浅谈聚合物流变学之教学心得

摘要：聚合物流变学是高分子材料工程的一门重要的专业技术课。从流变学的内容出发，总结了教学过程中发生的问题和学生应该注意的问题，从这个角度去寻找解决问题的方法，另外根据学生的特点，重建教学思路，优化课程结构，从而提高学生学习兴趣和能力，提高教学质量，使得培养目标更加明确。

关键词：聚合物；流变学；教学；方法

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）26-0142-02

聚合物流变学是学科间形成的一门研究高分子材料的流动和变形的交叉学科，涉及到高分子物理、高分子化学、流体力学和高等数学等学科，它在高分子材料专业中起到了承上启下的作用，是以高分子物理和化学为基础，服务于聚合物材料成型工艺的一门课程，因此本学科内容上会体现交叉学科的特点。它在培养高分子材料成型与控制方向的人才具有重要意义，学好这门课非常关键。但是由于诸多抽象概念和一些公式的推导，使得未曾接触过生产实际过程的学生在学习的过程中会多多少少遇到一些困难，在学习中对于如何理解流变学基本概念和原理也成为教学的一个重要环节。通过聚合物流变学的教学和学生的反馈，也积累了一点体会。接下来围绕如何将这门教学工作做好并改进，提高教学效果，浅谈一下看法。

一、注重基本概念的讲解

聚合物流变学作为一门交叉学科，是以高分子物理和高分子化学为基础，考虑到学生基础的差异化特点，比如一些其他学科涉及到的概念以及一些公式的推导及运用，在教学过程中要做到耐心施教，尽管这些在其他学科的教学中曾经介绍过。一本教材，既要考虑到内容上的丰富又要做到基础知识上的精练，那么在一本教材中出现一些概念的不予提及还是在所难免，这就要在备课阶段做好充分的准备，在课件中有所呈现，课上展示给学生。注重学生的基础和差异，在课上适当做好讲解和分析，比如说在讲解剪切速率之前，就要把剪切运动详细描述清楚，以便学生能够理解得更加透彻和全面。由于课时有限，也并不是说课上要讲解得面面俱到，还是有重点和非重点之分，对于重点内容中的基本概念要做到讲到和强调，那么对于非重点的内容在适当讲解下可以让学生在课下自行消化体会，这也有助于学生学习能力的提高。

二、增加交流的频率

聚合物流变学的特点之一就是概念多，公式推导多，那么这一过程仅仅是老师的讲解是不够的，也同时需要学生的参与。比如说，讲到高分子流体的流变模型这一章节，其中一个很重要的知识点是黏弹性流体的特点，那么讲完黏弹性的特点以后，会提出一个问题：举例说明生活中一些塑料制品和加工中的黏弹性现象。这就需要课上学生的思考，将黏弹性特点与生活中见到的黏弹性现象联系起来，同学举的例子多种多样，这就调动了课堂上课的积极性，课上的思考很重要，也尽量课上将知识点消化理解，另外，讲课与听课永远是两种心理，两种状态，可以抽出几节课供学生支配，让大家自己上台去讲，那么在准备的过程中，学生也会对如何理解一个章节有更深的体会，如何抓住与突出重点有更深的理解，那么在以后的听课与学习过程中更会有的放矢，宏观上去理解聚合物流变学的精髓所在。还有一个问题是聚合物流变学这类教材都会涉及到大量高等数学的推导及运用，学生在听课的同时，会对此感到头疼与畏惧，高等数学基础比较薄弱的同学会对这门课程丧失信心，其实这是完全没有必要的，也就是我们说的第一点，学生的基础差异性问题，在涉及到数学公式的时候，教师会适当提及，这是什么公式，课下自己去复习数学公式，更重要的是怎么根据流变学现象去建立数学模型从而去解决问题，那么这一点怎么交流呢？那就是老师不应该所有的数学公式都自己去顺水推舟去推导，把这部分的讲解分一部分给学生，这不仅加强了学生在高数方面的知识体系重复再现能力，更提高了积极性，作为一个参与者的动脑推理能力。课上的时间分给学生并不意味着浪费时间，知识没传播到位，反而这种主动会加深学生自己的印象和提高学生的能力。

以上说的是课上的交流方式，那么课下的交流可以用作业来检验，那么作业的布置也体现了一个老师教学工作的水平。我们使用的这本教材是石铁钧的《高分子流变学基础》[1]，教材中每一章节就没有复习题和思考题，为了解决这个问题，教师就要在备课阶段多下功夫，编一些有价值的习题，供同学们思考。通过作业发现问题，在上课时针对作业进行讲解，使学生对聚合物流变学理解得更深更透彻，这是课下的交流传递方式，通过课上弥补缺陷，我认为这也是上这门课必不可少的一个环节。

三、介绍当前研究动态

我们使用的教材是石铁钧的《高分子流变学基础》，该书出版时间为2009年，距离现在也有了几年的时间。这门课程的教学内容应该配合现实发展的需要，不断吸收新内容，扩大本科教学的知识体系，给学生讲文献是一个直接有效的方法，我认为也是非常必要的一个环节。对于本科生来讲，并未过多地接触过文献，首先应该教会学生如何利用本校的电子图书馆的资源，如何查阅自己喜欢的一个课题内容，如何了解一个新的未知领域。在课堂上，给学生讲一些国内外最新的流变学现状以及相关科研工作者都是如何去研究这方面问题的，以及流变学的最新热点是什么，只有弄清楚了这些，学生才会从另一个角度去认识流变学，去认识生活中的流变现象，而不仅仅停留在书本表层，从而开拓学生的视野，增加学习的热情，真正提高学习的能力。对于将来要攻读研究生的同学来说，自主查阅文献的能力对于将来的他们来讲也是大有裨益。

学生在查阅文献且阅读完文献之后，也可以让学生来讲解文献，并提出自己的想法和问题，对于一个问题或是一张图表有什么样的看法，有什么样的疑问，都可以上课的时候拿出来讲，所以说看文献是一个思考的过程，是一个获取灵感的渠道，本科生看文献大可不必看那么深，但是要知道看文献的好处，教师可以在私下查阅一些国际上接近前沿的一些文献，把其中的精髓讲给学生，让他们知道科学研究是这样来思考和实践的，从这个角度出发，学生也就知道了自己该从教材中去吸取什么样的精华，收获什么样的心得，达到什么样的目的。

四、理论实践并用

学校在开这门课的同时，应该配有实验课，聚合物流变学这门课程是实践性很强的一门课程，光靠理论说教显然达不到学生掌握流变学知识的目的，有了这个实验条件，那么可以更直接清晰地让学生近距离地接触这些流变学涉及到的仪器，显得就不那么枯燥，记起来也更加深刻，比如我们讲到本教材第六章[1]，流变仪的基本原理及应用这一环节，那么就可以针对具体的比如说毛细管流变仪、旋转流变仪、转矩流变仪进行详细讲解，并且区分他们的不同及适用条件各是什么样子的，这样学生是直接接触认识的，并且亲身体验参与其中，为学生将来进入工作岗位也打下了基础，这样才达到了将知识和实践结合，所以说，学校开这门课的同时，应该为学生创造这样的实验条件，让学生在这方面不仅仅停留在课本上，也要丰富他们的实验经历。

那么介绍以上较大型仪器是在实验室进行的，对于一些小型实验可以在课堂上演示，比如说是黏弹效应、爬杆效应、无管虹吸现象以及剪切变稀现象等等，这些显然可以在课堂完成，需要教师做好这方面的准备工作，可以举一些例子现场演示更有助于学生的理解和对流变学基本概念的把握，学生学习起来也就能激发出更多的热情和更多的积极性。总的来说，教材中还是以基础知识为主，占的篇幅较大，而偏实际的生产应用可能就一语带过了，而这门课又是实践性这么强的一门课程，这就要求学生去深刻理解概念，教师常举例并且示范，引导学生要有一个爱观察生活的眼睛，总结生活中出现的流变学现象，将实践和理论相结合，最终将这门课的精髓和实质应用到材料成型，应用到生产实践，从而去指导实践。

五、改革考核方式

教材内容介绍完毕，考试作为教学的尾声也同时是检验学生学习的一个手段，也是学生最关心的，学生成绩的结果不仅关系到学生的学习情况也反映了教师的教学水平。有的学生比较擅长死记硬背，那么如果把死记硬背这个方法用到聚合物流变学这门课程可能是有些难度，如果是这样的话，可能要背的东西简直是太多了，而且背起来毫无章法且会感到头疼，所以死记硬背在这门课中是不适用的。对于这门课程的考核方法可以采用总评成绩等于卷面成绩和平时成绩的总和，那么平时成绩是包含出勤情况、课堂讨论、平时作业的，那么这部分可以占30%，实验课操作成绩占30%，最后的40%是卷面成绩，这样就避免了学生死记硬背，如果那样的话考试是很容易不过关的，这样就会引导学生将平时的注意力也分散给其他方面，让他们认识到平时成绩的思考和实验操作的实践技能是同等重要的环节，这样才会赋予这门课综合性，也赋予了学生创造性的思维，这门课才学得真正有意义，在考试的时候可以采取开卷或者闭卷的形式，根据题型的内容来定，不管是什么样的题型，考查点和落脚点肯定是考查学生对基本概念的把握和流变现象的理解，重点内容突出，考有价值的题目，不考偏题怪题，这样我们学习这门课的目的也就达到了。

六、结束语

聚合物流变学在高分子材料工程专业是重要的一门课程，不可不学，必不可少。由于聚合物流变学这门学科交叉性较强的特点，一定要理清教学思路，突出其精髓所在和其实用性，学生学习的过程难免会遇到困难。俗话说，兴趣是最好的老师。如何调动其学生的兴趣才是教学的目标之一，变被动为主动，改进教学方法与和学生交流是必不可少的环节，对教学内容的改革是一个长期的过程，教学也是一个漫长发展的过程，需要不断去改进，大家一起思考，一起提建议，把这门课程上得轻松，上得更好，为培养高分子材料工程方面的人才而努力。以上是作者在教学过程中一些粗浅的想法，供广大同行参考，也请大家多加指正。

参考文献：

[1]石铁钧，吴德峰.高分子流变学基础[M].北京：化学工业出版社，2009.