结合本校实际情况对高分子化学实验课程的教学经验进行了探讨。在高分子化学实验的教学过程中,为充分激发学生学习的兴趣,提高学习的积极性和主动性,提高教学效果与教学质量,实验的内容首先要体现高分子化学理论课程的核心内容-高分子合成;其次实验项目要带有一定的趣味性和应用性;再次实验时间要与理论课程相协调,实验项目的安排顺序要合理;同时实验预试必不可少;另外还要积极开展综合性和设计性实验。
高分子化学实验;教学方法;探讨现代高分子工业由于其产品产量大、品种多、应用广、经济效益高而发展迅猛,随着与生物学、医学等多学科的日益交叉渗透,高分子科学在经济和社会生活中占据着越来越重要的地位。高分子科学作为一门应用性相当强的学科,除了扎实的理论知识,系统的实验技能和研究方法的训练是每一个高分子领域的从业者必须具备的。
我校的《高分子化学实验》课程是面向化学工程与工艺(药用高分子材料方向)专业而开设的。与高分子材料与工程专业不同,非本专业高分子化学实验教学的侧重点在于为学生开启一扇通往高分子科学的窗户。
引导学生了解高分子化学实验在高分子学科中的地位,理解和掌握高分子化学实验的基础知识、研究方法和相关的基本原理。《高分子化学实验》在我校已开设4年,积累了一些经验与感受总结如下。
实验内容的选择实验要体现高分子化学最核心的内容本课程课时数为36学时,如何在有限的课时里充分体现高分子化学中最核心的内容显得尤为关键。
《高分子化学》理论课程的主要内容是由两个部分组成的:高分子的合成和高分子自身的化学反应。
作为与《高分子化学》配套的实验课程《高分子化学实验》,也应该体现这两个核心内容。
高分子合成是《高分子化学》课程的主要内容。高分子的合成按机理主要分为逐步聚合与连锁聚合。
逐步聚合中,又可分为线形缩聚和体型缩聚。所以,我们选择了线形缩聚的代表-对苯二甲酰氯与己二胺的界面缩聚,以及体型缩聚的代表-软质聚氨酯泡沫塑料的制备作为实验项目。连锁聚合中,以自由基聚合研究得最为透彻,所以在实验的选择上主要体现自由基聚合的聚合方法。
自由基聚合中,以本体聚合、悬浮聚合、乳液聚合和溶液聚合最为典型。所以,我们分别选择了能够体现这四种聚合方法的实验:甲基丙烯酸甲酯的本体聚合、苯乙烯的悬浮聚合、乙酸乙烯酯的乳液聚合和乙酸乙烯酯的溶液聚合。
高分子自身的化学反应也是《高分子化学》的主要内容之一。高分子的化学反应包括功能基的反应、接枝反应、交联反应等等。我们选择了功能基反应的代表-聚乙烯醇的缩醛化反应作为实验项目。
实验要具有趣味性一门课程的开展,如果不能激发学生的兴趣,将很难调动学生学习的积极主动性。实验课程也是如此[3]。我校的《高分子化学实验》是在大二下学期开设的。在此之前,学生们主要接触的是四大化学的基础实验。如要激发学生学习的兴趣,实验过程的设计最好是学生们所未见的、新鲜的。
因此我们特别选择了对苯二甲酰氯与己二胺的界面缩聚作为实验项目。这个实验装置简单,一个烧杯即可完成。
当学生将有机相与水相混合后,马上在两相界面就能看到一层聚合物薄膜的生成,而且将该层薄膜拉出,新的薄膜又马上生成,薄膜还可以连续不断地拉出,形成纤维状产品。该实验操作简单,学生成功率可达100%。实验过程新颖、简单,自然受到学生的欢迎,学习的积极主动性也高了。
实验项目中还有甲基丙烯酸甲酯的本体聚合。聚甲基丙烯酸甲酯是有机玻璃,而有机玻璃经常用于透明装饰品。何不利用这个实验,让学生自己动手做喜欢的玻璃饰品呢?因此,实验老师提前通知学生准备一些幸运星、花瓣或者小昆虫等等作为内饰物,再准备各种形状的容易剥落的模具。当实验开始后,学生将自己的装饰物嵌入呈黏流状的预聚物中,浇铸在自带的模具里,最后制得嵌有各种装饰物的精美的有机玻璃。
该实验同样操作简单,成功率也可达100%,而且整个实验过程完全由学生自由发挥,学生非常感兴趣,热情很高,实验结果也让他们很有成就感。
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