网络资源基础上的高分子化学实验课程教学改革

2021-01-10郭元龙贵州大学材料与冶金学院贵州贵阳550025

化工管理 2021年2期

郭元龙(贵州大学材料与冶金学院，贵州贵阳 550025)

0 引言

传统课堂教育已经无法适应现代学生学习的需求，网络教育是将传统教育和网络学习优势有机结合的一种新型教育模式，顺应了目前教育变革的发展方向和发展目标。本文基于网络资源的高分子化学实验课程教学改革进行分析，深入探究现代网络资源在高分子化学实验课程教学改革中发挥的作用。

1 网络信息资源的概述

1.1 网络信息资源的定义

信息资源含义狭义层面的理解是文献资源、数据资源，或是各类媒介与形式信息的汇集，囊括文字、声音、视频、电子信息以及数据库等相关方面，这些均是限制在“信息本身”。其二是广义层面的理解，即指信息活动中各类要素的总体称呼，不仅囊括不良信息，而且还包括信息有关的人员、技术以及设备等相关资源。另外，伴随现代互联网技术发展进程的不断增快，信息资源网络化已经变成社会发展一大潮流，和以往资源进行比较，其在数量、架构、分布领域、传播范围以及载体形态等多方面均呈现出崭新的特点。而这部分崭新特点又赋予现代网络信息资源全新的内涵。网络信息资源是知识经济时代出现的产物，又称之为虚拟信息资源，其主要是用数字化模式进行记录的，用多媒体模式进行表达，保存在现代网络计算机各种通讯介质上，如磁介质和光介质。且根据现代计算机网络通信模式展开传递信息内容的聚集。

1.2 网络信息资源的特点

第一，存储数字化的特点。信息资源由原本纸质上的文字转变成磁性介质上的一种电磁信号或是光介质上的一种光信息，能够保存和传递信息，使人们查询更加便捷，并且保存的信息具有极高密度，容量很大，能够无损耗被人们重复利用。用数字化模式存有的信息，不但能够在计算机内部进行高速处理，而且还能够根据信息网络展开远程传输。此外，网络信息资源表现模式丰富多样，如：文本、音频、软件以及数据库等各种模式，涉及到文化、经济、教育。

第二，传播模式的动态性特点。在网络环境背景下，信息传递与反馈十分迅速快捷，具备动态性以及实效性等相关特点。信息在现代网络中传播速度极快。

2 高分子化学实验课程教学改革面临的问题

2.1 实验室教学资源不足

目前，各大院校学习高分子专业的学生很多，但是一般学校能够用来教授高分子合成实验的教室却极少，而且实验室面积十分狭窄，所以教师只能选择运用批次教学法。但是因高分子合成实验要开展很长时间，所以每一天只能安排一批学生进行学习。与此同时，因实验教学资金的不足，导致难以充分满足一人一组展开实验的要求，为了提高教学资源的利用率只能运用两人一组的方式。而且，实验室面积小但学生多，由此就会造成相互影响、相互干扰的情况，进而对掌握化学教师要求的实验演示操作有极大困难。

2.2 实验课时安排的较少

各大院校设置的高分子化学实验课程一般包含四个合成实验，而这些实验只涉及到本体、乳液、悬浮聚合以及聚合速率测定等，而以上这部分实验是无法充分满足学习高分子材料的现代学生，并且学校往往将化学实验课设置在下午后几节，大约三个小时左右的时间同样无法充分满足开聚合物化学合成课的一系列需求。例如：甲基丙烯酸甲酯涉及到的悬浮聚合，从具体反应体系的升温一直到聚合反应完成，实现整个过程则需要三个小时，并且额外还需要创建反应装置，还要配置实验所需要的分散剂水溶液，在实验反应结束后实验设备的抽滤和洗涤，实验产物的干燥以及计算产率等多项工作[1]。因此，每一次展开实验均十分匆忙，并且还有一些工作只能由教师自己完成，如引发剂的纯化和干燥等，而且因最后产物需要的干燥时间较长，所以计算产率的工作也需要由授课教师代做，此种包办代替的教育手段难以获得良好的教育成效和教育质量。

2.3 传统填鸭式教学严重

现如今，各大院校运用的实验教育方式是将验证性实验作为主导，又称之为指导性实验[2]。在化学实验开始之前，任课教师与学生已掌握实验的最后结果，只是根据设定好的实验操作步骤展开一些重复模仿的工作。但是，验证性实验可以协助学生全面掌握实验整体程序、了解相关仪器设备的使用以及实验内容和实验结果。然而，对启发学生创新思维及培育学生创造意识产生不利影响，更严重还会导致一些学生形成惰性心理。此种验证性实验，将学生放置在被动位置，无法激发与发挥学生具有的主观能动性。并且，此种实验教育手段已经难以满足现代社会对人才培育提出的一系列需求。所以，在现代科学技术快速发展的背景下，必须对高分子化学实验课程展开变革创新，以此适应当前社会对高品质化学人才的需求。

3 基于网络资源的高分子化学实验课程教学改革路径

3.1 科学应用化学软件，充实教育过程

现如今，在教育教学中经常使用的化学软件有ChemWindow以及ChemSketch等相关软件，以上这些化学软件不但可以绘制出各种聚合反应对应的化学公程式，而且还具备极为强大且实用的三维分子模型功能，特别是ChemBioOff ice这一化学软件[3]。将这个化学软件作为案例，在高分子化实验课程教学过程中可以根据组件Chem3D创建三维模型使学生对高分子具体构想展开动态化呈现，让学生可以更加清晰、明确认识到“构象”形成的原因。譬如，可根据Chem3D中具有的rotate工具，使分子三维模型将特定化学键作为中心来仿照由单键内旋转而形成的空间位置变换，使学生可以形象、直观、具体了解构象这一定义，并且延伸到构象和高分子链柔顺性相互间的关系。除此之外，还可运用相关工具在Chem3D中建立具备指定重复架构单元数量对应的高分子，以此详细观察不同重复单元架构能够对分子链构象产生的直接影响。另外，这些化学软件不但可以呈现课堂教育动态以及模拟，其还具有诸多化学仪器设计模板，不但可以使高分子化学实验课堂教育更加生动形象，而且还能够让学生在开展实验之前对相关实验装置和设备有一定的了解。如：ChemWindow这一软件就具有实验玻璃仪器模板，此模板提供许多图形文件，主要囊括冷凝管、防溅球以及旋转蒸发仪等相关玻璃仪器以及设备。运用这一模板能够轻松拼接实验装置，使学生在具体实验环节开展前，就能对实验中所需要用到的玻璃仪器和其装备方法有一定了解，进而为高分子实验的有序实施奠定牢固基础。

3.2 合理使用网络资源，提升预判能力

高分子化学是将天然高分子以及合成高分子作为主要研究对象，是探讨单体和高分子相互间、高分子内部化学结构、聚集态等和物理性能相互间联系的一门学科，存有信息量庞大、涉及面积宽泛等多种特点。在目前信息化发展时代下，科学合理运用各种网络资源不但可以让抽象难懂的概念变得更加具体形象，而且还有助于学生进一步理解与掌握高分子合成与表征的方法。在日常教学中，最常使用的网络化学资源有日本SDBS、中国科学院化学数据库以及RSCB蛋白数据库等[4]。

3.3 依靠专业分析软件，增强实验效果

在高分子化学实验教育教学进程中，学生一般在得到诸多实验数据后，不知道怎样应用，无法精准地对实验数据展开全面分析。追根溯源，主要是由于两方面，一方面是学生未能理解透彻实验原理，另一方面是学生不善于使用数据分析工具[5]。所以，在高分子化学实验课程教育教学进程中，可以运用Origin与SPPS等相关专业数据处理分析软件，不但可以提升数据分析的科学性与精准度，而且还可以提高学生们的分析能力，进而为其日后从事有关工作奠定能力基础。众所皆知，Origin这一数据分析软件是由美国某一公司研发的，现阶段已经在化学和化工领域获得大范围运用，在分析化学以及化工原理等诸多化学实验教育教学中也得到广泛使用。而且，学生根据运用专业分析软件能够充分了解高分子化学实验数据整个分析过程，如此不但能够让学生熟练掌握各种实验的基础解析原理，而且还能在极大程度上提高学生对数据信息的分析能力以及分析精准度，从而充分激发学生学习高分子化学知识的自主性和积极性。