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高分子化学专业精选(十四篇)

发布时间:2024-03-05 16:20:41

序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的14篇高分子化学专业,期待它们能激发您的灵感。

高分子化学专业

篇1

关键词:金属材料;高分子化学;课程;教学

引言

金属高分子材料在我们生活中的很多领域都有非常广泛的应用。发展前景非常好,为了我国高分子化学领域走在世界的前列,作为培养未来研发人才的高校在相关教学过程中需要开拓思路,积极调整课程方案,通过最有效果的教学让学生成为我国高分子化学领域将来最得力的研发生产人员。

一、理论联系实际,让教学贴近科研,靠近生产

学习不是为了学习本身,学以致用才是学习的最终目标。在目前的很多课程设置和教学方案或者授课方法方式上,我们看到的不是学以致用,而是学以致学,为了学习而学习,为了学分而学,为了简单的成绩和通过毕业而学。为了能够最大程度的让学生体会到学以致用,每节课都要提前备课,充分准备,把该节课所讲内容在目前高分子化学科研、生产领域的应用情况对学生进行详细的介绍,提高他们对本节课的重视程度。在上课的时候,为了加深他们的印象,会在课文理论知识之外为他们充分准备课堂理论内容相关的科研成果和高分子化学实际生产领域的应用现状及前景。在可能的情况下,带领他们参观科研单位,参观生产基地,切身感受体会自己所学课程的巨大应用潜力和前景。让他们不只是理解理论知识,还要紧密的联系实际的科研和生产,为将来的职业规划做铺垫。

二、参与式教学强调学生的参与性与主体性

在课堂教学过程中,提倡参与式的互动式教学。从形式上对以往的授课进行改变,这就需要老师和同学都必须对课本有非常深入的了解,仅仅预习是不够的。所谓参与式教学就是要让学生参与到课堂中来,并不是以前老师在讲台上说同学在讲台下听这种完全没有交流没有互动的授课模式。同学要经过对授课内容的了解,经过思考提出自己的问题,老师则通过解答这些问题来有针对性的解决每个同学遇到的问题,让课堂变得有活力。除此之外课堂还要体现学生的主体性,以学生的视角为主,从学生的问题出发,让学生主导课堂,让学生有充分的思考空间,这就需要老师发掘和培养学生独立思考的能力,才能发挥出参与式教学的特色,否则课堂会陷入一种混乱的状态,老师既不能主导课堂,学生也没有学习和思考的动力,那样不是参与式教学的目标。

三、通过实验让理论联系科研,联系生产

实验在高分子化学教学中有非常重要的作用,首先可以通过实验让学生对生涩难懂的理论知识有直观的了解,对于已经学到的理论知识有验证的过程,也可应通过实验的动手操作过程增加同学对高分子化学的兴趣。除此之外,也能通过复杂的高分子化学实验来让学生观察高分子材料的外观特征,以及各种物理和化学变化在高分子材料上的感官表现,增加同学对高分子材料的熟悉程度。也可以安排同学进行独立的实验设计、实验实施和实验总结,提高他们的独立操作能力,也能最大限度的激发他们的创造力。 教学实验不应当停留在实验室,当有些非常复杂的实验或者对操作技术和实验设施设备要求比较高,在教学过程中无法进行实际操作的时候,可以通过多媒体技术进行实验教学。不管是图片、动画还是视频资料,都可以作为多媒体实验教学的教学工具,这样不仅可以立体的展现教学内容,还能通过多媒体的表现形式吸引同学的注意力,抓住同学的注意力,为实际的教学工作提供服务。这就需要老师有丰富的教学资源和实际操作技术,最好的情况是老师们可以按照自己的教学需求编制自己的多媒体实验教学内容,开展多种形式的教学工作。 作为实验教学,可以适当安排一些开放式实验教学。让学生根据自己所学的知识,查阅相关资料自行设计实验主题,在老师的协助下完善实验方案,同学之间按照兴趣和能力自由分组、自主选择实验设备和实验仪器,在老师的指导下,按照实验方案独立完成实验,并书写实验报告,这样可以通过独立操作实验锻炼学生的独立思考能力,动手操作能力,实验组织能力和团队合作能力。

四结束语

在金属材料工程专业高分子化学教学改革中,通过理论联系实际注重学以致用,提高学生对高分子化学课程的兴趣和学习积极性,通过参与式教学提高学生在课堂的参与程度并丰富参与方式,还能培养学生发现问题、独立思考问题和语言表达能力,通过实验教学培养同学对待科学严谨的态度和操作实验的能力,为我国将来的高分子化学的科研和实际生产培养扎实有用的人才。

参考文献

[1]陈传祥.金属材料工程专业高分子化学教学改革探索[J].《化工高等教育》,2007.(2).

[2]庄启昕,郑安呐,李欣欣,钱 军,李 慧,韩哲文.体现工科特色的高分子化学教学探索与实践.高分子通报,2008(11).

[3]高喜平,陆昶,姚大虎等.浅谈高分子化学实验的教学 改革[J].《化工时刊》,2011,25(3).

篇2

关键词:高分子材料;高分子化学;实验教学

高分子化学实验是高分子化学课程教学的一种最有效的实践教学形式,它可以帮助和促进学生课堂理论知识的学习与消化,建立和巩固高分子化学基本概念和理论,获取高分子化学知识,培养科学素质和操作技能。我国著名化学家戴安邦指出:“只传授化学知识和技术的化学教育是片面的,全面的化学教育要求既传授化学知识和技巧,又训练科学方法与思维,还培养科学精神和品德,学生在化学实验中是学习的主体,在教师指导下进行实验,训练用实验解决化学问题,使各项智力皆得到发展”。这番话指出了开设化学实验课的深刻内涵和重要价值。2004年国家教育部颁布的《普通高等学校本科教学工作水平评估方案》在评估指标的二级指标“实践教学”中,从“实践教学内容与体系,综合性、设计性实验课的比例及效果,实验室开放”三个方面明确了实践教学改革和发展的方向。近几年高校的化学类实验教学改革取得了令人瞩目的成果。高分子材料科学与工程专业是很多高校在近年来新开设的专业,在实验教学与改革方面的成果积累较少,尤其高分子化学实验教学采用陈旧的教学内容和教学方法依然居多。通过调研发现,目前国内高校高分子材料科学与工程专业的高分子化学实验教学依然不同程度地存在一些问题。

一、高分子化学实验教学现状剖析

1.实验教学体系和内容欠争理

多数的实验教学附属于理论教学,没有单独设课和单独考核,实验课时相对较少虽然有些高校高分子化学实验已经独立设课,但仅作为考查课。实验教学内容中传统的、陈旧的实验较多,而体现现代科学技术发展成果的实验很少认知性、验证性实验所占的比理偏高,培养学生创新能力的综合性、设计性、应用性和创新性的实验偏少,而且实验环节偏重于理论,突出高分子材料应用性特点的实验太少,不利于培养学生的工程观念。

2.实验教学方法单一

学生按照实验讲义预习,然后进实验室。实验前教师把实验目的、实验原理、仪器使用方法、测试方法、实验步骤和数据记录表格及数据处理方法等进行详细的集中讲解。学生只需按教师指导的过程按部就班或者依照讲义“照方抓药”,就可以完成一个实验。一部分学生糊里糊涂地来到实验室,只动手不动脑地完成实验,然后又迷迷糊糊地离开实验室。实验的现象和结果没有给他们留下太深的印象,对学生观察能力、分析问题和解决问题的能力以及创新意识的培养都很不够。这种统一模式、统一要求、齐步走的教学方法,一方面造成了学生对教师的过分依赖,另一方面抑制了学生个性思维的发展和创新能力的培养。

3.实验嫩学手段落后

在现代信息技术迅速发展的今天,虽然网络技术、多媒体技术等现代教学技术在理论教学中得到了普遍应用,但虚拟、仿真等实验技术手段未能在实验教学中推广应用。这样对于一些耗费过高、时间过长、毒性过大、危险性过高的实验,只能最低限度地开设,且开设过程中费用大和危险性高,导致学生对此类重要实验缺乏足够的认知和感受的机会。

二、新教学模块的实践性探索与成效

针对目前国内高校高分子材料科学与工程专业高分子化学实验教学中存在的一些问题,借鉴其他化学实验教学改革的优秀成果,提出了基础技能实验、综合设计实验、研究创新型实验的三个高分子化学实验教学模块体系,并在每个模块中结合常熟理工学院教师的科研成果引入_些新的实验教学内容,采用开放式实验教学方法。通过实验教学实践发现新的体系和教学方法在培养学生的创新意识和工程实践能力方面起到了较好的效果。

1.基础技能实验教学模块

基础技能实验模块构建的目的着重建立高分子化学实验与相关基础理论知识之间的有机联系。培养学生的实验安全意识、清洁卫生习惯和严谨的实验态度。训练学生掌握熟练规范的实验操作技能和技巧,为后续的实验教学模块的实施打下良好的基础。

基础技能实验模块的教学内容设计在课时总量的40%~50%为宜,课时数约30学时,开设8~10个实验。教学内容设计涉及到高分子化学反应机理,如自由基、阴离子,阳离子等连锁反应机理,缩聚、基团转移聚合等逐步反应机理,开环聚合反应机理等。在实验实施方法方面涉及到本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合、熔融缩聚、界面缩聚等。如设计膨胀计发测定苯乙烯本体聚合动力学实验,让学生直观感受到了诱导期概念、聚合过程体积减小的现象以及聚合物溶液的粘性特征等非常重要的高分子化学理论知识。设计过硫酸钾引发甲基丙烯酸甲酯自乳化聚合实验,除让学生明确了乳液聚合的基本原理外,还了解到了聚合物大分子链端基的重要作用。设计己二酰氯和己二胺界面缩聚实验,让学生深入理解了界面缩聚的概念和聚合物的可纺成纤性能等主要高分子知识。通过设计一些自由基、阴离子、阳离子等连锁反应机理的实验,使学生进一步掌握了活性中心的概念,同时在实验过程中认知了这些引发剂的活性、安全使用和贮存事项。

2.综合设计实验教学模块

综合设计实验教学模块旨在培养学生较强的实际动手能力,自主设计和分析解决问题的能力。本实验模块是实验教学的较高层次,注重学生实验的自主设计性和综合性。

教学内容设计在课时总量的20%~25%为宜,课时数约15学时,开设2~3个实验。本教学模块的特点之一是实验内容的综合性,可以将同一门课的几个实验,或者是几门课的实验组合在一起,形成一个大实验。本教学模块的特点之二是实验方案的灵活性和设计性,侧重培养学生的自主实验和学习的意识和良好习惯。例如关于高分子合成实验先确定好采用的聚合机理和聚合方法,在原材料配方组成、引发剂种类及用量、合成温度等工艺条件方面给出一个大致的框架,然后让学生在所给的框架内进行自行设计和实施实验。譬如悬浮法制备聚苯乙烯珠粒实验,水的用量范围为苯乙烯质量的100%~200%、分散剂为磷酸钙或聚乙烯醇两种、引发剂过氧化二苯甲酰用量为苯乙烯质量的0.2%~1.0%、反应温度设定在75℃~85℃范围等。学生通过自行设计的方案实施实验获得了不同的实验结果,通过对不同组之间实验结果的综合分析,找到了影响悬浮法制备聚苯乙烯珠粒的一些因素,激发了学生动手实验的兴趣,发挥了学生自主实验和学习的主观能动性。

3.研究创新实验教学模块

设置研究创新实验教学模块培养学生的科研和创新意识、提高学生的综合素质和应用开发能力,为实现培养高质量的应用型人才的教育目标提供重要的教学内容实体支撑。

  本实验模块是实验教学的最高层次,注重学生实验的独立自主陛、综合性、应用性和创新性,教学内容设计在课时总量的20%~25%为宜,课时数约15学时,开设2~3个实验。本实验教学模块的特点之一是实验项目的独立自主性和综合性。也就是说确定好实验项目之后,让学生在实验教师指导下独立自主地进行实验项目方案的调研、设计、实施和结果分析。本实验教学模块的特点之二是实验项目的应用性和创新性,所拟定实验项目必须关联生产实践中的聚合物产品,充分体现实验项目的应用性。实验项目设计主要针对这些高分子产品生产实践中存在的共性问题和关键问题的解决来进行设计。通过研究创新实验的实施,发现学生学习积极性很高,乐此不疲,为培养学生创新意识和展示高分子化学实验的应用性特征提供了最佳学习平台,尤其是开发一些联系生活实际的应用型实验,可使学生亲身感受到高分子化学实验的实用价值,能强烈激发学生的创造动机。此外,研究创新实验往往需要多名学生共同完成,有利于培养学生的团队合作精神。例如,聚氨酯绝缘漆的制备及性能测定实验,每个学生做一个实验配方,每5名学生一组,5名学生的实验结果综合在一起可以得出高分子树脂配方组成与漆膜性能之间的关系曲线,以及固化条件与漆膜性能之间的关系曲线。在实验过程中,5名学生要共同安排实验方案,尽量保持操作的一致性,最后得出的结果要呈规律性变化。如果有一名学生操作有误,这个实验点就会落在规律性以外,影响其他学生对实验现象的观察。因此,实施研究创新实验项目对教师也提出了更高要求。在每次实验前,教师要指导学生拟定方案,并对可能出现的实验现象和各种影响因素进行分析,实验过程中,又有多种意外的实验现象出现,这势必要求师生共同分析和讨论造成这些现象的原因,帮助学生透过现象深刻理解事物的本质。这样做需要教师有相当的知识储备量,并且要求教师也不断进取,充分体现了教学相长的教育理念。

三、结论

基础技能实验、综合设计实验、研究创新实验+教学模块教学的实践证明教学效果显著,特别对提高学生综合实践能力、激发学生理论课学习兴趣、培养学生创新意识和应用开发技能取得了预期效果。基础技能实验模块的教学效果主要体现在实验现象与相关基础理论知识之间的有机联系,高分子化学实验操作技能和技巧的掌握和规范。综合设计实验的教学效果主要体现在学生自主设计和分析解决问题的能力培养。研究创新实验的教学效果主要体现在学生科研和创新意识的建立,以及学生团队意识和应用开发能力的培养。

参考文献:

[1]李晓,等_高分子化工方向专业的课程体系设计[j].化工高等教育,200i,(1):50-52.

[2]谢安邦高等教育学[m].北京:高等教育出版社,1999.3

[3]杨通,范新会.王正品材料类专业实验课程体系的改革[j],实验室研究与探索,2004,23(10):71-80.

[4]虞立宏,王静爱,葛岳静,本科生科学研究项目实施特色[j]中国大学教学,2004,(8):20-21.

[5]王雅珍,等,微型高分子化学实验研究[j]化学教育,2001,22(1):47-48.

篇3

关键词:轻化工程;高分子化学与物理;教学方法;生产实践;科学研究

中图分类号:G642.4?摇 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)50-0071-02

一、引言

随着高分子科学与技术的不断发展,高分子科学已渗透于各个学科与领域,形成了一个无法替代的交叉学科。对于江南大学轻化工程专业(染整方向)的本科生,要求掌握有关高分子的基本理论知识和应用技能,开设了《高分子化学与物理》课程。主要包括高分子化学和高分子物理两个部分,其中高分子化学部分侧重高分子合成的基本理论知识,高分子物理部分则侧重于高分子的结构与性能[1-3]。该课程是轻化工程专业的学科平台课之一,课程的学时数为48学时,在这样少的学时条件下,要使那些对于高分子完全陌生的学生理解并掌握高分子的基本概念与原理,合理安排授课内容和讲授方式是非常重要的。通过不断地尝试和教学实践,作者积累了一定的教学经验,取得了比较满意的教学效果。

二、课堂教学方法尝试

(一)课堂教学与专业基础课相结合

虽然高分子化学和物理的基础知识所涉及的面较广,理论性较强,但对于轻化工程专业(染整方向)的本科生来说,要求不很深,希望学生在理解基本概念和掌握基础理论的基础上能够灵活地运用,并为后续课程的学习打下坚实的基础,培养他们分析与解决实际问题的能力。例如在讲授逐步聚合反应机理和特点时,通常会介绍聚氨酯的合成,概念很抽象,难于理解。可与后续专业课《纤维化学与物理》的内容进行有效结合,采用举例的方法加深学生的理解,避免死记硬背。例如介绍聚氨酯弹性纤维(俗称“氨纶”),这种纤维织物具有很好的回弹性,穿着时伸缩自如,增强了舒适感,并能显现出优美的体型和曲线美,可制作各种内衣、游泳衣、紧身衣、弹力裤和丝袜等,在日常生活中具有广泛的应用。再如,在讲授自由基共聚合时,就可与《纤维化学与物理》和《染整工艺原理》课程中腈纶的染色进行结合,均聚聚丙烯腈制得的纤维不易染色,手感及弹性都较差,还常呈现脆性,不适应纺织加工和服用的要求,为此聚合时加入少量第二单体(结构单体,通常选用含酯基的乙烯基单体,可以减弱聚丙烯腈大分子间的作用力,改善纤维的手感和弹性,克服纤维脆性,有利于染料分子进入纤维内部)和第三单体(染色单体,使纤维引入具有染色性能的基团,改善纤维的染色性能,一般选用可离子化的乙烯基单体),一般成纤聚丙烯腈大多采用三元共聚物。从而有利于学生深入理解自由基共聚合的意义。

(二)课堂教学与生活、生产实践相结合

理论联系实际,密切贴近生活。通过大学生工业见习、实习提高轻化工程专业(染整方向)本科生理论知识学习与生产实践相结合的能力。认识实习的目的在于认识与专业对口的相关生产工艺流程和设备结构、原理等,促进学生在完成业务实习目的的基础上,实现劳动教育和认识社会教育相结合。因此,我们利用暑假安排学生参与高聚物合成和加工的相关工业见习。生产实习的主要目的是使学生将学习过的专业理论知识具体化并得到巩固提高,通过深入生产现场进行调查研究,参与生产劳动操作,充当生产一线工人,养成良好的工作作风。这些工作扩大了轻化工程专业(染整方向)学生的知识面,加深了基础知识的理论。

此外,高分子材料已成为现代社会生活中衣、食、住、行、用各个方面所不可缺少的材料。日常生活中常见的制品所用的原料很多都是高分子材料,为了帮助学生认知聚合物,在讲授聚合物的分类和应用时,将具体的生活制品用图片的形式展示给学生,可以帮助学生更形象生动地记忆聚合物的名称和具体应用。例如可以讲解“限塑令”、保鲜膜的质量问题、汽车轮胎、电脑外壳、装修过程使用的涂料、油漆等,每一个都与高分子的基础知识息息相关,也是学生关心的话题。所以,在教学过程中,我们尽量避免单纯讲授抽象的基本的概念和理论,而是从一些实际现象引出问题,再通过理论分析加以解释、归纳,这样不仅可以引起学生兴趣,重要的是可以加深学生对基本理论知识的理解和掌握,达到事半功倍的效果。

(三)课堂教学与科学研究相结合

江南大学纺织服装学院是学校“211”工程重点建设学科,形成了纺纱、织布、染整和服装设计与表演等完整的学科体系,尤其在纺织材料的研究与开发方面具有很强的实力,依托科研背景和科研实力,培养学生的创新能力,促进教学质量的提高。因此,除了教授学生基础理论知识以外,还可以充分利用学校自身的科研资源优势,结合学科的发展方向,引导优秀的学生参与前沿的科学研究,激发学生的创新潜能和创造力。如在国家、江苏省和江南大学等各级大学生创新训练计划的支持下,以大三学生作为项目负责人,吸收他们参与到课题研究中,在导师指导下进行自主选题和实验方案设计,使得学生了解了相关领域的科研动态,将学习的理论知识进行应用,加深了基本概念的掌握与理解,培养了学生的科研兴趣,提高了学生将知识转化为生产力的能力。有效建立了科研与教学协调发展、科研促进教学的机制与体制,对创新型人才的培养起着重要的作用,是提高专业人才培养质量的需要、实现教学创新与培养创新性人才的需要。

例如,在讲授高分子溶液时,就可与自身的研究方向进行有效的结合。我们知道生产实践中可分为浓溶液(如油漆、涂料、胶粘剂、纺丝液、制备复合材料用到的树脂溶液——电影胶片片基等)和稀溶液(如分子量测定及分子量分布)。而在科学研究中,正是利用高分子的浓溶液(纺丝液)经过静电纺丝就可制备直径小于1000nm的纤维(俗称“纳米纤维”),这种纤维因具有较大的比表面积、独特的网路结构和丰富的孔隙率等优异性能而备受研究人员的关注,可望广泛应用于过滤和分离材料、防护服、固定酶、生物医学(如细胞支架、创伤敷料、组织工程、药物缓释和DNA传输)、电子器械(如传感器和晶体管)和能源应用(染料敏化太阳能电池、锂离子电池和生物燃料电池)等,在制作课堂幻灯片时引入直观的图片,并加以说明。这些知识的引入可有助于加深学生对基本概念的理解,也拓展了学生对微观纳米材料的认识,提高了学生进一步学习和从事科研工作的兴趣。

三、结语

通过近几年的课堂教学方法改革,提高了学生的学习兴趣和对知识的理解,为后续课程的学习奠定了一定的基础。通过这些措施,更好地培养了学生的创新意识,提高了学生的创新能力,而且该专业的毕业生中有很多人从事与高分子相关的行业,学科交叉特色明显。本文简单介绍了江南大学轻化工程专业(染整方向)本科生课程《高分子化学与物理》的教学改革的尝试,对其他开设轻化工程专业的高校有一定的参考意义。

参考文献:

[1]徐晓冬.非高分子专业《高分子化学与物理》教学中的几点体会[J].高分子通报,2010,(5):74-78.

篇4

【关键词】高分子化学;能力培养;实践;实验教学

《高分子化学实验》是针对高分子科学相关专业学生编写的一部教材和参考书。在高校开设《高分子化学实验》课程,实现了与专业理论基础课程之间的有机结合,对于巩固学生理论知识和专业技能,提升学生的实验水平和科研能力具有重要的意义。本文将围绕基于实践能力培养的高分子化学实验课程教学展开研究。

1.高分子化学实验教学概述

1.1高分子化学实验课程的重要性

目前,各类高校均有开设《高分子化学实验》课程,该课程多针对年纪较高的本科生开设。《高分子化学实验》是一门具有较强的实践性的课程,而各类高分子化学实验则是该课程开设的实践基础。

通过开设该课程,可以培育材料化学、高分子材料与工程专业等专业学生的实践能力,使学生能够掌握实验技能和研究方法,更对培养学生创新精神具有关键作用。

1.2当前高分子化学实验课程教学现状

目前,国内许多高校《高分子化学实验》课程教学中,普遍存在实验教学缺乏独立性和主动性,对理论教学依附性太强,且实践教学所占比重低于理论教学。具体体现如下几个方面:

其一,从教学内容来看,理论验证性实验较多,而创新型实验、设计型实验以及综合型实验较少。

其二,从实验设置上来看,大多选择陈旧、老套的实验,缺乏现代实验。

其三,从实验教学方式上来看,学生进行的实验项目,多为固定的,学生只需按照实验步骤进行反复实验论证,这种实验教学方式对扎实学生理论知识,培养学生试验基本技能具有一定的积极作用,但不利于调动学生兴趣和激发学生的探索精神,难以使学生通过培养实践能力提升科研能力、解决问题能力和创新能力。

总之,学生通过课程学习能够掌握基本的理论知识和技能,实验操作也较为规范。但存在自主性较差,缺乏知识技能向科研创新能力的转化能力,不能将理论学习与实际应用有机结合。因此,如何在《高分子化学实验》课程中培养学生的创造性、主动性和探索性已成为《高分子化学实验》课程的重要研究课题。下文将基于实践能力培养对《高分子化学实验》课程教学进行探讨。

2. 基于实践能力培养的高分子化学实验课程教学策略研究

2.1学理念上,注重调动学生自身主动性与探索精神

高校应用型人才培养理念下,要求专业课程教学必须实现继承传统教学优势基础上的创新,必须坚持以学生为本,发挥学生的自主性和积极性。《高分子化学实验》作为一门实践性较强的课程,必须坚持学生为本、发挥学生创新性、积极性和主动性的教育理念。

首先,坚持学生主导地位,教师定位于实验指导者角色。在高分子化学实验中,教师的关键作用在于组织学生进行思考和实践。课堂中,教师将自身学生之中,与学生共同思考,让学生成为课堂的主人,便被动为主动。

其次,实验标准及预习报告设计由学生独立进行。高分子实验中,应鼓励学生制定标准。同时,实验前容许学生自主确定实验步骤和预习报告设计。实验中要求学生详细记录实验中遇到的现象和实验数据,并独立对实验中出现的问题等进行分析,碳素解决方法。实验后对本次实验进行点评,总结成功的经验,分析失败的原因。

2.2改革教学内容,增设综合性和设计性实验

教学中,为提升学生实践能力,应强调理论知识与实践技能的有机结合。具体如下:

首先,重编《高分子化学实验》教学大纲及参考书。在新版教学大纲和参考书中引入科研成果,改革实验教学内容。同时,应增设设计性实验、探索性实验和综合性实验,保证教学内容与时俱进,与科研前沿的保持一致。

其次,挑选应用性和综合性强的实验。教学中,应多安排应用性和综合性强的实验,使学生通过亲自参加实验,明确高分子化学实验的重要性所在,并通过参与实验实践获得动手能力和实验技能的提升。

第三,引入研究性和设计性实验。教师应提前告知学生本课程设计的实验内容和实验参考目录。学生可以独立选择实验项目并设计对应的实验可行性方案,经教师批准后方可进行实验。通过引入研究性、设计性实验,可以有效地调动起学生的主动性,激发学生积极进行学习。

2.3健全实验室开放制度配合学生探索性实验

课程学时有限,而实验室是学生《高分子化学实验》课程的重要补充。因此,高校应通过健全实验室开放制度,为学生提供更多的机会进行高分子材料的性能测试与表征等实验内容。一方面,通过开放实验室学生可以依据兴趣进行探索性实验,也可以方便学生之间进行讨论,互助答疑。《高分子化学实验》教师可以适当安排学生分组负责2-3项探索性实验,并可建立对应的课题组群组或网站,为学生与学生之间、学生与教师之间针对探索性项目进行交流。

3.结语

总之,基于实践能力培养的《高分子化学实验》课程教学研究是当前高校高分子相关专业教学的重要研究课题。在明确《高分子化学实验》课程重要性的基础上,立足当前高校《高分子化学实验》的教学现状,从教学理念、教学内容、实验室开放制度等多层面入手,有助于培养学生的实践能力,提升学生的实验技能和科研能力。

【参考文献】

[1]胡建设,周爱娟,王宏光.高分子化学与物理实验教学探索与实践[J].高分子通报,2010,03:70-73

[2]王丽梅.改革高分子化学实验教学培养创新型人才[J].化学工程与装备,2011,01:219-220+216

[3]刘宁,李田,王小丹,刘丰收.《高分子化学实验》课程的教学探讨[J].高分子通报,2011,07:110-112

【作者简介】

篇5

关键词:高分子化学实验教学;“主体”意识;教学效果

中图分类号:G642.4文献标识码:A文章编号:1672-1101(2011)03-0085-03

高分子化学实验课是许多院校高分子及相关专业学生的必修课[1]。高分子化学实验不仅验证高分子化学有关的聚合理论,如果合理引导与启发,更能为学生学习后继高分子相关课程奠定必要的认识基础。如何通过高分子化学实验来培养学生对本专业的兴趣,提高学生的高分子专业素养,是高分子专业教学工作者不断探索的重点。以前的一些教学改革的研究,大多侧重于对教学方式和实验内容进行改进,比如微型化实验探索[2] 、采用多媒体进行实验教学[3]、开设研究性实验[4-5]等等,很少涉及到学生主人翁精神的培养。本文综合前人的研究,从学生“主体”意识的培养、实验内容的设置以及教师队伍的素质三个方面来论述如何提高高分子化学实验教学效果,与同行商榷。

一、让学生自觉成为实验主体,从源头提高学生学习兴趣

高分子化学的基础实验对初入门的学生仍旧是全新的,通常实验都是学生按照实验讲义预习,讲义中十分详细地写着有关的实验配方和操作工艺,学生只要依照讲义“照方抓药”即可,同样配方的实验,观察同样的实验现象、得到同样的实验结果。一部分学生糊里糊涂只动手不动脑地完成实验。实验的现象和结果没有给他们留下太深的印象,对学生观察能力、分析问题和解决问题的能力以及创新意识的培养作用不大,甚至实验的基本目的也难以在学生头脑中留下深刻印象。有的学生甚至会产生惰性,对实验采取敷衍的态度。因此,提高学生对高分子实验的学习兴趣,变“他要我学”为“我要学”,激发学生去了解、学习、探索高分子化学的学科领域。

21世纪的大学生,大多是“90”后,个性张扬、自我另类。要想培养这样的学生从了解高分子化学基础理论――了解高分子材料的应用――热爱高分子化学学科――学习高分子化学的主动性――对高分子化学实验产生浓厚的学习兴趣很不容易,因此,必须从源头开始引导。

(一)开展实验动员

在学生开始做高分子实验以前,专门安排一定的时间进行高分子实验的动员会。借助现代教学手段,把实验视频、动画、图片、图表和实物投影等有机地结合起来,形象生动,让学生对高分子实验有一个感官上愉悦的认识,从而对自己动手做实验产生期待。

(二)提高对实验预习的要求

通常实验都是学生按照实验讲义预习,很多时候学生只是充当 “复印机”,将讲义中有关的实验配方和操作工艺照抄照搬到实验预习报告上。至于实验的机理是什么,涉及到哪些高分子化学理论,实验中所用到的药品哪些是中间体,哪些是引发剂,哪些是分散剂和乳化剂,为什么用这种中间体、引发剂、分散剂,实验采用哪一种实施方法,还可以有哪些方法等等,大部分学生感到茫然无措。因此,在实验开始前要求学生预习实验内容,通过自己的思考,运用所学理论知识或搜集的信息、文献资料写出实验预习报告。这样写出来的预习报告每一本都不一样,学生就会有一种创造“自己的”实验的感觉。

(三)保证学生单独完成实验

实验时,要求学生按自己设计的预习报告进行实验探索,如实记录实验现象和有关实验数据,对照假设分析归纳,完善实验报告。在条件允许情况下,应尽量安排学生一人一组进行实验,并且每人保管一套实验仪器。学生在实验室拥有自己的实验台和实验仪器,很符合“90后”自我的特点,能够激发学生的责任心,大大提高学生的主人翁精神。

(四)总结评价

实验结束后,教师先对实验情况进行分类点评,有代表性的交流实验探索过程,总结成功经验,分析失败原因。最后教师对本堂实验课进行较为全面的评价,并对实验效果比较好的同学给予肯定,推广经验。自己的努力得到老师积极地评价后,学生对实验的兴趣自然就会大增。

因此,让学生成为高分子化学实验的主体,使学生对高分子化学实验产生浓厚的学习兴趣,对学生观察能力、分析问题和解决问题的能力以及创新意识的培养都很有益处。

二、设置合理的实验内容

高分子化学实验不仅可以验证高分子化学有关的聚合理论,合理引导与启发学生学习积极性,更能为学生学习后继高分子课程奠定必要的认识基础。但是,学生完成大量的基础化学实验后,常见的高分子合成实验,由于缺乏新的操作和技能,加之聚合反应耗时较长,如自由基溶液聚合搭好装置,加料后通常反应3小时以上,学生在等待的过程中觉得没意思,不利于启发学生的思维和创新意识,不利于调动和发挥学生的主观能动性。因此,合理设置高分子实验的内容是维持学生兴趣的另一个重要方面。

(一)合理的实验体系的安排

对于高分子化学专业的新生来说,高分子实验起着联系理论和实际生产的桥梁的作用。本着这一宗旨,在课程的设计上,既要注重基础,又要有所提高和创新。在本学院的课程体系中,既包含了验证性质的高分子基础实验,又包括了提高层次的高分子综合实验课,还开设研究性质的设计性实验。有利于学生循序渐进,逐渐提高学生的实验能力。

(二)丰富的实验内容

常见的高分子基础实验都是学生依照讲义上的实验内容进行,照单下药,同样配方的实验,观察同样的实验现象、得到同样的实验结果,这不利于提高学生的积极性,甚至于部分性急的学生不耐烦,创造条件导致实验失败。因此,用研究性实验替代基础验证性实验是一个很好的方法。让学生把基础实验做成研究性实验,即同时做实验的同学分别完成不同配方的实验,然后对实验结果进行比较分析。一方面,由于实验条件的变化会产生不同的结果,引发了学生的好奇心,他们在实验过程中能够应用已学理论知识对实验现象分析,对实验结果预测,可以帮助学生更深入的理解理论知识;另一方面,几个学生进行不同实验条件的探索、对比和总结,可以提高他们的协作精神,培养学生分析问题的能力和科学研究的探索精神。

(三)增加实验的趣味性和创意性

很多学生都觉得做化学实验比较枯燥,特别是高分子化学实验,实验时间比较长,过程变化慢,学生难以产生兴趣。可以尝试在这方面加以改进,在实验前让学生准备一些精美的树叶或准备几张自己的小画片、小照片,实验合成出聚甲基丙烯酸甲酯低聚体后加入少量颜料,调成一定颜色的透明浆料,然后让学生将准备好的树叶或小画(照)片放到模具中,倒人预聚合产物进行灌浆、加热后聚合处理,脱模后就得到一个自制的美丽画框。这样就可以使学生对实验有了美的感觉,觉得做实验是一种乐趣了。

三、提高教师队伍的专业素养

一个好的专业教师必须具备很多优秀的品质,但是专业素养无疑是其中最重要的品质,因此提高高分子化学实验教学效果,需要提高教师队伍的专业素养。

(一)提高教师的专业素养

开展研究性基础实验以及研究性实验,需要学生查阅大量的文献资料,然后拟出实验方案,根据方案进行实验。这就对教师的知识背景有更高的要求。一方面需要实验技能和教学经验丰富的教授等高职称的教师进实验室担任学生实验的指导教师,提高指导层次;另一方面也需要较低职称的教师了解高分子实验的发展现状和趋势,提升自身实验素养,提高教学效果。

(二)改进教学方法

在实验教学手段上可以采用多媒体、网络等先进手段代替传统的黑板教学,让学生更有效地利用资源,充分提高实验教学的效果。在学生做实验的过程中,教师应该融入到学生中间去,进行一对一的指导,这样不仅有利于教师了解学生的实验情况,更有利于增进学生和教师之间的关系,提高学生的实验兴趣和积极性。

教师深入研究高分子化学实验,广泛联想,积极引导,不断丰富实验的内涵,会极大地激发学生的学习兴趣与学习潜能,收到事半功倍的学习效果。

因此,让学生自觉地成为实验主体,合理地设置高分子化学实验的内容,以及提升教师队伍的专业素养,对于提高高分子化学实验的教学效果有很大的促进作用。

参考文献:

[1] 何卫东.高分子化学实验[M].合肥:中国科技大学出版社,2003:65-68.

[2] 李青山.王雅珍,富彦珍,等.微型高分子化学实验的探索[J].高分子材料科学与工程,1990,15(2):172-173.

[3] 李丽.多媒体在高分子教学中的应用[J].高分子通报,2006(2):64-69.

篇6

【关键词】高分子化学;双语教学;教学改革;科研导向

随着人类文明的进步与社会经济生活的发展,能源危机、人类重大疾病相关问题、环境问题等一系列对全球造成影响的科学技术问题的出现使得化学学科、特别是高分子学科成为所有学科的中心学科。例如,基于共轭聚合物半导体材料的有机发光二极管、场效应晶体管和聚合物太阳电池等最新的科研成果将成为未来社会生活中主要的半导体元器件;高分子药物的出现将能够很大程度上对药物释放、药物靶向性等方面进行控制而不需要增加更多的临床药物试验;生物医用高分子在改善人类生活质量方面更是意义非凡。而各种塑料、纤维、橡胶、涂料、粘合剂等高分子材料更是关系到人们衣、食、住、行的方方面面。可以说,现代人的生活已经离不开高分子化学和高分子材料。因此,对高分子科学的研究越来越受到国内外学者的关注。高分子科学的诞生源于高分子合成化学,其基本概念源自于有机化学、物理化学等化学、材料学科,这种情况导致我国现有的高分子科学领域从业人员来源多样。其中,从本科阶段即接受高分子化学教育的比例依然很低,很多从事高分子材料、高分子化学、高分子物理、高分子工程等领域研究的人员本科主修为无机化学、物理化学、有机化学、材料学等专业。一定程度上,这些研究人员存在对高分子化学体系缺乏系统认知的可能。在我国高等学校进行高分子化学教学教育活动,是提高我国现有的高分子科学领域的从业人员基本素养与技能、促进我国高分子科学发展、壮大的重要途径。近年来,高等学校为主导的国家级或省级“协同创新中心”的设置,使我国高等学校进入新一轮的由教学型(教学科研型)大学向科研型大学转变的历程中。为快速实现这种转变,培养高层次、研究型的高分子科学领域人才愈发显得必要和重要。目前,主要的国际学术会议、顶级国际学术期刊均以英语为主。

通过学术会议、、论文检索等在这些国际知名的学术舞台上进行高分子方面学术活动与信息交流,观察国际高分子学科的发展动向,无疑是我国高分子学科跟进国际学术发展步伐和超越世界学术水平的基本条件。为此,我们必须建立培养能够熟练使用英语进行高分子化学相关学科听、说、读、写应用的国际性专业人才的教育体制和培养机制,强化我国高分子方面的科技队伍建设。换言之,在本科阶段开展高分子化学双语教学,为培养具有国际化交流能力的研究生和高层次高分子科学从业者,对我国高分子学科的发展具有非常重要的意义。在高等学校开展高分子化学双语教学存在诸多问题亟待解决。现有的双语教学限于学生专业英语基础薄弱、高分子化学本身内容庞杂、学生在以往几乎没有任何高分子化学学习经历和基础等多方面、多层次原因导致高分子化学双语教学过程中面临如下问题:1)学生的基础参差不齐,授课对象中有部分学生在高中阶段甚至从未学过化学;2)课程的知识体系中涉及较多的有机化学、物理化学理论;3)我们选用的教材是理工兼用、教材全面但缺乏系统和针对性,而英文教材价格昂贵、内容更是纷繁复杂;4)高分子化学双语课程的目标除了教给学生基本的高分子合成化学的基本原理和方法外,还需要使学生建立起英文思维的习惯和基础概念,如何实现这个目标,也是需要我们进行探索和研究的;5)高分子化学这门课程相关无论中英文教材均在理论综合性,如何将这些貌似无用的枯燥理论加以应用,同时,在教学中从工程的角度予以描述,以彰显其重要实用性作用,需要我们加以思考;6)某些高校尚不具备同时兼顾专业知识和相应英语水平的教师,学生极少有机会接触国际交流的学术活动,缺乏感性认识,无法调动学习积极性。更多情况则是双语教学流于形式,课上、课下全汉语,单纯的授课课件是英语;或者脱离了知识传递的根本目标,语言障碍导致学生不能有效的掌握高分子化学的知识。这样,双语教学的“形”与“体”脱节,成为“两张皮”。无论哪种情况的出现,对高分子化学双语教学都会产生严重影响。另外,高分子化学双语教学的执行情况的另一重要考量指标是教学质量。特别是以科学研究和国际交流为导向时,考察双语教学的教学质量和教学效果的指标也需慎重考虑,并加以确认。在教学实践中,我们发现完善教学内容,教学方式与手段,通过激发学生学习兴趣和专业兴趣,能克服其对双语教学中英文的畏惧和排斥都有益处;制作精减的英文讲义、多媒体课件深入研制等方法和措施的实施,安排学习英文讲座视频等都有利于双语课程的讲授。

1)高分子化学双语教学的核心是知识而非形式。对于知识性的内容编排,我们的做法是做了三份相互关联的辅助教材:a)专业术语的定义和解释,并针对性的配插图,方便学生理解和记忆;b)对于课程内容去芜存菁,制作一份大约5万字的全英文简明读本,内容从高分子化学历史、命名法、聚合方法、原理、典型计算、逐步聚合和链式聚合、聚烯烃、活性聚合等内容进行覆盖,完善高分子化学知识体系,使学生从整体上把握教材的主线,掌握高分子化学概念、分子量概念、各种聚合方法、聚合反应原理、高分子材料分类与理化特性等;c)收集经典英文文献14篇。此外,对于上述内容另配置各一份讲义,辅助阅读。这样做的目的包括:简明读本覆盖了经典教材核心内容并包含教材内容总体的80%,重复利用教学和课余时间,让全部学生尽可能的掌握这部分分内容而不是试图让学生学100%的内容,但只是掌握更低比例———当然,对于学有余力的同学,鼓励其在教师辅助下,完成全部教学内容的掌握。

2)在教学方法上做出努力,采用高分子理论框架、线索教学法;讲薄到讲厚教学法;关键词教学法;避免按章节步步为营的方法等。例如,理论框架、线索教学法的执行发方法是,每次课都用5分钟左右,把课程内容以简短的内容说明,并指出其与其他章节内容之间的关联性,让学生能更好的把握课程脉络。“讲薄到讲厚”是指,每学期开学以两次课分别用中文和英文分别解释全部简明教程相关讲义,让学生一开始就熟悉全部内容的关键处,这样,其阅读辅助材料和课堂学习思路更明确清晰,真正能明白课程“精要80%”的含义。“关键词教学法”是指在厘清脉络框架的基础上,对辅助教材中文献部分涉及的理论相关关键词,集中突破,让学生能理论和实践两方面都获得提高。

3)利用视频和录像内容辅助教学。制作教学录音和录像,给学生共享,让学生课下可以继续观摩课堂内容,培养其听和说的能力。不断构建新的新的本科双语教育模式,使本科生能从双语教学过程中分享课程教育国际化的机会,从中受益,并获得在其他场所不能获得的实践和能力锻炼,从而提高整体素质、创新意识及综合能力。安排学生参加国际学术会议,到场听取英语母语国家的专家汇报,同时录制会议报告录像和录音。

4)组织学生检索高分子化学基础理论相关英文文献、制作课件,并互相评阅,提升学生使用英文交流的能力。从科研的角度让学生体会双语教学“重点在读懂、其次在会写,然后是能听懂和能说”的含义。

5)对于课堂教学效果的考察采用按照学习内容分段考核,并以英文形式呈现。例如,逐步聚合及其原理和聚酯、聚酰胺放在一起考核;自由基聚合物及其原理和实施方法一起考核;工程塑料、天然产物、环境污染和降解与稳定化放在一起考核等。这样的做法,让授课内容的排列更加紧凑,也让学生更好的把握知识点的相关性。

6)强调背景预备知识积累,强化双语教学对其他相关化学课程的关联性,培养学生专业英语综合素养,以期对学生阅读英文文献、其他相关英文课程教科书有所裨益。上述的教学思想和教学新方法的采用虽然在一定程度上大幅度增加了教师备课、授课工作量,但是从全局的角度看,能通过高分子化学单独一门功课的教授,培养学生对专业英语的掌握,甚至到一定时间,可以接受全英文教学。在实施两年后,我们大体有以下一些感受。1)教与学双方的主动性都被调动起来,让教学过程变得更丰富;教师自编教学讲义,必然会更加熟悉,更加明白其意义,在讲授过程中,看到自己的成果被学生接受,会更加有热情。2)国际会议现场交流,前言文献和研究内容引入课堂等显著增加了学生对英文感性认识,增加其学习热情,更有利于双语教学的实施。3)全局教学、富有线索和逻辑的分段教学、合理的考核内容安排让学生能更好的认识到自己学习的不足,避免学生到了期末才开始突击学习的压力和无奈,把问题发现在平时。通过阶段考核,让教师能合理的调节讲授的节奏。4)课外文献调研和互评报告能提供学生自主学习的灵活空间,让学生能主动的进行自我培养,有利于独立学习能力的提高。总之,在过去几年的高分子化学双语教学中,我们通过合理的教学改革措施的使用,提高教学质量和教学效果,为将来这些接受良好英语授课培养的学生进入科研岗位,从事研究生学习打下良好的基础。当然,这些方法也有继续改进的空间,我们也将继续进行深入研究与探索,总结经验,探索培养具有创新意识和创造能力的高分子科学人才的新思路和新方法。

【参考文献】

[1]董建华.高分子通报[Z].2005(1),1.

[2]许一婷,戴李宗.关于《高分子化学》课程教学的几点思考[J].广东化工,2008(8):165-167.

[3]李丽.多媒体在高分子教学中的应用[J].高分子通报,2006(2):64-69.

[4]刘国勤,黄芳,刘天娥.《高分子材料》课程改革探讨[J].河南科技,2008(2):6-26.

[5]王家喜.高分子化学教学改革初探[J].化学试剂,2009(4):307-309.

[6]宗惠娟,潘才元,徐文英.“高分子化学”教学中的几点体会[J].高分子通报,1990(1):51-52.

[7]邹汉涛,刘晓洪,黄年华,等.《高分子化学》教学方法的探讨[J].武汉科技学院学报,2009(3):58~60.

[8]李丽.多媒体在高分子教学中的应用[J].高分子通报,2006(02).

[9]高琼芝,王正辉.《高分子化学》双语教学的实践与探索[J].广东化工,2004(08).

篇7

关键词:多媒体;高分子化学;课堂教学

中图分类号:G642 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2013)36-155-01

高分子化学是化学、化工、材料及相关专业的一门重要的基础课,学习效果的好坏直接影响到学生实际能力的培养,随着高分子科学与其他学科的交叉渗透,高分子专业教育体系正朝着培养整体素质高、有较强的创新能力,能适应科学技术发展需要高分子专业人才的方向发展,本文通过对高分子化学课堂教学中使用多媒体的实践体会,探讨多媒体在高分子化学的课堂有效的使用方法。

一、多媒体在教学中的优势

1、信息量大,可以有效的提高教学质量

教学的任务是给学生传授丰富的知识,但传统的教学方法教学的速度慢,范围比较狭窄,课堂的信息量较少,然而使用多媒体教学可以有效的增加课堂的信息量,通过使用多媒体来充实课堂的内容,强化教学效果,丰富感知材料,使学生感受到传统教育无法实现的东西。大大提高了学生在有限的课堂时间内所接触到的知识的数量。通过多媒体教学制作高质量的课件,可以激发学生的求知欲,提高教学效果。

2、生动性好,有助于学生提高学习兴趣

多媒体技术通过对声音、图像、视频的综合处理,创造了一个图文并茂,生动逼真的教学环境,形成生动活泼的学习氛围,从而能使复杂的问题简单化,静态图像动态化跟踪演示过程,激发学生的学习兴趣,真正的改变传统的教学模式,所以适合复杂、抽象的教学内容,使学生直观的了解教师所传授的知识,激发学生的学习兴趣和求知欲。

3、共享性好,有助于合理利用教学资源

在传统的教学中,好的教学方案,由于传播和表达不变,教师间缺乏交流,在某种程度上造成了知识和经验的浪费。而多媒体教学可以长久的保存课件并通过互联网进行传播,便于老师和学生间的互相交流,实现了多媒体信息的应用和共享,改变了传统教育中资源利用率低的问题。采用多媒体教学可以改变学生的思维受时间和空间的局限,丰富了学生的知识,培养了学生的自学能力,提高教学资源的利用率。

二、多媒体在高分子化学教学中的应用

高分子化学是高分子材料专业必修的基础课,高分子化学的重点是聚合反应。同时涉及聚合物的应用、反应等方面。课堂中理论推理比较严谨,学生要掌握好理论并应用在生产实际中,这要求教师有一个合理有效的教学方法,才能让学生顺利掌握好这门课程。

1、展示实物的图片,让学生认识各种化学聚合物质

对刚接触高分子化学的这门课的学生来说,这些物质的名称对学生来说仅仅是一个符号,应用多媒体教学可以将实物介绍给学生,帮助学生记忆化合物名称和作用,可以达到事半功倍的效果。

2、利用化学软件搭建化学实验

近几年高校不断的扩招使教育经费投入不足,如果在网络中搭建实验平台,建立学生互动平台模拟实验,可以节省教学资源和场地,运用相关的软件可以让学生自己动手参与实验,学生在实际的操作中就可以掌握相关的知识,有效的提高了课堂效率。

3、模拟聚合物生产流程

高分子材料专业毕业的学生,以后多在研究部门工作。教师理论授课中要理论和实际结合,将高分子化学的理论和工业的实际生产联系起来,指导实际生产,为实际生产提供参数,如温度,催化剂用量等。对于一些复杂的生产工艺过程可以利用多媒体制作课件帮助学生理解,为以后的工作打下坚实的基础。

三、多媒体和其他教学手段并用,提高教学质量

1、选择合适的教学内容,制作课件

教学是一个个性化的过程,不同的教师有不同的思路和教学方法。可以借鉴别人的教学资料,却不能依赖于别人,学生的层次不同,对知识的接受能力不同,应该根据学生的不同需求,运用不同的教学方法,研发不同的教学课件。对学生进行因材施教。尤其要注意是要注重理论联系实际,让知识学有所用。

2、用传统的教学方法结合多媒体进行教学

运用多媒体教学是传统教学方法不可比拟的,它不但可以使教学变得生动有趣,而且还可以增加学生的学习热情,但先进的教学手段不一定产生良好的教学效果,如果能将传统的教学方法和多媒体教学联合在一起,才能让学生学得更快记得更牢。

四、合理有效利用多媒体

近几年来多媒体已经在教学中得到了广泛的应用,高分子化学理论性强,学生理解起来比较困难,教师在课堂中运用多媒体可以使抽象的问题具体化,有效的增加学生学习的兴趣和感性认识。但是在多媒体的教学中也存在一些问题。

1、讲课的节奏快,教师忙于讲解缺少和学生的沟通少,在学生没有充分预习的情况下很难跟上老师的教学思维,教学的效果比较差。

2、幻灯片内容设计不当,文字过多,重点不突出,学生不知道学习的重点是什么,不便于学生的记忆,因此教师只有合理运用多媒体并辅以传统的教学方法才能使学生对知识的接受变得容易。

五、总结

不断完善教学方法,是高分子化学课堂改革的内容之一,作为专业教师我们将深入研究,总结经验,使高分子化学的教育符合社会发展的需要,培养出高分子材料的专业技术人才。

参考文献:

篇8

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

(1)开设设计型实验。科研渗透和促进教学能够拓展实验教学的深度和广度。设计型实验能调动和发挥学生的主观能动性。设计性实验是启发性最明显的教学手段,也是实验教学的以后做最主要发展方向。学生需要根据老师给定实验项目,自己查阅资料并老师讨论设计实验方案,在老师的指导下完成的实验教学,如在实验三的醋酸乙烯酯的乳液聚合,我们可以要求学生先查询相关资料,主动设计实验配方,在后期做实验时学生可以选择不同的乳化剂和引发剂用量等,聚合条件也可以是改变,最后综合所有变量探讨聚合结果。(2)从验证型到探索型。目前的高分子化学实验项目以验证型实验为主,验证型实验可以帮助学生形成化学概念、理解和巩固化学知识。但是验证性实验将实验本身处于一种从属的地位,缺乏系统性、探索性和实用性。因此,需要将部分验证性实验改为探索性实验,这样学生的研究兴趣将会大大激发,学生的科研能力也会慢慢培养起来。从培养学生创新能力的角度来看,探索型实验具有显著的优越性。(3)增加高分子化学实验的趣味性和创意性。大部分学生都认为一般化学实验都是比较枯燥乏味,对于做实验总是提不起兴趣。特别是高分子化学实验,化学反应时间长,化学反应过程变化缓慢或者不明显,因此学生倦怠于实验过程。这方面,我们在实验教学中也试图改进,在实验之前告诉学生让他们带上自己在室外采回一些小标本或准备好自己的小画片/照片等。在合成聚甲基丙烯酸甲酯的实验过程中将准备好的小标本或小画(照)片放到模具中,可以制作得到一个美丽画框。这样有艺术的化学实验使学生的兴趣被大大地调动起来。

篇9

关键词:高分子化学;教学改革;教学质量

中图分类号:G642.0?摇 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)03-0032-03

高分子化学是高分子专业和材料专业的理科及工科学生的必修课,也是其他化学、化工专业学生的选修课之一,是高分子科学及材料科学的基础,在化学相关专业培养体系中占据相当重要的地位。所以,很多院校既在本科阶段开设本课程,又在研究生阶段开设相应的必修和选修课程[2]。高分子化学的主要讲授内容[1]为各种聚合方法的反应机理及其对聚合物结构的影响,以及聚合物的化学改性方法。课程的目的在于使学生能够通过高分子化学基础知识的学习,指导科研和生产实践活动。但是由于相对材料领域的其他学科来说,高分子化学还是一门比较年青的科学,许多理论还不太成熟,而且新材料和新的合成方法不断涌现,致使许多学生感觉无所适从,反映该课程涉及的内容太多且难于掌握,在一定程度上影响了学习的兴趣和掌握程度。为了提高学生学习的兴趣及知识的掌握程度,本人就教学中存在的一些问题进行了思考并且提出了一些个人的解决意见。下面分别从教学内容、教学方式、教学对象以及教学实验拓展创新几个方面分别阐述。

一、关于教学方式

以往的高分子化学课程多是采用讲授法[3],这种方法的优点是教师容易控制教学进程,能够使学生在较短时间内系统地掌握科学知识。但是,如果运用不得当,就会出现教师在讲台上激情澎湃,而学生却听得云里雾里的状况,很可能由于听不懂而失去兴趣。所以我们根据授课对象的不同,改变不同的授课方式,通过调整教学方式,使难懂的知识变得易于接受,增加学生的学习兴趣。比如在讲授法的同时适当地加入了讨论教学法、互动教学法等。其中讨论法教学特别适用于对研究生的教学,让学生以小组为单位,围绕最新的高分子前沿知识,查阅相关资料,并布置课后作业,让学生查找与某一知识点相关的前沿科研成果(如RAFT法在材料制备中的应用),做成幻灯片,然后在课上以主题讲座的形式向全体同学汇报、讲解,并回答其他同学的问题。通过主动讲解的方式,把被动思维转化成主动思维。这样既调动了大家的积极性,同时又丰富了大家的知识,使学生在深刻地掌握高分子学科的相关知识的同时,又锻炼了研究生查阅文献和学术报告的能力。互动教学法中,我们会让学生提出一些自己感兴趣的高分子相关问题,然后在课堂讲授中予以回答。比如缓释药剂的释放原理是什么、塑化剂为什么会到饮料中去、饮料瓶是如何成产的等等。学生提出的往往是生活中遇到的实际问题,将这样的问题放到课堂,可以提高学习兴趣,活跃课堂气氛,加深学生对知识的理解。

二、关于教学内容

高分子化学是一门化学类的专业课程,它不仅需要有机化学、物理化学等基础化学专业背景知识,而且内容丰富、知识点众多,理论体系严谨,实践性强。在教学过程中存在知识点众多、反应方程式复杂、反应机理抽象深奥等特点,相对较难理解记忆。尤其是作为选修课的时候,许多同学由于相关的化学背景知识掌握得不扎实,导致难以理解,甚至不理解,造成学习障碍,从而影响学习的兴趣。因此,如何把复杂的机理,例如配位聚合、开环聚合等,通过通俗易懂的方式将知识点深入浅出地传达给学生,是教学改革的关键问题。在实际教学过程中,我们将高分子化学中的反应过程、反应机理、聚合物立体构型等抽象难懂的教学内容,以立体或动画的形式表述出来,实现了聚合反应的“可视化”[4]。以丙烯的配位聚合为例,我们以三维动画的形式来表述,分子式是三维立体的,反应机理是动画的形式一步一步进行的,生动地向学生讲述了从配位到过渡态再到反应终态的过程,最后还用ChemOffice等专业化学软件绘出彩色立体并可以旋转的聚丙烯旋光异构的结构,直观形象地描绘出难以想象的三维立体结构。大量三维立体图、动画、视频等多媒体的综合运用,将高分子化学知识形象逼真地显示在荧屏上,从而多方位刺激学生的感官,达到“刺激-反应-强化”式现代教学方式[5]。这种方式有利于调动学生的学习积极性和提高学习兴趣,加深对知识点的理解,优化教学过程,提高教学质量,提高学生形象思维能力和课堂效率,实现最佳的学习效果。我们还将高分子教学与网络教学相结合,提供给学生相应的文献检索数据库(如CNKI、ISI等)和高分子领域主流杂志(如Macromolecules、Progress in Polymer Science、Polymer、高分子学报等),使学生可以在课堂以外有针对性地选择自己感兴趣的内容,进行深入的学习。尤其对于研究生教学,要强调高分子科学中前沿科学的讲解,注重结合科研的最新成果。高分子科学本身就是一门年轻的学科,随着时代的不断进步,其内容也在不断地发展与完善。如自由基活性聚合机理的提出、配位聚合机理的完善、树枝状聚合物的成功合成、活性可控乳液聚合方法、‘click化学’的出现,极大地丰富了高分子化学的内容。它们不同于经典的高分子化学反应,但又是当今研究的热点。这些新技术的机理往往还不太成熟,很难在近期内系统写入教科书中。所以我们在讲解高分子化学的课程中,要在深化基础知识的前提上,将前沿的科研成果作为实例,融合到教学过程中,从而丰富和活化教学内容,使教学内容始终跟上时代的步伐。总的来讲,学生更爱听一些高分子化学在实际应用方面的知识,所以在讲课中,作者还把自己以前的研究内容,如聚合物纳米微球的聚合方法、聚合物互穿网络、铬系非均相催化乙烯的配位聚合等与所讲知识结合起来,丰富了教学的内容,收到了比较理想的效果。

三、关于教学对象

高分子化学这门课程既对本科生又对研究生开设,但是学习的侧重点会有所不同,所以应采用不同的教学方式,选择不同的教学内容。对于本科教学,我们要抓住基础知识的讲解。初窥门径的学习,最重要的是要有直观的认识,要将知识点尽量讲得生动、具体;注重基础理论部分,同时也要注重开放性思维的培养。对于研究生教学,则应当关注更深层次的理论研究,并将其与所研究课题的内容联系起来,把所学的知识活学活用,理论落实到实际当中去。在正式讲课前,可以让学生对自己的研究方向、研究内容做一个简短的介绍,了解学生研究课题与高分子相关之处,这样在授课中,对于学生的研究课题有益的地方重点讲解,做到有的放矢。比如乳液聚合的讲解。对于本科生,基础地从乳化剂、聚合机理和动力学进行讲解,突出强调了成核机理、聚合场所和乳液聚合的三个阶段这些基础知识点,并以最为常用的醋酸乙烯酯乳液聚合为例(同时还进行了分组实验),与本体自由基聚合进行对比,让学生形象地认识到乳液聚合的特点,特别是乳液聚合可以同时提高聚合速率和聚合度。而对于研究生,有些学生已经在本科阶段学习过该课程,而且学生的接受能力也较本科生好,可以在帮学生梳理上述基础知识后,结合乳液聚合的新进展进行讲解。我们为学生介绍了可控活性乳液聚合,即将可控活性自由基聚合和乳液聚合结合起来,如RAFT乳液聚合、RATRP乳液聚合等;还介绍了以不同材料作为种子,进行的种子乳液聚合制备多种复合材料的方法。

四、关于教学实验拓展创新

高分子化学是高分子科学的基础,是一门以实验为基础的自然科学,但是它的理论部分略显枯燥,让人觉得难以理解,如何把理论与实验相结合,相得益彰,这是我们努力的重点方向。实验部分不仅可以验证聚合理论,理论的学习最终也是要为实验服务。合理引导与启发,更能为学生学习后继高分子课程奠定必要的认识基础。为此,我们在绪论、逐步聚合和连锁聚合等部分的讲述过程中穿插开设了相应的实验。在课程伊始的绪论部分,我们将PE、PP、尼龙6等聚合物工业原料颗粒带进课堂,让学生对聚合物有一个直观的认识,并分别以果冻和淀粉这两种的食物为例,来区别交联和线性聚合物。在逐步聚合部分,让学生分组进行了酚醛树脂的制备实验。以先对简短而又典型的聚合实验,展示缩聚反应的过程,并让不同组,加入不同的苯酚和甲醛配比,来说明凝胶点问题。在连锁聚合讲述过程中,我们插入了醋酸乙烯酯的乳液聚合,结合乳液聚合特点的讲述,使学生在实践中学习,显得更有效率,印象更加深刻。

我们要不断改进教学方法和教学内容,调动学生的积极性,力求学生能掌握知识要点,让学生学得明白,学得透彻。使学生在学习高分子化学课程后,能够融会贯通,指导生产实践和科研创新。

参考文献:

[1]潘祖仁.高分子化学[M].第4版.北京:化学工业出版社,2011.

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关键词:科学发展观;高分子化学;结合创新

中图分类号:G642 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2013)36-116-01

在新课改不断深化的大背景下,教育工作者在不断的摸索不断的寻找着更好的教育学生的方式,希望借此来提高学生的成绩。强灌硬输很明显不是最好的方法,那么以引导为主,激发学生自主学习,自主探究的教学方式就随之而来,加之以理论与实践的结合。就是我们今天要探究的这种将科学发展观与高分子化学教学结合在一起的化学教育的初步改革。我们要做到将可持续发展观与课堂还有高分子化学有机的拆分再结合在一起,成功完成这一改革初探。

一、何为科学发展观以及如何应用在教学中

由中央在2003年7月28日的讲话中提出‘坚持以人为本,树立全面协调可持续的发展观,促进社会经济和人的全面发展’。概括起来就是四点:

1、以人为本的发展观

2、全面发展观

3、协调发展观

4、可持续发展观

如何将这四点有机的结合在高分子化学的教学中是重中之重。首先坚持以人为本的发展观,做到因材施教,以学生为基础采取多元化,多种样式的教学模式。从不同学生的心理角度出发找到可以激起他们学习兴趣的突破口,以这个突破口为起点做出针对每名学生让他们可以学的懂学的明白的教学方案。

其次坚持全面发展。在高分子化学这个领域有很多问题其实还没有一个全世界统一的口径,统一的看法。相对应的高分子化学本身也是个涵盖知识面很广的一个学科。每名学生在学科方面都会有自己的长处或者是自己的短板。对于自己喜欢和自己学的会的领域就会越来越喜欢,越来越爱学。而对于自己在高分子化学这一领域的短板的内容就会逐渐的从学不会,到不爱学,再到最后的放弃。而结合科学发展观我们要做的就是让每个学生对高分子化学这一学科的每一个小知识领域都产生都兴趣,做到不放弃任何一个地方。最后成为一个高分子化学的高手。再就是协调发展观,劳逸结合,丰富多彩的课堂才会激起学生的学期兴趣,而兴趣反而是最好的老师。而最后的可持续发展观对应了前面三点,在前面三点都做到了以后可以成功的激起学生的学习兴趣,对未知的主动求知的欲望,这些不会随着时间的改变而消散,只会随着时间的推移而因为越学越明白产生对高分子化学的无限热爱,良性循环就此展开。

二、在课堂上的具体应用

1、温故而知新可以为师矣

孔圣人的这句话很好的诠释了复习这一环节在学习生活中的重要性。那么是给学生留任务在课后复习呢还是课堂上给出一部分时间复习呢?前者对于当代的学生来说显得略微的有些不现实,至少在一部分学生的身上这是根本不可能出现的事情。那么就要着重是后者身上下功夫。可以在刚上课的时候抽出几分钟的时间,把上一节课的知识点与本节课要讲的知识点结合在一起向学生提问。这样有了新知识的加入既不会让学过的知识点略显枯燥同时也在无意识中将要学习的新东西在学生的心里打下了问号。对于未知的东西谁都是有一颗好奇心的,学生带着这一份好奇心去参加这一节课,必然就不会放过任何的一个讲课细节,因为他们要‘解密’!这样就可以使课堂变得生动而又有效率。

2、针对每名学生做出一份教学的计划

每个学生都会有自己擅长的在高分子化学中的领域,而作为教育工作者要做的就是将整个高分子化学划分为几个领域,找出每名学生所最擅长的领域,在每节课给他的任务中略微的掺杂一些别的领域的知识点。以此逐步渗透,将学生在以前并不擅长的知识领域渗透到他擅长的领域中,逐渐的就可以做到掌握高分子化学的全部领域。

3、授之以鱼不如授之以渔

要激起学生的学习激情与探知兴趣,让现代教育中普遍存在的被动教授知识变为主动的求索知识。而有了这样的一个态度就可以在以后的学习生活中做到可持续发展,在学生正确的找到了一种可以成功完成一科目学到十分优秀的方法后,以后是不会轻易放弃与遗忘这种方式的。主动勾起学生求知的欲望。关于高分子化学的教学过程中学生提出的问题不要给他做最全面的解答。只要给出一部分的答案另一部分或者说是具体细致的答案让学生自己去寻找,自己慢慢寻找到的过程会让学生自己知道怎么去寻找知识,这是很关键的一点。

三、结束语

如何将科学发展观与高分子化学有机的结合是新兴教学方式中很有意义的一种。结合科学发展观中的四个关键点坚持以人为本,全面发展,协调发展,可持续发展。当教育工作者与学生都能找准自己的角色融入到这四点中的时候,那么课堂将会变的很活跃,学生的思维也会对应发散,有自主的求知意识,并且会潜移默化的影响以后的学习和生活中去。

参考文献:

[1] 张 镭.高分子化学教学的改革与探索[J].高分子材料科学与工程,2002(03)

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一、教学内容

据大多数学生反映《高分子化学》这门课程很难学习,因为这门课内容较多且比较分散,而且涉及的聚合反应类型之间关联程度不大,因此对课程重点和系统性不容易把握住。教师授课时要运用一定的技巧,如对于比较难的问题要讲透彻,不能让学生处于懵懂状态;而对于阳离子聚合、配位聚合、聚合物的化学反应等可为学生做较简单介绍,将节省下来的时间为学生讲解难点和重点;而为了使学生更好地掌握本门课程的精髓,教师授课时要避免将教材内容“填鸭式”灌输给学生,应有针对性、侧重地讲解,少讲精讲,主要讲解以下内容:

1.高分子的概述。

对于一门课程的学习首先要了解此课程的基本概念,在《高分子化学》这门课程开始进入正式内容教授前,向学生介绍高分子的概述是很必要的事。为了让学生更好地了解自己即将学习的课程,需要介绍高分子的基本概念、高分子的发展历史、高分子的现状及分类和代表产品,通过介绍使学生对高分子有详细认知,并调动他们学习高分子的热情,积极认真地探索和学习相关知识,为以后投身于高分子行业打下牢固的基础。

2.聚合反应。

《高分子化学》这门课程涉及的聚合反应众多,如自由基聚合、阴离子聚合、阳离子聚合等,而对于这些聚合反应的教授可按照以下三步来。

首先,需要对各种聚合方法的基本概念和聚合机理进行详细介绍,使学生对各种聚合反应有个大致了解,聚合机理要重点讲解及掌握,如自由基聚合为用自由基引发,使链增长(链生长)自由基不断增长的聚合反应。

其次,对各个聚合反应中涉及的基元反应进行讲解及特点概括,如自由基聚合的基元反应的特点是:慢引发、快增长、速终止、可转移。这些特点的概括使学生对各个聚合反应更好地记忆。

最后,介绍各个聚合反应具有的微观动力学方程,以自由基聚合为例[2]。

每个聚合反应均按照这三步讲授,使学生学起来条理明晰,不至于晕头转向。

二、教学方法

学生对课程的掌握程度与自己的学习态度有关,与老师的教学方法也有关。下面介绍一些教学方法及教学方面的建议:

1.多媒体和板书结合教学。

近年来多媒体教学已成为教学的一种重要方式,为教学带来了很大方便,如生动展示各种反应模型,特别是一些三维立体模型[3]。然而据统计,大部分学生不喜欢多媒体教学,以为老师使用制作好的PPT进行讲解时,节奏很快,对那些没有提前预习的学生来说,很难跟上老师的节奏。另一方面多媒体教学使老师与学生间缺乏交流,从而教学质量下降。最后PPT设计不合理,照搬课本上的文字,缺乏趣味。因此老师在授课过程中应该进行适量的板书教学,如讲授聚合机理时,利用板书教学,能清楚地描绘出反应过程、电子转移过程、化学键的破坏及产生过程,学生比较容易接受。

2.突出重点。

如上所述,教师授课时要有针对性、侧重点讲解,少讲精讲,这样不但学生的学习压力降低,而且老师可以利用节省下来的时间为学生介绍一些相关课外知识,开阔其眼界。

3.理论联系实际,知识与实践统一。

为了使学生更好地掌握这门课程,老师授课的同时应该开设相应实验课,将理论在实践中运用,并且在实践中更好地掌握理论。我校在确立高分子化学作为高分子材料专业主干课程的同时配套了高分子化学实验、高分子生产实习及高分子科学实践等教学环节。

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关键词:涂料学;高分子专业;教学改革;涂料实验

近年来,随着我国对创新型人才培养问题的日益重视,大力加强素质教学,培养和激发学生的创造力的同时,进一步巩固学生的基础知识就显得尤为重要[1]。在我国,无论是在综合性院校、理工科院校,还是职业技术院校,大都开设了高分子的本科专业,包括:高分子化学与物理专业、高分子材料专业以及高分子加工专业等。在课程设置方面,基本都开设了高分子化学、高分子物理和高分子分析方法等基础课程以及高分子专业基础实验。然而我们在教学实践中发现,学生很难将之前开设的基础课程中的知识融会贯通,对生活实例不能做出相应合理的解释。高分子作为一个实用性很强的专业,各门专业课之间有着密切的联系:利用高分子化学知识合成出不同结构的高分子材料,高分子材料的结构将直接影响其性能,在对材料进行加工时又需要运用高分子物理和流变学等知识[2]。如果学生们不能将专业基础知识活学活用、融会贯通,那么他们将很难应对高分子专业相关工作中的实际问题。因此,我们尝试针对高分子专业的培养方案,在开设高分子化学、高分子物理、高分子成型加工以及高分子结构分析方法这些专业课程的基础上,新增了一门《涂料学》课程,安排在第7学期进行,计划学时为32学时。力求通过本课程的学习,巩固之前学到的专业知识并将其融会贯通,同时拓宽学生的知识面,提高其实践能力。为了达到教学目标,培养出基础扎实、有创新思维、创新能力的高素质人才,《涂料学》课程的本科教学内容和教学方法的设计就是必须考虑的首要问题。为此,笔者结合从事涂料课程教学与科研的经验,参考接收本科生进行涂料实习单位的反馈意见,同时结合《涂料学》课程自身特点,做了一些初步的探讨。

一、《涂料学》课程的特点和意义

高分子的主要应用领域集中在涂料、塑料、粘合剂和助剂四方面。进入21世纪以来,我国涂料行业发展迅速,对涂料行业科研技术人才的需求量大大增加[3]。为此,在国内一部分高校中的高分子相关专业开设了涂料相关课程。《涂料学》课程是建立在高分子化学、有机化学、无机化学、胶体化学、表面化学与表面物理、流变学、材料力学、光学和颜色学科基础上的一门综合性学科,但又不是这些学科的简单加和而有其自身理论。对于高分子专业的学生而言,如何能将其学到的无机化学、有机化学、物理化学、高分子化学、高分子物理等基础知识贯穿统一起来,《涂料学》无疑是一个不二选择。开设涂料课程,一方面使今后从事涂料行业的学生进入工作岗位后,尽快成为行业技术骨干;另一方面对于今后从事非涂料领域的高分子学生而言,课程的学习过程也是对之前学到的化学和材料学基础知识巩固、加强和提高的过程。

二、《涂料学》教学的主要内容

涂料学课程的内容多,课时少,教师难以在短时间内将涂料行业所需的内容讲深、讲透。在课程教学的过程中,教师应该坚持理论结合实际的教学方针,对知识结构优化调整,做到简单而不浅显,深奥而不枯燥。在教学内容上,要注重两方面的统一:一方面注意《涂料学》课程章节间的联系和统一,这门课程涉及到涂料概述、颜料、溶剂、树脂等内容,各部分内容既相对独立,又相互联系;另一方面,要把握《涂料学》课程与无机化学、有机化学、物理化学、高分子化学、高分子物理等基础知识贯穿统一。教师在教学中应该重点介绍以下内容。

1.涂料的基本知识。这部分内容主要介绍涂料概念、组成、类别、功能以及发展概况。结合日常生活所接触的涂料,使学生掌握涂料的基本概念、分类和作用。让学生们了解到,现代涂料学的发展是以化学,特别是高分子科学为基础,结合界面科学和流变学发展起来的。了解涂料的发展背景和面临的挑战,懂得涂料的发展趋势。通过对目前报道较新的,具有特殊功能的涂料的介绍来激发学生对涂料的兴趣,并为以后进行涂料的科学研究开好头。

2.颜料相关理论。颜料和填料是涂料生产不可缺少的成分之一。其作用不仅是色彩和装饰性,更重要的是改善涂料的物理化学性能,提高涂层的机械强度、附着力、防腐性能、耐光性和耐候性。让学生了解遮盖力、着色力和吸油值等基本概念。在授课过程中,这部分知识与物理化学中的双电层理论联系紧密,可以对以前的基础知识巩固提高。关于颜料的分散是教学的重点。

3.溶剂知识。溶剂是不包括无溶剂涂料在内的,各种液态涂料中所含有的,为使得液态涂料完成施工过程的必要的一类物质。原则上不构成涂膜,也不存留在涂膜中。在授课过程中,这部分知识与有机化学和高分子物理中的极性、溶解力、粘度等相关知识联系紧密,可以对以前的基础知识巩固提高。在教学中,使学生掌握根据溶剂理论选用溶剂和改善涂料性能,了解有机溶剂对环境的危害,开发绿色水性涂料和高固体份涂料是涂料行业的趋势。

4.树脂知识。成膜物质是组成涂料的基础,它具有粘结涂料中其他组分形成涂膜的功能,对涂料和涂膜的性能起到决定性的作用。例如,在丙烯酸树脂章节中的内容与高分子化学基础课中自由基聚合和聚合方法的相关知识密切联系。不饱和聚酯树脂、醇酸树脂和聚氨酯章节中内容与高分子化学基础课中的缩聚和逐步聚合相关内容联系紧密。因此,授课的过程也是对以前的知识复习,深入体会和提高的过程,将这些基本知识与涂料制备技术相互渗透,相得益彰,这也正是开设《涂料学》课程的特色。

三、教学方法

1.教学与生活、生产相结合,注重理论联系实际。涂料是一门理论性和应用性都很强的交叉学科。理论知识比较晦涩,但大多数基本理论知识都已经在本科基础课教学阶段涉及,在涂料课程中只是有针对性的学习,必须与实际结合才能使学得的知识深化和牢固,也才能引起学生的兴趣。在教学的初期阶段,为了使得学生尽快入门,熟悉涂料学,就要将日常生活、生产与涂料结合,介绍生活和生产中涂料的应用,提高学生从心理上对课程的接受程度。众所周知,涂料学的特点是“入门易、学懂难”。为了提高教学效率,改善教学效果,必须要注重理论联系实际。这种联系实际上是基础知识与涂料学的联系;涂料学与实际应用的联系。把涂料学作为有机化学、高分子化学、高分子物理等基础知识实践的对象,会使学生对所学过的基础知识巩固提高,为今后打下坚实的理论基础。在涂料学理论实践过程中,学生可以去涂料生产厂和研究院所参观学习。学习涂料生产方法和检测方法,了解生产设备和检测仪器设备。学生往往很有兴致,注意力高度集中,因此将理论知识寓于合适的实际背景中进行讲授效果明显。

2.开设涂料实验。在高分子化学实验的基础上,开设涂料实验课程[4]。高分子化学实验中,一般开设甲基丙烯酸甲酯(或苯乙烯)的乳液聚合、聚酯合成实验等,可以在这些实验的基础上,进一步开设丙烯酸乳液合成、低分子量聚酯合成以及低分子量聚酯与异氰酸酯固化等,并且可以进一步开设乳胶漆的制造、涂料性能检测等系列实验,让学生自己合成树脂,自己配制涂料,自己对涂料和涂层进行检测。通过实验,不但将课堂所学到的理论知识通过实验巩固提高,而且训练学生进行涂料生产和科学研究的方法,培养学生的动手能力,分析和解决问题的能力。

四、结语

总之,笔者对在高分子专业本科教学中开设《涂料学》课程的必要性、优化教学内容、改进教学方法进行了初探,提出开设《涂料学》课程的必要性:一方面,对于处于专业知识学习的学生而言,通过本课程的学习,加强他们对高分子专业基础知识的巩固,为今后从事高分子相关专业的工作打好坚实的理论基础;另一方面,针对今后从事涂料行业的学生,涂料行业快速发展,科技含量越来越高,涂料学课程的开设正好可以满足涂料行业对大批高层次科研技术人员的需求。

参考文献:

[1]徐光宪.我对素质教育的认识[J].大学化学,2004,19(3):1-8.

[2]陈立贵,袁新强,李雷权,等.构建符合学校定位的高分子专业人才培养方案的研究[J].科技资讯,2009,(22),161-162.

[3]涂料工艺编委会.涂料工艺[M].北京:化学工业出版社,1997.

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关键词 现代高分子科学 创新意识 教学改革

中图分类号:TQ311 文献标识码:A

随着科学技术的不断进步,越来越多的领域中都采用高分子材料来取代原来的金属和无机非金属材料,使得高分子材料在工业、军事及人们的衣食住行等领域都受到了广泛的应用。而高分子材料的制备及加工成型离不开高分子科学的基本原理和方法,因此,高分子科学成为目前化学领域最热门的学科方向之一。高分子科学作为一门将化学、材料结合在一起的交叉学科,渗透到各个学科和行业。随着高性能高分子材料的不断开发,高分子材料在各种不同领域的应用也越来越广泛,生产企业及社会对高分子学科方向的高素质复合型人才的需求也越来越大。《现代高分子科学》是我校化学专业硕士研究生的一门重要的专业学位必修课程,是一门将《高分子化学》与《高分子物理》的基本原理和方法结合在一起的综合性高分子课程,主要内容包括高分子合成的基本理论和方法、聚合反应机理以及高分子材料加工的基本原理及应用等,其中以高分子化学的讲授为主。课程内容多、理论性强、抽象概念和数学推导繁多,且仍处于不断丰富和发展中,致使理论教学面临严峻挑战。

近年来,科技的发展促使新型的高性能高分子材料不断出现,产品更新换代速率加快,要求从事高分子学科的技术人员具备更强的综合能力及较高的创新性思想。因此在本课程的理论教学中,继续采用传统的高分子科学教学体系,很难适应现代社会发展对复合型、创新性人才培养的要求。在这种形势下,必须对高分子科学的教学内容进行改革,加强对学生创新能力以及分析和解决实际问题能力的培养,才能适应社会发展对人才培养的需要,达到培养高素质创新型人才的目的。本文介绍了我校在《现代高分子科学》教学内容和教学方法等方面的具体改革措施,根据我校化学专业的特点确定教学内容,并结合高分子学科领域最新科研进展及工业生产实际讲授高分子的基本合成方法、反应机理及加工成型的基本原理和应用,其目的是使学生牢固掌握并灵活运用高分子科学的基本原理和方法,为在高分子材料相关领域从事研发和解决实际工程问题奠定坚实的基础。

1根据专业特点,合理安排教学内容

现代高分子科学的主要内容涵盖了高分子化学以及高分子物理的重要知识点,包括高分子的合成方法、反应机理、聚合物的结晶及力学性能等。概念多,公式多,反应机理及动力学模型多,内容抽象,再加上课堂教学总学时偏少,要将所有重要知识点讲清讲透的难度非常大。因此,在教学过程中如何根据本校化学专业的特点合理安排课程内容成为本课程教学改革要解决的首要问题。对于课程的重点、难点及成熟理论可适当详细讲解,而对于聚合实施方法等相对容易的内容,则可以让学生自学,从而可以实现在有限的时间内把重点、难点内容讲深讲透的目的,增强教学效果。例如,在高分子化学的内容中,缩聚和自由基聚合是两大类聚合反应的代表,同时也是后续一些专业选修课程的理论基础,因此对其这两类聚合反应的机理及反应动力学可进行重点讲解。另外,也可重点介绍与我校化学专业精细化工研究方向关系密切的知识点,例如定向配位聚合、连锁聚合中的阴离子聚合等。

2实行互动式、形象化教学,提高学习兴趣

现代高分子科学是在有机化学的基础上紧密结合数学、物理等学科的一门理论性学科。同时,它也是一门实践性非常强的学科,其内容包括许多合成反应机理和反应动力学模型。在学习过程中,同学们普遍表示很难理解那些比较枯燥的推理过程。因此,在教学过程中如何提高同学们的学习兴趣,增强其求知欲,变被动学习为主动学习,是在课程教学过程中需要解决的重要问题之一。

“兴趣是学习最好的老师”。只有当学生带着浓厚的兴趣去学习,才会使“要我学”变为“我要学”,学生才会主动探索看上去比较枯燥理论的内在联系和思考所遇到的问题[4-5]。把枯燥的理论与丰富多彩的图片以及直观生动的动画或视频结合在一起,有利于激发学生的求知欲望和学习兴趣。例如,在讲解“绪论”部分时,首先让大家介绍一下平时的衣食住行中与高分子有关的物质,简单介绍其特点及对人类生活及国民经济的影响,并准备一些相关产品的图片,如汽车轮胎、碳酸饮料瓶、微波炉餐具等,让同学们对高分子及其应用有初步了解,激发同学们的学习兴趣。

另外,为了进一步提高课堂教学效果以及学生的学习效率,可以采用一些比较具体、形象的内容来代替平淡的文字描述。例如,可以采用成语典故“成也萧何,败也萧何”来介绍聚合实施方法,以本体聚合为基础,比较各种不同聚合实施方法的优缺点。本体聚合的最大问题是在反应后期体系粘度会快速增加,导致反应釜内的聚合热难以排出,从而出现自动加速效应,易引起爆聚等问题;而在溶液聚合中,通过添加一定量的溶剂来解决体系粘度大和聚合热难以排出的问题。但加入溶剂也会带来一些新的问题,例如由于反应物浓度降低而引起聚合速率下降、聚合效率降低,而且溶剂的回收也会造成生产成本的增加,那么这个溶剂就是所谓的“萧何”。引入类似的典故,可以将书本中某些枯燥乏味的反应机理等内容转变为能引起学生兴趣的内容,进一步加深学生对重点和难点内容的理解。

3结合学科最新进展,穿插介B高分子科学研究的热门领域

在课堂教学中,不仅要把书本上的知识传授给学生,还要让学生了解和掌握本学科的发展动向及趋势。因此,任课教师必须不断更新自己的知识,密切追踪本学科的世界前沿,掌握其最新发展动向,从而在课堂教学的过程中穿插介绍高分子科学领域的热门方向,激发学生进一步学习的热情。例如,在介绍定向配位聚合的相关内容时,可介绍由于定向聚合催化剂而获得诺贝尔化学奖的科学家齐格纳、纳塔发现定向聚合的过程。然后可进一步引深介绍由于发现导电高分子而于2000年获得诺贝尔化学奖的白川英树、黑格尔以及狄米德。并结合近年刚获得诺贝尔化学奖的超分子化学,介绍目前高分子领域发展的新方向,比如超分子与高分子的自组装、艺术性高分子等,让学生对本学科领域的前沿和热门领域有一个初步的了解,扩大学生的视野和知识面,提高其综合能力。

4结束语

在课堂教学改革中,对教学内容和教学方法的改革是其中最重要的手段之一。现代高分子科学课程作为我校化学专业研究生一门非常重要的必修学位课,其理论性非常强,包含许多非常抽象且难以理解的概念,因此,任课教师需要不断优化课堂教学内容,结合多种教学手段,从而提高课堂教学的生动性和交互性,将学生的被动学习变为主动学习,为真正培养高素质的复合型、创新型人才奠定坚实的基础。

基金项目:长沙理工大学研究生教研教改项目(编号:JG2015YB11,JG2014ZD04)。

作者简介:张跃飞(1974-),男,湖南邵东人,博士,教授,主要从事高分子科学相关课程的教学及高性能高分子材料的研究。

参考文献

[1] 张安强,刘海敏,王炼石.具有工科特色的《高分子化学》课程教学改革初探[J].高分子通报,2012,(12):91-94.

[2] 郝智,伍玉娇,罗筑,黄彩娟.高分子化学课程教学改革与实践初探[J].高分子通报,2012(5):116-118.

[3] 徐晓东.非高分子专业《高分子化学与物理》教学中的几点体会[J].高分子通报,2010(5):74-78.

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通过学科间的有效协同,可建设一系列综合性、创新性实验项目。综合性实验项目的开设,经常出现学时不够用的问题。为此,有的老师将综合性实验拆成多个单元进行,如合成单元、结构测定单元、性能测定单元和应用单元,这是完全可以的。如果能在有限的学时内,完成包括合成单元在内的两个以上的单元,那么也可以成功开设综合性实验。所以,将综合性实验项目控制在有限的学时内,也是开设综合实验时应该注意的问题。有机结合如何做好高分子材料的回收工作,也成为了高分子化学工作者要解决的问题。夏季里,学生们废弃矿泉水瓶大都是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的,如何做好“PET矿泉水瓶的回收利用呢?”带着这个问题,学生们查阅资料提出不同的解决方案。要从高分子化学的角度解决这一问题的话,最终确定了乙二醇降解法进行PET的回收。高分子化学实验与水处理技术协同创新环境工程专业自2004年起进行招生,水处理实验室运行已有7年,将合成的高分子材料用于水质处理。

2高分子材料合成

高分子材料合成时间较长,选择水处理实验时间相对较短的比较合适。开设了“聚苯胺的制备及其对Cr(Ⅵ)离子吸附性研究”,先是采用溶液法制备聚苯胺,再将其应用于含有Cr(Ⅵ)离子的水质处理中,通过单因素分析实验发现,pH值对Cr(Ⅵ)离子的吸附影响较大,在pH值为3时,聚苯胺对Cr(Ⅵ)离子的去除率最大。学生在成功合成高分子材料后,可以及时观察或检测到水处理后的效果,打破了学生原有的高分子材料只会造成环境污染的浅显认识,使学生正确地认识到高分子材料在环境保护、尤其在水处理方面的贡献。有机结合仅以材料化学专业为例,就先后建设了德州鸿雁塑胶有限公司等12个校内外实习基地。学生在实习过程中,接触到塑料挤出成型工艺和塑料注塑成型工艺,将其与有机玻璃的浇铸成型技术,放在一起讲解,将课堂内容延伸至课堂外。尤其是受实习内容的影响,增强学生自主学习的意识,提高了学生的学习兴趣。

3基于校企合作的教材建设

不断更新网站内容,尤其是增加拓展训练、材料性能与测试、可替换实验和研究性实验,建成了《高分子化学实验》省级精品课程网站。建成了《高分子化学实验》省级精品课程并不是最终目的,不能停滞不前。为此,不断更新教育理念,改进教学内容和教学方法,增加课程教学特色。目前,网站共引入实验项目46项,且所有实验项目均经过试做,完全可行。为学生的自主性学习提供了便利,也为设计性实验、综合性实验、研究性实验的开设提供了依据。

4结论与展望