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時(shí)間:2023-03-23 15:19:55
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應(yīng)用型人才培養(yǎng)的教學(xué)理念要求在繼承傳統(tǒng)教學(xué)優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上,大力創(chuàng)新教育觀念,堅(jiān)持以學(xué)生為本,調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)性[3]。作為一門實(shí)踐教學(xué)活動(dòng),高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)要取得良好的教學(xué)效果,必然要更新教學(xué)理念。在應(yīng)用型人才培養(yǎng)定位下,我們確立了以學(xué)生為中心地位,尊重學(xué)生意愿,充分發(fā)揮學(xué)生能動(dòng)性、積極性和創(chuàng)新性的教學(xué)理念。在教學(xué)過程中,讓學(xué)生占據(jù)課堂的主導(dǎo)地位,將教師的被動(dòng)教變?yōu)閷W(xué)生的主動(dòng)學(xué),教師定位于學(xué)生實(shí)驗(yàn)的組織者。教師的主要作用不是講解,而是組織學(xué)生主動(dòng)思考、動(dòng)手實(shí)驗(yàn)。課堂上,教師不再用權(quán)威性的語(yǔ)言告訴學(xué)生,什么時(shí)候準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn),選擇什么樣的試劑,而是把自己融入學(xué)生中,和學(xué)生一起討論和思考,學(xué)生由被動(dòng)轉(zhuǎn)為主動(dòng),成為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的中心。鼓勵(lì)學(xué)生自己制定標(biāo)準(zhǔn),自己確定實(shí)驗(yàn)步驟,允許按自己設(shè)計(jì)的預(yù)習(xí)報(bào)告進(jìn)行實(shí)驗(yàn),如實(shí)記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),自己分析實(shí)驗(yàn)過程中存在的問題及解決辦法。實(shí)驗(yàn)結(jié)束,鼓勵(lì)學(xué)生自己點(diǎn)評(píng),交流實(shí)驗(yàn)過程,總結(jié)成功經(jīng)驗(yàn),分析失敗原因。
1.2在教學(xué)載體上,為學(xué)生提供充實(shí)的實(shí)驗(yàn)材料
在教學(xué)過程中,教師工作的重點(diǎn)是為學(xué)生提供大量的學(xué)習(xí)資源,使學(xué)生處于一種可以選擇的、能滿足他們需求的自由實(shí)驗(yàn)環(huán)境。通過開發(fā)《高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)》課件增設(shè)多媒體教學(xué)內(nèi)容,將實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、基本儀器操作使用等制作課件,并將課程資料上網(wǎng),學(xué)生直接申請(qǐng)下載、預(yù)約實(shí)驗(yàn)。通過多媒體實(shí)驗(yàn)演示,讓學(xué)生在較短的時(shí)間內(nèi),直觀的掌握更多的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,節(jié)省了課堂時(shí)間,提高了授課的實(shí)效性,為學(xué)生的個(gè)性培養(yǎng)和自主學(xué)習(xí)創(chuàng)造了有利的條件。學(xué)生也可自行擬定設(shè)計(jì)課題,學(xué)生自己查閱資料,預(yù)約教師進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行指導(dǎo)。對(duì)學(xué)生自己設(shè)計(jì)的或自帶課題的實(shí)驗(yàn),只要所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案合理、實(shí)驗(yàn)條件許可,就允許進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室開展實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生成為實(shí)驗(yàn)的主人。上述課程改革,《高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)》課程已被評(píng)為校級(jí)精品課程。另一方面,逐漸開放實(shí)驗(yàn)室和儀器設(shè)備。常用的玻璃儀器由學(xué)生自己保管。大型儀器,如紅外光譜、元素分析、激光粒徑測(cè)定儀、X射線衍射儀、掃描電鏡等為學(xué)生全部免費(fèi)開放,學(xué)生通過提前預(yù)約,可對(duì)實(shí)驗(yàn)中制備的化合物隨時(shí)進(jìn)行分析表征。
1.3改革教學(xué)內(nèi)容,增設(shè)綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)
為了增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力和獨(dú)立思考能力,在教學(xué)中注重理論與實(shí)踐相結(jié)合,結(jié)合高分子化學(xué)的基本問題,將科研成果轉(zhuǎn)化為可供學(xué)生實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容改革教學(xué)內(nèi)容,重新編寫《高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)》教學(xué)大綱和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書,刪除了部分內(nèi)容陳舊的驗(yàn)證性和基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn),增設(shè)綜合性、探索性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),確保實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的先進(jìn)性、新穎性。通過精選實(shí)驗(yàn)內(nèi)容使學(xué)生加深對(duì)所學(xué)理論知識(shí)的認(rèn)識(shí),了解高分子化學(xué)領(lǐng)域的飛速發(fā)展和高分子材料在人們的日常生活和高科技領(lǐng)域中的應(yīng)用,為學(xué)生將來走向工作崗位奠定基礎(chǔ)。在教學(xué)內(nèi)容上,不設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)答案,挑選應(yīng)用性和綜合性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)。將傳統(tǒng)的單純“灌注式”理論教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)?教學(xué)-文獻(xiàn)查找-文獻(xiàn)綜述-匯報(bào)交流-自主實(shí)驗(yàn)"的多環(huán)節(jié)、多方式、互動(dòng)性、研究性、開放式教學(xué)。如實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上增選“聚乙烯醇的縮醛化制備膠水”的實(shí)驗(yàn)。此實(shí)驗(yàn)應(yīng)用性很強(qiáng),讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)親身感受高分子化學(xué)的重要意義和實(shí)用價(jià)值,增強(qiáng)學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中表現(xiàn)出濃烈的興趣,相互之間探討實(shí)驗(yàn)的工藝過程和應(yīng)該注意的事項(xiàng),對(duì)制備的膠水質(zhì)量互相比較并查找原因,收到了良好的教學(xué)效果。在"苯乙烯分散聚合的實(shí)驗(yàn)"中,對(duì)同一單體選用不同的分散劑,包括有機(jī)分散劑、無機(jī)分散劑及復(fù)合分散劑。通過改變引發(fā)劑用量、攪拌速度等,使不同組的學(xué)生在不同的聚合條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn),然后將實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較、討論和總結(jié)。對(duì)于設(shè)計(jì)性和研究性實(shí)驗(yàn),教師提前一周告知實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,提供部分參考目錄,供學(xué)生查閱。學(xué)生自己設(shè)計(jì)出可行性的實(shí)驗(yàn)方案,經(jīng)教師批準(zhǔn)后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。目前已開設(shè)的設(shè)計(jì)性和研究性實(shí)驗(yàn)都是以高分子領(lǐng)域中的最新研究成果并結(jié)合本院教師的科研項(xiàng)目與科研經(jīng)驗(yàn)開設(shè)的,如"溫度和pH值敏感性水凝膠的制備及對(duì)藥物的釋放性能"、"無皂乳液聚合制備核-殼結(jié)構(gòu)聚合物"等。設(shè)計(jì)性和研究性實(shí)驗(yàn)的開設(shè),能夠充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性。使學(xué)生把自己所學(xué)的理論知識(shí)、書面知識(shí)和科學(xué)研究緊密相結(jié)合,提高了學(xué)生對(duì)于科學(xué)研究的認(rèn)識(shí),同時(shí)激發(fā)和促進(jìn)了學(xué)生的科研興趣。
1.4考核方式上,采取組合式考核,提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果
實(shí)驗(yàn)考核是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要環(huán)節(jié),是激勵(lì)學(xué)生學(xué)習(xí)和鞏固知識(shí)、檢查教學(xué)效果、改革教學(xué)方法的重要手段。多年來,我校沿襲的高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)考核辦法是實(shí)驗(yàn)報(bào)告和期末理論筆試各占50%。該考核方法導(dǎo)致學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)操作重視程度不夠,考試前死記理論知識(shí),綜合實(shí)踐能力薄弱。在應(yīng)用型型人才培養(yǎng)的要求下,我們改革了傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)考核方法,建立了平時(shí)成績(jī)、實(shí)驗(yàn)操作考核和筆試相結(jié)合的新型考核模式,使實(shí)驗(yàn)課的考核和評(píng)價(jià)能夠更加科學(xué)化和合理化。在高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)的考核過程中,采取平時(shí)考核和實(shí)驗(yàn)考試考核相結(jié)合的辦法。平時(shí)考核側(cè)重于對(duì)學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)情況的評(píng)價(jià),包括實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)記錄、實(shí)驗(yàn)報(bào)告等內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)考試考核既要考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)基本操作和綜合運(yùn)用能力又要檢驗(yàn)學(xué)生掌握的理論知識(shí)??荚囍敖處熢O(shè)定合理的考核內(nèi)容,包括在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成一個(gè)完整的實(shí)驗(yàn)和理論抽查。實(shí)驗(yàn)考試時(shí),將學(xué)生每4~5人一組進(jìn)行分批考試,通過考察學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)操作,實(shí)驗(yàn)方案、儀器安裝、結(jié)果處理以及產(chǎn)品質(zhì)量等,考查學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)技能情況。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,教師根據(jù)實(shí)驗(yàn)過程的條理性、實(shí)驗(yàn)操作情況以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)考試進(jìn)行評(píng)分。操作考試結(jié)束后,針對(duì)實(shí)驗(yàn)過程中的理論知識(shí)隨機(jī)抽查3~5個(gè)簡(jiǎn)答題,考察學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況。通過平時(shí)考核和實(shí)驗(yàn)考試考核相結(jié)合的方式,能科學(xué)有效地對(duì)學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)效果評(píng)定,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。
二、Crothers與尼龍66
深受女士喜愛的尼龍襪無疑是引出縮聚反應(yīng)的最佳例子。尼龍襪在全美首次發(fā)售時(shí),每人限購(gòu)一雙,500萬雙當(dāng)天告罄,沒有買到尼龍襪的人在裸腿上畫紋路冒充絲襪。那么引起如此轟動(dòng)的商品是如何制造出來的?這個(gè)問題吊起了學(xué)生的胃口,他們對(duì)相應(yīng)的知識(shí)特別用心。1928年,杜邦公司成立了基礎(chǔ)化學(xué)研究所,Crothers受聘擔(dān)任該所的負(fù)責(zé)人,并決心利用二元醇和二元酸的縮聚來支持當(dāng)時(shí)剛剛提出的高分子學(xué)說。在實(shí)驗(yàn)中,同事偶然發(fā)現(xiàn)熔融的聚酯可以抽絲,Crothers意識(shí)到這是紡絲原料的特性,并展開了大量的研究??朔鞣N困難后,最終得到了尼龍66纖維。尼龍66的出現(xiàn)不僅有力的支持了高分子學(xué)說,也深入改變了人們的生活。尼龍的發(fā)現(xiàn)離不開Crothers。同樣讓人稱道的還有杜邦公司,能夠在經(jīng)濟(jì)大蕭條時(shí)期拿出一筆巨款支持沒有明確應(yīng)用目的的基礎(chǔ)研究,需要敏銳的眼光和巨大的勇氣。注重基礎(chǔ)研究,在今天也有著重要的借鑒意義。
三、塑料之父———Baekeland
作為第一種人造聚合物———酚醛樹脂的發(fā)明者,Baekeland是一個(gè)傳奇人物。他21歲就獲得了博士學(xué)位,專利意識(shí)非常強(qiáng)。發(fā)明Velox相紙后,故意在專利中省略一兩步。結(jié)果柯達(dá)公司不得不兩次出資購(gòu)買。在發(fā)明酚醛樹脂后,Baekeland及時(shí)申請(qǐng)了專利(僅比同行早一天),也得到了塑料之父之稱。Baekeland的幸運(yùn)和知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)意識(shí)讓人感嘆不已。酚醛樹脂的發(fā)明也是一個(gè)成功的科研案例。Baekeland敏銳地意識(shí)到絕緣材料在剛剛興起的電力工業(yè)中的巨大市場(chǎng),將研究目標(biāo)確定為尋找天然絕緣材料的替代品。他沒有立即進(jìn)行實(shí)驗(yàn),先是充分進(jìn)行了文獻(xiàn)調(diào)研。發(fā)現(xiàn)早在1872年德國(guó)化學(xué)家Vaeyer曾把苯酚和甲醛混合產(chǎn)生一種樹脂狀物質(zhì),指出在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)防止它的產(chǎn)生。Baekeland反其道而行之,加熱加壓來加快反應(yīng),得到琥珀樣的樣品,并最終掌握了酚醛樹脂的制備方法。他于1907年申請(qǐng)了專利,這年也被視為塑料元年。這個(gè)故事充分說明了科學(xué)研究的選題和文獻(xiàn)調(diào)研的重要性,在閱讀文獻(xiàn)時(shí)要注意批判性閱讀,不迷信已有的解釋。
四、配位聚合和Ziegler-Natta
1953年Ziegler在用乙基鋁使乙烯加成的一次偶然失敗中發(fā)現(xiàn),鎳會(huì)抑制反應(yīng)進(jìn)行,其他過渡金屬也有類似作用。他給博士生Breil的論文題目是“系統(tǒng)地實(shí)驗(yàn)整個(gè)周期表的元素”來對(duì)這一作用進(jìn)行研究!有趣的是,最終研究得到了一種能使乙烯迅速聚合成為高分子量聚乙烯的催化劑。事實(shí)恰好與預(yù)料的相反,這充分說明,和預(yù)期不同的結(jié)果不見得是壞結(jié)果!Natta的成功無疑是跟蹤世界研究前沿的結(jié)果。他在Ziegler催化劑研究之初就派人過去接受指導(dǎo)。在用改進(jìn)后的催化劑進(jìn)行了丙烯聚合后,Natta發(fā)現(xiàn)它含有高結(jié)晶部分,敏銳地“把新的結(jié)晶聚合物的結(jié)構(gòu)歸之于主鏈或至少相當(dāng)長(zhǎng)部分的主鏈上的不對(duì)稱碳原子都采取了相同的構(gòu)型”。Natta文章因未披露催化劑的本質(zhì)這一關(guān)鍵問題,初審被拒稿。而作為編輯的Flory則意識(shí)到了文章不尋常的意義,更改了裁決才使得文章得以發(fā)表。與Ziegler-Natta的成功相對(duì)的是,1943年Fischer希望能找到使乙烯聚合成油的方法,發(fā)現(xiàn)“當(dāng)三氯化鋁與四氯化鈦并用作催化劑時(shí),液態(tài)產(chǎn)物減少而有利于生成固態(tài)物”,因此似乎是失望多于希望。另外,Ziegler的學(xué)生Wesslan制備聚丙烯后,發(fā)現(xiàn)物質(zhì)的熔點(diǎn)高于聚乙烯,他肯定自己錯(cuò)了,他不相信支化會(huì)提高石蠟烴的熔點(diǎn)。他沒有認(rèn)識(shí)到熔點(diǎn)升高的意義。這兩個(gè)故事也從反面再次印證了如何看待實(shí)驗(yàn)中的意外。高分子史上還有更多的歷史故事,如“的確良”(滌綸),田中耕一發(fā)現(xiàn)質(zhì)譜離子化新方法,聚四氟乙烯和高壓聚乙烯的發(fā)現(xiàn)等。在高分子化學(xué)教學(xué)中適當(dāng)穿插相應(yīng)的歷史故事,不僅可以增加課堂的趣味性,還有助于學(xué)生了解科學(xué)家思考問題的方式,學(xué)習(xí)他們成功的經(jīng)驗(yàn)和失敗的教訓(xùn),培養(yǎng)學(xué)生思考研究的能力。
高分子化學(xué)是材料化學(xué)、應(yīng)用化學(xué)及其相關(guān)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課,與四大化學(xué)并列,已成為第五大化學(xué)。能否學(xué)好該課程直接關(guān)系到高分子物理、材料合成與加工學(xué)等后續(xù)課程的學(xué)習(xí),學(xué)好并熟練運(yùn)用課程的專業(yè)思想和思維方法,在學(xué)生將來的科研和工作中將發(fā)揮直接或間接的作用。鑒于高分子化學(xué)這門課程的重要性,如何深入進(jìn)行教學(xué)改革,如何利用有限的教學(xué)時(shí)間和教學(xué)資源有效地將高分子化學(xué)專業(yè)知識(shí)傳授給學(xué)生,并能夠指導(dǎo)實(shí)踐應(yīng)用,就成為眾多教學(xué)工作者的共同目標(biāo)。
一、高分子化學(xué)教學(xué)的主要難點(diǎn)
(一)高分子化學(xué)的發(fā)展歷史較短,許多理論尚不成熟,隨著新的聚合方法和新的合成技術(shù)不斷涌現(xiàn),對(duì)傳統(tǒng)的高分子化學(xué)概念提出了挑戰(zhàn),并極大地豐富了高分子化學(xué)的內(nèi)容。
由于課時(shí)及其他客觀原因的限制,教師往往把所有內(nèi)容全部灌輸給學(xué)生,“填鴨式”的教學(xué)模式會(huì)使學(xué)生產(chǎn)生乏味厭學(xué)的情緒,學(xué)生易出現(xiàn)“被動(dòng)學(xué)”、“死記硬背式學(xué)”等問題[1]。
(二)高分子化學(xué)理論性強(qiáng),學(xué)生理解困難,適時(shí)恰當(dāng)?shù)夭捎枚嗝襟w教學(xué)能使抽象的教學(xué)內(nèi)容具體化、清晰化。
從學(xué)生反饋的信息來看,普遍認(rèn)為教師在使用多媒體授課時(shí)只是展示根據(jù)書本內(nèi)容制作的幻燈片,有些幻燈片重點(diǎn)不突出,且沒有深系到實(shí)際生活和生產(chǎn)的經(jīng)驗(yàn),不能完全激發(fā)學(xué)生對(duì)高分子化學(xué)學(xué)習(xí)的專業(yè)自豪感;又加之教師授課時(shí)缺乏與學(xué)生互動(dòng)交流,課堂氣氛不活躍,出現(xiàn)來不及記筆記、不利于學(xué)生復(fù)習(xí)等情況,久而久之,就會(huì)影響學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和興趣性,達(dá)不到理想的教學(xué)效果。
二、高分子化學(xué)的教學(xué)實(shí)踐與探索
(一)講解重點(diǎn)突出,創(chuàng)新教學(xué)內(nèi)容。
教師在選好教材、消化、吸收和融合教材內(nèi)容的基礎(chǔ)上,要處理好“干”與“枝”的關(guān)系,在課程內(nèi)容方面做到重點(diǎn)突出、主次分明。在授課時(shí)要避免將教材內(nèi)容“填鴨式”灌輸給學(xué)生,應(yīng)有針對(duì)性、側(cè)重點(diǎn)講解,少講精講[2]。如限于課時(shí)緊等原因,在講解聚合方法時(shí),由于此部分內(nèi)容多數(shù)比較簡(jiǎn)單易懂,可以略講。但對(duì)于自由基聚合反應(yīng)要重點(diǎn)講解,讓學(xué)生對(duì)自由基聚合的機(jī)理、聚合速率、動(dòng)力學(xué)鏈長(zhǎng)、聚合度和聚合度分布等重要知識(shí)點(diǎn)要深入地理解并能加以靈活運(yùn)用,這樣可以有重點(diǎn)地完善學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu),滿足實(shí)踐應(yīng)用的需求。同時(shí),要不斷更新、創(chuàng)新教學(xué)內(nèi)容。在教學(xué)中,教師可以及時(shí)地在傳統(tǒng)教材內(nèi)容的基礎(chǔ)上補(bǔ)充近年發(fā)展起來的前沿科學(xué)技術(shù)和研究方法,也要關(guān)注國(guó)內(nèi)外重要期刊上的最新報(bào)道,在課堂上結(jié)合國(guó)內(nèi)外的最新研究進(jìn)行講解與介紹,并推薦一些期刊、數(shù)據(jù)庫(kù)和書籍給學(xué)生,引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)自己興趣自由地學(xué)習(xí),擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面,建立知識(shí)結(jié)構(gòu),引導(dǎo)學(xué)生探索高分子化學(xué)領(lǐng)域。
(二)加強(qiáng)師生互動(dòng)教學(xué),發(fā)揮主觀能動(dòng)性。[3]
在教學(xué)中,互動(dòng)式教學(xué)能有效地改變“老師主動(dòng)講,學(xué)生被動(dòng)聽”的“一言堂”式的教學(xué)模式。教師要多與學(xué)生眼神交流,用情緒感染學(xué)生,引導(dǎo)學(xué)生“多想善思”,講課時(shí)語(yǔ)言要清晰流暢,抑揚(yáng)頓挫,引導(dǎo)學(xué)生“勤學(xué)好問”。重要的是,在講課時(shí)可穿插有關(guān)高分子的小知識(shí)、小故事,盡量將生活中常見實(shí)例與理論知識(shí)相聯(lián)系,努力為學(xué)生營(yíng)造生動(dòng)活潑的課堂文化氛圍,使學(xué)生自覺、主動(dòng)地接受知識(shí)。如:在講到聚酰胺、聚酯時(shí)聯(lián)系到我們?nèi)粘4┮掠煤铣衫w維的尼龍、滌綸,學(xué)生戴的隱形眼鏡、普通眼鏡的樹脂鏡片都是特殊的高分子材料。聯(lián)系生活中的常見實(shí)例有利于學(xué)生更深刻地掌握課程內(nèi)容。在課堂上,多采用啟發(fā)性的多種教學(xué)方法,合理安排課堂反復(fù)提問、反復(fù)練習(xí)、反復(fù)分組討論等互動(dòng)式教學(xué),加深學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解,提高教學(xué)質(zhì)量。
(三)多渠道聯(lián)系實(shí)踐,培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力。
隨著如今高分子材料發(fā)展的迅猛,教材的教學(xué)內(nèi)容已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)代教學(xué)的需要,在課堂教學(xué)中應(yīng)把高分子化學(xué)領(lǐng)域最新的科技動(dòng)態(tài)、學(xué)術(shù)前沿有機(jī)地滲透到課堂內(nèi)容當(dāng)中,給學(xué)生多介紹一些近年來高分子化學(xué)的最新成果、最新理論,開闊學(xué)生的視野。如醫(yī)用上介入診療的各種高分子管材、可降解的手術(shù)傷口縫合線、有機(jī)高分子發(fā)光二級(jí)管用于手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)顯示和照明等。針對(duì)學(xué)生在高分子課堂教學(xué)中討論比較感興趣的話題,或者是高分子化學(xué)前沿領(lǐng)域的新方法、新技術(shù)等,可鼓勵(lì)學(xué)生到圖書館和互聯(lián)網(wǎng)上查找資料,撰寫小論文,制作幻燈片,并在課堂上為大家作知識(shí)講座,營(yíng)造合作探究、自主學(xué)習(xí)的氛圍。同時(shí),也可關(guān)注網(wǎng)絡(luò)上以高分子為主題的論壇,通過與網(wǎng)上的專家、學(xué)者的交流,調(diào)動(dòng)學(xué)生探知高分子知識(shí)和應(yīng)用領(lǐng)域的興趣,培養(yǎng)主動(dòng)學(xué)習(xí)的能力,激發(fā)研究興趣。
(四)選擇合適的教學(xué)內(nèi)容,不斷完善多媒體教學(xué)。
1.適時(shí)使用拿來主義,做到因材施教。
教學(xué)是一個(gè)個(gè)性化的過程,不同的教師有著不同的授課思路、方式與方法。一般來說,可以借助別人的課件作為啟發(fā)自己的思路,但是,這種“拿來主義”絕不應(yīng)成為主要依賴的對(duì)象。由于學(xué)生的層次不同、專業(yè)不同、對(duì)知識(shí)的接受能力不同,教學(xué)過程中好的方法可以借鑒,但重要的是要根據(jù)學(xué)生的需求、教材體系、自己的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)、教學(xué)思想使用自主開發(fā)的課件。尤其是在課件中更應(yīng)該增加一些理論聯(lián)系實(shí)際的例子,比如聚合物合成工藝和聚合物應(yīng)用等實(shí)踐應(yīng)用方面的內(nèi)容。
2.將多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)手段相結(jié)合。
多媒體教學(xué)具有傳統(tǒng)教學(xué)手段不可比擬的優(yōu)勢(shì),能更直觀、更形象和生動(dòng)地傳導(dǎo)高分子化學(xué)的魅力,并能有效地?cái)U(kuò)充知識(shí)的廣度和提高課堂的利用率。特別是需要向?qū)W生演示情景的內(nèi)容,采用多媒體教學(xué)就更有優(yōu)越性。如在講解乳液聚合機(jī)理這一節(jié),采用了動(dòng)畫方式形象演示了膠束成核的機(jī)理和乳液聚合過程的三個(gè)階段,幫助學(xué)生理解,印象深刻。但是先進(jìn)的教學(xué)手段并不一定能達(dá)到良好的教學(xué)效果,關(guān)鍵在于多媒體技術(shù)如何與傳統(tǒng)的教學(xué)手段相結(jié)合,從而實(shí)現(xiàn)它應(yīng)有的價(jià)值。如在高分子化學(xué)的課堂授課中,講述自由基共聚理論推導(dǎo)公式時(shí),就應(yīng)該采用黑板板書的方式一步步進(jìn)行推導(dǎo),同時(shí)采用啟發(fā)式方法調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性,促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)和思考。
3.采用多種手段完善多媒體教學(xué)。
采用多媒體教學(xué),教學(xué)信息量大,進(jìn)度快,學(xué)生在課堂上有效掌握大量的理論難度較大,因此要做好課后輔助工作。不斷完善網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái),將多媒體課件、課后復(fù)習(xí)材料、教學(xué)重點(diǎn)、習(xí)題題庫(kù)及小知識(shí)、小貼士等內(nèi)容在學(xué)校的教學(xué)網(wǎng)絡(luò)中充實(shí)完善,這樣既有利于學(xué)生課后復(fù)習(xí),又能加深學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的掌握和應(yīng)用。另外,還可利用各種化學(xué)軟件、網(wǎng)絡(luò)資源和視頻等多種手段展示各種反應(yīng)模型,特別是一些三維立體模型,啟發(fā)學(xué)生思考,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。在教學(xué)中逐步滲透雙語(yǔ)教學(xué),可以有意識(shí)地把新出現(xiàn)的專業(yè)詞匯和標(biāo)題用英文書寫,能有效提高和豐富學(xué)生的專業(yè)詞匯量,對(duì)收集到的專業(yè)文章,采用多媒體的形式講解,又可以提高學(xué)生的專業(yè)閱讀水平,這樣,能幫助學(xué)生提高對(duì)專業(yè)英語(yǔ)的學(xué)習(xí)興趣,為今后的畢業(yè)論文撰寫及工作實(shí)踐打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
三、結(jié)語(yǔ)
高分子化學(xué)課程教學(xué)改革是一項(xiàng)系統(tǒng)的工程,總結(jié)近幾年來的教學(xué)實(shí)踐,筆者認(rèn)為,以人文本,轉(zhuǎn)變觀念,因材施教是探索高分子化學(xué)課程的有效途徑,合理有效地利用多媒體,不斷完善網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái),逐步滲透英語(yǔ)教學(xué)是實(shí)踐高分子化學(xué)課程教學(xué)的有效手段,而創(chuàng)新教學(xué)內(nèi)容、加強(qiáng)互動(dòng)教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性是搞好高分子化學(xué)教學(xué)的前提條件。我們將不斷地繼續(xù)深入研究與探索,使高分子化學(xué)的教學(xué)不斷適應(yīng)新形勢(shì)發(fā)展的要求,為培養(yǎng)高分子領(lǐng)域優(yōu)秀人才作出不懈努力。
參考文獻(xiàn):
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當(dāng)今環(huán)境污染問題日趨嚴(yán)重,對(duì)于化學(xué)化工行業(yè)“綠色化”發(fā)展的需求愈發(fā)明確、清晰[1-2]。高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)是高分子專業(yè)的一門專業(yè)必修課,在高分子化學(xué)教學(xué)中占有重要地位,可以有效地訓(xùn)練學(xué)生的基本技能和綜合素質(zhì)。但傳統(tǒng)高分子實(shí)驗(yàn)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(qiáng)的揮發(fā)性,對(duì)環(huán)境影響很大;同時(shí)在教學(xué)過程中側(cè)重于實(shí)驗(yàn)技能,對(duì)于學(xué)生的綠色化學(xué)意識(shí)、環(huán)保意識(shí)和責(zé)任意識(shí)相對(duì)較少。因此,通過高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化學(xué)教學(xué)改革,可以加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的實(shí)踐理解,提高學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和綠色意識(shí)[3-5]。為此,筆者在從事高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中進(jìn)行了一些有益探索。
一、探究式教學(xué)概念
探究式教學(xué),又稱發(fā)現(xiàn)法、研究法,是美國(guó)教育學(xué)家杜威在20世紀(jì)初提出的,他認(rèn)為科學(xué)教育不僅僅要使學(xué)生掌握大量的理論知識(shí),更重要的是學(xué)會(huì)科學(xué)研究的過程和方法[6-8]。其實(shí)古人在很多年前就提到“授人以魚,不如授人以漁”,已經(jīng)明確表明了學(xué)會(huì)方法的重要性。探究式教學(xué)方法具體是指從學(xué)科研究領(lǐng)域或者從現(xiàn)實(shí)社會(huì)中選擇和確定一個(gè)主題,然后在教學(xué)中設(shè)置一個(gè)類似于科學(xué)研究的問題,以學(xué)生為主體,在教師的引導(dǎo)下,學(xué)生自覺、主動(dòng)地探索科學(xué)知識(shí),找出解決問題的方法,進(jìn)行修改和完善,形成自己思想的學(xué)習(xí)過程。相比于傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法,嘗試讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題并主動(dòng)地提出相應(yīng)的解決方法,可以提高學(xué)生的參與度和積極性。探究式教學(xué)方法的實(shí)施可以促使教師教學(xué)方法和學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變,有利于學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和動(dòng)手能力的培養(yǎng)。
二、高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題
傳統(tǒng)高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)和有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)等實(shí)驗(yàn)教學(xué)一樣,以“驗(yàn)證式”實(shí)驗(yàn)教學(xué)為主。使用的實(shí)驗(yàn)教材,對(duì)每一個(gè)實(shí)驗(yàn)的目的、原理、操作、注意事項(xiàng)等都有具體描述。課前學(xué)生預(yù)習(xí)翻看一遍,上課時(shí)教師講解一遍,最后學(xué)生按照教材上操作進(jìn)行實(shí)驗(yàn)過程“驗(yàn)證”。學(xué)生對(duì)教材和教師存在著嚴(yán)重的依賴性,而且對(duì)實(shí)驗(yàn)課也不重視,認(rèn)為是理論課的附屬,因此無法充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)課程的作用。目前高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的主要弊端可以歸結(jié)為:第一,“照方抓藥”式傳統(tǒng)教學(xué)方法無法有效調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考能力和創(chuàng)新能力,最終導(dǎo)致學(xué)生無法有效地使用這些實(shí)驗(yàn)知識(shí),在大四實(shí)習(xí)和畢業(yè)論文寫作時(shí)就表現(xiàn)出明顯的弱勢(shì);第二,教科書里的方法與現(xiàn)代化工的綠色化、可持續(xù)發(fā)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(dāng)今綠色化學(xué)的迫切要求[9-10],即使是全國(guó)廣泛采用的新版教科書,依然沒有及時(shí)反映化工技術(shù)發(fā)展的新成果,容易給學(xué)生造成“現(xiàn)行技術(shù)就是如此水準(zhǔn)”的印象,導(dǎo)致很多學(xué)生畢業(yè)后就放棄了本專業(yè)。
三、探究式教學(xué)的實(shí)施策略
目前高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)主要針對(duì)高分子專業(yè)三年級(jí)學(xué)生進(jìn)行開課。高分子專業(yè)學(xué)生在開展高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí),已經(jīng)經(jīng)過了無機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)和有機(jī)化學(xué)等化學(xué)實(shí)驗(yàn)的訓(xùn)練,具有一定的實(shí)驗(yàn)操作技能,因此完全可以采用要求更高的探究式教學(xué)法來完成高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)。教師不僅要向?qū)W生詳細(xì)地傳授知識(shí)(原因與機(jī)理),而且要求學(xué)生在探究學(xué)習(xí)的過程中,實(shí)現(xiàn)知識(shí)的掌握和科研能力的培養(yǎng)。在實(shí)驗(yàn)過程中,教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容、目標(biāo)和學(xué)生實(shí)際情況,設(shè)置合適的探究性問題,并根據(jù)這些問題讓學(xué)生展開相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)。這些問題的設(shè)置要合適,既有一定的針對(duì)性,又要有一定的難度,但是學(xué)生通過努力后可以得到解決。雖然教材上的實(shí)驗(yàn)步驟非常經(jīng)典,但與現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)特別是“綠色化學(xué)”要求存在一定的差距,因此我們?cè)陂_展高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)的探究性實(shí)驗(yàn)時(shí),主要針對(duì)教材中實(shí)驗(yàn)方案的“綠色性”展開探究性研究。針對(duì)這個(gè)問題,要求學(xué)生在預(yù)習(xí)過程中,通過查閱文獻(xiàn)資料,提出實(shí)驗(yàn)中違反“綠色化學(xué)”的地方,然后再提出更為合理的實(shí)驗(yàn)方案來解決教材中實(shí)驗(yàn)方案存在的問題,并在教師的指導(dǎo)下改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案;最后在開展實(shí)驗(yàn)過程中,將學(xué)生分成兩個(gè)組分別采用改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案和教材上的實(shí)驗(yàn)方案展開實(shí)驗(yàn),在實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行比較分析,總結(jié)兩套實(shí)驗(yàn)方案的優(yōu)缺點(diǎn)。例如,《高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)》中的雙酚A環(huán)氧樹脂制備實(shí)驗(yàn)[11],該實(shí)驗(yàn)主要存在以下三個(gè)問題:一,該反應(yīng)用到的化學(xué)試劑用量是過量的,完全可以用較少的化學(xué)試劑用量來完成整個(gè)實(shí)驗(yàn),但是化學(xué)試劑的最終用量需要根據(jù)最后產(chǎn)品的使用量進(jìn)行倒推設(shè)計(jì);二,在該反應(yīng)中用到苯作為環(huán)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(shí)現(xiàn)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(huán)氧樹脂的溶劑,而且毒性低的多;三,在黏結(jié)實(shí)驗(yàn)中,教材中采用了揮發(fā)性很強(qiáng)的刺激性劇毒乙二胺作為固化劑,而事實(shí)上環(huán)氧樹脂的固化劑很多,目前已經(jīng)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(huán)氧樹脂具有更好的黏結(jié)強(qiáng)度。采用探究式教學(xué)法,就可以讓學(xué)生從這三個(gè)角度進(jìn)入,通過查閱文獻(xiàn)資料設(shè)計(jì)更為合理綠色的的實(shí)驗(yàn)方案,還可以進(jìn)一步根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果寫出科研小論文,接受真正的科研鍛煉,同時(shí),對(duì)綠色化學(xué)有更深入的理解。因此,采用探究式教學(xué)法不但可以培養(yǎng)學(xué)生積極的科學(xué)探索精神、合作精神,有利于提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力,同時(shí)由于學(xué)生采用的實(shí)驗(yàn)方案與教材多少會(huì)有一些差異,而且實(shí)驗(yàn)方案會(huì)有學(xué)生心理上一些期待,從而有利于學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的提高,更加認(rèn)真負(fù)責(zé)的去完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程,避免學(xué)生在實(shí)驗(yàn)間隙聊天玩手機(jī)等開小差。
四、探究式教學(xué)的考核方式
實(shí)驗(yàn)的考核方式對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性具有非常重要的影響。傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)考核主要分為兩塊:平時(shí)成績(jī)(40%),主要包括實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)(10%)和實(shí)驗(yàn)操作(30%);實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)(60%),主要包括考核實(shí)驗(yàn)結(jié)果(20%)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告(40%)[12]。但探究式教學(xué)法由于采用了超越教材的實(shí)驗(yàn)方案,因此要求考核的重點(diǎn)和考核面都有所改變。比如,預(yù)習(xí)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí),學(xué)生需要大量的時(shí)間查閱資料來尋找實(shí)驗(yàn)中有違“綠色化學(xué)”的地方,并設(shè)計(jì)合適的實(shí)驗(yàn)方案;完成實(shí)驗(yàn)后,學(xué)生需要對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行詳細(xì)的對(duì)比分析討論,總結(jié)傳統(tǒng)和改進(jìn)后實(shí)驗(yàn)方案的優(yōu)缺點(diǎn),并寫出自己的實(shí)驗(yàn)心得。這兩部分內(nèi)容在以前的實(shí)驗(yàn)考核中比例很少,甚至沒有,但探究式教學(xué)法中這兩塊內(nèi)容可以在很大程度上反映學(xué)生的主動(dòng)性和創(chuàng)新性,因此這兩塊內(nèi)容在最后成績(jī)中所占的比重需要大幅提高。為此,我們將實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)的考核比例提高到20%;作為探究性實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果往往具有不確定性,因此實(shí)驗(yàn)結(jié)果比例降為10%,而傳統(tǒng)和對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析討論是探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要組成部分,是在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中一起上交完成,因此實(shí)驗(yàn)報(bào)告的比例提高到50%,其中實(shí)驗(yàn)對(duì)比分析討論部分為20%,其他實(shí)驗(yàn)報(bào)告部分為30%,促使學(xué)生認(rèn)真地對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析總結(jié)。
五、結(jié)語(yǔ)
采用探究式教學(xué)方法,通過設(shè)置合理的實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo),在教師的指導(dǎo)下,讓學(xué)生積極地設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)方案并實(shí)施,可以促使學(xué)生更為專注認(rèn)真地去完成實(shí)驗(yàn),提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和積極性,鍛煉學(xué)生分析問題和解決問題的能力,取得了良好的教學(xué)效果。
作者:邵林軍 齊陳澤 單位:紹興文理學(xué)院
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隨著人類文明的進(jìn)步與社會(huì)經(jīng)濟(jì)生活的發(fā)展,能源危機(jī)、人類重大疾病相關(guān)問題、環(huán)境問題等一系列對(duì)全球造成影響的科學(xué)技術(shù)問題的出現(xiàn)使得化學(xué)學(xué)科、特別是高分子學(xué)科成為所有學(xué)科的中心學(xué)科。例如,基于共軛聚合物半導(dǎo)體材料的有機(jī)發(fā)光二極管、場(chǎng)效應(yīng)晶體管和聚合物太陽(yáng)電池等最新的科研成果將成為未來社會(huì)生活中主要的半導(dǎo)體元器件;高分子藥物的出現(xiàn)將能夠很大程度上對(duì)藥物釋放、藥物靶向性等方面進(jìn)行控制而不需要增加更多的臨床藥物試驗(yàn);生物醫(yī)用高分子在改善人類生活質(zhì)量方面更是意義非凡。而各種塑料、纖維、橡膠、涂料、粘合劑等高分子材料更是關(guān)系到人們衣、食、住、行的方方面面??梢哉f,現(xiàn)代人的生活已經(jīng)離不開高分子化學(xué)和高分子材料。因此,對(duì)高分子科學(xué)的研究越來越受到國(guó)內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注。高分子科學(xué)的誕生源于高分子合成化學(xué),其基本概念源自于有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)等化學(xué)、材料學(xué)科,這種情況導(dǎo)致我國(guó)現(xiàn)有的高分子科學(xué)領(lǐng)域從業(yè)人員來源多樣。其中,從本科階段即接受高分子化學(xué)教育的比例依然很低,很多從事高分子材料、高分子化學(xué)、高分子物理、高分子工程等領(lǐng)域研究的人員本科主修為無機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、材料學(xué)等專業(yè)。一定程度上,這些研究人員存在對(duì)高分子化學(xué)體系缺乏系統(tǒng)認(rèn)知的可能。在我國(guó)高等學(xué)校進(jìn)行高分子化學(xué)教學(xué)教育活動(dòng),是提高我國(guó)現(xiàn)有的高分子科學(xué)領(lǐng)域的從業(yè)人員基本素養(yǎng)與技能、促進(jìn)我國(guó)高分子科學(xué)發(fā)展、壯大的重要途徑。近年來,高等學(xué)校為主導(dǎo)的國(guó)家級(jí)或省級(jí)“協(xié)同創(chuàng)新中心”的設(shè)置,使我國(guó)高等學(xué)校進(jìn)入新一輪的由教學(xué)型(教學(xué)科研型)大學(xué)向科研型大學(xué)轉(zhuǎn)變的歷程中。為快速實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)變,培養(yǎng)高層次、研究型的高分子科學(xué)領(lǐng)域人才愈發(fā)顯得必要和重要。目前,主要的國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議、頂級(jí)國(guó)際學(xué)術(shù)期刊均以英語(yǔ)為主。
通過學(xué)術(shù)會(huì)議、、論文檢索等在這些國(guó)際知名的學(xué)術(shù)舞臺(tái)上進(jìn)行高分子方面學(xué)術(shù)活動(dòng)與信息交流,觀察國(guó)際高分子學(xué)科的發(fā)展動(dòng)向,無疑是我國(guó)高分子學(xué)科跟進(jìn)國(guó)際學(xué)術(shù)發(fā)展步伐和超越世界學(xué)術(shù)水平的基本條件。為此,我們必須建立培養(yǎng)能夠熟練使用英語(yǔ)進(jìn)行高分子化學(xué)相關(guān)學(xué)科聽、說、讀、寫應(yīng)用的國(guó)際性專業(yè)人才的教育體制和培養(yǎng)機(jī)制,強(qiáng)化我國(guó)高分子方面的科技隊(duì)伍建設(shè)。換言之,在本科階段開展高分子化學(xué)雙語(yǔ)教學(xué),為培養(yǎng)具有國(guó)際化交流能力的研究生和高層次高分子科學(xué)從業(yè)者,對(duì)我國(guó)高分子學(xué)科的發(fā)展具有非常重要的意義。在高等學(xué)校開展高分子化學(xué)雙語(yǔ)教學(xué)存在諸多問題亟待解決?,F(xiàn)有的雙語(yǔ)教學(xué)限于學(xué)生專業(yè)英語(yǔ)基礎(chǔ)薄弱、高分子化學(xué)本身內(nèi)容龐雜、學(xué)生在以往幾乎沒有任何高分子化學(xué)學(xué)習(xí)經(jīng)歷和基礎(chǔ)等多方面、多層次原因?qū)е赂叻肿踊瘜W(xué)雙語(yǔ)教學(xué)過程中面臨如下問題:1)學(xué)生的基礎(chǔ)參差不齊,授課對(duì)象中有部分學(xué)生在高中階段甚至從未學(xué)過化學(xué);2)課程的知識(shí)體系中涉及較多的有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)理論;3)我們選用的教材是理工兼用、教材全面但缺乏系統(tǒng)和針對(duì)性,而英文教材價(jià)格昂貴、內(nèi)容更是紛繁復(fù)雜;4)高分子化學(xué)雙語(yǔ)課程的目標(biāo)除了教給學(xué)生基本的高分子合成化學(xué)的基本原理和方法外,還需要使學(xué)生建立起英文思維的習(xí)慣和基礎(chǔ)概念,如何實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo),也是需要我們進(jìn)行探索和研究的;5)高分子化學(xué)這門課程相關(guān)無論中英文教材均在理論綜合性,如何將這些貌似無用的枯燥理論加以應(yīng)用,同時(shí),在教學(xué)中從工程的角度予以描述,以彰顯其重要實(shí)用性作用,需要我們加以思考;6)某些高校尚不具備同時(shí)兼顧專業(yè)知識(shí)和相應(yīng)英語(yǔ)水平的教師,學(xué)生極少有機(jī)會(huì)接觸國(guó)際交流的學(xué)術(shù)活動(dòng),缺乏感性認(rèn)識(shí),無法調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)積極性。更多情況則是雙語(yǔ)教學(xué)流于形式,課上、課下全漢語(yǔ),單純的授課課件是英語(yǔ);或者脫離了知識(shí)傳遞的根本目標(biāo),語(yǔ)言障礙導(dǎo)致學(xué)生不能有效的掌握高分子化學(xué)的知識(shí)。這樣,雙語(yǔ)教學(xué)的“形”與“體”脫節(jié),成為“兩張皮”。無論哪種情況的出現(xiàn),對(duì)高分子化學(xué)雙語(yǔ)教學(xué)都會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重影響。另外,高分子化學(xué)雙語(yǔ)教學(xué)的執(zhí)行情況的另一重要考量指標(biāo)是教學(xué)質(zhì)量。特別是以科學(xué)研究和國(guó)際交流為導(dǎo)向時(shí),考察雙語(yǔ)教學(xué)的教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果的指標(biāo)也需慎重考慮,并加以確認(rèn)。在教學(xué)實(shí)踐中,我們發(fā)現(xiàn)完善教學(xué)內(nèi)容,教學(xué)方式與手段,通過激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和專業(yè)興趣,能克服其對(duì)雙語(yǔ)教學(xué)中英文的畏懼和排斥都有益處;制作精減的英文講義、多媒體課件深入研制等方法和措施的實(shí)施,安排學(xué)習(xí)英文講座視頻等都有利于雙語(yǔ)課程的講授。
1)高分子化學(xué)雙語(yǔ)教學(xué)的核心是知識(shí)而非形式。對(duì)于知識(shí)性的內(nèi)容編排,我們的做法是做了三份相互關(guān)聯(lián)的輔助教材:a)專業(yè)術(shù)語(yǔ)的定義和解釋,并針對(duì)性的配插圖,方便學(xué)生理解和記憶;b)對(duì)于課程內(nèi)容去蕪存菁,制作一份大約5萬字的全英文簡(jiǎn)明讀本,內(nèi)容從高分子化學(xué)歷史、命名法、聚合方法、原理、典型計(jì)算、逐步聚合和鏈?zhǔn)骄酆?、聚烯烴、活性聚合等內(nèi)容進(jìn)行覆蓋,完善高分子化學(xué)知識(shí)體系,使學(xué)生從整體上把握教材的主線,掌握高分子化學(xué)概念、分子量概念、各種聚合方法、聚合反應(yīng)原理、高分子材料分類與理化特性等;c)收集經(jīng)典英文文獻(xiàn)14篇。此外,對(duì)于上述內(nèi)容另配置各一份講義,輔助閱讀。這樣做的目的包括:簡(jiǎn)明讀本覆蓋了經(jīng)典教材核心內(nèi)容并包含教材內(nèi)容總體的80%,重復(fù)利用教學(xué)和課余時(shí)間,讓全部學(xué)生盡可能的掌握這部分分內(nèi)容而不是試圖讓學(xué)生學(xué)100%的內(nèi)容,但只是掌握更低比例———當(dāng)然,對(duì)于學(xué)有余力的同學(xué),鼓勵(lì)其在教師輔助下,完成全部教學(xué)內(nèi)容的掌握。
2)在教學(xué)方法上做出努力,采用高分子理論框架、線索教學(xué)法;講薄到講厚教學(xué)法;關(guān)鍵詞教學(xué)法;避免按章節(jié)步步為營(yíng)的方法等。例如,理論框架、線索教學(xué)法的執(zhí)行發(fā)方法是,每次課都用5分鐘左右,把課程內(nèi)容以簡(jiǎn)短的內(nèi)容說明,并指出其與其他章節(jié)內(nèi)容之間的關(guān)聯(lián)性,讓學(xué)生能更好的把握課程脈絡(luò)?!爸v薄到講厚”是指,每學(xué)期開學(xué)以兩次課分別用中文和英文分別解釋全部簡(jiǎn)明教程相關(guān)講義,讓學(xué)生一開始就熟悉全部?jī)?nèi)容的關(guān)鍵處,這樣,其閱讀輔助材料和課堂學(xué)習(xí)思路更明確清晰,真正能明白課程“精要80%”的含義?!瓣P(guān)鍵詞教學(xué)法”是指在厘清脈絡(luò)框架的基礎(chǔ)上,對(duì)輔助教材中文獻(xiàn)部分涉及的理論相關(guān)關(guān)鍵詞,集中突破,讓學(xué)生能理論和實(shí)踐兩方面都獲得提高。
3)利用視頻和錄像內(nèi)容輔助教學(xué)。制作教學(xué)錄音和錄像,給學(xué)生共享,讓學(xué)生課下可以繼續(xù)觀摩課堂內(nèi)容,培養(yǎng)其聽和說的能力。不斷構(gòu)建新的新的本科雙語(yǔ)教育模式,使本科生能從雙語(yǔ)教學(xué)過程中分享課程教育國(guó)際化的機(jī)會(huì),從中受益,并獲得在其他場(chǎng)所不能獲得的實(shí)踐和能力鍛煉,從而提高整體素質(zhì)、創(chuàng)新意識(shí)及綜合能力。安排學(xué)生參加國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議,到場(chǎng)聽取英語(yǔ)母語(yǔ)國(guó)家的專家匯報(bào),同時(shí)錄制會(huì)議報(bào)告錄像和錄音。
4)組織學(xué)生檢索高分子化學(xué)基礎(chǔ)理論相關(guān)英文文獻(xiàn)、制作課件,并互相評(píng)閱,提升學(xué)生使用英文交流的能力。從科研的角度讓學(xué)生體會(huì)雙語(yǔ)教學(xué)“重點(diǎn)在讀懂、其次在會(huì)寫,然后是能聽懂和能說”的含義。
5)對(duì)于課堂教學(xué)效果的考察采用按照學(xué)習(xí)內(nèi)容分段考核,并以英文形式呈現(xiàn)。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實(shí)施方法一起考核;工程塑料、天然產(chǎn)物、環(huán)境污染和降解與穩(wěn)定化放在一起考核等。這樣的做法,讓授課內(nèi)容的排列更加緊湊,也讓學(xué)生更好的把握知識(shí)點(diǎn)的相關(guān)性。
6)強(qiáng)調(diào)背景預(yù)備知識(shí)積累,強(qiáng)化雙語(yǔ)教學(xué)對(duì)其他相關(guān)化學(xué)課程的關(guān)聯(lián)性,培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)英語(yǔ)綜合素養(yǎng),以期對(duì)學(xué)生閱讀英文文獻(xiàn)、其他相關(guān)英文課程教科書有所裨益。上述的教學(xué)思想和教學(xué)新方法的采用雖然在一定程度上大幅度增加了教師備課、授課工作量,但是從全局的角度看,能通過高分子化學(xué)單獨(dú)一門功課的教授,培養(yǎng)學(xué)生對(duì)專業(yè)英語(yǔ)的掌握,甚至到一定時(shí)間,可以接受全英文教學(xué)。在實(shí)施兩年后,我們大體有以下一些感受。1)教與學(xué)雙方的主動(dòng)性都被調(diào)動(dòng)起來,讓教學(xué)過程變得更豐富;教師自編教學(xué)講義,必然會(huì)更加熟悉,更加明白其意義,在講授過程中,看到自己的成果被學(xué)生接受,會(huì)更加有熱情。2)國(guó)際會(huì)議現(xiàn)場(chǎng)交流,前言文獻(xiàn)和研究?jī)?nèi)容引入課堂等顯著增加了學(xué)生對(duì)英文感性認(rèn)識(shí),增加其學(xué)習(xí)熱情,更有利于雙語(yǔ)教學(xué)的實(shí)施。3)全局教學(xué)、富有線索和邏輯的分段教學(xué)、合理的考核內(nèi)容安排讓學(xué)生能更好的認(rèn)識(shí)到自己學(xué)習(xí)的不足,避免學(xué)生到了期末才開始突擊學(xué)習(xí)的壓力和無奈,把問題發(fā)現(xiàn)在平時(shí)。通過階段考核,讓教師能合理的調(diào)節(jié)講授的節(jié)奏。4)課外文獻(xiàn)調(diào)研和互評(píng)報(bào)告能提供學(xué)生自主學(xué)習(xí)的靈活空間,讓學(xué)生能主動(dòng)的進(jìn)行自我培養(yǎng),有利于獨(dú)立學(xué)習(xí)能力的提高。總之,在過去幾年的高分子化學(xué)雙語(yǔ)教學(xué)中,我們通過合理的教學(xué)改革措施的使用,提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果,為將來這些接受良好英語(yǔ)授課培養(yǎng)的學(xué)生進(jìn)入科研崗位,從事研究生學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。當(dāng)然,這些方法也有繼續(xù)改進(jìn)的空間,我們也將繼續(xù)進(jìn)行深入研究與探索,總結(jié)經(jīng)驗(yàn),探索培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)造能力的高分子科學(xué)人才的新思路和新方法。
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實(shí)驗(yàn)教材是學(xué)生實(shí)踐課程的主要學(xué)習(xí)工具。為使學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)更好的驗(yàn)證課堂教學(xué)理論,我們根據(jù)本校的實(shí)驗(yàn)條件編寫了供高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程使用的參考資料。其特點(diǎn)在于所含聚合反應(yīng)類型全面,實(shí)驗(yàn)貼近生活、有趣味性,制備了一些生活中常用的高分子產(chǎn)品,安排了一些探索性、設(shè)計(jì)性以及綜合性實(shí)驗(yàn),以調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)問題,解決問題的能力。
2. 建設(shè)實(shí)驗(yàn)課程網(wǎng)站
建設(shè)實(shí)驗(yàn)課程網(wǎng)站,把可開設(shè)的實(shí)驗(yàn)都列入其中,并將實(shí)驗(yàn)大綱、講義和課件等內(nèi)容都放在網(wǎng)絡(luò)上,讓學(xué)生充分了解課程安排、課程要求等課程信息,可通過網(wǎng)上的資料提前預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,了解實(shí)驗(yàn)過程中的注意事項(xiàng)等。同時(shí),網(wǎng)站的建設(shè)加入了對(duì)實(shí)驗(yàn)步驟、儀器構(gòu)造、操作規(guī)程等的介紹,避免了實(shí)驗(yàn)開設(shè)過程中不必要的講解時(shí)間,增加學(xué)生自主學(xué)習(xí)的時(shí)間和空間。
在高分子實(shí)驗(yàn)課中開展網(wǎng)上選課,將所有實(shí)驗(yàn)的信息放在網(wǎng)上,讓學(xué)生在可開設(shè)的實(shí)驗(yàn)課范圍內(nèi)選擇自己感興趣的實(shí)驗(yàn),提高學(xué)生求知的主動(dòng)性和積極性。
3. 改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目
高分子化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容主要是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)或指導(dǎo)性實(shí)驗(yàn),是促進(jìn)學(xué)生形成化學(xué)概念、理解和鞏固化學(xué)知識(shí)的一種手段, 是一種依附于概念和理論的添加劑,處于一種從屬地位,學(xué)生僅僅是按照教材已經(jīng)規(guī)定好的實(shí)驗(yàn)操作步驟做一些重復(fù)性的工作,缺乏系統(tǒng)性、探索性和實(shí)用性,學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性不高[2]。為適應(yīng)高分子科學(xué)的飛速發(fā)展, 培養(yǎng)學(xué)生對(duì)高分子化學(xué)學(xué)科學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,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)域及高分子材料的來源,提高學(xué)生的動(dòng)手能力、思維能力、求異能力、創(chuàng)新能力和科研能力,有必要對(duì)高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目進(jìn)行改革和探索。
為使學(xué)生畢業(yè)后盡快適應(yīng)突飛猛進(jìn)的高分子領(lǐng)域, 我們認(rèn)真做好現(xiàn)有教材的知識(shí)傳授,結(jié)合重慶理工大學(xué)高分子材料科學(xué)與工程專業(yè)的特點(diǎn)及實(shí)際情況,精選出具有代表性的基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn),旨在讓學(xué)生掌握高分子化學(xué)的基礎(chǔ)理論和基本操作技能與實(shí)驗(yàn)方法。
由于基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)大多都屬于驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),創(chuàng)新性不強(qiáng),教學(xué)內(nèi)容僵化,不利于學(xué)生創(chuàng)造思維能力的發(fā)揮,不利于培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力,學(xué)生的動(dòng)手能力受到一定的限制,甚至可能使部分學(xué)生產(chǎn)生惰性的問題[4]。因此,我們對(duì)基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了一系列調(diào)整,例如在制備聚甲基丙烯酸甲酯的實(shí)驗(yàn)過程中,我們讓學(xué)生在制備的過程中,將自己的大頭貼等嵌入制件,自制鑰匙扣,手機(jī)鏈等小工藝品,這樣大大調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性,在制備的過程中,學(xué)生更加積極的思考,并與老師交流互動(dòng),明顯提高了教學(xué)效果。在增加趣味性實(shí)驗(yàn)的同時(shí),我們還開發(fā)了一些聯(lián)系生活實(shí)際的應(yīng)用型實(shí)驗(yàn),在實(shí)驗(yàn)中突出材料的有用性,使學(xué)生親自體驗(yàn)高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)的實(shí)用價(jià)值, 激發(fā)創(chuàng)造動(dòng)機(jī)。
此外,我們改一些基礎(chǔ)性、驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)為探索性、設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)。讓學(xué)生自主選擇實(shí)驗(yàn)所用藥品并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過程,最終制得產(chǎn)物。由于不同的學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過程不同,使得學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中認(rèn)真觀察,對(duì)實(shí)驗(yàn)過程中的問題積極思考并與指導(dǎo)老師交流。通過這樣的過程不但對(duì)實(shí)驗(yàn)的基本理論、基本概念理解更加透徹,同時(shí)提高了學(xué)生的思維邏輯性、嚴(yán)密性,對(duì)學(xué)生的全面發(fā)展具有積極的促進(jìn)作用。
在學(xué)生都具備一定的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ),掌握了一定的實(shí)驗(yàn)技能后開設(shè)具有工程特色的綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,這些項(xiàng)目可以是老師的科研項(xiàng)目,也可以是學(xué)生自主設(shè)計(jì)開發(fā)。要求每位學(xué)生進(jìn)行一個(gè)綜合實(shí)驗(yàn),通過教學(xué)與科研相結(jié)合,學(xué)生可以系統(tǒng)地掌握原料的合成、高分子材料的制備及高分子材料性能與表征方法。用高水平的科研帶動(dòng)實(shí)驗(yàn)課教學(xué),實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,要求學(xué)生以論文形式完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告,并認(rèn)真分析討論實(shí)驗(yàn)結(jié)果,分析實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵。綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目有利于提高學(xué)生的科研能力、創(chuàng)新意識(shí)和綜合分析能力。
4. 完善實(shí)驗(yàn)考核方式
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2012)07-0117-03
考試不僅是測(cè)定和檢驗(yàn)學(xué)校教學(xué)質(zhì)量最基本、最重要的方式,也是關(guān)系教學(xué)質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。目前,國(guó)內(nèi)工科高校各專業(yè)課程考試都存在著一個(gè)普遍的問題——考試偏重于理論內(nèi)容的考核,而輕視學(xué)生解決實(shí)際問題能力的考查,考試形式集中單一,常常是“一紙考卷定成績(jī)”。這種考試模式會(huì)導(dǎo)致學(xué)生平時(shí)不下工夫?qū)W習(xí),考前突擊復(fù)習(xí),畢業(yè)后重理論、輕實(shí)踐,綜合素質(zhì)下降而不能滿足社會(huì)的需要。[1,2]因此,對(duì)傳統(tǒng)的考試內(nèi)容和形式進(jìn)行改革,有意識(shí)地激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新精神,加強(qiáng)學(xué)生科研能力的培養(yǎng),調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性的考試模式勢(shì)在必行。結(jié)合學(xué)校的考試改革,針對(duì)本校高分子類專業(yè)的高分子化學(xué)課程考試的現(xiàn)狀,提出如何通過課后作業(yè)、期中考試、期末考試相結(jié)合的形式考核專業(yè)理論知識(shí),通過分散考核、課后專題調(diào)研報(bào)告等方式來考核學(xué)生解決實(shí)際問題能力,以分散期末考試的壓力,有利于學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的鞏固和掌握,達(dá)到素質(zhì)教育的目的。
一、高分子化學(xué)課程特點(diǎn)及考試現(xiàn)狀
高分子化學(xué)課程是高分子材料以及相關(guān)專業(yè)的基礎(chǔ)課程,是研究高分子的合成原理及其化學(xué)反應(yīng)的一門科學(xué)。通過該課程的課堂教學(xué)及與課程配套的實(shí)驗(yàn)課程,使學(xué)生掌握高分子的基本概念、合成高分子化合物的基本原理、聚合方法的選擇、控制聚合反應(yīng)速度和分子量以及分子量分布的方法、高分子化學(xué)反應(yīng)的特征等。該課程需要有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)等為基礎(chǔ),是后繼的專業(yè)課程——聚合物制備工程基礎(chǔ)、聚合物合成原理及工藝學(xué)等的必備課程。該課程在整個(gè)高分子科學(xué)知識(shí)體系中起到承前啟后的作用,它的基礎(chǔ)內(nèi)容如縮聚反應(yīng)、自由基聚合、共聚合反應(yīng)、離子聚合、聚合反應(yīng)實(shí)施方法、聚合物的化學(xué)變化等對(duì)本專業(yè)的其他基礎(chǔ)課程——聚合物制備工程基礎(chǔ)、聚合物合成原理及工藝學(xué)、高分子前沿、功能高分子等課程奠定理論基礎(chǔ)。[3]由于高分子化學(xué)課程本身涉及物理化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、化工原理等學(xué)科領(lǐng)域,且也是高分子類專業(yè)學(xué)生接觸的第一門與專業(yè)相關(guān)的課程,課程內(nèi)容又涉及大量化學(xué)反應(yīng),學(xué)生對(duì)此缺乏直觀的認(rèn)識(shí),因此單一的講授常常會(huì)使學(xué)生感覺非??菰锒y于理解,進(jìn)而缺乏學(xué)習(xí)興趣,因此學(xué)生普遍感到此課程難學(xué)。針對(duì)以上問題,結(jié)合高分子化學(xué)課程省級(jí)精品課程建設(shè),我們嘗試進(jìn)行了一系列教學(xué)方法的改革:采用在授課過程中提出一些與科研生產(chǎn)實(shí)際相關(guān)的問題,引導(dǎo)學(xué)生通過運(yùn)用所學(xué)的授課內(nèi)容相關(guān)知識(shí)予以解決,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,以此加深學(xué)生對(duì)授課內(nèi)容的理解;采用多媒體給學(xué)生演示一些實(shí)驗(yàn)、工業(yè)生產(chǎn)過程;采用動(dòng)畫方式向?qū)W生展示相關(guān)原理,這樣更生動(dòng)、直觀地將知識(shí)傳授給學(xué)生,以達(dá)到較好的教學(xué)效果;對(duì)課后的習(xí)題分類處理,對(duì)難度較大的習(xí)題進(jìn)行課間解答,對(duì)于一般難度的則課外解答。但根據(jù)多年的授課經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),仍有學(xué)生在期末面對(duì)考試時(shí),還存在只死記硬背書本內(nèi)容的現(xiàn)象和“臨時(shí)突擊”應(yīng)付期末考試的現(xiàn)象。考試的目的是通過對(duì)課程教學(xué)效果的檢測(cè),幫助教師和學(xué)生發(fā)現(xiàn)課程教學(xué)中存在的問題,進(jìn)而采取適當(dāng)措施予以改進(jìn),不斷提高教學(xué)質(zhì)量。在科技飛速發(fā)展的新形勢(shì)下,傳統(tǒng)的考試已不能滿足對(duì)學(xué)生知識(shí)掌握程度的評(píng)價(jià)要求。因此,有必要對(duì)考試制度、模式、內(nèi)容和方法進(jìn)行改革,使之更科學(xué)、合理,并能充分發(fā)揮其積極功能。于是,從我校高分子類專業(yè)的實(shí)際出發(fā),我們提出對(duì)高分子化學(xué)課程考試進(jìn)行改革,在課程考試中引入先進(jìn)理念,注重平時(shí)考核,實(shí)施全學(xué)期分散式考試、動(dòng)態(tài)考核的管理方式。過程中采用“全面性一體化”考試模式。
二、“全面性一體化”考試模式的總體思路及預(yù)期目標(biāo)
主管單位:中國(guó)科學(xué)院
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本:大16開
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創(chuàng)刊時(shí)間:1985
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CA 化學(xué)文摘(美)(2009)
CBST 科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)速報(bào)(日)(2009)
Pж(AJ) 文摘雜志(俄)(2009)
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一、研究性開放式教學(xué)法的必要性和重要意義
近年來,大部分開有高分子專業(yè)的高校都進(jìn)行了高分子材料課程教改的研究,但涉及到該專業(yè)中低年級(jí)學(xué)生專業(yè)能力培養(yǎng)以及教學(xué)和生產(chǎn)脫節(jié)問題的研究卻鮮有報(bào)道;針對(duì)這一情況,同時(shí)考慮到高分子專業(yè)學(xué)科涉及面很廣而大多數(shù)學(xué)生尤其是中低年級(jí)學(xué)生專業(yè)知識(shí)面比較窄、部分學(xué)生對(duì)專業(yè)了解比較少、興趣未必都很濃厚的現(xiàn)實(shí),為了使學(xué)生在知識(shí)廣度、深度上有所突破并培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)興趣,我們?cè)趯W(xué)習(xí)研究國(guó)內(nèi)外大學(xué)的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上對(duì)研究性開放式教學(xué)法進(jìn)行了初步的探索,在教學(xué)中積極引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合課程內(nèi)容、帶著與課程相關(guān)的企業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中的實(shí)際問題去廣泛查找文獻(xiàn)、進(jìn)行綜述并在此基礎(chǔ)上結(jié)合課堂基本理論和文獻(xiàn)資料來開拓性思考和創(chuàng)新。這種教學(xué)方法有利于培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)興趣和研究性思維;有利于使學(xué)生學(xué)會(huì)和熟悉專業(yè)文獻(xiàn)資料的查找及畢業(yè)論文綜述的寫法;有利于讓學(xué)生提前熟悉將來進(jìn)入企業(yè)后生產(chǎn)工作的流程從而順利就業(yè);有利于鍛煉學(xué)生的綜述表達(dá)能力和研究能力;有利于能夠促進(jìn)師生之間的交流和教學(xué)改革的進(jìn)行,因此具有十分重要的意義。
二、研究性開放式教學(xué)法的基本思路和特色內(nèi)容
研究性開放式教學(xué)法的基本思路是在專業(yè)課程教學(xué)的同時(shí)指導(dǎo)學(xué)生結(jié)合課程理論對(duì)企業(yè)生產(chǎn)中的現(xiàn)實(shí)專業(yè)問題進(jìn)行研究,在此過程中先指導(dǎo)學(xué)生自行查找閱讀大量與本課程和與需解決的問題密切相關(guān)的科技論文、專利等文獻(xiàn),然后再進(jìn)行文獻(xiàn)綜述并提出自己解決該問題的思路,所寫綜述經(jīng)過老師的評(píng)閱和指導(dǎo)交流后再讓學(xué)生走上講臺(tái)進(jìn)行介紹和推廣,對(duì)其中部分具有可行性且與校外企業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐相關(guān)的項(xiàng)目由老師連線企業(yè)展開進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)與工程研究。本教學(xué)法的特色在于變傳統(tǒng)的單純“填鴨式”理論教學(xué)為“教學(xué)-文獻(xiàn)查找—文獻(xiàn)綜述—師生互動(dòng)-匯報(bào)交流-生產(chǎn)實(shí)踐”的多環(huán)節(jié)、多方式、互動(dòng)性、研究性、開放式教學(xué)。
高分子實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革和重新設(shè)計(jì)也是高分子專業(yè)研究性開放式教學(xué)法探索改革的重要領(lǐng)域,針對(duì)這一模塊我們主要探索了以下三方面的特色內(nèi)容:
1.改“驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)”為“探索性實(shí)驗(yàn)”,增加學(xué)生自主性:傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課程基本上都是驗(yàn)證型的,學(xué)生只需要按實(shí)驗(yàn)教材(講義)照方抓藥依樣畫葫蘆做一遍就行,這使實(shí)驗(yàn)課成了一個(gè)簡(jiǎn)單的復(fù)制過程,學(xué)生也因?yàn)椴挥脛?dòng)腦筋而容易疲勞和敷衍了事。而研究性開放式教學(xué)法在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中強(qiáng)調(diào)探索型實(shí)驗(yàn),要求先引導(dǎo)學(xué)生提出問題,再指導(dǎo)學(xué)生去設(shè)計(jì)、探索解決問題的方法,然后由學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)原料器材,教師指導(dǎo)完成實(shí)驗(yàn),這樣充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性和思維能力,效果要好得多。
2.大力開發(fā)能聯(lián)系生活實(shí)際和工業(yè)生產(chǎn)實(shí)際的應(yīng)用型實(shí)用實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,使學(xué)生親身感受到高分子科學(xué)實(shí)驗(yàn)的實(shí)用價(jià)值從而強(qiáng)烈激發(fā)學(xué)生的專業(yè)興趣和創(chuàng)造動(dòng)機(jī)。如將以前的“醋酸乙烯酯乳液聚合”實(shí)驗(yàn)改為“環(huán)保型紙張粘接劑的制備”;將有機(jī)玻璃制備實(shí)驗(yàn)中單純的以玻璃試管為模型做玻璃棒改為指導(dǎo)和鼓勵(lì)學(xué)生做各種形狀的有紀(jì)念意義的有機(jī)玻璃工藝品并嵌入自己的照片等;同時(shí)提倡“讓每一臺(tái)實(shí)驗(yàn)設(shè)備都成為一座現(xiàn)實(shí)的小型加工廠”,每一項(xiàng)高分子工程實(shí)驗(yàn)如擠出水管,注塑瓶蓋,壓制密封圈、手糊玻璃鋼貯槽、靜電噴涂對(duì)鋼鐵制品進(jìn)行彩噴防腐等都是一種實(shí)用的高分子制品的生產(chǎn)。
3.加大實(shí)驗(yàn)室對(duì)學(xué)生的開放力度,讓一些能結(jié)合本課程學(xué)習(xí)自行提出科研創(chuàng)新項(xiàng)目的優(yōu)秀學(xué)生在課外尤其是寒暑假也能在主講教師的指導(dǎo)下開展實(shí)驗(yàn)研究并取得良好的效果。
三、研究性開放式教學(xué)法的實(shí)踐和實(shí)效
通過對(duì)2004級(jí)和2005級(jí)兩個(gè)年級(jí)高分子專業(yè)的教學(xué)實(shí)踐來看,研究性開放式教學(xué)法已經(jīng)收到了較好的效果。2004級(jí)高分子專業(yè)學(xué)生在教學(xué)互動(dòng)中高質(zhì)量地完成高分子化學(xué)類文獻(xiàn)綜述90多篇,高分子物理類文獻(xiàn)綜述90多篇;2005級(jí)高分子專業(yè)學(xué)生完成高分子化學(xué)類文獻(xiàn)綜述90多篇,高分子物理類文獻(xiàn)綜述70多篇。這種研究性開放式教學(xué)法除了提高學(xué)生專業(yè)文獻(xiàn)檢索和信息情報(bào)綜述處理能力、擴(kuò)大學(xué)生的專業(yè)視野外還積極有效地培養(yǎng)了學(xué)生的專業(yè)興趣和創(chuàng)新能力,比如說在2006年、2007年的課外科技創(chuàng)新大賽中本專業(yè)學(xué)生曾連續(xù)獲得學(xué)校和衡陽(yáng)賽區(qū)的一、二、三等獎(jiǎng),2008年在研究性開放式教學(xué)法的影響和培養(yǎng)下,本專業(yè)06級(jí)僅一個(gè)班(45人)就申報(bào)了科技創(chuàng)新課題十余項(xiàng)并全部獲得立項(xiàng)甚至資助。
這種研究性開放式教學(xué)法在培養(yǎng)了學(xué)生的專業(yè)興趣和能力的同時(shí)也促進(jìn)了學(xué)生的深造、就業(yè)并給校外企業(yè)帶來了一定的收益!在當(dāng)前應(yīng)屆畢業(yè)生就業(yè)普遍不容樂觀的情況下,做為一個(gè)地方師范院校的非師范專業(yè),該專業(yè)04年入學(xué)的第一屆畢業(yè)生卻異軍突起就業(yè)率(含上研)高達(dá)100%,其中被更高檔次高校錄取上研的也超過20%;該專業(yè)學(xué)生付立夏在接受體驗(yàn)這種研究性開放式教學(xué)的過程中通過文獻(xiàn)檢索和文獻(xiàn)綜述,結(jié)合江西一個(gè)企業(yè)利用廢對(duì)苯酸二甲酸回收精對(duì)苯二甲酸的課題進(jìn)行了較深入的研究,給企業(yè)提出了較好的建議,并解決了一些生產(chǎn)實(shí)際問題,為企業(yè)取得了一定的經(jīng)濟(jì)效益,受到了企業(yè)的好評(píng),并在還未畢業(yè)的情況下即被華碩化工提前錄用準(zhǔn)備派往河南平頂山獨(dú)立主持一企業(yè)的改造與設(shè)計(jì)工作。
研究性開放式教學(xué)在培養(yǎng)了學(xué)生、服務(wù)了企業(yè)的同時(shí)也大大提高了教師的教學(xué)能力、學(xué)習(xí)能力和科研創(chuàng)新能力,近幾年來,高分子教研室團(tuán)隊(duì)的授課多次受到學(xué)生們的好評(píng),同時(shí)發(fā)表研究論文多篇并申請(qǐng)和獲批多項(xiàng)國(guó)家專利,獲得省市級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)多次,設(shè)計(jì)改造了季戊四醇、小氮肥廢氣生產(chǎn)甲酸的企業(yè)多家并已使之成功獲得逾千萬的利潤(rùn)和效益。
參考文獻(xiàn)
[1]殷勤儉.高分子科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革初探[J].高分子通報(bào),2007,(7):65-68.
1982年,他參加了第一屆全國(guó)青少年創(chuàng)新大賽,并獲得了高中數(shù)學(xué)組一等獎(jiǎng)。30年后,已是大學(xué)教師的他再次參加全國(guó)青少年創(chuàng)新大賽,不過不是參賽選手的身份,而是作為報(bào)告嘉賓給學(xué)生們做報(bào)告。身份雖已轉(zhuǎn)變,但不變的依然是那份追逐夢(mèng)想的激情。
創(chuàng)新大賽,一生最重要的事
每個(gè)青少年都有自己的夢(mèng)想,孫博士也不例外。從高中到現(xiàn)在這30年中,他一直在追逐夢(mèng)想,不斷地將興趣轉(zhuǎn)變成清晰的目標(biāo)。1982年,對(duì)他而言是非常重要的一年。那年,他經(jīng)常在《科學(xué)園地》投文章。一次,《科學(xué)園地》一個(gè)編輯認(rèn)為他的一些論文很有創(chuàng)造性,于是便推薦他去參加一個(gè)比賽,也就是第一屆全國(guó)青少年科技創(chuàng)新大賽。大賽中,他發(fā)現(xiàn)大賽中有來自不同地方的同學(xué),有比他大的,也有比他小的,每個(gè)人都帶著不同的作品或發(fā)明,還有很多人做了電導(dǎo)機(jī)等各種各樣非常稀奇古怪的東西。大賽還提供了很多好吃的東西,還讓他們這些孩子坐飛機(jī)上天轉(zhuǎn)了一圈。當(dāng)時(shí)大家都很激動(dòng),他和很多其他小朋友甚至都激動(dòng)吐了!他感覺這個(gè)世界讓他一下子開了眼界。更讓他意外的是,他的作品被評(píng)為一等獎(jiǎng)。
因?yàn)樗麤]有特意去參加這個(gè)比賽,只是在平常學(xué)習(xí)過程中突然想到一個(gè)很有意思的步驟,好像自己覺得當(dāng)了一回高斯一樣,感覺很好。
可以說,參加第一屆全國(guó)青少年創(chuàng)新大賽對(duì)他而言是一個(gè)里程碑,影響他一生最重要的也是參加這個(gè)比賽。當(dāng)時(shí)他獲得了一個(gè)獎(jiǎng)品——一個(gè)無線電的散件和一把電烙鐵。他感覺這個(gè)世界真是如此之美妙,如果他再早生100年,可能就是發(fā)明無線電的人。當(dāng)時(shí)這種感覺很蓬勃、很自豪,而正是這種感覺一直影響著他,激勵(lì)著他。
每次提及那年的創(chuàng)新大賽,孫博士都感慨萬千:如果不參加第一屆的創(chuàng)新大賽,也許他不知道自己的人生軌跡到底在哪個(gè)地方,而且也不可能找到他現(xiàn)在如此之癡情和熱愛的研究領(lǐng)域。當(dāng)年獲得的獎(jiǎng)品——無線電,它的信號(hào)一直發(fā)射到現(xiàn)在還沒有衰竭,這就是競(jìng)賽對(duì)他的影響所在。
追逐夢(mèng)想,堅(jiān)持不懈
也正是那次創(chuàng)新大賽使他的想法有所改變,他突然感覺他要學(xué)物理,而這才是他要做一輩子的事情。而物理學(xué)又是當(dāng)時(shí)最誘人的學(xué)科,因此大學(xué)專業(yè)他選擇了與原子核有關(guān)的方向:核磁共振專業(yè)。
大學(xué)階段,他變成了一個(gè)瘋狂的物理“發(fā)燒友”,專門搗鼓一些新東西。那個(gè)時(shí)候全家一個(gè)月只有大概50塊錢的收入,而當(dāng)時(shí)開發(fā)一個(gè)系統(tǒng)要幾千塊錢,經(jīng)濟(jì)條件是絕對(duì)不允許他因?yàn)樽约旱寞偪穸^續(xù)“燒錢”的,但不做,心里又奇癢難忍,最后他竟然花了35元自己動(dòng)手組裝起一個(gè)市面上價(jià)值幾千元的示波器。
后來他發(fā)現(xiàn)一個(gè)奇怪的方法,做了一個(gè)編程器出來,研制出一臺(tái)印刷設(shè)備,這是他的第一次“了不起”的創(chuàng)新。這股熱情一發(fā)不可收拾,后來他做出了很多很多復(fù)雜的電子器件,小到顯示屏,大到各種各樣的電器,還編寫過類似3D Max Studio程序。在不斷的發(fā)明與創(chuàng)新中,他將數(shù)學(xué)與物理融合在一起,真正體現(xiàn)了數(shù)學(xué)的美妙。追夢(mèng)的過程中雖有艱辛、苦楚,但對(duì)他而言,更多的是充實(shí)、幸福。
勤于探索,大膽創(chuàng)新
在各種探索當(dāng)中,他逐漸形成一種習(xí)慣,就是喜歡找出問題、挑戰(zhàn)問題并不斷地解決問題的習(xí)慣。每當(dāng)他遇到一個(gè)困難,便會(huì)感覺非常高興,因?yàn)樗览щy之后必將是一片美麗的彩虹。這種習(xí)慣慢慢變成了一種性格,成為一種強(qiáng)大的解決問題和創(chuàng)新的精神。而長(zhǎng)久的創(chuàng)新實(shí)踐也使他解決問題的能力愈來愈強(qiáng)大,讓他驚嘆的是,原來創(chuàng)新竟能變得如此簡(jiǎn)單。
他總是不斷地探索新領(lǐng)域,工作以后他到了高分子化學(xué)研究所。當(dāng)時(shí)高分子化學(xué)研究所何炳林先生發(fā)明了大孔型離換樹脂用于提煉鈾,為我國(guó)當(dāng)年原子彈爆炸做出巨大貢獻(xiàn)。這使他與“原子核”產(chǎn)生了不解之緣,發(fā)明了核磁共振(NMR)新技術(shù),探索高分子的神秘世界。高分子化學(xué)研究對(duì)于他來說,是一門令他感到激動(dòng)的科學(xué),就像當(dāng)初電子世界讓他“發(fā)燒”、癡迷一樣。
在實(shí)際的工作中,他既研究物理又研究化學(xué),而現(xiàn)在又邁進(jìn)生物領(lǐng)域。因?yàn)樵诨瘜W(xué)研究中,他不斷發(fā)現(xiàn)他要了解生物,把更多生物的思想引進(jìn)到化學(xué)領(lǐng)域,這是他逐夢(mèng)的一個(gè)過程。當(dāng)然,跨進(jìn)一個(gè)新的領(lǐng)域一定有很多困難,因此毅力與堅(jiān)持就顯得尤為重要。其次,并不是任何兩個(gè)學(xué)科領(lǐng)域都能聯(lián)系、跨越的,因此一定要看準(zhǔn)方向,眼光很重要。當(dāng)擁有這些之后,你的能力就會(huì)給你解決問題強(qiáng)大的武器。這三點(diǎn)把握好了,在一個(gè)新的領(lǐng)域才會(huì)做得好,有前途。
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