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【关键词】高分子化学;双语教学;教学改革;科研导向
随着人类文明的进步与社会经济生活的发展,能源危机、人类重大疾病相关问题、环境问题等一系列对全球造成影响的科学技术问题的出现使得化学学科、特别是高分子学科成为所有学科的中心学科。例如,基于共轭聚合物半导体材料的有机发光二极管、场效应晶体管和聚合物太阳电池等最新的科研成果将成为未来社会生活中主要的半导体元器件;高分子药物的出现将能够很大程度上对药物释放、药物靶向性等方面进行控制而不需要增加更多的临床药物试验;生物医用高分子在改善人类生活质量方面更是意义非凡。而各种塑料、纤维、橡胶、涂料、粘合剂等高分子材料更是关系到人们衣、食、住、行的方方面面。可以说,现代人的生活已经离不开高分子化学和高分子材料。因此,对高分子科学的研究越来越受到国内外学者的关注。
高分子科学的诞生源于高分子合成化学,其基本概念源自于有机化学、物理化学等化学、材料学科,这种情况导致我国现有的高分子科学领域从业人员来源多样。其中,从本科阶段即接受高分子化学教育的比例依然很低,很多从事高分子材料、高分子化学、高分子物理、高分子工程等领域研究的人员本科主修为无机化学、物理化学、有机化学、材料学等专业。一定程度上,这些研究人员存在对高分子化学体系缺乏系统认知的可能。在我国高等学校进行高分子化学教学教育活动,是提高我国现有的高分子科学领域的从业人员基本素养与技能、促进我国高分子科学发展、壮大的重要途径。
近年来,高等学校为主导的国家级或省级“协同创新中心”的设置,使我国高等学校进入新一轮的由教学型(教学科研型)大学向科研型大学转变的历程中。为快速实现这种转变,培养高层次、研究型的高分子科学领域人才愈发显得必要和重要。目前,主要的国际学术会议、顶级国际学术期刊均以英语为主。通过学术会议、、论文检索等在这些国际知名的学术舞台上进行高分子方面学术活动与信息交流,观察国际高分子学科的发展动向,无疑是我国高分子学科跟进国际学术发展步伐和超越世界学术水平的基本条件。为此,我们必须建立培养能够熟练使用英语进行高分子化学相关学科听、说、读、写应用的国际性专业人才的教育体制和培养机制,强化我国高分子方面的科技队伍建设。换言之,在本科阶段开展高分子化学双语教学,为培养具有国际化交流能力的研究生和高层次高分子科学从业者,对我国高分子学科的发展具有非常重要的意义。
在教学实践中,我们发现完善教学内容,教学方式与手段,通过激发学生学习兴趣和专业兴趣,能克服其对双语教学中英文的畏惧和排斥都有益处;制作精减的英文讲义、多媒体课件深入研制等方法和措施的实施,安排学习英文讲座视频等都有利于双语课程的讲授。
3)利用视频和录像内容辅助教学。制作教学录音和录像,给学生共享,让学生课下可以继续观摩课堂内容,培养其听和说的能力。不断构建新的新的本科双语教育模式,使本科生能从双语教学过程中分享课程教育国际化的机会,从中受益,并获得在其他场所不能获得的实践和能力锻炼,从而提高整体素质、创新意识及综合能力。安排学生参加国际学术会议,到场听取英语母语国家的专家汇报,同时录制会议报告录像和录音。
4)组织学生检索高分子化学基础理论相关英文文献、制作课件,并互相评阅,提升学生使用英文交流的能力。从科研的角度让学生体会双语教学“重点在读懂、其次在会写,然后是能听懂和能说”的含义。
5)对于课堂教学效果的考察采用按照学习内容分段考核,并以英文形式呈现。例如,逐步聚合及其原理和聚酯、聚酰胺放在一起考核;自由基聚合物及其原理和实施方法一起考核;工程塑料、天然产物、环境污染和降解与稳定化放在一起考核等。这样的做法,让授课内容的排列更加紧凑,也让学生更好的把握知识点的相关性。
6)强调背景预备知识积累,强化双语教学对其他相关化学课程的关联性,培养学生专业英语综合素养,以期对学生阅读英文文献、其他相关英文课程教科书有所裨益。
总之,在过去几年的高分子化学双语教学中,我们通过合理的教学改革措施的使用,提高教学质量和教学效果,为将来这些接受良好英语授课培养的学生进入科研岗位,从事研究生学习打下良好的基础。当然,这些方法也有继续改进的空间,我们也将继续进行深入研究与探索,总结经验,探索培养具有创新意识和创造能力的高分子科学人才的新思路和新方法。
【参考文献】
[2]许一婷,戴李宗.关于《高分子化学》课程教学的几点思考[J].广东化工,2008 (8):165-167.
[3]李丽.多媒体在高分子教学中的应用[J].高分子通报,2006(2):64-69.
[4]刘国勤,黄芳,刘天娥.《高分子材料》课程改革探讨[J].河南科技,2008(2):6-26.
[5]王家喜.高分子化学教学改革初探[J].化学试剂,2009(4):307-309.
[7]邹汉涛,刘晓洪,黄年华,等.《高分子化学》教学方法的探讨[J].武汉科技学院学报,2009(3):58~60.
摘要:
实验教学是培养复合型创新人才的重要实践环节,《高分子化学综合实验》是高分子材料科学与工程专业本科生的专业基础课之一。本文针对目前高分子化学实验教学体系中存在的问题探讨了教学改革的途径:通过开展多层次的教学内容,引入综合型、设计型和趣味型实验,结合现代教育技术,灵活应用互动式教学模式,引导学生对高分子科学的科研兴趣,发挥学生的主观能动性,并树立严谨的科学态度,培养其独立的思辨能力和创新能力。
关键词:
高分子化学实验;教学改革;创新能力
高分子化学是高分子学科的重要领域之一,是以实验为基础的自然学科[1,2]。《高分子化学综合实验》是我校《高分子化学》精品课程建设中重要的实践性教学环节,是高分子材料科学与工程专业和材料化学专业本科生的专业基础课之一。实验教学的目的是促进学生理解和掌握高分子化学理论知识并将其应用于实践,从而增强动手能力以及分析问题、解决问题的能力[3~6]。我校的《高分子化学综合实验》课程已开展多年,课程中开设了一系列具有代表性的实验,但在实践过程中也逐渐暴露出了一些问题,譬如,实验教学体系还不够系统,实验课内容中的验证型实验较多,难以提高学生的思辨能力和创新能力,教学方法和手段还不够多样化,不利于提高学生的学习积极性和增强教学效果。为提高教学质量,培养具有创新意识和创造能力的复合型人才,推进广东省精品开放课程———《高分子化学》的建设,对《高分子化学综合实验》教学体系进行改革势在必行。改革后的《高分子化学综合实验》除了能使学生在有限的实践过程中有效巩固本学科的理论知识,掌握基本实验技能,还应提高其自身软实力,通过实验课的开展引导学生对科研探索产生兴趣,发挥其主观能动性形成创新思维,同时增强其发现问题和解决问题的能力。为建立这样一套科学的《高分子化学综合实验》教学体系,应始终贯彻以学生为本的教学理念,从教学内容、教学方式、教学模式三方面系统开展教学改革。
1教学内容层次化:合理配置验证型、趣味型、综合型、设计型实验
传统的高分子化学实验教学项目以验证型实验为主,实验教材中写明实验目的、实验原理、实验注意事项等,教师在课前进行讲解,课堂上学生依据讲义中的操作流程进行实验,并通过实验结果验证高分子化学的理论知识。目前,《高分子化学综合实验》中已开展的验证型实验包括引发剂分解速率的测定、膨胀计法测定自由基聚合动力学。尽管在进行验证型实验的过程中学生的基本操作技能得到了训练,但是因为实验结果是明确的,实验留给学生思考和发挥创造力的余地非常有限[7,8]。为提高学生的工程素养和创新能力,应以充分调动学生主观能动性为突破口,调整高分子化学实验课的内容,引入设计型、综合型、趣味型实验项目,使教学内容更加层次化、系统化。
(1)设计型实验的实施过程中,教师预先给定学生实验设计要求,学生据此查阅相关文献和资料,自主设计实验方案并独立完成实验,通过观察实验现象分析实验成功和失败的原因以及影响实验结果的各种因素,由此让学生得到科学的思维训练。例如,苯乙烯的悬浮聚合可以作为验证型实验,预先给定实验条件,让学生“照方抓药”地进行实验,也可以作为设计型实验开展,不设定实验条件,只提出实验产物的设计要求———制备颗粒均匀、大小适中的聚苯乙烯粒子,让学生从配方(包括分散剂类型与用量、单体和水的比例等)、反应温度和搅拌策略等方面入手设计实验方案,最终独立完成实验并评价产品是否达到要求。让学生们始终带着“如何实现设计要求”的问题,进行“调研设计实验分析总结”的训练过程,通过这种锻炼能够充分发挥他们的主观能动性,大大提高其分析问题和解决问题的能力。下图是两组学生采用悬浮聚合所制备出的聚苯乙烯粒子,图1(a)显示颗粒直径在1.5mm~4mm之间,若增加有机分散剂聚乙烯醇的使用量还可以制备直径更小、粒径分布更均匀的聚苯乙烯粒子,如图1(b)所示。
(2)综合型实验的内容和过程较为复杂,涵盖了不同的知识点,开展此类实验能够锻炼学生综合运用所学知识和实验技术的能力,并有利于学生建立正确的科研思维和培养严谨的科研态度。譬如,以苯乙烯悬浮聚合为核心内容,可以从产品设计的角度出发,采用“原料精制单体聚合产品性能检测”的思路将其扩展为综合实验内容。在苯乙烯悬浮聚合之前引入“苯乙烯单体和引发剂的精制”的实验内容,可以使学生巩固洗涤、萃取、蒸馏、结晶等基本实验操作。将苯乙烯悬浮聚合延伸到聚合物的下游应用,如交联聚苯乙烯粒子(聚苯乙烯离子交换树脂骨架)的制备与性能的研究,可以使学生体验一个较为完整的功能高分子材料合成的全过程。考虑到实验的难度和复杂度,该实验着重考察交联剂的用量对交联密度的影响。由于交联剂/单体摩尔比对产物的交联密度有影响,粒子最终会表现出不同的溶胀性。通过测定其在良溶剂中的溶胀度,学生可以非常直观地获得配方设计对聚合产物性能影响的相关知识。以苯乙烯悬浮聚合为核心内容,经过一系列扩展后建立的综合型实验涉及原料的提纯、聚合反应、聚合物的改性以及性能评价的内容,该综合实验具有很好的系统性和延续性,既能全面提升学生的实验技能又能培养学生全局思考实验问题的能力,具有重要的教学实践意义。
(3)兴趣是最好的教师,采用有趣的与日常生活密切相关的实验项目,做到趣味性与知识性、实用性结合,寓教于乐激发学生们的兴趣,可以显著提高教学成效。例如,在高分子化学实验内容中引入甲基丙烯酸甲酯的本体聚合(有机玻璃的制备)实验,学生可以自制有机玻璃相框或有机玻璃坠,将心爱的相片、小挂件、干花镶嵌在自己合成出的有机玻璃中。为了让有机玻璃制品更美观,还可以加入不同的着色剂,制备颜色各异的有机玻璃制品,实验过程因此而变得充满乐趣。学生们对该实验表现出了极大的兴趣。为了制备出合乎自己心意的“作品”,学生们会自发对反应条件进行优化,密切观察实验现象,防止聚合时产生气泡或温度失控发生爆聚而制备出失败的产品。在后期的热处理过程中,有部分学生很急切地盼望看到“作品”,在课余时间也会来实验室查看热处理过程是否已经完成。由于上课人数较多,实验课都是分批次进行的,通过对比可以发现后批次进行该实验的学生会比第一批学生准备更充分,制备出更多美观和特别的“作品”,这也反映了学生们对实验有浓厚的兴趣,融入了更多的设计理念,有助于激发学生的创新意识。图2展示的是学生通过本体聚合制作的成功、失败或有缺陷的有机玻璃制品。
2教学方式多样化:应用多媒体、虚拟化、网络教学等现代教育技术
高分子化学实验的教学普遍采用的是“言传身教”的方式,学生需要在有限的学时内掌握实验要领,这种单一的教学方式会限制教学质量的提升。借力于现代教育技术,普及视频教学、虚拟化教学、教学网站的应用能丰富教学方式,提高学生们的学习兴趣与学习效率,强化教学效果。
(1)视频教学:相对于文字讲义、口头讲解的方式,视频演示的优势在于能够使学生对高分子化学实验有一个初步的感性认识,预先从心理层面接受实验内容和掌握实验方法,提高实验成功率,增加教学质量。譬如,根据高分子化学实验教学大纲,可以将甲基丙烯酸甲酯本体聚合、发泡聚氨酯的制备等教学内容拍摄成教学录像,向学生演示基本实验流程,突出实验操作中的要点、难点、注意事项等,让学生对实验流程和仪器设备的使用方法获得直观地认识。须注意的是,教学视频虽然能再现实验过程,但不能替代学生亲自动手操作的环节,所谓“会看不一定会做”,只有实践才能让学生真正掌握实验技巧。
(2)虚拟化教学:对于一些受限于实验条件难以开展的实验教学项目(如原子转移自由基聚合)或具有一定危险性的实验项目(如高温、高压聚合等)可以应用虚拟化教学方式,通过模拟仿真实验过程,演示实验现象,穿插操作要点和注意事项等,让学生开拓眼界,学习更多的实验技术和研究方法。原子转移自由基聚合是“活性”自由基聚合的一种,因为具有巨大的应用前景而受到广发关注,引入“ATRP的动力学研究”的实验内容有助于学生们掌握“活性”自由基聚合的原理和特点。尽管如此,在本科实验教学过程中开展ATRP实验项目难度很大。ATRP通常以亚铜/胺络合物作为催化组分,由于聚合所采用的催化剂量很少,即使存在微量的氧气就能大大降低催化剂的活性,导致聚合难以进行。因而,除氧的效率对于聚合的成败十分关键。首先,聚合之前须对反应溶液以及反应釜预先除氧,加料和取样时也应避免引入空气,这对学生们的操作技术要求很高,相对于普通自由基聚合,该聚合方法的成功率大大降低,实践教学效果难以收到理想效果。其次,通入反应体系中的惰性气体须预先经过除氧柱才能使用,并且该除氧柱中的填料事先必须活化(用H2或CO还原),该活化过程危险性极高,存在潜在的安全隐患,因而“ATRP的动力学研究”不适合纳入本科生的实践教学。采用仿真技术将“ATRP的动力学研究”制作成虚拟的演示实验,则能有效地化解以上问题。根据实验流程可以将“ATRP的动力学研究”的演示实验分解为惰性气体净化、反应器和反应混合物的除氧、聚合反应(包括引发、增长、终止)、取样和干燥称量等步骤,可有效促进学生们对ATRP原理的理解。此外,聚合过程中ATRP催化剂的颜色会发生变化,因而该仿真实验具有良好的指示性和演示度。
(3)实验教学网站:建设专门的实验教学网站,上传课件、讲义和教学视频,方便学生有效利用课余时间进行预习,有助于提高学习效率。此外,还可以通过网站开辟答疑专区,促进教师和学生们之间或者不同班级、不同专业的学生们之间的交流,营造良好的学习气氛,互相促进和互相提高。总之,一切教学方式都应以提高学生自主学习效率,激发学生学习兴趣,提高教学效果为宗旨。
3教学模式人性化:灵活应用互动式教学
传统的高分子化学实验课主要采用教师预先讲授继而学生动手实践的教学模式,无法达到现代教育以树立学生创新意识和培养学生创新能力为宗旨的教学要求,而采用互动式教学模式能活跃课堂气氛和促进师生之间的交流,是适应当代教学需求的一种教学模式。例如,在实验课堂中,授课教师可以随机抽取平时已经做过的实验考察学生的掌握情况。问题归纳法也是互动式教学方式的一种。在批改完实验报告之后,教师可组织学生们进行归纳和总结,分析各个实验成功和失败的原因,让他们对实验现象和结果分析得更为透彻,提升学习积极性。互动式教学过程中师生互为主体,学生发言可以帮助自己整理思路,强化对实验项目所涉及知识要点的理解以及对实验技术的掌握。若遇到学生对实验结果存在疑问,想通过再一次的实践验证自己推断的情况,授课教师应预留时间和提供实验场所、试剂、器材等,有效组织二次课堂的方式,用开放和包容的心态为学生开启探求真理的大门。
4小结
高分子化学实验教学改革是一项系统工程,应始终以学生为本,从教学内容、教学方式、教学模式三方面进行,改革后的高分子化学实验教学除了应该促进学生掌握基础知识,提高实验技能之外,更要发挥学生的主观能动性,引导其产生科研兴趣,树立创新意识和培养创新能力。改革过程中教育者应明确改革目标,不断修正或改变教学方法,为培养高层次的创新人才不断努力。
参考文献:
[1]潘祖仁.高分子化学(第五版).北京:化学工业出版社,2011.
[2]何卫东,高分子化学实验,中国科学技术大学出版社,2003.
[3]庄启昕,承建军,韩哲文.化工高等教育,2005,(4):69~70,83.
[4]殷勤俭,周歌,何波兵,陈弦,陈民助,江波.高分子通报,2007,(7):65~68.
[5]程捷,罗云杰,闫红强.高分子通报,2012,(1):117~119.
[6]王小丹,潘育方,刘宁,李田.化工高等教育,2013,30(5):65~67.
[7]王丽梅.实验技术与管理,2014,31(1):19~21.
[关键词]高分子基础教学;信息化教改设计;课程思政设计;教学诊断与反思;职业技术教育教学
受疫情影响,各大院校都面临传统线下教学模式难以开展的现状。为响应教育部的“停课不停学”的号召,维持正常教学秩序和教学计划,各院校纷纷在疫情防控期间开展在线教学和疫情后常态化教学模式改革的推广应用。化工专业领域学习课程《高分子基础》的教学也要打破传统,建立基于职教云和在线虚拟仿真操作网络平台的课程设计体系,充分利用网络课程和在线虚拟仿真操作的交互性、共享性、开放性和自主性等基本特征,开展线上线下混合式教学改革活动,并结合课程教学资源挖掘“课程思政”内涵,在润物细无声中达到德技双修的教学目标。
1《高分子基础》信息化教改的设计理念
《高分子基础》课程信息化教学改革设计理念是以就业为导向,根据行业专家对高分子化工类专业所涵盖的岗位群进行职业能力分析,以单体来源、合成方法、路线到聚合成原理、方法为主线,紧紧围绕主线的需要选择课程内容,围绕与职业活动相关的“项目”工作过程,借助信息化手段与技术展开教学,创设学习—工作情境,以职业能力分析为依据,以工作任务为载体,设定职业能力培养目标,综合考核学生的专业能力、方法能力和社会能力。
2《高分子基础》信息化教改的设计思路
《高分子基础》信息化教改的设计思路首先是要做好课程的整体设计,从设计说明,学情和教材分析,学习目标和内容、教学模式和方法设计、学习资源、企业岗位实践和考核设计等方面做好全面布局和实施计划,并根据“课程思政”教学改革工作总体目标,遵循教书育人规律和学生成长规律,明确课程育人目标、在课程整体设计中体现课程思政,挖掘思政素材。其次,教师还要在教学实施过程中精心做好每一次课的教学单元设计,优化课程单元教学方案、健全评价体系,实现红专并进。
3《高分子基础》信息化教改具体实践
3.1精选现有的网络资源,设计教学活动整体方案,优化首次单元教学。本课程的教学活动整体设计为两大模块,模块一为理论知识学习,可细分为五个教学情景,即识别聚合物与聚合反应、连锁聚合、逐步聚合、聚合物化学反应和聚合方法;模块二为高分子合成基本技术,即高分子合成仪器和装置认识学习情景,高分子合成实训基本操作。要想在有限的课时内实现行之有效的教学改革,首先需要遵循“对岗位、依规程、练操作”的课程建设理念,整体教学设计时要精选现有的网络资源,完善符合本课程特点的校本资源,并在平台上进行课程信息分类,包括课程介绍、教学标准、课程导学、单元教学设计等教学信息;教学资源包括PPT、教案、试题库以及微课视频。其次是做好首次课教学设计优化。心理学研究表明,学生的学习成绩与学习兴趣有显著相关性。首次课讲好,才能将学生的注意力抓起来,调动其学习兴趣。心理学家皮亚杰强调,在教学过程中应特别重视学习兴趣的诱发,因为认识是一种积极主动的不间断的建构活动,不断构建自身的智力和思维能力。教学的目标之一是使学生能够自发的学习,就必须创设有趣的学习情景,激发学生的好奇心和求知欲。因此,首次课对诱发学生的学习兴趣是十分重要的,值得授课者思量。在首次教学中,结合当下疫情防控中应用到的高分子材料进行介绍,再通过现实生活中高分子材料在衣、食、住、行等方面的广泛应用举例,让学生感受到本课程所教授的高分子材料的实用性和广泛性,借此消除学生对本学习领域的陌生感,进而再通过高分子界的名人逸事润物细无声进行课程思政,激发学生的学习热情。学习激情调动后,紧接着布置整体教学设计任务,以便学生积极主动配合教学,使本课程信息化教学改革起好步并开好头。3.2坚持改革创新,优化线上线下混合式教学过程。目前一次完整的单元教学设计,包括课前、课中、课后三阶段,每个阶段都必须根据本次课的教学内容进行精心设计。综合使用职教云平台资源建设、腾讯课堂直播、QQ群答疑多平台混合模式展开教学,全方位多维度达成课程教学目标。教学过程设计如图1所示:课前,教师在网络平台上传课程任务和相关课件及微课资源,做好学生自主学习的领路人;学生接受学习任务后,自主学习线上资源,完成预习任务。学生还可以充分利用平台的交互性,在课前回复里将疑问及时反馈给教师,便于教师更好地了解学生预习情况并及时调整上课内容和授课方式方法。课中,教师依据课前预习情况有的放矢的强化学生的薄弱知识点,在课堂适当的时候插入名人逸事活跃课堂气氛,吸引学生注意力并充分调动其学习兴趣,然后循序渐进,提出相关问题,引导学生深入思考。在教学中不要一味的采用“灌入”式教学,应将课中更多的时间交还给学生,开展小组合作讨论式教学,让学生更加积极主动参与教学活动,从而激发学生学习的积极性。学完一个重要知识点后,要及时进行检测,这也是检验线上线下教学成果的关键阶段。教师可以通过设计线上线下相结合的教学方案,进一步巩固知识点的学习。线上,学生按时完成平台上的讨论、提问、头脑风暴、小测验等形式的活动,教师及时批阅反馈,利用平台共享性让学生更快知道自己学习中的不足;线下,教师可采取抽查或学生互评的方式,全面地了解学生学习中可能遇到的困难,根据学生遇到的各种困难、问题和不足,有针对性的进行面对面指导。线上线下结合的方式,也将对没有按时参与并提交教学活动的学生有更好的督促作用。课后,教师及时引导学生梳理知识点,并用思维导图进行归纳总结。布置适量课后练习以巩固复习消化当堂所学的相关知识,并推送相关学习拓展资源。3.3精心设计实践教学方案,在模块二实践教学环节中引入执业操作规范,采用翻转课堂教学融入思政元素。本课程理论教学仅仅36学时,为了巩固学生的理论知识,并使学生将来就业能适应新产品研发及小试实验工作岗位,本课程还设计了为期一周26学时的集中训练实操。精选代表性实训项目,并将学生分成4~5人小组,每组派一人担任小组长,负责仿真软件教师站学员成绩检测汇报并配合教师做好实训项目预习报告检查工作。实训第一天先集中线下讲解,并选派做事认真负责的学生配合实验教辅人员做好一周实验项目的前期准备工作;然后根据抽查预习情况,将学生分成两路分别在实验室和仿真练习室进行四个实验项目实操训练和典型的聚合反应单元仿真操作,然后进行交换。两名指导教师分别下组到学生中进行实训项目实操指导,另外指导教师再根据职教云平台中反馈的学生完成提问、讨论等教学活动的情况,进行点评,并针对完成任务困难的学生,一对一指导。模块二实践教学环节设计特色之一是采用虚实结合方式完成实践性教学。即精选具有代表性的聚合合成实验和北京东方仿真公司开发的典型聚合反应单元仿真操作软件两者结合,让学生在完成实训项目工作任务的过程之中,引出该项目所涉及的相关理论知识,达到职业教育“必须,够用,实用”的教学要求。特色之二是利用往届学生仿真操作录像引领学生模仿操作,指导大多数学生初步学习练习,学习效果较高,并鼓励学生练熟后再录制下来进行展评,起到很好的示范引领和激励作用。针对个别学生操作中的问题,通过学生发起屏幕分享实施个性化指导,并通过腾讯课堂录播回看功能兼顾类似问题学生的分享指导,起到很好的教学效果。特色之三利用实践教学中聚合反应时间较长,学生搭建装置投料生产稳态监控等待结果的碎片化时间进行课程思政。再比如结合聚合物的识别任务,将高分子材料专业大赛的比赛项目之一渗透到教学任务之中;同时将高分子材料鉴别操作赛项操作规范引入实践教学任务训练之中。在培养学生专业技能的同时,也兼顾学生的职业素养,培养其求真务实、精益求精的工匠精神和踏实严谨、追求卓越、热爱劳动等优秀品质。特色之四是采用翻转课堂教学融入思政元素,将有限的专业课程教学延伸至课外,指导学生利用业余时间查阅资料,收集整理与课程教学内容相关的思政教学元素,制作项目汇报课件、轮流汇报讲课、组内点评、别组提问及教师点评。在项目汇报教学活动中实施课程思政并做好评价测评。要求教师课前深入挖掘思政素材,将任务分解到每个小组,并设计好汇报测评考评表。学习情景汇报测评表设计如下:这样学生既在查阅资料的过程中锻炼了检索、归纳、概括知识的能力,在汇报测评过程中又锻炼了语言表达能力,极大地拓宽了学生的视野,也无形中渗透了课程思政元素,培养了学生积极进取、奉献社会的情怀。
4信息化教改诊断与反思
4.1教学效果。结合时展,构建信息化教学环境,增强学生学习兴趣,提高学习效率,提升学习效果。强化课堂设计,教师不仅传递知识,更关注学生能力的培养和训练,点亮学生的心智,促进德智体美劳全面发展。从北京东方仿真公司易思在线平台上记录的学生练习典型聚合反应单元操作数据分析,全部同学经过多次反复练习后,成绩均能达到九十分以上。4.2教学反思。美国学者波斯纳提出教师成长=经验+反思。教师应从教学内容、方法、手段、顺序和效果五个方面进行反思,记录整个教学过程中的成功与失败并进行整理、分析从而进一步创新教育教学模式与方法,提高自身教学水平,为课程思政教育的开展创造前提。尤其是首次课不仅要优化教学设计,还要及时反思,因为首次课主要引导学生进入高分子世界,起入门的作用,重在培养学生学习的兴趣,使学生在轻松愉悦的情景中探索高分子世界的神奇,引导学生正确的理解高分子的概念之间的区别与联系。同时结合学习任务和背景知识进行课程施政教学,重点进行人文和环境教育渗透,对学生进行精神境界的熏陶,激发学生探索真知的热情。兴趣是最好的老师,教学活动中充分调动学生参与学习活动,突出学生主体地位,体现“做中学、做中教”;让积极参与学生带动学习不积极的,让基础好的带领基础薄弱的,这样能起到事半功倍的作用。
综上所述,通过课前、课中、课后精心的教学设计,利用智慧职教云平台和学习QQ群等信息化的手段,采用线上线下混合式教学,运用多种教学方法,充分调动学生对高分子基础课程的学习兴趣,并在润物细无声中融入思政元素,有效解决教学的重难点。这样的教学设计得到了同行和学生的一致好评,可为其他课程教学或者其他相关学科教学提供借鉴。
参考文献
[1]吴芳.“课程思政”视域下《高分子化学》线上教学改革探索[J].广东化工,2020,48(21):196-197,200.
[2]刘雄伟,刘畅,俸婷婷,等.线上线下混合式“金课”推进《有机化学》课堂教学改革[J].广东化工,2021,48(01):185-186.
[3]王芳,王建广,来常伟,等.在高分子学科专业课中开展课程思政的优势[J].广东化工,2020,47(17):214-215.
[4]秦四勇,李琳,江华芳,等.高分子化学教学中课程思政教育的探索与实践——以“Carothers方程的应用”为例[J].大学化学,2021,36:2007053.
[5]闫毅,颜静,姚东东.高分子材料合成创新实验课程思政教学探索与实践[J].大学化学,2021,36:2008023.
[6]贾曌.在高分子化学专业教学中实施课程思政的探索与实践[J].山东化工,2018(21):167-168.
[7]张杰,邹洪涛,毛海立,等.《高分子化学》课程思政的设计与实践[J].湖北开放职业学院学报,2019,32(02):67-68.
[8]李晓冬,胡鹏程,张甜,等.对乙酰水杨酸制备实验课程的思政研究[J].广州化工,2021,49(2)107-111.
关键词:功能高分子材料;教学探讨;教学方法
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)32-0139-02
一、引言
《功能高分子材料》是材料化学、高分子材料、复合材料和应用化学专业的主干综合性课程,同时是一门以高分子化学和物理为基础,与生物学、物理学和医学等学科都有交叉的交叉学科。随着科技迅速发展,当前社会领域内对功能高分子的应用更为普遍,因其种类多、内容丰富成为新技术革命中不可或缺的关键材料并充斥在人类生活中,这使得《功能高分子材料》课程的教学显得尤为重要。高分子材料的功能化主要体现在对其组成及结构上的设计,而《功能高分子材料》的教学目的就是让学生在掌握关于功能高分子材料基本知识的基础上,可以制备和设计功能高分子材料。因此,提高对《功能高分子材料》课程教学方法的重视,打破传统的教学方式,对于培养出运用功能高分子材料的高素质优秀人才尤为重要。
二、教学内容和课程特点
《功能高分子材料》是一门专业选修课,同时是一门重要的核心主干课程,不仅要求学生了解并掌握高分子材料的基础知识,更要求学生具备动手设计和制备有关的功能高分子材料的能力。而这也就要求在功能高分子材料的教学过程中,始终贯穿高分子材料的分子“设计―结构―性能”之间的关系,这往往需要学生运用和掌握大量的高分子化学与高分子物理的基础知识。
三、目前《功能高分子材料》课程教学现状与存在的部分问题
首先,功能高分子是一门结构复杂、跨学科性强的专业学科。因此,该门课程在教学内容的选择上不能拘泥于在传统模式中选取某一本教材内容进行教授,而是应需要进一步的去完善和提炼综合各版本的优势内容,再进行教学内容的选取;其次,晦涩难懂的教学重点是要求学生理解高分子材料是怎样从组成、结构上进行设计而使材料功能化的,但理论知识往往比较刻板生硬,使得学生学习兴趣低下。那么,如何提高学生学习积极性是教学关键。传统的“填鸭式”教学并不适用于这门课程,因为在缺乏以学生兴趣作为保障的前提下,我们很难将内容多、更新快、知识点晦涩、难点较多的功能高分子材料这门学科讲清楚。因此,教师应充分考虑更新教学手段、教学方法以及考核方式,提高自身专业素养并调动学生积极性来克服这一困境。
四、《功能高分子材料》课程教学改革方法与实践
1.教材的选定和内容的精讲。目前多数学校对于这门课程安排的课时、学时较短,主要集中于学生找工作和考研的大四阶段。那么,这就有赖于授课教授前期对课程教学内容的精心设计,更要求教师掌握当代先进的高分子材料的前沿知识和发展进程,不断更新自我的知识结构,对课程内容进行系统的分析和归纳,突出课程重点,授课时选择精练重点,深入浅出进行授课,从而解决教学内容多与学时少之间的矛盾。其次,功能高分子是一门相对新兴的前沿学科,因此选择其内容要跟随时代的发展,不可将陈旧的知识拿来反复陈述,而是要跟上科学步伐不断更新、充实和完善授课内容,教师应多方面的关注功能高分子材料领域的前沿动态,不断积累并更新自己的知识量,将先进的学术成果及时应用到平时的教学过程中,使得学生对高分子材料充满好奇,从而提高学生学习功能高分子的积极性,进而牢固掌握高分子材料的基础知识。
2.多媒体教学与传统教学方式相结合。多媒体教学越来越广泛的应用于现代教学中,相比传统的板书口述的传输途径,多媒体具有生动形象的图片和模型、涵盖的信息更广、交互性更强的特点,更容易令学生理解和接受教学过程中复杂的知识难点。近些年,越来越多的课程都已经实行多媒体教学,由于功能高分子材料这门课程的新概念多并且涉猎领域广,引入多媒体辅助教育将更有利于学生直观感受有关功能高分子设计的实例,尤其是教师可利用各种软件、网络资源和视频,生动地展示各种原理模型,把抽象枯燥的功能高分子材料课程变得更加具象、具体,以此调动学生的各种感官、启发学生思考,从而激发学生参与到功能高分子学习中来的兴趣,加强学生对高分子材料中的教学难点的理解和掌握。然而任何事物都是具有两面性的,不能过分依赖多媒体教学,在教学过程中,对于某些特别重要的理论公式的学习和推导,通过多媒体教学难以使学生在较短的时间内完全理解,这时教师就应该采用传统的板书教学方式,通过板书并逐渐讲解过程使得学生能够慢慢理解,加强学生的记忆。总之,多种教学方法有机的结合才能达到完美的理想效果。
3.强化理论与实践紧密结合,培养创新性思维。教师在传授功能高分子材料的理论知识的同时应开设与此课程相关的开放实践课程,如开放性的设计实验。在教师指导下,学生自己动手设计、操作并最终提交实验结果,在整个实验操作中不仅需要现实性的应用学到的理论知识,还可以锻炼学生的自主创新能力。这种自己动手操作设计实验的方式不仅培养了学生的动手能力,更加深了学生对所学知识的理解;还可以带学生去功能高分子材料的工厂参观,切身感受理论结合实际的生产过程,开阔学生的视野,教学实践相结合使得教学成果更为显著。
4.从生活实际出发,激发学生学习动力。教师在教学活动中介绍功能高分子材料的时候,可以以生活中的实际例子或新闻报道中的最新科技进展为例子,让学生认识到功能高分子材料的重要性,同时让学生对最新的研究成果有所了解,从而提高学生们对科学研究的兴趣。例如,教师可以以环保问题为切入点,介绍对于废水、废气处理方面的功能高分子材料;在讲解导电高分子材料时,可以用“诺贝尔化学奖科学贡献―导电聚乙炔发现”的案例切入;在讲电致发光功能高分子材料时,可以先从熟悉的智能计算机谈起,慢慢讲解其屏幕发光机理和应用机制;讲解吸波材料时,教师则可以从各国隐身战斗机的发展入手,从材料的特殊功能入手,再慢慢引出高分子材料的不足之处,从而引导学生主动思考、发掘原因,引导学生获取解决问题的方法,感受到成功的乐趣增进自信,提高学习功能高分子的学习动机。总之,要让学生在学习中建立起功能高分子材料与现实生活的紧密联系,感受到功能高分子学习在未来职业和社会生活中的作用。
5.教学手段多样化,增强教与学的互动性。采取多种教学手段并用,增强互动性教学在功能高分子材料这门学科中是非常重要的,尤其是教与学的互动性,在一定程度上可以促进学生的学习兴趣,在互动中得到对知识的理解和掌握。在互动性教学中,教师可以提出一些问题并适当的给学生安排一些课下查阅资料的任务,锻炼学生的文献检索能力,并能在文献中了解和掌握更为前沿的学科知识;更可以放手安排让学生在讲台上讲授,这样不仅可以促进学生对知识的掌握,还可以锻炼学生的胆量和演讲能力。此外,还可以鼓励学生撰写一些功能高分子材料相关的综述性论文,在培养学生论文写作能力的同时也对功能高分子材料领域有一个广博的认知。总的来说,互动模式可以督促学生主动对知识进行获取,增强学习的效果。
6.科研与教学相融合,以科研促进教学。在功能高分子材料教学过程中,应将教学和科研有机的结合起来。科研教学一体化不但能够提高教师水平,把握前沿的功能高分子材料的知识,更能丰富关于功能高分子材料的教学内容,为学生营造浓郁的学术氛围,提高学生的科研素养和创新能力,进而全面提高关于功能高分子材料的教学质量。
7.改革考核方式,端正学习态度。学生的考核情况是反应教学效果的标准,教师应该随时注意自己的教学效果,随时做好查漏补缺的工作,并积极调整教学方式以达到预期的教学效果。传统的考核方式主要是通过考试成绩来评价这门课的教学效果,而在这种情况下,学生往往是阵前磨枪,突击复习,这种瞬时记忆导致学生知识点很快被忘却。因此,改革考核方式变得尤为重要。首先,重视课堂表现力和出勤率,培养学生上课的纪律性和交流思考能力,该方面要占总成绩的30%;其次,要注重课堂报告和文献检索能力,从而锻炼学生检索资料、撰写报告以及演讲能力,并占总成绩的20%;再次,为了培养学生理论联系实践的创新性思维能力,那么设计性试验和课后作业要占总成绩的20%;最后就是考查学生对概念、原理、性能以及实验设计方案的掌握,占总成绩的30%。这种全新的考核方式能够有效促进学生素质的提高,使得分数不再是衡量学生的标准,对功能高分子材料课程教学效果的提升起到了重要的作用。
五、结语
在随着科技的发展,功能高分子材料科学也在飞速发展,这就要求高分子专业的人才的素质也要与时俱进。因此,在功能高分子材料的课程教学过程中,教师要不断提升自身素质,并及时掌握高分子材料研究的前沿内容,系统归纳课程内容,改变教学观念运用多重教学手段,采用理论与实践结合的教学思路,培养学生独立思考、解决问题的能力,调动学生自主性和积极性,为该科研领域不断输送优秀人才。
参考文献:
[1]齐民华.功能高分子材料课程教学改革的思考[J].广东化工,2011,(05).
[2]周立,孙荣欣.《功能高分子材料》课程教学改革的探索[J].科技信息,2010,(21).
[3]吐尔逊・阿不都热依木,如仙古丽・加马力.关于《功能高分子材料与化学》课程教学的几点思考[J].广东化工,2011,(11).
【关键词】高职电气自动化、实践教学、新方向
【中图分类号】TM762
【文献标识码】A
【文章编号】1672-5158(2012)12-0233—01
高职电气自动化实践教学是高职教育教学的必要组成部分,实践教学也是高职教育发展的必须,通过实践教学,让学生们在实践中认真的理解理论知识。在实践中接触实物,在实践中总结经验教训,在实践中获得真知。实践教学不是一句口号,需要的是从教学理念到基本设施的投入。因此,在高职电气自动化的实践教学中要注意实践的过程和方向。
一、高职电气自动化实践教学的新方向
电气自动化与人们的生活息息相关,而电气自动化专业是一理工结合的专业,它与机械、计算机技术融为一体的交叉性学科。高职教育对电气自动化专业教学的根本任务是培养运用性的技术人才,实践教学正是培养运用性技术人才的必要途径。
(一)课堂师生问的实践教学
课常师生问的实践教学是对课常理论教学的深化和补充。以技术见长的高职教育需要的是专业技术,课常上的实践教学给予学生一个很好的机会,在课堂上趁着刚学完理论知识的余热,如有亲自动手实践的机会,不仅能让学生们更好的熟悉机械的工作原理,也可以逐渐培养学勤于动手实践的好习惯。课堂上的师生实践教学,一方面,让学生亲自动手,培养的是学生做实验,热爱实验的学习兴趣;另一方面,老师当堂的指导很有针对性,没有偶然的存在,可以让学生们第一时间明白自己所犯的错误;再者,课堂上的师生合作可以增加师生们的感情。
(二)特定试验中学生问的实践教学
电气自动化专业涉及的专业知识面比较广,从电路知识,到艺术设计,再到相关的计算机技术,这些知识都需要专门的实验,通过特定实验熟悉特定电路等具有代表性的线路。这些特定的实验都是根据特定章节设定的,特定的实验是为了加强对某一实用性的技能知识的掌握和理解。并且这些特定的实验在以后的工作中都有着很强的实用性。通过特定实验中学生问的实践教学安排,让学生们尽早的接触以后工作中所遇到的实物,为学生们在以后出社会尽快适应工作打下良好的基础。安排特定实验的实践教学,为学生的工作发展提供良好的实验基础。
(三)课外实践小组问的实践教学
课外实践主要是针对课堂实践教学而组织的活动,通过课外实践对指定的科技课题项目进行教学不仅可以对喜好发明、创新的学生提供一定的支持和鼓励,还能够培养学生的团结合作能力。电气自动化专业自身涉及到机械和计算机的技术,而这些方面是值得去创新去挖掘的。高职教学本身就是以实践,技能专业运用为主,对科技课题项目的实践教学是对理论知识更深的研究,使之转化为可看可触摸的实物。在课外实践的实践教学中,老师的职责在于给学生提供一些必备的资料和相应的技术依据。但很大程度上还是依靠学生们自己去寻找思路,寻找课题的出发点。学生们通过合作与专研的过程,可以大大培养彼此之间的友谊,进而培养学生之间的合作精神,这样一来,整个团队的学习效率就会大大提高。课外实践小组的实践教学不仅为学生提供了自我展示的舞台,还给学生科研发明提供了良好的平台。
(四)校与校之间的实践教学
加强高职院校间的相互实践教学,也是高职电气自动化的实践教学新方向新的延伸。电气自动化专业涉及到的专业知识面是相当广泛的,因此每个院校自身所擅长的专业知识是不同的,比如有的院校是以机械学院起家的,那么它的机械方面肯定是优势学科;有的学校是以电子科技起家,那么它的自动化肯定是优势学科;有的学校是以计算机技术起家,那么它的计算机专业自然是主打学科。既然自身院校没有那么多的优势,完全可以依靠加强校与校之间的实践教学来促进双方弱势学科的交流,达到双赢共同提高的目的。校与校之间的实践教学说到底还是依靠学生自己的交际能力,教师只是作为学生们的指导和提供技术指导而存在的,这就在一定程度上锻炼了学生的交际能力和自主学习的能力。校与校之间的实践教学是一种新型的教学模式,这种新兴的教学模式可以给自身薄弱学科的提升带来契机。
二、探索高职电气自动化实践教学新方向的意义
(一)把理论教学和实践教学有机的结合
高职电气自动化实践教学的新方向给高职教育带来更大的发展契机,将理论教学与实践教学有效的结合在一起,这种教学模式成为了高职教育教学的一大特色。在重视理论教学的同时,注重实践教学,不仅让学生充分掌握书本理论知识,还可以让学生在掌握理论知识的基础上,充分实践所学知识,让学生有足够的机会展现自我,同时可更进一步、更深刻的理解所学理论知识。实践教学可以让学生在实践过程中大胆地去尝试,充分发挥自己的思维,让自身所学知识在实践活动中得到充分分应用,对理论知识从牢记到熟练掌握专业技能。理论教学与实践教学的有效结合,不仅对感知教学理念有深刻的影响,对告知电气自动化实践教学新方向也有重要意义。
(二)增强学生们的动手、思维能力