高分子化學知識總結范文
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篇1
【關鍵詞】高分子化學;能力培養;實踐;實驗教學
《高分子化學實驗》是針對高分子科學相關專業學生編寫的一部教材和參考書。在高校開設《高分子化學實驗》課程,實現了與專業理論基礎課程之間的有機結合,對于鞏固學生理論知識和專業技能,提升學生的實驗水平和科研能力具有重要的意義。本文將圍繞基于實踐能力培養的高分子化學實驗課程教學展開研究。
1.高分子化學實驗教學概述
1.1高分子化學實驗課程的重要性
目前,各類高校均有開設《高分子化學實驗》課程,該課程多針對年紀較高的本科生開設。《高分子化學實驗》是一門具有較強的實踐性的課程,而各類高分子化學實驗則是該課程開設的實踐基礎。
通過開設該課程,可以培育材料化學、高分子材料與工程專業等專業學生的實踐能力,使學生能夠掌握實驗技能和研究方法,更對培養學生創新精神具有關鍵作用。
1.2當前高分子化學實驗課程教學現狀
目前,國內許多高?!陡叻肿踊瘜W實驗》課程教學中,普遍存在實驗教學缺乏獨立性和主動性,對理論教學依附性太強,且實踐教學所占比重低于理論教學。具體體現如下幾個方面:
其一,從教學內容來看,理論驗證性實驗較多,而創新型實驗、設計型實驗以及綜合型實驗較少。
其二,從實驗設置上來看,大多選擇陳舊、老套的實驗,缺乏現代實驗。
其三,從實驗教學方式上來看,學生進行的實驗項目,多為固定的,學生只需按照實驗步驟進行反復實驗論證,這種實驗教學方式對扎實學生理論知識,培養學生試驗基本技能具有一定的積極作用,但不利于調動學生興趣和激發學生的探索精神,難以使學生通過培養實踐能力提升科研能力、解決問題能力和創新能力。
總之,學生通過課程學習能夠掌握基本的理論知識和技能,實驗操作也較為規范。但存在自主性較差,缺乏知識技能向科研創新能力的轉化能力,不能將理論學習與實際應用有機結合。因此,如何在《高分子化學實驗》課程中培養學生的創造性、主動性和探索性已成為《高分子化學實驗》課程的重要研究課題。下文將基于實踐能力培養對《高分子化學實驗》課程教學進行探討。
2. 基于實踐能力培養的高分子化學實驗課程教學策略研究
2.1學理念上,注重調動學生自身主動性與探索精神
高校應用型人才培養理念下,要求專業課程教學必須實現繼承傳統教學優勢基礎上的創新,必須堅持以學生為本,發揮學生的自主性和積極性?!陡叻肿踊瘜W實驗》作為一門實踐性較強的課程,必須堅持學生為本、發揮學生創新性、積極性和主動性的教育理念。
首先,堅持學生主導地位,教師定位于實驗指導者角色。在高分子化學實驗中,教師的關鍵作用在于組織學生進行思考和實踐。課堂中,教師將自身學生之中,與學生共同思考,讓學生成為課堂的主人,便被動為主動。
其次,實驗標準及預習報告設計由學生獨立進行。高分子實驗中,應鼓勵學生制定標準。同時,實驗前容許學生自主確定實驗步驟和預習報告設計。實驗中要求學生詳細記錄實驗中遇到的現象和實驗數據,并獨立對實驗中出現的問題等進行分析,碳素解決方法。實驗后對本次實驗進行點評,總結成功的經驗,分析失敗的原因。
2.2改革教學內容,增設綜合性和設計性實驗
教學中,為提升學生實踐能力,應強調理論知識與實踐技能的有機結合。具體如下:
首先,重編《高分子化學實驗》教學大綱及參考書。在新版教學大綱和參考書中引入科研成果,改革實驗教學內容。同時,應增設設計性實驗、探索性實驗和綜合性實驗,保證教學內容與時俱進,與科研前沿的保持一致。
其次,挑選應用性和綜合性強的實驗。教學中,應多安排應用性和綜合性強的實驗,使學生通過親自參加實驗,明確高分子化學實驗的重要性所在,并通過參與實驗實踐獲得動手能力和實驗技能的提升。
第三,引入研究性和設計性實驗。教師應提前告知學生本課程設計的實驗內容和實驗參考目錄。學生可以獨立選擇實驗項目并設計對應的實驗可行性方案,經教師批準后方可進行實驗。通過引入研究性、設計性實驗,可以有效地調動起學生的主動性,激發學生積極進行學習。
2.3健全實驗室開放制度配合學生探索性實驗
課程學時有限,而實驗室是學生《高分子化學實驗》課程的重要補充。因此,高校應通過健全實驗室開放制度,為學生提供更多的機會進行高分子材料的性能測試與表征等實驗內容。一方面,通過開放實驗室學生可以依據興趣進行探索性實驗,也可以方便學生之間進行討論,互助答疑?!陡叻肿踊瘜W實驗》教師可以適當安排學生分組負責2-3項探索性實驗,并可建立對應的課題組群組或網站,為學生與學生之間、學生與教師之間針對探索性項目進行交流。
3.結語
總之,基于實踐能力培養的《高分子化學實驗》課程教學研究是當前高校高分子相關專業教學的重要研究課題。在明確《高分子化學實驗》課程重要性的基礎上,立足當前高校《高分子化學實驗》的教學現狀,從教學理念、教學內容、實驗室開放制度等多層面入手,有助于培養學生的實踐能力,提升學生的實驗技能和科研能力。
【參考文獻】
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【作者簡介】
篇2
關鍵詞:高分子化學實驗教學改革;探究式教學;綠色化學
當今環境污染問題日趨嚴重,對于化學化工行業“綠色化”發展的需求愈發明確、清晰[1-2]。高分子化學實驗是高分子專業的一門專業必修課,在高分子化學教學中占有重要地位,可以有效地訓練學生的基本技能和綜合素質。但傳統高分子實驗中的試劑使用量很大,種類較多且大部分試劑都具有毒副作用和較強的揮發性,對環境影響很大;同時在教學過程中側重于實驗技能,對于學生的綠色化學意識、環保意識和責任意識相對較少。因此,通過高分子化學實驗的綠色化學教學改革,可以加深學生對理論知識的實踐理解,提高學生的創新意識和綠色意識[3-5]。為此,筆者在從事高分子化學實驗教學中進行了一些有益探索。
一、探究式教學概念
探究式教學,又稱發現法、研究法,是美國教育學家杜威在20世紀初提出的,他認為科學教育不僅僅要使學生掌握大量的理論知識,更重要的是學會科學研究的過程和方法[6-8]。其實古人在很多年前就提到“授人以魚,不如授人以漁”,已經明確表明了學會方法的重要性。探究式教學方法具體是指從學科研究領域或者從現實社會中選擇和確定一個主題,然后在教學中設置一個類似于科學研究的問題,以學生為主體,在教師的引導下,學生自覺、主動地探索科學知識,找出解決問題的方法,進行修改和完善,形成自己思想的學習過程。相比于傳統實驗教學方法,嘗試讓學生發現實驗教學中存在的問題并主動地提出相應的解決方法,可以提高學生的參與度和積極性。探究式教學方法的實施可以促使教師教學方法和學生學習方式的轉變,有利于學生創新意識和動手能力的培養。
二、高分子化學實驗教學中存在的問題
傳統高分子化學實驗教學和有機化學實驗等實驗教學一樣,以“驗證式”實驗教學為主。使用的實驗教材,對每一個實驗的目的、原理、操作、注意事項等都有具體描述。課前學生預習翻看一遍,上課時教師講解一遍,最后學生按照教材上操作進行實驗過程“驗證”。學生對教材和教師存在著嚴重的依賴性,而且對實驗課也不重視,認為是理論課的附屬,因此無法充分發揮實驗課程的作用。目前高分子化學實驗教學中存在的主要弊端可以歸結為:第一,“照方抓藥”式傳統教學方法無法有效調動學生的學習積極性、培養學生的獨立思考能力和創新能力,最終導致學生無法有效地使用這些實驗知識,在大四實習和畢業論文寫作時就表現出明顯的弱勢;第二,教科書里的方法與現代化工的綠色化、可持續發展方向的要求依然跟不上,教材里描寫的原理和方法無法反映當今綠色化學的迫切要求[9-10],即使是全國廣泛采用的新版教科書,依然沒有及時反映化工技術發展的新成果,容易給學生造成“現行技術就是如此水準”的印象,導致很多學生畢業后就放棄了本專業。
三、探究式教學的實施策略
目前高分子化學實驗主要針對高分子專業三年級學生進行開課。高分子專業學生在開展高分子化學實驗時,已經經過了無機化學、分析化學和有機化學等化學實驗的訓練,具有一定的實驗操作技能,因此完全可以采用要求更高的探究式教學法來完成高分子化學實驗。教師不僅要向學生詳細地傳授知識(原因與機理),而且要求學生在探究學習的過程中,實現知識的掌握和科研能力的培養。在實驗過程中,教師根據教學內容、目標和學生實際情況,設置合適的探究性問題,并根據這些問題讓學生展開相應的實驗探究活動。這些問題的設置要合適,既有一定的針對性,又要有一定的難度,但是學生通過努力后可以得到解決。雖然教材上的實驗步驟非常經典,但與現實生產特別是“綠色化學”要求存在一定的差距,因此我們在開展高分子化學實驗的探究性實驗時,主要針對教材中實驗方案的“綠色性”展開探究性研究。針對這個問題,要求學生在預習過程中,通過查閱文獻資料,提出實驗中違反“綠色化學”的地方,然后再提出更為合理的實驗方案來解決教材中實驗方案存在的問題,并在教師的指導下改進實驗方案;最后在開展實驗過程中,將學生分成兩個組分別采用改進實驗方案和教材上的實驗方案展開實驗,在實驗中進行比較分析,總結兩套實驗方案的優缺點。例如,《高分子化學實驗》中的雙酚A環氧樹脂制備實驗[11],該實驗主要存在以下三個問題:一,該反應用到的化學試劑用量是過量的,完全可以用較少的化學試劑用量來完成整個實驗,但是化學試劑的最終用量需要根據最后產品的使用量進行倒推設計;二,在該反應中用到苯作為環氧樹脂的溶劑,而苯是一種劇毒性的試劑,那么有沒有可能選擇一種可以實現相似功能,但是無毒或者低毒性的其他試劑來替代呢?通過查閱資料,甲苯完全可以作為環氧樹脂的溶劑,而且毒性低的多;三,在黏結實驗中,教材中采用了揮發性很強的刺激性劇毒乙二胺作為固化劑,而事實上環氧樹脂的固化劑很多,目前已經有許多低毒甚至無毒的固化劑來替代乙二胺,如多乙烯多胺,而且多乙烯多胺固化后的環氧樹脂具有更好的黏結強度。采用探究式教學法,就可以讓學生從這三個角度進入,通過查閱文獻資料設計更為合理綠色的的實驗方案,還可以進一步根據實驗結果寫出科研小論文,接受真正的科研鍛煉,同時,對綠色化學有更深入的理解。因此,采用探究式教學法不但可以培養學生積極的科學探索精神、合作精神,有利于提高學生的實踐動手能力和創新能力,同時由于學生采用的實驗方案與教材多少會有一些差異,而且實驗方案會有學生心理上一些期待,從而有利于學生學習積極性的提高,更加認真負責的去完成整個實驗過程,避免學生在實驗間隙聊天玩手機等開小差。
四、探究式教學的考核方式
實驗的考核方式對學生的學習積極性具有非常重要的影響。傳統實驗考核主要分為兩塊:平時成績(40%),主要包括實驗預習(10%)和實驗操作(30%);實驗報告成績(60%),主要包括考核實驗結果(20%)和實驗報告(40%)[12]。但探究式教學法由于采用了超越教材的實驗方案,因此要求考核的重點和考核面都有所改變。比如,預習設計實驗時,學生需要大量的時間查閱資料來尋找實驗中有違“綠色化學”的地方,并設計合適的實驗方案;完成實驗后,學生需要對實驗結果進行詳細的對比分析討論,總結傳統和改進后實驗方案的優缺點,并寫出自己的實驗心得。這兩部分內容在以前的實驗考核中比例很少,甚至沒有,但探究式教學法中這兩塊內容可以在很大程度上反映學生的主動性和創新性,因此這兩塊內容在最后成績中所占的比重需要大幅提高。為此,我們將實驗預習的考核比例提高到20%;作為探究性實驗,實驗結果往往具有不確定性,因此實驗結果比例降為10%,而傳統和對比實驗結果的分析討論是探究式實驗教學的重要組成部分,是在實驗報告中一起上交完成,因此實驗報告的比例提高到50%,其中實驗對比分析討論部分為20%,其他實驗報告部分為30%,促使學生認真地對實驗結果進行分析總結。
五、結語
采用探究式教學方法,通過設置合理的實驗目標,在教師的指導下,讓學生積極地設計合理的實驗方案并實施,可以促使學生更為專注認真地去完成實驗,提高學生的學習主動性和積極性,鍛煉學生分析問題和解決問題的能力,取得了良好的教學效果。
作者:邵林軍 齊陳澤 單位:紹興文理學院
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篇3
Abstract With the continuous improvement of our demand for foreign exchange and learning, all universities across the country have offered bilingual courses of various courses for their own situations and the actual needs of training talents. School of Material Science and Engineering, Tianjin Polytechnic University has opened many bilingual courses, the "polymer chemistry" is carried out earlier, and it’s a course of more successful bilingual teaching, this paper summarizes the work of this course teaching and some experience in our school, to explore and communicate with colleagues.
Keywords bilingual teaching; Polymer Chemistry; college teaching; teaching experience
?p語教學是高校通過將英語及英文教材以不同比例加入到授課語言及教學內容中的一種授課方式,主要是為強化英語學習、提高學生素質、培養學生追蹤科技前沿發展和順利參與各方面生產、經貿等領域國際交流的能力。[1]雙語教學是以提高英語學習效率為目的的,是我國融入世界經濟、貿易、文化等活動必須工具;[2]是為培養高水平復合人才、與國際盡快接軌,而在展開的教學革新嘗試,目前在全國各省市、各類高校均有嘗試。[3]雙語教學最初是素質教育和高水平人才培養探索的突破口,目前已成為很多高校走向一流大學、一流學科的必經之路,“育人為本”是雙語教學的最終目標。[4]
高校雙語教育模式的選擇,應從本校的具體情況、學生的英語水平和接受能力幾方面出發。循序漸進地增加英語的比例,合理分配中英文教學內容和重點,根據教學的具體情況調整和完善教學安排和方法。通常我國高校的雙語課教學有4種開展方式:[5]
(1)滲透型。開始時將少量的適合章節和內容加入課程中,將名詞和術語解釋作為英文教學必備的環節;逐漸增加英文習題的練習和分析,課后布置學生進行英文原版教材的學習閱讀;根據學生的學習效果逐步加大英語在課上的應用比例,最終達到全英文授課的目的。這種模式,適用于學院、系的整體教學安排朝全英文、半英文授課方向發展的高校和學院。
(2)漸進型。是在低年級主要以強化英語能力為主,在高年級逐步開設以英語作為授課語言的專業課。學院或系要統籌安排課程,低年級時加強安排英文能力的提升;高年級開設英文授課專業課。也就是一年級英文課比重大;二年級減少英文課比重,用英文專業課程進行補充;三年級進一步提高雙語、英語授課比例;四年級全部采用英文授課。這種與第一種類型的操作方式相似,都是適用于學院、系的整體教學安排都朝全英文、半英文授課方向發展的高校和學院。對學生和學校整體的要求均較高,目前僅有少數高水平大學的個別學院采用了這兩種方式。此外還聘請大量外籍教師,保證全英文的學習和生活氛圍。
(3)穿插型。基本采用中文為主的授課方式,在掌握專業課內容要的基礎上,對學科進展類、概念類的內容,進行英語講解并布置英文閱讀、自學內容;而對于需要重點掌握的知識要英文講解,且要通過漢語認真解釋,并通過習題和練習對知識的學習進行強化。此法容易操作,適應面廣,不僅學習了知識,而且介紹了該知識的英文表述,有利于學生發散思維、開拓視野。有的高校以英文為主,只用中文對教學重難點進行強調和解釋,這要求教師有熟練的英文口語運用能力和表達能力,也提高了對學生的要求。
(4)選修型。開設全英文授課的專業選修課或非專業選修課,對學生不做強制性要求,可以評自己的興趣和目標進行自主選擇。這種課程的開設,可由母語為英語的外籍教師負責,也可以由英文水平高的普通教師承擔,適用于各種類型的高校。
雙語教學不是一門課程或某一個教師憑自身的努力可以完成的任務,是需要教學管理及師生共同配合,并結合高校自身的實際情況,進行計劃、安排和組織才能達到最佳效果。針對目前國內雙語教學的現狀,天津工業大學“高分子化學”教學團隊面向我校自身特點,制定和適合我校學生的雙語教學計劃和方案。主要有以下的條件和特點:
1 “高分子化學”雙語教學的條件
天津工業大學是以紡織及合成纖維的研究與人才培養為特色的地方性高等院校,材料科學與工程是我校的優勢學科,具有很長的歷史和較強的研究實力。因而面向相關專業的學生開設雙語專業課程,是進一步提高我校人才培養素質和水平的需要,也是延續我校強勢學科研究實力、提升研究水平的需要。因而從有機材料類專業的第一門專業課“高分子化學”開始,即開設雙語課程有利于使學生及早地接觸專業的英語知識,接觸到學科的國際前沿,為后續課程雙語教學的實施做好鋪墊。我校開設“高分子化學”課程雙語教學具備一些特定條件。
1.1 教師具有扎實的英語基礎
首先從師資力量看,我校從事“高分子化學”課程教學的教師共有6名,全部為具有博士學歷的中青年骨干教師。其中1人具有海外留學經歷,其他5名教師也都有在海外學習或工作的經歷,具有扎實的讀寫水平和很強的聽說能力。教師每年都會在國際高水平期刊上發表數篇研究文獻,不斷提高自身的研究能力和外文使用能力,保證了“高分子化學”雙語課程的教學效果。
1.2 教材具有廣泛的認可度
我們所選取的原版參考教材是在國際上廣被認可的通用教材,由George Odian編寫的Principle of Polymerization,目前已更新到第四版。該教材從知識體系框架的構筑到細節概念的介紹、鋪陳都與我們選用的漢語教材――潘祖仁編寫的“高分子化學”,有很好的契合,二者相輔相成,因此無論教師備課,還是學生的參考學習都很容易兩相對照,平順推進。
1.3 教學成果有實際需求
天津工業大學是以化學纖維和中空纖維膜為研究側重的院校,學校各級都很重視科研發展。每個研究室和相應的教師都需求大量的高素質的研究生和助研工作。每學年都會有相當數量的本科生進入到教師研究小組去從事科研工作。接觸到實際科研工作的學生更能體會到專業英文及其系統學習的重要性,因而更能認識到雙語教學的必不可少。
2 “高分子化學”雙語教學的側重點及辦法措施
2.1 專業知識的傳授為側重點
雙語教學是以英文為載體,傳播專業知識的課程,英文中的詞匯、語法等都不是教學重點。但英語能力的確成為制約學生順利學習的最大困難?!案叻肿踊瘜W”是提供對專業最基本理念和認知的課程,因此學生對該課程的學習效果要求很高。因而對雙語教學的感受也不盡相同,首先英語基礎好的學生,雖剛開始對英文授課不適應,但經短暫調整和努力就能進入狀態,以英文的思維方式理解概念和理論,這對于其后續的課程的雙語教學有很大的幫助;英語基礎一般的學生,不能完全跟上教學內容,課后要在預習、復習,對照英、漢教材的區別,努力趕上進度;英語基礎差的學生,長時間的努力仍跟不上雙語教學進程,相當的時間精力花費在自學漢語教材上,英文課程的內容基本不能理解,最終厭學、棄學。總之,問題的最關鍵癥結是,雙語“高分子化學”是專業課程而不是英語課程。如果不能夠實現順利傳授專業知識的目的,則達不到改革嘗試應有的效果。
因而我們提出,我校的“高分子化學”雙語課程要牢牢把握專業知識傳授為主線,輔助相應的英語表述;使學生盡可能地把握專業知識的前提下,全面了解“高分子化學”知識的脈絡和英文描述,為擴大學生的詞匯量和知識面盡最大的努力。在課堂的授課過程中,注重使?W生了解不同文化和思維模式下,相同知識和認知的獲得的路徑不盡相同。使學生通過英文內容的講授,了解近現代西方創新、科研的模式和方法,從而培養學生與國際接軌的創新能力。這種專業為主、語言為輔的教學理念,使“高分子化學”雙語課程成為學生了解學科發展前沿動態的一個媒介。
2.2 教學注重理論與實踐相結合
為提高學生對教學內容的理解和掌握程度,我們開設了“高分子實驗”和“大型綜合實驗”等實驗課程。為進一步鍛煉學生的英文專業知識運用能力,我們要求學生參加國外知名專家的英文專業報告會,并對報告內容進行總結和整理,消化專業知識。不僅提高了學生聽說專業英語的能力,也檢驗了“高分子化學”雙語教學的教學效果,另外也為學生打開國際視野提供交流平臺,使其認識到雙語教育的必要性。
篇4
【關鍵詞】高分子材料與工程專業;現狀;發展前景
一、簡析高分子材料與工程專業及其發展現狀
(一)高分子材料與工程專業的演變過程
高分子材料又稱為聚合物材料,它是高分子化合物和其他添加劑混合構成的單元共價構成。早在1953年,我國就設置了高分子類專業,很多高校陸續設置了高分子類專業,比如:化學纖維、高分子化學、復合材料等專業。隨著我國經濟的飛速發展,為高分子材料和工程專業的結合和發展創造了良好的條件,為了培養具備高分子材料和工程方面的高素質人才,教育部于1998年將與高分子材料相關的工科類專業統一稱為“高分子材料與工程專業”,這一歷史性的創新將迎來嶄新的發展,期望我國能在高分子材料的合成改性和加工成型等領域有很好的研究和突破。高分子材料與工程專業的課程設置主要有有機化學、物理化學、高分子化學、高分子物理、聚合物流變學、聚合物成型工藝、聚合物加工原理、高分子材料研究方法等理論知識,力圖造利于我國在科學研究、技術開發、工藝和設備設計、生產及經營等領域的發展,推動我國新領域的開發、研究,增強國力,在世界經濟中站穩腳跟。
(二)高分子材料與工程專業的發展現狀
材料是人們賴以生存的物質基礎,高分子材料與我們的生活息息相關,小到日常使用的毛巾、鼠標、油漆,大到汽車輪胎、防彈衣,玻璃鋼等等,都在不斷滿足著人們的種種需求。我國的高分子材料的消費水平還處在一個很低的階段,高分子材料的生產量無法滿足市場的需求,高分子材料的品種、制造工藝、技術等等都遠遠比不上世界發達國家的水平,資源的浪費和低利用率,以及對環境的污染等等都亟待解決。同時,高分子材料與工程專業人才的就業情況不是很好,截止到2012年,全國以高分子材料與工程專業招生的學校達到145所,其中教育部直屬院校18所,國防科學技術工業委員會院校5所,地方院校119所,其它3所,主要分布在北京、湖南、江蘇、河北等27個省和自治區、直轄市,招生人數也在逐年增加,但是畢業人員的就業情況卻與之不匹配,很多學習這個專業的人才在畢業以后卻沒有從事與該專業有關的行業。此時,我們需要重新審視,如何保證培訓質量和就業問題,培養怎樣的高級工程技術人才,才能滿足社會對高分子材料與過程專業人才的需求。與此同時,我們還需要從環境、能源方面去考慮,節約能源、利用新能源、回收利用可降解的產品,保護環境,減少資源的浪費。
二、高分子材料與工程專業的發展前景
高分子材料獨特的結構決定了它很容易被改變結構和再加工,這個特點是其他材料不可比擬、無法取代的優異性能,從而被廣泛應用于科學技術、國防建設和國民經濟各個領域,并已成為現代社會生活中不可缺少的材料。高分子材料與工程專業的結合是任何行業不可或缺和取代的,小到穿衣吃飯、電腦手機,大到建筑樓房、航空航天。直觀數據顯示,高分子材料與工程專業的就業率還是很高的,達到了92%以上。21世紀以來,中國高分子材料工業取得了令世人矚目的成就,實現了歷史性的跨越。作為輕工行業支柱產業之一的塑料行業,合成樹脂、塑料機械和塑料制品近幾年一直保持高速增長,從建筑、裝飾、家電、電子電器、汽車、玩具、辦公設備等行業日益廣泛的應用發展來看,也顯示了中國高分子材料與工程專業強勁的發展勢頭。盡管高分子材料與工程專業還存在著很多的不足,但是它的發展前景還是很好的,市場的需求量也很大(包括橡膠、塑料制品、復合材料等等)。在當今的新形勢下,我們面臨的是挑戰,同樣也是機遇。我國要想縮短與世界發達國家之間的差距,需要加大高分子材料與工程方面的研究、生產、投入和應用,教育部門應當規范化辦學,適當的控制招生規模,提高教學質量,調整高分子材料與工程專業的技術知識結構體系,模擬創業訓練,培養科學研究、應用研發、生產工程技術、營銷管理等方面的人才,以此來適應社會經濟的發展。據調查顯示,72%的高分子材料與工程專業學生可以在科研、教學、企業等領域得到很好的發展,他們在畢業以后能很快找到工作,既可以從事高分子材料的研究,也可以從事加工工藝技術的開發或者是在商檢、質檢等部門從事材料的檢測等等,其薪資也屬于中等水平。
總結:
高分子是生命存在的形式。所有的生命體都可以看作是高分子的集合。隨著社會經濟的迅速發展,我國人民的可支配收入逐漸增加,城市化的進程不斷加快中,人們對更高水平、更高科技化的產品需求加大,綠色環保成為未來發展的需求,因此,社會需要高分子材料與工程專業的專業性人才。有關高分子材料與工程專業的行業有很多,而且涉及范圍很廣,高分子材料與工程專業的就業前景廣闊,影響著我們的日常生活(包括生產、教育、建筑、電子計算機、軍事等領域),并發揮著不可或缺的作用。我國的高分子材料與工程專業存在著很多不足,需要我們與時俱進,在教育、科學、汽車、軍事等各個領域加大投入和創新,運用新材料、新技術,適應社會經濟的發展,不斷改革和創新,從而帶動我國經濟的飛速發展,提高我國的生產力和科技水平。
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篇5
關鍵詞:復合材料聚合物基體與纖維,教學改革
前言
《復合材料聚合物基體與纖維》是面向我校復合材料與工程專業開設的一門專業基礎必修課,在大三下學期講授。本課程主要講授復合材料用的聚合物基體材料和增強纖維材料,涉及知識面廣,摘要和突出。本文擬從以下幾個方面探討和交流本人在教學方面的粗淺看法和經驗。
強調基本概念
本課程涉及到很多基本概念,不僅有無機化學、物理化學、有機化學等方面,還有高分子化學方面的。在講解基本概念的時候要幫助同學分析基本概念的內涵與外延,甚至其發展的過程。因為有些概念隨著科學技術的發展會發生一些變化,因此在講授基本概念時必要的時候需要指出所給出的定義所適用的范圍與場合。給出術語所具有的基本特性并給出描述該術語所必需給出的關鍵詞,讓學生在理解的基礎上用自己的語言表達出來,而不是要他們死記硬背。比如在講授高分子這一概念時,首先要求學生自己討論什么是高分子,高分子具有什么特點,然后在他們給出的答案中總結歸納出高分子所具有的特點,最后給出描述高分子這一術語必需給出幾個關鍵詞:單體、聚合反應、重復結構單元、共價鍵、分子量。這樣學生就可以用自己的語言輕松描述這一概念。用各種講授形式來呈現教學內容。在講述高分子與大分子的區別時,給出了高分子、大分子的英文分別為polymer和macromolecule教學改革,然后就從英文的構詞法上來分析兩者的區別,這樣比簡單看中文要容易理解得多,接著給出了大分子、高分子與有機物的關系圖(見圖1)。當然還要指出上述給出的區別僅是定義上的區別,現在兩者經常是混用的會計畢業論文范文。在講述樹脂這一概念時,著重介紹了其發展簡史:(1)樹脂顧名思義最早是樹分泌物中提煉的脂狀物(比如松香、天然橡膠等);(2)后來是蟲膠、動物膠(如驢膠);(3)再后來是用來指未添加加工助劑的(人工合成的)高分子化合物。這樣就比較容易讓學生理解樹脂這一概念。
圖1 大分子、高分子與有機物之間的關系圖
教學內容與時俱進
我們采用的教材是武漢理工大學出版社出版的《復合材料聚合物基體》和中國建筑工業出版社出版的《連續玻璃纖維工藝基礎》。這兩本教材都是10年前編寫的,雖然內容豐富,但是隨著科技的發展,有很多新發展、新性能和新應用沒有及時反映出來,因此,在撰寫備課筆記時需要補充新內容,比如增加熱塑性樹脂和碳纖維等的教學內容。而且上述教材,注重材料的合成與制備,對材料基本性能與應用范圍介紹不多,這與該課程的基本教學目的有一定距離,我們的教學目的是通過本課程的學習,同學們可以在進行復合材料生產、開發和設計時能夠合理、正確的選用基體材料與增強材料,這就要求我們在教學內容上突出各種材料的性能與特點和應用范圍。因此,我們以“組成-結構(/合成工藝)-性能-應用”這一主線來進行教學。強調材料的組成、合成原理/方法,突出材料的性能、應用,并能通過具體實例給出它們之間的聯系(具體請見案例1)。
案例1 苯乙烯含量對不飽和聚酯樹脂(UPR)固化產物性能的影響[1]
順酐/苯酐(摩爾比)
苯乙烯含量(%)
固化時最高放熱溫(oC)
抗彎強度(MPa)
抗拉強
度(MPa)
熱變形溫度(oC)
伸長
率(%)
25oC,14h后的吸水率(%)
40/60
40/60
40/60
40/60
20
30
40
50
323
347
349
340
145
113
100
110
57.6
55.6
64.0
66.8
147
158
172
176
1.2
1.31
1.73
1.85
0.17
0.21
0.17
0.17
50/50
50/50
50/50
50/50
20
30
40
50
340
380
392
396
140
134
120
105
57.0
58.3
64.7
56.2
158
194
201
199
1.3
1.32
1.7
1.7
0.19
0.23
0.21
0.20
60/40
60/40
60/40
60/40
20
30
40
50
356
400
407
404
134
12l
125
124
56.2
60.5
50.6
46.5
169
219
226
225
-
1.38
1.46
1.23
0.23
0.25
篇6
關鍵詞:聚合物;成型加工;教學模式;教學改革
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)03-0268-02
一、前言
目前,全球聚合物材料年產量達數億噸,在人們的生活和生產中具有不可替代的作用。聚合物制品的性能取決于聚合物本身的性質和成型工藝等。聚合物成型加工是獲取高分子材料制品、體現材料特性和開發新材料的重要手段,是高分子材料學科的重要組成部分,這其中包含了許多高分子物理和高分子化學的相關問題,而且與生產實踐密切相關。為了使學生能夠全面了解和把握聚合物的成型加工技術,《聚合物成型加工》課程涵蓋了諸多內容,包括影響聚合物性能的物理化學因素、添加劑、配方設計、聚合物流變學、聚合物共混與制備、成型加工設備、成型工藝等內容,是一門理論性和實踐性緊密結合的課程。[1]
如何在教學過程中將基礎理論和生產實踐相結合,用理論知識來解決生產中遇到的問題,或通過實踐中的具體例子來豐富和解釋課程中的理論問題,使學生通過對本課程的學習真正掌握相關專業知識,具有高分子材料及其制品設計、生產和研究的科學思維以及創新研究素質,是本課程教學的核心問題。
鑒于上述特點,要學好本課程,就要求學生對高分子化學與高分子物理、成型加工的設備與工藝有一定的感知,講授內容要有直觀性。傳統單一板書的授課方式已經難以滿足該課程的教學要求,不易達到優秀的教學效果。[2]
針對這些問題,本課程在教學過程中對教學方法、教學模式進行了有益的改革與探索。將課堂講授、動畫仿真、實踐教學、課外科研、生產實習相結合,形成了一套課內課外聯動以提高教學質量和學習效果的新模式。
二、課堂教學改革
在課堂教學方面,首先要讓學生明確聚合物成型加工是一門綜合性和實用性很強的學科,近年來發展迅速,新技術和新產品層出不窮,社會和企業對相關人才的需求十分迫切,學好該課程對學生的未來大有裨益,從而激發學生學習的主動性和積極性。在教學過程中,一方面要重視對基礎理論知識的講解,讓學生“知其然”又“知其所以然”,例如在講解壓延薄膜時要讓學生知道薄膜存在各項異性,更要讓他們知曉為何會產生各項異性,如何削弱或者利用各項異性設計想要的產品;另一方面,教師在課程教學中應注意結合成型加工領域的研究前沿和最新發展動態,介紹先進的成型加工設備、工藝和科技成果,豐富和活化教學內容,使教學內容與時代的步伐接軌,讓學生能夠掌握更多、更新的專業知識。
根據聚合物成型加工涉及的主體內容和本學科特色,該課程以“材料―設備―工藝―制品”為主線、以培養學生扎實的工程素養為目標來組織教學內容。在教學過程中,從高分子材料的加工原理出發,以成型加工的工程觀點為著眼點,剖析各種聚合物材料或制品適合的成型加工方法,比較不同成型加工方法之間的共性和區別,使原本寬泛的課程內容集中化、系統化,便于學生歸納、總結和掌握抽象概念以及所涉及的實質問題。
在教學過程中,加強互動式教學[3],通過教師與學生雙方平等交流、探討甚至辯論,加深學生對知識和現象的理解,進而激發教學雙方的主動性、積極性和探索性,提高教學效果??紤]到本課程信息量大、知識點多,本課程教學還采用先進的技術手段輔助教學,使課程內容形象直觀準確,在有限的課時內對課程全面系統、深入簡出地講解,讓學生更容易的接收和理解。例如,采用多媒體授課可以根據需要隨時由理論知識切換到相關的生產現場,既延伸了課堂又增強了授課的說服力,使同學們認識到理論來源于實際而又指導實際的事實,認識到學習本課程的價值和意義。在多媒體課件中增加了豐富的圖片和三維動畫,可以對學生原本陌生的加工設備、成型工藝、加工原理進行形象的演示,其效果遠勝于教師的板書和口授。多媒體教學所選取的圖片和動畫素材源于國內外相關的精彩報告、精品課件以及在生產現場拍攝的與課程內容相關的聚合物成型加工過程,內容包括壓制成型、擠出管材、注射成型、吹塑薄膜、二次成型(“注―拉―吹”工藝)、壓延薄膜等,實現了課程的多媒體化、可視化,使學生對聚合物材料成型加工藝有了實際的感性認識,對成型加工過程有了“身臨其境”的效果。
另外,課堂教學還充分利用學校的中試車間資源,將與成型加工設備相關的課堂由教室延伸到車間,教師與學生面對真實設備(如擠出機、吹膜機、注射劑等)一起學習其結構、組合、工作原理等。該嘗試很好的克服了理論課程講授時學生對所講理論缺乏感性認識;成型工藝試驗時學生對所做實驗缺乏理論認知等矛盾。
三、課外教學改革
雖然上述課堂教學改革探索收到了良好的效果,但仍然未能真正實現教學目標,并且容易使學生眼高手低,實際工作時不能學以致用。《聚合物成型加工》是一門實踐性很強的專業課程。因此,有必要對該課程開設配套的實驗和實踐教學。讓學生在實驗室和工廠中真實地了解和直觀認識成型設備、工藝流程和制品的后處理與性能,開發學生的創新與創造力,培養學生用知識武裝自己、解決實際問題的能力。
為此,江南大學通過開設為期兩周的聚合物成型工藝實驗、組織課外科研興趣小組、組織學生參加高分子成型加工生產實習等課外環節,提高學生對《聚合物成型加工》的理解和學以致用的能力。
首先,圍繞“材料―設備―工藝―制品”這條課程主線,將聚合物材料的選擇、制備、成型加工以及性能測試等方面有機地聯系起來,開設了一系列綜合性成型工藝實驗,包括包括聚丙烯的擠出和注塑、聚乙烯的擠出吹膜、聚氯乙烯的開煉機和密煉機混煉、聚氯乙烯混合物的壓制成型等試驗項目,這些實驗涵蓋了《聚合物成型加工》課程的主要成型工藝。例如,在聚合物的注射成型實驗中,要求學生根據原料的結構與物性,優化成型加工工藝參數(溫度、壓力、保壓時間),并對注塑制品的沖擊/拉伸/彎曲/熱變形溫度等性能進行測試。通過理論學習與實驗實踐的交叉和對“材料―設備―工藝―制品―性能”之間關系的分析與構建,讓學生系統有效地掌握所學知識,并獲得靈活應用知識的能力,為下一步畢業設計和就業奠定良好的基礎。
其次,本專業教師以開展國家級、省級、校級大學生創新實踐活動為契機,積極組織學生參與聚合物制備、改性、制品設計等方面的創新課題。學生則分組參與自行設計或者與導師共同商定的課題研究,全面參與研究方案的制定、原材料的選擇、共混配方與工藝的優化、制品的制備、制品的設計與性能測試、結果的總結匯報等過程。在專業導師的指導下,通過興趣小組開展創新課題實踐,不僅加深了學生對本課程內容的理解和掌握,還培養了科研創新的能力、分析問題的能力、解決問題的能力、團隊協作的能力以及查閱文獻和撰寫報告的能力。舉辦課外興趣小組活動五年多來,不少興趣小組對自己的創新成果申請專利或者撰寫論文,取得較好的效果,學生參與踴躍,目前興趣小組對學生的覆蓋面達80%以上。
此外,學校和學院加強與周邊高分子材料企業的聯系和交流,建立了10個實習實踐基地,涉及聚合物成型加工的各個領域,包括橡膠模壓成型、聚丙烯注射成型、多層擠出成型等。本專業每年由學院組織、專業老師帶隊,帶領本專業相關年級全體學生深入到企業一線,參觀學習聚合物成型加工的生產過程,聽取工廠技術人員的相關介紹,實地了解成型設備、工藝流程、質量控制及生產線管理等,使學生對工業化生產有具體、直觀的認識,真正將基礎理論與實際應用結合起來,讓學生掌握科學的方法,培養科學的思維,成為真正社會和企業所需要的有創造力的有用人才。
四、結語
綜上所述,《聚合物成型加工》具有很強的工程應用性,學習該課程時要求學生建立起大工程的整體觀。要達到這樣的教學水平和目標,既要充分利用現代化的教學手段豐富課堂教學內容,又要借助課外資源充分調動學生參與實驗實踐的積極性,將理論學習與實踐教學緊密結合,發揮其協同效應。通過近年來對本課程教學改革與探索,發現課內課外聯動的教學模式能較好的適應本課程的教學要求,具有更好的教學效果。
參考文獻:
[1]周達飛,唐頌超.高分子材料成型加工(第二版)[M].北京:中國輕工業出版社,2006.
篇7
關鍵詞: 聚合物 改性 共混 案例教學
聚合物材料在工業、農業、交通運輸、國防工業、人民生活、醫療衛生等各個領域有廣泛應用,是現代社會中衣、食、住、行、用各個方面不可缺少的材料[1]。但是絕大部分聚合物在使用過程中都伴隨改性的過程,其目的是提升原有材料性能或改善加工性能[2]?!毒酆衔锔男浴肪褪敲嫦蚋呓虒W生開設的一門有關聚合物材料改性方法及原理的專業方向課程。通過多年對本門課的教學,筆者總結出以下教學要點。
1.講明本課程的作用
《聚合物改性》是高分子材料與工程專業的一門專業方向課,是在學生學習了高分子化學、高分子物理等專業基礎課的基礎上開設的。它是一門理論性和應用性都較強的課程,為學生今后從事有關聚合物改性的科學研究和生產一線工作提供基礎。
2.本課程教材的選擇
目前,國內有眾多關于《聚合物改性》的教材可供選擇,筆者選用王國全主編的《聚合物改性》。該教材面向高教高職學生教學,教材特點是內容全面,難易適中,通過教材學習,讓學生基本掌握聚合物共混改性、填充改性、復合材料、化學改性、表面改性等聚合物改性的基本原理,具備一定的分析和解決與聚合物改性相關問題的能力,為高分子材料與工程專業學生將聚合物改性的知識應用到科學研究和生產實踐中,為經濟社會服務打下良好基礎。當然,由于教學過程中課程設定為32學時,老師可根據學生學習興趣進行適當取舍,如第六章表面改性的講解可以適當刪減一些內容,因為有的表面處理方法在工業中的應用比重在下降或趨于淘汰,學生沒有必要用比較多的精力學這些內容。
3.本課程的教學方法
3.1多媒體結合板書
信息拓展展示以多媒體為主,重點問題講解以板書為主[3]。對于《聚合物改性》課程教學,多媒體課件重點在以下三個方面突出應用:(1)當涉及大量信息拓展或者多種形式的直觀展示時,就以多媒體為主。如一些顯示微觀結構的電鏡照片、作用機理示意圖等。(2)對于大量公式推導、文字描述可以通過多媒體方式進行展示,這樣可以比較準確完整地反映同時節省大量授課時間。而通過板書引導會帶動學生思維層層深入,更容易將一個知識點講透徹。如講共混過程聚合物表面自由能的測定時,通過板書的講解與分析,可以引導學生思考,更容易將難點講透。
3.2案例教學法
案例教學法是一項系統工程,需要教師精心創設教學情境,巧妙設置探究問題,引導學生在分析案例中研究問題,從而形成認識、發展能力、升華情感,并借助情境與問題,實現教學目標[4]。對于《聚合物改性》課程教學,工廠已經采用的一些改性實例都是鮮活的案例,教師可以在課堂上適當引入改性實例,通過對改性實例的分析,告訴學生各種改性方法是如何提高聚合物使用性能或加工性能的,在進行聚合物改性時遵循什么樣的規律,為學生將來從事生產一線工作打下良好基礎。
3.3課后在線答疑
手機和電腦已成為現今大學生文化生活的一部分,而且現在的手機基本升級為智能手機,通過手機就能實現上網交流。電腦在當前高校學生中幾乎人手一臺,而且學生對電腦的常用操作基本熟練,特別是一些交流工具,如電子郵件、QQ在線聊天甚至視頻對話等。筆者認為借助手機和電腦進行學生課后答疑是一種教學輔助方法。學生在課后學習遇到問題時,可借助短信、電子郵件向老師提問,這樣可以提高學生的學習效率。當然,這些答疑方法還有待進一步探索,如果老師每天進行大量短信、郵件答疑則會增加教學負擔,這時可以采取更為靈活的一些方法如建立微信群、QQ群,在指定時間在線集中答疑等。
4.成績考核與評價
《聚合物改性》是專業必修課,應采用筆試閉卷考核,由于這是一門應用性很強的課程,學生將來運用到相關知識時需要很強的主觀能動性,筆者經過多年實踐認為應側重對概念和應用能力的考核,如用填充題、名詞解釋、簡答、問答等題型,特別是問答題型,結合生產實際出現的問題要求學生根據改性要求,提出改性方案,不強求學生答案的唯一性,而是根據學生對課堂學習知識的把握和靈活應用情況綜合評分。學生最終成績按學校、系部要求進行,結合平時考核和期末考試成績綜合評分。筆者采用百分制,平時成績占總成績30%,期末考試成績占總成績70%。
5.教學效果與評價
通過本課程學習,需要讓學生掌握聚合物改性的主要方法,聚合物共混改性的基本原理,共混改性的應用;熟悉聚合物的填充改性,纖維增強復合材料及接枝、嵌段共聚改性;了解聚合物的表面改性,聚合物改性的工藝及設備。從已經畢業的學生反饋看,學習這門課為從事相關工作打下很好的基礎,學生進入工廠后,能在比較短的時間滿足崗位要求,從事高分子材料的改性及相關工作。
目前,工業上高分子材料的改性技術不斷取得新的進展,知識更新非???,而學生的學習方式、學習興趣有時代特征,如何上好《聚合物改性》這門課,還需要一個不斷探索、持續研究的過程。
參考文獻:
[1]周鵬.高分子材料的發展及應用[J].科技創新,2015(11):69.
[2]王國全,王秀芬.聚合物改性(第二版)[M].北京:中國輕工業出版社,2008.
篇8
針對《紡織化學》課程體系及教學中存在的問題,對安徽工程大學《紡織化學》課程進行改革,變更課程體系,采取開放的教學氛圍、互動的教學環節,注重實驗教學。實踐證明《紡織化學》課程改革取得了較好的教學效果,開拓了學生的思維,提升了學生實踐技能和綜合素質。
【關鍵詞】
高校;紡織化學;課程改革
0引言
紡織工業在我國國民經濟中占有重要地位,隨著新型紡織材料的不斷開發應用,紡織行業向生態化、功能化和清潔化方向發展,各種新技術日益向紡織工業滲透,紡織專業技術人員掌握基本的《紡織化學》基礎知識和加工技能,就顯得更加迫切[1]。《紡織化學》將有機化學和高分子科學的基礎知識與現代紡織技術緊密結合,介紹紡織生產領域應用到的化學問題。紡織專業的學生掌握處理這些化學問題的基本原理和方法,學會當代紡織生產所必需掌握的化學知識和技能,對今后的學習和工作都具有非常重要的意義?!都徔椈瘜W》是紡織工程專業必修課程,課程具有內容豐富、知識點多、系統性強、教學要求高和學時少等特點,而不少學生不重視該門課程的學習,因而如何在課堂教學的有限學時內使學生扎實地掌握《紡織化學》的基本理論知識,為學生打下良好的基礎,是《紡織化學》任課教師所需要解決的實際問題[2]。通過對國內重點高?!都徔椈瘜W》課程教學的調研發現,在《紡織化學》課程理論教學中,很多教師雖然進行了適當的教學改革,但均以教師課堂教學為主、配合實驗教學的授課方式,未完全達到預期的教學效果。在此,以安徽工程大學紡織工程專業基礎課———《紡織化學》的教學改革實踐為基礎,從《紡織化學》課程的特點及教學方法等方面來談一談《紡織化學》課程體系改革及教學體會。
1課程體系改革
1.1加強基礎化學知識的訓練
《紡織化學》作為專業基礎課一般在大三第一學期開設,根據多年的實踐教學發現,此時學生大部分基礎化學知識模糊或者遺忘。而該課程是以基本化學知識為前提,涉及高分子化學知識,因此在講授大綱要求的知識點時不得不回顧基礎化學,使得教學內容不能按時完成,無法深入講解知識點,而基礎化學知識的講授又使部分化學知識較扎實的同學認為課程枯燥乏味,甚至失去了對該課程的興趣。通過調查了解到,大一學生化學基礎知識都較熟悉,由于沒有開設和化學相關的其他課程,到大二、大三時期部分化學基礎知識淡忘。針對這種現象,本校紡織工程專業的學生在大二專門開設了《大學化學》這門課程,鞏固了學生的基礎化學部分,又學習了高分子化學基本知識,到大三再學習《紡織化學》就有了堅實的基礎。通過兩年的課程體系改革發現,雖然《紡織化學》總課時由原來48縮減為40,但是學生學習效率和課程興趣明顯提高,所有大綱要求的知識點均能按時按質完成。
1.2根據專業方向選擇授課內容
《紡織化學》涵蓋與紡織品加工有關的化學過程,如紡織助劑、粘合劑、紡織漿料化學和纖維的初加工化學等。本校紡織專業設有紡織工程方向、針織方向和非織造方向,各方向開設的《紡織化學》課程的地位不同,教授內容及側重點有所區別。如紡織工程方向和針織方向,《紡織化學》為專業基礎課,前期開設《大學化學》,課堂講授以紡織漿料化學和纖維初加工為主,要適當加入麻纖維改性及毛纖維功能整理等內容;而對非織造工程專業,《紡織化學》為專業選修課,因前期開設了《纖維化學與物理》,課程講授要以紡織助劑、粘合劑和纖維初加工中的化學處理為主,因此《紡織化學》課程的設置及講授要靈活安排。
1.3強調學科思想
每一門學科都有自身的特點和學科思想,利用學科思想去學習會起到事半功倍的作用?!都徔椈瘜W》知識點多,相互之間沒有緊密的關聯,初學者很容易混淆,且考核只能靠死記硬背的方式,故很大程度上消弱了學生對該門課程的興趣。“結構-性能-應用”是《紡織化學》的核心思想,授課老師在第一堂課引導學生掌握學科思想,并在之后每一知識點講解時,著重分析學科思想的具體應用。比如化學纖維種類多、性能差異大,講授該部分內容時,就可以從化學纖維單元結構、基團入手,先分析基本的化學結構特點,再由此推出基本物理和化學性能,繼而判斷該纖維構成面料的性能特點,最后確定使用領域。利用好學科思想,學生可以輕而易舉地掌握繁多的授課內容,并領悟整個課程的知識體系。
2教學方法改革
2.1創設開放的教學氛圍
由于國內大學師生比例的限制,很多課程均以教師為主導的大班授課方式進行,屬于封閉式教學,這種以教師為主的“說教型“教學方式缺乏與學生的互動,課堂氣氛不夠活躍。在《紡織化學》授課過程中,根據內容和課時的安排,邀請本地企業有一定經驗的管理者、工程師或技工做專題演講,有的演講人從事紡織行業,他們和同學們分享自己的人生經歷和經驗,并對如何正確看待專業課在以后工作中的重要性等各種問題進行講解,為學生從各個方面答疑解惑,這種講演雖然表面看起來和本課程關聯不大,但通過這些生動的真人真事在給學生帶來創意與啟迪的同時,給予他們在人生理想方面的激勵。有些同學通過和演講人的課后交流,解開了對所學專業的思想癥結,這種開放的教學方式、活躍的教學氛圍受到學生的歡迎。
2.2互動的課堂教學環節
《紡織化學》涉及理論部分內容的講授,一般以教師板書配合多媒體方式進行,但是由于《紡織化學》理論部分內容較多,課堂講授中,學生認知差、效果不理想,因此理論部分采取啟發互動教學方式。教師先簡單介紹知識點,然后提出問題,學生以3~4人為一個小組進行討論,每個小組提出討論結果,教師再根據小組討論結果進行分析和講解。帶著問題去思考和聽講的方式使學生對知識點的理解更為透徹。適當轉換課堂角色,體現出以學生為主體的課堂教學方式。對于紡織生產中涉及到的化學技術問題采取學生講授的方式進行,一般學生講授的內容需提前一周布置,學生以5人為一組,將知識點分成若干模塊,每一組講授一個模塊。該組可以選派代表講解,也可以每一組員分別講解,其他組員補充,講解形式多樣,可以是板書、多媒體或視頻,也可以課堂討論,根據內容自由選擇。教師鼓勵學生積極參與到小組討論及講授中去,才能真正參與到學習過程中。以學生為主角的課堂氣氛活躍、思維開闊,提高了學生自主學習及課外查閱資料的能力。比如為了講述麻纖維整理,學生要查閱相關的文獻資料和相關企業網站信息,了解到市面上各種麻織物的名稱和相應的整理工序,增加了對《紡織化學》課程的興趣。
2.3注重實踐能力的培養
安徽工程大學紡織專業培養的是應用型人才,而《紡織化學》是一門和實際生產緊密聯系的課程。以往課程設置重理論輕實踐,比如48課時只有8課時的實驗課,實驗課由于場地和設備的限制,有些實驗課變成了演示課或觀摩課,部分同學甚至不清楚該實驗的目的是什么,更不用說實驗原理及方法。課程改革后總課時降為40課時,實驗課課時增加到了18,有些實驗內容根據教學要求采取現場教學的方式進行。實驗課借用其他院系的場地和儀器設備,保證每個學生都能動手操作?!都徔椈瘜W》涉及的實驗有羊毛洗滌、苧麻脫膠、苧麻整理、洗滌劑的配制和絹紡原料精煉等,每次實驗前都要求學生就相關內容進行設計。比如羊毛洗滌有很多種方法,以5人為一小組,通過查資料確定一種洗滌方法,設計出詳細的方案及配方,每一小組在課堂上對其配方進行講解,其余同學提問,在同學及老師的幫助下最后完善設計方案。根據設定的實驗方案安排實驗教學,對不同組方案的實驗結果進行總結分析,使學生更深入理解課堂講授的理論知識,并學會應用所學的原理,就相應的實驗設計內容布置學生撰寫成小論文,代替原來的傳統的實驗報告形式,避免了學生相互抄襲、報告內容雷同的弊端,使學生初步了解科學研究的一般方法,培養其撰寫科技論文的基礎。
2.4靈活的考核方式
課業成績采取靈活的考核方式,除課程結束后的試卷考核外,課堂討論、小組授課、實驗設計和操作以及論文撰寫等也是課業成績重要的一部分,另外還要考慮學生在課堂上學習表現的活躍度。教師還可以根據學生的具體情況,當某一章節內容結束,為檢驗學生的掌握程度,安排課堂小測試,通過測試及時掌握學生對知識點的掌握程度。
3結語
3.1現代紡織教育要以培養學生的優良素質、綜合能力和就業競爭力為重點,《紡織化學》課程為學生后續專業課程的學習和工作提供了不可缺少的基礎知識,因此提高教學水平、培養學生創新思維和實踐能力具有重要意義[3]。通過教學改革,課堂氣氛活躍,師生關系融洽。
3.2改變課程體系,營造開放的教學氛圍、采取互動的教學環節,注重實驗教學,實踐證明《紡織化學》課程改革取得了較好的教學效果,提高了學生專業課學習興趣,學習由被動變為主動,提高了文獻查閱、整理及團隊協作能力。
3.3研討環節和實踐教學環節開拓學生的思維、提升了學生實踐技能和綜合素質,為以后從事相關工作奠定了良好的基礎。
作者:閆紅芹 儲長流 單位:安徽工程大學紡織服裝學院
參考文獻
[1]鄭成輝.本科高校中《紡織化學》課程體系改革探討[J].高教論壇,2010(2):61-64.
篇9
關鍵詞:理工科;專業英語;高分子材料與工程專業;教學探討
隨著社會的快速發展,具有國際化視野的復合型專業人才在就業市場中更具有競爭力。在培養這類人才的課程體系中,專業英語課程必不可少。專業英語課程作為重要的基礎課程,它側重于專業英語知識、專業詞匯、科技語法等方面的教學[1-2],通過該課程的學習,使學生能夠獨立完成由基礎英語向專業英語的過渡,能夠獨立閱讀專業相關文獻和技術資料,以及撰寫簡單的專業論文,為學生能夠順利完成畢業論文及將來就業或深造打下堅實的專業英語基礎。
一、專業英語教學存在的問題
專業英語教學與其他專業課程教學的教學語言環境、教學課時(更短)、教學重點側重于傳授專業知識的英語表達等不同,由此給專業英語教學帶來一些難題。以“高分子材料與工程專業英語”課程為例,在實際教學中普遍存在如下情況[3-5]。首先,學生基礎英語水平參差不齊,給專業英語教學帶來困難。專業英語以通識英語為基礎,而筆者所在地方院校的學生英語基礎普遍較差,對大量的專業詞匯、專業術語、派生詞和長難句的理解和掌握也較為困難,學生很難與教師進行教與學的良性互動,學習興趣和主動性不高,有挫敗感。其次,“高分子材料與工程專業英語”教材內容較陳舊,題材單一,學生在有限課時中獲得感不強。最后,通讀教材全文并逐句翻譯的常規教學方法強調了“教”,而忽略了學生為主體的“學”,學生在課程結束后,專業英語讀、寫、聽、說能力未見明顯提高,教學效果欠佳。解決專業英語教學中的上述問題,提高教學質量,需要“對癥下藥”?!鞍Y”可概括為學生英語基礎水平薄弱、傳統“填鴨式”教學方法不符合學習的本質和內在規律,導致學生學習熱情和獲得感不足。筆者結合個人教學的思索和實踐,探討并提出了提高專業英語教學質量的方法和手段,給出對“癥”的“藥”。
二、提高專業英語教學質量的方法和手段
(一)夯實學生通識英語基礎,同步提高通識和專業英語水平筆者在教學過程中發現,大部分學生通識英語基礎較差,表現在英語詞匯量不夠,常用的一些固定搭配、介詞組合和一詞多義掌握不扎實,復雜句型結構分析能力不足。建立在通識英語上的專業英語屬于更高的應用層次,但基礎不扎實,何談應用。因此在日常的教學中,需要花一定時間強化學生的英語基礎,并且可結合相對簡單的專業英語表達,消除學生和專業英語的距離感,提升他們的學習信心。以下面的句子為例,“Polymermaterialscanbeusedasplastics、fiber、rubber,coatingsandadhesives.”此句中既復習了usedas的固定搭配使用,也學習了polymer(聚合物)、plastics(塑料)、fibre(纖維)、rubber(橡膠)、coatings(涂料)和adhesives(膠黏劑)等專業詞匯,句子雖簡單,但學生學習時可獲得事半功倍的效果。除了提供教材或教師自創的一些簡單專業英語例句外,課堂內外布置經過精心設計的有針對性的作業,如詞匯默寫或復雜句型劃分等,可有效鞏固基礎英語和專業英語知識。同時,課堂上鼓勵學生進行以通識英語為基礎的專業英語口頭或書面表達,進而通過創造性地學習鞏固通識英語和提高專業英語水平。
(二)整合專業英語中的零碎詞匯,系統化和專題化教學專業英語中大量的專業詞匯、術語和派生詞是學生理解專業英語語義的最大阻礙,雖然教材中每篇課文后面都給出了專業詞匯的中文解釋,但僅靠教師在課堂上的講解或學生課前的預習來掌握并不理想。這主要由課時以及學生可分配學習時間有限的客觀原因導致。雖然專業英語中的專業詞匯和術語量多而雜,但學習和掌握并不是沒有規律可循。任課教師可根據專業詞匯的內在聯系和邏輯關系[6-7],將分散在各章節中的專業詞匯和術語等進行總結、整理、歸納、補充,進而將專業詞匯分成諸如單體—聚合物命名、聚合方法、聚合物結構(近/遠程結構、凝聚態結構)、性能(包括溶解性、力學、熱學、電學等)、加工成型方法等若干專題,列出相關聯詞匯以及它們的派生詞,進行系統化的學習。例如在聚合方法專題的學習中,可以以polymerization一詞為中心,構建如圖1所示的邏輯思維導圖,并利用專業知識的邏輯關系強化專業詞匯和詞組的記憶。教師可引導學生依此思路,構建其他專題的詞匯邏輯思維導圖,強化專業詞匯的學習和記憶。相比分章節的詞匯教學,專題詞匯學習受到學生的肯定,教學效果更好,這主要是得益于專題詞匯學習的方法更能體現學生學習的主體性和創造性,也更符合學習規律。
(三)拓展教學題材和內容,增強學生學習獲得感“高分子材料與工程專業英語”目前使用的教材內容涵蓋高分子化學與物理、聚合反應工程和高分子成型加工等內容[8],教材原文大部分選自20世紀70~80年代的介紹性專業英語文獻,題材相對單一,內容較陳舊。僅僅學習教材內容,對提高學生專業英語水平仍顯不足。學生在未來就業或深造中,極可能會接觸到諸如PCT專利、進出口產品技術參數說明書、最新研究性英文文獻等題材的專業英文資料。在專業英語課程中,教師有選擇性地增加這些題材的內容,有助于學生了解各類題材專業英語的行文特點和結構,增強專業英語的廣泛閱讀及翻譯能力,甚至是寫作能力。如以增加研究性英文論文題材的教學內容為例,考慮到學生畢業設計中要查閱相關課題的英文文獻,因此可結合學生的畢業設計任務來完成該題材教學。在教學中,可以先介紹研究性英文論文的文章結構以及寫作要點,然后要求學生自選與畢業設計課題相關的英文論文進行精讀,最后通過簡短的課堂展示(presentation)環節考察學生對論文的理解程度,或者要求學生就自己的畢業課題進行英文介紹。結合教學內容題材和合適的教學設計,可以使學生學到更廣泛的專業英語知識,提高專業英語閱讀和運用能力,學習有獲得感。
(四)提高學生的自主學習能力學生對專業英語課程學習自主性相對較差,也是其英語水平提高不明顯的主要原因之一。在有限的課時內提高專業英語的教學質量,教師教學業務水平是一方面,學生學習的熱情和自主性又是另一方面。平時表現和平時作業納入課程考核指標,一定程度上可促使學生被動或主動學習,但對促進學生扎實掌握專業英語知識還不夠。教師可利用現代信息技術,收集專業相關的、有趣的網絡視聽資源(例如元素周期表之歌、塑料瓶回收加工利用講解視頻、科技文獻中重要的實驗視頻介紹等),并對這些視聽資源作一定加工和中文注釋,制作成微課,在課堂上或課間播放;或者通過慕課、多媒體教學平臺向學生開放時長較長的一些視聽資源,學生利用課余時間觀看,既可增加學習的趣味性,又可學到課本外的專業知識。教師亦可向學生推薦一些信息網站,發動學生在網絡資源中搜索專業相關的英文資料、文獻以及視聽資源,并與全班同學共享。通過這些手段和方法,學生自主學習能力明顯提高。
篇10
關鍵詞:有機化學;安全教育;實驗教學
教育部部長陳寶生同志指出:本科不牢,地動山搖。人才培養是大學的本質職能,本科教育是大學的根與本,在高等教育中是具有戰略地位的教育、是綱舉目張的教育。世界一流大學,首先要有一流的本科教育。高質量本科人才培養,無論是文科、還是理科,實驗教學都是大學教學的重要組成部分,因此各高校必須高度重視實驗室的安全運行。在以化學為基礎的相關專業的實驗課程中,有機化學實驗是必修的專業基礎課程。通過有機化學實驗課程學習,學生不僅能夠擴展有機化學基礎理論知識,增強理論聯系實際的能力,而且能夠培養學生嚴密的科學思維方式、嚴肅認真的工作作風[1]。如果要上好有機化學實驗課程,并達到預期的教學目的,需要學生清楚地了解整個實驗的內容、步驟,不僅要掌握有機化學實驗的一般知識,而且要深入了解整個實驗過程中的安全注意事項、儀器設備的性能與安全使用方法。有機化學實驗所使用的試劑與無機、分析、物化等實驗有很大程度的區別。有機化學實驗所用試劑大多為易揮發、易燃燒、易爆炸、有毒性,反應物、產物及副產物均為有機化合物,均為化學危險品,特別是副產物是未知的化學物質,具有不確定的安全隱患[2-3]。因此,在整個教學過程中,從課前預習、實驗過程到課后實驗報告的撰寫都必須貫穿安全教育,強化學生的安全意識。通過將安全教育貫穿有機化學實驗教學的全過程,要求學生掌握實驗原理,精選實驗方案,優化實驗步驟,完善實驗裝置,深入實驗思考,從而達到實驗教學目的,提高實驗教學質量[4]。
1安全意識貫穿有機化學實驗教學全過程
有機化學是一門實踐性很強的學科,有機實驗對有機化學的發展起著至關重要的作用,有機化學實驗課與有機化學理論課是學生培養計劃中兩門平行的獨立課程。有機化學實驗與無機化學實驗、分析化學實驗與物理化學實驗相比,其特點之一是在實驗過程中容易出現安全事故,如實驗試劑具有刺激性、腐蝕性、毒性或者易燃易爆,實驗裝置組裝比較繁瑣,實驗操作涉及高溫加熱、加壓、減壓,實驗過程中容易引發火災和傷害事故等。學生在工作中只有形成了良好的安全意識及強烈的責任心,才能減少安全事件,防止安全事故發生。有機化學實驗室正是培養學生具有這種意識的有效場所[5-9]。因此,提高學生安全意識,加強學生的安全教育是有機化學實驗教學的必要任務。1.1強化學生安全意識。在本科人才培養方案中,有機化學實驗課程覆蓋化學、應用化學、材料、藥學、食品、醫學、生物、海洋科學等幾十個專業,而有機化學實驗課一般安排在大學一年級的第二學期。由于在中學時受實驗條件的限制,有機化學實驗課開設很少,多數學生幾乎沒有親手做過有機化學實驗。在大學時期進入有機化學實驗室時,許多學生面對有機化學實驗室和有機化學實驗的特點,有些不知所措,更缺乏安全意識,稍不注意就有可能發生安全事故。因此,有機化學實驗開始之前必須強化學生的安全意識,如進入實驗室必須養成穿實驗服和戴護目鏡的習慣,不許將食品及飲料帶入實驗室,實驗過程中要戴手套,保持實驗室通風良好,離開實驗室要洗手及關掉水閘、電閘、氣閘等。1.2強化實驗教學安全意識。大學基礎化學實驗分為無機化學實驗、有機化學實驗、分析化學實驗、物理化學實驗與高分子化學實驗等5大基礎實驗課程。有機化學研究的對象為有機化合物,具有種類較多、結構復雜、性質特殊(易燃、穩定性差、有毒、一般難溶或不溶于水等)、反應復雜(反應慢、非單一反應)等特點,這些特點必然導致有機化學實驗在開展的過程中會遇到如下問題:(1)具有一定安全隱患;(2)試劑消耗量大;(3)訓練的操作程序多,且多為連續操作;(4)需要的時間長;(5)使用大量有機溶劑等。有機化學實驗的一些安全隱患已經涵蓋無機化學實驗、分析化學實驗、物理化學實驗及高分子化學實驗所存在的安全隱患,因此在有機化學實驗教學中必須強化學生的安全意識。1.3安全意識融于有機化學實驗教學中。在有機化學實驗的整個過程中始終存在不安全因素,因此有機化學實驗課程教學自始至終要提醒學生注意安全,稍不小心,就會發生燒傷、割傷或被試劑灼傷,嚴重的可能出現爆炸、傷人致命?;A有機化學實驗課程的內容分為3大模塊,有機化合物分離、有機化合物合成與有機化學性質。有機化合物的分離基本實驗包含蒸餾、分餾、萃取、柱色譜、薄層色譜、重結晶與水蒸汽蒸餾等。有機化合物性質實驗包含烷烴性質、芳烴性質、鹵代烴性質、醇酚醚性質與醛酮羧酸性質。從以上有機化學實驗的內容可以看出,有機化學實驗無論是原料,還是產物都屬于?;?,屬于易燃、易爆類化合物,存在不安全因素。因此,在有機化學實驗教學整個過程中都要貫穿安全教育。如開始稱取化學樣品時,要告訴學生針對試劑(樣品)不同的化學性質,采用不同取樣器皿;實驗結束后,所有的試劑及實驗中產生的廢棄物,要針對其化學性質,采用不同的回收器具,用不同的辦法進行保存,確保安全。
2安全知識融于有機化學實驗教學各個環節
有機化學實驗課是一門重要的基礎課,起到理論與實踐結合的橋梁作用,培養學生獨立操作與動手的能力。由于有機化學實驗具有一定的不可預測性,可能會出現不同的實驗狀況,需要靈活面對、臨機處置,這就要求學生掌握好有機化學的基礎理論知識,同時要求教師通過有機化學實驗課程幫助學生掌握好這些知識與技能。本文把有機化學實驗課程教學分為4個教學階段,即課前預習、課程講解、實驗操作和撰寫報告[10-12]。為了培養學生的安全意識,把安全知識融于有機化學實驗教學的每個階段。對于教師來說,該課程不僅是有機化學實驗知識的教學,而且是有機實驗安全知識的教學。對于學生來說,通過該課程的學習,學生不僅獲取有機化學實驗知識、提高實驗操作能力,同時也學到了有機化學安全知識,達到了培養學生的目的。2.1課前預習——評估安全風險。如果要達到有機化學實驗課程的教學目的,確保實驗課程的教學質量,必須要求學生做好課前預習,以及指導學生如何進行課前預習,同時把實驗過程中的安全事項融于預習之中。為了提高實驗效率,把學生將要在課堂上進行操作的實驗,全部制作成多媒體課件,供學生課前預習。如在預習“乙醇蒸餾”實驗時,課件告訴學生如何選擇熱源,如何控制蒸餾時不能將燒瓶中液體蒸干,避免發生火災或爆炸危險。另外,從安全角度考慮,學生一定要學會安全風險評估,對實驗課程中的每一個步驟、每一個環節,都要做好風險評估,確保每次實驗課的安全。通過預習實驗步驟,學生要牢記如何安裝儀器、將要用到哪些儀器、實驗過程會出現什么現象等。同時通過預習,學生要了解在每一步操作中會遇到哪些安全風險、如何避免、如何解決;一旦出現安全事件,如何采取應急措施,立即解決。如在預習“熔點測定”實驗時,該實驗要防止如下安全事件,如溫度計打破、水銀散落,溫度計套管上的小洞不能指向旁邊的學生,防止酒精燈起火,防止燙傷、燒傷,b形管必須干燥,防止有水,以免甘油外濺。為了有效防止以上安全事故的發生,必須進行風險評估,采取相應的應急預案。如在預習“四氫呋喃除水”實驗時,該實驗最大的風險是產生氫氣,氫氣見光容易爆炸。針對這一安全風險,必須采取相應的措施消除安全隱患,如必須具備良好的通風設施,先要在敞口容器里,鈉反應一段時間,必須使用微小的鈉粒,使反應緩慢。此外,在預習階段,師生還要準備好應對可能出現的安全事故的應急預案。2.2課程講解——注重安全細節。課程講解階段是在學生動手實驗操作之前,教師對本次實驗內容進行系統講解的過程。在該教學階段,教師應告訴學生實驗目的、實驗原理、實驗方法,明確所需儀器設備、藥品的種類和用量,講明實驗條件、實驗中將出現的情況等,特別是讓學生了解在實驗操作中、實驗反應中的安全知識。在該教學階段,培養學生在實驗開始之前掌握好相關的安全知識,避免安全事故的發生,以此提高實驗教學質量。如在講解乙酰苯胺重結晶實驗時,該實驗掌握的安全知識包括如何避免沸水外濺燙傷、趁熱過濾時燙傷、玻璃打破的刮傷等安全知識。2.3實驗操作——警惕安全事件。實驗操作是有機化學實驗的關鍵環節,能夠培養學生的觀察能力以及規范的實驗操作能力。此外,實驗成敗的關鍵直接關系到學生實驗課程的成績,關系到學生是否對有機化學實驗課程感興趣。在此階段,由于學生獨立操作,以及有機化學實驗的獨特性,可能因學生操作流程發生的變化、化學藥品數量的稱量不準確等,都會導致化學反應發生變化,引發安全事故。因此,學生在實驗操作中,要特別警惕安全事件的發生。如在“正丁醚的制備”實驗操作中,為了確保實驗安全,警惕以下事項:實驗裝置必須規范,三口瓶與冷凝管夾子必須固定在同一鐵架臺上形成一個整體,搖動時避免玻璃斷裂,使正丁醚著火;濃硫酸取用必須按規程操作,否則容易灼傷;反應前在三口瓶中加入沸石,防止反應暴沸;檢查分水器是否漏液體,以免正丁醇燃燒等。2.4實驗報告——扎牢安全意識。有機化學實驗教學的最后教學環節——撰寫實驗報告,也就是實驗總結?;趯嶒灠踩慕嵌?,要求學生在撰寫實驗報告時,一定認真分析此次實驗要注意哪些安全事項,使學生的安全知識、安全意識得到升華,潛移默化地培養學生的綜合素養。如在撰寫“正溴丁烷的制備”的實驗報告時,一定要總結該實驗的安全知識,如使用濃硫酸,要如何避免發生意外事故;反應中生成酸性氣體溴化氫,除用吸收裝置外,應在通風條件下進行操作,防止中毒事件發生;正丁醇及副產物正丁醚和1-丁烯都易燃燒,要防止著火事件發生;因此,對實驗產物正溴丁烷應全部回收,登記入賬管理等。
3結語