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化学高分子论文

摘要:高分子化学是高分子材料专业的基础内容,文章从几个方面对高分子化学教学进行探索,包括教学的重点和兴趣点,合理利用多媒体教学方式,开展师生互动教学,完善教学实验和生产实践,在教学的同时努力提高学生的专业素质。
化学高分子论文

化学高分子论文:论高分子化学教育机制建设

为保障实验的顺利进行,我们会让学生展开“往期问题”讨论,将往届学生实验室遇到的实验现象展现给大家:(1)预聚阶段产生气泡,难以排出;(2)浇模时进入气泡;(3)低温反应阶段出现产品与模脱离的情况;(4)后聚合的高温反应阶段,出现气泡,甚至爆聚。学生围绕实验现象展开讨论,讨论结束后教师进行总结:(1)预聚反应时,粘度增大,不要剧烈摇晃锥形瓶,否则会造成空气掺入,形成很多气泡;(2)浇模速度要慢,让流体沿器壁缓慢、连续流入模内;(3)预聚时间要足够长,否则后聚合时因产品收缩率较大,会造成与壁面脱离的情况;(4)低温反应时间要足够长,消除凝胶效应,否则高温反应时,会出现气泡,甚至爆聚。制备“人工琥珀”时,为防止产品产生气泡,应注意:(1)物件应充分干燥,否则后聚合时会有水气及气泡产生,影响产品外观;(2)物件表面要用单体或预聚物充分浸润,否则浇模时表面极易残留气泡。此外,不要选取膨胀比相差过大的产品,否则高温处理时会造成产品或模具开裂。为了体现材料的应用性,对该实验进行了改进,扩展内容为透光率的测定。学生在学习理论知识时,已经知道聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)被称作有机玻璃,但是到底它的透光率和真的玻璃相比如何呢?带着这种疑问,学生的学习的主动性提高,学习效果提高,我们的教学效果也可得到大大的提升。为了保障所得透光率数据的可比性,有机玻璃的透光率是使用分光光度计、根据国家标准GB/T2680-94《建筑玻璃———可见光透过比、太阳光直接透射比、太阳能总透射比、紫外线透射比及有关玻璃参数的测定》对“可见光透过比”进行测定的。实验测得PMMA的透光率大都在86~92%,与市场产品的值所提的高达93%相接近。

个别产品透光率较低,原因主要有:(1)表面收缩造成壁面不平;(2)模具夹层厚度上下不一致;(3)表面硬度不够,因擦拭造成划痕。与工业生产相结合,展现材料生产全过程基础性实验与工业生产相结合,开设综合性实验。综合实验要求学生完成从原料准备到产品检测全过程,提高学生的综合能力,尤其是工程实践能力。如“线形酚醛树脂的制备”实验项目,根据金光集团酚醛泡沫恒温板的生产工艺进行了改进,扩展为“发泡用酚醛树脂的制备及性能检测”。作为发泡用酚醛树脂,树脂合成后,学生不再进行常规的粘度测定和固含量测定,而重点进行发泡起发时间和固化时间测定。在25℃,称取酚醛树脂50g,将乳化剂(有机硅泡沫稳定剂)2g和发泡剂(正戊烷)2g加入到酚醛树脂中,用机械搅拌器搅拌1min,然后加入固化剂(对甲苯磺酸∶磷酸∶水=5∶3∶2)8g,同时用秒表开始计时,搅拌30s。一般所得酚醛树脂室温下发泡起发时间70~200s,固化时间3~10min。普通高化实验无非就是高分子材料的合成,要求学生掌握高分子材料的合成工艺。该实验在原有合成实验基础上,增加了“泡沫塑料的成型”工艺学的内容,使学生掌握了利用低沸点发泡剂液体蒸发气化而使聚合物发泡的方法[5],即物理发泡法。实验技术讲座中对泡沫塑料的发泡方法进行详细讲解,如聚氨酯软泡沫塑料是采用异氰酸酯与水(或羧基)反应放出CO2气体的化学发泡法,又如脲甲醛开孔硬质泡沫塑料采用机械发泡法。此外,该生产原有工艺中采用的发泡剂氯氟烃会导致大气层臭氧层的破坏,对人类生态平衡不利,实验室工艺中发泡剂改用了生理毒性较小的正戊烷。

与学生创新成果相结合,组建设计性实验在实验室开放阶段,曾指导学生对“苯乙烯的悬浮聚合”进行改进。实验教材上选用的分散剂多为聚乙烯醇类的有机分散剂,但是理论上也可用无机分散体系。该实验要求学生自选分散体系,进行实验步骤设计,确定实验所需仪器设备及药品。学生有选用Mg(OH)2为分散剂的,也有选用聚乙烯醇为分散剂的。当分散介质蒸馏水为100mL,引发剂过氧化二苯甲酰为0.6g,苯乙烯单体为20mL,搅拌速度为250r/min,在85℃反应3h,分散剂用量选用1mol/LMgCl2溶液3mL和1mol/LNaOH溶液6mL或0.3%(wt)聚乙烯醇溶液8mL,所得产品颗粒均匀且直径较大。前者所得直径2.0~2.5mm,后者所得直径3~3.5mm。因为是设计实验,只要实验方案切实可行的,都可进入实验室做实验,所以学生所选分散剂用量和搅拌速度等都不尽相同。但也恰恰是这种不同,让学生直观地认识到悬浮聚合的一些特点:搅拌速度较大时,颗粒粒径较小;无机分散剂用量过多时,产品的透明度不好;聚合后如不进行表面处理,颗粒表面会残留有分散剂。增加研究性实验项目要求每位学生限选一个研究性实验项目。比如“聚丙烯(PP)/蒙脱土(MMT)纳米复合材料的制备及热性能分析”实验是根据老师的科研方向提炼出来的实验项目[6]。教学与科研相结合,用高水平的科研带动实验课教学,培养了学生的初步科研能力和创新意识。通过高分子化学理论知识的学习,学生已经知道Ziegler-Natta引发剂的发现在高分子科学的发展史上具有划时代的意义,但其主要原料三乙基铝在空气中能自燃,遇水爆炸,对人体有灼伤作用;TiCl4与水接触会发生剧烈反应,冒白烟,对呼吸道有刺激作用,而且该引发剂在空气中放置会失去活性。因此,在引发剂制备及使用时都要采用无水无氧操作,且氮气必须为高纯氮气。通过该探索实验,学生很好地掌握了无水无氧操作技术,如双排管的使用、注射器法和内转移法移取溶液。为提高复合材料的热稳定性能,采用化学反应法制备了MgCl2-MMT复合载体型Ziegler-Natta催化剂,通过单体原位插层聚合法有效地制备了剥离型PP/MMT纳米复合材料。通过该实验,学生了解了蒙脱土有机改性的方法,掌握了Ziegler-Natta复合载体催化剂的制备方法,掌握了一种聚合物/无机纳米复合材料的制备方法———单体原位插层聚合法,了解了无机材料对高分子材料的改性作用。健全实验室开放制度配合学生探索性实验因为课程学时有限,学生有时不能完成高分子材料的性能测试与表征实验内容。通过开放实验室,学生一方面可以继续实验,另一方面可根据个人兴趣,进行探索性实验。为了方便解决学生疑问,高分子化学实验室每天安排有老师值班,随时解答学生疑问。学生探索性实验已经取得一定成果。如“蒲公英橡胶的制备及物理性能研究”,采用组织破碎机破碎蒲公英植株的根部组织,用环己烷萃取破碎物中胶乳成分,将萃取液与水共沸蒸馏,抽滤后得蒲公英橡胶。粘度法测得蒲公英橡胶的粘均分子量为4.9×105;红外光谱法测试显示,所得蒲公英橡胶与天然橡胶的结构相似;差热-热重分析法测得蒲公英橡胶失重15%的温度为271℃,此数值与天然橡胶的测试结果相接近。该项目综合运用了有机化学、高分子化学和化工原理等课程知识,201 1年7月获得了第十二届山东省挑战杯大赛三等奖。学生除了可以当面向老师请教外,还可通过《高分子化学实验》课程网站、QQ和飞信与指导老师取得联系。每个老师负责6~8位学生、2~3项探索性实验项目。

实验技术讲座的开展、综合性实验的开设,使学生可以系统地掌握高分子实验技术、高分子材料的合成及性能表征的方法,完善了学生的知识结构。研究性和探索性实验项目切实提高了学生的创造性思维及创新能力。工程性实验项目培养了学生的工程意识,为培养应用型人才提供了新的途径。开放实验室为提高学生的创新能力、实践能力提供了有力支持。总之,通过高分子化学实验教学体系改革,有效提高了学生的创新能力和工程实践能力。我们将进一步加强实验教学的研究与探索,不断进行实验教学的改革,提高实验教学水平,为培养创新性应用型的高素质人才而努力。我们将从以下几点继续努力:(1)深化教学改革,不断将近期的科研成果应用到教学中;(2)进一步加强实验教材建设,更新教材内容;(3)加强教学队伍建设,吸收高学历高水平的教师加入到实验课程教学队伍中;(4)以精品课程建设为契机,完善课程网站建设,增加知识的先进性、性、导向性。

化学高分子论文:高分子化学刍议

论文 关键词:高分子化学 材料 高科技

论文摘要:高分子化学是研究高分子化合物的合成、化学反应、物理化学、物理、加工成型、应用等方面的一门新兴的综合性学科。那么,高分子化学具体内容及高分子与生活、高科技的 发展 关系如何呢?以下作简单介绍。

人类从一开始即与高分子有密切关系, 自然 界的动植物包括人体本身,就是以高分子为主要成分而构成的,这些高分子早已被用作原料来制造生产工具和生活资料。人类的主要食物如淀粉、蛋白质等,也都是高分子。只是到了 工业 上大量合成高分子并得到重要应用以后,这些人工合成的化合物,才取得高分子化合物这个名称。但提到合成高分子材料(聚合物)的应用与发展,人们在想到它们极大地方便我们的生活的同时,很多人会想到“白色污染”,甚至将水污染、大气污染等各种环境问题的产生怪罪于高分子,这说明他们对高分子并不十分了解。当今社会高分子的功用无处不在,而人们认识高分子时,往往忽略了它带给人类生活的巨大变化和种种利益,不了解它为人类文明做出的贡献是巨大的。

一、高分子化学的内涵

1.何为高分子化学

顾名思义,高分子就是相对分子质量很高的分子,它是高分子化合物的简称。高分子化合物,又称聚合物或高聚物,是结构上由重复单元(低分子化合物—单体)连接而成的高相对分子质量化合物。高分子的相对分子质量非常的大,小到几千,大到几百万、上千万的都有。我们有时将相对分子质量较低的高分子化合物叫低聚物。高分子化学作为化学的一个分支,同样也是从事制造和研究分子的 科学 ,但其制造和研究的对象都是大分子,即由若干个原子按一定 规律 重复地连接成具有成千上万甚至上百万质量的、较大伸直长度可达毫米量级的长链分子,称为高分子、大分子或聚合物。

2.高相对分子质量与高强度

相对分子质量和物质的性质是密切相关的,是决定物质性质的一个重要因素。只有相对分子质量高的化合物才有一定的机械力学性能,才能作为材料使用。例如乙烷、辛烷、廿烷、聚乙烯、超高分子量聚乙烯,都是直链的烷烃化合物,但是分子量变化很大,其机械力学性能因而也有极大的区别。

3.高分子科学的主要内容

既然高分子化学是制造和研究大分子的科学,对大分子的反应和方法的研究,显然是高分子化学最基本的研究内容。高分子科学不仅是研究化学问题,也是一门系统的科学。高分子科学的主要内容有:如何将低分子化合物连

接成高分子化合物,即聚合反应的研究。高分子化合物的结构与性质关系。不同性质的高分子,其结构必然是不同的。为了得到不同性质的高分子,就要去合成具有特殊结构的高分子。

二、高分子材料化学的应用

材料是人类社会文明发展阶段的标志,是人类赖以生存和发展的物质基础。它是指经过某种加工,具有一定结构、组分和性能,并可应用于一定用途的物质。上世纪半导体硅、高集成芯片、高分子材料的出现和广泛应用,把人类由工业社会推向信息和知识 经济 社会。可以说某一种新材料的问世及其应用,往往会引起人类社会的重大变革,材料是人类文明的重要标志。如果说现在人人离不开高分子材料,家家离不开高分子材料,处处离不开高分子材料,是一点也不过分的。高分子化合物的最主要的应用是以高分子材料的形式出现的,高分子材料包括了塑料、纤维、橡胶三大传统合成材料,另外许多精细化工材料也都是高分子材料。

及时,塑料:一类是通用塑料,如容器、管道、家具、薄膜、鞋底与泡沫塑料等等;另一类叫工程塑料,其强度大,如汽车零部件、保险杠、洗衣机内的滚筒、电器的外壳等。

第二,纤维:人们开发出聚酯、尼龙、腈纶、维尼纶等高分子化合物,通过不同的加工,生产出了各种纤维制品,极大地满足着人类的需要。

第三,橡胶:天然橡胶的种类和品质都受到很大的限制,于是科学家们不断开发出了各种人造橡胶,如丁苯橡胶、丁腈橡胶、乙丙橡胶、氟橡胶、硅橡胶等。

第四,精细化工:比如使得我们的世界变得丰富多彩的各种涂料产品,如家具漆、内外墙乳胶漆、汽车漆、飞机漆等。女孩子用的指甲油,使牙齿变白的增白剂也都是涂料。还有万能胶、建筑用胶、医用胶、结构胶等黏合剂,以及各种吸水树脂等都是高分子产品。

三、高分子化学与高科技的结合

当今社会,人们将能源、信息和材料并列为新科技革命的三大支柱,而材料又是能源和信息 发展 的物质基础。自从合成有机高分子材料的那24小时起,人们始终在不断地研究、开发性能更优异、应用更广泛的新型材料,来满足 计算 机、光导纤维、激光、生物工程、海洋工程、空间工程和机械 工业 等尖端技术发展的需要。高分子材料向高性能化、功能化和生物化方向发展,出现了许多产量低、价格高、性能优异的新型高分子材料。

随着生产和 科学 技术的发展,许多具有特殊功能的高分子材料也不断涌现出来,如分离材料、光电材料、磁性材料、生物医用材料、光敏材料、非线性光学材料等等。功能高分子材料是高分子材料中最活跃的领域,下面简单介绍特种高分子材料:功能高分子是指当有外部刺激时,能通过化学或物理的方法做出相应反应的高分子材料;高性能高分子则是对外力有特别强的抵抗能力的高分子材料。它们都属于特种高分子材料的范畴;特种高分子材料是指带有特殊物理、力学、化学性质和功能的高分子材料,其性能和特征都大大超出了原有通用高分子材料(化学纤维、塑料、橡胶、油漆涂料、粘合剂)的范畴。

及时,力学功能材料:强化功能材料,如超高强材料、高结晶材料等;)弹性功能材料,如热塑性弹性体等。

第二,化学功能材料:分离功能材料,如分离膜、离子交换树脂、高分子络合物等;反应功能材料,如高分子催化剂、高分子试剂;生物功能材料,如固定化酶、生物反应器等。

第三,生物化学功能材料:人工脏器用材料,如人工肾、人工心肺等;高分子药物,如药物活性高分子、缓释性高分子药物、高分子农药等;生物分解材料,如可降解性高分子材料等。

可以预计,在今后很长的 历史 时期中,特种与功能高分子材料研究将代表了高分子材料发展的主要方向。

四、高分子化学的可持续发展

研究高分子合成材料的环境同化,增加循环使用和再生使用,减少对环境的污染乃至用高分子合成材料治理环境污染,也是21世纪中高分子材料能否得到长足发展的关键问题之一。比如利用植物或微生物进行有实用价值的高分子的合成,在环境友好的水或二氧化碳等化学介质中进行化学合成,探索用前面提到的化学或物理合成的方法合成新概念上的可生物降解高分子,以及用合成高分子来处理污水和毒物,研究合成高分子与生态的相互作用,达到高分子材料与生态环境的和谐等。显然这些都是属于21世纪应当开展的绿色化学过程和材料的研究范畴。

化学高分子论文:高分子材料与工程专业高分子化学实验教学体系的构建与成效

摘要:概述了目前国内高校高分子材料与工程专业高分子化学实验教学存在的共性问题和关键问题。提出了高分子材料与工程专业高分子化学实验课程由基础技能实验,综合设计实验,研究创新实验三个模块组成的新教学体系,并在每个模块中引入一些综合性和应用性的实验教学内容。实践证明所构建的实验教学体系在培养学生的创新意识、应用与实践能力方面起到了较好的效果。

关键词:高分子材料;高分子化学;实验教学

高分子化学实验是高分子化学课程教学的一种最有效的实践教学形式,它可以帮助和促进学生课堂理论知识的学习与消化,建立和巩固高分子化学基本概念和理论,获取高分子化学知识,培养科学素质和操作技能。我国著名化学家戴安邦指出:“只传授化学知识和技术的化学教育是片面的,的化学教育要求既传授化学知识和技巧,又训练科学方法与思维,还培养科学精神和品德,学生在化学实验中是学习的主体,在教师指导下进行实验,训练用实验解决化学问题,使各项智力皆得到发展”。这番话指出了开设化学实验课的深刻内涵和重要价值。2004年国家教育部颁布的《普通高等学校本科教学工作水平评估方案》在评估指标的二级指标“实践教学”中,从“实践教学内容与体系,综合性、设计性实验课的比例及效果,实验室开放”三个方面明确了实践教学改革和发展的方向。近几年高校的化学类实验教学改革取得了令人瞩目的成果。高分子材料科学与工程专业是很多高校在近年来新开设的专业,在实验教学与改革方面的成果积累较少,尤其高分子化学实验教学采用陈旧的教学内容和教学方法依然居多。通过调研发现,目前国内高校高分子材料科学与工程专业的高分子化学实验教学依然不同程度地存在一些问题。

一、高分子化学实验教学现状剖析

1.实验教学体系和内容欠争理

多数的实验教学附属于理论教学,没有单独设课和单独考核,实验课时相对较少虽然有些高校高分子化学实验已经独立设课,但仅作为考查课。实验教学内容中传统的、陈旧的实验较多,而体现现代科学技术发展成果的实验很少认知性、验证性实验所占的比理偏高,培养学生创新能力的综合性、设计性、应用性和创新性的实验偏少,而且实验环节偏重于理论,突出高分子材料应用性特点的实验太少,不利于培养学生的工程观念。

2.实验教学方法单一

学生按照实验讲义预习,然后进实验室。实验前教师把实验目的、实验原理、仪器使用方法、测试方法、实验步骤和数据记录表格及数据处理方法等进行详细的集中讲解。学生只需按教师指导的过程按部就班或者依照讲义“照方抓药”,就可以完成一个实验。一部分学生糊里糊涂地来到实验室,只动手不动脑地完成实验,然后又迷迷糊糊地离开实验室。实验的现象和结果没有给他们留下太深的印象,对学生观察能力、分析问题和解决问题的能力以及创新意识的培养都很不够。这种统一模式、统一要求、齐步走的教学方法,一方面造成了学生对教师的过分依赖,另一方面抑制了学生个性思维的发展和创新能力的培养。

3.实验嫩学手段落后

在现代信息技术迅速发展的今天,虽然网络技术、多媒体技术等现代教学技术在理论教学中得到了普遍应用,但虚拟、仿真等实验技术手段未能在实验教学中推广应用。这样对于一些耗费过高、时间过长、毒性过大、危险性过高的实验,只能低限度地开设,且开设过程中费用大和危险性高,导致学生对此类重要实验缺乏足够的认知和感受的机会。

二、新教学模块的实践性探索与成效

针对目前国内高校高分子材料科学与工程专业高分子化学实验教学中存在的一些问题,借鉴其他化学实验教学改革的成果,提出了基础技能实验、综合设计实验、研究创新型实验的三个高分子化学实验教学模块体系,并在每个模块中结合常熟理工学院教师的科研成果引入_些新的实验教学内容,采用开放式实验教学方法。通过实验教学实践发现新的体系和教学方法在培养学生的创新意识和工程实践能力方面起到了较好的效果。

1.基础技能实验教学模块

基础技能实验模块构建的目的着重建立高分子化学实验与相关基础理论知识之间的有机联系。培养学生的实验安全意识、清洁卫生习惯和严谨的实验态度。训练学生掌握熟练规范的实验操作技能和技巧,为后续的实验教学模块的实施打下良好的基础。

基础技能实验模块的教学内容设计在课时总量的40%~50%为宜,课时数约30学时,开设8~10个实验。教学内容设计涉及到高分子化学反应机理,如自由基、阴离子,阳离子等连锁反应机理,缩聚、基团转移聚合等逐步反应机理,开环聚合反应机理等。在实验实施方法方面涉及到本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合、熔融缩聚、界面缩聚等。如设计膨胀计发测定苯乙烯本体聚合动力学实验,让学生直观感受到了诱导期概念、聚合过程体积减小的现象以及聚合物溶液的粘性特征等非常重要的高分子化学理论知识。设计过硫酸钾引发甲基丙烯酸甲酯自乳化聚合实验,除让学生明确了乳液聚合的基本原理外,还了解到了聚合物大分子链端基的重要作用。设计己二酰氯和己二胺界面缩聚实验,让学生深入理解了界面缩聚的概念和聚合物的可纺成纤性能等主要高分子知识。通过设计一些自由基、阴离子、阳离子等连锁反应机理的实验,使学生进一步掌握了活性中心的概念,同时在实验过程中认知了这些引发剂的活性、安全使用和贮存事项。

2.综合设计实验教学模块

综合设计实验教学模块旨在培养学生较强的实际动手能力,自主设计和分析解决问题的能力。本实验模块是实验教学的较高层次,注重学生实验的自主设计性和综合性。

教学内容设计在课时总量的20%~25%为宜,课时数约15学时,开设2~3个实验。本教学模块的特点之一是实验内容的综合性,可以将同一门课的几个实验,或者是几门课的实验组合在一起,形成一个大实验。本教学模块的特点之二是实验方案的灵活性和设计性,侧重培养学生的自主实验和学习的意识和良好习惯。例如关于高分子合成实验先确定好采用的聚合机理和聚合方法,在原材料配方组成、引发剂种类及用量、合成温度等工艺条件方面给出一个大致的框架,然后让学生在所给的框架内进行自行设计和实施实验。譬如悬浮法制备聚苯乙烯珠粒实验,水的用量范围为苯乙烯质量的~200%、分散剂为磷酸钙或聚乙烯醇两种、引发剂过氧化二苯甲酰用量为苯乙烯质量的0.2%~1.0%、反应温度设定在75℃~85℃范围等。学生通过自行设计的方案实施实验获得了不同的实验结果,通过对不同组之间实验结果的综合分析,找到了影响悬浮法制备聚苯乙烯珠粒的一些因素,激发了学生动手实验的兴趣,发挥了学生自主实验和学习的主观能动性。

3.研究创新实验教学模块

设置研究创新实验教学模块培养学生的科研和创新意识、提高学生的综合素质和应用开发能力,为实现培养高质量的应用型人才的教育目标提供重要的教学内容实体支撑。

本实验模块是实验教学的较高层次,注重学生实验的独立自主陛、综合性、应用性和创新性,教学内容设计在课时总量的20%~25%为宜,课时数约15学时,开设2~3个实验。本实验教学模块的特点之一是实验项目的独立自主性和综合性。也就是说确定好实验项目之后,让学生在实验教师指导下独立自主地进行实验项目方案的调研、设计、实施和结果分析。本实验教学模块的特点之二是实验项目的应用性和创新性,所拟定实验项目必须关联生产实践中的聚合物产品,充分体现实验项目的应用性。实验项目设计主要针对这些高分子产品生产实践中存在的共性问题和关键问题的解决来进行设计。通过研究创新实验的实施,发现学生学习积极性很高,乐此不疲,为培养学生创新意识和展示高分子化学实验的应用性特征提供了学习平台,尤其是开发一些联系生活实际的应用型实验,可使学生亲身感受到高分子化学实验的实用价值,能强烈激发学生的创造动机。此外,研究创新实验往往需要多名学生共同完成,有利于培养学生的团队合作精神。例如,聚氨酯绝缘漆的制备及性能测定实验,每个学生做一个实验配方,每5名学生一组,5名学生的实验结果综合在一起可以得出高分子树脂配方组成与漆膜性能之间的关系曲线,以及固化条件与漆膜性能之间的关系曲线。在实验过程中,5名学生要共同安排实验方案,尽量保持操作的一致性,得出的结果要呈规律性变化。如果有一名学生操作有误,这个实验点就会落在规律性以外,影响其他学生对实验现象的观察。因此,实施研究创新实验项目对教师也提出了更高要求。在每次实验前,教师要指导学生拟定方案,并对可能出现的实验现象和各种影响因素进行分析,实验过程中,又有多种意外的实验现象出现,这势必要求师生共同分析和讨论造成这些现象的原因,帮助学生透过现象深刻理解事物的本质。这样做需要教师有相当的知识储备量,并且要求教师也不断进取,充分体现了教学相长的教育理念。

三、结论

基础技能实验、综合设计实验、研究创新实验+教学模块教学的实践证明教学效果显著,特别对提高学生综合实践能力、激发学生理论课学习兴趣、培养学生创新意识和应用开发技能取得了预期效果。基础技能实验模块的教学效果主要体现在实验现象与相关基础理论知识之间的有机联系,高分子化学实验操作技能和技巧的掌握和规范。综合设计实验的教学效果主要体现在学生自主设计和分析解决问题的能力培养。研究创新实验的教学效果主要体现在学生科研和创新意识的建立,以及学生团队意识和应用开发能力的培养。

化学高分子论文:高分子化学与物理实验网络教学平台的构建

摘要:信息时代下,网络技术和计算机技术都得到了快速的发展,这也为教学带来了一定的机遇和挑战,当前应用网络技术搭建教学平台已经成为了教学中的主要趋势,特别是对于一些物理、化学实验来说,网络教学平台的构建更加具有现实意义。本文主要对高分子化学与物理实验网络教学平台的构建进行具体的分析。

关键词:高分子化学与物理;实验网络教学平台;构建

物理、化学实验教学中,很多实验课程由于具有一定的危险性或者实验场地的局限性使得实验无法真实开展,这对学生对物理、化学的深入学习都具有一定的阻碍作用。特别是高分子化学与物理对实验的要求更高,学生难以通过实验课程有效的观察和实际操作,所以还需要教师能够利用网络环境为学生构建网络教学平台,使学生能够更好的理解这些教学内容。

1高分子化学与物理实验中存在的不足

高分子化学是一门应用型较强的自然科学,因此实验教学在高分子化学教学中具有非常重要的作用。高分子化学与物理实验的教学目的是为了使学生能够将课堂学习中的理论与实践有效的结合在一起,提升学生理论知识的利用效率;同时也能够使学生的实验室技术得到有效的提高;对于一些高分子科学的基础知识操作,还能够使学生深刻的了解一个知识的形成过程,提升学生的科学素养。在传统的高分子化学与物理实验教学中存在很多的不足,一方面为虽然学生的动手机会多,但是却缺乏思考,很多学生在实验教学结束后,甚至不了解教学的目的,不了解需要掌握的内容。学生在实验的过程中往往都是根据实验指导书进行操作的,然后得到想要的实验结果,缺乏对现象以及知识形成的深入了解。形成这些不足的原因是多样化的,其中最主要的原因为实验的教材或者实验指导书过于细化,对学生实验的指导过多,包括每一步的操作都详细的写明,使得学生只需要按部就班的照做就可以,而不需要过多的思考。

2高分子化学与物理实验网络平台的构建对策

2.1网络实验教学平台的设计

高分子化学与物理实验在网络教学平台的构建中,包含很多的模块,比如课程简介、教材参考、教学资料、评分方式以及教师队伍等等。高分子化学与物理实验网络平台建立中,虚拟实验室是重要的组成部分,其是对传统教学的改革和创新,增加了师生间的互动,通过教师在线答疑的版块,使得教师和学生能够在网络平台上进行自由的讨论。同时为了更加符合学生的兴趣和爱好,还可以在网络平台的建设中增加一些微博、BBS以及微信等社交网络元素[1]。

2.2建立快速获取网络信息通道

在高分子化学与物理实验教学中,网络信息的获取速度更快,同时便捷性也比较强,与传统的纸笔方式相比具有更大的优势。比如在教学内容信息的传递过程中,如果学生只通过笔记的形式来整理学习资料,那么会消耗很多的时间,而且在抄写的过程中也容易由于人为抄写的错误造成一些数据的失真,使得实验受到影响。而网络教学平台中的二维码能够有效的解决笔记抄写的问题。以“甲基丙烯酸甲酯的悬浮聚合”实验为例,学生需要通过实验了解该物质的性质以及提纯方式等,而要想获取这些知识,学生的途径有很多,包括查阅纸质资料、通过网络搜索引擎查找以及二维码等。其中最为便捷的为二维码,学生通过智能手机等便携网络终端设备就能够快速的链接到网络地址,并获得甲基丙溴酸甲酯的相关信息。

2.3虚拟实验室的构建

虚拟实验室能够对现实中无法实施的实验教学进行有效的弥补,同时也能够有效的节省教学的时间和成本,防止现实试验中对一些比较贵重的实验器材和设备造成损坏。随着科技的发展,可以利用仿真模拟技术使学生感受到真实的实验场景。同时虚拟实验室还能能够创建一些无法真实操作的实验内容,比如高分子链的螺旋结构,如果只凭教师的讲解,学生很难理解,而通过虚拟实验室的构建,就能够为学生们更加直观的展示高分子长链,进而使学生观察到全同立构聚丙烯长链的螺旋结构、旋转角度以及末端的变化等。但是值得注意的是,虚拟实验室虽然能够提供真实实验室的场景,但是与学生的亲手实验间还是存在很大差别的,而实验的目的是为了使学生通过实验发现问题、分析问题以及解决问题,所以高分子化学与物理实验网络教学平台的构建中,还需要注重学生的动手能力培养,否则一味的追求仿真和模拟是无法突出实践教学效果的[2]。

2.4注重Web2.0的应用

高分子化学与物理实验网络教学平台的构建并不是将传统的素材用网络表现出来,或者各种素材的堆积,而是要能够利用新时代的网络技术提升学生的能动性。当前网络已经不再是新鲜的事物,因此需要在网络平台上增加一些创新型的元素才能够激发学生的学习兴趣。Web2.0技术能够将百科全书、社交网络以及博客、微博等链接到平台,从而提升平台的点击率。同时通过在平台上添加校内访问数据库比如万方、知网等,为学生提供更多的实验资源和参考依据,进而使得高分子化学与物理实验更加科学。

3结语

综上所述,高分子化学与物理实验教学在传统的教学模式中存在很多的弊端,一方面由于传统的实验教学模式陈旧不符合当代的教学理念。另一方面为在一些实验中由于场地、设备或者实验自身的限制无法真实的开展。这种情况会影响学生的学习效率,而通过实验网络平台的构建,则能够实现对传统实验教学不足的弥补,提升高分子化学与物理实验教学的效率。

作者:丁丽娜 单位:沈阳师范大学化学化工学院

化学高分子论文:金属材料专业高分子化学教学探索

摘要:高分子化学是研究高分子化合物的合成、化学反应、物理化学、物理、加工成型、应用等方面的一门新兴的综合性学科。在金属材料工程专业的高分子化学教学实践过程中,探索出了一些对于实际教学非常有效的教改方法,主要有理论联系实际、参与式教学和注重实验。

关键词:金属材料;高分子化学;课程;教学

引言

金属高分子材料在我们生活中的很多领域都有非常广泛的应用。发展前景非常好,为了我国高分子化学领域走在世界的前列,作为培养未来研发人才的高校在相关教学过程中需要开拓思路,积极调整课程方案,通过最有效果的教学让学生成为我国高分子化学领域将来最得力的研发生产人员。

一、理论联系实际,让教学贴近科研,靠近生产

学习不是为了学习本身,学以致用才是学习的最终目标。在目前的很多课程设置和教学方案或者授课方法方式上,我们看到的不是学以致用,而是学以致学,为了学习而学习,为了学分而学,为了简单的成绩和通过毕业而学。为了能够较大程度的让学生体会到学以致用,每节课都要提前备课,充分准备,把该节课所讲内容在目前高分子化学科研、生产领域的应用情况对学生进行详细的介绍,提高他们对本节课的重视程度。在上课的时候,为了加深他们的印象,会在课文理论知识之外为他们充分准备课堂理论内容相关的科研成果和高分子化学实际生产领域的应用现状及前景。在可能的情况下,带领他们参观科研单位,参观生产基地,切身感受体会自己所学课程的巨大应用潜力和前景。让他们不只是理解理论知识,还要紧密的联系实际的科研和生产,为将来的职业规划做铺垫。

二、参与式教学强调学生的参与性与主体性

在课堂教学过程中,提倡参与式的互动式教学。从形式上对以往的授课进行改变,这就需要老师和同学都必须对课本有非常深入的了解,仅仅预习是不够的。所谓参与式教学就是要让学生参与到课堂中来,并不是以前老师在讲台上说同学在讲台下听这种没有交流没有互动的授课模式。同学要经过对授课内容的了解,经过思考提出自己的问题,老师则通过解答这些问题来有针对性的解决每个同学遇到的问题,让课堂变得有活力。除此之外课堂还要体现学生的主体性,以学生的视角为主,从学生的问题出发,让学生主导课堂,让学生有充分的思考空间,这就需要老师发掘和培养学生独立思考的能力,才能发挥出参与式教学的特色,否则课堂会陷入一种混乱的状态,老师既不能主导课堂,学生也没有学习和思考的动力,那样不是参与式教学的目标。

三、通过实验让理论联系科研,联系生产

实验在高分子化学教学中有非常重要的作用,首先可以通过实验让学生对生涩难懂的理论知识有直观的了解,对于已经学到的理论知识有验证的过程,也可应通过实验的动手操作过程增加同学对高分子化学的兴趣。除此之外,也能通过复杂的高分子化学实验来让学生观察高分子材料的外观特征,以及各种物理和化学变化在高分子材料上的感官表现,增加同学对高分子材料的熟悉程度。也可以安排同学进行独立的实验设计、实验实施和实验总结,提高他们的独立操作能力,也能较大限度的激发他们的创造力。 教学实验不应当停留在实验室,当有些非常复杂的实验或者对操作技术和实验设施设备要求比较高,在教学过程中无法进行实际操作的时候,可以通过多媒体技术进行实验教学。不管是图片、动画还是视频资料,都可以作为多媒体实验教学的教学工具,这样不仅可以立体的展现教学内容,还能通过多媒体的表现形式吸引同学的注意力,抓住同学的注意力,为实际的教学工作提供服务。这就需要老师有丰富的教学资源和实际操作技术,好的情况是老师们可以按照自己的教学需求编制自己的多媒体实验教学内容,开展多种形式的教学工作。 作为实验教学,可以适当安排一些开放式实验教学。让学生根据自己所学的知识,查阅相关资料自行设计实验主题,在老师的协助下完善实验方案,同学之间按照兴趣和能力自由分组、自主选择实验设备和实验仪器,在老师的指导下,按照实验方案独立完成实验,并书写实验报告,这样可以通过独立操作实验锻炼学生的独立思考能力,动手操作能力,实验组织能力和团队合作能力。

四结束语

在金属材料工程专业高分子化学教学改革中,通过理论联系实际注重学以致用,提高学生对高分子化学课程的兴趣和学习积极性,通过参与式教学提高学生在课堂的参与程度并丰富参与方式,还能培养学生发现问题、独立思考问题和语言表达能力,通过实验教学培养同学对待科学严谨的态度和操作实验的能力,为我国将来的高分子化学的科研和实际生产培养扎实有用的人才。

作者:任学晖 石鹤洋 马红兵 单位:沈阳理工大学

化学高分子论文:研究性高分子化学实验课程改革

1研究性实验的必要性及研究进展

传统的高分子化学实验为一些经典的验证性实验,教学内容步骤标准化、模式化,学生只能被动的接收,按方抓药,无须动脑思考、分析。这种教学方式的优点是保障了实验教学的顺利进行,培养了学生基本的实验技能和熟悉实验仪器的操作,但对于学生动手能力、思考能力、团队协作能力、研究能力的培养效果甚微。这种实验教学方式不利于培养学生的科学精神、分析解决问题的能力和创新能力,且造成学生学习兴趣下降,使得实验课程“弱化”,而把大部分的时间放在了帮助学生获取知识和记忆知识上,忽略了实验课程在整个大学教育过程中的重要性和必要性。导致学生到大四毕业论文环节,则充分暴露了学生实验操作不规范、实验技能较差、实验意识薄弱、科学研究精神欠缺等缺点。很多教师已经认识到了传统实验课程的缺点和局限性,也提出了很多的教学改革方法,其中包括了研究性高分子化学实验课程。研究性高分子化学实验课程让学生参与了实验配方设计、实验的实施,实验结果的分析讨论,突出了学生作为课堂主体,教师辅助学生完成实验课程,提高课堂上教师与学生的互动,活跃了课堂气氛,激发了学生的兴趣,有利于学生深化理论知识的理解,充分锻炼动手能力、综合分析能力、科学研究能力,为学生的综合发展奠定坚实的基础。现有文献虽然充分论述了研究性实验的优点和作用,但尚没有文献从备课到实施、总结、详细论述研究性实验的实验方案和实施方法。张玉琦等提出了在实验课程中增设研究性实验,并结合聚合物微球乳液实验项目提出了新的实验内容,但没有详细地叙述如何设计并实施该实验。张晓云提出了将研究性实验替代基础验证性实验,并简单的介绍了《丙烯酰胺的水溶液聚合》实验的做法,也没有详细深入的分析、研究和介绍各环节的实施方法与注意事项。胡先海等详细介绍了在高分子化学实验教学中采用研究性学习需要采用的几种研究方式,并详细解读了各种研究方式的优点。但这些研究方式可能无法在一个实验中全部应用。不同的实验采用的研究方法也不同。但文献未结合某个实验详细介绍研究性实验设计及实施方案。本文根据作者理念和文献报道的关于研究性实验的理论,结合具体的高分子化学实验《有机玻璃的制备》,详细论述了该高分子化学实验如何设计成研究性实验,介绍各环节需要做的工作及其作用。

2研究性实验设计和实施

2.1实验准备

根据对研究性实验的理念和理解,从充分调动学生学习兴趣,让学生参与每一个教学环节,体现学生学习主体的目标出发,教师从软件和硬件上准备实验。对于《有机玻璃制备》实验,教师需要根据四大聚合方法之一的本体聚合理论知识,分析该实验方案中各实验参数是否可变?可变范围为多少?变化后对实验过程其他参数、实验现象、实验结果是否有影响。各实验参数之间具有一定的关联性,例如其它条件一致,反应温度降低,反应时间则会延长,或引发剂用量越低,反应时间越长。在设计实验时,需要注意到各参数之间的相互关联性。根据实验参数是否可变,修改指导书内容,将可变的实验参数空白。在上课之前,要求学生根据已学的理论知识,并查找相关文献资料,初步确定自己的实验参数。在动手做实验之间,教师和学生讨论相关参数的可行性,学生需说明采用这个数据的理由和依据。通过上述准备工作,教师能够更好地指导学生实验参数的制定,对于学生定的不合理实验参数具有一定的预测。有利于在课程中,顺利完成实验参数的探讨和设计环节。学生通过参与上述实验参数的设计,对该实验的理论知识进一步进行了复习,对实验原理把握更加,充分理解各原料作用和各实验参数内在含义。同时,有利于促进学生的自主学习、自主思考、独立研究能力和查阅文献等科学研究基础功底,为后续该实验的顺利开展、大四本科毕业环节的顺利进行,以及今后工作打下良好的基础。

2.2实验预演

为了使教师对不同参数下的实验进程和实验现象有一个整体的把握,教师需要对不同参数下的实验进行预演,把握各参数之间的关系,更好的指导学生实验参数的设定,并进行理论指导。但是,由于高分子化学的特殊性,实验条件存在一定的变化范围,加上可变的实验参数较多,因此,可设计出的配方数较多。在预演环节,教师不可能对所有参数的实验进行预演,为了对实验进行具有一个清晰、整体的把握,对预期的上下限参数实验进行预演,并根据实验能否进行、实验现象是否明显、实验所需时间是否在课时内,实验是否存在一定的危险性等,调整各参数的上下限范围,防止实验的不可进行和危险性实验的发生。在《有机玻璃制备》实验中,从理论分析来说,反应温度越低,引发剂用量越低,聚合反应速率越慢,当低至一定程度时,反应有可能无法进行,因此需要对低温、低引发剂条件下的实验进行预演,掌握该条件下,各步反应所需的时间和实验现象。相反,当反应温度较高,引发剂用量较多时,反应速率越快。由于该实验为放热反应,反应速率过快,会导致爆聚现象的发生,因此需要对高温、高引发剂含量的实验条件进行预演。为了对不同条件下的实验进程和实验参数有良好的把握,需要对中等条件的实验进行预演,比较低温、低引发剂,高温、高引发剂和中温、中等含量引发剂的实验进程和实验现象有何不同。根据实验预演结果、实验课时的安排、硬件条件等客观因素,修改实验参数范围,以便于更好的指导学生实验参数的设定。经过实验预演步骤,教师对各实验参数下的实验进程和实验步骤做到了心中有数,对整个实验进行能够起到良好的指导作用。

2.3学生预习

作为学习的主体,需要对整个实验内容进行预习,联系理论知识,对整个实验的操作过程和基础理论知识有一个基础的了解。并罗列操作和理论问题,方便在课堂上解决,加深对知识的理解和掌握。在提高动手能力的同时,实现理论与实践的结合。教师的一切努力,只为学生能够掌握知识,提高动手能力,锻炼学生理论联系实际,提高解决问题的科研能力。教师在力所能及的范围内,提高学生的学习积极性,但如果学生不配合,教师努力的效果就会大打折扣。因此,学生预习实验内容是非常重要的,为后续实验课程的开展奠定基础。对于《有机玻璃制备》实验,学生在预习过程中,需要做好以下几方面的内容:

(1)该实验的基本原理;

(2)实验的操作过程;

(3)操作和理论上存在的问题;

(4)根据理论知识和查阅文献,初步确定本组实验参数。这一步需要小组学生团结协作,共同确定。经过预习,学生复习了理论知识,初步掌握了实验的操作。并通过团队合作,提高了学生的协作精神,小组互通有无,共同提高。

2.4实验实施

实验的实施是整个实验课程的中心环节。的实验方案设计,需要良好的实验实施才能实现最终的目的。因此,教师需要根据课时对每个环节进行细致的安排,确保实验的顺利进行以及学生对知识的掌握。根据前期的实验设计、准备、预演,实验的实施可按照以下步骤开展:

(1)教师介绍本次实验的内容,以及该实验设计的基础理论知识;

(2)从基础理论知识引出实验参数的设定,小组汇报本组实验参数及其设定理由,由同学讨论是否合适,教师引导,并最终确定参数;

(3)教师根据各组参数设定情况,有目的的引导各组学生参数的分布。尽量使各组实验参数具有一定的差异性,并具有不同的实验现象和实验结果;

(4)教师演示实验操作。对于特别需要注意的环节,则着重说明;

(5)学生操作实验;

(6)在实验实施过程中,由学生或教师提出问题,学生观察实验现象,通过理论与实际的结合,教师与学生互动探讨问题。对于《有机玻璃制备》实验过程中,可能出现的问题如下:

(1)在预聚过程中,锥形瓶为什么需要晃动?晃动频率不同,对结果是否有差异?措施:可以让一组学生尝试不晃动锥形瓶,观察现象。现象:出现爆聚。学生观察有机玻璃制备过程中的爆聚现象。解释:甲基丙烯酸甲酯聚合是一个放热反应,晃动锥形瓶主要是为了将反应热释放,并让单体流动,各处单体均匀聚合。晃动频率不同,主要影响散热及不同位置单体聚合程度的差异。晃动过慢也会出现爆聚。

(2)达到预聚的时间存在差异的原因是什么?解释:主要取决于引发剂的用量及预聚合温度。引发剂用量较多、聚合温度越高,完成预聚时间就越短。反之,时间越长。

(3)在灌模时,产生气泡的原因是什么?如何防止气泡产生?解释:由于模具三面封闭,一端开口,里面存有空气。如果竖直模具直接倒入液体,液体充满开口端,里面的空气无法排出,则容易产生气泡。措施:将模具倾斜,从模具的较低处缓慢注入,将模具里的空气从无液体的开口处缓慢赶出,液体充满模具,则无气泡。

(4)灌模后,为什么还是需要低温聚合后,再高温聚合?措施:将一组样品直接置于高温下聚合过夜,观察现象。现象:模具中的预聚体也会出现爆聚的现象,出现大量的气泡,并溢出模具。解释:预聚后体系中聚合物分子量较小,如果直接高温聚合,仍会产生爆聚。通过实验课程的实施,学生能够系统的掌握整个实验的操作及其注意事项,对不同参数带来的影响也有了感观的认识,加深了对理论知识的理解,提高了动手能力,并养成了研究比较的良好科研精神,为后续的本科毕业论文提前做好训练。

2.5总结报告

总结报告是实验课程的成果总结,反应了学生对实验操作和理论知识的掌握,是教师考察课堂教学效果的重要手段。对于研究性实验,其报告需要充分体现研究性。实验的总结报告需要包含以下几方面的内容:

(1)全班实验参数和实验数据汇总;

(2)根据各小组实验现象和实验结果差异,教师引导学生讨论,探讨差异存在的原因;

(3)以小论文的形式提交实验总结报告。锻炼学生科研写作能力,为后续的本科毕业论文和工作奠定基础。对于《有机玻璃制备》实验,可能出现的问题如下:

(1)预聚程度的控制。温度越低,引发剂越少,预聚合的时间越长;

(2)预聚程度的把握。预聚程度对后续的操作和实验具有一定的影响,预聚程度过低,倒进模具时容易漏液,预聚程度过高,太粘稠,不易倒入模具,且容易爆聚;

(3)产品出现气泡。产品出现气泡的原因可能有:a.倒入模具时未赶出气泡;b.预聚程度过低,小分子单体残留过多,小分子挥发导致气泡;

(4)产品透明度。气泡、表面光洁度对有机玻璃的透明性具有较大的影响。通过上述总结,学生学会了有机玻璃的制备,并掌握了其中的基础理论知识。并深刻理解如何控制有机玻璃产品质量,学到了理论课堂上学不到的知识,深化了理论知识,锻炼了科学研究能力。

3小结

针对传统的高分子化学实验《有机玻璃制备》,在无须增加硬件,现有实验条件的基础上,实现了研究性实验的系统改革。结合该具体实例,对研究性高分子化学实验的必要性,如何设计研究性高分子化学实验,每一步实施方案的实施方法、注意事项及其作用,进行了详细的论述。通过上述研究,形成了研究性高分子实验改革通用的系统方案,研究性的《有机玻璃制备》实验可按照论述方案实施,其它高分子化学实验可按照上述方法进行设计并实施。通过上述实验的实施,在锻炼提高学生动手操作能力的同时,训练了学生的系统研究能力。从文献查阅、参数设定及问题的提出,充分引导学生独立思考深化知识的理解。课堂学生与教师、学生与学生的交流探讨,形成了以学生为主体,小组团结协作,共同探讨解决问题的气氛,极大的提高了学生的团队合作精神。,研究性实验报告的撰写,训练了学生的科研写作能力,并对本次实验学到的知识和能力进行了总结。

作者:施燕琴 陈思 马猛 吴波震 王旭 单位:浙江工业大学材料科学与工程学院

化学高分子论文:高分子化学实验教学论文

1应用型人才培养定位下高分子化学实验教学改革

1.1教学理念上,注重调动学生自身主动性

应用型人才培养的教学理念要求在继承传统教学优势的基础上,大力创新教育观念,坚持以学生为本,调动学生主动性[3]。作为一门实践教学活动,高分子化学实验教学要取得良好的教学效果,必然要更新教学理念。在应用型人才培养定位下,我们确立了以学生为中心地位,尊重学生意愿,充分发挥学生能动性、积极性和创新性的教学理念。在教学过程中,让学生占据课堂的主导地位,将教师的被动教变为学生的主动学,教师定位于学生实验的组织者。教师的主要作用不是讲解,而是组织学生主动思考、动手实验。课堂上,教师不再用性的语言告诉学生,什么时候准备实验,选择什么样的试剂,而是把自己融入学生中,和学生一起讨论和思考,学生由被动转为主动,成为实验教学的中心。鼓励学生自己制定标准,自己确定实验步骤,允许按自己设计的预习报告进行实验,如实记录实验现象和实验数据,自己分析实验过程中存在的问题及解决办法。实验结束,鼓励学生自己点评,交流实验过程,总结成功经验,分析失败原因。

1.2在教学载体上,为学生提供充实的实验材料

在教学过程中,教师工作的重点是为学生提供大量的学习资源,使学生处于一种可以选择的、能满足他们需求的自由实验环境。通过开发《高分子化学实验》课件增设多媒体教学内容,将实验项目、基本仪器操作使用等制作课件,并将课程资料上网,学生直接申请下载、预约实验。通过多媒体实验演示,让学生在较短的时间内,直观的掌握更多的实验内容,节省了课堂时间,提高了授课的实效性,为学生的个性培养和自主学习创造了有利的条件。学生也可自行拟定设计课题,学生自己查阅资料,预约教师进入实验室进行指导。对学生自己设计的或自带课题的实验,只要所设计的实验方案合理、实验条件许可,就允许进入实验室开展实验,让学生成为实验的主人。上述课程改革,《高分子化学实验》课程已被评为校级精品课程。另一方面,逐渐开放实验室和仪器设备。常用的玻璃仪器由学生自己保管。大型仪器,如红外光谱、元素分析、激光粒径测定仪、X射线衍射仪、扫描电镜等为学生全部免费开放,学生通过提前预约,可对实验中制备的化合物随时进行分析表征。

1.3改革教学内容,增设综合性和设计性实验

为了增强学生的实践能力和独立思考能力,在教学中注重理论与实践相结合,结合高分子化学的基本问题,将科研成果转化为可供学生实验的教学内容改革教学内容,重新编写《高分子化学实验》教学大纲和实验指导书,删除了部分内容陈旧的验证性和基础性实验,增设综合性、探索性和设计性实验,确保实验教学内容的先进性、新颖性。通过精选实验内容使学生加深对所学理论知识的认识,了解高分子化学领域的飞速发展和高分子材料在人们的日常生活和高科技领域中的应用,为学生将来走向工作岗位奠定基础。在教学内容上,不设置标准答案,挑选应用性和综合性强的实验。将传统的单纯“灌注式”理论教学转变为"教学-文献查找-文献综述-汇报交流-自主实验"的多环节、多方式、互动性、研究性、开放式教学。如实验内容上增选“聚乙烯醇的缩醛化制备胶水”的实验。此实验应用性很强,让学生通过实验亲身感受高分子化学的重要意义和实用价值,增强学生实际动手能力。学生在实验中表现出浓烈的兴趣,相互之间探讨实验的工艺过程和应该注意的事项,对制备的胶水质量互相比较并查找原因,收到了良好的教学效果。在"苯乙烯分散聚合的实验"中,对同一单体选用不同的分散剂,包括有机分散剂、无机分散剂及复合分散剂。通过改变引发剂用量、搅拌速度等,使不同组的学生在不同的聚合条件下进行实验,然后将实验结果进行比较、讨论和总结。对于设计性和研究性实验,教师提前一周告知实验内容,提供部分参考目录,供学生查阅。学生自己设计出可行性的实验方案,经教师批准后进行实验。目前已开设的设计性和研究性实验都是以高分子领域中的近期研究成果并结合本院教师的科研项目与科研经验开设的,如"温度和pH值敏感性水凝胶的制备及对药物的释放性能"、"无皂乳液聚合制备核-壳结构聚合物"等。设计性和研究性实验的开设,能够充分调动学生的学习积极性,发挥学生的主观能动性。使学生把自己所学的理论知识、书面知识和科学研究紧密相结合,提高了学生对于科学研究的认识,同时激发和促进了学生的科研兴趣。

1.4考核方式上,采取组合式考核,提高实验教学效果

实验考核是实验教学的重要环节,是激励学生学习和巩固知识、检查教学效果、改革教学方法的重要手段。多年来,我校沿袭的高分子化学实验考核办法是实验报告和期末理论笔试各占50%。该考核方法导致学生对实验预习、实验操作重视程度不够,考试前死记理论知识,综合实践能力薄弱。在应用型型人才培养的要求下,我们改革了传统的实验考核方法,建立了平时成绩、实验操作考核和笔试相结合的新型考核模式,使实验课的考核和评价能够更加科学化和合理化。在高分子化学实验的考核过程中,采取平时考核和实验考试考核相结合的办法。平时考核侧重于对学生平时学习情况的评价,包括实验预习、实验操作、实验记录、实验报告等内容。实验考试考核既要考查学生的实验基本操作和综合运用能力又要检验学生掌握的理论知识。考试之前教师设定合理的考核内容,包括在规定时间内完成一个完整的实验和理论抽查。实验考试时,将学生每4~5人一组进行分批考试,通过考察学生的基本实验操作,实验方案、仪器安装、结果处理以及产品质量等,考查学生掌握实验技能情况。实验结束后,教师根据实验过程的条理性、实验操作情况以及实验结果对学生实验考试进行评分。操作考试结束后,针对实验过程中的理论知识随机抽查3~5个简答题,考察学生对知识的掌握情况。通过平时考核和实验考试考核相结合的方式,能科学有效地对学生进行学习效果评定,提高学生学习的积极性。

2结语

经过近几年的改革与探索,高分子化学实验教学坚持将知识传授、能力培养、素质提高协调发展的实验教学理念,对实验课程进行了改革和探索,较好的形成了有利于培养学生综合实践能力和研究创新思维的实验教学体系。

作者:李桂英 郭磊 蒙延峰 陈厚 单位:鲁东大学

化学高分子论文:高分子化学实验教学方法论文

1结合当代大学生成长特点,改进教学方法

1.1网络书本相结合,充分做好实验预习工作

随着网络技术的发展,学生在网络上获取信息的兴趣与能力都不断增强。因此我们将传统的预习报告与网络学习相结合,充分帮助学生详细了解实验原理和意义,熟悉实验操作,增强实验意识。如在每次实验前,都要求学生利用网络自主探索该实验与实际生活的联系,比如有机玻璃的制备,学生可以了解到有机玻璃目前被广泛应用于广告装潢、铭牌制作上等等,在课堂上与其他同学就相关应用前景进行讨论,并将自己的想法融入实验过程,这增强了学生的主人翁和创新意识。同时,我们在实验中心网站上制作实验动画,展示实验仪器的使用,实验装置的装搭,帮助学生更直观的了解实验过程。并明示一些突发情况的处理方法,做到有备无患,例如在制备尼龙66的实验中,原料己二胺是强有机碱,强腐蚀性,我们通过动画的形式告知学生在称取过程中一定要小心,一旦沾到皮肤,应立即用大量清水冲洗,并用3%的冰醋酸或1%硼酸冷敷伤口。

1.2情景带入,边讲边做,让学生成为实验主导

实验课是将理论转化为实践,学生应该成为实验的主导。我们每次实验开始前都会先创设情境,将现实问题的解决与实验紧密联系起来,把照方抓药的实验课转变为学生发现问题、解决问题的实践课。基于充分的课前预习工作,课程中教师重点强调实验的重要环节和容易出现的意外事件。学生以小组为单位,每个小组都会接到一个实验相关的问题,如在苯乙烯的乳液聚合实验中,向学生提问乳化剂在乳液聚合中的作用等,实验结束后进行小组讨论,分析实验结果,得出问题答案。实验过程中有任何问题都可以随时跟老师交流,学生带着问题做实验,在实验中探寻答案,成为主导,教师从知识“传教者”变成“军师”,这样激发了学生的学习意愿,提高了实验课的质量。

1.3认真总结实验报告,强化实验结果与理论的联系

在传统的教学模式中,实验报告往往流于形式,学生只是简单记录实验过程。我们则要求学生对实验中遇到的问题进行记录并查阅资料予以解答,反思实验课与理论课的联系,并尽量多的列举出其他相似的应用,以此巩固学生的理论知识。

2量化考核标准,激励学生认真完成实验的各个环节

实验期末考核并不能真正说明学生的实验情况,出勤率、预习报告、实验操作、实验报告结果和卫生,也是反映学生学习态度、学习情况的重要指标。因此在实验考核中综合了平时成绩和考核成绩两部分。出勤率要求学生做到全勤,不迟到、不早退;预习报告要求书写规范,步骤详尽;实验操作要求学生在整个实验过程中操作规范,认真观察实验现象并记录;实验报告中实验现象分析是否客观,实验结果是否符合预期,课堂上的思考题是否总结到位等;实验结束后的值日工作,要求学生检查关闭仪器,整理教室卫生。期末综合考核以设计性实验为主,教师给出一个实验题目,要求学生提前搜集资料,结合本学期其他实验的操作方法,在考试现场自行选择仪器,装搭实验装置,处理实验结果,教师根据现场操作技能和解决问题的能力等进行评判。

3结语

我们认为高分子化学实验教学应体现出该学科的应用特点,向学生展示高分子化学与实际生活的紧密联系,让他们将理论与实践结合起来,学以致用。在教学方法上,也应确立学生的主导位置,通过交互式沟通培养学生的主动性。在我们的实践中,不少学生反映他们对高分子化学有了全新的认识,学习化学知识的兴趣也大大提高,实验技能得到了进一步增强。相较于四大化学,高分子化学实验仍是一门比较年轻的课程,我们将与时俱进,为更好的开展教学工作努力探索。

作者:张艳 董文佩 张洁 单位:河南师范大学化学化工学院化学实验教学中心

化学高分子论文:浅谈高分子化学的协同创新方案

1基于协同创新的实验项目建设

通过学科间的有效协同,可建设一系列综合性、创新性实验项目。综合性实验项目的开设,经常出现学时不够用的问题。为此,有的老师将综合性实验拆成多个单元进行,如合成单元、结构测定单元、性能测定单元和应用单元,这是可以的。如果能在有限的学时内,完成包括合成单元在内的两个以上的单元,那么也可以成功开设综合性实验。所以,将综合性实验项目控制在有限的学时内,也是开设综合实验时应该注意的问题。有机结合如何做好高分子材料的回收工作,也成为了高分子化学工作者要解决的问题。夏季里,学生们废弃矿泉水瓶大都是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的,如何做好“PET矿泉水瓶的回收利用呢?”带着这个问题,学生们查阅资料提出不同的解决方案。要从高分子化学的角度解决这一问题的话,最终确定了乙二醇降解法进行PET的回收。高分子化学实验与水处理技术协同创新环境工程专业自2004年起进行招生,水处理实验室运行已有7年,将合成的高分子材料用于水质处理。

2高分子材料合成

高分子材料合成时间较长,选择水处理实验时间相对较短的比较合适。开设了“聚苯胺的制备及其对Cr(Ⅵ)离子吸附性研究”,先是采用溶液法制备聚苯胺,再将其应用于含有Cr(Ⅵ)离子的水质处理中,通过单因素分析实验发现,pH值对Cr(Ⅵ)离子的吸附影响较大,在pH值为3时,聚苯胺对Cr(Ⅵ)离子的去除率较大。学生在成功合成高分子材料后,可以及时观察或检测到水处理后的效果,打破了学生原有的高分子材料只会造成环境污染的浅显认识,使学生正确地认识到高分子材料在环境保护、尤其在水处理方面的贡献。有机结合仅以材料化学专业为例,就先后建设了德州鸿雁塑胶有限公司等12个校内外实习基地。学生在实习过程中,接触到塑料挤出成型工艺和塑料注塑成型工艺,将其与有机玻璃的浇铸成型技术,放在一起讲解,将课堂内容延伸至课堂外。尤其是受实习内容的影响,增强学生自主学习的意识,提高了学生的学习兴趣。

3基于校企合作的教材建设

不断更新网站内容,尤其是增加拓展训练、材料性能与测试、可替换实验和研究性实验,建成了《高分子化学实验》省级精品课程网站。建成了《高分子化学实验》省级精品课程并不是最终目的,不能停滞不前。为此,不断更新教育理念,改进教学内容和教学方法,增加课程教学特色。目前,网站共引入实验项目46项,且所有实验项目均经过试做,可行。为学生的自主性学习提供了便利,也为设计性实验、综合性实验、研究性实验的开设提供了依据。

4结论与展望

在协同创新思想的指导下,增进高分子化学实验与食品、药学、环境科学的有效协同,多学科融合,开设新的实验项目。保持教材建设和精品课程建设的可持续性发展,及时将新增实验上传至精品课程网站,增加知识的先进性、性、导向性。秉承学校“崇德,启志,励志,博学”的校训,以培养“厚基础、强实践、求创新、高素质、重责任”的创新性应用型人才为目标,坚持以学生为本,促进学生知识、能力、素质协调发展,进一步加强实验教学的研究与探索。拟从以下几点继续努力:深化教学改革,加强实验教学方法与教学手段的研究;加强“校企、校所联合,多学科融合”协同创新育人方法的研究;提升教学理念,将高分子化学实验教学内容建设、教学体系建设的指导思想,应用到其它化学类、材料类实验课程教学中。

作者:王丽梅 单位:德州学院

化学高分子论文:高分子材料与有机化学教学现状分析

摘要:有机化学是高分子材料与工程专业一门重要的专业基础课,本文针对高分子材料与工程专业的专业特点及学生情况,分析了有机化学教学中存在的问题,从教学内容、教学手段和考核方式等方面提出了课程的改革措施。

关键词:高分子材料与工程专业;有机化学;教学现状;教学改革

有机化学是化学学科中的一个十分重要的组成部分,它的主要研究对象是有机分子,从有机物结构入手,研究有机化合物的化学性质,在分子水平上探知未知世界的基础学科。在我校,有机化学是面向化工学院、药学院二年级,以及海洋学院一年级学生开设的专业基础课程,是“大类培养”的主干课程。通过有机化学课程的学习,可使化学类学生掌握有机化学领域的基本理论、基本知识和实验操作技能,把握有机化学发展领域的新概念、新动向和新技术,同时为后续专业课的学习打下坚实的基础。

1.教学现状

在工科院校,有机化学的教学课时“缩水”,如我校有机化学虽然是“大类培养”的重要专业基础课,但是其课时数被压缩到64个学时,教师必须在一个学期之内完成教学。而有机化学作为高分子材料与工程专业的基础课,是高分子化学、高聚物合成工艺学、高分子材料学等后续专业课的基础,学生必须在有限的课时数里掌握《有机化学》这门课程,难度大,任务重。另外,由于江苏省高考制度,较大部分的学生高中阶段选修的“物生”,进入大学后化学知识特别是有机化学基础知识非常薄弱,一个教学班级里,学生的化学知识水平参差不齐。通常是刚进入大学的及时学期学习无机化学,对于选“物生”的学生来说,没有化学基础,一开始就挫伤他们学习化学的自信心。学习有机化学时,多数学生对有机化学的学习有畏惧感。如果入校时对专业认知不够,不能看到有机化学学习对高分子材料与工程专业学习的重要性,更是对有机化学失去兴趣。再者,有机化学课程自身的特点,由于有机物数量多,结构多变,机理难掌握。而工科院校的有机化学课时数又被压缩,教师为了教授完大纲的教学内容,不得不采取“满堂灌”教学方法,使得学生缺乏主动获得知识的能力,被动“填鸭式”教学必然导致教学效果不理想。一学期教学结束,发现学生知识掌握不好,除了少部分拔尖的学生,大部分学生对这门重要的专业基础课一知半解,学到的有机知识很少。

2.教学改革

结合有机化学学科规律,针对高分子材料与工程专业特点,对教学内容进行优化、取舍;改进教学手段,选聘高年级本科生、研究生做助理班主任,让他们参与本科生教学,形成多元化的本科生教学队伍;改革考核方式,实现高分子材料与工程专业有针对性的考核方式,教考分离。(1)改革教学内容有机化学的教学关键是引导学生“有机”这一学科,不同于其他几门基础化学课,有机化学基本不涉及计算,不涉及公式,说的是图片的拼接,化学键的断裂与重组,以构建新的有机分子。那么,在教学过程中如何引导学生使用“有机思维”思考问题才是关键。当我们谈到如何面对课时数被压缩这个问题,如果抓住“引导学生进入有机化学这个学科”这个关键问题,就能依据高分子材料与工程专业的培养方案,深入分析研究教学大纲和教学目标,对教学内容进行取舍。在改革教学内容时,还要考虑以下两个方面问题:一是研读多种版本的教材,近期版本的中、英文有机化学教材和专著等,从不同研读、分析深度的教材方面,把握“基础有机化学”教学重点、难点,结合高分子材料与工程专业的特点来取舍教学内容。二是关注高分子领域的研究前沿,发展动态,结合传统的知识,推陈出新,把近期的知识信息教授于学生,引导学生了解近期的前沿,激发他们的兴趣,使之感觉到目前所学知识的有用性。(2)改革教学手段我校近年实施了一项“班主任助理”制度,选派高年级本科生、研究生担任本科生班级班主任助理,取得了很好的教学效果。高年级本科生、研究生参与本科生教学,形成多层次、多元化的本科生教学队伍。高年级本科生已经学习了有机化学专业基础课,经历过有机化学的学习和考核,有自己的学习方法和技巧;他们已经进入高分子材料与工程专业课程学习,对哪些知识对专业课学习重要有切身体会;他们与低年级学生同属于一个年龄阶段,有更多的共同话题,沟通交流更容易,帮助学生及早发现自己的优缺点,扬长避短。高分子材料与工程研究方向的研究生,通常具有扎实的专业基础知识,已经接触了专业的前沿研究方向,可以对高分子材料与工程专业低年级学生的学业、思想及心理等方面给予关心和指导。而且本科生可以在研究生的带领下主动做一些创新创业项目,这使得本科生更清楚自己在课堂学习中哪方面有不足,增强本科生对基础知识学习的热情,使他们在有机化学课堂学习中更积极、努力。(3)改革考核方式良好考核方式可以极大地促进学生的学习热情,提高他们学习的积极性。目前,我院不同专业实行统一考试,如环境工程、化学工程、安全工程和高分子材料与工程等专业统一出卷,流水阅卷、统一登分,做到公正、。但是,这种“统一”的方法抹杀不同专业对有机化学需求的不同,使得教师和学生忽视基础课对后续专业课的影响,结果是为了考试而学习,不能真正掌握自己专业需求的有机化学知识。为了提高学生的整体素质和学习积极性,我们应实现不同专业单独出卷、单独考核的方式。卷面上可以体现出适合高分子材料与工程专业的题目,结合他们的后续专业课程。哪些知识是有机化学这门课程必须掌握的基础知识,哪些知识是关联高分子材料与工程的专业知识。同时,建立针对性的有机化学试题库,使学生接触更多不同的题型,拓宽知识面。建立适合高分子材料与工程专业的有机化学试题库,有机化学课程理论考试按照一定的难度系数、教学要求、考试范围等,统一从试题库里抽调,实现教考分离。

3.结语

为提升高分子材料与工程专业的有机化学教学质量,我们要结合有机化学学科规律,针对高分子材料与工程专业的专业特点,从学生的实际出发,认真分析总结,精选教学内容,创新教学手段,改革考核方式,不断激发学生的学习兴趣,以提高高分子材料与工程专业的人才培养质量。

化学高分子论文:高分子化学教学改革对策

【摘要】该文针对高分子化学课程的教学现状,提出了通过让本科生和任课教师在思想和行动上重视高分子化学课程的重要性,在教学内容上增加高分子化学领域的近期研究进展,做到重视高分子化学的基本理论与近期发展,提高高分子化学的教学效果。

【关键词】高分子化学;教学改革;思考与对策

《高分子化学》是一门化学类重要专业基础课,是高分子学科的入门课程,它以无机化学、有机化学、物理化学和分析化学四大化学为基础,同时也为后继的专业课程打下必要的理论基础。它不同于其它化学类专业课程偏重于理论本身,该课程理论与实践并重。该课程主要解决的是聚合物的结构、合成原理及其化学反应等问题.并且高分子化学研究过程中,不仅涉及到化学问题,很多理论都与物理有关,因此又是一门综合性的课程。本课程学习的主要目的是,打好学生“高分子大厦”的基座,使学生在从事高分子相关领域的科学研究、教学和其他技术工作中能够运用高分子的基础知识,进一步提高分析问题和解决问题的能力。针对《高分子化学》课程教学中存在的相关问题,笔者认为应该在以下五个方面进行改革,以提高教学的效果。

1重视课程内容发展

目前高分子化学课程多采用浙江大学潘祖仁教授编写的《高分子化学》(第五版)。该教材荣获部级教材,部级精品课程建设教材和“十二五”普通高等教育本科国家规划教材等多项荣誉称号,因此被许多学校理工科相关专业广泛使用。但是随着近80年来高分子化学研究内容和合成技术的飞速发展,尤其是新的聚合反应及聚合方法不断涌现。这需要任课教师在讲解高分子化学课程中,要能与时俱进,以有所为和有所不为的原则,认真研究教材,依据教学大纲,不断充实和调整教学内容,即要注重对高分子基本理论知识的重组和精炼,又要重视高分子化学近期研究进展,从而做到重点突出,主次分明,以达到有针对性和侧重点的讲解的目的。在教学中要对研究得比较成熟的内容进行着重讲授,如高分子的基本概念、逐步聚合反应、自由基聚合、自由基共聚合以及聚合方法,而对于离子聚合、配位聚合和开环聚合。同时,在教学内容中适当的补充介绍一些高分子领域前沿科学技术以及重要发展方向,如非线性聚合物、高分子自组装、聚合物基纳米复合材料、活性聚合方法(如ATRP和RAFT)等,开阔学生的视野,培养学生对高分子化学学习的热情。

2多媒体教学和板书相结合

新的教学手段的引入和实施不仅大大提高了课堂信息,而且提高了学生对高分子化学的感性认识。在应用多媒体的过程中,我们需要特别注重多媒体使用的教学效果,因此在课件的设计、质量和教学方式上进行改革。在课件的制作上,主要以启发学生思考、激发学生的探索学习兴趣并形成课堂共鸣。此外,也要注重促使学生发挥思维想象能力。考虑到这些方面,就可以实现对高分子化学的教学重点和教学难点的突破,让学生通过多媒体这个手段实现从感性认识到理性感悟的认知飞跃,并大大提高课堂教学的教学效果。因此在多媒体教学过程中,我们要有针对性地选择多媒体的教学内容。如一些与高分子化学相关的典型事件、重要的科学发现以及科学家为这些发明创造付出的艰辛劳动等背景资料。采用多媒体的教学形式,不仅可以增加信息量,节省授课时间,提高教学效率,而且可以激发学生的学习兴趣,丰富讲课内容。但是对一些重要的概念和机理的内容,如重要的定义和反应方程式,就需要结合传统的板书教学形式进行书写推导。通过讲解与板书推导,使学生能够清晰地了解一些难以理解的难点和重点。采用传统的板书教学形式进行讲解,可以根据学生的反映及时调整讲课的节奏,推导过程可以更好的引导学生跟随教师思考,从而更有效的激发学生对知识追求和探索的兴趣。

3加强师生互动教学

课堂教学是教学的关键性环节,如何启发学生积极思考,调动其学习积极性一直是提高教学效果的重要问题。要将课堂教学搞活,首先要求教师的思想要活,在处理及讲授教学内容时要有辨证的思想,力戒片面与性。高分子聚合反应一般都比较复杂,要受许多条件制约。教材主要讲的都是高分子发展史上典型的、代表性的产品,但是这不足以加深学生印象。因此,就需要在教学中经常结合日常生活中用到的高分子材料加以讲解,以开拓学生的思路。教学是教师和学生的双边共同活动,如果课堂上只是一个单向阀,缺少师生的交流,一般是收获不到好效果的。总的说来,教师是课堂教学的导演,也是演员之一。在教学中,采用讲授、提问、讨论相结合的互动式教学方法效果会较好。通过这些方法,既可以加深学生对课程的理解,又培养了他们的观察力、注意力、记忆力和解决问题的能力等。

4拓展实践教学和创新

高分子化学是一门实践性很强的课程,加强生产现场实验环节等补充教学环节,对学生的培养至关重要。在教学中注重理论与实践相结合,使学生能够加深对所学知识的认识,了解高分子化学领域的飞速发展和高分子材料在汽车、电子电器、航空航天等领域中的应用及高分子材料的制备原理、制备方法等。通过演示和创新实验,使学生在进一步加深对理论知识理解的基础上,培养其动手能力、观察能力、分析问题和解决问题能力、求异意识和创新能力等方面得到锻炼,综合素质得以提高。通过在企业实践中了解到高抗冲聚苯乙烯的制备、应用等,可以加深学生对高分子化学相关知识点的理解。

5引入双语教学与精品课程的建设计划

本科生教育国际化是我们同济大学重点建设的工程之一,而双语教学是目前本科生直接接触国际先进科学技术和教育思想所采取的一项重要举措。目前,我们高分子方向的同学经常有机会聆听国外著名高分子科学家来校所讲的课程和做的学术报告,在高分子化学课程教学中引入双语教学,显然是非常有利于学生水平的提升的。此外,高分子化学作为重要的基础课程、平台课程,有必要作为精品课程来进行建设。引入双语教学,尽量采用国外原版教材,或对原版教材进行编著,制作英文教案、建设高分子化学网站,这些都是高分子化学课程进行深入的教学改革,力图提升课程教学质量和效果的重要举措。总之,高分子化学课程的教学质量与效果的提升,是对高分子方向本科生培养水平提高的重要要求。在高分子化学课程教学上,任课老师自身要重视起来,同时要激发本科生对高分子化学课程的学习积极性。在教学内容拓展、教学手段丰富化、教学方法等方面不断探索与研究,努力将高分子化学课程的教学工作做得更加扎实高效。

作者:袁伟忠 单位:同济大学材料科学与工程学院

化学高分子论文:高分子化学双语教学方法探索

【摘要】高分子科学已与化学、材料、生命科学、医学等多个学科领域有广泛地交叉、融合并对人们社会生活产生越来越重要的影响。高分子化学作为高分子科学重要组成部分,是化学、材料等多学科的重要基础课之一。本文从科学研究和研究生培养的角度对《高分子化学》双语教学之必要性与重要性进行分析和探讨。对教学内容、教学方法、教学预期与效果评价等方面的实践提出见解。希望能为提高《高分子化学》双语教学效果,促进相关学科双语教学协调发展、共同进步,为建立和完善培养高分子国际性专业人才的教育体系提供依据。

【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近期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,高等学校为主导的部级或省级“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。在高等学校开展高分子化学双语教学存在诸多问题亟待解决。现有的双语教学限于学生专业英语基础薄弱、高分子化学本身内容庞杂、学生在以往几乎没有任何高分子化学学习经历和基础等多方面、多层次原因导致高分子化学双语教学过程中面临如下问题:1)学生的基础参差不齐,授课对象中有部分学生在高中阶段甚至从未学过化学;2)课程的知识体系中涉及较多的有机化学、物理化学理论;3)我们选用的教材是理工兼用、教材但缺乏系统和针对性,而英文教材价格昂贵、内容更是纷繁复杂;4)高分子化学双语课程的目标除了教给学生基本的高分子合成化学的基本原理和方法外,还需要使学生建立起英文思维的习惯和基础概念,如何实现这个目标,也是需要我们进行探索和研究的;5)高分子化学这门课程相关无论中英文教材均在理论综合性,如何将这些貌似无用的枯燥理论加以应用,同时,在教学中从工程的角度予以描述,以彰显其重要实用性作用,需要我们加以思考;6)某些高校尚不具备同时兼顾专业知识和相应英语水平的教师,学生极少有机会接触国际交流的学术活动,缺乏感性认识,无法调动学习积极性。更多情况则是双语教学流于形式,课上、课下全汉语,单纯的授课课件是英语;或者脱离了知识传递的根本目标,语言障碍导致学生不能有效的掌握高分子化学的知识。这样,双语教学的“形”与“体”脱节,成为“两张皮”。无论哪种情况的出现,对高分子化学双语教学都会产生严重影响。另外,高分子化学双语教学的执行情况的另一重要考量指标是教学质量。特别是以科学研究和国际交流为导向时,考察双语教学的教学质量和教学效果的指标也需慎重考虑,并加以确认。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。

1)高分子化学双语教学的核心是知识而非形式。对于知识性的内容编排,我们的做法是做了三份相互关联的辅助教材:a)专业术语的定义和解释,并针对性的配插图,方便学生理解和记忆;b)对于课程内容去芜存菁,制作一份大约5万字的全英文简明读本,内容从高分子化学历史、命名法、聚合方法、原理、典型计算、逐步聚合和链式聚合、聚烯烃、活性聚合等内容进行覆盖,完善高分子化学知识体系,使学生从整体上把握教材的主线,掌握高分子化学概念、分子量概念、各种聚合方法、聚合反应原理、高分子材料分类与理化特性等;c)收集经典英文文献14篇。此外,对于上述内容另配置各一份讲义,辅助阅读。这样做的目的包括:简明读本覆盖了经典教材核心内容并包含教材内容总体的80%,重复利用教学和课余时间,让全部学生尽可能的掌握这部分分内容而不是试图让学生学的内容,但只是掌握更低比例———当然,对于学有余力的同学,鼓励其在教师辅助下,完成全部教学内容的掌握。

2)在教学方法上做出努力,采用高分子理论框架、线索教学法;讲薄到讲厚教学法;关键词教学法;避免按章节步步为营的方法等。例如,理论框架、线索教学法的执行发方法是,每次课都用5分钟左右,把课程内容以简短的内容说明,并指出其与其他章节内容之间的关联性,让学生能更好的把握课程脉络。“讲薄到讲厚”是指,每学期开学以两次课分别用中文和英文分别解释全部简明教程相关讲义,让学生一开始就熟悉全部内容的关键处,这样,其阅读辅助材料和课堂学习思路更明确清晰,真正能明白课程“精要80%”的含义。“关键词教学法”是指在厘清脉络框架的基础上,对辅助教材中文献部分涉及的理论相关关键词,集中突破,让学生能理论和实践两方面都获得提高。

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。上述的教学思想和教学新方法的采用虽然在一定程度上大幅度增加了教师备课、授课工作量,但是从全局的角度看,能通过高分子化学单独一门功课的教授,培养学生对专业英语的掌握,甚至到一定时间,可以接受全英文教学。在实施两年后,我们大体有以下一些感受。1)教与学双方的主动性都被调动起来,让教学过程变得更丰富;教师自编教学讲义,必然会更加熟悉,更加明白其意义,在讲授过程中,看到自己的成果被学生接受,会更加有热情。2)国际会议现场交流,前言文献和研究内容引入课堂等显著增加了学生对英文感性认识,增加其学习热情,更有利于双语教学的实施。3)全局教学、富有线索和逻辑的分段教学、合理的考核内容安排让学生能更好的认识到自己学习的不足,避免学生到了期末才开始突击学习的压力和无奈,把问题发现在平时。通过阶段考核,让教师能合理的调节讲授的节奏。4)课外文献调研和互评报告能提供学生自主学习的灵活空间,让学生能主动的进行自我培养,有利于独立学习能力的提高。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。

作者:赵保敏 刘欣茹 傅妮娜 单位:南京邮电大学信息材料与纳米技术研究院

化学高分子论文:工科院校高分子化学教学改革的探索与创新

摘 要: 高分子化学是高分子材料专业重要的专业基础课。本文针对高分子化学课程的特点,从五个方面对高分子课程教学进行初步探索,包括教学结合科研,合理有效利用多媒体,开展师生互动教学,联系实验与生产实践等方面进行探讨。

关键词: 高分子化学 教学改革 教学创新

高分子化学是高分子专业理工科学生的必修课,也是高分子科学及材料科学的理论基础,在高等学校化学相关专业占有较大比重,与无机化学、有机化学、物理化学和分析化学并列成为第五大化学。因此,如何利用有限的教学时间和教学资源有效地将高分子化学专业知识传授给学生,并能够指导实践应用,已成为众多教学工作者的共同目标。作为一名高分子化学的教师,笔者在讲授高分子化学课程中,对课堂教学方式与方法,多媒体教学手段,实验教学,以及与生产生活的结合等方面进行了探讨和思考。

1.教学与科研讲解相结合

高分子化学是一门年轻的学科,发展历史较短,许多理论尚不成熟。随着时代的不断进步,新的聚合方法和新的合成技术不断涌现,对传统的高分子化学概念提出了挑战,同时也导致高分子化学教材的更新不能与科技同步。因此,在教学中,教师可以及时在传统教材内容的基础上补充近年发展的关于高分子化学的前沿科学技术和研究方法,结合国内外科研的近期研究成果和动向进行介绍与讲解,使教学内容始终跟上时代的步伐,开阔学生的视野,激发他们对高分子化学课程学习的热情。教师还可以推荐一些期刊、数据库和书籍,引导学生根据自己的兴趣自主学习,扩大学生的知识面,积极探索高分子化学的新领域。此外,在课堂上,对本专业老师的研究项目及近期研究成果进行介绍,如在配位聚合的讲解中,笔者就结合自己的研究方向,讲解通过开环易位聚合及非环二烯烃易位聚合方法合成不同拓扑结构的可降解聚合物用于纳米材料和生物医药。同学们对高分子化学的某些知识有了更深的了解,从而调动了学习和科研的积极性、主动性[1]。

2.多媒体和板书授课相结合

高分子化学中聚合反应机理与动力学理论比较抽象,难以理解[2]。多媒体教学作为一种当前基本普及的教学手段,可以实现传统教学无法实现的动态与三维效果,将高分子化学中微观反应历程形象逼真地显示在屏幕上,大大增加单位时间内学生掌握知识的数量。此外,对于工科院校高分子材料专业的学生,毕业以后多数去工业研究部门或工厂工作,除了要掌握理论知识外,还要将理论与实际相结合。因此,在高分子化学的讲授中应加入一些聚合物生产工艺部分的内容,对于这些内容的讲解,都涉及生产流程,应用Flash作出动态的流程图,帮助学生了解实际的生产过程,为以后的工作打下基础。然而,先进的教学手段不等于能达到良好的教学效果,关键在于多媒体技术如何与传统的教学手段相结合,从而实现它应有的价值。讲授中发现,有很多需要理论推导的公式,例如自由基聚合中关于聚合动力学公式的推导,通过多媒体与板书相结合进行讲解,学生能够更容易理解和掌握。首先利用板书对相关公式进行详细推导,一步一步地传授给学生,然后与多媒体结合讲解,并进行归纳和总结,这样可以将结果表示得更清晰明确,更有助于加深学生对公式的记忆。

3.探究式与启发式教学相结合

高等教育的任务不仅是传授知识,而且要教给学生学习知识的方法,让学生积极思考,充分发挥想象,勇于探索和创新,培养自学能力。教学是教师和学生的双边共同活动,在教学时,教师应经常向学生阐明“弟子不必不如师,师不必贤于弟子”的道理,引导学生自由发表观点,从而拓宽学生思路,变被动学习为主动学习,培养他们的语言表达能力和归纳总结能力。在课堂上,教师采用讲授、提问、练习、讨论相结合的互动式教学启发学生,学生积极参与。这样不仅活跃了课堂气氛,而且学生感到上课很轻松,渐渐对该课程感兴趣,从而促进对知识的理解和探索。如教师可以在课堂上就某一主题或知识点专门进行讨论,大家畅所欲言、各抒己见,培养发散思维能力。此外,还可以让学生走上讲台,参与到教学工作中。例如在讲到连锁聚合反应时,科研将学生分成小组,各自选择一种聚合反应,学生通过查阅文献,制作多媒体在课堂进行讲解,其他同学向其小组成员提问。通过文献调研、讲解、回答问题,锻炼学生学习的主观能动性与综合能力,对学生基本的科研能力进行培养,老师也能从学生图文并茂、生动形象地演讲中获得很多新的知识[3]。

4.理论知识与实验教学相结合

化学是一门以实验为基础的科学,在化学教学中,实验占有十分重要的地位。高分子化学实验是高分子化学理论教学课程的重要组成部分,也是工科学生理论联系实际的纽带。实验教学不仅能使学生更好地理解课程中的理论知识,而且对提高学生学习本课程的积极性,培养学生的思维能力,操作能力,观察和解决实际问题的能力也有着极其重要的作用。高分子化学重点讲述聚合反应的机理和实施方法,其实验结果往往得到的是一些聚合物产品。我们可以选择一些和学生平时生活、学习关系紧密的实验内容来做。比如,以前我们开设了“聚甲基丙烯酸甲酯的制备”实验,目的是让学生了解和掌握自由基聚合反应的原理及反应条件对产物性能的影响,在实验中发现,学生的积极性并不高。学生反映不了解聚甲基丙烯酸甲酯是什么东西。为此,我们将这个实验换成“聚乙醇缩甲醛的制备”这个实验,同学们的兴趣一下子提高了许多。因为他们了解到这就是平时用的胶水,在实验过程中尤其积极认真。很多同学还带着空瓶子,做完实验将自己制得的样品带回去。这虽然是一个实验的调整和改变,但是通过这些,不仅使学生进一步学习和掌握了高分子化学的相关理论知识和高分子化学实验的基本操作,提高了学生做实验的积极性和主动性,而且使学生深刻认识到了高分子化学是一个和人们的日常生产生活息息相关的学科,激发了他们对该专业的热爱[4]。

5.高分子化学与社会生活相结合

以塑料、橡胶、纤维、涂料等为代表的高分子材料与人类社会的生产实践密切相关,且已经深入到日常生活的各个方面。然而,目前许多高校在讲授时,对基础理论方面的介绍非常系统、深入,但在高分子的应用和日常生活的联系方面相对弱一些。因此,教师在进行理论教学的同时,应结合高分子的特点,注重积极联系实际的生活和应用,在传授学生理论知识的同时,还要培养其对身边各种聚合物的认知能力。例如,在及时次上课时,可以介绍身边的高分子材料,看到保鲜膜就知道是聚乙烯,看到一次性饭盒知道是发泡聚苯乙烯,看到塑料杯子、盆子就知道是聚丙烯等,掌握一些基本的生活技能。此外,有些高分子材料还能很好地引出课程内容。比如女生都非常熟悉的尼龙袜就是缩聚反应的典型代表――尼龙。此外,还可以提示学生在买鞋的时候,如果售货员告诉是聚氨酯材料的,你就可以知道并不是天然的“皮”,而是人工通过缩聚反应合成的高分子材料。在教学过程中,还应当密切结合社会热点与时事。如当前我们国家面临大量废弃塑料难以降解造成严重的白色污染问题、2010年上海市静安区“11.15”重大火灾等,培养学生社会的责任心、思考能力和研究能力[5]。

教学方法的改革是高校教育改革的重要组成部分。创新精神与实践能力的培养是一个长期的过程,需要对教学过程中的各个环节认真研究,层层贯彻。随着教学改革的不断深入,我们将继续探索,总结经验教训,为培养的应用型创新人才作出不懈努力。

化学高分子论文:绿色化学理念在高分子化学教学中的渗透

摘 要:随着人类社会日益发展,环境污染日趋严重,这给人类造成的压力迫使人们开始寻找解决这一环境问题的办法。绿色化学则是涉及有机合成、催化、生物化学等多学科交叉的以解决环境与发展问题的新兴学科。本文主要探讨的是将绿色化学运用到高分子化学教学中的问题。

关键词:绿色化学;高分子化学;教学

绿色化学不仅仅是一门学科,在学习它的过程中应当从一种更高的角度去思考绿色化学背后为我们带来的社会效益。的了解绿色化学背后的可持续发展观念和人本思想的深层次内涵。

一、绿色化学的内涵

化学以及化学实际应用在人类社会发展进程中具有不可替代性的作用。由于实用化学的不断发展,越来越多的化工科技运用到人类生产生活当中以及国民经济的方方面面。化学化工在给人们带来便利的同时也带来了环境方面的问题以及资源的极度消耗。随着我国推行可持续发展战略以来,在针对化工化学方面,也要用新的思维方式和创新技术来改善和解决由于化工化学的污染带来的环境问题。

这种通过研究设计没有环境负作用,以现今经济技术实力水平下可行的化学品和化学过程就是绿色化学。其又被称为环境无害化学、环境友好化学、清洁化学。绿色化学是一门多学科交叉综合的创新学科,它具有所涵盖的内容广,学科分类多,以及在化学过程的最开始就采用预防手段,控制环境污染,而形成的最终零排放或者零污染等特点。许多国家目前已经将“绿色化学”作为本国化学发展的新方向和新目标。在化学界的卓有成就的科学家在他们的研究成果中将绿色化学的关键定位在五个方面:其一,化学过程中的总排放量减少,即“三废”的排放量减少。其二,可重复性利用,化学过程中的一些辅助性原料如催化剂等可以重复利用。这也是减少排放量的有效手段。其三,化工过程中的有效回收。其四,对于化工过程中的可再生资源的利用,也是节能减排的有效手段。其五,化工过程中明显有毒副作用的化工原料应当拒绝使用。

二、学习绿色化学的目的

绿色化学在世界范围内正在日益普及,越来越成为现在和未来化学发展的主流,所以应当更加注重对于绿色化学的教育问题。而绿色化学也成为了化学教育方面的新的方向。在大力发展可持续经济的时候,在化学教育中加入绿色化学的知识体系,通过学生对于深入研究绿色化学解决污染与环境之间的问题。找寻人与自然环境之间的和谐共处关系上都是有帮助的。而化学教育中加入绿色化学也是对化学教育起到普及、教育以及研究的帮助。

三、绿色化学对于高分子化学教育的意义

绿色化学的有关知识在纷繁复杂的化学学科中随处可见,这种“普遍存在”在整个教学过程中对于知识理解的加深,以及在教学中的合理运用使绿色化学的重要性在学生中间得以被认知和理解。将绿色化学与高分子化学结合,不仅需要教师掌握一些绿色化学的基本理论,还需要教师们从整体上对自己的化学知识构架进行更新与结合。寻找绿色化学与高分子化学的契合点。确保能在教学过程中将绿色化学的知识补充进来。形成全新的绿色化学的概念。

1、高分子化学教学过程中强调材料与环境之间的协调关系。应当尽可能的恰当的引入具有绿色化学特点的高分子材料的合成与仿合成,其目的在于让学生在课堂中对于绿色化学材料有更多的认识,以便于在日后的学习研究过程中能够将绿色化学的概念运用在具体的实践生产当中来,使绿色化学高分子材料与环境的协调方面取得长足的发展。

2、社会生活中广泛存在着环境污染严重,难治理的有害物质。这些废弃物的社会使用量大,难于降解,环境污染程度较高。越来越多的生活垃圾在不断的堆积过程中还有可能异变出新的环境疾病来。在高分子材料中应用绿色化学材料,实现高分子材料的循环再生和持续使用正是社会发展的需要。在教学过程中,结合两者才是形成有利于生态环境的和谐发展的关键。

3、实践是检验真理的标准,化学学科的性质决定了它是一门强调实验的基础性科学。增加学生在课程中的化学实验操作能力,是这门课程的重要环节。而化学实验过程中,有力的渗透绿色化学知识体系,树立学生的绿色化学意识是好的契机。在化学实验的过程中,教师可以巧妙的设计与绿色化学相关联的实验方案。让学生在实验过程中亲身体验绿色化学材料的应用。增强学生对于绿色化学材料的认识程度。因为绿色化学具有广泛的应用空间,在实际应用于实验教学中可以通过多种学科来渗透绿色化学的内容,以此达到综合培养学生绿色化学意识的目的。对于形成学生的更为广泛的知识结构,培养学生学习兴趣也有一定的帮助。绿色化学是新兴的学科,也是具有巨大潜能的化学科学分支。理应受到社会、学者和化学科研部门的重视。将高分子化学与绿色化学相结合需要在教育实践中不断完善,还需要教育工作者的共同努力。

化学高分子论文:高分子化学多媒体教学中的问题及对策研究

摘 要:高分子化学是高分子材料专业的基础内容,文章从几个方面对高分子化学教学进行探索,包括教学的重点和兴趣点,合理利用多媒体教学方式,开展师生互动教学,完善教学实验和生产实践,在教学的同时努力提高学生的专业素质。

关键词:多媒体;高分子化学;课堂教学

高分子化学是化学、化工、材料及相关专业的一门重要的基础课,学习效果的好坏直接影响到学生实际能力的培养,随着高分子科学与其他学科的交叉渗透,高分子专业教育体系正朝着培养整体素质高、有较强的创新能力,能适应科学技术发展需要高分子专业人才的方向发展,本文通过对高分子化学课堂教学中使用多媒体的实践体会,探讨多媒体在高分子化学的课堂有效的使用方法。

一、多媒体在教学中的优势

1、信息量大,可以有效的提高教学质量

教学的任务是给学生传授丰富的知识,但传统的教学方法教学的速度慢,范围比较狭窄,课堂的信息量较少,然而使用多媒体教学可以有效的增加课堂的信息量,通过使用多媒体来充实课堂的内容,强化教学效果,丰富感知材料,使学生感受到传统教育无法实现的东西。大大提高了学生在有限的课堂时间内所接触到的知识的数量。通过多媒体教学制作高质量的课件,可以激发学生的求知欲,提高教学效果。

2、生动性好,有助于学生提高学习兴趣

多媒体技术通过对声音、图像、视频的综合处理,创造了一个图文并茂,生动逼真的教学环境,形成生动活泼的学习氛围,从而能使复杂的问题简单化,静态图像动态化跟踪演示过程,激发学生的学习兴趣,真正的改变传统的教学模式,所以适合复杂、抽象的教学内容,使学生直观的了解教师所传授的知识,激发学生的学习兴趣和求知欲。

3、共享性好,有助于合理利用教学资源

在传统的教学中,好的教学方案,由于传播和表达不变,教师间缺乏交流,在某种程度上造成了知识和经验的浪费。而多媒体教学可以长久的保存课件并通过互联网进行传播,便于老师和学生间的互相交流,实现了多媒体信息的应用和共享,改变了传统教育中资源利用率低的问题。采用多媒体教学可以改变学生的思维受时间和空间的局限,丰富了学生的知识,培养了学生的自学能力,提高教学资源的利用率。

二、多媒体在高分子化学教学中的应用

高分子化学是高分子材料专业必修的基础课,高分子化学的重点是聚合反应。同时涉及聚合物的应用、反应等方面。课堂中理论推理比较严谨,学生要掌握好理论并应用在生产实际中,这要求教师有一个合理有效的教学方法,才能让学生顺利掌握好这门课程。

1、展示实物的图片,让学生认识各种化学聚合物质

对刚接触高分子化学的这门课的学生来说,这些物质的名称对学生来说仅仅是一个符号,应用多媒体教学可以将实物介绍给学生,帮助学生记忆化合物名称和作用,可以达到事半功倍的效果。

2、利用化学软件搭建化学实验

近几年高校不断的扩招使教育经费投入不足,如果在网络中搭建实验平台,建立学生互动平台模拟实验,可以节省教学资源和场地,运用相关的软件可以让学生自己动手参与实验,学生在实际的操作中就可以掌握相关的知识,有效的提高了课堂效率。

3、模拟聚合物生产流程

高分子材料专业毕业的学生,以后多在研究部门工作。教师理论授课中要理论和实际结合,将高分子化学的理论和工业的实际生产联系起来,指导实际生产,为实际生产提供参数,如温度,催化剂用量等。对于一些复杂的生产工艺过程可以利用多媒体制作课件帮助学生理解,为以后的工作打下坚实的基础。

三、多媒体和其他教学手段并用,提高教学质量

1、选择合适的教学内容,制作课件

教学是一个个性化的过程,不同的教师有不同的思路和教学方法。可以借鉴别人的教学资料,却不能依赖于别人,学生的层次不同,对知识的接受能力不同,应该根据学生的不同需求,运用不同的教学方法,研发不同的教学课件。对学生进行因材施教。尤其要注意是要注重理论联系实际,让知识学有所用。

2、用传统的教学方法结合多媒体进行教学

运用多媒体教学是传统教学方法不可比拟的,它不但可以使教学变得生动有趣,而且还可以增加学生的学习热情,但先进的教学手段不一定产生良好的教学效果,如果能将传统的教学方法和多媒体教学联合在一起,才能让学生学得更快记得更牢。

四、合理有效利用多媒体

近几年来多媒体已经在教学中得到了广泛的应用,高分子化学理论性强,学生理解起来比较困难,教师在课堂中运用多媒体可以使抽象的问题具体化,有效的增加学生学习的兴趣和感性认识。但是在多媒体的教学中也存在一些问题。

1、讲课的节奏快,教师忙于讲解缺少和学生的沟通少,在学生没有充分预习的情况下很难跟上老师的教学思维,教学的效果比较差。

2、幻灯片内容设计不当,文字过多,重点不突出,学生不知道学习的重点是什么,不便于学生的记忆,因此教师只有合理运用多媒体并辅以传统的教学方法才能使学生对知识的接受变得容易。

五、总结

不断完善教学方法,是高分子化学课堂改革的内容之一,作为专业教师我们将深入研究,总结经验,使高分子化学的教育符合社会发展的需要,培养出高分子材料的专业技术人才。

化学高分子论文:科学发展观与高分子化学教学改革初探

摘 要:高分子化学是综合了物理化学,数学,有机化学等相关课程知识于一体的专业基础性课程,涉及的知识面较广,教学难度与学生的接受难度都比较大。同时高分子化学也是一个较为年轻的学科,有许多东西还在不断的完善当中,并没有彻底定性。如果可以帮助学生更加深入的认识到科学发展观与高分子化学之间的联系,对于提高学生的学习积极性,悟性以及对于深入的学习与探讨都有较高的帮助。本文就意在阐明如何将科学发展观与高分子化学有机的结合在一起,达到更好的教学目的。

关键词:科学发展观;高分子化学;结合创新

在新课改不断深化的大背景下,教育工作者在不断的摸索不断的寻找着更好的教育学生的方式,希望借此来提高学生的成绩。强灌硬输很明显不是好的方法,那么以引导为主,激发学生自主学习,自主探究的教学方式就随之而来,加之以理论与实践的结合。就是我们今天要探究的这种将科学发展观与高分子化学教学结合在一起的化学教育的初步改革。我们要做到将可持续发展观与课堂还有高分子化学有机的拆分再结合在一起,成功完成这一改革初探。

一、何为科学发展观以及如何应用在教学中

由中央在2003年7月28日的讲话中提出‘坚持以人为本,树立协调可持续的发展观,促进社会经济和人的发展’。概括起来就是四点:

1、以人为本的发展观

2、发展观

3、协调发展观

4、可持续发展观

如何将这四点有机的结合在高分子化学的教学中是重中之重。首先坚持以人为本的发展观,做到因材施教,以学生为基础采取多元化,多种样式的教学模式。从不同学生的心理角度出发找到可以激起他们学习兴趣的突破口,以这个突破口为起点做出针对每名学生让他们可以学的懂学的明白的教学方案。

其次坚持发展。在高分子化学这个领域有很多问题其实还没有一个全世界统一的口径,统一的看法。相对应的高分子化学本身也是个涵盖知识面很广的一个学科。每名学生在学科方面都会有自己的长处或者是自己的短板。对于自己喜欢和自己学的会的领域就会越来越喜欢,越来越爱学。而对于自己在高分子化学这一领域的短板的内容就会逐渐的从学不会,到不爱学,再到的放弃。而结合科学发展观我们要做的就是让每个学生对高分子化学这一学科的每一个小知识领域都产生都兴趣,做到不放弃任何一个地方。成为一个高分子化学的高手。再就是协调发展观,劳逸结合,丰富多彩的课堂才会激起学生的学期兴趣,而兴趣反而是好的老师。而的可持续发展观对应了前面三点,在前面三点都做到了以后可以成功的激起学生的学习兴趣,对未知的主动求知的欲望,这些不会随着时间的改变而消散,只会随着时间的推移而因为越学越明白产生对高分子化学的无限热爱,良性循环就此展开。

二、在课堂上的具体应用

1、温故而知新可以为师矣

孔圣人的这句话很好的诠释了复习这一环节在学习生活中的重要性。那么是给学生留任务在课后复习呢还是课堂上给出一部分时间复习呢?前者对于当代的学生来说显得略微的有些不现实,至少在一部分学生的身上这是根本不可能出现的事情。那么就要着重是后者身上下功夫。可以在刚上课的时候抽出几分钟的时间,把上一节课的知识点与本节课要讲的知识点结合在一起向学生提问。这样有了新知识的加入既不会让学过的知识点略显枯燥同时也在无意识中将要学习的新东西在学生的心里打下了问号。对于未知的东西谁都是有一颗好奇心的,学生带着这一份好奇心去参加这一节课,必然就不会放过任何的一个讲课细节,因为他们要‘解密’!这样就可以使课堂变得生动而又有效率。

2、针对每名学生做出一份教学的计划

每个学生都会有自己擅长的在高分子化学中的领域,而作为教育工作者要做的就是将整个高分子化学划分为几个领域,找出每名学生所最擅长的领域,在每节课给他的任务中略微的掺杂一些别的领域的知识点。以此逐步渗透,将学生在以前并不擅长的知识领域渗透到他擅长的领域中,逐渐的就可以做到掌握高分子化学的全部领域。

3、授之以鱼不如授之以渔

要激起学生的学习激情与探知兴趣,让现代教育中普遍存在的被动教授知识变为主动的求索知识。而有了这样的一个态度就可以在以后的学习生活中做到可持续发展,在学生正确的找到了一种可以成功完成一科目学到十分的方法后,以后是不会轻易放弃与遗忘这种方式的。主动勾起学生求知的欲望。关于高分子化学的教学过程中学生提出的问题不要给他做最的解答。只要给出一部分的答案另一部分或者说是具体细致的答案让学生自己去寻找,自己慢慢寻找到的过程会让学生自己知道怎么去寻找知识,这是很关键的一点。

三、结束语

如何将科学发展观与高分子化学有机的结合是新兴教学方式中很有意义的一种。结合科学发展观中的四个关键点坚持以人为本,发展,协调发展,可持续发展。当教育工作者与学生都能找准自己的角色融入到这四点中的时候,那么课堂将会变的很活跃,学生的思维也会对应发散,有自主的求知意识,并且会潜移默化的影响以后的学习和生活中去。

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