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高分子化学选修课教学效果

 论文栏目:化学论文     更新时间:2018/9/14 9:50:32   

在充分分析影响高分子化学选修课教学效果的原因的基础上,提出了一系列教学改革措施:提高师生对高分子化学选修课重要性的认识;根据学生已有知识基础对高分子化学选修课教学内容进行整合;采用参与式教学方法调动学生积极主动性;重点关注实践实验教学。这些措施激发了学生学习高分子化学的兴趣,有效提高了教学效果。

关键词:高分子化学;选修课;教学改革

高分子化学课程是化学、应用化学、化工等专业重要的选修课,是课程体系中不可或缺的部分。高分子化学作为选修课是对专业知识的延伸,不但可以完善相关专业知识结构、拓宽学生视野、扩大知识面、丰富化学和材料相关知识储备,为学生以后在化学化工相关领域工作和更高层次研究奠定坚实基础;而且能提高大学生的学习能力、实践创新能力、社会适应能力,培养大学生社会责任感等[1,2]。但是作为选修课,高分子化学课程教学效果不理想,分析原因、结合实践对提高高分子化学教学进行教学改革。

1影响高分子化学选修课教学效果原因分析

1.1师生重视程度不够

与必修课相比,高分子化学做为选修课师生重视程度不高,原因有几方面。一是部分教师对选修课的教学态度不够认真;对选修课教学规律研究不足,过于注重理论基础和知识体系传授的完整性,缺乏趣味性、实用性,不利于激发学生学习兴趣;同时部分教师对高分子化学相关实践应用知识储备缺乏,教师自身实践深度不够,跟不上高分子化学日新月异的实践发展。二是学生对选修课学习态度不够端正,认为高分子化学内容在学年评优评先中靠不着、考研中考不着、工作中用不着,以致于“凑学分”的现象普遍;学生对选修课的学习方法和学习理念不清晰,照搬必修课学习模式,不能很好地把有机化学和物理化学等基础知识运用高分子化学的学习中。

1.2高分子化学内容特点

高分子化学是研究高分子化合物合成和化学反应的一门科学。主要研究高分子化合物的合成反应、机理以及高分子的分子结构、相对分子质量及其分布等[3]。高分子化学内容有以下几个特点:(1)教学内容十分抽象。高分子合成化学基本反应的过程、机理等都不是人用肉眼能看到的,高分子理论也都是在基于各种的假设而推导出来的,使其过于抽象,不利于学生的学习和理解。(2)概念性知识也很复杂。概念性内容是高分子化学的基础内容,很多概念性知识极易混淆,如重均分子量、数均分子量、粘均分子量和各种结构单元等。(3)教学内容偏重理论。各种教材内容主要集中在高分子化合物的合成反应、机理、相对分子量、聚合速度等基本理论,而高分子化合物的用途涉及很少,联系实际生产生活少,不利于激发学生学习兴趣,影响教学效果。

2提高高分子化学选修课教学效果的建议

选修课在教学内容组织中有较大的弹性,在教学方法上也很自由灵活,所以进行教学改革活动的空间比较大。长期的高分子化学教学和实践中总结以下几点,师生共同努力提高高分子化学选修课教学效果切实可行。

2.1提高师生对高分子化学选修课认识

教师要高度重视。一是要重视研究选修课的目标定位和教学规律。高分子化学作为选修课,是对有机化学、物理化学的应用延伸,拓展基础化学知识在实际生产生活中的应用,增加化学知识的应用储备,为本科毕业生在以后的工作和继续研究学习中奠定基础。选修课教学要求有别于必修课,要根据学生就业需求、继续学习和研究需要制定教学内容;切忌‘满堂灌’,要依据学生基础、生活经验、教学内容采用适合的教学方法和手段。二是教师要重视新知识更新和实践锻炼。高分子化学与很多领域相互渗透,要求教师要涉猎各方面的知识,才能在课堂上游刃有余;随着材料化学、环境化学、生物化学的蓬勃发展,使高分子化学也出现了许多新学术热点,教师一定要重视高分子化学发展趋势,同时也要关注其他相关学科方面的前沿和发展。相对于基础课,选修课对教师科学素养和教学技能提出了更高的要求。学生要转变思维。学生的学习态度和学习方法的转变归根是思维的转变。一是要转变学习态度。学生要慢慢从根源上转变学习的“功利主义”思维,作为选修课,对大学生来说短期看似乎只是修学分,实际上选修课作用非常重要。培养计划修改中,选修课比例愈来愈重;大学生由于生活限制,知识局限于课本,而选修课的教学灵活性、知识拓展性,极大地扩大学生视野、丰富生产生活经验、积累应用性知识。高分子化学理论丰富了有机化学反应机理、延伸了物理化学反应速度等,高分子化学应用在生物医药、食品营养、环境卫生、电子信息等衣食住行各个方面。二是要转变学习方法。上课听理论、下课做题练习巩固的学习模式不适合选修课。选修课的目标定位决定了其教学内容丰富,课堂不仅要听,而且讨论思考,甚至争论,要听老师的生产生活实践经验,听同学们的经验教训,要积极主动加入讨论和争议中;课下要利用实践和网络手段了解高分子化学的发展和变化。同时学习高分子化学课程内容不要仅拘泥于某些细节问题,而要做到整体理解。

2.2融汇化学基础知识简化教学内容,讲好绪论激发学生兴趣

由于高分子化学课程内容多,概念多,公式推导复杂等,需要占用大量的课时进行讲解,而选修课本身课时比较少,难以在有限的课时内完成高分子化学课程的学习。所以,在高分子化学选修课教学过程中,要理清框架,应用已有化学的知识作为辅助选择重点内容教学[4,5],比如潘祖仁主编的高分子化学很经典,其中第三章自由基聚合有13节内容,选修课很难做到全部学习。根据已有化学知识基础,我们把这部分内容选择重点学习自由基聚合的一般知识、聚合机理、聚合速度、聚合度,其余部分根据学生兴趣自学。而自由基聚合的一般知识包括连锁聚合的单体选择(以有机化学取代基电子效应和位阻效应为基础)、聚合热力学(以物理化学为基础)、引发剂和引发作用(以有机化学和无机化学为基础)。这样就大大降低了高分子化学学习的难度。依照这样的框架,我们根据选修专业、学生基础等对教学内容进行整合。除了整合高分子化学教学内容,讲好第一堂课———绪论也是非常重要的。因为是新学年、新老师、新课程,学生有好奇心和新鲜感,对事物的第一印象往往影响着事物的发展,教师要抓住时机,满怀激情上好第一堂课,能有效地激发学生的兴趣,对提高教学效果就有事半功倍的效果。如何上好第一次课,首先要多举衣食住行中的实例,如生活中常见的衣物(纤维)、食物(淀粉、纤维素、蛋白质等生物大分子)等,让学生明白高分子在我们的生活中无所不在;还可以列举些趣味性的例子,比如光致变色高分子(夏天穿的洞洞鞋)、导电高分子等,这样才能吸引学生注意,激发学生学习高分子兴趣。其次以高分子发展史为纲,以高分子领域的诺贝尔奖为线索,介绍高分子科学发展中有启发意义、引人入胜、同时跟实验研究有关的事和人,如尼龙的研制者Carothers,Carothers主修有机化学,以有机化学的基础对高分子化学做出巨大贡献,提升学生对学习高分子化学的信心,诱导学生从事高分子行业。教师要将自己对高分子化学的热忱传染给学生,从多个角度激发学生兴趣,提高教学效果。

2.3参与式教学

[6,7]参与式教学以学生为中心,教师运用各种教学手段充分调动学生的学习积极性、主动性,激励学生的学习热情。参与式课堂教学在本部门多门课程中得以广泛应用,建立了互动式实施管理体制和制度保障策略,并获得成功。比如在学习反应机理时候,以有机化学为基础,可以根据学生基础、特长和个性特点组成小组参与教学内容讲解,小组内学生进行讨论、理清教学思路和重难点、制作讲稿和PPT、进行课堂教学和反思等。除此以外,还可采取参与集体备课、参与课后反馈、参与作业批改、参与实践项目等形式,扩大学生参与度、充分调动学生积极性、激发学生的学习兴趣,有效地提高了高分子化学教学效果。

2.4加强实验实践教学

把实验带入课堂最简单的形式是把实际的生产生活中代表性的高分子材料直接以图片或者实物的形式展示给学生。课堂带入不同质地的布料,天然的棉麻丝毛、聚酯(涤纶)、聚酰胺(尼龙,又叫锦纶)、聚丙烯腈(腈纶)、聚氨酯(氨纶),让学生简单辨认,然后引导学生思考其单体、聚合机理、聚合方法、简单辨别方法;收集不同材质的奶瓶,无机玻璃奶瓶、PC塑料奶瓶、PP塑料奶瓶、PPSU塑料奶瓶等,带入课堂,学生观察奶瓶特点,把实际生活和理论联系起来,极大地调动了学生学习高分子化学的热情。对于不能直接搬进课堂的工业生产,我们可以应用FLASH动态展示聚合物工业合成流程等,帮助学生了解聚合物实际的生产过程,同时也为以后的工作方向选择打下基础。对于一些应用性、演示性、微型化的实验则可以直接搬进课堂,如交联聚丙烯酸钠颗粒的高吸水特性实验(人造雪实验),采用的PVA缩醛化制备胶水之类的应用性实验,既有趣味性,增加学生关注度,又能增长科学理论,激发学习热情。应用型课程教师应该重视所教授的内容与实际工业的联系,把工厂企业演化为课堂首先要求教师要有一定实践经验,教师要利用假期或者实习见习期间调研企业生产实际,找出企业生产中存在的问题,了解企业对人才的需求;以便在课堂教学和实习见习中有针对性地为学生讲解实际生产生活问题。其次在实习见习中学习巩固基本理论。例如带队到工厂,诱导学生联系课本提出问题,笔者带学生到电缆厂见习,就有学生提出电缆的绝缘层不应该是PVC吗?为什么这个厂用的是PE?带着这个问题可以查询相关资料,从而拓展学习PVC、PE的用途,深刻理解PVC的自由基聚合机理和PE的配位聚合催化剂、机理等。除此以外,我们还可以把工厂工作人员‘搬进’课堂,利用一线工作人员‘身说法’,他们对高分子学习的经验教训、对高分子学科的认识、相关行业的发展和问题等,这更能激发学生自主学习的愿望。

3结语

高分子化学选修课教学工作者应该深入分析高分子化学选修课中存在的问题,提高师生对高分子化学选修课重要性的认识,结合已有基础对高分子化学教学内容进行整合,抓住重点,改革教学方法,重点关注实验实践,提高学生对高分子化学的学习兴趣,激发学生学习热忱,为提高高分子化学选修课教学效果不断努力。

参考文献

[1]林雯,郑小军,赵团萌.高校选修课的目标定位与策略选择[J].大学教育,2012,1(4):58-59.

[2]张爱黎,孙杰,邵忠财,等.化工专业课中教学内容优化与创新能力培养[J].广东化工,2016,43(20):196.

[3]潘祖仁.高分子化学[M].北京:化学工业出版社,2011.

[4]陈静,侯文华.高分子化学教学中有机化学知识的融通实践[J].大学化学,2013,28(3):19-23.

[5]戴勋,张娜.对非高分子专业《高分子化学》课教学的几点思考[J].高教学刊,2016,(10):138-140.

[6]裴朝玉,张辉,陈亚红,等.参与式教学在“有机化学”课程教学中的应用[J].周口师范学院学报,2017,34(5):77-79.

[7]王春杰,朱莉莉.参与式课堂教学设计和教学反思[J].河南教育(高教),2016,(2):91-92.

作者:王春杰 汪银华 李志伟 单位:周口师范学院化学化工学院 周口阳光电缆有限公司

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