材料、信息和能源是社会发展的三大支柱,高分子材料在材料中却占有举足轻重的地位,要获得满足社会迅速发展所需要的高分子材料,对从事高分子材料的研究人员提出了更高、更新的要求。而高分子材料的设计、合成、加工等建立在高分子化学与高分子物理等基础知识之上。因此,在高校的教学中,必须从学生开始涉及高分子知识时抓起,即必须重视‘高分子化学与物理》这门高分子基础课程的学习。‘高分子化学与物理》作为基础课,要求学生掌握高分子化学与高分子物理的基本理论、高分子材料的组成与应用、高分子材料的结构与性能等知识。然而,这门课程的许多内容学生较难掌握,尤其是各类聚合反应机理、反应动力学及高分子结构与性能等内容,这在一定程度上影响了学生的学习兴趣。为提高学生学习的积极性,笔者做了以下思考与探索。改善理论教学方式高分子化学与高分子物理两大内容作为<高分子化学与物理》一门课程进行教学,使高分子化学与物理两大内容互相贯穿,做到从高分子合成到高分子的结构、性能及应用的统一。加强两类教学内容的衔接,提高教学效率,同时凸显该课程的重要性。课程中的化学部分主要论述聚合反应机理、动力学和热力学、聚合物分子量及其分布,高分子物理主要涉及聚合物的结构与性能。其中大多理论知识的理解比较困难,特别是高分子物理的内容相对抽象。因此,这门课的学习必须以无机和有机化学等基础知识为依托,结合多媒体等教学手段,提高学生学习积极性,更好的掌握好专业知识,提高专业素养和形成专业创新思维。为此,笔者在该课程的教学中,对课堂教学及多媒体教学等方面进行了思考和尝试。
介绍常见高分子材料,激发学习兴趣.1.1善用多媒体等现代科技由于高分子化学与物理均较抽象,通过这些抽象的知识如何与实实在在的高分子材料联系起来,因此,在讲解大量理论内容之前,应该通过多媒体这种形象、直观的方式给同学们呈现大量常见的高分子材料的种类,如塑料瓶、电器外壳、人造羊毛衫、填沙人工草皮、医用器材、建筑材料等,结合有机化学知识,让同学们对高分子材料的广泛应用和高分子的基本组成与结构有初步的认识,激发学生学习理论知识的兴趣。结合全球发展中的低碳经济讲解低碳经济已成为社会发展的热门话题之一,也是社会可持续发展所面临的一大难题。在教学中,介绍环境问题相关的比较前沿的高分子科学研究,结合最普遍的环境现象和高分子材料的微观结构和组成,从现有的研究成果分析介绍,如天然大分子壳聚糖可用于污水处理,是由于该大分子中所含基团与污水中废弃物离子或分子间的相互作用,使用后的大分子仍具有降解性,避免二次污染。例举降解性塑料的应用领域及其环境友好作用本质等,让学生了解如何利用高分子相关知识,降低或解决全球所关心的环境问题,提起学生的学习兴趣。为避免教师枯燥的教学演讲,在课堂上围绕某个专题开展自由讨论,如“天然高分子在污水处理中的应用”、“降解型塑料的应用”,鼓励学生自己准备材料,走上讲台积极发言,由此拓展学生的思维,培养学生的创新意识,在传授知识之余不仅活跃了课堂气氛,也提高了学生的自学能力,培养了学生的综合素质。互动中学生提出的难度较大的问题,促使教师必须花一定的精力认真查阅资料后正确地回答,教师从中提高了业务水平。
授课过程中可穿插课堂提问,如讲到大分子基本概念时,提问什么是小分子及小分子的物理性质是什么,从而引申出大分子的概念:再比如讲到缩聚反应时,提问什么是缩合反应,缩合反应物具有何种结构特征等,引出缩聚反应与缩合反应的联系,顺势过渡到缩聚反应的内容上。既能达到师生间的互动,又能使学生将前后所学知识串起来,从所学知识展开讲解,更能提起学生学习的积极性。加强课堂练习,整合知识点结合理论知识进行课堂练习。如讲到自由基聚合反应时,给出聚合物名称,让学生在课堂上设计完成该聚合物的整个合成路线;讲到共聚物命名时,给出某共聚物的名称,让学生判断该共聚物的类型等。使学生知识点得以整合,拓展其思维。然后,老师对练习题进行分析讲解,以强化学生对知识点的理解和掌握。以习题的方式让学生对该次课内容熟悉、巩固、掌握,做到举一反三。
补充阅读材料,拓展思维高分子材料的日新月异,教材上的内容无法及时更新,为使学生能更广泛的了解高分子材料及其最新发展状况,教师应收集最新的高分子学科方面的大量资料,尤其是课堂上不可能讲到的最新的学科内容作为补充阅读材料,如原子转移聚合法用于高分子核.壳材料的合成等,供学生学习时参考,以拓展思维,提高学习兴趣。将互联网作为教学的辅助手段,如通过网络提供教学内容和电子教案等教学补充材料,使学生开课之前充分了解本课程的基本内容,利子学生课前预习和课后复习;提供习题精解供学生参考,帮助学生理解难度较大的知识点。鼓励学生上网查阅与高分子化学相关的内容,如高分子类学术期刊、会议论文等,通过阅读、归纳总结以拓展学生的知识面。重视理论与实践相结合的教学化学是--f-j实验性学科,在教学中应注重理论与实践相结合,使学生能够加深对所学知识的理解,了解高分子化学领域的发展现状和高分子材料在航天航空、国防建没、工农业生产、日常生活中的应用,掌握高分子材料相关的制备原理、制备方法等,为将来走上工作岗位奠定基础。
开设课程实验开设课程实验时,应尽量避免使用不常见的化学药品和合成比较陌生的高分子产物,因此,选择一些与日常生活密切相关的实验项目来激发学生实验的积极性和主动性。例如有机玻璃、高分子絮凝剂、聚乙烯醇缩甲醛(胶水)的制备与性能检测等实验,做到趣味性与实用性相结合,使学生亲身感受到高分子实验的实用价值。教师在讲实验时,也应该结合常见材料,介绍实验的意义及所制备产物的性能与应用领域。实验教学中也可利用多媒体辅助实验教学。多媒体逼真的画面。可以让学生能够从多角度直观、形象、生动地进行实验观察,使难以理解的内容形象化,有助于学生学习与理解。还可以采用Flash演示相关聚合反应机理,通过多媒体演示,帮助学生理解和把握实验过程,让学生从视、听等各个角度全面获取教学信息,尤其是动画演示使学生有身临其境的感觉.调动学生实验的积极性。
做实验之前,教师首先对学生预习情况进行抽查,并针对实验内容或实验过程提出相关问题,抽点学生叙述实验过程,安装实验装置,对出错的地方和重要注意事项,教师进行适当的补充,这种方法既突出了教学重点,又节省了教学时间,同时突出了学生的主体作用,也提高了预习效果和实验的成功率,还有利于培养学生的科学素质、研究能力和创新精神。通过实验操作和实验内容的思考,使学生具有较好的动手能力和分析解决实际问题的能力。
增设学生科技创新实验鼓励学生科技创新,变学生被动接受型学习方式为主动自主型学习方式,同时,营造师生平等交流的环境,提供学生个性发展的空间。在科技创新中,学生就自己感兴趣的高分子领域,查阅资料,设计合成高分子材料。学生开始创新实验前,先拟定出合理的实验方案,确定实验条件,再进行目标产物的合成、结构与性能表征,并对实验结构进行分析。此外,随着高分子材料科技快速发展,用于检测材料结构与性能的近代测试分析技术也日益崛起,成为高分子材料科研、技术开发和实际生产等各环节中必不可少的技术手段。在创新实验中,学生常会使用一些新型仪器设备,了解和掌握先进仪器设备,为以后走向工作岗位,适应社会需求打下良好的基础。
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