时间:2023-06-26 10:16:32
绪论:在寻找写作灵感吗?爱发表网为您精选了8篇高分子科学基础,愿这些内容能够启迪您的思维,激发您的创作热情,欢迎您的阅读与分享!
关键词:高分子化学及工艺学,教学改革,职业教育,学习兴趣培养
随着教育改革的深入与发展,中等职业教育正经受着巨大的冲击,尤其是高校的扩大招生,普高热的持续升温,致使中专招生出现滑坡,学生质量急剧下降。其中一部分学生基础较差,自卑心理强,缺乏足够的学习兴趣与信心。这一切给教学造成了很大的困难。面对无法选择适合教育的学生,只能选择适合学生的教育,笔者在高分子化学及工艺学教学中,正视教育对象的入学基础,以“求新、求变、求异”为原则,以“精选内容、淡化推导、加强应用、突出能力”为宗旨,进行了一系列的教学改革。
一、结合教学知识点进行环境与人文教育渗透
任何一个学科的发展史都是科学与人文紧密结合、共同发展的历史,通过学科发展史教育渗透人文教育不但能激发学生学习兴趣,同时还能达到教书育人的目的。笔者在高分子科学发展史的教学中,通过我国解放前后高分子学科及工业发展情况的对比比较来教育学生树立爱国精神。通过学科发展史上杰出科学家的感人事迹进行人文精神教育。如介绍高分子科学始祖---Staudinger的大分子学说以及科学史上有关高分子的概念的争论,加强学生对高分子概念的学习兴趣,同时通过科学家对真理的弃而不舍的追求精神感染学生,激发学生的学习热情。再比如介绍2000年高分子科学界诺贝尔得主白川英树等科学家在科学探索中的合作精神,让学生明白当今世界科技发展之快,社会更需要懂得合作精神的人才,借此培养学生的团结协作意识。这样的事例还很多,这儿就不一一列举了。
再者就是密切结合教学知识点进行环境教育渗透。比如结合废旧高分子材料回收利用的教学,笔者补充介绍了高分子材料废弃物的利用至少有两个基本意义,其一是解决环境污染问题,保护人类赖以生存的唯一的地球;其二是充分利用自然资源。高分子合成材料的单体主要来自石油。与其他自然资源一样,从长远看石油等资源不会“取之不尽,用之不竭”。人们必须采取积极手段,不仅必要而且可能做到“变废为宝”。在教学中结合废旧高分子材料资源利用问题,导入环境保护意识,导入生态平衡观点,导入可持续发展思想是培养学生环境意识的重要环节。免费论文。针对环境教育渗透笔者专门撰写有论文详细介绍如何与教学紧密结合,这里也就不再多废笔墨。
教学实践证明,结合教学知识点进行环境与人文教育渗透,不仅起到了教书育人的作用,还对培养学生的学习兴趣起到很好的推进作用。
二、 对课程内容进行归纳和调整
为保证在规定的学时内完成教学任务,除采用多媒体方式授课以外,还对目前教材中的内容进行归纳和调整。
首先是绪论部分,“绪论”,说白了,就是每门课的开场白,俗话说:“王婆卖瓜,自卖自夸”。这种“吹嘘”是必要的,关键在于怎样在“第一次课”中把它吹响、吹好,以便把学生的注意力、学习精力抓过来。调动起学生的学习兴趣。心理学研究表明,学生的学习成绩与学习兴趣水平有显著相关。高水平的学习兴趣,产生较大的学习动力,使学生积极朝向学习活动,为取得优异成绩创造条件。而优异的学习成绩又可提高学生的学习兴趣,在学习活动中产生积极愉快的情绪体验。学习兴趣与学习成绩是相互影响的。在教学活动中,教育者要注意培养学生的学习兴趣,使学生成绩与学习兴趣互为促进,达成良性循环。我们正处于e时代,信息来源广,如何唤起学生对课程内容的兴趣并投入时间和注意力,值得授课者思量,而笔者以为仅有丰富的内容是不够的。心理学家皮亚杰强调,在教育中应特别重视兴趣的诱发,因为认识是一种主动积极的不间断的建构活动,不断建构自己的智力与思维能力。教育的目标之一就是使学生能够去主动自发地学习,就必须创设情景和条件,诱发学生的学习兴趣,激发起求知欲和好奇心。因此,在绪论教学中,在选择教育内容上要挑选有代表性的、新颖的材料。于是笔者将教材中的绪论与第六章聚合物结构与性能的内容进行了整合,绪论课只介绍学生认识高分子与高分子材料和高分子科学发展概况,让学生对生活中的大量高分子材料有感性的认识,而将绪论中有关聚合物的基本概念、高分子链的形态结构等理论性知识与第六章的聚合物的结构与性能整合在一起作为第一章高分子基础知识进行介绍。在高分子基础知识学习章节中安排了高分子科学术语及基本概念(包括单体、高分子链的相关术语、高分子链形态的相关术语、重复单元、结构单元、单体单元、聚合度、分子量及分子量分布、聚合物结构式及聚合反应方程式的书写规范等内容)、聚合物结构与性能(主要介绍聚合物的结构层次、聚合物的宏观状态以及聚合物结构与性能的关系)以及聚合物形成反应与聚合实施方法等内容。免费论文。从而达到从感性认识上升到理性认识,从生活中来,又回到实践中去,使学生感到学得实在,学有实用。免费论文。
其次是聚合反应部分,在讲授时以聚合反应机理为主线安排各项内容,先讲连锁聚合的典型代表自由基聚合,再对比介绍逐步聚合,主要是自由基聚合与线型缩聚的对比,最后介绍聚合物的化学反应。在聚合反应教学中,有许多基本概念、原理相似或相关;许多种类聚合物的结构、性质、制法、用途也相似或相关,在学习中容易混淆。通过引导学生对这些易混淆的知识进行比较归纳,同中求异,异中求同,就能使知识的理解更准确、更全面、更深刻。同时为了节省教学时间,达到职业教育“够用、实用、会用”的要求还减去一些理论推导工作,增加一些应用知识的介绍,与生活中所了解到的大量高分子材料品种对上号。比如,在高分子的分子量控制,动力学方程的建立等章节中多处出现一些类似的数学推导,在课堂上进行讲解需要大量课时。通过多年的实践,把详细的数学推导以参考文献的方式介绍给学生让有兴趣的、数理基础好的学生去自修。这不仅满足对丰富的高分子化学理论知识内容的要求,也满足了学有余力的学生需求,同时,这对鼓励自学、培养学习的能力和素质也是有益的。
最后是工艺部分,这部分在于编写的教材中是两章的内容,一章为合成工艺,一章是加工工艺。在具体教学中为了节省学时数,笔者也进行了适度的增减和调整。在教学中抓住四种聚合方法和典型的产品进行教学,比如介绍本体聚合方法,接着就介绍乙烯高压气相本体聚合及其加工应用,以此为代表说明塑料的加工;介绍溶液聚合方法后笔者删减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、再缩醛化制维尼纶的工艺,借此说明纤维的加工。再就是采用比较对比的方法介绍悬浮聚合和乳液聚合,以丁苯橡胶的生产为例说明橡胶的合成和加工工艺。教学实践证明,将原本两章的内容变为一章进行组织教学,即节省教学时数,又具体形象,使学生易于接受。
三、 采用多媒体授课
制作与教材配套的电子教案及课件,已在2002和2003级学生中试用,这样不仅可以节约大量板书的时间,而且电子课件能做到图文并茂、生动直观,大大丰富了课程的信息量,从而提高了学生的学习兴趣和注意力,使学生积极主动地获取知识。电子课件除信息量大、形象、直观、准确外,可以根据需要随时切换到化工生产现场,既延伸了课堂又增强了课堂说服力,使同学们真切地感受到理论来源于实际,又对实际有明确指导意义,认识到知识的价值和意义,因而对创新充满激情。
四、 增加教学的实验环节,建立一套合理的实验教学考核方法
高分子实验是《高分子化学及工艺学》课程的重要组成部分。它不仅是为了强化所学的理论知识,更重要的是通过实验可以训练学生科学实验的方法和技能;培养学生的动手能力、分析问题和解决问题的能力。因此,尽管教学学时数和实验条件有限,笔者仍创设条件开设了有机玻璃、酚醛树脂、尿醛树脂、乙酸乙烯酯乳液聚合及聚乙烯醇缩甲醛--胶水的制备实验。通过实验让学生比较两大类型的聚合反应的特点,感悟高分子化学反应的特征,比空洞的理论说教效果好得多。在课程实验过程中,还可利用操作间隙与同学们讨论相关原理、技术、知识、经验和安全等方面的问题,及时、有意义地了解学生对知识掌握的兴趣,准确地把握学生在理论联系实际、动手能力和创造性思维方面的能力,有的放矢地去指出他们的不足之处。
为了避免实验设备有限,一部分学生赶马混骡,还建立了一套合理的实验教学考核方法,把实验考核安排在各类实验中进行,着重考查学生基本操作与基本技能训练的效果,考核学生掌握知识和运用知识能力以及观察分析和判断实验现象的能力,具体做法可从以下四方面考核学生的实验成绩:实验预习(15% )。要求学生在实验前认真作好预习报告,了解和掌握实验原理、步骤和注意事项;实验前提问口试(15% )。及时检测学生预习实验情况,不合格不予准许实验;实验操作(40%)。要求在教师的指导下,能正确地使用仪器,正确地掌握实验操作基本技术;实验报告(20 )。要求学生做完实验后,对实验数据进行认真处理,解释实验现象,并对相关实验的思考题进行认真回答;实验作风、卫生、纪律(10 )。要求实验过程中保持安静、专心实验。其中实验报告除了考查学生所写实验报告的规范性外,还着重考查了学生的分析讨论部分。看学生能否联系已经学过的理论和已掌握的知识技能,对实验结果、实验条件、实验的方法和技术等做出综合性的分析评价。对于有独特见解或有创新思维学生的实验报告,将给予“综合分析讨论附加分”,加以鼓励;而对于分析讨论一般的报告,则不建议给予高分。实践表明,这种考核方法能有效地促进学生认真对待实验的每个环节,从而使学生的各项实验技能得到更有效的训练和提高,还有利于培养学生认真、严谨、实事求是的科学态度。这些措施也有利于学生的观察能力、独立思考能力、综合分析能力和创新思维能力的提高。同时也有利于教师全面、客观、合理地评价学生的实验成绩。
参考文献:
1.张其锦. 非本专业的“高分子化学”教学中的几点体会 [J]. 教育与现代化,1995(3):28-31
2.冉蓉,丁泽扬,潘固平,王跃川.轻化工程专业的“高分子化学'课程教学改革[J]. 皮革科学与工程, 2004,14(1):52-54
3.王香梅,张丽华. 关于《高分子物理》课程教学的思考 [J].华北工学院学报(社科版),2003,19(1):42-44
4.韩冬冰、王慧敏. 高分子材料概论 [M].北京: 中国石化出版社, 2003年
5.于. 高分子化学及工艺学 [M].北京: 化学工业出版社, 2000年
关键词: 高分子化学 高分子物理 生物功能材料 教学探索
高分子化学和高分子物理是高分子科学相关专业的专业基础课。在专业课程设计中,一般两门课程独立设置,其中各占有48到72学时不等。我校的生物功能材料专业开设了高分子方面的课程,其中高分子化学与物理是该专业的专业基础课。根据该专业特点,生物功能材料涉及领域较广,从无机陶瓷材料到有机高分子材料都有涉及。该专业学生只需掌握有关高分子化学和高分子物理的基本理论知识和应用技能,因此我们开设了高分子化学与物理课程,所设学时为56学时,开设时间安排在二年级下学期,为三年级开设《高分子材料化学》等课程打下一定基础。该课程内容涉及高分子材料的合成与实施方法,高分子材料的结构、性能、成型加工及其应用,是一门多学科交叉、实用性很强的学科。根据该课程具有涵盖内容广,物理化学和有机化学知识运用较多等特点,这样有限的课时设置就给授课带来了一定困难,导致学生在理解和应用本课程知识方面具有一定难度。另外,我校该专业物理化学课程设置在二年级下学期和三年级上学期,其中物理化学反应动力学部分讲授时间较晚,这也给高分子化学与物理的授课带来了一定困难。那么如何在有限的学时内系统地讲授高分子学科基础知识,是本文需要重点探讨的问题。
1.选择教材,合理安排教学内容
受授课学时的限制,我们选用的教材是化学工业出版社出版的《高分子化学与物理基础》,由魏无际等主编。该教材系统地阐述高分子化学与物理的基本概念、基本知识、基本原理和基本测试方法,教材内容全面,难度适中,比较适合生物功能材料专业的教学要求。针对课时较少的现状,我们对教学内容进行了合理安排。对于高分子化学部分,重点讲解高分子的基础概念、缩聚和逐步聚合、自由基聚合、聚合方法、阴离子聚合等内容,自由基共聚合、阳离子聚合、配位聚合等可较简单讲解,聚合物的化学反应章节主要由学生自学。这样既保证了学生能够掌握高分子化学的基本概念及反应,又没有因为课程过难给学生造成学习困难。对课程中的某些内容,例如聚合动力学的推导,在物理化学中化学动力学部分还没讲解的情况下,我们在教学中不要求学生记住所有推导和公式,仅提出聚合动力学基本知识,引导学生自己进行动力学推导。对于高分子物理部分,我们重点讲解高分子的结构、高分子的分子运动、力学状态及其转变,简单讲解高分子固体的基本力学性质、高分子溶液的基本性质章节,对高分子电学、热学和光学的基本性质章节主要由学生自学。这样课程的安排,重点讲解能够加强学生对高分子学科基本知识的掌握;简单讲解能够扩大学生的知识面、引导有科研需求的学生课下加强该部分内容的掌握;自学部分主要为了深化学生对高分子学科知识的理解。重点讲解、简单讲解与学生自学相结合的教学方法,突出了本课程重点、拓宽了学生知识面,克服了高分子学科教学中内容多、概念多、数学推导多等难于克服的难点。
2.理论联系实际,提高学生学习兴趣
高分子化合物广泛存在于日常生活中,如穿着用的化学纤维、自然界存在的棉、麻、丝绸等,食品行业中的蛋白质、淀粉、纤维素,建筑行业中用的涂料、各种高分子管材、胶黏剂、有机玻璃,行驶工具中应用的橡胶、工程塑料、增强纤维等。高分子科学在人们的日常衣、食、住、行中发挥着极其重要的作用,其是一门应用基础型的学科。高分子化学与物理的教学,单纯的讲解很难引起学生的学习兴趣,教学效果不显著。为提高学生学习兴趣,我们在讲解基本知识的同时,注重理论和实际相结合,列举了大量实例。例如讲解缩聚反应时,对涤纶、尼龙等一些重要的缩聚物的生产原理进行了重点讲解,对聚乳酸生物材料进行了系列概述,包括其生产方法、原理和应用等;自由基共聚合部分,讲到聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS树脂)、丁苯橡胶(SBR橡胶)等一些著名共聚物和常见聚烯烃产品及它们的制备原理、主要性能和用途。其中举例聚四氟乙烯(PTFE)用于流量泵、反应釜内衬和搅拌棒外面涂层,聚氯乙烯(PVC)用于各种集成吊顶和各种垃圾袋等。在高分子发展史中,讲授诺贝尔奖成果和获得者的发明典故,例如电高分子的发现、齐格勒-纳塔催化剂的发展,以增强课堂的趣味性;讲述了第二次世界大战期间高分子的发展典故。此外,让学生翻看塑料水杯的材质、衣服标签让学生认识各种标志上一些材质的名称,指出我们的水杯、服装由哪些合成高分子构成,并讨论目前常用的化学纤维名称和聚合原理;通过举例讲解方式,激发学生自主学习兴趣。
3.多媒体与板书教学方法相结合,提高教学质量
高分子化学与物理基础课程知识面广,其涵盖了高分子化学、高分子物理、高分子加工等方面内容。该课程教学信息量大、理论性强,学生理解相对比较困难。因此,我们在教学过程中注意多种教学形式相结合,提高教学质量。课堂主要采用多媒体教学方式,同时辅以板书讲解,取得了不错的教学效果。利用多媒体教学方法既能够将理论的知识直观体现出来,又能够将难于理解的教学内容形象地展示出来,这样可以使学生更容易理解所学内容。例如,在讲解配位聚合时,利用动画演示双金属活性中心机理和单金属活性中心机理中单体分子的插入过程与链增长过程;自由基聚合实施方法中,利用制作动画模拟悬浮聚合和乳液聚合过程中单体的分散过程,高分子物理中拉伸对高分子结晶形态的影响、动态黏弹性模型,等等。通过多媒体的运用,可以使抽象的教学内容具体化,有效提高学生学习的趣味性。多媒体课件也会存在一些缺陷,比如讲课节奏过快,学生难以吸收;教师过于关注幻灯片屏幕,减少了和学生的交流互动,等等。在实际教学过程中,还应注意和板书的有效结合,对重点知识内容采用板书的形式进行讲解,取得了不错的效果。
4.网络教学方法的运用
针对多媒体教学存在讲课节奏过快,学生难以吸收等缺陷和板书教学进度缓慢等特点,对重要章节,我们采取课堂与课下网络教学相配合的方法。网络教学在原来多媒体教学基础上,对教学过程和教学内容提供了全面支持。目前学校构建了一个比较完整的网上教学支撑环境,提供多媒体录播室进行教学视频的录制,最后把课件与录制视频统一上传到网络教学平台。网络教学有许多传统学习方法无可比拟的优点,例如学生学习自主性增强,真正发挥学习的主观能动性,学生学习在时间和空间上少了许多限制,学习的探究性更加深入。另外,网络背景下学生在获取不同的资源时可以进行比较,相互之间取长补短,知识面更广。随着现在网络技术的发展,学生可以在宿舍、教室和学校多媒体教室通过网络对课堂内容进行学习。网络教学方法的运用,大大弥补了课堂多媒体课件存在一些不足,大大提高了教学效率。
5.开展互动式教学,发挥学生的学习主动性
教学是教师和学生的共同行为,学生是课堂的主体,教师是学生学习知识的引导者。目前高校教学方式偏重以教师“教”为主,忽视了学生“学习”的主动性,学生始终处于“被动学习”地位。这样的“被动学习”,导致学生具有学习压力大、心理负担重等特点。针对这一现状,我们采取课堂互动的教学方式,包括师生提问、讨论和学生上讲台相结合的方式进行教学活动,取得了一定效果。比如在下课前教师先提出下一节课的预习内容,提出一些讨论问题,例如在讲述缩聚反应时,提出不同聚合时间获得聚合物分子量是否相同、什么样的单体能够发生缩聚反应、什么样的单体能够获得支化的高分子等问题。让学生通过查阅资料,自己寻找答案,并在下次课堂上让学生进行讨论,然后教师补充。这样既提高了学生的学习思考能力,又增强了学生的学习主动性,提高了学习兴趣。另外,我校为农业院校,虽然学习《高分子化学与物理课程基础》课程的学生是非农业专业,但是部分学生毕业后或许从事涉农相关服务业。考虑到此种情况,我们在授课内容安排上,对目前农业应用的高分子材料和高分子在农业方面的潜在应用进行了讨论,给他们提供了创造性思维。比如在讲自由基聚合章节时,我们就对强吸水树脂的制备现状和发展前景,主要针对其在农业生产中的应用进行了讲述,对高分子薄膜在农业中的应用及带来的“白色污染”与应对措施进行了讨论。通过这样的讨论,我们锻炼了学生分析思考问题的能力,这为学生工作与科学研究的创新思维形成打下了基础,提高了学生的学习积极性和学习兴趣,加深了对本课程的理解。
6.结语
通过对本校生物功能材料专业《高分子化学与物理基础》课程教学中的一些课程设计特点、面临的问题及目前采取的措施进行了总结。《高分子化学与物理基础》虽然是一门专业基础课,但其理论性强、概念抽象难懂,如何让学生在掌握该课程基本理论的同时,调动学生的学习积极性,培养学生的自主学习能力和创新意识,是教学工作中需要不断探索的问题。我们将在总结已有教学经验的基础上,继续对本课程教学方法的改善与创新进行探索,以提高该课程的教学质量。
参考文献:
[1]魏无际,俞强,崔益华.高分子化学与物理基础(第二版).北京:化学工业出版社,2011.
[2]黄海霞.应用化学专业《高分子化学与物理》课程教学探索.广州化工,2013,41(12).
自学是传统的教学方法,自古就有,历来为教育家们所重视。但从初中思想品德课来看,学生的自学多是敷衍了事,浅层次地在课本上划点内容,自学能力没有得到培养和发展,提出疑难问题就更无从谈起。原因在于学生缺乏自学的方法、动力、能力和习惯。因此,要切实提高学生的自学能力,真正凸显“自学质疑”环节的有效性,真正把学生的自学从“悬在空中”变为“落在实处”, 对学生的自学分类进行深入研究十分必要。
一、学生自学类型之间的关系
在九年级思品第十课《多种所有制经济共同发展》的教学中,根据教学目标“了解公有制为主体、多种所有制经济共同发展,是我国社会主义初级阶段的一项基本经济制度;理解国有经济在我国国民经济中处于主导地位,起着主导作用,集体经济是我国公有制经济的重要组成部分;理解非公有制经济的含义、地位和作用”的要求,引导型自学问题是:(1)写一写:我国社会主义初级阶段的基本经济制度是什么?确立这一制度的客观依据是什么?(2)填一填:(表略)(3)想一想:你质疑的问题有哪些?这里要求学生根据教师提出的学习要求,围绕相关学习素材进行自主学习,养成独立阅读、思考、尝试完成知识建构和基础练习的学习习惯。
同样是这一课,根据教学目标“增强公民意识,体会中国特色社会主义制度的优越性”的要求,独立型自学的问题是:下图是我国各种所有制经济固定资产投资占全国固定资产总投资的比重(表略)。
阅读上述图表材料,思考问题:(1)知识再现:上述材料主要反映了什么经济现象?(2)观点辨析:分析表格后,有同学认为,公有制经济的比重越来越小,主体地位已经动摇。也有同学认为,我国公有制经济的主体地位没有动摇。请你任选一个观点,阐述你的理由,参与辩论(写出你的答辩词)。(3)经验总结:实施这一制度有何意义?
上例旨在培养学生发现问题和提出问题的能力,同时还可初步培养学生的阅读理解能力和信息的提取与处理能力。
二、对学生自学分类的指导策略
1、引导型自学不是教学的一个具体步骤,而是贯穿于教学过程的各个环节,一般用“导学案”或“讲学稿”作载体。因此,引导型自学应抓好以下主要环节:
(1)预习。预习是引导型自学的起始阶段,是学生自学求知、主动探索的重要步骤。首先要在研读上下功夫。那种走马观花式的粗读一遍就了事的做法,是达不到预习效果的。
可先通读,了解教材的大概,进而细读,摸清教材的思路,对教材进行初步剖析,力求搞清其重点。其次,要独立思考。在预习中产生的一些想法和疑问,要及时记下来。再次,预习时不宜过早地查阅参考材料、忙于找答案解决疑难问题,那样会影响对教材的理解。
(2)上课。上课是学生接受知识的主要途径。会听课、听好课是学习的基本功,是提高自学能力的一个重要方面。因此,首先要把课听明白,其次要听记结合、录其精华。比如在《依法维护消费者权益》一框中,主问题“消费者可采取哪些方式来依法维权”就是精华,抓住这个“牛鼻子”,其它问题就迎刃而解了。 转贴于
(3)复习。复习是引导型自学的一个重要环节。在预习听课的基础上进行复习,有利于将所学的知识加以归纳整理,使其系统化;有利于消化理解教材内容,抓住知识的本质,掌握知识的关键和规律性,使其深刻化;有利于沟通已有知识和新学知识的内在联系,扩宽所学知识的范围,使知识综合化。复习是对知识进行整理、归纳、消化,这就必然促进学生智力的开发和自学能力的提高。
(4)应用。自学的目的在于应用。在进行迁移应用训练时,要注重独立性、规范性,要及时反馈。对迁移应用中发现的问题,要及时矫正,及时进行变式练习,以及时巩固学习效果,拓展思维,形成相关技能。
2、独立型自学是学生在课堂教学之外展开的,基本上脱离了教师的指导。
(1)确定自学内容。独立型自学内容的选择,应该在两个方面展开:一是进行专题式自学,这种自学一定要明确解决什么问题、达到什么要求,然后订出阅读计划,按照计划进行学习,使独立型自学成为引导型自学的继续、深化和扩展;二是根据个人的爱好和兴趣进行泛览式自学,这种浏览群书的自学不需要作深入的钻研,只要知道大概内容、有个模糊记忆就足够了。确定自学内容实际上是一个自我组织问题,无论选择哪方面的自学内容,都应量力而行、科学安排。
(2)学会独立读书。如何读好书,历来为人们所重视,古今中外的教育家为此总结了许多行之有效的办法。如浏览、钻研、精读、疑思、复习的“五步阅读法”等等,所有这些都是前人从读书实践中总结出来的经验,加以借鉴,不无裨益。
高分子材料与工程专业课程的理论『生与实践性较强,通过本专业的学习,学生可以掌握高分子材料相关专业知识,为高分子材料结构、性能及应用的进一步研究打下良好的基础。现代社会产业I央速发展,高分子材料在科技信息、航天空城、生物化学等领域内都发挥着重要的作用,为更好的提高专业教学质量,满足社会的应用型人才需求,探讨高分子材料与工程专业课程教学改革与探索是非常必要的。
1高分子材料专业课程教学内容的改革与探索
在现代教育环境下,为了明确高分子材料与工程专业课程发展方向,提高高分子材料与工程专业课程教学质量,应结合专业教学需求出发,从高分子材料与工程专业课程教学内容人手,做好教学内容的整合与优化,在高分子材料专业课程原有教学内容的基础上,加以改革和探索,以丰富高分子材料专业课程内容,更好的满足专业学生的多元化需求,提高高分子材料与工程专业课程教学成效。高分子材料专业课程教学内容的改革与探索应注意以下几方面内容:
1.1精简知识体系,凸显教学重点内容
在高分子材料与工程专业课程教学内容改革与探索的过程中,应就当前高分子材料与工程专业课程整体情况进行全面分析,明确各基础理论课、专业基础课和专业核心课之间的内在联系,课程体系如图1所示,并明确不同课程在高分子材料专业课程体系中所发挥的作用,在此基础上,对高分子材料专业课程资源加以优化整合,精简高分子材料与工程专业课程知识体系,凸显教学重点内容,置换重复教学内容,在保证高分子材料专业课程教学的实用性的同时,提高高分子材料专业课程教学效率,预留出一定的时间和空间,便于教师就专业课程中的难点进行有针对陛的讲解,从而切实提高高分子材料专业课程教学质量。
1.2把握前沿优化专业课程知识结构
现代社会飞速发展,尤其是在科学技术的支持下,材料行业相关信息及资源的更新速度也较快,因此在高分子材料与工程专业课程教学改革与探索的过程中,要把握高分子材料专业与工程前沿,及时优化专业课程知识结构,更新高分子材料与工程专业知识体系,促进高分子材料与工程专业知识结构的纵深化发展,丰富专业课程教学素材,将高分子材料最新行业状态及研究成果展现在学生面前,激发学生探索高分子材料与工程专业知识的积极性,拓宽学生视野,从而切实提高高分子材料与工程专业课程教学有效性。
2高分子材料与工程专业课程教学方式的改革与探索
2.1创设生活化教学情境
高分子材料与工程专业课程的理论『生较强,应用范围广,为营造和谐、轻松且生动的教学氛围,在专业课程教学过程中,教师可将生活中与高分子材料相关的产品引入课堂教学中,吸引学生的注意力,激发学生主动探究知识的欲望,推进高分子材料与工程专业课程教学活动的顺利开展。比如在讲解聚苯乙烯材料时,教师可先让学生想一想,并说一说生活中聚苯乙烯有哪些用途,比如泡沫,包装盒等。通过生活化问题的创设,促使学生纷纷展开思考,在生活化情境下参与学习活动的过程中,学生对高分子材料的理解更为深入,对高分子材料的探索欲望也更加浓厚。在成功吸引学生注意力后,教师可引出专业课程教学内容,就聚苯乙烯的内部结构、特点及不足等进行讲解,引导学生挖掘该材料的深层次思考。可以说,生活化教学睛境的创设,有助于增强学生的l青感体验,促使其更加积极主动的参与到专业课程学习中,对于学生自主探究能力的提升具有重要意义。
2.2采取多样化的教学手段
现代社会发展新时期,科学技术不断进步,为高分子材料与工程专业课程教学提供了可靠的技术支持,在丰富专业课程信息的同时,改善了教学效率。针对传统教学方式下文字量较大的l青况,在高分子材料与工程专业课程教学改革的过程中,应基于多媒体教学技术出发,将图片、动画、视频等资源应用于专业课程教学中,丰富教学手段,创新教学方法,创设轻松、和谐且充分趣味性的教学氛围,将抽象知识形象化展现出来,增强学生的视听感受,有侧重点的开展专业课程教学,从而促进高分子材料与工程专业课程教学质量的提升。
比如在高分子材料专业课程教学过程中,对聚酰胺树脂进行讲解时,教师可向学生简单介绍尼龙名字的由来,合成纤维材料是由英国和美国科学家团队研制出来的,为纪念这一研究成果,以两国首都城市英文首字母来名为,即NewYork和London,Nylon由此得名。通过这一故事的讲解,学生对高分子材料课程的兴趣被激发,参与高分子材料课程教学活动的积极性也明显提升。
2.3实现院校专业与企业联合培养
在高分子材料与工程专业课程教学改革与探索的过程中,院校专业与企业联合培养是应用型人才培养的有效方式之一,便于学生将高分子材料专业理论知识与实践紧密结合起来,在探究问题并解决问题的过程中,巩固学生专业知识,强化其实践应用能力,为学生走向工作岗位更好的发挥个人价值打下良好的基础。在高分子材料与工程专业课程教学改革的过程中,要全面把握社会发展形势及行业竞争状态,了解企业对人才的多元化需求,引导学生关注自我就业方向,并通过实地参观来增强学生对高分子材料实际生产的体验,提高学生表达交际能力与实践应用能力。
关键词 高分子化学与物理 课程 教学改革
中图分类号:G424 文献标识码:A
Exploration on Polymer Professional Polymer Chemistry and Physics Teaching
Abstract Polymer science has become many non polymer students required or elective courses, for applied chemistry major, in polymer chemistry and physics course teaching on the one hand should be based on professional need reasonable arrangement of teaching content, on the other hand, we should reform in teaching methods, so as to achieve better teaching effect.
Key words high polymer chemistry and physics; curriculum; teaching reform
高分子科学是工科院校高分子化工、化学和材料等系科学生必修的专业基础课程,随着高分子科学与技术的不断发展,这门学科已渗透于各个领域与学科,形成了一个无法替代的交叉学科。也被列为理科、师范院校化学系学生的必修课或选修课。对于与高分子相关的专业,专业课程一般设置高分子化学与高分子物理,其中高分子化学侧重聚合反应机理的学习,高分子物理重点介绍高聚物的结构与性能间的关系,使学生对高分子科学的两个侧面有较为系统的掌握。而对于非高分子专业,则主要要求学生掌握有关高分子的基本理论知识和应用技能,一般将这两门课揉合在一起,开设高分子化学与物理课程。
高分子化学与物理大连工业大学应用化学专业的专业基础课之一。本校应用化学专业的目标是培养在有机化工、日用化工、高分子精细化工等领域从事科学研究、技术开发及应用等的高素质应用型人才,学生对高分子相关知识的掌握程度将对后续课程的学习产生很大影响。但与高分子专业相比,应用化学专业高分子化学课程学时数相对偏少,课程的学时数为48 学时, 如何在有限的学时内使学生对高分子的基本概念与原理等相关知识有较好的掌握,授课内容的选择及讲授方式是非常重要的。在近十年的教学改革实践中,我们取得了一些经验,取得了比较满意的教学效果,在此与非高分子专业的教师进行探讨与交流。
1 合理安排教学内容
高分子化学与物理的主要内容包括高分子的基础概念、逐步聚合、链式聚合、共聚合以及聚合物的化学变化;高分子的分子结构及其与高分子的机械、热、电等性能之间的关系等。概念多,公式多,内容抽象,再加上学时少,学生平时对相关知识了解少,因此教学难度较大。根据专业特点及课程内容的特点,对课程内容进行合理安排,一方面突出重点、难点及成熟理论,另一方面突出与本专业后续课程学习关系密切的知识和理论。例如缩聚反应、自由基聚合反应等从高分子化学课程内容的角度看是两大类聚合反应的代表反应,从专业的知识结构要求看,也是后续课程的理论基础,因此对其聚合机理、聚合反应动力学、聚合方法等重点进行讲授,讲深讲透。而逐步聚合中的氢移位反应、链式聚合中的阴离子聚合,共聚合反应及聚合物的化学变化等内容也是与高分子精细化工关系密切的知识点,在缩聚和自由基聚合知识的基础上进行较为详细的讲授。对阳离子聚合、配位聚合等则只做一般性介绍, 简要论述尚在发展的理论和尚不成熟的相关机理。
同时在教学中注重课堂讲授与学生自学相结合,对教学中的重点、难点问题如链式聚合反应各种单体对聚合机理的选择性、自由基聚合机理和动力学,缩聚反应动力学等进行重点介绍,并通过课堂练习和讨论及课后作业加深学生的理解,而对相对容易的内容如聚合方法则让学生自学,从而达到了在有限的学时内少讲、精讲的目的,增强了教学效果。
2 传统教学手段与多媒体教学相结合
高分子教学中,不仅分子式复杂冗长,而且一些机理的表述和数学公式的推导也很繁杂,板书费时费力。仅靠“黑板+粉笔”的教学手段授课,教学效率较低。多媒体教学具有传统教学手段不可比拟的优势, 它不但使课堂教学变得生动、活泼、直观、易懂,而且授课信息量加大,有助于学生在有限的学时内学习到更多的知识。但是也存在一定的弊端,如公式推导过程过于机械,学生注意力不容易集中,思路不能完全跟上演示速度等。解决问题的关键在于多媒体技术如何与传统的教学手段相结合,从而实现它应有的价值。我们在高分子化学的课堂授课中,对聚合物的分子结构、反应过程、聚合方法讲述采用多媒体授课的方式,例如聚合物的立体异构,通过分子结构的展示加深学生对抽象的内容的掌握,而介绍悬浮聚合、乳液聚合时,更是以动画的方式加深学生对聚合过程的理解;但是当涉及公式的理论推导时,如聚合动力学、Flory分布式等,则采用板书的方式一步步推导,同时采用启发和相关知识复习回顾的方式调动学生积极性,促进学生主动学习和思考,激发学生的学习兴趣与求知欲望。采用这样的教学方式,一方面使课堂教学形象生动,节省了时间,另一方面也使学生能够跟上教师的思路,有助于学生对教学内容的理解,取得更好的教学效果。
3 理论教学与实验教学相结合
高分子化学是一门以实验为基础的自然科学。为了使学生能够更好地掌握高分子化学课程内容,同时培养学生的动手能力,提高学生的实验技能,有必要开设一定的实验课程,一般传统的高分子化学实验有苯乙烯的悬浮聚合、甲基丙烯酸甲酯的本体聚合、聚乙烯醇缩甲醛胶的制备、改性醋酸乙烯乳胶的制备等。我们在开设这些基础性的高分子化学实验的同时,为了提高学生的学习兴趣,还将传统的聚乙烯醇缩甲醛胶的制备继续延伸,加入涂料的配制、检测及应用等内容组成综合性实验,让学生从最初的原料出发,得到在实际生活中真正用得上的产品。另外根据本专业教师的科研内容及学生的专业方向开设了淀粉接枝丙烯酰胺的制备、应用等设计性实验,要求学生自己查阅资料,对实验方案及技术路线进行设计,既提高了学生的学习兴趣和科研能力,又使学生加深了对专业研究方向的了解和兴趣,从而进一步提高学生对专业基础课程的兴趣。通过实验,学生对高分子各种合成及改性反应的原理和方法进一步加深了理解,与课堂教学相互促进,取得了良好的效果。
4 注意教学的启发性和趣味性
高分子化学是一门相对来说比较抽象,枯燥的课程。美国教育家布鲁纳曾说:“学习的最好刺激,乃是对所学材料的兴趣”。对于这样一门课程,如何提高讲授的趣味性,如何提高学生的学习兴趣,让学生变被动为主动学习,是我们心中永恒的课题。在课程内容的讲授过程中,我们时刻注意教学的趣味性,例如在绪论部分为了使学生对课程内容及重要性有一个深刻的第一印象,上课伊始就通过例举天然橡胶的例子:如果年产1000吨天然橡胶,需要30万亩热带土地,栽种300万株橡胶树,经6~8年的生长时间,并且需要5千名割胶工人的劳动;而年产1000吨合成橡胶,只需要建占地10亩的工厂,由10名工人即可完成,使高分子科学的重要性不言自明。当讲到聚合物的概念和特性时,为加深理解,将单体比作鸽子,而聚合物就好像好多只脚互相拴在一起的一长串鸽子,虽然每只鸽子理论上仍能飞动,但因为相邻鸽子的影响,这一串鸽子和单个鸽子在性质上已经有了很大不同,学生这样一想,不但聚合物的概念易于理解了,而且聚合物的特点,例如只有固态和粘流态,而没有气态,也非常易于理解了。
另一方面,注意将高分子科学发展的一些前沿知识引入课堂,例如在“聚合方法”一章,介绍超临界CO2 作为“绿色介质”的聚合研究进展;在讲授阴离子活性聚合时,介绍“自由基活性聚合”及其研究进展;在讲授“逐步聚合”时, 介绍白色污染和可生物降解高分子的研究进展等;这样讲了后,同学们感到收获较大,而且课堂气氛也得到活跃。通过这些举措我们也体会到:将学生的积极性真正调动起来了,枯燥的专业课同样可以上得有声有色。
5 课后交流,倾听解答学生的疑难问题
现代教学理论认为,学生是学习的主体,应该确保学生在教学中的主体地位,教师在教学观念和教学方式上应该转变到新课程的要求上来。教师和学生不是外在于课程的,而是课程的有机构成部分,是课程的创造者和主体,他们共同参与课程的开发过程,这就是新课程倡导的教学观。
大学的授课,教师上课结束后一般与学生之间少有相互交流的时间,课后学生对于一些关键、难点问题仍百思不得其解时,就会影响他们的学习兴趣、热情甚至信心,这对于相对较难的专业基础课而言更是如此。所以教师如能在课下和他们做进一步的讨论,作用和效果是显而易见的。另一方面,年轻教师与学生的年纪相差不太大,容易使学生产生亲近感,如果教师让学生感觉彼此是朋友,这对于课程学习也是有很好的促进作用。互联网的发展为教师和学生的课下沟通搭建了很好的桥梁。作者所在的学校校园网建设很完备,每个学生宿舍都可以很方便地上网。作者也时常会通过电子邮件,或者网络即时通讯工具,不厌其烦地和他们进行交流,回答他们所提出的问题,当然这其中大多是学习问题,也有一些生活甚至思想问题。借助网络,教师可以真正成为学生的良师益友。
6 结语
教学内容、教学方法的改革是学校教育改革的重要组成部分,高分子化学与物理是一门理论性强、概念抽象难懂且较难掌握的课程,作为本校应用化学专业的重要专业基础课,教师需要不断地探索教学方法,采用多种手段提高教学的交互性和生动性,以调动学生学习的主动性和积极性,这样才能取得令人满意的教学效果。作为参加高分子化学与物理课程教学的教师,应从备课、上课、课后等方面进行总结,只有做好每个环节,应用于合理的教学方法和教学手段,并不断提高自身素质,才能逐渐成长为一名合格的专业教师。
参考文献
[1] 邹汉涛,刘晓洪,黄年华,左丹英,刘洪涛.《高分子化学》教学方法的探讨[J].武汉科技学院学报,2009.22(3):58-60.
[2] 王国建.在《高分子化学》课程中开展互动式教学的实践与探索[J].高分子通报,2007.1:62-65.
关键词: 民族院校 《高分子材料进展》 教学方法
《高分子材料进展》课程是高分子材料专业的一门知识全面且内容丰富的专业限选课程。该课程以高分子物理、有机化学、聚合物材料研究方法、高分子化学、聚合物合成工艺等课程为基础,涉及面极为广泛[1]。课程总学时为32学时,参考教材为化学工业出版社出版的《高分子材料进展》,为研究生规划教材,全书共分为5章,分别简要地介绍高分子材料合成反应、高分子合成反应实施技术、多组分高分子材料、液晶高分子材料及功能高分子材料方面的研究进展。[2]考虑到《高分子材料进展》课程是高分子专业在大三的上学期开设,而且民族院校学生的专业基础较为薄弱,课程学时短的特点,因此重点讲解高分子材料领域中的发展重点和热点。本课程的教学目的是帮助学生对异彩纷呈的高分子材料发展的热点领域有一个相对完整的了解,达到开阔视野的目的。针对《高分子材料进展》课程涉及知识面广、学生基础差及对考查课不重视的特点,有必要在教学过程中不断改进教学方法和考试模式,以期获得较好的教学效果。[3]
一、本民族院校《高分子材料进展》课程的基本情况
针对我校民族学生基础知识薄弱,而《高分子材料进展》课程“内容多、范围广、课时少”的特点,我们重点介绍高分子材料中发展迅速、发展前景广阔的功能高分子材料,推荐的教材有《高分子材料进展》和《功能高分子材料》[4]等。该课程总学时为32学时,学分为2学分,课程类型为专业限选课,课程以高分子材料的合成方法进展、吸附分离功能高分子材料、高分子分离膜与膜分离技术、导电高分子、感光性高分子和医用高分子材料等功能高分子材料的进展为重点学习内容,同时穿插一些国内外近几年新发表的文献和专利,以及国内相关会议等。本教学采用多媒体教学方式,采用课堂提问和讨论等多种形式进行学习,期末通过考查的方式考核学生,采用写论文与平时成绩相结合的方法,平时成绩包括上课出勤和课堂讨论情况,论文成绩与平时成绩各占70%和30%。表1为《高分子材料进展》教学内容的设置及学时分配情况。
表1 《高分子材料进展》教学内容的设置及学时分配
二、强化基础,突出重点
首先,《高分子材料进展》授课内容看似丰富多彩,千变万化,但是万变不离其宗,归根到底都是由高分子专业的基础知识衍生出来的,比如《高分子物理》、《高分子化学》中的经典理论和概念等。从另一个角度看这些材料的出现印证了基础知识的重要性,它们的诞生是经得起检验的理论和概念的应用和发展的。因此通过介绍高分子材料的前沿进展,既使学生对异彩纷呈的高分子材料世界有一定宽度的了解,又从深度上加强学生对基础知识的理解和掌握,使学生知道这些材料是如何得到的,自己又能通过什么途径得到想要的材料。
其次,因为《高分子材料进展》这门课的每一章都是高分子材料领域中发展迅速、成果颇丰的较大分支,独立出来都能独立设课,而在本课程中必须在几个课时内讲完,所以在授课过程中,什么该讲,什么略过,讲的这些内容是否能激发学生的兴趣,是该课程的一个教学难点,要求教师对这些前沿分支有全面而深入的理解,对它们所涉及的基础知识熟练掌握,这对教师的专业知识和教学方法提出了更高要求。
三、调动学生的学习积极性,启发式教学
《高分子材料进展》是学生在已经掌握高分子化学、高分子物理基础知识的前提下进行的学习。内容除了基本概念之外,有很多设计路线、研究方法,可以引导学生运用已学知识进行思考。比如第3章吸附分离高分子材料和第4章高分子分离膜及膜分离技术中涉及自由体积和渗透压的概念,这些都是《高分子物理》中学过的内容,通过回忆这些知识,使学生加深对这些基础知识的理解,并对基础知识的应用有一定的了解。其次,要注意生活中的实际例子或新闻报道中的最新科技进展中与所讲述内容相关的部分,通过联系生活实际,引出将要介绍的高分子材料。这样既能让学生认识到这类高分子材料的重要性,提高学习的积极性,又能让学生了解到这类材料的最新的研究成果,提高对科学研究的兴趣。如从全球都非常关注的环保问题出发,引出废水和废气处理方面的高分子吸附材料或高分子膜材料,介绍这些高分子材料的设计路线和原理,让学生从理论和实际相结合的角度深入理解所学的功能高分子知识。同时可以提出一些生活中材料的不足,让学生发挥主观能动性,提出解决这些材料不足之处的方法或设计新的功能高分子材料的想法。这样,学生的学习兴趣会大大提高,教学效果也会得到显著增强。
另外,还要有效利用网络资源,紧跟最新研究进展,适当补充新的教学内容。高分子材料进展课程是综述高分子材料领域发展热点的一门课程,所介绍的内容每隔一段时间可能都有新的研究成果诞生,我们应根据情况适当补充那些热门和重要的研究成果到教学内容中。比如该课的学时少,可以在课程快结束的几周时间重点介绍一些最新的前沿进展和相关会议,让学生了解到高分子材料的发展趋势,提高学生对高分子材料的兴趣。互联网资源丰富,内容更新快,是老师补充教学内容的最佳途径。目前,利用网络资源作为课堂教学的辅助手段,是学生喜闻乐见的形式。老师可以提供一些高分子专业的权威网页,方便学生浏览查阅。同时,可以鼓励学生在网上搜索最新的研究成果,再在课堂上以口头报告的形式传达给学生。这样,既能让学生对高分子材料进行全面的了解,又能让学生主动地参与教学,达到较好的教学效果。
四、科研与教学相结合,以科研促进教学
把科研引入本科教学是培养大学生创新能力的重要措施,也是高等教育的显著特点。在《高分子材料进展》课程本科教学过程中,正确有效地将教学与科研相结合,有利于提高教学效率,丰富教学内容,营造学术氛围并提高创新能力,全面提高教学质量。教师在课堂教学中可以介绍自己的科研成果,介绍本专业课题组正在研究探索的科研项目,引导学生参观实验室和课题组,鼓励学生积极参与到教师的科研中。例如,作者介绍自己硕士和博士期间所从事的科学研究,以及科研小组的一些趣闻趣事,激发学生的学习热情和学习兴趣。
总之,在高分子材料进展课程的教学过程中,教师首先应进行教材分析和学情分析,再采用比较适合的教学方法,在知识和技能的传授中针对民族学生基础差的弱点,采取强化基础、突出重点的教学方式,了解学生的情感态度与价值观,做到教学方法灵活多样,教学内容及时更新,这样才能调动学生的学习积极性和主动性。教师还应继续努力提高业务能力,理论联系实际,使学生在这门课程的学习中得到切实的收获。
参考文献:
[1]周立,孙荣欣.科技信息.2010,21,151.
[2]张留成,闫卫东,王家喜.高分子材料进展[M].北京:化学工业出版社,2005.
关键词:高分子化学;高分子物理;多媒体教学
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)46-0053-02
随着高分子材料在日常生活和生产中的广泛应用,高分子科学作为一门交叉学科,渗透到各个领域与学科,企业和社会对高分子专业的人才需求越来越大。然而,国内开设高分子专业的高校毕竟有限,远远不能满足社会的需求。为了满足社会和企业对高分子专业人才的需求,许多非高分子专业的相关专业为了提高学生的综合能力,满足社会对高分子专业人才的需求,开设一部分高分子方面的专业课。然而,由于学时有限,非高分子专业在开设高分子方面专业课时,往往将相关的两门或多门高分子专业课糅合在一起,一方面,在不影响其他专业课学时的同时,使该专业的学生学习和掌握了一定的高分子方面的知识;另一方面,提高了学生的综合专业能力,以满足社会和企业的需求。《高分子化学与物理》课程是很多高校的非高分子专业为了满足社会需求所开设的一门综合性高分子课程,它是将高分子专业的《高分子化学》与《高分子物理》进行糅合,主要讲述高分子的基本理论和应用,内容比较抽象,概念繁多,课程的学时数又较少,这使得授课的内容和讲授方式的选择尤为重要。通过近五年的不断改革和实践,笔者积累了一定的教学经验,取得了较满意的教学效果,本论文将近年来在高分子化学与物理教学过程的体会与非高分子专业的教师进行探讨。
一、根据教学对象,安排教学内容
《高分子化学与物理》是针对非高分子专业的本科生开设的一门高分子课程,非高分子专业的本科生对高分子方面的知识完全陌生,要使他们在没有基础的情况下,理解并掌握比较抽象的链段、分子链的柔顺性、均方末端距、高斯链、等效自由连接链和液晶等概念,教学的效果很难想象。因此,如何使教学内容由简入难、由相识到陌生、由具体到形象,这就要求教师根据所讲授对象的特点,选定教学内容。东北石油大学化学化工学院应用化学专业和化学专业均开设了《高分子化学与物理》专业课,学时数均为48学时,只有理论,没有实验,安排的学期均在大学三年级下学期。由于两个专业前期学习的专业课不同,学生的基础知识掌握也不尽相同,虽然两个专业的学生均学习了《有机化学》、《物理化学》等基础课程。然而应用化学专业的学生在学习这门课程之前,还学习了《合成材料助剂》、《精细化学品化学》、《水溶性高分子》等专业课,对高分子的基本概念、合成原理及应用有一定的了解。因此,在同时对这两个专业讲授《高分子化学与物理》时,在课程内容的安排上,会存在不同。笔者通过近几年的教学实践,将两专业的所学《高分子化学与物理》课程进行了较详细的内容区分,化学专业的课程内容安排倾向于高分子的基本概念、自由基聚合机理、高分子的分子结构和高分子的性能等基本理论以及高分子的发展前景,而对于阴离子聚合、配位聚合、高分子结构与性能的构效关系只做一般性的介绍。应用化学专业的课程内容安排则倾向于逐步聚合、链式聚合、共聚合以及聚合物的化学变化,高分子化学结构与性能的关系,聚合反应的动力学,聚合方法等。同时,在教学过程中,课堂讲授与学生自学相结合,对教学内容中的重点和难点进行重点讲解,通过习题的方式将学生难以理解的内容进行系统复习,加深学生对内容的理解。通过对课程系统、有针对性的安排,使具有不同高分子基础的学生在学习《高分子化学与物理》的过程中,感到轻松、易懂,提高教学效果。
二、针对抽象内容,合理使用多媒体
《高分子化学与物理》的主要内容不仅包括《高分子化学》中的自由基聚合、逐步聚合、离子聚合、配位聚合以及共聚等聚合反应的机理、过程以及聚合反应的动力学,而且还包括《高分子物理》中的高分子的分子结构、高分子的运动、高分子的力学性能以及高分子的电学热学等性质,概念较多、公式多、内容抽象,尤其是聚合反应的动力学、聚合反应机理以及高分子的结构与各种性能之间的关系,机理的表述和公式的推导繁杂,板书费时费力,仅仅依赖“黑板+粉笔”的教学模式,很难在较少的学时内将这些抽象的重点内容讲解清楚。多媒体辅助教学具有处理信息量大、质量高、共享性好、交互性强等特点,能够形象、直观、生动地将传统教学手段难以表达的抽象教学内容有条理地表现出来,拓宽课堂教学的知识体系,提高教学质量。如《高分子化学》中的自由基聚合反应机理和聚合反应动力学理论性强,该理论是建立在增长链自由基等活性假定、稳态假设和聚合总速率等于链增长速率三个基本假设的基础上,内容抽象;又如链段、分子链的柔顺性、高斯链以及均方末端距等概念,对非高分子专业的学生,很难在短时间内理解掌握,使用多媒体可将这些抽象枯燥乏味的理论知识直观和形象化,利用多媒体中的动画过程将这些抽象的理论过程生动地展示给学生,使学生在较少的学时内更快地理解所学的内容,加大教学信息量,同时能够充分调动学生学习的积极性。然而,《高分子化学与物理》课程中概念抽象、公式繁多,多媒体课件虽然能将抽象的内容具体化,但是多媒体显示过快,学生很难在短时间内真正对多媒体中显示的概念和公式充分地理解掌握,这样会使学生失去学习的兴趣。因此,针对这门课,不能完全使用多媒体教学,应该将多媒体教学与板书教学相结合,聚合反应动力学公式的推导用板书一步一步进行推导,多媒体可将板书推导过程进行复习或重复演示,这样学生可以在板书推导过程动脑思考跟上老师的思路,同时多媒体使学生对老师板书教学过程没有真正理解掌握的内容进一步复习巩固,从而提高教学质量。
三、讲授与答疑相结合,发挥学生的主动性
《高分子化学与物理》是一门抽象、枯燥的课程。课堂是教学过程的关键环节,在讲授的过程中,如何调动学生学习的主动性使学生将枯燥的理论教学与实际生活相结合呢?在《高分子化学与物理》的讲授过程中,尤其要时刻注意教学的趣味性。如何将高分子材料的力学性能、各种弹性数学模型、高分子的溶解过程以及高分子的电学、热学和光学性质等抽象的理论在较短的时间内让学生真正的理解掌握呢?教学的方式或方法非常重要,教师可以结合日常生活中的例子,通过多媒体动画或实验演示展示给学生,使学生在学习抽象理论的同时,了解这些理论在实际生产和生活的应用。如在讲授弹性数学模型时,可通过弹簧的形变过程形象地展示给学生,也可以利用弹性橡胶在受外力作用时的形变过程将这些模型展示给学生,激发学生的兴趣。当然,仅仅依赖课堂的讲授是远远不够的,由于大学教师上课结束后,与学生交流很少,学生对课堂中的一些重点和难点仍百思不得其解,这些会影响他们学习的兴趣、热情甚至信心。因此,教师应针对课程内容,适当地结合实际,留出一部分答疑时间,与学生交流,了解学生学习过程存在的问题,及时解决学生学习过程的难点,让学生产生学习的兴趣。《高分子化学与物理》规定的讲课课时非常有限,然而课程内容繁多,理论性又强,要想使学生真正掌握这门课程,教师就必须在以课堂教学为主的同时,安排适当的答疑时间,及时解决学生学习过程中存在的问题,激发学生学习的兴趣。东北石油大学的应用化学和化学专业开设《高分子化学与物理》这门课程时,任课教师通过课上讲授和课下答疑相结合的教学模式,使抽象、难懂的理论知识变得易懂,学生学习的主动性大大提高,也大大提高了教学质量。
《高分子化学与物理》是一门概念抽象、理论性强的课程,作为东北石油大学应用化学和化学专业的一门重要的专业基础课,讲授这门课程的教师通过多年不断的探索,采用多媒体与板书相结合、讲授与答疑相结合的教学方法,大大调动了学生学习的兴趣,使非高分专业的学生能在没有高分子专业基础的条件下,能很好地理解和掌握高分子专业知识,提高了教学的质量。同时,讲授该课程的教师从课程教授对象、课程内容、讲课方式以及师生互动等多方面进行了总结,只有认真做好每一个环节,合理地运用多媒体教学手段,不断提高自身的素质和专业知识,才能提高教学质量,成为一名合格的专业教师。
参考文献:
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关键词:应用型本科 高分子课程 考核方法
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)06(a)-0197-01
应用型本科教育的培养目标定位于技术工程师,既要具有较强的专业基础理论知识,又能够解决生产实际中的具体技术问题。而在培养过程中,专业基础课和专业课起到了从书本的理论到实际应用的过渡。因此,应用型本科院校在这类课程的设置上减少了理论课的课时,增加实验和实践课的课时[1-4]。而在教学过程中,我们发现学生往往不能将理论与实践相结合,对于理论的掌握也往往通过死记硬背的方式,对于实验和实践中出现的问题也不太会分析解决。究其原因,目前评价学生学习的好坏主要是通过考试成绩来判定,而考核形式单一,笔试为主,这就使得学生的学习也常常以成绩为导向,以考试为目标,考试之外的东西他们很少去关心思考。因此,在应用型本科人才的培养过程中,对于专业课和专业基础课的考核方法、考核体系的改革势在必行。该文以笔者在实际教学工作中在高分子系列课程上的一些教学思考提出了一些改革措施。
1 构建包括基本理论、基本知识在内的基础理论考核系统
高分子是材料科学与工程专业知识体系构建的一个重要方向,主要由高分子化学、高分子物理、高分子材料检测、聚合物成型加工、高分子材料等构成了这个专业方向的主要的专业课与专业基础课。这些课程讲述的内容实现了从小分子变成实际使用的高分子材料的过程,如图1所示。其中高分子化学是讲述从单体变为高聚物的聚合过程,而高分子物理是讲述高聚物的结构与性能,聚合物成型加工是讲述从聚合物变为材料的成型加工过程,高分子材料是讲述高分子制品的应用,高分子材料检测是讲述高分子材料的性能检测。
对高分子化学、高分子物理、高分子材料、高分子材料检测、聚合物成型加工等系列课程中的基本理论、基础知识内容,在原有闭卷考核方式的基础上,建立涵盖系列课程知识的试题库,题型包含:基本概念的名词解释和填空、基本理论的比较和是非判断、基于基本知识的简答和计算。相关课程的老师根据自己课程的需要,选择考核试题,注重考查学生对高分子知识体系关联性的理解。
2 构建以实际工程问题的理论分析为主的基础理论应用考核系统
在教学过程中注重教学内容的变革,积极推行案例教学、专题性教学、研究性学习,积极开展观摩教学与评教活动,并构建以实际工程问题的理论分析为主的基础理论应用考核系统,建立案例分析试题库,让学生用已有的基本理论和基本知识来分析实际案例。例如,如何制备既具有弹性,又具有一定强度的尼龙纤维?首先涉及的知识是聚合物成型加工中的尼龙纤维的制备方法,尼龙纤维可以通过湿法纺丝来实现,这样学生可以加深对湿法纺丝的过程的了解;其次如何实现材料的高强度,这就可以从高分子物理里面的聚合物的聚集态分析,具有结晶、取向等状态的高聚物的力学强度较好,因此要想纤维具有高强度就必须通过一定的方式使其结晶或取向,而结晶和取向两者之间又是相互影响的,取向会促进结晶,因此在成型加工过程中需要通过一定的方式使其取向,这又回到成型加工的过程中,通过定向拉伸的方法使其取向;最后要使纤维具有一定的弹性,这就需要使纤维能在一定程度解取向,恢复高分子的弹性,而解取向的方法可以利用热处理来实现,这就要求增加材料制备的后处理过程。总之,通过这样以实际工程问题的理论分析为主的考题,使学生建立基本理论和实际应用的联系,深入理解相关课程理论知识间的关联。
3 建立实际问题解决能力考核系统
建立以能力培养为目标的考核体系,改单一的试卷考核方式为大作业、小论文、课题答辩等多种考核方式,改一次性课程终结考核为过程监测考核、理论和实践动手综合考核。通过目前科学和工程上存在的问题,考核学生解决实际问题的能力,并将相关的问题贯穿相关的专业基础课、专业课和实践课程的教学与考核中。例如,实际高分子材料制备中的问题可以在高分子物理中作为案例分析题;经过分析后的问题又可以在聚合物加工工艺中做为一个大作业,让学生自己提出解决方案,并给出评分;然后在实践课上让学生完成此方案,并在实现的过程中学会利用已有的知识对方案做出优化和调整,给出实践课的评分;最后通过高分子材料检测课程分析材料的结构与性能。
4 结语
考核方法是课程建设的重要组成部分,是评价学生学习以及能力的最直接的方法,也是对教学效果最直接的评价方法。因此在课程改革过程中,考核方式的改革成为推动课程建设,实现应用型本科院校的培养目标必不可缺少的环节,在应用型本科院校工程类专业上有着很好的推广价值。
参考文献
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