新形势下高分子材料课程教学改革与实践
2017-09-14郭宗侠王文嫔
郭宗侠++王文嫔
摘要:高分子材料是一门综合多学科的基础课程,是高分子材料工程专业的基础必修课程,同时也是学生掌握和了解高分子材料专业性知识的必备课程,其课程的教学质量和效果关系着未来高分子领域的发展。为提高该课程的教学质量,本文首先介绍了当前该门课程的研究现状,总结了高分子专业的课程教学特点,并通过对该课程的教学内容、教学方法以及课程的考核等方面的分析,探索高分子材料课程教学改革的方法。
关键词:高分子材料;教学模式;课程改革;教学内容
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)37-0112-02
在当今世界发展比较快速的产业中,高分子材料占有非常重要的地位,现已在科技信息、航天领域、车辆工程、生物化学、建筑工程等领域中得到快速的发展。《高分子材料》这门课程作为高分子材料工程专业的必修课之一,其主要介绍了其中一些典型材料的组成、性能、分类以及制作方法,例如橡胶、涂料、粘合剂、塑料以及纤维等,掌握和了解高分子材料的一些专业知识是该专业学生的基础条件,使得同学们可以进一步地研究高分子材料的结构、性能以及应用,这对他们未来所从事的专业工作起到重要作用。但就目前的高分子材料课程情况来看,如今高分子材料课程都是以教师的传统讲课为主,而这些传统的教学模式已经不适应当今社会的发展趋势,很难培养出适合社会发展要求的应用型人才。尽管现在有许多学者提出诸如利用比较分析法加快学生对课程内容的掌握和理解,进而提高学生对所学知识的应用能力;通过对一些新型、先进的高分子材料的介绍的推广,开阔同学们的视野,提高其对所学专业的热情;通过生动的图像、影音等的引入,加强学生对课程内容的形象化理解,但这些方法并没有脱离以前的教学方式,仍然局限于课程教学中。有些高校提出高分子材料是一门要求较强实践性的基础课程,要积极开展课堂试验和课外实践的综合型教学模式,然而这种教学方式却与教学计划中的课程安排有所冲突,并需要许多教师在时间和课程安排上进行进一步的调整和协调。
就当前研究的成果来看,相关的课程方面的研究较少,多数是为了课程改革而研究。另外,当前的研究文献多涉及的是专业课程的本身,并没有将学生对知识的掌握情况与未来就业应聘岗位所需的实际能力相结合,没有对学生的主观意识进行引导,也没有重视学生的就业竞争力。对课程的这种改革无法有效地提高学生的专业实践能力,并使得学生与社会脱节,无法达到社会对该专业的应用要求,同时也不能满足企业对所需人才的应用型本科教育的需求。应用型的本科教育是目前教育部着重推广的改革方向,其符合我国社会经济的发展要求,满足了我国对高水平应用型人才培养的需求。
一、教学内容的整理和优化
自高分子材料专业在大学中开设以来,首先该课程的教学教材选择是《高分子材料基础》,该本教材的内容特点是覆盖了高分子材料课程所需的基础理论知识、一些典型的材料性能、材料制作方法以及应用领域,同时对现代一些高分子材料领域的前沿性知识和理论进行了阐述。为了能够很好地适应本科教育的需求,为学生提供一个清晰的学习方向,使其在有限的时间里完成教学任务,因此,我们可以按照一定的原则对教学的内容进行整合和优化,即去枝留干、删繁留易、重点突出等,使同学们可以在有限的课堂时间里,尽可能多地学习到知识并进一步地掌握知识。
整合和优化前的教学内容可以分为以下几部分:材料科学技术的概括、高分子材料的制作和准备、高分子材料的一般结构和性能、典型的高分子材料有哪些、功能型高分子材料、聚合物混合物、聚合物复合的材料等。对内容的整理和改善,对高分子中有关化学和物理领域的基础知识和内容,可以通过前言的形式进行新的讲解和重点知识点的概括。同样,也可以在序言中增加介绍一些在高分子领域中有着显著贡献的专家学者,特别是一些获得国家国际型奖项的科学家等的学术事迹介绍,引起学生对所学专业的兴趣。经过整理改善后的教学内容包括:材料科学(其中可以介绍材料科学的发展历程、材料的含义概念、种类划分、结构性能、制备条件、具有突出贡献的科学家以及他们的生平简介、材料科学领域的范围以及肩负的任务等),典型的高分子材料(包括橡胶、纤维、塑料等等),功能性高分子材料(重点可以放在对此类材料的设计和制作方法、催化剂、高分子医药材料等),等等。
另外,教师在进行专业知识讲解的过程中,同样可以引入一些额外的知识。例如在讲解聚酰胺树脂时,可以简单地介绍一下尼龙的由来:Nylon最初是为了纪念美国和英国的科学家团队的研究成果——成功地研制出合成纤维材料,因此结合两国的首都城市的首字母来命名——New York和London,取名Nylon。
二、教学方法的生活化
高分子材料是一个要求实践性很强的专业,在课堂教学时,可以尽可能地多引用一些生活中的实际案例以缓解课堂上理论知识讲解的枯燥乏味。例如在讲解高分子材料的概念时,先引出我们实际中的一些应用实例,并向同学们进行提问:这些产品为什么要被使用在这个地方?通过同学们的思考和回答,再将基本的原理知识解释给学生听,不仅可以提高同学们的学习兴趣,还可以让他们在自主思考中记住知识。再比如教师在对聚苯乙烯这个材料进行讲解时,可以先说一说此种材料在生活中的用途有哪些,像泡沫、包装盒等,让同学们也思考一下电视机的外壳使用的材料是高抗冲性聚苯乙烯而不是聚苯乙烯的原因是什么。以提问的形式让同学们知道高分子材料其实与我们的生活是密切相关的,这样可以激发他们对探索生活、探索知识的兴趣。有了前面的提问和了解,下面就开始正式的理论知识讲解了,分析聚苯乙烯的内部结构,并对其绝热性、流动性等的特点进行讲解,同时也要指出聚苯乙烯分子链运动困难、内应力大等的缺点。进而引导学生进一步去挖掘其深层次的发展,如后来研究者、科学家改进的其他材料,例如HIPS,ABS,SBS等。
传统的灌输式教学方法不但无法培养出具有创新能力的人才,还不能培养出专业知识扎实、实践能力突出的学生,因此针对传统的教学模式需要进行一定的改革和改变,要引导学生积极地思考和勇敢地创新。课堂讲解中采用以问题为主,引导学生自主思考的教学方法,即在课堂结束前留下几个问题,让学生在课外查阅资料以及相关文献,课堂上进行分组的讨论和研究,并对学生的答案进行补充。多数的学生都对此种方式的课堂教学模式表现出比较积极的反响,同时会在课上课下积极与教师交流,开始主动的思考和了解生活中的高分子材料。
三、开放式考试方法
高分子材料是一门需要大量记忆的课程,如果一味地采取死记硬背的方法,这样会限制了学生的想象力和创新能力,因此,教师在对期末试卷的设计中可以充分地考虑到这一点,尽可能地减少背诵题的出现,对于高分子材料课程中一些基础和重要的内容的考核方式,可以采取理解为主,学生的实际应用为最终目的。另外,可以减少设计一些客观题、标准答案的题型,从而增加一些比较开放性的问题,让同学们可以自由发挥,表达自己的见解和认识,例如,“根据材料的力学性能及其应力-应变曲线可以将非晶态聚合物分为几类,它们都有什么特征”、“结晶度对聚合物性能有什么影响,影响程度有多大”等等,这些问题不仅可以考核学生平时对基础知识的积累情况,还可以考查学生知识运用能力。
强调学生在学习过程中要以理解记忆为主,减少单纯背诵的可能,一方面可以减少学生学习的压力,同时还可以促进学生对所学知识的理解和掌握。教师在对学生的总体考核中还可以加入其平时的课堂课下的表现,对于一些思维敏捷、积极讨论的学生给予加分奖励,同时也鼓励腼腆被动的学生积极回答问题,这样不仅可以促进学生的预习复习,还减少了学生考前突击、熬夜复习的可能性,这样最终考核成績才是学生所学课程的真实表现。
参考文献:
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[2]宋庆平,王崇侠,林英,高建纲.高分子材料课程教学探索与改革[J].高师理科学刊,2014,(03).
[3]陈宝书,栾道成,刘云强,丁士华.高分子材料课程改革探索与实践[J].高等教育研究(成都),2013,(04).endprint