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精细化工专业表面活性剂课程教学改革和探索

2017-03-03

河南化工 2017年9期
关键词:精细化工活性剂表面

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(郑州轻工业学院 材料与化学工程学院 , 河南 郑州 450002)

•化工与教育•

精细化工专业表面活性剂课程教学改革和探索

王瑞娟,余述燕,樊凯奇,尹志刚

(郑州轻工业学院 材料与化学工程学院 , 河南 郑州 450002)

结合表面活性剂课程理论联系实际强、应用性广等特点,精心组织教学内容,采用灵活多样的教学方法,采取不拘一格的考核方式三个方面对表面活性剂课程教学改革进行探索,加强了学生在课堂上的主体地位,提高了课堂教学效果。

表面活性剂 ; 教学改革 ; 主体地位

0 前言

表面活性剂是一类重要的精细化工产品,在工业的各个行业均有应用,俗称为“功能性有机助剂”或“工业味精”。表面活性剂是精细化工专业开设的一门专业必修课,具有专业性强、应用性广、理论联系实际强、多学科相互渗透的特点。课程内容涉及表面活性剂的概念、结构特点、分类、基本性能,生产表面活性剂的主要原料,表面活性剂的品种以及典型产品的合成原理和合成工艺,表面活性剂溶液的基本性质、作用原理和应用,以及表面活性剂结构与性能之间的关系、添加剂对表面活性剂性能的影响,表面活性剂应用复配及原理等内容。通过学习该课程,可以使精细化工专业的学生了解和掌握表面活性剂的相关知识,使学生认识到表面活性剂在国民经济中的重要作用,为今后从事精细化工的科研、设计、开发新产品、新技术、解决生产技术难题奠定良好基础。但是由于教学内容繁杂等种种原因,导致学生学习的积极性不高,重视程度不够。因此探讨如何通过教学改革这条途径,激发学生的学习兴趣,提高学生的学习效率,拓宽学生的知识面,增强学生的动手能力,为日后的工作或科研打下坚实的基础显得很有必要。本文针对现行表面活性剂课程教学中存在的问题,结合几年来的教学和实践,从教学内容、教学手段和考核方式三个方面进行探讨,提出了一些教学见解,以期为提高教学质量提供参考。

1 教学内容的改革和探索

表面活性剂课程既是本专业的一门主要专业课,同时也是一门知识面很广、应用性强的课程。有文献报道的表面活性剂品种多达16 000多种,国外商品化的有3 000多种,国内商品化的也有1 000多种。因此,在教学内容方面,除了以精细化工专业所选教材——《表面活性剂—合成·性能·应用》(王培义、徐宝财、王军教授主编)为主,还要参考其它书籍,如《表面活性剂化学》、《表面活性剂原理与应用》、《表面活性剂和洗涤剂化学与工艺学》、《表面活性剂应用手册》等;以及关注国内外有关表现活性剂的化学期刊,如国内的日用化学工业、日用化学品科学、中国洗涤用品工业和精细化工等,国外的Langmuir、JCIS、JPCB、Colloids and Surfaces A、JSD、Tenside、JAOCS等。在教学过程中,要求任课老师不仅要有丰富的专业知识,还要有在工厂企业的实际经验。因此,在教学内容方面,精心组织实施,既要考虑到它的实际应用性,又要使内容具有新型性。

由于表面活性剂在日常生活和其它工业领域均具有重要的应用,教师在进行表面活性剂课堂理论教学过程的同时,还要注重理论联系实际的方法和生产实践,突显表面活性剂在各工业领域的应用,让学生感受到实际应用知识的丰富,能使学生学以致用,激发学生的学习兴趣,毕业后能使学生较快地适应本专业方向的实际工作。在传授该课程理论知识的同时,还要培养学生对日常生活中身边所见表面活性剂的认识。可以将表面活性剂在日用化学等工业领域的代表性产品以图片实例的形式展示给学生,使学生能够形象生动地掌握表面活性剂的名称和具体应用。另外,在课堂内容中还可穿插介绍“食品乳化剂中的表面活性剂”专题,列举了多种在食品中所用到的表面活性剂,如冰淇淋、蛋糕等食品中常用的乳化剂失水山梨醇脂肪酸酯、甘油脂肪酸酯等,以及它们的作用机理,大大激发学生对表面活性剂课程主动学习的积极性和学习兴趣,提高教学效果。

随着精细化工行业的迅速发展和科学技术的突飞猛进,更多的新型表面活性剂不断被开发出来,相关的设备技术不断发展和改进,因此要紧跟学科发展前沿,反映最新发展动态,在课堂教学中需及时更新教学内容,使学生了解国内外表面活性剂研究的新品种和新应用,把握最新的科学技术与生产工艺,从内容上更高层次地展开本课程的教学。例如,在讲解表面活性剂的种类时,引入表面活性剂领域最新研究热点的新品种,如糖基双子表面活性剂,它们是“响应时代号召,践行绿色环保”而出的一类新型表面活性剂,原料来自天然、产品绿色环保,且它们具有高表面活性,丰富自组装能力等优良特性,以及列举在生物医学方面的应用实例,突出教学内容的时效性和新颖性,从而培养学生的创新意识。

2 教学手段的改革和探索

传统的课堂教学方式都是以教师为主导的教学法,即“填鸭式”的教学。近几年的课堂教学实践经验证明,这样的教学方式带来的是机械、沉闷、缺乏生气的课堂氛围,并没有发挥学生的主观能动性,导致学生的学习兴趣、学习效率不高。因此,针对这种以教师为主导的教学方式,笔者就灵活多样的教学手段运用于本课程的教学,主要表现在上课突出以“学生”为主题,激发学生的主观能动性,从而提高学生对该课程的重视度与学习兴趣。

比如说,采用PBL教学模式,即在讲课的过程中,以问题为导向,以学生为主题,发挥问题对学习过程的指导作用,调动学生的主动性和积极性。在教学过程中,尽可能在每一节课结束时,列举一些实例或者提出一些问题,引导学生自己通过阅读、观察、实验、思考、讨论、听讲等途径去独立探究,自行发现并掌握相应的原理和结论。比如,三次采油中为什么用表面活性剂驱?它们的作用机理是什么?这就需要学生自觉地、主动地去查阅相关资料,掌握认识和解决问题的方法,形成自己的概念。从教学实践可以看出,在PBL教学的过程中,学生的主体地位、自主能力都得到了加强,有效地激发学生的学习兴趣,培养学生独立思考、善于提问、独立解决问题的能力。

另外,精简课堂上的教学讲解,将教师所教授课时精简为总课时的2/3以内,剩余的学时则留给学生,让学生有多展示自己的机会。每节课可以分为这么两个阶段:学生讲述和教师授课,针对上一节教师布置的作业或者预习内容,课上学生们首先做PPT讲述,然后教师讲课;或者教师授课和师生讨论。比如说课上讲到磺化工艺时,可以让学生们自己课下查阅资料,总结目前国内外所使用的磺化设备以及不同磺化工艺设备的优缺点,可以做成PPT或也可以写成小论文,拿到下节课的课堂上去讲,教师最后做点评和总结,积极调动学生的自主学习能力,通过这种教学方式的改革,学生不只是坐在课堂上听教师讲,而是参与到了教学活动中,调动学生学习积极主动性,强化了学生们独立思考和理解问题的能力,同时也培养了学生们的查阅文献能力、市场调研能力、撰写论文能力、口头表达能力。

还可以鼓励学生参加大学生科技活动项目、大学生创新实验等,如与表面活性剂课程密切相关的一个研究课题——绿色新型糖基双子表面活性剂的开发,在课题实践过程中,从原料的调查和购买、表面活性剂的合成工艺条件选取、工艺流程设计、具体实验操作方案、产品分析、市场需求等一系列活动中,学生将所学的相关知识应用到课题中,实现了教学目标。同时,在研究课题中锻炼学生查阅文献能力、动手操作能力、遇到问题分析解决问题能力,培养了学生的创新意识和科研能力,提高学生对本课程的学习兴趣,增强其学习的自主性,扩大知识范围。

3 考核方式的改革和探索

目前,《表面活性剂》这门课程的考核方式是“纯粹的闭卷考试(70%)+平时作业成绩+考勤(后两者共占30%)”。课程结束后,学生们却没有掌握多少技术理论知识,更何谈其灵活运用。比如,在精细化工专业《化学品科学》课程答辩时,一名学生的PPT中居然会出现“甘油是一种表面活性剂”,对此提问,该学生竟然连“表面活性剂的概念和结构特点”这样最基础的知识都答不上来。由此可见,这种考核方式在很大程度上不利于学生对这门专业课的学习,更不利于学生创新能力的培养。

针对传统的考试方式所带来的弊端,可以将考核方式拓展为综合能力考核,也就是考核方式多样化,主要包括资料查阅能力、撰写论文能力、动手操作能力、市场调研能力、分析问题能力等,各占一定比例,最后与闭卷考试相结合。这种考核方式和教学方式是相辅相成的,可以根据平时课堂上同学们的具体表现来给出部分成绩,最后再与期末的闭卷考试相结合而给出最终成绩。这种考核方式极大地提高了学生的学习积极性,主动参与性,更能够拓宽学生的知识面,锻炼学生的文献查阅能力、论文撰写能力、口头表达能力和科研工作能力,有利于综合素质的提高。

4 结语

通过对表面活性剂课程教学改革,提高了学生在课堂上的主体地位,增强了学习自主性,提高学习兴趣,扩大知识视野,提高综合能力,为毕业后能使学生较快地适应本专业方向的实际工作以及适应这个充满多变与挑战的社会打下一个良好的基础。此外,通过教学改革也调动了教师的教学积极性,自己的教学水平也在实践中得到了大幅度提高。

G642.0

B

1003-3467(2017)09-0056-03

2017-05-11

郑州轻工业学院博士科研基金(2014BSJJ063)

王瑞娟(1985-),女,讲师,从事精细化学品开发研究工作,E-mail:2014059@zzuli.edu.cn;联系人:尹志刚(1965-),男,教授,从事精细化学品开发研究工作,E-mail:yinck@zzuli.edu.cn。

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