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《高分子物理实验》教学“5W1H”要素分析

2014-10-29黄文艳蒋必彪杨宏军

教育界·下旬 2014年9期
关键词:高分子实验教学物理

黄文艳 蒋必彪 杨宏军

【摘 要】本文采用“5W1H”分析方法探讨了《高分子物理实验》教学涉及的实验目的、实验内容、教学队伍和教学对象、实验安排的时间、实验场所和实验教学方法等基本要素,结合具体的《高分子物理》理论与实际之间的联系加以阐述,总结出《高分子物理实验》教学活动的一些基本策略和原则,从而提高《高分子物理实验》教学的有效性,提高学生对高分子材料结构与性能之间联系的认识性,增强高分子材料专业学生的动手能力及创新性思维,培养学生的主动性和创造性。

【关键词】高分子物理 实验教学 5W1H 要素

1.引言

实验教学在高分子专业教学中起到举足轻重的作用,通过有效的实验教学不仅有利于学生对高分子专业理论知识的巩固与掌握,且可使学生将理论知识与实际应用有效结合起来,使其更能适应将来的科研、生产之实际需要[1, 2]。《高分子物理实验》是高分子材料专业必修的一门实践性较强的专业基础实验课,组织开展《高分子物理实验》教学可以使学生进一步理解和加深高分子材料结构与性能之间的关系,是本科生今后从事本专业的基本训练,是研究生在完成科研实验所必备的基本技能[3, 4]。但长期以来,由于受学时、仪器设备等多种因素的限制,《高分子物理实验》课程所传授的内容只占整个高分子专业课教学的小部分,教学时间也非常的短,且以讲解、验证为主。学生对做这类专业性的实验,往往处于被动状态,无法充分调动他们的学习积极性,更谈不上创新能力和思维能力的培养。近年来,针对《高分子物理实验》中存在的种种问题[5, 6],众多高校也开展了《高分子物理实验》的改革、探索与实践[3-6],如何将理论与实践相结合,运用合适的实验教学方法,让学生在校期间通过一定的实验操作训练,具备一定的实际动手能力,如何开展好高分子专业实验教学成为高分子材料科学与工程专业教育研究领域的重点和热点。

5W1H 分析法是一种思考方法,也可以说是一种创造技法。1932 年由美国政治学家拉斯维尔最早提出,它提供了科学的工作分析方法,常常被运用到制定计划草案上和对工作的分析与规划中,并能使我们提高效率和使工作的有效执行。具体而言是对选定的研究对象,从原因(WHY)、对象(WHAT)、地点(WHERE)、时间(WHEN)、人员(WHO)、方法(HOW)等六个方面提出问题进行思考。5W1H分析法具有简便、易于理解和使用、富有启发性等特点,有助于我们全面思考问题,通过完善各项工作的组织、管理来提高效率和效益[7, 8]。本文采用5W1H法对高分子材料与工程专业开展《高分子物理实验》教学所涉及的基本要素进行分析与探讨,并具体结合教学实际作必要的阐释。

2.WHY——实验教学目的

为什么要开展《高分子物理实验》教学? 这是我们在组织开展实验教学工作之前首先需要思考和回答的问题。实验教学目的作为整个实验教学活动的核心和基石,具有导向性作用,决定了实验教学过程的其他要素。实验教学目的明确,实验教学工作就可以有的放矢。一切教学活动最直接、最主要的目的是满足学习者的需求,《高分子物理实验》教学也是如此。所以,要弄清楚《高分子物理实验》教学的目的,就要对高分子材料专业学生的需求进行分析。高分子材料专业学生的需求可以划分为目标需求和学习需求。从本质上讲,目标需求指学习者通过学习最终要达到的状态或水平,高分子材料专业的学生在将来的工作与学习过程中,了解各类高分子材料性能,通过对目标需求分析可激发学习者的学习动机,学习动机决定一个学生的上课专注程度及做实验的态度,学习动机在《高分子物理实验》教学与学习中发挥着极为重要的作用。能培养学生在学习和实验中的主观能动性。

3.WHAT——实验教学内容

《高分子物理实验》教学中要明确完成哪些内容的教学?应结合《高分子物理》的理论对实验过程中所涉及的知识点进行分析。实际上,《高分子物理实验》的教学内容还是与高分子材料的性能表征相对应的。要了解高分子材料的性能,除了通过实验对材料的具体性能进行测定外,还要对高分子材料所具有的结构特征进行分析,从而建立高分子材料结构与性能之间的关系,为后续的《高分子材料成型加工原理》课程的学习奠定基础,为高分子材料的成型加工、工艺条件的确定以及原材料的选择提供一定的理论依据。为避免实验内容的单一性,尽可能丰富实验内容,增加实验的趣味性,使实验与实验之间有一定关联性,学生在实验过程中积极主动地参与实验操作,增强对实验的兴趣,提高实际动手能力。

4.WHO——教学队伍和教学主体

开展《高分子物理实验》教学,离不开一支具有专业基础知识较强和实验操作能力强的教师队伍。学生之间存在生理和心理的天然差别,且所具有的能力有高有低,他们对知识和能力的需求是多种多样的,对各种知识、能力具有不同的兴趣。因此,学习是否有成效,主要取决于两个因素:一个是愿不愿意学,另一个是会不会学。前者属于学习动力和动机的问题,后者则属于学习策略和方法的问题。要使其能够应用所学知识去解决问题,必须在教学过程中有意识地加以培养。教师的教,就是要激发学生学习的愿望和兴趣,调动学生的学习积极性和培养自觉勤奋学习的精神,尊重和适应学生的认知规律和心理特征。在这个过程中,教师成为学生学习过程中的引导者、指导者和监督者,重点是向学生传授分析问题和解决问题的思维方式、方法和技巧。只有这样,学生的学习能动性才能发挥出来。认识到这一点,对摆正教与学的关系,建立正确的教学观,建立正常的师生关系,有着十分重要的意义。例如在《高分子物理实验》内容的选择与设计上,要求教师采用多样化呈现方式,在讲解的时候用《高分子物理》和《高分子成型加工工艺》知识与实验现象相结合来呈现,在测高分子材料的性能的时候不要选单一材料,选多种材料同时测某一性能的时候,可以有一定的比较,这样学生对该知识点的掌握更深刻,还可以找一些有加工缺陷的材料来测定材料的性能,然后再与没有缺陷的材料所得性能进行比较,这样可以很好地激发学生的学习兴趣以及加强实验能力的培养。endprint

5.WHEN——实验安排的时间

何时是开设《高分子物理实验》课程的最佳时机? 要回答这个问题,需要处理好两对关系。首先是《高分子物理》理论知识与《高分子物理实验》教学之间的关系。《高分子物理》理论知识是《高分子物理实验》教学的基础,学生学习和掌握《高分子物理实验》的效果在很大程度上取决于《高分子物理》理论知识的水平。因此,《高分子物理实验》必须在《高分子物理》理论知识授完之后才能开设。若《高分子物理实验》与《高分子材料成型加工工艺》实验联系起来,学生对材料的制备、成型加工和产品性能有一个全面、系统的了解,对产品的工艺条件与结构、性能之间的关系做初步的分析,且有深刻的理解。

6.WHERE——实验场所

《高分子物理实验》的实验场所一般是在放置专门测试设备的仪器室。除这类教学场所外,《高分子物理实验》教学还可以充分利用网络、多媒体等现代教学手段,构建虚拟的高分子专业实验的网络课堂。基于多媒体技术整合一些文字、图片、演示实验的录像等各种媒介的信息,并以数字方式进行存储、传输和再现。如果借助于这些网络、多媒体技术来开展《高分子物理实验》教学,则可以充分发挥优势,彻底打破时间和空间的限制,向学生提供内容丰富、形式多样的网络学习资源,使他们能够根据自身的需求和能力去了解和掌握相应的实验内容[9]。

7.HOW——实验教学方法

为推进《高分子物理实验》教学的改革,提高学生的兴趣与增强学生的实践能力,需要任课教师在不断的思考和实践过程中提高学术水平。教师的讲解和引导非常重要。教师要以自身的讲课经验与艺术,力争在有限的时间内将实验目的、实验原理、重点实验步骤环节、实验特殊技巧向学生讲解清楚,设计一些有代表性的问题,刺激学生对所学知识的理解,增加其对实验完成的主动性。为此, 教师应注意以下几点: (1) 了解本实验与《高分子物理》理论课程讲授情况,了解学生对实验的相关原理在理论课堂上是否已学过以及学到什么程度, 据此构思实验现象与理论知识相关联的讲解方式,例如学生在做“塑料常规力学性能的测试”实验时,学生在做拉伸实验时,这个时候老师应事先跟学生讲一下在实验过程中可能会出现应力发白,剪切滑移带,细颈等现象,这些现象在《高分子物理》抽象的“极限力学性能”理论与之相对应。(2) 教师应有效设计实验预习作业,并采用抽问等方式检查预习效果,促进学生的积极主动性。(3) 教师应琢磨如何将抽象复杂的内容讲得准确、生动。可借助多媒体演示,还可自行设计演示实验,并针对实验样条制备中出现的部分缺陷样条,让学生对照着这些缺陷与理论知识相关联,找出是什么样的原因造成了这样的缺陷,这样的缺陷会对材料的性能有何影响。(4) 教师应根据实验内容及实验结果适当设计几个思考题,且实验过程中引导学生从各方面的因素对实验结果进行分析,从而提高学生解决问题的能力。

8.结论

本文运用“5W1H”分析方法探讨了《高分子物理实验》教学涉及的实验目的、实验原理、实验内容、教学队伍和教学对象、实验安排的时间、实验场所和实验教学方法等基本要素,结合具体的《高分子物理》理论与实际之间的联系加以阐述,总结出《高分子物理实验》教学活动的一些基本策略和原则。在《高分子物理实验》教学实践中,我们针对这类高分子专业基础实验的综合性、设计性的特点,综合运用合适的教学方法,最大限度地提高实验教学效率和效果。通过实验过程的操作,强化学生的实验技能及动手能力,让他们养成严谨的科学态度,提高发现问题、分析问题和解决问题的能力。这样,才有利于培养出适应国家和社会发展需要的具有创新能力的应用型高分子材料专业的专门人才。

【参考文献】

[1]萧聪明. 高分子科学基础实验的互串互动教学初探[J]. 高分子通报,2006(01):70-72.

[2]李真,刘瑾,任琳,等. 高分子基础实验的优化与改革[J]. 高分子通报,2011(06):107-111.

[3]杜滨阳,叶一兰,郑强. 关于改进《高分子物理实验》课程的几点设想[J]. 高分子通报,2011(05):98-102.

[4]张葵花. 开放式高分子物理实验教学改革探索[J]. 教育教学论坛,2012(31):249-250.

[5]罗文君,卜庭江,马睿. 高分子物理实验教学的改革与创新[J]. 实验室研究与探索,2011,30(9):272-274.

[6]王继虎,甘文君,温绍国,等. 《高分子物理实验》综合性、设计性实验教学改革[J]. 高分子通报,2012(05):119-121.

[7]任荣政,丁年青. ESP 教学“5W1H”要素分析[J]. 外语界,2012,149(2):58-64, 95.

[8]陈琍,周晓. 运用5W1H方法进行物流课程项目教学法实践[J]. 物流工程与管理,2012,34(8):94, 128-129.

[9]雷文,杨涛. 多媒体在高分子教学中的应用[J]. 广州化工,2009,37(6):214-215, 217.endprint

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