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应用型本科高校《高分子化学》课程改革浅谈

2019-11-13汪太生张娜王倡春杭祖圣

科技创新导报 2019年16期
关键词:课堂管理高分子改革

汪太生 张娜 王倡春 杭祖圣

摘   要:《高分子化学》是南京工程学院高分子材料与工程的核心基础课,对学生后续课程的学习和深造都具有重要的作用。本人根据近年来在该门课程讲授过程中的一些经验感悟和理解,从知识体系构建、案例式教学、课堂教学管理几个方面进行了探讨。实践表明,通过改革可以明显提高“教”与的“学”的效果。

关键词:高分子  改革  课堂管理

中图分类号:G642.0                                文献标识码:A                        文章编号:1674-098X(2019)06(a)-0215-02

《高分子化学》这门课是高分子材料与工程及复合材料与工程等专业的必修课,在整个学科体系中占有重要的地位。目前,众多的本科高校中的高分子、化学化工、及材料等相关理工科专业中均设置有该门课程[1-2]。和四大基础化学中有机化学、无机化学、物理化学及分析化学课程相比,高分子化学的发展史并不久远,从提出高分子这一概念到现在刚满百年。然而由于其本身的多学科交叉属性,近年来发展异常迅猛。高分子化学是一门理论性很强的学科,也是一门实践性和应用性很强的学科,不同的高校侧重点不同。由于我校致力于成为世界一流的应用型本科院校,这就要求该门课程的教学过程中要将理论性和实践性有效地结合起来,在打好理论基础的同时,加强学生实践能力。根据近年来的教学实践,我们从知识体系构建、案例式教学、课堂教学管理几个方面进行了相应地探索和实践。

1  注重知识体系的构建,引发学生思考

在课堂教学中,教师应注重知识体系的构建。任何一门课程的知识点都不是孤立、分散的。而在实际讲解过程中,很多教师为了使学生能够充分地理知识点,习惯性地将其拆解讲授,却未能有效地将其整合在一起,使学生融会贯通。教师应根据课程的情况和学生的特点,对教學内容和教法进行合理的设计,注重知识的整体性构建,引发学生思考,有目的地引导学生自己发现、分析、解决问题。

比如说,在介绍自由基共聚合内容时,我们在推导共聚物组成微分方程的时候用到了五个假设[3],即:等活性理论、聚合度很大、稳态假定、无前末端效应以及无解聚反应。其中有三个假设在推导自由基均聚合微观动力学方程的时候就使用过,但是又有所不同。例如,自由基共聚合里所提到的等活性理论不仅仅指链自由基的活性与分子链的长短无关,只与末端结构有关,还包括链自由基活性与末端倒数第二单元结构也无关这点。因此在讲解过程中,为了能加深学生对这些假设的理解,应有意识地引导学生回顾前面课程所提的假设,并思考本节课所提的假设与其相比有什么不同。通过前后章节内容的对比,学生可将这两章节的内容联系、架构。

单纯的填鸭式教学不仅非常不利于培养学生发现、分析、解决问题的能力,而且课堂的氛围也不能得到很好地调动,学生的参与度不高,非常容易走神,课堂利用率低。为了引导学生思考,在课堂中有效地设计提问环节是很有必要的。比如,在介绍前面所提的共聚合稳态假定时[4],一方面我们会强调此时反应体系中自由基的总浓度保持很定,同时我们还会强调两种链自由基各自的浓度也要保持恒定。这时我们可以反问学生:如果链自由基1转化成链自由基2的速度如果不一致会发生什么结果?自由基均聚合中为什么不涉及这个问题?通过这样的方式既可以锻炼学生分析问题的能力,也可以加深他们对知识概念的把握。

通过这样的例子,学生们会意识到,不能单纯和孤立地学习某一章节的内容,而是应该融会贯通,将知识点结合起来,才能更好的举一反三,更加清楚地认识到高分子化学这门课程的重要性。

2  注重案例式教学

不像《量子力学》、《物理化学》等一些理论性很强的课程,很难在现实生活中找到一些实际可见、可闻的案例。《高分子化学》是一门理论联系实际很强的课程,它与我们的日常生活息息相关。单从使用体积来说高分子材料已跃居第一,超过了传统的金属材料用量。因此教师可以以实际案例为切入点来进行理论内容的讲解。这会比纯粹的理论灌输效果来的更好。

例如,我们在介绍什么是橡胶时,一般的做法是直接把定义抛出去,即具有可逆形变的高弹性聚合物材料。但是学生要能接受并理解一个新的定义时,往往需要一个思维过程。他们需要理解什么是“可逆形变”,什么是“高弹性”。这显然并没有那么容易。教师可以先举一些日常生活中随处可见的橡胶材料,比如橡皮筋、弹弓。橡皮筋可以拉的很长,松手后可以变回原样,这个就是“可逆形变”。学生就非常容易理解了。还比如说如何鉴别反应体系是悬浮聚合还是乳液聚合[5]。如果单从组分上不太容易区分。悬浮聚合组分包括:单体、引发剂、水、分散剂。乳液聚合的组分差不多,也是四种:单体、引发剂、水、乳化剂。这就很容易造成混淆。教师此时可以以牛奶和黄河之水为例来进行阐明。乳液聚合体系就好比牛奶,悬浮聚合体系就好比黄河之水。二者虽然都是不透明的非均相体系,但是静置一段时间后却有明显的不同。牛奶没有发生任何变化,而黄河之水里面的泥沙却沉降下去。

除了举一些实际案例,教师还可以把一些高分子材料的实物带进课堂,比如说蜂蜜瓶、保鲜膜、天然橡胶、有机玻璃等。学生通过更直观地感受,可以加深理解这些高分子材料的性质以及它们之间的显著区别。

3  加强课堂教学管理

课堂是教学环节的主战场,很多青年教师在课堂教学管理上都不甚理想,课堂纪律比较糟糕,有的青年老师甚至只顾口头讲授,对学生课堂睡觉、聊天、看电影等行为放任不管,自己觉得内容讲解的清晰透彻,殊不知最终的教学效果大打折扣。课堂教学管理主要针对学习基础薄弱、自控能力差、学习自主性不强的学生。加之当今智能手机的普及,学生上课人在心不在,教学秩序管理面临很大的压力。除了提高自身讲课内容的生动性、趣味性以及正常的令行禁止外,教师应寻求更好的方式使学生能自主的参与到课堂教学的过程中。增加提问环节的频率尽量让自主性差的学生参与课堂讨论。督促学生养成每堂课记笔记的习惯,在老师的传授,学生的记录、记忆、理解、互动过程中不知不觉就抑制了学生一些扰乱课堂秩序的行为。例如,教师可以在每节课的开始十分钟将上次课的重点内容以问题的形式让同学们回答,而在每节课结束前5分钟以问题的形式对课程内容进行总结。通过实践发现,不少学生能够对课程内容提出一些自己的疑惑和问题,愿意课下与教师进行讨论,这表明学生们开始真正带着思考学习课程。

4  结语

《高分子化学》这门课是所有高分子材料与工程专业必修的一门专业基础课,它和《高分子物理》一起构成了整个专业的基石。《高分子化学》侧重于介绍高分子是如何来的,而《高分子物理》则偏重于介绍高分子是如何使用的。只有理解了来源问题,才能更好地去使用它。因此,《高分子化学》的重要性更加得到体现。随着诸多学科的交叉融合,对高分子材料提出了更为苛刻的性能要求。教师除了要不断提高自身的专业素养和知识储备,更要对教学内容和教学方法进行不断地研究创新,使学生从被动接受转变为主动学习,达到最佳地“教与学”的效果.

参考文献

[1] 邓邵平,杨文斌,张欣向,等.工程教育专业认证背景下高分子化学课程教学改革探讨[J].广州化工,2017, 45(24):138-140.

[2] 邢瑞光, 李亚男, 李瑞红, 等. 基于工程教育认证背景下的《高分子化学》课程改革探索[J].教育教学论坛, 2018(8)35:129-130.

[3] 潘祖仁.高分子化学(第五版).北京:化学工业出版社,2011:120.

[4] 潘祖仁.高分子化学(第五版).北京:化学工业出版社, 2011: 121.

[5] 潘祖仁.高分子化学(第五版).北京:化学工业出版社, 2011:153.

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