高分子化学范文10篇

人类从一开始即与高分子有密切关系，自然界的动植物包括人体本身，就是以高分子为主要成分而构成的，这些高分子早已被用作原料来制造生产工具和生活资料。人类的主要食物如淀粉、蛋白质等，也都是高分子。只是到了工业上大量合成高分子并得到重要应用以后，这些人工合成的化合物，才取得高分子化合物这个名称。但提到合成高分子材料（聚合物）的应用与发展，人们在想到它们极大地方便我们的生活的同时，很多人会想到“白色污染”，甚至将水污染、大气污染等各种环境问题的产生怪罪于高分子，这说明他们对高分子并不十分了解。当今高分子的功用无处不在，而人们认识高分子时，往往忽略了它带给人类生活的巨大变化和种种利益，不了解它为人类文明做出的贡献是巨大的。

一、高分子化学的内涵

1．何为高分子化学

顾名思义，高分子就是相对分子质量很高的分子，它是高分子化合物的简称。高分子化合物，又称聚合物或高聚物，是结构上由重复单元（低分子化合物—单体）连接而成的高相对分子质量化合物。高分子的相对分子质量非常的大，小到几千，大到几百万、上千万的都有。我们有时将相对分子质量较低的高分子化合物叫低聚物。高分子化学作为化学的一个分支，同样也是从事制造和研究分子的科学，但其制造和研究的对象都是大分子，即由若干个原子按一定规律重复地连接成具有成千上万甚至上百万质量的、最大伸直长度可达毫米量级的长链分子，称为高分子、大分子或聚合物。

2．高相对分子质量与高强度

相对分子质量和物质的性质是密切相关的，是决定物质性质的一个重要因素。只有相对分子质量高的化合物才有一定的机械力学性能，才能作为材料使用。例如乙烷、辛烷、廿烷、聚乙烯、超高分子量聚乙烯，都是直链的烷烃化合物，但是分子量变化很大，其机械力学性能因而也有极大的区别。

一、高分子化学的内涵

1．何为高分子化学

顾名思义，高分子就是相对分子质量很高的分子，它是高分子化合物的简称。高分子化合物，又称聚合物或高聚物，是结构上由重复单元（低分子化合物—单体）连接而成的高相对分子质量化合物。高分子的相对分子质量非常的大，小到几千，大到几百万、上千万的都有。我们有时将相对分子质量较低的高分子化合物叫低聚物。高分子化学作为化学的一个分支，同样也是从事制造和研究分子的科学，但其制造和研究的对象都是大分子，即由若干个原子按一定规律重复地连接成具有成千上万甚至上百万质量的、最大伸直长度可达毫米量级的长链分子，称为高分子、大分子或聚合物。

2．高相对分子质量与高强度

相对分子质量和物质的性质是密切相关的，是决定物质性质的一个重要因素。只有相对分子质量高的化合物才有一定的机械力学性能，才能作为材料使用。例如乙烷、辛烷、廿烷、聚乙烯、超高分子量聚乙烯，都是直链的烷烃化合物，但是分子量变化很大，其机械力学性能因而也有极大的区别。

3．高分子科学的主要内容

一、高分子化学的内涵

1．何为高分子化学

顾名思义，高分子就是相对分子质量很高的分子，它是高分子化合物的简称。高分子化合物，又称聚合物或高聚物，是结构上由重复单元（低分子化合物—单体）连接而成的高相对分子质量化合物。高分子的相对分子质量非常的大，小到几千，大到几百万、上千万的都有。我们有时将相对分子质量较低的高分子化合物叫低聚物。高分子化学作为化学的一个分支，同样也是从事制造和研究分子的科学，但其制造和研究的对象都是大分子，即由若干个原子按一定规律重复地连接成具有成千上万甚至上百万质量的、最大伸直长度可达毫米量级的长链分子，称为高分子、大分子或聚合物。

2．高相对分子质量与高强度

相对分子质量和物质的性质是密切相关的，是决定物质性质的一个重要因素。只有相对分子质量高的化合物才有一定的机械力学性能，才能作为材料使用。例如乙烷、辛烷、廿烷、聚乙烯、超高分子量聚乙烯，都是直链的烷烃化合物，但是分子量变化很大，其机械力学性能因而也有极大的区别。

3．高分子科学的主要内容

摘要:本文介绍了目前《高分子化学实验》的教学现状和存在的问题，针对这些问题采取一些切实可行的措施进行改革，具体改革措施包括开设设计型实验，实验内容从验证型到探索型和增加实验的趣味性和创意性，通过近两年的改革实践，取得了初步成果。

关键词:高分子化学实验;实验教学;教学改革

高分子化学是桂林理工大学材料科学与工程学院高分子材料科学与工程专业学生的一门核心专业基础课程。［1-3］本校的高分子化学实验被单独列出来成为一门必修的专业基础课，其本质是以实验为基础的自然科学。通过高分子化学实验课的教授与学习，在实验过程中培养学生实验操作的熟练性，通过实验装置搭建、实验现象的观察和记录，增强学生动手能力，实验后期的实验现象分析和实验数据的处理都能培养学生解决问题的能力，通过实验课的学习能使学生对理论知识理解深入，结合理论和实践最终提高学生的综合素质和创新能力，同时还能增加师生的互动与交流。高分子化学实验是基于有机化学合成实验，他们都具有原理性、概念性、实践性、操作难度比较大的课程的特点，但是它又不同于有机化学实验，有自己的特征，比有机化学合成实验更为复杂，因此想要完全掌握高分子化学实验中的各种操作技术具有一定的难度。高分子化学实验课前期准备以及后续处理工作比较繁琐，譬如单体、引发剂的精制与提纯，所得聚合物的除杂与固化，以上这些工作都需要充足的时间来完成。另外，高分子化学实验操作中涉及到预聚体的制备，同时实验过程中需要用到大量危险品，因此这门课的教学内容还包括关于危险品的使用注意事项以及反应完毕后废液的处理等。总之，高分子化学实验课程对于本科生教学意义重大且课程内容丰富涉及面广。

1教学现状与存在的问题

本校高分子化学实验课程具体所开设的实验有:实验一聚乙烯醇缩甲醛的制备;实验二甲基丙烯酸甲酯本体聚合及有机玻璃的制备;实验三醋酸乙烯酯的乳液聚合;实验四苯乙烯的悬浮聚合;实验五丙烯酸溶液聚合及高吸水性树脂的制备和实验六导电聚苯胺的合成及导电性测试。这六个实验涉及了高分子化学中重要的四大聚合方法:本体聚合，溶液聚合，乳液聚合和悬浮聚合。作为基础性的实验，高分子化学实验课可以培养学生的基本实验技能且能熟悉实验仪器的基本操作，但是目前以典型的验证型实验为主，他们只需要按照标准设化的实验步骤完成实验即可，学生的动脑思考受到了限制。这样学生分析问题、解决问题的能力很难得到提升，也不利于学生创新思维的养成及学生的实验兴趣的提高。经初步调研论证，结合本校实际情况，我们确定以16、17级学生作对象，建立高分子化学实验课程的实践教学改革的试点，对高分子化学实验教学模式进行改革探索与实践。

2教学改革的实施

摘要:O－AMAS教学模型是由南开大学有效教学团队独立研发的以学习结果为导向的有效教学模型，由教学目标设计(O)、迅速激活(A)、多元学习(M)、有效测评(A)、简要总结(S)五个环节组成，这个模型可以快速激活学生学习热情，增强师生互动，具有广泛适用性，而传统的高分子化学以验证性实验为主，普遍存在满堂灌的传统教学模式，不能满足学生日益增长的学习请求，本文基于“O－AMAS有效教学模型”，提出以超星学习通“一平三端”线上预习加虚拟仿真实践和线下实验探究相结合的有效教学策略，提出线上预习音视频资源、虚拟仿真实践与方法改进思考、线下实验探究的有效教学策略，目的在于增强学生的参与感和自主探究能力，充分发挥学生主观能动性，激发学生科研兴趣，高效完成实验探究。

关键词:O－AMAS;有效教学模型;高分子化学实验教学探究

O－AMAS有效教学模型借鉴以成果产出为导向的OBE(Outcomes－BasedEducation)教育模式为教学设计思路，包括教学目标设计(Objective，O)、迅速激活(Activation，A)、多元学习(Multi－learning，M)、有效测评(Assessment，A)、简要总结(Summary，S)五个环节［1］。该模型以学生学习结果(outcome)为导向，以师生高效互动为驱动力，从教学方法、教学技术、教学组织与管理等多个层面入手，从培养学生兴趣开始，引导学生主动学习，深度渗透教学目标，可控可见教学效果，是2017年由南开大学有效教学团队提出的结果为导向的有效教学模型［2－3］。传统的高分子材料与工程专业学生开设的高分子化学实验主要以验证型实验为主，包含本体聚合、界面聚合、溶液聚合、乳液聚合、悬浮聚合等实验，验证型实验虽然利于教师备课和学生快速掌握实验流程和快速了解实验设备，但存在学生参与度低，不利于学生创造性思维和创新意识的培养，不利于培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力［4－6］。另外实验内容以单元为主，内容独立，无法有效衔接教材，知识点分散，缺乏系统性，与高分子材料与工程专业其他实验课程如高分子物理实验、高分子合成实验等难以衔接，不利于学生发散思维和拓展知识面。这种教学培养模式不能满足新时代国家对人才培养模式的要求，亟需改进［7－8］。基于存在的现状和O－AMAS有效教学模型的高效性和普适性，我们提出基于O－AMAS的高分子化学实验教学探究。主要由线上教学模块和线下教学模块组成。

1线上教学模块

线上教学选用超星学习通在线学习平台，设置以课本知识衔接为主，视频教学实验为辅。为了增强学生学习热情和参与度，按照O－AMAS模型设置每节课的学习目标，然后以生活中材料和常见例子为例迅速激活学生学习欲望，接着根据每个实验涉及的教材基础知识，设置相应的基础知识讲解，包含新课程课件、实验操作视频虚拟仿真实验操作等过程，在多元学习过程中引入思考和讨论，学生可以班级为单位建立学习讨论小组，在线提出问题，解答问题或提出改进意见，每节课都会设置有效测评，内容包含教材知识回顾、实验原理、实验条件改进及实验注意事项等，每次测评设置红花奖励，鼓励发散思维，任课教师在线评阅，适当增加课堂分值算入总成绩，通过引入分值的方式激励学生参与到实验课程学习中来，同时在每一堂课结束之前都会设置实验总结，简洁阐明实验原理、相关知识点及实验注意事项等，使学上牢记课堂学习内容，同时起到预习和自我检测的作用。加深对实验的理解，以便学生线下实验操作的进行。

2线下教学模块

[摘要]在新时代全面推进高校课程思政建设的背景下，结合高分子化学实验课程的特点，将思政教育融入课程教学过程中，不仅是立德树人的价值需求，还是学生专业发展的内在要求。本文首先阐述了高分子化学实验课程思政内容的设计，然后探讨了高分子化学实验专业教育与思政教育的融合方法，达到对课程思政的建设，以期为课程育人提供借鉴经验，促进专业教育与思政教育的协同发展。

[关键词]高分子化学实验；课程思政；思政元素；课程建设；育人目标

2020年6月，教育部全面推进高校课程思政建设，构建全员全程全方位育人大格局，全面推动高校课程思政建设提质提速。课程思政是新时代高校课程教学改革建设的要求，它是指以高校课程为承载，通过课程中思政元素的挖掘，实现专业知识教育与思政教育的协同发展[1]。课程思政建设的重点就是深入挖掘专业课程内容的思政映射，使思政教育在专业教育中成为“有源之水，有本之木”；课程思政建设的难点就是将思政教育与专业教育的有机融合，使思政教育在专业教育中“如春在花，如盐在水”。课程思政教育的有效融入能够进一步调动学生专业学习的积极性，培养学生正确的价值观念，进一步强化学生的专业认同感[2]。在印发的《高等学校课程思政建设指导纲要》中明确“专业实验实践课程，要注重学思结合、知行统一，增强学生勇于探索的创新精神、善于解决问题的实践能力。”纸上谈来终觉浅，觉知此事要躬行，我校高分子化学实验课程开设于复合材料与工程和功能材料专业，每年大约150人次左右进行课程实践学习，该课程是与高分子化学理论课程相辅相成的一门实践类课程，通过理论与实践课程的相结合能够使学生更加深刻的理解理论知识、增强学生的实践动手能力、培养学生创新意识以及提升学科认知。实验类课程思政为育人教育升华铸魂，这种通过身体力行得到的体会感悟，能够更加深耕于学生之心[3]。

1高分子化学实验课程思政内容设计

深入挖掘高分子化学实验中的课程思政元素，并将其“润物无声”般融入教学过程中，实现思政教育的技能目标、德育目标、未来目标及认知目标，达到思政教学与专业教育的和谐统一[4-5]。结合高分子化学实验课程内容，深入挖掘课程环节中的思政映射内容，提炼思政元素，并将其有机融合至实验知识讲授和实验操作中，从而实现思政育人目标[6]。高分子化学实验课程中专业知识与课程思政有机融合的教学内容设计，汇总如表1所示。通过科学严谨的方法论、细节决定成败的操作技巧、发掘客观规律的普遍适用性、做到理论知识与实践相结合的观念实现思政育人的技能目标；通过量变到质变的科学启发、实验结果求真务实的记录、科技强国的案例实现思政育人的德育目标；通过典型案例孙曼灵教授的家国情怀、卡罗瑟斯的科学创新精神实现思政育人的未来目标；通过实验操作提升自身安全意识和环境保护意识实现思政育人的认知目标。

2高分子化学实验专业教育与思政教育的融合方法

摘要:随着新工科的不断发展，对高校人才培养质量提出了更高要求，课程的教学改革是提高人才培养质量的重要途径。《高分子化学实验》是高分子材料与工程专业开设的一门重要基础实验课程，创新性地将“互联网”技术引入到实验教学中，形成“互联网+”教学模式，探索新教学模式下高分子化学实验的教学效果和学生的学习效率，提升实验教学的教学质量。

关键词:新工科;高分子化学实验;互联网+;教学改革

《高分子化学》是高分子科学的专业基础课，课程注重培养学生系统理解和掌握高分子科学，特别是高分子合成的重要概念和基础理论的能力。《高分子化学实验》是与《高分子化学》相配套的基础实验课程，侧重于学生自己动手进行高分子合成的实验过程，目的是使学生在实践中认识并理解高分子科学理论，并运用相关理论对实验结果进行分析和讨论。郑州轻工业大学高分子材料与工程专业2009年入选国家级特色专业，2019年入选国家级一流本科专业建设点，2020年“新工科背景下高分子材料与工程专业人才培养质量提升范式探索与实践”获批河南省新工科研究与实践项目立项。《高分子化学实验》作为本专业重要专业基础实验课之一，积极探索其教学改革，研究人才创新能力培养新模式对支撑国家一流本科专业建设和新工科背景下人才培养质量提升具有十分重要的意义。同时也为其他兄弟院校在进行高分子实践教学改革和创新提供参考。

1传统实验教学存在的问题

《高分子化学实验》是培养高分子科学专门人才首要的关键实践环节［1］，通过老师与学生面对面、手把手地教和学，从而培养学生的实验观察分析能力、基本实验操作能力、遇到问题的应变和个人解决问题能力以及实验过程小组间的协作能力。通过调研分析，较多高校在开设该课程时，实验内容都包括自由基聚合的四大基本聚合方法:本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合和乳液聚合。传统实验教学模式［2］:首先学生在实验前做好预习，实验课开始后将实验预习报告交给老师检查批改，老师先讲解实验基本原理和方法以及操作过程并对学生预习情况进行提问，然后学生开始组装实验装置，称量药品，准备实验，在实验过程中，通过观察实验现象，并做记录，中间遇到问题随时可以向老师请教，同时老师也实时跟踪学生实验情况，实验结束后，学生记录实验结果，后续进行数据处理，清理好实验仪器后可以离开，老师根据实验报告完成情况，结合实验过程，做出成绩评定。而在这种传统实验教学过程中，存在以下问题:(1)课前预习效果差。由于部分学生的动手操作能力以及对实验的理解能力较弱，对实验所需了解的环境、设备、现象和注意事项感到抽象陌生，导致对实验的内容和原理掌握不到位，预习效果差。(2)实验平台搭建不规范。实验课就是动手的过程，但由于学生平常都是以理论课为主，动手操作过程相对较少，往往认为实验很简单，眼高手低现象严重，所以在仪器组装过程中，经常出现水管接口爆开，玻璃仪器破碎、装置中心不稳、搅拌棒与烧瓶不平衡等现象，而且组装实验仪器，动作都很生硬缓慢，这些问题带来的后果就是实验容易失败，浪费时间和药品。以苯乙烯的悬浮聚合为例，合成实验的产品外观和性能很大程度上取决于搅拌器的搅拌速率以及搅拌的均匀性，由于个别学生在实验装置搭建过程中不严格按照要求进行调试，出现搅拌器歪斜或是近乎触底，导致实验搅拌效果较差，在聚合反应后期，苯乙烯低聚物的黏度逐渐增大而发生黏结成团，无法分散成颗粒均匀的小单元，导致苯乙烯悬浮聚合产品尺寸不稳定，甚至实验失败。(3)教学讲解过程无留存。传统实验教学过程，学生人数多，对于基础实验，一般安排两人一组进行实验。从老师讲解到开始实验，再到实验过程和最后的实验结果分析和数据处理，老师都会在学生集中后，对大家进行统一系统讲解，而少量学生可能因讲解时开小差，或因没有预习，对老师讲解的内容理解不到位，导致实验开始后称量药品、搭建实验装置出现问题，进而实验过程中也容易出现异常现象，但又不知道如何处理，实验结果不理想，而在进行实验记录和完成实验报告时，出现学生因流于形式，抄袭实验书本步骤，而不是对自己的实验过程进行详细记录，没能起到应有的实验学习效果。

2“互联网+”教学改革与创新实践

摘要:提出了探究式教学法在高分子化学实验教学中的应用，结合当前高分子化学产业实际情况和绿色发展趋势设计实验，促使学生理解高分子化学实验的特点及发展方向并激发学习积极性，掌握高分子化学基本理论知识和实验设计技巧，同时使高分子化学实验由“验证式”向“探究式”转换，提高学生的创新能力和绿色意识。

关键词:高分子化学实验教学改革;探究式教学;绿色化学

当今环境污染问题日趋严重，对于化学化工行业“绿色化”发展的需求愈发明确、清晰［1－2］。高分子化学实验是高分子专业的一门专业必修课，在高分子化学教学中占有重要地位，可以有效地训练学生的基本技能和综合素质。但传统高分子实验中的试剂使用量很大，种类较多且大部分试剂都具有毒副作用和较强的挥发性，对环境影响很大;同时在教学过程中侧重于实验技能，对于学生的绿色化学意识、环保意识和责任意识相对较少。因此，通过高分子化学实验的绿色化学教学改革，可以加深学生对理论知识的实践理解，提高学生的创新意识和绿色意识［3－5］。为此，笔者在从事高分子化学实验教学中进行了一些有益探索。

一、探究式教学概念

探究式教学，又称发现法、研究法，是美国教育学家杜威在20世纪初提出的，他认为科学教育不仅仅要使学生掌握大量的理论知识，更重要的是学会科学研究的过程和方法［6－8］。其实古人在很多年前就提到“授人以鱼，不如授人以渔”，已经明确表明了学会方法的重要性。探究式教学方法具体是指从学科研究领域或者从现实社会中选择和确定一个主题，然后在教学中设置一个类似于科学研究的问题，以学生为主体，在教师的引导下，学生自觉、主动地探索科学知识，找出解决问题的方法，进行修改和完善，形成自己思想的学习过程。相比于传统实验教学方法，尝试让学生发现实验教学中存在的问题并主动地提出相应的解决方法，可以提高学生的参与度和积极性。探究式教学方法的实施可以促使教师教学方法和学生学习方式的转变，有利于学生创新意识和动手能力的培养。

二、高分子化学实验教学中存在的问题

摘要：基于“以学生为中心”的教学理念和“全程育人、全方位育人”的教学目标，以轻化工程专业高分子化学与物理课程为例，通过贯穿式的课程教学设计、启发式的教学互动和参与式的小组项目研讨串联教学内容三个方面，将课程思政元素有机融入专业基础课的教学过程，促进了学生团队协作能力的提高和德才融合的全面发展。该研究有利于提高大学课程教学质量，全面提高人才培养水平。

关键词：专业基础课；课程思政；团队合作

1引言

新时代的教学提倡“以学生为中心”的教学理念[1-3]，并按照课程思政的要求，在教学过程中“把立德树人作为中心环节，把思想政治工作贯穿教育教学全过程”，从而实现“全程育人、全方位育人”的教学目标[4]。这就要求专业课教师在教学实践中有计划、有目的地将思政元素融入教育教学过程[5]，通过一定的教学手段将德育和专业教育有机地结合起来[6]。近年来，广大高校教师在教学中集思广益，通过积极开展教学方法和教学模式等改革，取得了许多成果[7-11]。但目前的研究多为自上而下的政策解析、顶层设计和自下而上的在专业课程教学中融入思政元素的方法论，针对一门课程进行的全面课程设计和教学实践总结则较为少见。近年来，课程团队结合青年教师在英国、美国等国家的海外留学经历，以及资深教师几十年来在轻化工程专业的教学体会，重点开展了在专业课程教学中加强大学生团队合作能力培养的研究，主要包括：在工程类学科的专业理论课教学中，循序渐进地加入科普性、专业性和应用性的团队合作项目，根据不同阶段课程的内容特点，有针对性地进行学生合作能力的锻炼和团队意识的培养[12-14]；在实施过程中，团队成员进一步结合专业发展要求，不断融入工程认证中“以学生为中心、产出导向和持续改进”的理念以及课程思政的元素，重新整合了线上和线下的课程资源，采用混合式教学、小组项目研讨等方法，丰富了教学内容，提升了教学效果。本文基于上述教学改革研究经验，以轻化工程专业的高分子化学与物理课程为例，探索在专业基础课程教学过程中，通过小组项目研讨的组织实施，将课程思政元素有机融入人才培养过程，促进学生团队协作能力的提高和德才融合的全面发展。

2课程基本情况

高分子化学与物理课程开设在大学本科二年级下学期，共40学时。课程主要内容包括高分子化学和高分子物理两部分：高分子化学以聚合物的聚合机理和方法为主要内容；高分子物理包括聚合物的结构与性能等。学生在学习本课程之前，先修习了无机化学、有机化学、物理化学和分析化学等基础课程，具有一定的理论基础，并具备了一定的自学能力。本课程作为轻化工程专业学生的专业基础课，教师在课程教学实践过程中除了要注重化学基础知识的融会、专业知识的传授之外，还应注意激发学生的学习兴趣，使其掌握正确的学习方法，建立工程思维，为后续专业核心课程的学习做好铺垫。在课程教学过程中，依托课程知识点及时融入科学伦理、责任意识、爱国精神等课程思政元素，有利于进一步实现对学生的思想引领和品质锤炼，使其得到全面发展。在前期课程改革经验的基础上，课程团队又按照工程认证的要求，突出了“以学生为中心”的教学理念，开展了小班化教学，增加了小组项目研讨等教学环节；按照“产出导向”对教学大纲进行修订，明确了课程培养的阶段性目标；并根据教学反馈，按照“持续跟踪、持续改进”要求，不断推动人才培养质量的提升。团队在疫情防控期间集中开展了线上教学，搭建起了具有授课、答疑、研讨等功能的较为完善的线上教学平台，同时整合了线上和线下多渠道的教学资源，丰富了教学内容、完善了教学体系。以上探索与实践均为进一步的课程改革和课程思政元素的融入提供了有利条件。

1创新型实验开展的必要性

相比基础性实验，综合性实验的设置和开展对学生各课程知识的掌握在广度和深度上均提出了更高的要求，也使得学生能够对分属于不同课程的知识点有了更为深刻的认识，通过相互对比和验证，有助于专业知识的全面掌握和理解。但鉴于实验开展仍然遵循着学生预习、老师讲授、动手操作和课后交报告的传统模式，虽然实验指导老师针对实验可以设计不同的反应历程，让不同组别的学生获得迥异的结果，但实验结论的预测性很强，一些意外问题的发生也会在指导教师的预料之中，并能够很快给出解决方案，这对于提升学生在主观能动学习能力的效果很有限。另外，本校开展的高分子实验在内容的编排上还存在着较为明显的学科界限，还不能完全融合高分子化学、高分子物理和高分子成型加工原理等课程内容，因此很有必要开设具有创新型的研究型实验课程。

2实验开设时机

鉴于此类研究型实验的开展往往需要比较集中的时间段，高分子材料教研室经过多次商讨，确定本实验的学时为90学时(30学时/周×3周)，将主要的实验内容集中安排在大四上学期的最后3周内完成。此时，一方面学生已经完成了所有的理论课程的学生和各类基础实验的训练，为本实验的开展提供了先决条件;其次，在此时间段有关校园招聘活动也会告一段落，可以保证学生有充足的时间和精力完成实验;最后，此次实验训练也为下一学期的本科毕业设计(论文)的开展提供一次很好的预演，能够有效地消除学生对毕业设计(论文)的恐慌和迷茫心理。

3实验内容的优化设计

根据王新平等［5］的观点，创新型实验必须具有实验结果的不确定性和探索性、实验设计程序的自主性和开放性，以及实验过程的可行性和可操纵性等基本要素。因而，这类实验的开展必然会对实验人员(包括指导教师和学生)、实验设备和场地等诸多方面提出了更高的要求。根据创新型实验内容设计的三点原则［5］和本专业教研室老师的科研情况，教研室选择了“导电性高分子材料的制备及其应用”这一开放性较强的实验。通过多方面的探讨和论证，我们尝试设计了一个以掺杂聚苯胺的合成、表征及其在聚丙烯和天然橡胶中的应用为主线的研究型实验，实验内容和所需基本学时安排如下:(1)学生分组，布置实验的侧重方向(一组在聚丙烯中的应用，一组在天然橡胶中的应用)，安排相关文献的查询和阅读，着重了解聚苯胺的特性和合成方法、聚丙烯和天然橡胶的性能和加工特性，温习有关设备的操作和安全注意事项(30学时)。(2)根据分组，学生在老师的指导下搭建实验平台，进行聚苯胺的合成，分别采用化学氧化聚合法、乳液聚合法、微乳液聚合法和分散聚合法制得一系列经过质子酸或无机酸掺杂改性的聚苯胺，经纯化干燥后备用(30学时)。(3)用高阻计测试聚苯胺的电导率，X射线衍射仪分析产物的物相结构，红外光谱仪观察产物的特征官能团，并在扫描电镜下观察产物的形貌，并比较不同组别间所得聚苯胺产物在性能和外观上的异同(15学时)。(4)各组同学在制得合格的聚苯胺后，按照预先选定的应用方向，分别添加到聚丙烯或天然橡胶中制成复合材料，前者在双螺杆挤出机中完成，而后者在双辊开炼机和平板硫化机中进行。(30学时)(5)将所得复合材料进行标准化制样后，分别用万能电子试验机、摆锤式冲击试验机和高阻计测试复合材料的拉伸性能、冲击韧性和电导率随聚苯胺添加量的变化规律并记录实验结果;用扫描电镜观察复合材料断面形貌，分析破坏机制，探讨材料的强度和韧性变化的机理(15学时)。(6)学生整理数据，并撰写实验报告。报告要求参照本科毕业论文的模板和格式，须包括引言、实验过程、结果与讨论、结论和参考文献等主要部分(30学时)。其中(1)和(6)要求学生利用课余时间分别在实验周的前后一周内完成，不占用实验周的学时。在整个实验进行过程中，如因出现不可抗力或意外情况导致实验进展不顺利，可通过与实验室管理人员协调，利用周六和周日的时间进行弥补，以保证学生有充足的实验时间。通过这样一个研究型实验的设计和内容编排，不但使学生能够将有机化学、高分子化学、高分子物理、高分子成型加工原理以及材料现代测试与分析技术等课程中散落的知识点进行有机串联，还同时大大增强了学生对高分子材料从合成、表征到应用的整体认识。在实验过程出现不可预料的事件时，合理引导学生利用理论知识去分析问题，并通过查找资料寻求解决问题的方法，有力地推动了学生在理论知识和实践应用方面的融会贯通，极大地提升了学生的主观能动性。