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案例教学在《高分子物理》课程教学中的应用探讨

2017-03-04余旺旺

化工时刊 2017年12期
关键词:橡皮筋高分子实例

余旺旺 雷 文

(南京工业职业技术学院,江苏 南京 210023;*南京林业大学,江苏 南京 210037)

高分子物理是是高等学校高分子材料科学与工程专业最重要的专业基础课程之一,也是材料化学、材料科学与工程等相关专业主要的选修基础课之一。

为了更好地提高《高分子物理》课程的教学效果,提高学生独立思考问题、分析问题和解决问题的能力,挖掘学生的创新能力和创造能力,对《高分子物理》进行案例教学十分必要[1,2]。

1 案例的选择

《高分子物理》着重介绍高分子材料的结构与性能之间的关系[3],因而,许多高分子材料宏观的性质可以通过高分子物理知识进行微观的理论解释。授课时任课教师应认真选择和组织材料,形成典型的案例,与高分子物理内容相关的案例很多,因而在选择案例时,应遵循突出重点和具有代表性两项基本原则。

突出重点是指案例反映的内容应是高分子物理某个章节的重点内容,对于非重点内容,不一定采用案例支撑,比如,在介绍高分子链柔顺性时,可选择不同塑料、橡胶等高分子材料,结合这些材料的宏观性能,重点介绍影响高分子链柔顺性的因素,包括链的化学组成、对称性、取代基等;在介绍牛顿流体和非牛顿流体时,可举具体案例,重点介绍不同流体的切应力与切变速率之间的关系等。

具有代表性是指针对同一种高分子物理理论,当可以选择不同案例时,应认真挑选,确保所选案例具有明显的代表性,能更准确地反映所对应的高分子物理的理论知识。比如,在介绍应力松弛时,现实中,高分子材料发生应力松弛的现象普遍存在,不可能将所有现象都以案例方式予以展示,此时,可选择代表性的现象,比如,可以绷紧的橡皮筋为例,如果将橡皮筋绷紧后固定,经过足够长的时间后会发现橡胶的高弹性丧失,橡皮筋不再能够回到起始状态。根据此案例,展开描述应力松弛的定义,即在一定的温度下,固定形变,高分子材料的应力会随着时间的延长而逐渐下降,结合高分子链的结构特点进行进一步阐述。

2 案例的制作

当案例选择好之后,能否真正发挥好的教学效果,其制作也显得十分重要。案例的制作一般应遵循以下几步,首先教师应认真掌握所授章节的重点内容,然后结合生产生活实际或自身科研经历或文献资料,找出多个案例。把不同案例放在一起进行对比分析,确定哪一个或哪几个案例更具代表性,每一重点环节所确定的案例数量不宜过多,若一个案例能完全说明问题,则一个案例足矣。当感觉一个案例不能完全涵盖所授的所有重点内容时,可再取新的案例,但案例总数应控制在三个以下,以免过多的案例混淆了学生的思维,反而变成画蛇添足。

案例中应给出具体的实例,找出主要(或关键)线条,然后将案例的实例内容和所授的重点知识有机的联合起来,每一个案例中都应在结尾部分总结该案例所说明的问题,同时为了便于互动教学,案例应提出对学生的要求,供教学时使用。

从结构上看,每一个案例应包含以下两个方面,分别是案例正文和案例使用说明。案例正文部分包括标题、首页注释、摘要及关键词、引言、内容、结尾或小结、附件及思考题。而案例使用说明中则给出教学目的与用途、涉及知识点、配套教材、课件、启发思考题、分析思路、理论依据与分析、背景信息、关键要点及建议课堂计划等。

3 案例的使用

使用案例之前,老师应对即将讲授的内容进行预告,然后将案例中的实例在课堂上呈现出来,让学生对实例有着直接的印象,然后采用启发式教学方式,引导学生思考该案例说明了什么问题或如何解释所出现的现象,以上述橡皮筋的案例为例,刚开始上课时,老师可以明确告诉学生本节课将学习应力松弛这一粘弹现象,但具体什么叫应力松弛,老师可不急于解释,接下来便抛出案例,通过大家日常常见的橡皮筋绷紧一段时间后不再回复的现象,启发学生思考,为什么会出现此种现象?启发学生思考问题后,老师便可不失时机地对此种现象进行理论解释,并给出应力松弛的定义。通过该实例的现象观察及理论解释,让学生对应力松弛有了了解。接下来,为了巩固教学效果,老师可以鼓励学生结合自己平时的观察,再给出更多的应力松弛实例,从而达到举一反三的效果。

4 案例教学的益处

对《高分子物理》课程的重点内容进行案例教学,对教与学都有促进作用。

对于教而言,其过程是将来自外部的教育理论与指导自己教学实践的内在教学理论相互转化的过程,为了确保案例的准确性,教师自然会花更多的精力去消化《高分子物理》的相关理论知识,在此过程中,教师的理论知识水平会得到进一步提升,必要时还会查阅相关文献资料,丰富自己的专业知识,另一方面,案例教学是一种新型教学方法,教师撰写案例和使用案例进行教学, 自然会对原来的教学方式方法进行改进或提高,对教学过程进行不断的反思,从而能促使教师更为深刻地认识到自己工作中的重点和难点,实现教师的自我教育和成长[4]。

对于学而言,案例教学不再是简单的理论灌输,而是将实际案例与理论相结合,更容易吸引学生注意,激发他们探究原因和主动学习的兴趣。在案例教学过程中,通过教师的引导,非常容易引起学生的联想、类比, 易于举一反三, 触类旁通,从而提高了学生的创造能力和实际解决问题能力。另外,通过案例教学,学生能够将《高分子物理》的相关理论和许多实际现象直接结合,有利于他们将来工作中对于一些实际问题的理论把控和解决。

5 结 语

在《高分子物理》课程教学中,采用案例教学有利于提高学生的学习主动性和创造力,有利于他们将来工作中解决一些实际问题,是一种值得推广的教学方法。但为了充分发挥案例教学的作用,教师应在案例选择、制作及使用方面多动脑筋,确保案例的典型性、代表性和实效性,确保教学改革取得更好的效果,为培养优秀人才提供一种行之有效的教学方法。

[1] 张春庆,唐萍,曹玉萍 等.案例教学法在高分子物理授课中的应用研究[J].化工高等教育,2015,6:47~49.

[2] 张增利. 案例教学在《高分子物理》基础教学中的运用体会[J]. 中国高等医学教育, 2010,(12):96~97.

[3] 金日光, 华幼卿, 主编.高分子物理[M].北京:化学工业出版社, 2000

[4] 王香梅,张丽华,汪存东.高分子物理课程中的典型案例教学[J].高分子通报,2007,4:71~73.

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