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知识点串讲法在《高分子材料研究方法》授课中的应用

2015-07-21曾文进闵永刚

科技资讯 2015年16期

曾文进 闵永刚

摘要:本文针对高分子材料专业本科生开设的专业基础课《高分子材料研究方法》中所面临的系列教学问题,例如知识点零散难于记忆,内容枯燥无法调动学生们的积极性和概念模糊学生们容易混淆等,提出了突破教材框架,通过经典实用案例,运用跨章节类比的方法,将功能类似的仪器分析手段进行知识点串讲的授课理念,促进活跃教学气氛,加深学生们对知识要点的理解和记忆,增强学生们学以致用举一反三的能力,实现教学效果的显著提升。

关键词:高分子材料研究;近代仪器分析;知识点串讲;例证法授课

中图分类号:G642:TB324 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)06(a)-0000-00

Construing in the course of Research Methods of Polymer Materials

ZENG Wen-jin, MIN Yong-gang

(Nanjing University of Posts and Telecommunications, School of Materials Science and Engineering, Jiangsu, Nanjing, 210046, China)

Abstract: In this paper, series of problems in the teaching of Research Methods of Polymer Materials were discussed, such as the knowledge is too scatter to memorize, the content is too boring to arouse the studentsenthusiasm, and the students are easy to confuse some analogous concepts. The breakthrough of this paper is the application of construing in teaching. The teaching contents were not confined by the framework of the textbook. Construing was applied in the introduction of similar instruments, in combination of classic practical cases. Such methods can efficiently live up the teaching atmosphere, enhance the students understanding and their memory of knowledge points. The students ability of autonomic learning and reasoning can be well improved, which affirms the efficient teaching effects.

Keywords: Research of polymer materials; Modern Instrumental analysis; Construing; Empirical teaching

《高分子材料研究方法》,又称《聚合物近/现代仪器测试分析方法》,是高分子材料学的专业基础课,主要介绍近代、当代材料学科的测试仪器和分析方法在高分子领域中的应用,分析测试高分子材料的结构和组成,以及探讨微观结构和宏观性能相互之间的内在联系。随着仪器精密度的提高,高分子近代测试分析技术发展非常迅速,目前已成为高分子材料科研、技术开发和实际生产中各个环节必不可少的手段。

1教学方法改革

专业课的教学,普遍有如下的特点:一是专业课叙述性强,逻辑推理少;二是知识更新快,应用性强。如何适应新的形势,做好教书育人,提高专业课教学质量,是当前教学研究的一个重要课题[1]。常见的仪器分析通常包括:光谱测试分析、形貌测试分析、热学分析、宏观和微观力学分析等等。在大多数通行的课程设计中,通常都是按照仪器进行分门别类,分章节逐个介绍某一种仪器或测试方法。相应的教学计划也是参照教材的结构进行教授,每种仪器几乎都千篇一律地按照这样的结构:仪器分析的名词术语解释,仪器的工作原理、结构和分析流程介绍以及常见的应用实例。

这样的教学进程乍一看很有系统性,每种仪器的介绍都井井有条,面面俱到。然后笔者在实际的授课过程中发现,该门课程不同于其他逻辑性强的课程,知识点多而零散,这种授课方法让学生觉得记忆起来非常困难,而且考核起来也无法做到有针对性地展开。学生们只能死记硬背,考完就忘,这完全违背了该门课程开设的初衷。由于知识结构类似,甚至会出现这样的情况,一种新的仪器介绍到一半了,学生们才反应过来这是一种新的测试仪器。

为此,笔者进行了新的授课方法的尝试。对于功能相同或类似的测试仪器,在介绍的时候突破教材章节的局限,归类将这些仪器和分析方法的知识要点串讲,进行相互类比——这就是本文所提到的知识点串讲法。

举例来说,我们都知道,形貌分析的仪器有电子扫描电镜(SEM)、电子透射电镜(TEM)、原子力显微镜(AFM)等等。这几种仪器在原理上有类似又各有不同,仪器构造相关的术语名词通用又有各自特定的含义。由于功能上存在类似的情况,那么最好的办法就是通过一个典型的实际应用例子,阐明如何选择正确的仪器进行分析。

在授课时,笔者举了这么一个例子。某跨海大桥施工时一根混凝土混浇钢索断裂,险酿成重大事故。在后来的事故调查中,材料供应方、施工方和监理方均声称自身没有责任。后来样品送到了某大学的材料分析测试中心。测试人员就联合采用SEM、TEM和AFM分别对送样进行了成分分析和形貌表征。SEM和AFM测试结果发现,样品断面规整,排除过载所致,钢索和混凝土交界面出现很强的FeCl3成份峰,有可能是钢材的质量问题。任何进一步分析发现,钢材内部并无Cl存在,所以FeCl3产生另有原因。结合施工流程,分析得出结论:施工方搅拌混凝土时,所用的自来水未经过除氯处理,残留的次氯酸盐混进了混凝土中,后受热分解成HCl,腐蚀了内部的钢索,而导致断裂。在例子介绍完后,笔者要求学生们具体说出SEM、AFM和TEM如何获得有用的信息和测试过程。学生们对这个实例应用印象都十分深刻,也很好地理解了SEM、AFM和TEM的测试原理和应用实例。

通过一个实证例子,三个章节所介绍的仪器就可以有机地结合在一起。这种串讲式授课法,就如同一根主线将各种仪器的知识点有机地串联起来,多而不零散。在进行了一个学期的授课尝试后,笔者发现,学生们上课时的兴趣明显提高,愿意主动思考,参与讨论,课堂氛围活跃。更重要的是,学生们在学习完后,能够举一反三,学以致用。

2教学思想分析

专业课的理论教学要时刻考虑为实践服务的宗旨,不能一味的追求形式,也不要为了追求科学前沿而忽略了实际应用[2]。

专业课教育不能单纯地理解为就是专业课教学, 或把专业课教育理解为包括掌握知识、形成技能、发展能力与学会学习四方面的过程,等等。真正意义上的全面专业课教育观, 要求我们不仅要从智力因素与非智力因素, 而且要从理性因素与非理性因素等多个视角研究与探讨专业课教育。概而言之, 组成专业课教育的要素至少包括知识、技能、能力、学习、情感、意志与个性等。传授专业知识、形成技能、提高能力(包括一般能力即智力和特殊能力)、学会学习、陶冶情感、磨练意志与发展个性等, 是对专业课教育的基本要求[3]。

作为一名教育工作者,笔者认为:衡量教学效果的重要标志,不在于老师是否能够按照授课计划按时完成课程讲授,而是学生们能够在听课过程中能够把所规定的知识要点完全地掌握,要真正建立起全面的专业课教育价值观。

3教学效果总结

教学效果的显著提高,也极大的鼓舞了笔者的信心。在此基础上,笔者把知识点串讲法进一步拓展,归纳成三个主线:1)例证串讲法,2)功能串讲法和3)构造串讲法。顾名思义,就是通过应用实例、功能类似和构造类似三个方面反复多次地将各种仪器的方法、原理、构造和应用进行讲授,加深学生们的理解和记忆。笔者相信,随着这种授课方法的不断完善和推广,将会使得很多类似的专业课程变得不再枯燥乏味。学生们肯学,老师们想讲,师生互动,共同提高课程的教学质量。

4结语

《高分子材料研究方法》是高分子材料专业的一门针对本科生教育的重要的专业基础课程。学生们对该课程掌握的程度直接影响到他们将来进入社会的实际工作能力和专业思维。本文针对常规教学面临的知识点零散、内容枯燥和考核困难等系列教学问题,提出了突破教材框架,通过经典实用案例,运用跨章节类比的方法,归类将测试仪器和分析方法的知识要点进行串讲,最终很好地达到了增强学生们学以致用举一反三的能力,提升教学质量的效果。

参考文献

[1] 陈玉,裴九芳,王海. 提高专业课教学质量应注意的几个问题[J]. 科技信息,2013(19): 30.

[2] 程文丽,王娟. 如何激发学生学习专业课的兴趣[J]. 科技创新导报,2014(32): 135.

[3] 陈廷根. 创新高校专业课教育需要强化九种意识[J].高等教育研究学报,2005(28): 22-23.