識，對整個實驗的操作過程和基礎理論知識有一個基礎的了解。并羅列操作和理論問題，方便在課堂上解決，加深對知識的理解和掌握。在提高動手能力的同時，實現理論與實踐的結合。教師的一切努力，只為學生能夠掌握知識，提高動手能力，鍛煉學生理論聯系實際，提高解決問題的科研能力。教師在力所能及的范圍內，提高學生的學習積極性，但如果學生不配合，教師努力的效果就會大打折扣。因此，學生預習實驗內容是非常重要的，為后續實驗課程的開展奠定基礎。對于《有機玻璃制備》實驗，學生在預習過程中，需要做好以下幾方面的內容：
（1）該實驗的基本原理；
（2）實驗的操作過程；
（3）操作和理論上存在的問題；
（4）根據理論知識和查閱文獻，初步確定本組實驗參數。這一步需要小組學生團結協作，共同確定。經過預習，學生復習了理論知識，初步掌握了實驗的操作。并通過團隊合作，提高了學生的協作精神，小組互通有無，共同提高。
2．4實驗實施
實驗的實施是整個實驗課程的中心環節。優秀的實驗方案設計，需要良好的實驗實施才能實現最終的目的。因此，教師需要根據課時對每個環節進行細致的安排，確保實驗的順利進行以及學生對知識的掌握。根據前期的實驗設計、準備、預演，實驗的實施可按照以下步驟開展：
（1）教師介紹本次實驗的內容，以及該實驗設計的基礎理論知識；
（2）從基礎理論知識引出實驗參數的設定，小組匯報本組實驗參數及其設定理由，由同學討論是否合適，教師引導，并最終確定參數；
（3）教師根據各組參數設定情況，有目的的引導各組學生參數的分布。盡量使各組實驗參數具有一定的差異性，并具有不同的實驗現象和實驗結果；
（4）教師演示實驗操作。對于特別需要注意的環節，則著重說明；
（5）學生操作實驗；
（6）在實驗實施過程中，由學生或教師提出問題，學生觀察實驗現象，通過理論與實際的結合，教師與學生互動探討問題。對于《有機玻璃制備》實驗過程中，可能出現的問題如下：
（1）在預聚過程中，錐形瓶為什么需要晃動？晃動頻率不同，對結果是否有差異？措施：可以讓一組學生嘗試不晃動錐形瓶，觀察現象。現象：出現爆聚。學生觀察有機玻璃制備過程中的爆聚現象。解釋：甲基丙烯酸甲酯聚合是一個放熱反應，晃動錐形瓶主要是為了將反應熱釋放，并讓單體流動，各處單體均勻聚合。晃動頻率不同，主要影響散熱及不同位置單體聚合程度的差異。晃動過慢也會出現爆聚。
（2）達到預聚的時間存在差異的原因是什么？解釋：主要取決于引發劑的用量及預聚合溫度。引發劑用量較多、聚合溫度越高，完成預聚時間就越短。反之，時間越長。
（3）在灌模時，產生氣泡的原因是什么？如何防止氣泡產生？解釋：由于模具三面封閉，一端開口，里面存有空氣。如果豎直模具直接倒入液體，液體充滿開口端，里面的空氣無法排出，則容易產生氣泡。措施：將模具傾斜，從模具的較低處緩慢注入，將模具里的空氣從無液體的開口處緩慢趕出，液體充滿模具，則無氣泡。
（4）灌模后，為什么還是需要低溫聚合后，再高溫聚合？措施：將一組樣品直接置于高溫下聚合過夜，觀察現象。現象：模具中的預聚體也會出現爆聚的現象，出現大量的氣泡，并溢出模具。解釋：預聚后體系中聚合物分子量較小，如果直接高溫聚合，仍會產生爆聚。通過實驗課程的實施，學生能夠系統的掌握整個實驗的操作及其注意事項，對不同參數帶來的影響也有了感觀的認識，加深了對理論知識的理解，提高了動手能力，并養成了研究比較的良好科研精神，為后續的本科畢業論文提前做好訓練。
2．5總結報告
總結報告是實驗課程的成果總結，反應了學生對實驗操作和理論知識的掌握，是教師考察課堂教學效果的重要手段。對于研究性實驗，其報告需要充分體現研究性。實驗的總結報告需要包含以下幾方面的內容：
（1）全班實驗參數和實驗數據匯總；
（2）根據各小組實驗現象和實驗結果差異，教師引導學生討論，探討差異存在的原因；
（3）以小論文的形式提交實驗總結報告。鍛煉學生科研寫作能力，為后續的本科畢業論文和工作奠定基礎。對于《有機玻璃制備》實驗，可能出現的問題如下：
（1）預聚程度的控制。溫度越低，引發劑越少，預聚合的時間越長；
（2）預聚程度的把握。預聚程度對后續的操作和實驗具有一定的影響，預聚程度過低，倒進模具時容易漏液，預聚程度過高，太粘稠，不易倒入模具，且容易爆聚；
（3）產品出現氣泡。產品出現氣泡的原因可能有：a．倒入模具時未趕出氣泡；b．預聚程度過低，小分子單體殘留過多，小分子揮發導致氣泡；
（4）產品透明度。氣泡、表面光潔度對有機玻璃的透明性具有較大的影響。通過上述總結，學生學會了有機玻璃的制備，并掌握了其中的基礎理論知識。并深刻理解如何控制有機玻璃產品質量，學到了理論課堂上學不到的知識，深化了理論知識，鍛煉了科學研究能力。
3小結
中國科學院成都有機化學研究所成立于1958年11月，是以應用及應用基礎研究和高技術創新為主的綜合性化學、化工研究開發機構。2001年按照中國科學院戰略布局調整，成都有機化學研究所轉制為成都有機化學有限公司，但研究生招生、培養、學位授予、畢業派遣等均以中國科學院成都有機化學研究所的名義在科學院研究生院統一管理下進行。
本所擁有不對稱合成和手性技術四川省重點實驗室、催化與環境工程研究發展中心、高分子化學研究發展中心、中國科學院皮革化工材料工程研究中心、中國科學院成都分院分析測試中心5個研究開發機構。擁有手性藥物國家工程研究中心、國家“863”計劃成果產業化基地，在不對稱合成及手性技術、生物醫學材料、皮革化工材料及環境友好材料等功能高分子材料、催化技術及新型催化劑、綠色化工、新型儲能材料等領域開展研究工作。
本所承擔了大量的國家科技攻關項目、國家科技重大專項、“863”計劃、“973”計劃、國家自然科學基金、中國科學院和省、部、委級重大科研項目以及與地方和企業的合作項目，取得了一大批國內和達到國際先進水平的科研成果，獲及省、部級科技成果獎100多項，申請專利452 件（其中發明專利433件），獲授權專利189件（其中發明專利171件）。
現有研究人員300余人，其中研究員44人，博士生導師21人，兼職博導3人。中國科學院“百人計劃”人才5名，“國家杰出青年基金”獲得者1名。目前在讀博士生90人，碩士生68人。
近年來，本所導師帶領研究生相繼在“PNAS”、“Angew. Chem.”、 “JACS”等國際知名刊物發表了系列文章，其中的兩篇論文榮獲2007年度中國首屆“湯姆森路透卓越研究獎”（該年度全國共7篇化學論文榮獲該獎）。據中國科學技術信息研究所2008年 5月出版的《2006年度中國科技論文統計與分析年度研究報告》報道，在“SCI 2001—2005光盤版收錄中國科技論文在2006年被引用篇數研究機構前50名”表中，我所發表的論文被引用127篇，引用次數555次，位列全國研究機構第33名及我國西南地區研究機構中第二名。
中科院研究生院在我所研究生中設有“科學院院長獎”、 “朱李月華獎學金”等多項獎學金。迄今為止，我所研究生中先后有2名同學的論文分別在2008年、2010年被評為“全國百篇優秀博士論文”，3名同學獲中科院“50篇優秀博士論文”獎，2人獲得“中國科學院院長特別獎”，18人獲優秀獎，還有若干名同學獲得“朱李月華獎學金”。2005年1名在讀博士研究生應邀參加在德國舉辦的第55屆諾貝爾獲獎者大會。
博士生畢業后出國深造的約占30%，從事教學與科研工作的約30%，就業率。
博士生招生專業：有機化學、應用化學、高分子化學與物理
