發(fā)布時(shí)間:2024-03-05 16:20:41
序言:作為思想的載體和知識(shí)的探索者,寫作是一種獨(dú)特的藝術(shù),我們?yōu)槟鷾?zhǔn)備了不同風(fēng)格的5篇高分子化學(xué)專業(yè),期待它們能激發(fā)您的靈感。
關(guān)鍵詞:金屬材料;高分子化學(xué);課程;教學(xué)
引言
金屬高分子材料在我們生活中的很多領(lǐng)域都有非常廣泛的應(yīng)用。發(fā)展前景非常好,為了我國高分子化學(xué)領(lǐng)域走在世界的前列,作為培養(yǎng)未來研發(fā)人才的高校在相關(guān)教學(xué)過程中需要開拓思路,積極調(diào)整課程方案,通過最有效果的教學(xué)讓學(xué)生成為我國高分子化學(xué)領(lǐng)域?qū)碜畹昧Φ难邪l(fā)生產(chǎn)人員。
一、理論聯(lián)系實(shí)際,讓教學(xué)貼近科研,靠近生產(chǎn)
學(xué)習(xí)不是為了學(xué)習(xí)本身,學(xué)以致用才是學(xué)習(xí)的最終目標(biāo)。在目前的很多課程設(shè)置和教學(xué)方案或者授課方法方式上,我們看到的不是學(xué)以致用,而是學(xué)以致學(xué),為了學(xué)習(xí)而學(xué)習(xí),為了學(xué)分而學(xué),為了簡(jiǎn)單的成績(jī)和通過畢業(yè)而學(xué)。為了能夠最大程度的讓學(xué)生體會(huì)到學(xué)以致用,每節(jié)課都要提前備課,充分準(zhǔn)備,把該節(jié)課所講內(nèi)容在目前高分子化學(xué)科研、生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用情況對(duì)學(xué)生進(jìn)行詳細(xì)的介紹,提高他們對(duì)本節(jié)課的重視程度。在上課的時(shí)候,為了加深他們的印象,會(huì)在課文理論知識(shí)之外為他們充分準(zhǔn)備課堂理論內(nèi)容相關(guān)的科研成果和高分子化學(xué)實(shí)際生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀及前景。在可能的情況下,帶領(lǐng)他們參觀科研單位,參觀生產(chǎn)基地,切身感受體會(huì)自己所學(xué)課程的巨大應(yīng)用潛力和前景。讓他們不只是理解理論知識(shí),還要緊密的聯(lián)系實(shí)際的科研和生產(chǎn),為將來的職業(yè)規(guī)劃做鋪墊。
二、參與式教學(xué)強(qiáng)調(diào)學(xué)生的參與性與主體性
在課堂教學(xué)過程中,提倡參與式的互動(dòng)式教學(xué)。從形式上對(duì)以往的授課進(jìn)行改變,這就需要老師和同學(xué)都必須對(duì)課本有非常深入的了解,僅僅預(yù)習(xí)是不夠的。所謂參與式教學(xué)就是要讓學(xué)生參與到課堂中來,并不是以前老師在講臺(tái)上說同學(xué)在講臺(tái)下聽這種完全沒有交流沒有互動(dòng)的授課模式。同學(xué)要經(jīng)過對(duì)授課內(nèi)容的了解,經(jīng)過思考提出自己的問題,老師則通過解答這些問題來有針對(duì)性的解決每個(gè)同學(xué)遇到的問題,讓課堂變得有活力。除此之外課堂還要體現(xiàn)學(xué)生的主體性,以學(xué)生的視角為主,從學(xué)生的問題出發(fā),讓學(xué)生主導(dǎo)課堂,讓學(xué)生有充分的思考空間,這就需要老師發(fā)掘和培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考的能力,才能發(fā)揮出參與式教學(xué)的特色,否則課堂會(huì)陷入一種混亂的狀態(tài),老師既不能主導(dǎo)課堂,學(xué)生也沒有學(xué)習(xí)和思考的動(dòng)力,那樣不是參與式教學(xué)的目標(biāo)。
三、通過實(shí)驗(yàn)讓理論聯(lián)系科研,聯(lián)系生產(chǎn)
實(shí)驗(yàn)在高分子化學(xué)教學(xué)中有非常重要的作用,首先可以通過實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生對(duì)生澀難懂的理論知識(shí)有直觀的了解,對(duì)于已經(jīng)學(xué)到的理論知識(shí)有驗(yàn)證的過程,也可應(yīng)通過實(shí)驗(yàn)的動(dòng)手操作過程增加同學(xué)對(duì)高分子化學(xué)的興趣。除此之外,也能通過復(fù)雜的高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)來讓學(xué)生觀察高分子材料的外觀特征,以及各種物理和化學(xué)變化在高分子材料上的感官表現(xiàn),增加同學(xué)對(duì)高分子材料的熟悉程度。也可以安排同學(xué)進(jìn)行獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)實(shí)施和實(shí)驗(yàn)總結(jié),提高他們的獨(dú)立操作能力,也能最大限度的激發(fā)他們的創(chuàng)造力。 教學(xué)實(shí)驗(yàn)不應(yīng)當(dāng)停留在實(shí)驗(yàn)室,當(dāng)有些非常復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)或者對(duì)操作技術(shù)和實(shí)驗(yàn)設(shè)施設(shè)備要求比較高,在教學(xué)過程中無法進(jìn)行實(shí)際操作的時(shí)候,可以通過多媒體技術(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)。不管是圖片、動(dòng)畫還是視頻資料,都可以作為多媒體實(shí)驗(yàn)教學(xué)的教學(xué)工具,這樣不僅可以立體的展現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容,還能通過多媒體的表現(xiàn)形式吸引同學(xué)的注意力,抓住同學(xué)的注意力,為實(shí)際的教學(xué)工作提供服務(wù)。這就需要老師有豐富的教學(xué)資源和實(shí)際操作技術(shù),最好的情況是老師們可以按照自己的教學(xué)需求編制自己的多媒體實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,開展多種形式的教學(xué)工作。 作為實(shí)驗(yàn)教學(xué),可以適當(dāng)安排一些開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)。讓學(xué)生根據(jù)自己所學(xué)的知識(shí),查閱相關(guān)資料自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)主題,在老師的協(xié)助下完善實(shí)驗(yàn)方案,同學(xué)之間按照興趣和能力自由分組、自主選擇實(shí)驗(yàn)設(shè)備和實(shí)驗(yàn)儀器,在老師的指導(dǎo)下,按照實(shí)驗(yàn)方案獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn),并書寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告,這樣可以通過獨(dú)立操作實(shí)驗(yàn)鍛煉學(xué)生的獨(dú)立思考能力,動(dòng)手操作能力,實(shí)驗(yàn)組織能力和團(tuán)隊(duì)合作能力。
四結(jié)束語
在金屬材料工程專業(yè)高分子化學(xué)教學(xué)改革中,通過理論聯(lián)系實(shí)際注重學(xué)以致用,提高學(xué)生對(duì)高分子化學(xué)課程的興趣和學(xué)習(xí)積極性,通過參與式教學(xué)提高學(xué)生在課堂的參與程度并豐富參與方式,還能培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、獨(dú)立思考問題和語言表達(dá)能力,通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)同學(xué)對(duì)待科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度和操作實(shí)驗(yàn)的能力,為我國將來的高分子化學(xué)的科研和實(shí)際生產(chǎn)培養(yǎng)扎實(shí)有用的人才。
參考文獻(xiàn)
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[3]高喜平,陸昶,姚大虎等.淺談高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué) 改革[J].《化工時(shí)刊》,2011,25(3).
關(guān)鍵詞:高分子材料;高分子化學(xué);實(shí)驗(yàn)教學(xué)
高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)是高分子化學(xué)課程教學(xué)的一種最有效的實(shí)踐教學(xué)形式,它可以幫助和促進(jìn)學(xué)生課堂理論知識(shí)的學(xué)習(xí)與消化,建立和鞏固高分子化學(xué)基本概念和理論,獲取高分子化學(xué)知識(shí),培養(yǎng)科學(xué)素質(zhì)和操作技能。我國著名化學(xué)家戴安邦指出:“只傳授化學(xué)知識(shí)和技術(shù)的化學(xué)教育是片面的,全面的化學(xué)教育要求既傳授化學(xué)知識(shí)和技巧,又訓(xùn)練科學(xué)方法與思維,還培養(yǎng)科學(xué)精神和品德,學(xué)生在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中是學(xué)習(xí)的主體,在教師指導(dǎo)下進(jìn)行實(shí)驗(yàn),訓(xùn)練用實(shí)驗(yàn)解決化學(xué)問題,使各項(xiàng)智力皆得到發(fā)展”。這番話指出了開設(shè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的深刻內(nèi)涵和重要價(jià)值。2004年國家教育部頒布的《普通高等學(xué)校本科教學(xué)工作水平評(píng)估方案》在評(píng)估指標(biāo)的二級(jí)指標(biāo)“實(shí)踐教學(xué)”中,從“實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容與體系,綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)課的比例及效果,實(shí)驗(yàn)室開放”三個(gè)方面明確了實(shí)踐教學(xué)改革和發(fā)展的方向。近幾年高校的化學(xué)類實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革取得了令人矚目的成果。高分子材料科學(xué)與工程專業(yè)是很多高校在近年來新開設(shè)的專業(yè),在實(shí)驗(yàn)教學(xué)與改革方面的成果積累較少,尤其高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)采用陳舊的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法依然居多。通過調(diào)研發(fā)現(xiàn),目前國內(nèi)高校高分子材料科學(xué)與工程專業(yè)的高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)依然不同程度地存在一些問題。
一、高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀剖析
1.實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系和內(nèi)容欠爭(zhēng)理
多數(shù)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)附屬于理論教學(xué),沒有單獨(dú)設(shè)課和單獨(dú)考核,實(shí)驗(yàn)課時(shí)相對(duì)較少雖然有些高校高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)已經(jīng)獨(dú)立設(shè)課,但僅作為考查課。實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容中傳統(tǒng)的、陳舊的實(shí)驗(yàn)較多,而體現(xiàn)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展成果的實(shí)驗(yàn)很少認(rèn)知性、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)所占的比理偏高,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的綜合性、設(shè)計(jì)性、應(yīng)用性和創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)偏少,而且實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)偏重于理論,突出高分子材料應(yīng)用性特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)太少,不利于培養(yǎng)學(xué)生的工程觀念。
2.實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法單一
學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)講義預(yù)習(xí),然后進(jìn)實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)前教師把實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、儀器使用方法、測(cè)試方法、實(shí)驗(yàn)步驟和數(shù)據(jù)記錄表格及數(shù)據(jù)處理方法等進(jìn)行詳細(xì)的集中講解。學(xué)生只需按教師指導(dǎo)的過程按部就班或者依照講義“照方抓藥”,就可以完成一個(gè)實(shí)驗(yàn)。一部分學(xué)生糊里糊涂地來到實(shí)驗(yàn)室,只動(dòng)手不動(dòng)腦地完成實(shí)驗(yàn),然后又迷迷糊糊地離開實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象和結(jié)果沒有給他們留下太深的印象,對(duì)學(xué)生觀察能力、分析問題和解決問題的能力以及創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)都很不夠。這種統(tǒng)一模式、統(tǒng)一要求、齊步走的教學(xué)方法,一方面造成了學(xué)生對(duì)教師的過分依賴,另一方面抑制了學(xué)生個(gè)性思維的發(fā)展和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
3.實(shí)驗(yàn)?zāi)蹖W(xué)手段落后
在現(xiàn)代信息技術(shù)迅速發(fā)展的今天,雖然網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)等現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)在理論教學(xué)中得到了普遍應(yīng)用,但虛擬、仿真等實(shí)驗(yàn)技術(shù)手段未能在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中推廣應(yīng)用。這樣對(duì)于一些耗費(fèi)過高、時(shí)間過長、毒性過大、危險(xiǎn)性過高的實(shí)驗(yàn),只能最低限度地開設(shè),且開設(shè)過程中費(fèi)用大和危險(xiǎn)性高,導(dǎo)致學(xué)生對(duì)此類重要實(shí)驗(yàn)缺乏足夠的認(rèn)知和感受的機(jī)會(huì)。
二、新教學(xué)模塊的實(shí)踐性探索與成效
針對(duì)目前國內(nèi)高校高分子材料科學(xué)與工程專業(yè)高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的一些問題,借鑒其他化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的優(yōu)秀成果,提出了基礎(chǔ)技能實(shí)驗(yàn)、綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、研究創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)的三個(gè)高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊體系,并在每個(gè)模塊中結(jié)合常熟理工學(xué)院教師的科研成果引入_些新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,采用開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法。通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)新的體系和教學(xué)方法在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和工程實(shí)踐能力方面起到了較好的效果。
1.基礎(chǔ)技能實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊
基礎(chǔ)技能實(shí)驗(yàn)?zāi)K構(gòu)建的目的著重建立高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)與相關(guān)基礎(chǔ)理論知識(shí)之間的有機(jī)聯(lián)系。培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)安全意識(shí)、清潔衛(wèi)生習(xí)慣和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)態(tài)度。訓(xùn)練學(xué)生掌握熟練規(guī)范的實(shí)驗(yàn)操作技能和技巧,為后續(xù)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊的實(shí)施打下良好的基礎(chǔ)。
基礎(chǔ)技能實(shí)驗(yàn)?zāi)K的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)在課時(shí)總量的40%~50%為宜,課時(shí)數(shù)約30學(xué)時(shí),開設(shè)8~10個(gè)實(shí)驗(yàn)。教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)涉及到高分子化學(xué)反應(yīng)機(jī)理,如自由基、陰離子,陽離子等連鎖反應(yīng)機(jī)理,縮聚、基團(tuán)轉(zhuǎn)移聚合等逐步反應(yīng)機(jī)理,開環(huán)聚合反應(yīng)機(jī)理等。在實(shí)驗(yàn)實(shí)施方法方面涉及到本體聚合、溶液聚合、懸浮聚合、乳液聚合、熔融縮聚、界面縮聚等。如設(shè)計(jì)膨脹計(jì)發(fā)測(cè)定苯乙烯本體聚合動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生直觀感受到了誘導(dǎo)期概念、聚合過程體積減小的現(xiàn)象以及聚合物溶液的粘性特征等非常重要的高分子化學(xué)理論知識(shí)。設(shè)計(jì)過硫酸鉀引發(fā)甲基丙烯酸甲酯自乳化聚合實(shí)驗(yàn),除讓學(xué)生明確了乳液聚合的基本原理外,還了解到了聚合物大分子鏈端基的重要作用。設(shè)計(jì)己二酰氯和己二胺界面縮聚實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生深入理解了界面縮聚的概念和聚合物的可紡成纖性能等主要高分子知識(shí)。通過設(shè)計(jì)一些自由基、陰離子、陽離子等連鎖反應(yīng)機(jī)理的實(shí)驗(yàn),使學(xué)生進(jìn)一步掌握了活性中心的概念,同時(shí)在實(shí)驗(yàn)過程中認(rèn)知了這些引發(fā)劑的活性、安全使用和貯存事項(xiàng)。
2.綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊
綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊旨在培養(yǎng)學(xué)生較強(qiáng)的實(shí)際動(dòng)手能力,自主設(shè)計(jì)和分析解決問題的能力。本實(shí)驗(yàn)?zāi)K是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的較高層次,注重學(xué)生實(shí)驗(yàn)的自主設(shè)計(jì)性和綜合性。
教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)在課時(shí)總量的20%~25%為宜,課時(shí)數(shù)約15學(xué)時(shí),開設(shè)2~3個(gè)實(shí)驗(yàn)。本教學(xué)模塊的特點(diǎn)之一是實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的綜合性,可以將同一門課的幾個(gè)實(shí)驗(yàn),或者是幾門課的實(shí)驗(yàn)組合在一起,形成一個(gè)大實(shí)驗(yàn)。本教學(xué)模塊的特點(diǎn)之二是實(shí)驗(yàn)方案的靈活性和設(shè)計(jì)性,側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生的自主實(shí)驗(yàn)和學(xué)習(xí)的意識(shí)和良好習(xí)慣。例如關(guān)于高分子合成實(shí)驗(yàn)先確定好采用的聚合機(jī)理和聚合方法,在原材料配方組成、引發(fā)劑種類及用量、合成溫度等工藝條件方面給出一個(gè)大致的框架,然后讓學(xué)生在所給的框架內(nèi)進(jìn)行自行設(shè)計(jì)和實(shí)施實(shí)驗(yàn)。譬如懸浮法制備聚苯乙烯珠粒實(shí)驗(yàn),水的用量范圍為苯乙烯質(zhì)量的100%~200%、分散劑為磷酸鈣或聚乙烯醇兩種、引發(fā)劑過氧化二苯甲酰用量為苯乙烯質(zhì)量的0.2%~1.0%、反應(yīng)溫度設(shè)定在75℃~85℃范圍等。學(xué)生通過自行設(shè)計(jì)的方案實(shí)施實(shí)驗(yàn)獲得了不同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,通過對(duì)不同組之間實(shí)驗(yàn)結(jié)果的綜合分析,找到了影響懸浮法制備聚苯乙烯珠粒的一些因素,激發(fā)了學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的興趣,發(fā)揮了學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)和學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性。
3.研究創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊
設(shè)置研究創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊培養(yǎng)學(xué)生的科研和創(chuàng)新意識(shí)、提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和應(yīng)用開發(fā)能力,為實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)高質(zhì)量的應(yīng)用型人才的教育目標(biāo)提供重要的教學(xué)內(nèi)容實(shí)體支撐。
本實(shí)驗(yàn)?zāi)K是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的最高層次,注重學(xué)生實(shí)驗(yàn)的獨(dú)立自主陛、綜合性、應(yīng)用性和創(chuàng)新性,教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)在課時(shí)總量的20%~25%為宜,課時(shí)數(shù)約15學(xué)時(shí),開設(shè)2~3個(gè)實(shí)驗(yàn)。本實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊的特點(diǎn)之一是實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的獨(dú)立自主性和綜合性。也就是說確定好實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目之后,讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教師指導(dǎo)下獨(dú)立自主地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目方案的調(diào)研、設(shè)計(jì)、實(shí)施和結(jié)果分析。本實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊的特點(diǎn)之二是實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的應(yīng)用性和創(chuàng)新性,所擬定實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目必須關(guān)聯(lián)生產(chǎn)實(shí)踐中的聚合物產(chǎn)品,充分體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的應(yīng)用性。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)主要針對(duì)這些高分子產(chǎn)品生產(chǎn)實(shí)踐中存在的共性問題和關(guān)鍵問題的解決來進(jìn)行設(shè)計(jì)。通過研究創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的實(shí)施,發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性很高,樂此不疲,為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和展示高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用性特征提供了最佳學(xué)習(xí)平臺(tái),尤其是開發(fā)一些聯(lián)系生活實(shí)際的應(yīng)用型實(shí)驗(yàn),可使學(xué)生親身感受到高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)的實(shí)用價(jià)值,能強(qiáng)烈激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造動(dòng)機(jī)。此外,研究創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)往往需要多名學(xué)生共同完成,有利于培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神。例如,聚氨酯絕緣漆的制備及性能測(cè)定實(shí)驗(yàn),每個(gè)學(xué)生做一個(gè)實(shí)驗(yàn)配方,每5名學(xué)生一組,5名學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果綜合在一起可以得出高分子樹脂配方組成與漆膜性能之間的關(guān)系曲線,以及固化條件與漆膜性能之間的關(guān)系曲線。在實(shí)驗(yàn)過程中,5名學(xué)生要共同安排實(shí)驗(yàn)方案,盡量保持操作的一致性,最后得出的結(jié)果要呈規(guī)律性變化。如果有一名學(xué)生操作有誤,這個(gè)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)就會(huì)落在規(guī)律性以外,影響其他學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察。因此,實(shí)施研究創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目對(duì)教師也提出了更高要求。在每次實(shí)驗(yàn)前,教師要指導(dǎo)學(xué)生擬定方案,并對(duì)可能出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和各種影響因素進(jìn)行分析,實(shí)驗(yàn)過程中,又有多種意外的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象出現(xiàn),這勢(shì)必要求師生共同分析和討論造成這些現(xiàn)象的原因,幫助學(xué)生透過現(xiàn)象深刻理解事物的本質(zhì)。這樣做需要教師有相當(dāng)?shù)闹R(shí)儲(chǔ)備量,并且要求教師也不斷進(jìn)取,充分體現(xiàn)了教學(xué)相長的教育理念。
三、結(jié)論
基礎(chǔ)技能實(shí)驗(yàn)、綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、研究創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)+教學(xué)模塊教學(xué)的實(shí)踐證明教學(xué)效果顯著,特別對(duì)提高學(xué)生綜合實(shí)踐能力、激發(fā)學(xué)生理論課學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和應(yīng)用開發(fā)技能取得了預(yù)期效果?;A(chǔ)技能實(shí)驗(yàn)?zāi)K的教學(xué)效果主要體現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與相關(guān)基礎(chǔ)理論知識(shí)之間的有機(jī)聯(lián)系,高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作技能和技巧的掌握和規(guī)范。綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果主要體現(xiàn)在學(xué)生自主設(shè)計(jì)和分析解決問題的能力培養(yǎng)。研究創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果主要體現(xiàn)在學(xué)生科研和創(chuàng)新意識(shí)的建立,以及學(xué)生團(tuán)隊(duì)意識(shí)和應(yīng)用開發(fā)能力的培養(yǎng)。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:輕化工程;高分子化學(xué)與物理;教學(xué)方法;生產(chǎn)實(shí)踐;科學(xué)研究
中圖分類號(hào):G642.4?搖 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2013)50-0071-02
一、引言
隨著高分子科學(xué)與技術(shù)的不斷發(fā)展,高分子科學(xué)已滲透于各個(gè)學(xué)科與領(lǐng)域,形成了一個(gè)無法替代的交叉學(xué)科。對(duì)于江南大學(xué)輕化工程專業(yè)(染整方向)的本科生,要求掌握有關(guān)高分子的基本理論知識(shí)和應(yīng)用技能,開設(shè)了《高分子化學(xué)與物理》課程。主要包括高分子化學(xué)和高分子物理兩個(gè)部分,其中高分子化學(xué)部分側(cè)重高分子合成的基本理論知識(shí),高分子物理部分則側(cè)重于高分子的結(jié)構(gòu)與性能[1-3]。該課程是輕化工程專業(yè)的學(xué)科平臺(tái)課之一,課程的學(xué)時(shí)數(shù)為48學(xué)時(shí),在這樣少的學(xué)時(shí)條件下,要使那些對(duì)于高分子完全陌生的學(xué)生理解并掌握高分子的基本概念與原理,合理安排授課內(nèi)容和講授方式是非常重要的。通過不斷地嘗試和教學(xué)實(shí)踐,作者積累了一定的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),取得了比較滿意的教學(xué)效果。
二、課堂教學(xué)方法嘗試
(一)課堂教學(xué)與專業(yè)基礎(chǔ)課相結(jié)合
雖然高分子化學(xué)和物理的基礎(chǔ)知識(shí)所涉及的面較廣,理論性較強(qiáng),但對(duì)于輕化工程專業(yè)(染整方向)的本科生來說,要求不很深,希望學(xué)生在理解基本概念和掌握基礎(chǔ)理論的基礎(chǔ)上能夠靈活地運(yùn)用,并為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),培養(yǎng)他們分析與解決實(shí)際問題的能力。例如在講授逐步聚合反應(yīng)機(jī)理和特點(diǎn)時(shí),通常會(huì)介紹聚氨酯的合成,概念很抽象,難于理解。可與后續(xù)專業(yè)課《纖維化學(xué)與物理》的內(nèi)容進(jìn)行有效結(jié)合,采用舉例的方法加深學(xué)生的理解,避免死記硬背。例如介紹聚氨酯彈性纖維(俗稱“氨綸”),這種纖維織物具有很好的回彈性,穿著時(shí)伸縮自如,增強(qiáng)了舒適感,并能顯現(xiàn)出優(yōu)美的體型和曲線美,可制作各種內(nèi)衣、游泳衣、緊身衣、彈力褲和絲襪等,在日常生活中具有廣泛的應(yīng)用。再如,在講授自由基共聚合時(shí),就可與《纖維化學(xué)與物理》和《染整工藝原理》課程中腈綸的染色進(jìn)行結(jié)合,均聚聚丙烯腈制得的纖維不易染色,手感及彈性都較差,還常呈現(xiàn)脆性,不適應(yīng)紡織加工和服用的要求,為此聚合時(shí)加入少量第二單體(結(jié)構(gòu)單體,通常選用含酯基的乙烯基單體,可以減弱聚丙烯腈大分子間的作用力,改善纖維的手感和彈性,克服纖維脆性,有利于染料分子進(jìn)入纖維內(nèi)部)和第三單體(染色單體,使纖維引入具有染色性能的基團(tuán),改善纖維的染色性能,一般選用可離子化的乙烯基單體),一般成纖聚丙烯腈大多采用三元共聚物。從而有利于學(xué)生深入理解自由基共聚合的意義。
(二)課堂教學(xué)與生活、生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合
理論聯(lián)系實(shí)際,密切貼近生活。通過大學(xué)生工業(yè)見習(xí)、實(shí)習(xí)提高輕化工程專業(yè)(染整方向)本科生理論知識(shí)學(xué)習(xí)與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合的能力。認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)的目的在于認(rèn)識(shí)與專業(yè)對(duì)口的相關(guān)生產(chǎn)工藝流程和設(shè)備結(jié)構(gòu)、原理等,促進(jìn)學(xué)生在完成業(yè)務(wù)實(shí)習(xí)目的的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)勞動(dòng)教育和認(rèn)識(shí)社會(huì)教育相結(jié)合。因此,我們利用暑假安排學(xué)生參與高聚物合成和加工的相關(guān)工業(yè)見習(xí)。生產(chǎn)實(shí)習(xí)的主要目的是使學(xué)生將學(xué)習(xí)過的專業(yè)理論知識(shí)具體化并得到鞏固提高,通過深入生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)查研究,參與生產(chǎn)勞動(dòng)操作,充當(dāng)生產(chǎn)一線工人,養(yǎng)成良好的工作作風(fēng)。這些工作擴(kuò)大了輕化工程專業(yè)(染整方向)學(xué)生的知識(shí)面,加深了基礎(chǔ)知識(shí)的理論。
此外,高分子材料已成為現(xiàn)代社會(huì)生活中衣、食、住、行、用各個(gè)方面所不可缺少的材料。日常生活中常見的制品所用的原料很多都是高分子材料,為了幫助學(xué)生認(rèn)知聚合物,在講授聚合物的分類和應(yīng)用時(shí),將具體的生活制品用圖片的形式展示給學(xué)生,可以幫助學(xué)生更形象生動(dòng)地記憶聚合物的名稱和具體應(yīng)用。例如可以講解“限塑令”、保鮮膜的質(zhì)量問題、汽車輪胎、電腦外殼、裝修過程使用的涂料、油漆等,每一個(gè)都與高分子的基礎(chǔ)知識(shí)息息相關(guān),也是學(xué)生關(guān)心的話題。所以,在教學(xué)過程中,我們盡量避免單純講授抽象的基本的概念和理論,而是從一些實(shí)際現(xiàn)象引出問題,再通過理論分析加以解釋、歸納,這樣不僅可以引起學(xué)生興趣,重要的是可以加深學(xué)生對(duì)基本理論知識(shí)的理解和掌握,達(dá)到事半功倍的效果。
(三)課堂教學(xué)與科學(xué)研究相結(jié)合
江南大學(xué)紡織服裝學(xué)院是學(xué)校“211”工程重點(diǎn)建設(shè)學(xué)科,形成了紡紗、織布、染整和服裝設(shè)計(jì)與表演等完整的學(xué)科體系,尤其在紡織材料的研究與開發(fā)方面具有很強(qiáng)的實(shí)力,依托科研背景和科研實(shí)力,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提高。因此,除了教授學(xué)生基礎(chǔ)理論知識(shí)以外,還可以充分利用學(xué)校自身的科研資源優(yōu)勢(shì),結(jié)合學(xué)科的發(fā)展方向,引導(dǎo)優(yōu)秀的學(xué)生參與前沿的科學(xué)研究,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新潛能和創(chuàng)造力。如在國家、江蘇省和江南大學(xué)等各級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃的支持下,以大三學(xué)生作為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人,吸收他們參與到課題研究中,在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行自主選題和實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì),使得學(xué)生了解了相關(guān)領(lǐng)域的科研動(dòng)態(tài),將學(xué)習(xí)的理論知識(shí)進(jìn)行應(yīng)用,加深了基本概念的掌握與理解,培養(yǎng)了學(xué)生的科研興趣,提高了學(xué)生將知識(shí)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的能力。有效建立了科研與教學(xué)協(xié)調(diào)發(fā)展、科研促進(jìn)教學(xué)的機(jī)制與體制,對(duì)創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)起著重要的作用,是提高專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量的需要、實(shí)現(xiàn)教學(xué)創(chuàng)新與培養(yǎng)創(chuàng)新性人才的需要。
例如,在講授高分子溶液時(shí),就可與自身的研究方向進(jìn)行有效的結(jié)合。我們知道生產(chǎn)實(shí)踐中可分為濃溶液(如油漆、涂料、膠粘劑、紡絲液、制備復(fù)合材料用到的樹脂溶液——電影膠片片基等)和稀溶液(如分子量測(cè)定及分子量分布)。而在科學(xué)研究中,正是利用高分子的濃溶液(紡絲液)經(jīng)過靜電紡絲就可制備直徑小于1000nm的纖維(俗稱“納米纖維”),這種纖維因具有較大的比表面積、獨(dú)特的網(wǎng)路結(jié)構(gòu)和豐富的孔隙率等優(yōu)異性能而備受研究人員的關(guān)注,可望廣泛應(yīng)用于過濾和分離材料、防護(hù)服、固定酶、生物醫(yī)學(xué)(如細(xì)胞支架、創(chuàng)傷敷料、組織工程、藥物緩釋和DNA傳輸)、電子器械(如傳感器和晶體管)和能源應(yīng)用(染料敏化太陽能電池、鋰離子電池和生物燃料電池)等,在制作課堂幻燈片時(shí)引入直觀的圖片,并加以說明。這些知識(shí)的引入可有助于加深學(xué)生對(duì)基本概念的理解,也拓展了學(xué)生對(duì)微觀納米材料的認(rèn)識(shí),提高了學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)和從事科研工作的興趣。
三、結(jié)語
通過近幾年的課堂教學(xué)方法改革,提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和對(duì)知識(shí)的理解,為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)奠定了一定的基礎(chǔ)。通過這些措施,更好地培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí),提高了學(xué)生的創(chuàng)新能力,而且該專業(yè)的畢業(yè)生中有很多人從事與高分子相關(guān)的行業(yè),學(xué)科交叉特色明顯。本文簡(jiǎn)單介紹了江南大學(xué)輕化工程專業(yè)(染整方向)本科生課程《高分子化學(xué)與物理》的教學(xué)改革的嘗試,對(duì)其他開設(shè)輕化工程專業(yè)的高校有一定的參考意義。
參考文獻(xiàn):
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【關(guān)鍵詞】高分子化學(xué);能力培養(yǎng);實(shí)踐;實(shí)驗(yàn)教學(xué)
《高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)》是針對(duì)高分子科學(xué)相關(guān)專業(yè)學(xué)生編寫的一部教材和參考書。在高校開設(shè)《高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)》課程,實(shí)現(xiàn)了與專業(yè)理論基礎(chǔ)課程之間的有機(jī)結(jié)合,對(duì)于鞏固學(xué)生理論知識(shí)和專業(yè)技能,提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)水平和科研能力具有重要的意義。本文將圍繞基于實(shí)踐能力培養(yǎng)的高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)展開研究。
1.高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)概述
1.1高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的重要性
目前,各類高校均有開設(shè)《高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)》課程,該課程多針對(duì)年紀(jì)較高的本科生開設(shè)。《高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)》是一門具有較強(qiáng)的實(shí)踐性的課程,而各類高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)則是該課程開設(shè)的實(shí)踐基礎(chǔ)。
通過開設(shè)該課程,可以培育材料化學(xué)、高分子材料與工程專業(yè)等專業(yè)學(xué)生的實(shí)踐能力,使學(xué)生能夠掌握實(shí)驗(yàn)技能和研究方法,更對(duì)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神具有關(guān)鍵作用。
1.2當(dāng)前高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)現(xiàn)狀
目前,國內(nèi)許多高?!陡叻肿踊瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)》課程教學(xué)中,普遍存在實(shí)驗(yàn)教學(xué)缺乏獨(dú)立性和主動(dòng)性,對(duì)理論教學(xué)依附性太強(qiáng),且實(shí)踐教學(xué)所占比重低于理論教學(xué)。具體體現(xiàn)如下幾個(gè)方面:
其一,從教學(xué)內(nèi)容來看,理論驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)較多,而創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)以及綜合型實(shí)驗(yàn)較少。
其二,從實(shí)驗(yàn)設(shè)置上來看,大多選擇陳舊、老套的實(shí)驗(yàn),缺乏現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)。
其三,從實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式上來看,學(xué)生進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,多為固定的,學(xué)生只需按照實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行反復(fù)實(shí)驗(yàn)論證,這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式對(duì)扎實(shí)學(xué)生理論知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生試驗(yàn)基本技能具有一定的積極作用,但不利于調(diào)動(dòng)學(xué)生興趣和激發(fā)學(xué)生的探索精神,難以使學(xué)生通過培養(yǎng)實(shí)踐能力提升科研能力、解決問題能力和創(chuàng)新能力。
總之,學(xué)生通過課程學(xué)習(xí)能夠掌握基本的理論知識(shí)和技能,實(shí)驗(yàn)操作也較為規(guī)范。但存在自主性較差,缺乏知識(shí)技能向科研創(chuàng)新能力的轉(zhuǎn)化能力,不能將理論學(xué)習(xí)與實(shí)際應(yīng)用有機(jī)結(jié)合。因此,如何在《高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)》課程中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性、主動(dòng)性和探索性已成為《高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)》課程的重要研究課題。下文將基于實(shí)踐能力培養(yǎng)對(duì)《高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)》課程教學(xué)進(jìn)行探討。
2. 基于實(shí)踐能力培養(yǎng)的高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)策略研究
2.1學(xué)理念上,注重調(diào)動(dòng)學(xué)生自身主動(dòng)性與探索精神
高校應(yīng)用型人才培養(yǎng)理念下,要求專業(yè)課程教學(xué)必須實(shí)現(xiàn)繼承傳統(tǒng)教學(xué)優(yōu)勢(shì)基礎(chǔ)上的創(chuàng)新,必須堅(jiān)持以學(xué)生為本,發(fā)揮學(xué)生的自主性和積極性?!陡叻肿踊瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)》作為一門實(shí)踐性較強(qiáng)的課程,必須堅(jiān)持學(xué)生為本、發(fā)揮學(xué)生創(chuàng)新性、積極性和主動(dòng)性的教育理念。
首先,堅(jiān)持學(xué)生主導(dǎo)地位,教師定位于實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)者角色。在高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,教師的關(guān)鍵作用在于組織學(xué)生進(jìn)行思考和實(shí)踐。課堂中,教師將自身學(xué)生之中,與學(xué)生共同思考,讓學(xué)生成為課堂的主人,便被動(dòng)為主動(dòng)。
其次,實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)及預(yù)習(xí)報(bào)告設(shè)計(jì)由學(xué)生獨(dú)立進(jìn)行。高分子實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生制定標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí),實(shí)驗(yàn)前容許學(xué)生自主確定實(shí)驗(yàn)步驟和預(yù)習(xí)報(bào)告設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)中要求學(xué)生詳細(xì)記錄實(shí)驗(yàn)中遇到的現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),并獨(dú)立對(duì)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題等進(jìn)行分析,碳素解決方法。實(shí)驗(yàn)后對(duì)本次實(shí)驗(yàn)進(jìn)行點(diǎn)評(píng),總結(jié)成功的經(jīng)驗(yàn),分析失敗的原因。
2.2改革教學(xué)內(nèi)容,增設(shè)綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)
教學(xué)中,為提升學(xué)生實(shí)踐能力,應(yīng)強(qiáng)調(diào)理論知識(shí)與實(shí)踐技能的有機(jī)結(jié)合。具體如下:
首先,重編《高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)》教學(xué)大綱及參考書。在新版教學(xué)大綱和參考書中引入科研成果,改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。同時(shí),應(yīng)增設(shè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、探索性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn),保證教學(xué)內(nèi)容與時(shí)俱進(jìn),與科研前沿的保持一致。
其次,挑選應(yīng)用性和綜合性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)。教學(xué)中,應(yīng)多安排應(yīng)用性和綜合性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn),使學(xué)生通過親自參加實(shí)驗(yàn),明確高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要性所在,并通過參與實(shí)驗(yàn)實(shí)踐獲得動(dòng)手能力和實(shí)驗(yàn)技能的提升。
第三,引入研究性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。教師應(yīng)提前告知學(xué)生本課程設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)參考目錄。學(xué)生可以獨(dú)立選擇實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目并設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)可行性方案,經(jīng)教師批準(zhǔn)后方可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。通過引入研究性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),可以有效地調(diào)動(dòng)起學(xué)生的主動(dòng)性,激發(fā)學(xué)生積極進(jìn)行學(xué)習(xí)。
2.3健全實(shí)驗(yàn)室開放制度配合學(xué)生探索性實(shí)驗(yàn)
課程學(xué)時(shí)有限,而實(shí)驗(yàn)室是學(xué)生《高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)》課程的重要補(bǔ)充。因此,高校應(yīng)通過健全實(shí)驗(yàn)室開放制度,為學(xué)生提供更多的機(jī)會(huì)進(jìn)行高分子材料的性能測(cè)試與表征等實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。一方面,通過開放實(shí)驗(yàn)室學(xué)生可以依據(jù)興趣進(jìn)行探索性實(shí)驗(yàn),也可以方便學(xué)生之間進(jìn)行討論,互助答疑。《高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)》教師可以適當(dāng)安排學(xué)生分組負(fù)責(zé)2-3項(xiàng)探索性實(shí)驗(yàn),并可建立對(duì)應(yīng)的課題組群組或網(wǎng)站,為學(xué)生與學(xué)生之間、學(xué)生與教師之間針對(duì)探索性項(xiàng)目進(jìn)行交流。
3.結(jié)語
總之,基于實(shí)踐能力培養(yǎng)的《高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)》課程教學(xué)研究是當(dāng)前高校高分子相關(guān)專業(yè)教學(xué)的重要研究課題。在明確《高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)》課程重要性的基礎(chǔ)上,立足當(dāng)前高?!陡叻肿踊瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)》的教學(xué)現(xiàn)狀,從教學(xué)理念、教學(xué)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)室開放制度等多層面入手,有助于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力,提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和科研能力。
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【作者簡(jiǎn)介】
關(guān)鍵詞:高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué);“主體”意識(shí);教學(xué)效果
中圖分類號(hào):G642.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1672-1101(2011)03-0085-03
高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)課是許多院校高分子及相關(guān)專業(yè)學(xué)生的必修課[1]。高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)不僅驗(yàn)證高分子化學(xué)有關(guān)的聚合理論,如果合理引導(dǎo)與啟發(fā),更能為學(xué)生學(xué)習(xí)后繼高分子相關(guān)課程奠定必要的認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)。如何通過高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)來培養(yǎng)學(xué)生對(duì)本專業(yè)的興趣,提高學(xué)生的高分子專業(yè)素養(yǎng),是高分子專業(yè)教學(xué)工作者不斷探索的重點(diǎn)。以前的一些教學(xué)改革的研究,大多側(cè)重于對(duì)教學(xué)方式和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行改進(jìn),比如微型化實(shí)驗(yàn)探索[2] 、采用多媒體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)[3]、開設(shè)研究性實(shí)驗(yàn)[4-5]等等,很少涉及到學(xué)生主人翁精神的培養(yǎng)。本文綜合前人的研究,從學(xué)生“主體”意識(shí)的培養(yǎng)、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)置以及教師隊(duì)伍的素質(zhì)三個(gè)方面來論述如何提高高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果,與同行商榷。
一、讓學(xué)生自覺成為實(shí)驗(yàn)主體,從源頭提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
高分子化學(xué)的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)對(duì)初入門的學(xué)生仍舊是全新的,通常實(shí)驗(yàn)都是學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)講義預(yù)習(xí),講義中十分詳細(xì)地寫著有關(guān)的實(shí)驗(yàn)配方和操作工藝,學(xué)生只要依照講義“照方抓藥”即可,同樣配方的實(shí)驗(yàn),觀察同樣的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、得到同樣的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。一部分學(xué)生糊里糊涂只動(dòng)手不動(dòng)腦地完成實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象和結(jié)果沒有給他們留下太深的印象,對(duì)學(xué)生觀察能力、分析問題和解決問題的能力以及創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)作用不大,甚至實(shí)驗(yàn)的基本目的也難以在學(xué)生頭腦中留下深刻印象。有的學(xué)生甚至?xí)a(chǎn)生惰性,對(duì)實(shí)驗(yàn)采取敷衍的態(tài)度。因此,提高學(xué)生對(duì)高分子實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)興趣,變“他要我學(xué)”為“我要學(xué)”,激發(fā)學(xué)生去了解、學(xué)習(xí)、探索高分子化學(xué)的學(xué)科領(lǐng)域。
21世紀(jì)的大學(xué)生,大多是“90”后,個(gè)性張揚(yáng)、自我另類。要想培養(yǎng)這樣的學(xué)生從了解高分子化學(xué)基礎(chǔ)理論――了解高分子材料的應(yīng)用――熱愛高分子化學(xué)學(xué)科――學(xué)習(xí)高分子化學(xué)的主動(dòng)性――對(duì)高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣很不容易,因此,必須從源頭開始引導(dǎo)。
(一)開展實(shí)驗(yàn)動(dòng)員
在學(xué)生開始做高分子實(shí)驗(yàn)以前,專門安排一定的時(shí)間進(jìn)行高分子實(shí)驗(yàn)的動(dòng)員會(huì)。借助現(xiàn)代教學(xué)手段,把實(shí)驗(yàn)視頻、動(dòng)畫、圖片、圖表和實(shí)物投影等有機(jī)地結(jié)合起來,形象生動(dòng),讓學(xué)生對(duì)高分子實(shí)驗(yàn)有一個(gè)感官上愉悅的認(rèn)識(shí),從而對(duì)自己動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生期待。
(二)提高對(duì)實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)的要求
通常實(shí)驗(yàn)都是學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)講義預(yù)習(xí),很多時(shí)候?qū)W生只是充當(dāng) “復(fù)印機(jī)”,將講義中有關(guān)的實(shí)驗(yàn)配方和操作工藝照抄照搬到實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告上。至于實(shí)驗(yàn)的機(jī)理是什么,涉及到哪些高分子化學(xué)理論,實(shí)驗(yàn)中所用到的藥品哪些是中間體,哪些是引發(fā)劑,哪些是分散劑和乳化劑,為什么用這種中間體、引發(fā)劑、分散劑,實(shí)驗(yàn)采用哪一種實(shí)施方法,還可以有哪些方法等等,大部分學(xué)生感到茫然無措。因此,在實(shí)驗(yàn)開始前要求學(xué)生預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,通過自己的思考,運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)或搜集的信息、文獻(xiàn)資料寫出實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告。這樣寫出來的預(yù)習(xí)報(bào)告每一本都不一樣,學(xué)生就會(huì)有一種創(chuàng)造“自己的”實(shí)驗(yàn)的感覺。
(三)保證學(xué)生單獨(dú)完成實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)時(shí),要求學(xué)生按自己設(shè)計(jì)的預(yù)習(xí)報(bào)告進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探索,如實(shí)記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和有關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),對(duì)照假設(shè)分析歸納,完善實(shí)驗(yàn)報(bào)告。在條件允許情況下,應(yīng)盡量安排學(xué)生一人一組進(jìn)行實(shí)驗(yàn),并且每人保管一套實(shí)驗(yàn)儀器。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室擁有自己的實(shí)驗(yàn)臺(tái)和實(shí)驗(yàn)儀器,很符合“90后”自我的特點(diǎn),能夠激發(fā)學(xué)生的責(zé)任心,大大提高學(xué)生的主人翁精神。
(四)總結(jié)評(píng)價(jià)
實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,教師先對(duì)實(shí)驗(yàn)情況進(jìn)行分類點(diǎn)評(píng),有代表性的交流實(shí)驗(yàn)探索過程,總結(jié)成功經(jīng)驗(yàn),分析失敗原因。最后教師對(duì)本堂實(shí)驗(yàn)課進(jìn)行較為全面的評(píng)價(jià),并對(duì)實(shí)驗(yàn)效果比較好的同學(xué)給予肯定,推廣經(jīng)驗(yàn)。自己的努力得到老師積極地評(píng)價(jià)后,學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣自然就會(huì)大增。
因此,讓學(xué)生成為高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)的主體,使學(xué)生對(duì)高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣,對(duì)學(xué)生觀察能力、分析問題和解決問題的能力以及創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)都很有益處。
二、設(shè)置合理的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)不僅可以驗(yàn)證高分子化學(xué)有關(guān)的聚合理論,合理引導(dǎo)與啟發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性,更能為學(xué)生學(xué)習(xí)后繼高分子課程奠定必要的認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)。但是,學(xué)生完成大量的基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)后,常見的高分子合成實(shí)驗(yàn),由于缺乏新的操作和技能,加之聚合反應(yīng)耗時(shí)較長,如自由基溶液聚合搭好裝置,加料后通常反應(yīng)3小時(shí)以上,學(xué)生在等待的過程中覺得沒意思,不利于啟發(fā)學(xué)生的思維和創(chuàng)新意識(shí),不利于調(diào)動(dòng)和發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性。因此,合理設(shè)置高分子實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容是維持學(xué)生興趣的另一個(gè)重要方面。
(一)合理的實(shí)驗(yàn)體系的安排
對(duì)于高分子化學(xué)專業(yè)的新生來說,高分子實(shí)驗(yàn)起著聯(lián)系理論和實(shí)際生產(chǎn)的橋梁的作用。本著這一宗旨,在課程的設(shè)計(jì)上,既要注重基礎(chǔ),又要有所提高和創(chuàng)新。在本學(xué)院的課程體系中,既包含了驗(yàn)證性質(zhì)的高分子基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn),又包括了提高層次的高分子綜合實(shí)驗(yàn)課,還開設(shè)研究性質(zhì)的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。有利于學(xué)生循序漸進(jìn),逐漸提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>
(二)豐富的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
常見的高分子基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)都是學(xué)生依照講義上的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行,照單下藥,同樣配方的實(shí)驗(yàn),觀察同樣的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、得到同樣的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,這不利于提高學(xué)生的積極性,甚至于部分性急的學(xué)生不耐煩,創(chuàng)造條件導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗。因此,用研究性實(shí)驗(yàn)替代基礎(chǔ)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)是一個(gè)很好的方法。讓學(xué)生把基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)做成研究性實(shí)驗(yàn),即同時(shí)做實(shí)驗(yàn)的同學(xué)分別完成不同配方的實(shí)驗(yàn),然后對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較分析。一方面,由于實(shí)驗(yàn)條件的變化會(huì)產(chǎn)生不同的結(jié)果,引發(fā)了學(xué)生的好奇心,他們?cè)趯?shí)驗(yàn)過程中能夠應(yīng)用已學(xué)理論知識(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析,對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè),可以幫助學(xué)生更深入的理解理論知識(shí);另一方面,幾個(gè)學(xué)生進(jìn)行不同實(shí)驗(yàn)條件的探索、對(duì)比和總結(jié),可以提高他們的協(xié)作精神,培養(yǎng)學(xué)生分析問題的能力和科學(xué)研究的探索精神。
(三)增加實(shí)驗(yàn)的趣味性和創(chuàng)意性
很多學(xué)生都覺得做化學(xué)實(shí)驗(yàn)比較枯燥,特別是高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)時(shí)間比較長,過程變化慢,學(xué)生難以產(chǎn)生興趣。可以嘗試在這方面加以改進(jìn),在實(shí)驗(yàn)前讓學(xué)生準(zhǔn)備一些精美的樹葉或準(zhǔn)備幾張自己的小畫片、小照片,實(shí)驗(yàn)合成出聚甲基丙烯酸甲酯低聚體后加入少量顏料,調(diào)成一定顏色的透明漿料,然后讓學(xué)生將準(zhǔn)備好的樹葉或小畫(照)片放到模具中,倒人預(yù)聚合產(chǎn)物進(jìn)行灌漿、加熱后聚合處理,脫模后就得到一個(gè)自制的美麗畫框。這樣就可以使學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)有了美的感覺,覺得做實(shí)驗(yàn)是一種樂趣了。
三、提高教師隊(duì)伍的專業(yè)素養(yǎng)
一個(gè)好的專業(yè)教師必須具備很多優(yōu)秀的品質(zhì),但是專業(yè)素養(yǎng)無疑是其中最重要的品質(zhì),因此提高高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果,需要提高教師隊(duì)伍的專業(yè)素養(yǎng)。
(一)提高教師的專業(yè)素養(yǎng)
開展研究性基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)以及研究性實(shí)驗(yàn),需要學(xué)生查閱大量的文獻(xiàn)資料,然后擬出實(shí)驗(yàn)方案,根據(jù)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。這就對(duì)教師的知識(shí)背景有更高的要求。一方面需要實(shí)驗(yàn)技能和教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富的教授等高職稱的教師進(jìn)實(shí)驗(yàn)室擔(dān)任學(xué)生實(shí)驗(yàn)的指導(dǎo)教師,提高指導(dǎo)層次;另一方面也需要較低職稱的教師了解高分子實(shí)驗(yàn)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì),提升自身實(shí)驗(yàn)素養(yǎng),提高教學(xué)效果。
(二)改進(jìn)教學(xué)方法
在實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段上可以采用多媒體、網(wǎng)絡(luò)等先進(jìn)手段代替?zhèn)鹘y(tǒng)的黑板教學(xué),讓學(xué)生更有效地利用資源,充分提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果。在學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的過程中,教師應(yīng)該融入到學(xué)生中間去,進(jìn)行一對(duì)一的指導(dǎo),這樣不僅有利于教師了解學(xué)生的實(shí)驗(yàn)情況,更有利于增進(jìn)學(xué)生和教師之間的關(guān)系,提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣和積極性。
教師深入研究高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn),廣泛聯(lián)想,積極引導(dǎo),不斷豐富實(shí)驗(yàn)的內(nèi)涵,會(huì)極大地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與學(xué)習(xí)潛能,收到事半功倍的學(xué)習(xí)效果。
因此,讓學(xué)生自覺地成為實(shí)驗(yàn)主體,合理地設(shè)置高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容,以及提升教師隊(duì)伍的專業(yè)素養(yǎng),對(duì)于提高高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果有很大的促進(jìn)作用。
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