0 引言

材料化学是一门新兴的交叉学科，是近年来随着材料科学的快速发展与社会需求的增加形成的，是工程、信息、新能源等高科技产业和技术发展的重要基础。结合本校学科建设的需要以及人才培养和地方经济发展的需求，我院于2005年成立了以高分子材料为主要特色的材料化学专业。高分子科学作为一门应用性强的学科，除了扎实的理论知识，系统的实验技能和研究方法的训练是高分子领域的从业者必须具备的［1］。实验是高分子科学教育中最有效的教学形式之一，它可以帮助学生建立和巩固高分子科学的基本概念和基本理论［2］。

廊坊市是我国北方重要的化工、涂料等材料的生产基地，需要大量材料化学专业的应用型人才。而材料化学专业是理论性和实践性并重的专业，材料化学专业不仅有纯科学的研究内容，还包括了工程领域的研究内容［3］，构建合理的实践教学体系是培养应用型人才的一个重要的必不可少的环节，它包括实验教学、毕业实训、毕业实习、毕业论文(设计)等环节。材料化学专业的实践性教学环节不仅是提高学生综合素质的重要方面，也是培养学生的动手能力和创新思维的重要环节。在实践教学中，如何高效地实施创新性教育，培养学生的动手能力与思考分析能力以满足企业需求是亟待解决的问题。本文主要探讨如何更好地构建材料化学专业高分子方向的实践教学体系，以适应应用型人才的培养需要。

1 材料化学专业背景及高分子实验教学存在的问题

廊坊师范学院化学与材料科学学院，其前身是创建于1974年的廊坊师范高等专科学校化学系，2000年首批升本成立廊坊师范学院化学系，2005年12月改称化学与材料科学学院，材料化学专业是在化学系师范专业的基础之上设立的非师范理科专业，有着非常坚实的化学基础。

高分子材料实验是材料化学专业的主要专业实验课程，由高分子化学实验、高分子物理实验及综合实验和设计实验组成，高分子化学基础实验主要是验证性实验，高分子物理实验大部分是验证性实验和性能测试实验。基础实验占据了总实验学时的60%，设计实验和综合实验只有40%。从整体来看，综合性、设计性实验比例偏低，验证性实验偏多；验证性实验项目更新率不高。学生进入科研实验室得到创新实践训练的机会还不够多。

在国家关于引导部分地方普通高校向应用型转变的决策部署下，很多高校都进行了实验教学改革［4］，我院材料化学专业作为与实际应用关系最密切的专业之一，积极响应国家号召，将专业积极往应用方向转型，进行了大量的改革和尝试。针对上述材料化学专业实践及实验体系存在的一些缺点和不足，进行了改革。

2 教学改革措施

本次改革结合廊坊市及京津冀区域内化工材料企业的发展以及我校具体的条件，构建比较完备的材料化学专业实验教学体系，以培养社会需求人才为目标，提升专业建设水平。具体改革内容、改革目标和拟解决的关键问题如下。

一是提高实验教学的比重。结合“培养创新性应用型人才”的培养宗旨，为了更好地为地方经济服务，针对材料化学专业的教学现状和需要，对高分子实验教学内容与模式进行大力改革，以构建“强化实践教学，培养应用型人才”的培养模式，努力提高学生的创新与实践能力。

聘请行业相关高层管理人员、专家担任兼职导师，邀请他们为学生讲授行业动态，企业需求等，开阔学生视野。比如邀请有留学经历的行业精英为学生讲解留学规划、细分行业领域和工作性质，职业晋升路线等具体资讯，帮助学生了解行业信息，做好个体职业生涯规划。

二是整合与优化实验课程，减少验证性基础实验比例，增加综合性、设计性实验比例，提高实验项目更新率。材料化学专业毕业生将来很多是为企业服务的，而企业在引进人才时也要求毕业生具有扎实的专业基础和更强的动手能力，以降低企业对新进人才的培训成本。为此，材料化学专业的高分子实验课程体系的改革刻不容缓，以适应时代的需求和社会的发展。

不同含水量蜂蜜在一定温度范围内的黏度的测定：在固定剪切速率的情况下，测定不同水分含量的蜂蜜在一定温度范围内的黏度变化。参数设置：剪切速率为5 /s，升温范围5 ℃～25 ℃，平衡时间为30 s，升温速率为2 ℃·min-1。

BF3-CH3OH溶液，质量分数14%的BF3溶于甲醇溶液，上海安普实验科技股份有限公司；异辛烷，光谱纯，上海阿拉丁生化科技有限公司；其他试剂均为国产分析纯；实验中用到的热榨与冷榨汉麻籽油由内蒙古汉麻种植基地提供。

（116）叉齿异萼苔Heteroscyphus lophocoleoides S.Hatt.熊源新等（2006）；杨志平（2006）

 

表1 材料化学专业高分子材料实验改革前后实验类型的变化

  

学时所占比例74 58%24 19%30 23%128 100%10 8%86 67%32 25%128 100%

2.1 综合实验改革

高分子化学有些实验课程在目前现有的实验室条件下是无法开设的，譬如说阴离子聚合、原子转移自由基聚合等条件苛刻的实验可以通过虚拟实验或者网络教学的形式进行，这样既可以增加学生所学知识的巩固，又不需要复杂的操作控制，教学效果肯定要比单纯的理论教学要强得多。

（2）与企业加强合作，将企业正在生产研究的内容渗透到实验教学当中来，培养“更接地气”的应用型人才。

传统的高分子化学实验《苯乙烯的乳液聚合》，我们将其改造成苯乙烯与丙烯酸酯乳液聚合制备涂料及其性能测试，将引发剂选择、乳液聚合机理、乳液聚合工艺、乳液聚合产品应用和表征等多项知识进行集中体现，在实验过程中通过学生的基本操作和对理论知识在实验中的综合运用的方法的掌握来评价学生的成绩，最重要的是指导学生配制一种乳胶漆产品，并且测定涂料涂膜后的性能，譬如硬度和磨耗性等，以提高学生实践操作能力和综合运用知识的能力，为将来学生从事化工、涂料类工作打下坚实基础。

教学体系由实验教学和理论教学组成，这两个部分不可分割，都是为人才培养目标服务的。所以在处理实验教学和理论教学的关系时，要充分考虑到人才培养目标的变化，应用型的培养目标更多需要考虑的是社会对人才的需求，增加实验教学课时，提高学生的实践能力，充分发挥实验教学在应用人才培养目标的作用。

我国对高血压的定义为收缩压大于等于140mmHg，或低压大于等于90mmHg就诊断为高血压。所以仅单纯的低压高而高压正常，也可以诊断为高血压。高血压中有5%是其他疾病继发的高血压，95%以上都是原发性高血压。根据血压程度来进行分级：1级高血压为140-159/90-99mmHg，2级高血压为160-179/100-109mmHg，3级高血压为大于等于180/110mmHg。

《醋酸乙烯酯的溶液聚合及官能团反应》是大部分高校高分子实验必开项目，这次改革将实验综合化，除了溶液聚合、聚乙烯醇的制备，还增加了与实际产品挂钩的实验107胶的制备，将合成的聚乙烯醇用甲醛缩醛化后得到聚乙烯醇缩甲醛，生产107胶。并且增加了107胶粘接实物的部分，让学生自己的产品得到真正的应用。这样的改革，使得学生重视每一步反应，因为上一步的产品是下一步的原料，所以为了得到产品，学生会比基础实验更注重操作的细节，陈低失败率。

利用智能手机实现医疗检测成为近年来国内外学者纷纷研究的热点领域[10]。在未来，高血压疾病的监测预警系统与适当的智能诊断系统相结合，其应用前景和市场开发必将是广阔和令人期待的。

另外，我们还增加了一个聚氨酯泡沫塑料和弹性体的制备及性能测定的实验。聚氨酯泡沫塑料具有稳定的多孔结构，热容量小，导热系数低，吸音防震，耐油耐冷，具有一定的强度，在建材、家具、包装等方面具有广泛的应用。聚氨酯弹性体通常由低聚物多元醇、二异氰酸酯和醇类扩链剂反应合成，有出色的耐介质、耐环境性能，相容性好，对多种基材粘接性强，在机械、建筑、汽车制造、医药以及航空航天等领域都有广泛的应用。通过本实验使学生了解并掌握聚氨酯软质和硬质泡沫塑料及弹性体的主要制备工艺和方法。同时，了解这些材料的主要性能及其测定方法。选择不同的聚醚与不同的异氰酸酯合成聚氨酯，加入发泡剂、催化剂等可以合成泡沫塑料；通过调节聚醚及异氰酸酯的种类可以合成弹性体：先制得异氰酸根封端的预聚体，然后将该预聚体与偶联剂混合，浇注、固化成薄板后，裁成标准样测定其拉伸强度及断裂伸长率、邵氏硬度；对聚氨酯泡沫塑料可进行泡沫密度、氧指数等性能测定。这样又把高分子物理的基础实验例如拉伸强度与断裂伸长率、氧指数测定等结合在一起，训练了高分子化学中加聚反应的基础知识，而且从单体原料到聚合物、成型，一直到性能测定一系列完整的训练会加强学生对基础知识的掌握，最重要的是自己的产品可以达到应用的程度，也会提高其研究兴趣。为材料化学专业向应用型转型以及学生将来从事材料行业奠定基础。

2.2 设计性实验改革

［参考文献］

怎样以培养学生创新精神和实践能力为中心开设好设计性实验是设计实验改革的重心。通过考察国内很多大学设计性实验的开展，我们发现让学生选择自己喜欢的方向是设计实验开设有效的最重要的方面，你的实验项目再前沿学生不感兴趣，他依然不会努力去做，所以这次改革，决定采取“百花齐放，各取一枝”的方式，让每个教师根据自己的科研方向，整合出适合做设计实验的题目，因为兴趣在高分子实验中是很重要的［5］，学生从众多的题目中选择自己喜欢感兴趣的题目，然后在教师指导下进行设计实验的文献综述、方案设计，实验的具体实施，最终能够真正的发挥学生的主观能动性，最后以论文的形式提交设计实验报告，取得了很好的效果。

譬如我院材料化学专业设计实验题目《从虾壳蟹壳制备甲壳素和壳聚糖及其性能研究》就是基于材料化学专业教师的科研方向提出的。甲壳素广泛存在于虾、蟹和昆虫等节肢动物的外壳和菌、藻类等细胞壁中，壳聚糖是甲壳素脱乙酰基衍生物，是唯一的天然碱性多糖，是一种具有广泛应用价值的生物高分子材料。甲壳素资源丰富、制法简单、价格低廉，又因其具有良好的化学物理性质（能拉丝、成膜、制粒，能通过化学方法改良物化特性；能和多种物质结合，无毒且有生物相容性），因此可用于许多领域。甲壳素和壳聚糖有很好的吸附作用，是天然高分子吸附剂。它们既可用来净化饮用水，又可用于金属富集、回收分离及污水处理等。据此可制成饮用水的净化剂，工业废水中有机物或污水中悬浮物的絮凝剂、吸附剂等。学生从粗原料入手，先进行虾壳蟹壳的清洗及甲壳素的提取，然后从甲壳素制备壳聚糖，再进行壳聚糖的纯化；将其进行性能测试例如脱乙酰度、水分含量的测定，产品可以根据学生兴趣，应用于废水处理等吸附分离领域。更深入的研究可以将壳聚糖水解，分解成不同分子量的产品，应用于农业或者精细化工领域，取得很好的效果。

设计实验属于研究性和探索性实验项目，这样的实验充分发挥了教师的特长领域，又锻炼了学生的研究及应用能力。

2.3 多样化教学，虚拟实验、多媒体网络教学等教育技术综合运用

为了实施多样化教学，学院对部分教师进行了混合式教学的培训，除了普通的面授课程，增加了网络课程作为辅助，而对于高分子方向的实验课程来说，正可以利用这些新的教学资源进行虚拟实验、网络教学的改革。

综合实验改革的重点是将单纯的基础验证性实验和单纯的性能测试实验结合起来改为综合性实验，将高分子化学实验与高分子物理实验结合起来，变成高分子材料实验，通过高分子化学实验合成高聚物或者产品，然后将聚合物或产品进行后续的加工成型以及性能测定。

2.4 开放实验室建设

高分子实验改革当然离不开实验室的配套，长期以来，学生实验的开展都是统一在规定的时间进行实验。这样对于基础实验的开设是方便统一管理，但是增加设计性、综合性实验之后，这样的安排就限制了学生的主观能动性，尤其是设计性实验，每个学生可能课题都不一样，要在统一的时间进行不大可能，互动式、开放性教学模式［6，7］是很多专家学者推崇的教学模式，而这个模式的推行在实验教学中是最容易实施的，所以建设开放实验室势在必行。完善开放实验室预约制度，既方便管理，又让学生自由选择实验时间，让学生由被动学习变成主动学习、主动准备实验，对学生综合素质的培养是极为有利的。

改革前后高分子实验项目及学时数如表1所示，基础实验学时从改革前58%下降到8%，综合实验比例大幅提高。

3 小结与展望

本着学校培养人才目标向应用型方向转变的原则，通过实验教学体系改革，有效提高了材料化学专业学生的创新能力和实践能力。我们会进一步加强实验教学的改革与探索，提高实验教学水平，从以下几个方面努力。

（1）不断更新实验内容，将教师的科研成果、实际应用成果引入到实验中来，不断将前沿的知识灌输到学生的实验中去。

以高分子化学实验《甲基丙烯酸甲酯的本体聚合》为例，改革后将甲基丙烯酸甲酯经过预聚后达到合适的粘度，将预聚体灌入标准测试件的模具，经过逐步升温，制备出标准的样条和薄片，经过打磨后测定其弯曲强度、抗冲击强度、维卡软化点等性能，这样就把高分子物理实验中有关高分子的力学和热机械性能的基础实验全部贯穿其中，而作为高分子物理基础实验的材料弯曲强度的测定、材料抗冲击性能的测定、维卡软化点的测定实验将不再单独开设。这样的改革使得学生对材料从制备一直到性能测定的整个过程有了连续性认识，既综合了高分子化学的自由基本体聚合的实施方法，又了解了高聚物结构与性能的关系，使得整个实验既具有综合性又具有应用性。

（3）树立创新意识和培养创新能力，不断改革更新教学方法，为培养高层次的创新人才不断努力。

我院材料化学专业从2005级学生开始一直开设了设计实验，但是多年来发现有些设计实验效果并不好，原因是更多的设计环节本来该学生发挥的，反而成了老师的设计，学生的主观能动性比较差，有的学生对设计实验不感兴趣，出现应付、以完成实验为目的的现象。

［1］刘宁，李田，王小丹，等.《高分子化学实验》课程的教学探讨［J］.高分子通报，2011，（7）：110-112.

［2］庄启昕，承建军，韩哲文.高分子化学实验改革的探索［J］.化工高等教育，2005，(4)：69-70，83.

［3］王丽梅.基于创新性应用型人才培养的高分子化学实验教学体系建设［J］. 高分子通报，2012，（9）：97-100.

［4］葛金龙，王传虎.应用型人才培养模式下《材料化学实验》课程教学改革探讨［J］.廊坊师范学院学报(自然科学版)，2015，15(6)：105-107.

［5］赵颖，罗美香，蒋智杰，等.高分子化学实验教学改革初探［J］.高分子通报，2016，(6)：90-94.

我国古代最大的私立藏书楼是涵芬楼。光绪三十年（1904年）开始，主理商务印书馆编务的张元济广集藏书，在上海商务印书馆图书资料室基础上，建立涵芬楼。涵芬楼是藏书多达463083卷，为中国古代最大的私立藏书楼。

对于绝大多数人来说，晚餐并不是可有可无，好好吃饭，身体才能健康。但也有这么三类人是可以不吃晚餐的。对于他们来说，不吃晚餐反而“更健康”。

［6］西鹏.互动式、开放性教学模式在高分子化学教学中的应用［J］. 高分子通报，2012，（6）：111-116.

由于档案管理在我国起步较晚，所以，档案管理人员一直采用传统的档案管理模式进行管理，随着大数据时代的到来，档案管理工作量急剧增加，尤其是对一些数据信息的处理上。若依然采用传统的档案管理模式，就不利于有效管理大量的电子档案数据。所以，在面对大量的档案数据时，管理模式就出现了很大弊端，从而限制着档案管理部门的发展。

［7］付元帅，施志仪，陈再忠.开放性实验教学在应用型人才培养中的作用初探［J］.廊坊师范学院学报(自然科学版)，2015，15(5)：106-108，114.