高分子化学理论课程教学改革与探索
2017-04-08徐孝旭张福辰李洪洋
徐孝旭,张福辰, 李洪洋
(辽东学院化学工程学院,辽宁 丹东 118000)
高分子化学理论课程教学改革与探索
徐孝旭,张福辰, 李洪洋*
(辽东学院化学工程学院,辽宁 丹东 118000)
“十三五”国家战略性新兴产业发展规划中,将高分子材料将作为新兴产业重要组成部分纳入到其中,并拟列入国家重点专项规划,因此对从事高分子材料人员的专业素养提出了更高的要求。在高校的教育工作中,应采用新型高分子教学体系,从而打造出更加适应21世纪在新型人才。
高分子化学;教学;改革
目前,根据国家科技部、工信部等部委制定的“十三五”规划显示,高分子材料将作为新兴产业重要组成部分纳入到"十三五"国家战略性新兴产业发展规划,并拟列入国家重点专项规划,成为引领产业转型升级重要指引[1]。高分子材料作为四大基础材料,在我们的生活中随处可见,但高分子材料更新换代速度快,所以今后从事高分子材料的技术人员应具有更高的专业素养。因此在高校的教育工作中,应采用新型高分子教学体系,从而打造出更加适应21世纪在新型人才。
高分子化学课程是以有机化学、物理化学、物理学、材料学为基础的一门课程,既是一门理论学科,又是一门应用学科,涉及到理论和实验教学两方面[2]。高分子化学这门课程,以辽东学院为例,是化工类学生必修的一门课程,主要针对我校化学工程与工艺专业以及轻化工程的本科学生。通过学习高分子化学这门课程,可以使学生们了解到高分子领域发展的历史背景和前沿科技成果,在有机化学的基础上掌握高分子化合物的基本概念以及合成反应原理、反应动力学、聚合方法等。学习高分子化学还可以培养学生们的探索精神以及创新意识,为接下来的课程学习、毕业论文(设计)及工作奠定了良好的基础。结合笔者近年来的高分子化学课程教学实践,从以下几点探讨高分子化学理论课程改革。
1 高分子化学课程教学中存在的问题
高分子化学这门课程,具有许多特点:概念多,反应机理微观、抽象等,而许多学生在一二年级时学习有机化学、物理化学等相关课程时基础并不牢固,使得许多学生从开始就失去了学习这门课程的信心。高分子化学中许多反应都是肉眼无法直接观测到的,比如聚合反应,是在微观世界存在的,再加上现有理论学时的减少,又在一定程度上减小了学生们的学习兴趣,从而使同学们变得不爱学不愿学。同时,学生们还往往有学不透、学不深的感觉,由于该门课程叙述类文字较多,课堂上往往存在老师讲的汹涌澎湃,学生们却听得云里雾里。学生们虽通过了一轮轮的考试,却不能正确地理解和解释现实生活和实际生产中的一些现象,使学习只停留在了表面阶段。
2 分解教学内容,推广自主学习
高分子化学课堂中应当以学生自主学习为主,教师讲解为辅。对高分子化学课程没有兴趣的学生在小组其他人员地带动下,通过查询互联网、图书馆翻阅资料等途径了解高分子材料的应用、前景及发展,从而增强了对本门课程的学习兴趣。对于基础化学课程薄弱的学生,可以通过查阅资料等自主学习方法与教师指导相结合,为高分子化学课程的学习打好良好的基础。比如第一章绪论,学生就可以在课下以小组地形式通过自主学习来完成,课堂上老师提出问题各个小组间进行相互交流讨论,最终老师再讲解配位离子聚合等重点难点,进行现场答疑。这样经历短短2个课时,学生们就能掌握高分子化学的发展史、高分子化合物的特性、分子结构和结构式、共价键的形成、共价键的属性、共价键的断裂和高分子反应的类型等知识点,极大的避免了传统教育方法中对于课时的浪费,同时也培养了学生们的自主学习能力。
3 增强教学形式,多种形式并存
3.1 变填鸭式教育为框架式教育
填鸭式教育最早是由苏联教育家凯洛夫发明的,这种教育方式已经不再适合新型高分子教育体系,不易培养出能力强,素质高,具有创新思维的新型人才。因此我们在课堂上采用框架式教育方式,提前将教学大纲传达给学生,并针对每节课的内容相应提出2~3个问题,比如高分子材料具有良好的稳定性以及可降解性,那么能否将高分子材料运用制造人体内脏、人造皮肤等医用领域?让学生们回去查资料。上课的时候采用小组讨论的方式将大纲填写完全,并统一出问题答案,然后以教师随机选取小组人员进行汇报,这样小组内每名学生都有自己的分工,让学生们真正成为课堂的主体,不会有偷懒现象的发生,最后教师集中点评,并且针对讨论结果引领学生继续探索。采用此种以问题为导向的教学方法(PBL教学法),学生们会在课前、课间、甚至课后时间主动与我们讨论,在教师与学生之间反响比较强烈。而完成学生们在这门学科后,又会主动思考身边接触到的高分子材料[3-4]。
3.2 善于运用多媒体
高分子化学课程具有内容繁杂、传递信息量大的特点,传统的授课模式为课时多、内容少,已经不符现代教育课时少、任务量大等特点。而多媒体教学具许多优点,例如省时省力,现代教师已经不用再拿着分子模型四处奔跑。但是教师在课件制作时,要从多种角度选取素材,抓住学生兴趣,凸显出所讲地重点、难点及知识体系,启发学生思维,形成互动课堂,让学生真正做回课堂的主人,让学生通过多媒体这个手段实现从感性认识到理性感悟的认知飞跃,从而提高课堂教学的效果[5]。
同时在运用多媒体教学时也存在一定量的弊端,比如演示酚醛树脂的反应机理时,多媒体演示虽然清晰,但是速度快,学生们一时却难以完全接受、理解。所以,教师并不能只使用多媒体教学,唾弃传统的板书教育,对多媒体形成依赖,而应该是有机的将这两种教学手段结合在一起,以达到更好的教学效果。
3.3 开展高分子第三课堂
教学不单是教会学生书本的知识,还要帮助学生把握本学科的发展方向。根据教师在科研过程中对学科前沿的追踪和体会[6]。在课堂教学中的过程中开展第三课堂,适当介绍高分子材料合成研究领域的热门方向,激发学生进一步学习的热情。当然,第三课堂不仅仅局限于教室,比如,在2016年我们邀请到多位在高分子科研一线工作者为学生们开展讲座。以其中一位国家973计划首席科学家为例,在开展《生物医用高分子的科学前沿与发展方向》报告后,学生们之间反响很强烈,有许多学生慨叹到高分子材料还有这么大的用途,仿佛为他们开启了另一个崭新的世界。同样,第三课堂也可以搬进企业,学生们走进企业由企业技术骨干进行现场教学,形成产教融合、校企合作的办学模式,将专业知识和创新创业教育结合,这样学生们既能掌握到创业时所需要技术,又能具备创业意识。
4 采用“2+1”式多元化评价体系
通过近些年的教学发现,传统的“一考定成绩”的做法,误使许多学生认为只要考前画重点、背重点的方式进行突击就可以通过该门课程,甚至有学生投机取巧,采取作弊的方式来换取及格,极大的影响了课堂正常教学。而采取“2+1”式多元化评价体系,可以进一步更新教育教学观念,加强基于实践能力评价的过程考核。“2+1”式多元化评价体系即过程性考核50%(平时成绩10%+能力评价40%)和期末测试50%,总分100分。其中过程性考核50%,包括:作业5%+单元测试5%+面试考核10%+课程论文10%+翻转课堂10%。其中面试环节包括两部分。首先,要求学生带着作业本,提出自己作业中的问题。第二为抽取问题回答,以高分子化学为例,内容有:(1)聚合物的化学反应;(2)缩聚反应;(3)乳化作用等10余项内容。每项内容里面,都有若干个小题目,学生在面试时随意抽取一题进行回答,教师再提问一些相关问题并对学生进行答疑。通过面试可以了解学生掌握的基本知识和分析问题的能力,通过和学生面对面的交流,可以知道学生学习的问题所在,结合在面试过程中出现的问题,个别辅导,习题课重点指导,从而增强一些学生的自信心,提高学习兴趣[7]。通过过程考核可以使教师及时了解学生学习进度、学习状态。使得教师发现学生学习中所存在的问题,及时调整教学安排,改进教学思路和方法,使学生更好地掌握和运用所学相关高分子化学知识。
5 结语
高校教学改革不能只依靠改变教学形式、考评方式,而建立新型高分子教学体系不是一时一刻就可以完成的,这是一个长期的工作。作为高校教育工作者,仍需在专业课的教学过程中认真思考各个环节,从提高学生素质入手,为打造出更加适应21世纪在新型人才而努力。
[1] 张 越.“十二五”收官:云计算的产业机遇[J]. 中国信息化, 2014(16):48-49.
[2] 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,2009,22(3):58-60.
[3] 蔡文杰,琚立华. 生理学核心课程建设探讨[J]. 心理医生,2011( 7下) : 449-450.
[4] 陈宝书,栾道成,刘云强,等. 高分子材料课程改革探索与实践[J].高等教育研究, 2013(12): 40-41.
[5] 徐孝旭. 高分子化学的教学改革研究[J]. 辽宁丝绸,2008,(2):38.
[6] 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.
[7] 沈 玲,李永红,侯金松. 有机化学课程考核改革的尝试[J]. 滁州学院学报. 2009(4):97-98.
(本文文献格式:徐孝旭,张福辰, 李洪洋.高分子化学理论课程教学改革与探索[J].山东化工,2017,46(12):160-161.)
Teaching Reform and Exploration of Polymer Chemistry Theory
XuXiaoxu,ZhangFuchen,LiHongyang*
(Eastern Liaoning University School of Chemical Engineering,Dandong 118000,China)
In the "13th Five-Year" national strategic emerging industry development plan, the polymer material will serve as an important part of the emerging industry into them, and to be included in the national key special planning, so the polymer materials in the professional quality put forward higher request. In the education work of colleges and universities, we should adopt a new type of polymer teaching system, so as to make it more adaptable to the new talent in twenty-first Century.
polymer chemistry;teaching;reform
2017-04-17
徐孝旭(1972- ),辽宁丹东人,博士,辽宁省自然科学基金项目主持人;通信作者:李洪洋(1994— ),河南焦作人,辽东学院化学工程学院14级学生。
G642.0
A
1008-021X(2017)12-0160-02