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高分子化學知識點

時間:2023-09-21 17:34:59

開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇高分子化學知識點,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。

第1篇

關鍵詞:高分子化學;新工科;教學改革

“高分子化學”是研究高分子化合物合成和反應的一門科學,是化工和材料類專業學生在具備了必要的有機化學、物理化學等基礎知識之后,必修的專業主干課。該課程為高分子材料的制備和功能化提供重要的專業基礎知識,是學生將來從事高分子材料研發和生產必備的理論基礎,在專業課程體系中起著關鍵性作用。然而,由于該課程知識點繁瑣,涉及概念、原理抽象,學生普遍反映難以理解,學習效果不佳,而且,在新工科背景下,傳統的理工科已不足以應對社會發展,需要重構一些核心知識,重新整合課程體系,以實現更新的教育理念、更好的教學模式、更高的教育質量,滿足大學畢業生創新和創業的需求,使畢業生能支撐新興產業,甚至創造產業新領域。按照新工科的要求,本文根據“高分子化學”等工科專業的特點,結合以往教學授課經驗,在教學內容、教學模式、實踐性教學方法等方面進行了一系列的探索,以期提高該課程的教學質量,培養出滿足新工科建設要求的綜合型高分子材料類專業人才。

1“高分子化學”課程的內容和特點

“高分子化學”主要是學習如何以小分子原料合成高分子化合物的原理和方法,通過學習縮聚與逐步聚合、自由基聚合、自由基共聚合、離子聚合、配位聚合、開環聚合和聚合物化學反應等內容[1],使學生掌握高分子合成的原理和方法,明確如何尋找合適的單體和引發劑及合適的反應條件,以合成預定結構的聚合物。“高分子化學”課程涉及基本概念繁多,學生記憶有困難[2]。以第一章內容為例,高分子的基本組成就涉及到重復單元(鏈節)、結構單元和單體單元;談到高分子的分子量,聚合物往往是同系聚合物的混合物,因此具有分散性,測得的分子量為平均分子量,又分為數均分子量、重均分子量、Z均分子量、粘均分子量,分別對應不同的測試方法;聚合物命名也有多種方法,僅習慣命名法就有中文和英文俗名,諸如PE(聚乙烯)、PP(聚丙烯)、ABS(丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三元共聚物)等需要識記。另外,“高分子化學”課程中有些原理抽象,難以理解。諸如自由基聚合反應和離子聚合反應以及配位聚合反應和開環聚合反應的反應機理,單體結構對反應類型的選擇和判定,聚合反應過程中影響聚合物分子量的鏈轉移因素等。高分子的立體異構也是一個抽象而不好掌握的難點,學生往往將構型和構象混淆。構型是分子中由化學鍵所固定的原子在空間的幾何排列,這種排列是穩定的,要改變構型需經過化學鍵的斷裂和重組;構象是由于單鍵內旋轉而產生的分子在空間的不同形態,由于熱運動,分子的構象是可以改變的,因此高分子鏈的構象是統計性的。

2“高分子化學”課程教學改革的幾點探索

2.1抓住經、緯線,有效梳理知識結構

盡管“高分子化學”課程所涉及知識點浩繁,貌似雜亂無章難以梳理,學生覺得難學,老師覺得難教,其實不然。經過細心總結,你會發現這門課程各章節知識點之間有著很強的規律性。正如“高分子化學”教材作者潘祖仁老先生在書序中指出,“以聚合反應和聚合物化學反應作主經線,以聚合物品種作副緯線,相互交織深化”。高分子合成的聚合反應按照聚合機理可以分為由活性中心引發單體聚合的連鎖聚合反應,和無活性中心,單體通過官能團間相互反應而發生的逐步聚合反應。大部分縮聚反應屬于逐步聚合機理,對應于教材中第二章內容:縮聚和逐步聚合,介紹縮聚反應,縮聚反應的機理,縮聚動力學,縮聚物聚合度及其分布,這是清晰的經線(縱向),接下來聚酯、聚碳酸酯、聚酰胺等典型縮聚物的介紹就是緯線(橫向),將抽象的機理、動力學等知識通過具體例子進行闡述說明。再來看由活性中心引發的連鎖聚合反應,當活性中心是自由基時,對應第三章內容:自由基聚合,介紹自由基聚合反應特點和自由基產生體系,自由基聚合機理,聚合動力學,聚合物的聚合度及其分布,講解說明過程中引用乙烯、氯乙烯、苯乙烯等單體聚合的典型例子。接下來討論了聚合單體為兩種不同結構單體時的聚合反應規律,對應第四章內容:自由基共聚合。自由基聚合反應的具體實施工藝,對應第五章內容:聚合方法,分別為本體聚合、溶液聚合、懸浮聚合和乳液聚合。當活性中心為離子時,對應的是第六章內容:離子聚合。活性中心為陰離子,對應的陰離子聚合,活性中心為陽離子時,對應的為陽離子聚合,具體授課內容為反應體系、聚合機理和聚合反應動力學。第七章的配位聚合是陰離子聚合性質,第八章的開環聚合反應屬于離子聚合性質,均遵循陰、陽離子聚合反應原理。前八章介紹了高分子的合成反應特點(高分子生成),第九章介紹高分子之間所能發生的反應及其衍生出的功能高分子,為另一門課程“功能高分子”奠定了基礎。

2.2講述科學故事,激發學習興趣

學生在大量專業知識的學習過程中常常會覺得枯燥乏味,我們可以講講自然規律、科學原理發現背后的科學故事,從而激發學生的學習興趣和對高分子科學的熱愛。比如,緒論部分關于高分子科學的形成和發展就蘊藏著一段科學故事。什么是高分子呢?追溯高分子的發展歷史,人們對高分子的認識和發展經歷了一段曲折的過程。1861年,英國化學家格雷阿姆認為高分子是由小的結晶分子形成,提出了高分子的膠體理論。在一定程度上解釋了某些高分子的特性,得到許多化學家的認可。直到1922年,德國化學家施陶丁格在研究天然橡膠加氫過程中得出高分子是由長鏈大分子構成的觀點。這一觀點一經提出,就遭到膠體論者的強烈反對和譏諷。但施陶丁格仍然堅持開展相關課題的深入研究,直到1926年瑞典化學家斯維德貝格測量出蛋白質的分子量,從而證明了施陶丁格大分子理論的正確性。通過講述科學故事,不僅激發了學生對高分子學科的興趣和熱愛,還培養了學生敢于質疑權威、維護真理的求是科學精神。在高分子學科,這樣的科學巨匠不勝枚舉,美國化學家Flory也是其中之一。他通過反復試驗發現聚合物增長鏈的活性與它的末端結構有關,而與高分子鏈的長度無關,并采用統計學方法推導出高分子分子量的數學表達式,稱為“弗洛里分布”。專業教師在課堂上講述這些科學故事的同時,要引導學生在國家新工科發展理念下,追求精益求精的“工匠精神”。

2.3研討性教學,變被動學為主動學

傳統的教學模式是教師講,學生聽,學生一開始還能精神飽滿,漸感枯燥后可能會跟不上教師思路,于是思想和精神也開小差去了,導致課堂教學效果差。為了更好地調動學生學習的積極性,變被動學習為主動學習,我們教學團隊在傳統教學模式中融入研討式教學方法[3]。每次課上根據當次授課內容為學生布置課下討論問題,于下次課上進行研討,可采取主動發言或隨機抽查的方式來進行,以便學生對授課內容有更好的理解。另外還可根據授課內容安排一到二次學生的報告機會,鼓勵并指導學生課下查閱文獻,培養學生主動獲取知識的自學能力。比如,在講授第五章聚合方法時,伴隨乳液聚合技術的發展,涌現出種子乳液聚合、核殼乳液聚合、微乳液聚合等一系列新的乳液聚合技術。教師講授了經典乳液聚合的基本概念、機理和動力學,可以讓學生根據聚合速率、微結構、分子量及其分布等控制目標,結合乳膠粒度和粒度分布、顆粒結構和形貌、表面積等影響因素,講述對新的乳液聚合方法的認識并列舉實例。有效的師生互動有助于提高學生在“高分子化學”學習過程中對知識的理解與掌握,形成正確的“高分子化學”學習方法和思維模式[7]。教師在研討式互動過程中完成了“教”的任務,同時也和學生一起延伸“學”的活動。討論過程方便教師及時準確地發現學生在學習上存在的問題,不斷地對教學內容進行必要恰當的更新。傳統的課堂線下教學教師和學生可以問答互動,討論研究。即使疫情期間的網絡教學,教師與學生也可以通過網絡教學平臺如雨課堂中的彈幕互動、騰訊會議教學模式中的小窗口對話來進行高效高質的師生活動。

2.4結合實驗、實踐教學,培養學生科研實踐能力

為使學生加深認識和理解高分子科學理論,有必要配套開設“高分子化學實驗”課程,讓學生自己動手進行高分子合成。在學習自由基聚合時,許多單體聚合至10%轉化率后,都出現明顯自動加速現象,即凝膠效應。以甲基丙烯酸甲酯(MMA)為例,進行本體聚合時,轉化率低于10%,聚合體系從流動液體轉變成粘滯狀,轉化率為10%~50%,體系從粘滯狀轉變為半固體,加速明顯,直至80%轉化率才減速終止。出現凝膠效應的原因,鏈自由基的終止反應包括鏈自由基的平移、鏈段重排和雙基化學反應。隨著反應進行,體系粘度增加,鏈段重排受阻,鏈終止速率常數kt下降;40%轉化率時,kt降低上百倍而kp變化不大,導致聚合反應加速。甲基丙烯酸甲酯本體聚合體系的微觀動力學變化可以體現宏觀體系特征,從實驗現象可以明顯觀察到自由基聚合的凝膠效應,因此強調學生的實驗課程效果,有助于深入理解“高分子化學”課程的理論知識。另外,新工科背景下,需要培養創新型人才,可通過推行“本科生導師”制,為學生創造科研工作機會[4]。教師可根據自己的研究方向給學生提出研究導向,指導學生查閱文獻資料,制定實驗方案,并開展實驗、測試以及數據分析和整理。這些過程不僅能激發學生的學習熱情,還能培養學生獨立思考和創新能力,為以后的科研活動打下堅實基礎[5-6]。比如,高分子材料因為所具有的緩釋、控釋和靶向作用而廣泛作為藥物基因載體應用,不僅可以提高藥物療效,還能提高藥物的安全性、合理性和精密性。其中,對藥物起到保護和運輸功能的載體就是通過兩親嵌段共聚物組裝而形成的具有疏水性的核和親水性的殼(“核-殼”)結構的膠束。嵌段共聚物聚乳酸聚丙烯酸是通過陰離子開環聚合和RAFT聚合相結合的方法合成的。學生在實驗過程中反復熟練課堂學習的陰離子開環聚合原理知識,真正做到活學活用。而且,應用到的RAFT聚合是可控自由基聚合技術中的一種,讓學生在實際操作中體會“引入自由基控制劑,實現快引發、慢增長、無鏈轉移和無鏈終止的活性自由基聚合技術”,不僅使學生對所學知識領悟深刻,還能培養學生的開拓鉆研精神。此外,教師還可以鼓勵和指導學生參加挑戰杯等創新創業大賽,提升學生的科研素養和團隊合作精神,開闊視野,拓寬未來發展平臺。用科研和科創活動促進學生學習專業知識,有利于學生將所學知識應用于實際,并且將理論和實踐有機結合,有效避免了課堂灌輸的枯燥乏味,寓教于研,更好地發揮科學育人的目的。

3結束語

為應對新一輪科技革命與產業革命,將培養具有競爭力的科技創新型人才作為新工科培養目標,本文在這種大背景下對“高分子化學”課程的教學改革進行了探索。提出以經、緯線編織知識網,建立知識體系內部框架;挖掘科學知識背后的故事,激發學生學習興趣和培養科學精神;采用研討性教學模式,變學生被動式學習為主動學習;緊密結合科學實驗和科研實踐,培養學生的實踐創新能力。通過以上舉措,在教學科研結合的氛圍中實現師生互動,專業課堂才能成為培育科技型創新人才的重要途徑。

參考文獻

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[7]王建國.有機化學教學中應注重師生有效互動[J].大學化學,2022,37(3):172-176.

第2篇

關鍵詞 現代高分子科學 創新意識 教學改革

中圖分類號:TQ311 文獻標識碼:A

隨著科學技術的不斷進步,越來越多的領域中都采用高分子材料來取代原來的金屬和無機非金屬材料,使得高分子材料在工業、軍事及人們的衣食住行等領域都受到了廣泛的應用。而高分子材料的制備及加工成型離不開高分子科學的基本原理和方法,因此,高分子科學成為目前化學領域最熱門的學科方向之一。高分子科學作為一門將化學、材料結合在一起的交叉學科,滲透到各個學科和行業。隨著高性能高分子材料的不斷開發,高分子材料在各種不同領域的應用也越來越廣泛,生產企業及社會對高分子學科方向的高素質復合型人才的需求也越來越大。《現代高分子科學》是我校化學專業碩士研究生的一門重要的專業學位必修課程,是一門將《高分子化學》與《高分子物理》的基本原理和方法結合在一起的綜合性高分子課程,主要內容包括高分子合成的基本理論和方法、聚合反應機理以及高分子材料加工的基本原理及應用等,其中以高分子化學的講授為主。課程內容多、理論性強、抽象概念和數學推導繁多,且仍處于不斷豐富和發展中,致使理論教學面臨嚴峻挑戰。

近年來,科技的發展促使新型的高性能高分子材料不斷出現,產品更新換代速率加快,要求從事高分子學科的技術人員具備更強的綜合能力及較高的創新性思想。因此在本課程的理論教學中,繼續采用傳統的高分子科學教學體系,很難適應現代社會發展對復合型、創新性人才培養的要求。在這種形勢下,必須對高分子科學的教學內容進行改革,加強對學生創新能力以及分析和解決實際問題能力的培養,才能適應社會發展對人才培養的需要,達到培養高素質創新型人才的目的。本文介紹了我校在《現代高分子科學》教學內容和教學方法等方面的具體改革措施,根據我校化學專業的特點確定教學內容,并結合高分子學科領域最新科研進展及工業生產實際講授高分子的基本合成方法、反應機理及加工成型的基本原理和應用,其目的是使學生牢固掌握并靈活運用高分子科學的基本原理和方法,為在高分子材料相關領域從事研發和解決實際工程問題奠定堅實的基礎。

1根據專業特點,合理安排教學內容

現代高分子科學的主要內容涵蓋了高分子化學以及高分子物理的重要知識點,包括高分子的合成方法、反應機理、聚合物的結晶及力學性能等。概念多,公式多,反應機理及動力學模型多,內容抽象,再加上課堂教學總學時偏少,要將所有重要知識點講清講透的難度非常大。因此,在教學過程中如何根據本校化學專業的特點合理安排課程內容成為本課程教學改革要解決的首要問題。對于課程的重點、難點及成熟理論可適當詳細講解,而對于聚合實施方法等相對容易的內容,則可以讓學生自學,從而可以實現在有限的時間內把重點、難點內容講深講透的目的,增強教學效果。例如,在高分子化學的內容中,縮聚和自由基聚合是兩大類聚合反應的代表,同時也是后續一些專業選修課程的理論基礎,因此對其這兩類聚合反應的機理及反應動力學可進行重點講解。另外,也可重點介紹與我校化學專業精細化工研究方向關系密切的知識點,例如定向配位聚合、連鎖聚合中的陰離子聚合等。

2實行互動式、形象化教學,提高學習興趣

現代高分子科學是在有機化學的基礎上緊密結合數學、物理等學科的一門理論性學科。同時,它也是一門實踐性非常強的學科,其內容包括許多合成反應機理和反應動力學模型。在學習過程中,同學們普遍表示很難理解那些比較枯燥的推理過程。因此,在教學過程中如何提高同學們的學習興趣,增強其求知欲,變被動學習為主動學習,是在課程教學過程中需要解決的重要問題之一。

“興趣是學習最好的老師”。只有當學生帶著濃厚的興趣去學習,才會使“要我學”變為“我要學”,學生才會主動探索看上去比較枯燥理論的內在聯系和思考所遇到的問題[4-5]。把枯燥的理論與豐富多彩的圖片以及直觀生動的動畫或視頻結合在一起,有利于激發學生的求知欲望和學習興趣。例如,在講解“緒論”部分時,首先讓大家介紹一下平時的衣食住行中與高分子有關的物質,簡單介紹其特點及對人類生活及國民經濟的影響,并準備一些相關產品的圖片,如汽車輪胎、碳酸飲料瓶、微波爐餐具等,讓同學們對高分子及其應用有初步了解,激發同學們的學習興趣。

另外,為了進一步提高課堂教學效果以及學生的學習效率,可以采用一些比較具體、形象的內容來代替平淡的文字描述。例如,可以采用成語典故“成也蕭何,敗也蕭何”來介紹聚合實施方法,以本體聚合為基礎,比較各種不同聚合實施方法的優缺點。本體聚合的最大問題是在反應后期體系粘度會快速增加,導致反應釜內的聚合熱難以排出,從而出現自動加速效應,易引起爆聚等問題;而在溶液聚合中,通過添加一定量的溶劑來解決體系粘度大和聚合熱難以排出的問題。但加入溶劑也會帶來一些新的問題,例如由于反應物濃度降低而引起聚合速率下降、聚合效率降低,而且溶劑的回收也會造成生產成本的增加,那么這個溶劑就是所謂的“蕭何”。引入類似的典故,可以將書本中某些枯燥乏味的反應機理等內容轉變為能引起學生興趣的內容,進一步加深學生對重點和難點內容的理解。

3結合學科最新進展,穿插介B高分子科學研究的熱門領域

在課堂教學中,不僅要把書本上的知識傳授給學生,還要讓學生了解和掌握本學科的發展動向及趨勢。因此,任課教師必須不斷更新自己的知識,密切追蹤本學科的世界前沿,掌握其最新發展動向,從而在課堂教學的過程中穿插介紹高分子科學領域的熱門方向,激發學生進一步學習的熱情。例如,在介紹定向配位聚合的相關內容時,可介紹由于定向聚合催化劑而獲得諾貝爾化學獎的科學家齊格納、納塔發現定向聚合的過程。然后可進一步引深介紹由于發現導電高分子而于2000年獲得諾貝爾化學獎的白川英樹、黑格爾以及狄米德。并結合近年剛獲得諾貝爾化學獎的超分子化學,介紹目前高分子領域發展的新方向,比如超分子與高分子的自組裝、藝術性高分子等,讓學生對本學科領域的前沿和熱門領域有一個初步的了解,擴大學生的視野和知識面,提高其綜合能力。

4結束語

在課堂教學改革中,對教學內容和教學方法的改革是其中最重要的手段之一。現代高分子科學課程作為我校化學專業研究生一門非常重要的必修學位課,其理論性非常強,包含許多非常抽象且難以理解的概念,因此,任課教師需要不斷優化課堂教學內容,結合多種教學手段,從而提高課堂教學的生動性和交互性,將學生的被動學習變為主動學習,為真正培養高素質的復合型、創新型人才奠定堅實的基礎。

基金項目:長沙理工大學研究生教研教改項目(編號:JG2015YB11,JG2014ZD04)。

作者簡介:張躍飛(1974-),男,湖南邵東人,博士,教授,主要從事高分子科學相關課程的教學及高性能高分子材料的研究。

參考文獻

[1] 張安強,劉海敏,王煉石.具有工科特色的《高分子化學》課程教學改革初探[J].高分子通報,2012,(12):91-94.

[2] 郝智,伍玉嬌,羅筑,黃彩娟.高分子化學課程教學改革與實踐初探[J].高分子通報,2012(5):116-118.

[3] 徐曉東.非高分子專業《高分子化學與物理》教學中的幾點體會[J].高分子通報,2010(5):74-78.

第3篇

關鍵詞:高分子材料;教學;探索和實踐

中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)24-0219-02

《高分子材料》是材料科學與工程學科的重要組成部分,是材料專業類學生的一門重要課程。但對于非高分子專業的學生,一般只有這一門高分子專業課,且學時有限。為使學生掌握廣泛的基礎知識、扎實的專業知識,該課程要將《高分子物理》、《高分子化學》、《高分子材料加工》等課程內容融為一體,并加強與其他材料科學的相互貫通。筆者在幾年的教學實踐中不斷探索,對這門課的教學內容、教學方法和教學效果評價體系等方面進行了總結。

一、明晰教學目標、突出教學重點、合理安排教學內容

通過《高分子材料》的教學,需要學生掌握“高分子材料科學基礎”、“高分子化學”、“高分子物理”、“高分子成型加工”、“通用高分子材料”等理論知識。在有限的學時條件下,要使對于高分子完全陌生的學生理解并掌握這些基本概念與原理,授課內容的選擇是非常重要的。在內容選取上,我們的原則是既要讓學生掌握相關的理論知識,又要有所側重,并注重課程與先修課程的聯系和課程前后內容的銜接等。高分子材料的制備、結構、加工及性能之間存在著一系列的有機聯系,我們講述的內容既要有獨立性又應注意前后的關聯性。首先,結合以前所學知識,讓學生掌握高分子材料科學的基礎知識。其次,高分子化學部分,我們著重講解聚合反應機理。高分子的合成按機理主要分為逐步聚合與連鎖聚合。連鎖聚合中,以自由基聚合研究得最為透徹,我們分別結合反應過程的熱力學和動力學,分析自由基聚合各個階段的特點。至于離子聚合和定向聚合等內容,給定思考題安排學生課后學習。對于學生自學有疑問的地方,教師可以在答疑時給予指導。逐步聚合中,又可分為線形縮聚和體型縮聚,我們一般只講述線形縮聚部分,體型縮聚安排為課后學習內容。高分子物理部分,我們集中講述高聚物的結構與性能間的關系。通過掌握高分子材料的合成原理和方法,了解高分子材料結構與性能之間的關系,從而逐步形成較為完整的高分子材料科學知識體系。為了培養實用性、創新型人才,我們在教學中還及時更新教學內容,將新知識、新理論和新技術充實到教學內容中,為學生提供符合時代需要的教學內容。

二、積極探索教學方法,提高課堂教學效果

在《高分子材料》的幾年教授過程中,為提高課堂教學效果,筆者一直不斷探索,總結了一系列教學方法。

1.表格教學法。《高分子材料》的課程中,有很多教學內容可以通過對比進行講解,比如聚合物的聚合機理中的連鎖聚合和逐步聚合、自由基聚合的各種實施方法等。筆者在實踐中,發現表格教學法是個很有效的教學方法。該方法運用比較,比傳統直述法更清晰,利于學生掌握相關知識的區別和聯系,從而更好地接受知識,并對各知識點有更深刻的理解。比如在講述高分子材料的合成方法時,可以先用表格列出本體聚合、懸浮聚合、乳液聚合和溶液聚合四種實施方法,再在第一列列出配方、聚合場所、聚合機理、生產特征、產品特性、生產實例等與各實施方法對應的屬性,然后一邊講解,一邊將各屬性填充,讓學生接受知識點的同時也學習各屬性的異同,從而加強對相關內容的理解和接受,也更利于學生記住相關內容。

2.示例教學法。示例教學法可以引發學生的學習動機,幫助學生理解抽象的事物和概念,發展學生的求知欲望。學生剛開始學習高分子材料,對有關知識和內容了解不多,專業術語比較陌生,但是日常生活中都接觸過多種性能各異的高分子材料制品,對高分子材料性能的差異性有一定的感性認識。在講課時可以引入這些實際的材料,既能提高學生的學習興趣,也有利于更好地理解所學知識。比如在講述高聚物粘彈性這部分內容時,高聚物區別于其他材料的最大特點是其粘彈性,由于高聚物分子運動的松弛時間正好我們能用肉眼觀察到,所以才表現出這些現象。

3.啟發教學法。《高分子材料》的教學中有不少抽象的概念、邏輯推理的演繹過程。老師在課堂上一味講授專業知識和術語,學生學習熱情不高。通過一邊講解,一邊結合學科知識適當提出問題的啟發式教學方式,能提高學生的學習興趣和積極性,并能把一部分走神的學生拉回來。如講到高分子結構時,先提出一個問題:“為什么橡膠和塑料的力學性能有這么大的差異?”給予學生適當時間思考后,再具體講解高分子材料的結構,讓學生帶著問題聽課,不但啟迪了學生的思維,也使他們對所學內容有了更深刻的理解。

4.互動教學法。為了培養能解決實際問題的高素質人才,《高分子材料》的教學中,不應讓學生死記硬背和生搬硬套,而應結合實際問題讓學生思考,激發學生的發散思維。如講到橡膠性能時,請同學們思考“如何提高橡膠的耐熱溫度”,再提示學生利用所學的高分子物理部分知識,從優化橡膠的結構入手,發動學生積極討論,啟迪思維,培養運用基礎理論知識分析實際問題的能力。這種討論式的教學方法,既活躍了學習氣氛,啟發學生思考問題,又可使學生對知識更好理解和掌握。在講述高分子材料的合成時,經常通過合成反應式來表示合成過程和機理。我們一方面在課件編寫中注意到讓所有的反應方程式都不是一下顯示出來,而是模仿板書一步一步顯示,讓學生有充分思考、接受的時間;另一方面,部分反應方程式讓學生自己來寫,旁邊同學互相檢查。通過這種方式,使學生更加熟悉并能深刻理解反應過程,其他同學的檢查也能讓同學發現自己意識不到的細節上容易出錯的地方,了解出錯的原因,補充沒有掌握的知識點。

三、改革考核方式,提高學生綜合素質

《高分子材料》的教學評價不但要考查學生基本理論知識的掌握情況,也要考查學生的再學習和獨立思考解決問題的能力。為此,我們改變單一的一份試卷定成績這種缺乏準確性和全面性的考試制度,將成績的考核納入每個教學環節中,為每個學生制訂具體考核表,跟蹤學生學習進展,使學生在學習中能隨時了解自己的學習情況,督促自己不斷學習、不斷提高。其中考試方面根據課程的要求建立了《高分子材料試題庫》,逐年對試題庫的內容進行改進和更新,每年從試題庫中抽取試題組成A、B兩份試卷,嚴格考試要求和評分標準;另一方面,讓學生選擇一種新型高分子材料,查閱相關文獻資料,描述它的合成、制備、結構、性能及應用前景,并撰寫小論文;同時,增加學生課堂討論、實驗、作業等平時成績的評分標準和比例。通過改革考核和評價體系,激勵了學生的學習熱情,鍛煉了學生的實際能力,有利于培養高素質人才。

通過《高分子材料學》教學的探索和實踐,初步探索了課程的教學思路和方法。在今后的教學中,我們還將不斷總結經驗,進一步完善教學過程中的各個環節,培養出既掌握專業知識,又具備分析問題、解決問題能力的能適應以后工作和科研需要的高素質人才。

參考文獻:

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第4篇

關鍵詞:高分子課程;全英語課程;比較研究

中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)06-0063-02

為適應我國加入WTO之后經濟全球化的新形勢,早在2001年教育部就明確要求“本科教育要創造條件使用英語等外語進行公共課和專業課教學”。相應地,在為上海“四個中心”建設培養具有國際競爭力人才的背景下,上海市教委從2009年開始了上海高校示范性全英語教學課程建設。上海理工大學材料科學與工程專業積極開展專業課程的全英文教學實踐[1],迄今為止已有9門課程入選該項目,其中包括筆者所負責的《高分子科學基礎》課程。

目前內已有一些對中外本科教學的比較研究,但對具體課程的比較研究還較少[2,3],特別是對我國全英語課程與國外相應課程的比較研究尚未見報道。為了提高我校全英語專業課程與世界一流大學專業課程接軌的程度,本文以我校材料科學與工程專業和英國曼徹斯特大學材料科學與工程專業為例,選擇有代表性的高分子課程,對中英兩國的教學內容、方法和評價手段等進行了訪談調研,獲得了一些認識和體會。

一、曼徹斯特大學高分子課程的特點

1.課程概況。曼徹斯特大學為英國老牌名校,擁有歐洲最大的材料學院。眾所周知,英國(蘇格蘭除外)大學本科學制為3年,該校材料科學與工程專業與高分子相關的課程名稱為《聚合物制備和表征》,是一門面向大三學生開設的必修課。該課程旨在使學生能夠理解重要的聚合方法和聚合物表征技術。

英國大學沒有統一的教材。該門課程推薦了如下幾種參考書:Polymer Chemistry:An Introduction”,MP Stevens,3rd Ed.,OUP,1999;Introduction to Polymers”,R.J. Young and P.A. Lovell,3rd Edition,CRC Press,2011,2nd Edition,CRC Press,1991;Principles of Polymerisation”,G. Odian,all editions;Polymers:Chemistry and Physics of Modern Materials”,J.M.G. Cowie,all editions;Organic Chemistry of Synthetic High Polymers”,R.W. Lenz,Interscience,1967。這些教材都是高分子領域的經典教材。

2.教學方法。英國大學在教學方法上比較靈活,有多種教學形式:包括授課(lectures)、實踐課程(practical classes & workshops)、小組輔導(group tutorials)、自主學習(independent study)等。具體課時安排為:授課22學時,實踐課6學時,小組輔導3學時,自主學習6時。

授課是本門課程的主要教學方式。教師用幻燈片等多種方式講解專業知識,講課的速度會較快。教師在課前一般會布置閱讀任務,并在課上就其中的問題進行討論,因此對學生來講,課前閱讀非常重要。高分子的制備與表征是一門實踐性較強的課程,因此這門課程安排了專門的實驗學時,學生需要單獨或以小組為單位完成指定的實驗,最后上交實驗報告。在英國高校的課程安排中,輔導課是一個重要的組成部分。小組輔導是教師對學生學習進程進行集中的指導,同學可以就課程上的問題與教師進行交流。此外,還安排了遠多于授課學時的自主學習課時。

3.評價手段和學習效果。該課程的評分為書面考試和書面作業(包含小論文)相結合,分別占70%和30%。課程評價中注重對“學習效果(learning outcomes)”的考查,這是一個從上世紀80年代就開始引入西方教育界的概念。就本課程而言包括以下四個方面:知識和理解、智力技能、實踐技能和可轉換技能(transferable skill)。具體而言,知識和理解包括:理解重要聚合方法的原理,聚合條件對聚合動力學和聚合物性能的影響,聚合物常用表征技術的原理,選擇適當的技術來制備和表征某一聚合物。智力技能包括:展現改進的邏輯推理和解決問題的能力,能確定制備具有某一性能的聚合物的條件和表征某一聚合物所需要的技術,能評估和解釋聚合物結構表征數據和熱分析數據。實踐技能包括:能在實驗室進行一個標準的聚合,能分析材料加工實驗的結果,能選擇適當的技術來解決聚合物表征中的問題。可轉換技能包括:能使用適當的方法來解決問題,評估結果,可靠并有效地交流結果和完成簡單的技術報告,等等。

二、上海理工大學高分子科學課程的特點

1.課程概況。《高分子科學基礎》全英語課程是為材料科學與工程專業三年級本科生所開設的專業選修課。這門課程的主要內容包括緒論、高分子的制備、高分子的結構與性能、高分子溶液、高分子的降解與環境等五個部分,涵蓋了高分子化學和物理的基本內容。本課程選用美國Joel R. Fried教授所編寫的Polymer Science and Technology(Prentice Hall,2014年第3版)作為主要教材,該教材為美國多所大學所采用。在課程建設項目的資助下,每個學生都能使用到英文原版教材。

2.教學方法。教學形式主要包括授課、學生陳述和答疑等。具體課時安排為:授課3時,學生陳述時,課外答疑48學時。學生陳述要求學生分別選擇一種高分子材料,用英文制作PPT來進行介紹。課外答疑是教師在公布的時間和地點解答學生的疑問。

3.評價手段。課程評分包括平時成績和期末成績,分別占30%和70%。平時成績包括出勤、課堂表現和課后作業評分,期末成績則包括學生陳述和小論文評分。

三、比較研究和啟示

1.在教學內容上,英方課程側重于高分子的制備和表征,實踐性較強;而我校課程則側重于高分子化學和物理知識,理論性較強。

2.在教學方法上,英方雖然也以授課為主,但突出了實踐課程和小組輔導,并要求學生花大量的時間進行自主學習;而我校的課程是一門純理論課程,教學方法相對單一,我校的答疑活動則類似于英方的小組輔導,但屬于課外活動,且不局限于單個的學生或小組。

3.在評價手段上,英方課程沒有基于考勤和課堂表現等的平時成績,而書面考試成績占總成績的大部分;在這一點上,我們的課程評價手段似乎需要調整,以小論文代替考試導致成績評定往往存在較多主觀因素,不利于全面考察學生對知識點的掌握程度。因此,在期末成績評定上,恢復書面考試似乎有必要。

通過上述對中英兩國高分子課程的對比,有如下幾點啟示:(1)教學內容上增加實踐教學環節;(2)在教學過程中增加分組討論環節;(3)改進課程評價手段,使書面考試占有一定的權重,并注重考查“學習效果”,特別是“可轉換技能”。

參考文獻:

[1]錢微.材料科學與工程全英語教學專業核心課程群構建與實踐[J].上海理工大學學報(社會科學版),2012,34(4):320-324.

第5篇

關鍵詞: 卓越工程師 高分子專業 實驗教學模式

“卓越計劃”(全稱“卓越工程師教育培養計劃”)是高校工程教育改革的一項重大舉措,其目的是培養一批創新能力強、適應社會發展需要的工程技術類人才,為我國建設創新型國家、提升國家核心競爭力提供堅實的人才支撐和智力保證[1]。高分子材料已深入到人類生活和生產的每一個角落,在結構材料中與金屬材料、無機材料形成三足鼎立。高分子化工也在化工工藝中與無機化工、有機化工平分秋色。高分子科學是一門實用性很強的學科,對學生的實驗操作技能和動手能力提出了很高的要求。該專業的學生畢業后絕大部分都將進入與專業相關企業、公司、科研機構等,投身到生產、科研第一線。在此“卓越計劃”的大背景下,培養一批創新性強的高分子材料工程師人才,探索高分子材料專業實踐教學環節“卓越計劃”的培養模式,改革和創新工程人才教育理念,著力解決工程材料領域中的實踐性和創新性問題,具有深遠的意義[2]。

1.高分子專業實驗教學現狀

目前國內高校高分子專業均強調以培養高分子材料科學家為目標,忽視了對高分子材料工程師的培養。相對于“卓越計劃”培養背景,現實的工程教育也偏離于工程實際,實驗課程的設置與實際脫節,而且教學過程一直以來過分強調理論基礎知識的灌輸,往往重視學生的學業成績而忽視對學生創新能力的培養,導致理論與實踐脫節,操作技能、創新能力、分析解決問題能力較差。而實驗內容多以驗證型實驗為主,難以適應“卓越計劃”對創新人才培養的要求。學生進行實驗教材以外的實驗訓練不夠,不利于培養知識、能力、素質三者綜合發展的卓越工程師人才。另外,實驗教學師資隊伍水平參差不齊,以及不客觀、不科學的實驗教學評價體系等,這些都難以達到優異的創新實驗教學效果。

2.完善實驗課程資源建設,提高學生學習的自主性

2.1實驗教材建設。

實驗教材是學生了解實驗內容、實驗原理、實驗裝置和操作的主要途徑。隨著科學技術的發展,新的儀器設備及測試手段不斷涌現,舊教材中的設備型號已經不能滿足實驗教學的需要。因此,學校應根據各自實驗室的配備情況,編寫真正適合自己的教材或實驗指導書。教材應配合教學體系建設,包括基礎性、綜合性、設計性、研究性實驗,為實驗課程的順利開設提供依據。

2.2實驗教學課件制作。

實現教育信息化的關鍵在于多媒體課件系統的開發與研制。為了配合信息化教學環境,切實提高學生學習的自主性,應積極研制高分子專業實驗的相關課件。如在綜合性實驗的表征部分應用到很多大型儀器設備,就應該開發大型儀器設備的實驗教學課件,可以使學生在比較全面地了解儀器工作原理、構造、操作和數據處理方法之后再使用儀器,不但可以利用有限的資源開闊學生的視野,提高大型儀器教學的覆蓋面,而且可以避免儀器在使用過程中的不必要的損壞。

2.3信息化教學環境建設。

信息化教學環境建設是一種資源共享的多媒體教學、學習環境的建設,存放著教學必需的資料,是該領域知識、方法、各種媒體和資源的集合,是為了專門存放和有效使用這些資源而建立的場所。建成高分子專業實驗課程網站,把實驗課程大綱和課件等內容都存放在網站上。讓學生充分了解實驗安排、實驗要求等信息,提前預習實驗原理、實驗項目內容,掌握實驗過程中的注意事項。通過瀏覽課程網站,學生對實驗步驟、儀器構造、操作規程等都能做到心里有數,進入實驗室后就可有條不紊地進行實驗。網站的建設減少了實驗開設過程中不必要的講解時間,增加學生自主學習的時間和空間。學生可以根據需要隨時上機預習,遇到不甚理解的地方可以反復觀看,大大提高了實驗預習的效率,也提高了學生求知的主動性和積極性[3]。

3.優化實驗教學模式,推進實驗教學體系改革

3.1改革實驗課教學方法,激發學生的學習興趣。

采用啟發式實驗教學,充分激發學生對實驗課程的興趣,是優化實驗教學模式的前提。實驗教學與理論教學不僅需要教師的語言傳授,更多的是需要教師的肢體語言去傳授,尤其是實驗操作技能的教學。忽視或淡化后者的重要性,就無法完成實驗教學所賦予的使命。實驗課的教學,教師要以職業活動為導向,以工程素質為基礎,突出能力目標,以學生為主體,以實驗項目為載體,以實訓為手段,設計出知識、理論、實踐一體化的實驗項目。必須把培養學生“自我學習能力”放在突出的位置上,因此在每次實驗課之前,都要求學生充分預習實驗的目的、重點和難點內容,對實驗中可能出現的問題及解決方法等有初步了解。在實驗中,改變過去逐一講解的做法,而是把需要講解的內容融會于各個問題之中,使學生產生疑問,渴望得到解答,從而激發起學習興趣。學生在課外查閱資料,反復思考,并寫出預習報告。由此培養了學生的學習興趣和主動學習的意識,調動了學生學習的主動性和積極性,同時也鍛煉了自學能力。此外,為了消除學生對教師的過分依賴性,對于實驗中出現的問題即所謂的“異常現象”,建議一般不采取有問必答的方式直接回答,而是有意識地引導他們把已有的知識與在實驗中遇到的問題結合起來分析。要進一步創設“問題情境”,提出一些富有啟發性的新穎問題及其解決辦法。實驗結束前,再進行總結性討論,教師進一步提出一些綜合性和探索性的問題來引導學生的思維活動[4]。

3.2強化學生的實驗技能訓練。

實驗技能是學生實驗能力的基本功,是培養學生工程素質的關鍵環節。為幫助學生夯實實驗基礎,必須對基本操作技能進行強化訓練。在學生操作之前,明確向學生提出本次實驗的基本操作。對所有的操作都進行詳細講述、準確示范。注意整體示范和分解示范相結合。整體示范時主要針對操作的順序流暢;分解示范時則要注意動作的規范和放慢,使學生便于觀察和模仿。無論是手工操作還是儀器操作,都要讓學生學會操作,還要讓學生懂得為什么要這樣操作,認識什么是最科學、合理的操作方式和操作技巧。學生實驗中要注意嚴把操作質量關,對學生的每一步操作都進行認真仔細的觀察,發現不足之處,及時給予糾正和反復示范。特別是對于動手能力差的學生,更要反復細致地對其給予單獨的啟發指導,引導他們既要動手又要動腦,并讓其反復練習和比較正誤兩方面的操作所帶來的影響。為了引起學生對提高實驗操作技能的高度重視,應有計劃、系統而且細致地觀察幾位學生的實驗,然后對其在實驗工作中存在的缺點問題進行個別的耐心指導。

3.3開設設計性和研究性實驗。

保證每門實驗課程至少包含2項綜合型實驗,對各知識點進行交叉、綜合應用,將高分子專業課實驗項目進行綜合,將各課程體系的知識有機地結合起來。在綜合型實驗過程中,應讓學生事先了解實驗相關知識點,掌握實驗原理,指導教師僅在技術和設備使用上與學生進行交流,學生之間互相探討。教師在原則上不做具體指導,只介紹一些實踐經驗,啟發、引導學生如何發現實驗存在的問題,這樣改變原先按部就班的實驗過程,為培養了學生的實踐動手能力和創新意識提供了條件,進而在實驗過程中培養了學生解決具體問題的能力。

4.結語

深化教學改革,培養學生的創新能力,全面完成卓越計劃規定的各項任務,需要從事人才培養的教師和實驗人員不斷地研究、探索和思考,轉變教學理念,實施創新教育,注重訓練學生的創新思維,特別是培養學生的自主創新能力。不斷推進本科教育改革,發揮實驗教學作用,使大學更好地發揮培養創新人才的搖籃作用,實現卓越計劃的培養目標。

參考文獻:

[1]曾永衛,劉國榮.“卓越計劃”背景下科學構建實踐教學體系探析[J].中國大學教學,2011(7):75-78.

[2]張建勛,陳國鐵.“卓越計劃”背景下的工程類高校人才培養模式探討[J].中國建設教育,2010(9):4-7.

第6篇

關鍵詞:高分子材料; 專業英語; 教學改革

中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1006-3315(2013)11-153-002

高分子材料相對于傳統材料如玻璃、陶瓷、金屬等而言是后起的材料,但其發展的速度及應用的廣泛性卻大大超越了這些傳統材料,已成為工業、農業、國防和科技等領域的必不可少的材料。高分子材料除了作為通用材料使用外,同時向著功能化、智能化和復合化發展,這些都要求高分子材料專業的學生及時了解國內外研究進展和發展趨勢,具備閱讀英語專業資料的能力。

高分子材料專業英語作為高分子材料專業開設的一門專業基礎課,是大學英語教學的一個重要組成部分。學生畢業后無論在企業、科研機構或高校進一步學習或工作,只要從事科技開發,需要大量查閱英文科技信息資料,這些信息多存在于當前發表的專利、期刊等專業文獻中。因此,培養高分子材料學生的專業英語技能是科學研究和實際工作的迫切需要。針對目前高分子材料專業英語的實際教學狀況,本文從高分子材料專業英語的特點著手,對于詞匯教學、課堂教學內容,教學方法,考核方式等方面進行了研究和教學實踐。

一、專業英語詞匯教學

專業詞匯是用來專門描述某一學科、某一領域中的具體事物或者過程的詞匯,一般其詞義較單一,應用范圍僅限于專業領域。專業英語詞匯是學習專業英語的基礎,因此要求學生必須掌握大量的專業英語詞匯。經過大學英語的學習,學生積累了豐富的普通詞匯,對于浩繁復雜的專業詞匯還知之甚少。這些專業詞匯看似難識別和難記憶,但實際上大多數專業詞匯的構成是有規律的,不少是由一些含有具體意義部件,即詞根、前綴、后綴等所構成的組合體。如高分子材料專業中常見的表示元素的詞綴有hydro-(氫),-oxy(氧),thio-(硫),chloro-(氯),fluoro-(氟);bromo-(溴)等;表示數量的詞綴有poly-(聚,多),mono-(單);di-(二),tri-(三),tetra-(四),penta-(五)等;表示化學基團的詞綴有methyl-(甲基),ethyl-(乙基),propyl-(丙基),butyl-(丁基),vinyl-(乙烯基),phenyl-(苯基)等;烷烴多以-ane結尾,烯烴多以-ene結尾,醇類多以-ol結尾等;表示屬性的詞綴有thermo-(熱),electro-(電),cyclo-(環),opto-(光)等。以polytetrafluoroethylene(PTFE,聚四氟乙烯)為例分析,該詞匯是由poly-,tetra-,fluoro-,ethyl-,-ene五個詞綴構成,取前四個詞綴的首字母就構成PTFE,記憶起來就簡便多了。課堂上講授這些規律對于學生專業詞匯的掌握就會收到事半功倍的效果,同時也激發了學生學習的興趣。

二、以教材內容為基礎,適當補充教學內容

目前高分子材料專業英語的教材有不少,覆蓋了高分子化學、高分子物理和高分子材料加工等課程內容。但這些內容大多摘選自國外早期的原版專業書籍,不少內容陳舊,體裁單一,一方面不能反映高分子材料專業發展現狀,同時讓學生感到應用性不強,缺乏學習興趣。針對以上教材內容的缺陷,筆者在有選擇的講述教材內容的同時,精心選擇一些著名國際高分子專業期刊,如《Macromlecules》、《Polymer》、《Macromolecular Rapid Communications》等期刊的部分相關內容作為教材的補充,同時鼓勵學生上網搜索一些相關資料,如美國化學會下的Chemical & Engineering News下有關高分子材料方面的報道,這些內容反映當今高分子材料發展的前沿,拓寬了學生的知識面。同時考慮到學生畢業之后在工作中或進一步深造中會接觸到專利、說明書、技術標準、市場報告等多種體裁的專業文獻,在課堂教學中適當增加這部分實用性的內容,起到學以致用的效果。

三、課堂理論教學方法的革新

專業英語教學內容一般為專業知識的論述,具有很強的邏輯性和學術性。為提高學生的專業英語閱讀、翻譯、初步寫作的能力,筆者采取的方法如下。

1.師生互動是專業英語教學的重要手段

傳統專業英語的教學模式是先講解詞匯,再閱讀和翻譯課文,這樣的課堂單調且冗長,學生學習興趣不高。考慮到語言教學的特殊性,為達到好的教學效果,需要學生在課堂中的積極參與,嘗試改變以往教師講學生聽的簡單教學模式,采用多種形式與學生互動交流。通過提前布置作業,學生做好預習工作,每次帶著問題上課,在課堂上再隨機指定學生朗讀并講解翻譯,其他同學進行補充或修正,最后教師結合專業內容進行點評,并講解相關的重要知識點和專業詞匯。這樣,充分調動每個學生的學習積極性,使之從被動學習變成主動學習,加深了學生對教學內容的理解和認識。

2.適當進行多媒體教學,豐富課堂教學內容

現在多媒體及網絡等教學手段已廣泛引入到課堂教學中,這些教學手段使課堂教學更加直觀生動,增大了課堂的信息量,提高課堂效率,激發了學習興趣。為此,在每次課文內容講解結束后,筆者播放一些相關內容的科普性英文短片,比如介紹高分子材料合成、成型、應用等方面。由于剛學完相關內容,所以學生表現出濃厚的興趣,通過看、聽、講述,留下了直觀的知識,同時也鍛煉了學生的聽說能力。把一些信息量大、實用性強的專利、論文、技術標準等專業資料制作成多媒體課件進行課堂講解,在有限的課堂時間內給學生傳遞了較多的信息內容,提高了課堂效率。

3.教學效果的檢驗

考核方式是教學中的重要環節,是檢驗教學效果和鞏固學生所需知識的重要手段。考核主要涉及兩個層次,平時考核與期末考試。平時主要考核學生以英語為工具進行專業信息交流的能力,期末考試則通過試卷形式檢驗學生對專業詞匯的掌握情況,以及快速閱讀科技論文并從中獲取信息的能力。在完成每一階段的教學環節后,教師要不斷總結,了解學生對所授知識的掌握程度,確定考核指標,根據考核結果來修正下一階段的目標,設計下一階段的教學內容。平時的階段性考核可以有多種方式,如根據教學內容,學生抽簽選擇一個題目用英語講述,考察聽說能力。或針對知識點,把常見的錯誤總結出來,引導學生糾錯,考察語法知識的掌握情況。在課堂教學將結束的時候,我們對學生進行分組合作完成一次科研課題的匯報,學生自行分工,查找資料、設計制作多媒體課件、上臺匯報講演。在這個過程中,學生不但提高了自己的專業英語水平,還培養了團隊合作的能力。

四、結束語

綜上所述,對于高分子材料專業的學生而言,高分子材料專業英語是繼大學英語后非常重要的英語教學課程,教學應培養學生以英語為工具解決專業學習中的實際問題的能力,為學生今后畢業設計、實際工作或進一步深造學習奠定良好的基礎。為此,從教學內容、教學方法及考核方式及內容等方面改革高分子材料專業英語的教學是很有必要的。

參考文獻:

[1]曹同玉,馮連芳,張菊華.高分子材料與工程專業英語[M]北京:化學工業出版社,2011

第7篇

關鍵詞:高分子材料基礎;教學內容;教學手段;教學方法

高分子材料學科的學生培養,應立足于其創新精神和創新能力的培養,立足于對學生綜合素質的培養,以滿足社會對高分子材料學科人才的需求。為此,在“高分子材料基礎”課程的教學中,我們堅持“給大學生創造機會與條件,充分發揮其潛能,逐步培養其自主式、合作式和探究式的學習習慣以及創新意識、創新能力和科學精神”的教學宗旨,積極探索教學內容、教學手段和教學方法的改革。

一、教學內容的整合與優化

我校自2002年開始在高分子材料及其相近專業開設“高分子材料基礎”課程。課程教材選用“面向21世紀課程教材”《高分子材料基礎》。此教材的特點是涵蓋了高分子材料學科的基本理論、基本知識以及典型材料的制備與應用,并且對當前一些高分子材料學科前沿性的理論與知識給予了充分的闡釋。但是,為了適應本科教學的需要,給學生一個清晰的學習脈絡,在規定的學時內完成講授任務,通過認真討論,我們按照“刪繁就簡,削枝強干,突出重點”的原則,對教學內容進行了整合與優化,使學生在有限的時間內,盡量學習到課程的精髓。

教材內容體系主要如下:材料科學概論、高分子材料的制備反應、高分子材料的結構與性能、通用高分子材料、功能高分子材料、聚合物共混物、聚合物基復合材料。

通過對教材內容的整合與優化,對“高分子化學”、“高分子物理”中涉及到的基礎理論知識內容,通過以緒論的形式,以新的角度給予重點講授,目的是引出以下的重點講授內容。并且,在緒論的講授中增加了對歷來在高分子學科中作出突出貢獻的專家,尤其是獲得諾貝爾獎的科學家的生平事跡的介紹,以提高學生的學習興趣。整合優化后的課程教學內容為:材料與材料科學(含:材料概念及分類、材料結構、材料性能、材料制備、材料的發展簡史、高分子材料突出科學家簡介、材料科學范疇及任務等),通用高分子材料(含:塑料、橡膠、纖維、粘劑及涂料),功能高分子材料(重點:功能高分子材料的設計及制備方法、高分子催化劑、高分子功能膜材料、高分子醫用材料、智能高分子材料等),聚合物共混物(重點:制備方法、形態結構、性能、增韌塑料增韌機理等),聚合物基復合材料(含:聚合物基宏觀復合材料、聚合物基納米復合材料)。

此外,在進行講授的過程中,也插入一些花絮。例如在講授聚酰胺樹脂時,介紹尼龍(Nylon)名稱的來歷:尼龍最早由杜邦公司的Carothers領導的美國和英國科學家團隊研制成功的合成纖維材料,為紀念這一研究成果,銘記兩國科學家的貢獻,取兩國的首都城市名首字來命名,即New York取NY,London取LON,合成一個新名字NYLON(尼龍),等等。以引導學生樹立遠大理想,刻苦努力學習,為祖國的建設與發展作出貢獻。

二、教學模式的改革與實踐

荀子曰:假輿馬者,非利足也,而致千里;假舟楫者,非能水也,而絕江河。君子生非異也,善假于物也。所以教學手段與教學方法的改革對提高教學質量是至關重要的。因此,為了提高教學質量,在教學方法和手段上,我們也積極進行了一些改革與探索。

1.教學手段的改革

一是采用多媒體教學增加課程的信息量和內容的直觀性。我們按照教學內容制作了教學課件,課件中對一些難以理解的教學內容進行了直觀處理,使學生能夠更好地理解。例如,對一些塑料加工設備的運行專門制作了部分動畫,使其講授更加生動直觀。另外,通過利用多媒體教學,減少了板書的環節,節省了大量的時間,增加了課程的信息量。

二是利用學校的“課程中心”加強與學生的課外交流。通過學校的“課程中心”,達到師生互動的教學輔助模式,提高學生的自主學習能力及教學效率。學校“課程中心”設有教師論壇、課程論壇、專家論壇、答疑信箱和個人空間等板塊,可以達到課下師生之間互動的目的。此門課程充分利用以上功能,實現了教師上傳電子課件、課程相關文獻資料等,學生下載課件資料、上交作業、提出問題、在線測試等,達到了師生及學生之間相互訪問、交流、互動的學習目的,調動了學生學習的主動性與創造性。

2.教學方法的改革

主要采用“精講解多討論”的方法,引導學生的學習興趣,發揮學生的學習主動性,教育學生要知學、好學、樂學。為了使學生達到樂學的至高境界,教學中采取了以下方法:

一是在課堂教學中針對重要的知識點設計出系列問題,有意識地向學生提出,由學生經過自由討論后,請學生回答。

二是增加了課程論文的寫作。由于學生剛剛接觸到部分專業課程,關于專業科研論文的寫作技法不熟練,一開始只要求學生就所講的一些內容,如針對某種塑料,查閱至少10篇近期的論文,通過分析、歸納、總結,進行綜述寫作。為了使學生按照規范來寫作,利用課余時間給學生講授綜述的基本要求及寫作方法。通過綜述的寫作,鍛煉了學生自主學習的能力、查閱文獻的能力,以及對文獻分析、歸納、總結的能力、并且使他們通過寫作論文產生一種成就感。

三是布置自學內容,對自學的課程內容要求寫出課程讀書感想。學生通過自學,將書本上的內容消化成自己的知識,再經過歸納總結,寫出讀后感,使他們對所學的知識牢固掌握。

這些方法與手段的使用,使學生自主學習、合作學習和探究學習的能力得到提高,從而提高了此門課程的教學效率,也對其他課程的學習起到了促進作用。

三、改革取得顯著效果

“高分子材料基礎”課程涉及的教學內容比較龐雜,系統性較差,在講授的過程中不易形成嚴密的體系,特別是涉及對一些材料的制備、性能、應用等講解時,跳躍性大,內容枯燥,吸引力不足。但是,通過對課程內容的整合優化以及采用了一些有效的教學手段與教學方法,使該門課程的教學取得了一些很好的效果。

1.學生知識面得到拓寬。本門課程是高分子材料專業在本科教學中一門全面介紹材料知識的課程,學生在學習一些基本理論基本知識的基礎上,通過對一些常用材料的知識學習,對高分子學科的發展、應用等有了更深的、更清晰的認識。學生普遍認為,通過學習使他們對專業知識從懵懂、迷茫轉為清晰、明確,使他們的專業知識面得到的拓展。學生在掌握該課程的核心內容后,對于專業后續課程的學習、學業專題研究以及研究生階段的學習都起到了重要的促進作用。

2.學生學習興趣得到提升。大力開展多媒體教學和網絡教學,發揮學生學習主動性,以及增加講授一些與課程有關的知識發現過程、相關課程內容涉及的科學家的趣聞軼事等等,學生普遍反映通過學習此課程,自己的學習興趣及學習能力得到了較大的提高。例如,通過“課程中心”達到了學生與教師之間的交流互動,學生的寫作能力,對問題的認識深度、廣度,對文獻的分析、歸納、總結能力等都得到了很大提高。

3.學業負擔轉化為精神享受。學生普遍反映,通過在課堂上討論問題,通過課下搜集相關資料,在“課程中心”提供的個人空間上發表,通過整理自己設計的BLOG空間等等,使自己的自主學習能力得到升華,學習成為一種對美好事物的追求,將枯燥的學習負擔轉變為一種精神的享受。

第8篇

    一、充分認識化工生產知識在高中化學教材中的特殊作用,對提高教學效果大有益處

    在實際教學中,有些教師不重視工業化學生產知識在教學中的結合,致使學生對這部分內容不感興趣,迫不得已的去記一些高考的常規理論考點,產生這種現象的主要原因是教師沒有充分認識到工業化學生產這部分內容在高中化學教材中的特殊作用。

    教材在介紹了某些很主要的元素化合物的性質和某些基本理論之后,適當的介紹了這些物質的工業制法,包括基本化學反應原理、主要設備、流程等,還涉及了環境保護、資源、新材料、催化理論、健康等多方面內容,涉及了高分子化學、環境科學、能源科學、礦物學、化學仿生等新興學科和邊緣學科,卻并沒有涉及生產中的技術調節。因此,在教學中應該恰當的處理教材,引導學生用科學的分析問題的方法,綜合運用已有的化學知識來分析、解釋實際生產中的一系列實際問題,使學生所學的知識學有所用,有的放矢,在理論聯系實際的同時,鞏固加深已有的化學基礎概念和基本理論,既能培養學生的學習能力,又能拓展學生的思維,培養其適應未來的能力和創造能力。由此可見,這部分內容在高中化學教材中的特殊作用是不容忽視的,把這種認識體現到實際教學中去,對提高教學效果是大有益處的。

    二、時時注意化學知識在化工生產中的應用和相互聯系,使學生將已有的理論知識和化工生產融在一起

    工業化學生產知識涉及的面較廣,條理性較強,由于大多數學生沒有實地參觀化工廠的經歷,因而他們感覺書本中涉及到的相關知識較死板。那如何能使這部分內容由“死”變“活”呢?教師的課堂教學是關鍵的一環。在課堂教學中,首先教師要以飽滿的熱情對待每一節課,拿出講授基本理論、元素化合物性質的的講課熱情,采用靈活多樣的教學方法。在教學過程中,教師要緊緊抓住各種工業制法的化學反應原理、各元素化合物的物理、化學性質和基本理論在化工生產中的應用和聯系,時時注意用已有的化學知識來解釋化工生產中的一些現象,新舊知識緊密相聯,互相滲透,這樣學生就會對化工生產的內容產生親近感,在學習時思路就會變得條理清晰。

    例如,“合成氨工業”一節教材處在化學平衡理論之后,是這個理論在實際生產中具體應用的典型例子。這里可以采用“自學輔導法”,分兩節課完成教學任務。首先,學生閱讀教材后,在教師的指導下探討下列問題:(1)從反應方程式N3+3H3=2NH3+Q,指出合成氨反應的特點。(2)用化學平衡理論討論合成氨的適宜條件。(3)寫出制備原料氣的各步化學方程式,采用C在空氣中燃燒制氨的方法時,生成的CO2如何除去?合成氨廠用什么方法除CO2最簡便?(4)氨的沸點是-33.35℃,在合成氨工業中為什么可采用冷水冷凝的方法將NH3從氨、氫的混合氣中分離出來?(5)在實際生產中,采用這些措施的目的是什么?這樣,以化學平衡理論和氨氣的分子結構、性質等舊知識為線索,從理論到實際,步步深入,學生就會輕松愉快的學完這節教材。

    三、結合教材適當介紹一些化工生產中的難題,以此激發學生的科學探索精神

    愛因斯坦曾經說過:“單純的專業知識的灌輸,只能產生機器,而不能造就一個和諧發展的人才。”中學生正處在選擇自己終生從事的職業,確定自己理想的時期。結合教學進程,適當的向學生介紹一些化工生產中的難題和最新科學成就,不僅可以為高考做準備,還可以提高學生學習化學的興趣,啟發他們的科學探索精神,甚至還可能下定決心,為化學事業而獻身。例如,教師在講述硝酸工業時,可以引出目前硝酸廠排出的大量“黃尾巴”對空氣的污染多年來一直未能得到妥善解決,讓學生知道,我國的環境保護工作比較落后。另外,教材在化工生產知識的很多課節中都提到了環境保護的重要性和緊迫性,近幾年這部分內容也逐漸成為高考考察的熱門知識點,因此,教師應充分重視對環境保護、綠色化學這部分內容的教學,將書本理論結合于現實,有計劃、系統性地展開教學。

    綜上所述,在高中化學教學的過程中,應當通過上述三點內容實現與化工生產知識的結合,使學生了解化學原理在生產中的實際應用和生產過程,從而增強學生的化學學習能力,提高學生的綜合素質,樹立起學好化學的社會責任感,將來為祖國的建設做出貢獻。

    【參考文獻】

    [1]劉麗環.化學實驗教學改革與學生科學素養的培養[J].華章,2011年19期

第9篇

[關鍵詞]聚合物基復合材料 航空航天 創新型人才 教學實踐 考核方式

中圖分類號:G642.0; TB332 文獻標識碼:B

先進聚合物基復合材料由于質量輕、強度高,已成為航空航天等領域具有戰略性的關鍵材料之一,近年來其應用、科學與技術呈現出突飛猛進的發展態勢[1,2]。2006年1月國家提出了在2020年建成創新型國家,實現科技發展成為經濟社會發展有力支撐的建設目標,其中培養和造就創新型人才,特別是創新型工程科技人才是重中之重[3,4]。

以往的教學方式,注重基本概念、基本理論和基本技能的講授,考核也主要是閉卷答題,對學生關于知識結構的系統性和在實踐中自覺運用知識的積極能動性引導不足,不利于培養學生的獨立性、實踐性和創新性意識。針對這一問題,筆者所在的北京航空航天大學復合材料團隊結合50多年的教學科研經驗和體會,就如何適應創新型國家戰略發展需求,培養高素質的復合材料創新人才問題,開展了《聚合物基復合材料及其成型工藝》課程改革。其中課程考核是教學活動的重要環節,對引導和促進學生潛能、個性和創造性等的培養具有重要作用。

考核方式的改革

聚合物基復合材料是一門誕生于上世紀50年代的新興工程學科方向課程,相對于傳統材料,它的理論、方法及技術處于不斷更新與發展階段,同時該材料涉及的學科知識很廣,包括高分子物理、高分子化學、物理化學、有機化學、材料測試方法、材料力學等,具有多學科交叉融合、知識更新快、應用性強等特點。因此,在教學大綱的指導原則下,結合復合材料學科方向的以上特點,首先確定了《聚合物基復合材料及其成型工藝》課程考核方式改革的核心內容。選取先進聚合物基復合材料在航空航天應用中的四種典型案例,引導學生依據所選對象的結構、使用等設計要求[5],綜合分析其原材料選擇、工藝制訂和性能分析各環節,強化學生對專業知識和技術的融會貫通理解能力,提升運用所學知識分析、解決實際問題的能力。

1.改革內容

在原有教學內容基本講授完畢后,對應于課堂講授的重要知識點,以復合材料在飛行器結構上的典型應用為實例,對其應用情況和結構特征進行綜合評述,然后讓學生自由選擇一個實例,通過課外自學、資料調研、小組討論等途徑,對原材料選擇、制備工藝設計、性能測試評價三個方面進行細致分析。在此基礎上,應結合工程實際考慮結構應用的可靠性、材料質量的穩定性、表征分析的有效性和完備性,以及成本效率等因素,對所選材料、工藝和性能指標等進行可行性論證和評價。

首先讓學生形成2~3人的小組,利用課余時間根據所選擇的實例進行文獻調研,每個人調研的內容應各有側重點,然后進行討論和匯總,撰寫可行性論證報告,該環節在一周內完成。然后教師對報告進行評閱,總結報告存在的問題。最后教師在課堂上對所涉及的應用案例進行點評和講解,對比較集中的問題進行分析,并挑選報告撰寫的比較優秀的小組在課堂上闡述撰寫的思路和過程。

撰寫形成的典型復合材料應用可行性論證報告是考核學生綜合運用知識能力的主要依據,其內容應包括:(1)復合材料結構使用要求及國內外應用情況;(2)復合材料原材料選擇;(3)復合材料制造工藝設計與制造方案評估;(4)復合材料關鍵性能測試及評價。報告內容的安排上要求具有條理性和邏輯性,給出選定材料和方案的分析判定依據,并要求具有可操作性。在報告格式上要求符合學術規范,適當引用參考文獻。

2.可行論證報告考核要求

依據先進聚合物基復合材料近年來的前沿發展和國家需求,結合筆者所在教學科研團隊已有基礎和優勢經驗,突出航空航天特色,在課程改革中選定:大型客機機翼上下壁板及中央翼盒上下壁板、超音速飛機機翼縱橫加筋壁板、大型客機機頭雷達罩及升降舵壁板、衛星主承力筒等作為研究對象。學生依據所選結構對象的應用要求,就原材料、工藝和性能展開可行性論證分析,形成報告。報告的具體考核要求如下:

(1)復合材料典型應用案例分析:闡述所選對象的結構形式、承載要求、功能特性、使用環境等;

(2)復合材料原材料選擇:主要對增強體、樹脂基體、夾芯材料等的主要類型、工藝及性能特點及其匹配關系進行對比分析,按照性能滿足應用要求的原則,同時考慮工藝和成本因素,初選出幾種材料體系;

(3)復合材料制備工藝設計:依據材料工藝性表征評價方法,分析所選結構對象的可制造性,主要包括工藝方法對所選對象結構形式的制造質量控制難度和制造周期兩個方面,結合材料體系的物理化學行為分析,確定成型、固化方法、工藝流程,對比不同方法在制造質量穩定性、結構靈活性、實施成本、批量適用性等方面的特點,再詳細分析工藝參數、工裝設備、缺陷控制等因素,確定工藝優化方案;

(4)復合材料性能測試評價:結合復合材料結構服役特點和設計要求,針對所選材料體系組成和各向異性特征,確定復合材料的力學、功能、環境使用性能等的測試方法與評價指標;

(5)論證報告結論:綜合分析所選材料體系、工藝方案及性能指標的科學性、關聯性和工程可實施性,對于可能存在的難點或關鍵問題給予評述,并提出分析和解決的方法。

改革效果與體會

針對學生撰寫的報告,教師依據學生對所學知識的掌握、運用能力,以及分析、闡述問題的邏輯性和科學性進行評分,占總成績的30%,選出優秀報告作為范例,并總結學生在分析中存在的問題,在課堂上對所涉及的應用案例進行點評和講解,使學生深入理解所學知識之間的關聯性和貫通性,培養學生運用知識分析、解決問題的自覺性和主動性。

通過兩年的教學改革和實踐發現,這種考核方式有效激發了學生的自主學習興趣,不僅學生的團隊合作能力、發散思維、逆向思維能力、文獻調研能力、溝通表達能力、隨機應變能力等方面得到了培養和提高,而且學生養成了主動學習和互動學習的良好習慣。從可行性論證報告的成績看,兩年中優和良的總比例占到了70%~90%,說明了學生的認真態度和積極性。通過與學生的座談,了解到學生對考核方式的改革反映良好,認為該環節對課堂知識的理解和運用起到了很好的促進作用。這一考核方式改革導向,使學生對復合材料基本知識的理解變得生動和深刻,提高了在實踐中運用所學知識分析、解決問題的綜合能力,并且利于學生掌握知識點的內在關聯和約束作用,以及對知識體系的有機性理解與融會貫通,是一種創新型工程科技人才培育的考核新模式,為“兩領”人才成長及其素質提升提供了有益的探索。

另外,通過學生反饋和論證報告的總結評述,教師可掌握課堂教學效果,便于改進教學方法,更新教學內容,提高素質教育的教學質量。同時可以更客觀地評價學生的綜合能力,判斷學生的學習效果,使教和學兩者得到有機結合。顯著提高了學生將理論知識與工程實踐相結合、專業知識與專業技能相貫通的學習意識,培養和增強學生的自主學習、綜合分析,以及運用知識解決問題的創新能力。

根據已有的改革成果和體會,下一步準備結合復合材料技術和應用的最新發展趨勢,豐富典型實例中涉及的內容,不局限于復合材料在航空航天領域的應用,而擴大到能源、交通、建筑等方面,如大型復合材料風電葉片、復合材料車身、復合材料船體等,從而進一步擴展學生思路,豐富教學內容。

參考文獻:

[1]益小蘇,杜善義,張立同.復合材料手冊[M].北京:化學工業出版社,2009:424-431.

[2]陳祥寶,張寶艷,邢麗英.先進樹脂基復合材料技術發展及應用現狀[J].中國材料進展,2009,28(6):2-12.

[3]中國工程院“創新人才”項目組.走向創新——創新型工程科技人才培養研究[J].高等工程教育研究,2010,(1):1-19.

[4]潘云鶴.論研究型大學工科學生的能力培養[J].高等工程教育研究,2005,(4):1-4.

第10篇

[關鍵詞]興趣;實驗;活動;知識遷移

興趣是一種特殊的意識傾向,是動機產生的重要主觀原因,良好的學習興趣是求知欲的源泉,是思維的動力。正如孔子所言:知之者莫如好之者,好之者莫如樂之者。初三的學生正如一塊吸水的海綿,是吸收最旺盛的時期。只要教師能因勢利導,使學生將興趣轉化為樂趣,進而轉化為志趣,并鼓勵學生樹雄心,立壯志。不僅僅是被動的接受知識,而是充分調動學生的認識的主動性和積極性。抓住對化學學科的興趣,引發學生的好奇心。愛因斯坦說過:他沒有特別的天賦,只有強烈的好奇心。抓住這一點就能保持學生對學習化學永不滿足的求知欲望。使學生在學習開始,就產生良好的學習動機,這對奠定學好化學有一定的作用。

一、 營造和諧環境,培養師生情意

在現代教育觀念中,學生是學習的主體,教師起主導作用。讓“主導”和“主體”,“教”與“學”有機地結合在一起,營造一種和諧的師生共同探索研究的教學氛圍,充分調動學生的主觀能動性,善于發現學生的思想火花,體味學習的樂趣。用教師的個人魅力去激活每位學生學習化學的興趣。俗語說師傅領進門,學好在個人。從教學的第一堂課開始,就要使學生處于主體地位,教師沒有必要滔滔不絕的進行長篇講解。更多的采用探究,讓學生討論時積極發言,即興發揮,教師有計劃的做些補充。當影響到學生由“要我學”轉變為“我要學”時,枯燥困難的學習,將會變成一種輕松快樂的游戲,這樣每節課課堂效率也會大大提高。所以,首先就要求教師關心學生,了解學生,更要熱愛自己的學生,使自己成為學生心目中的知心大姐姐,讓學生在平等、融洽、輕松的環境中快樂成長。

二、 實驗能提高學生學習的興趣

實驗是化學的靈魂,是化學的魅力和激發學生學習興趣的主要源泉,更是培養和發展學生思維能力的重要方法和手段。實驗不僅能提供認識事物的感性材料,而且還能逐步培養學生的觀察能力,分析綜合能力,想象能力,實驗動手能力。在教學中應不斷啟發學生,當考慮事物及其變化時,既要了解產生變化的內因規律,又要把住實現定向變化的外因條件,要逐步學會應用客觀規律去改造客觀世界的本領。化學是以實驗為基礎的學科,演示實驗是學生學習化學的先導,學生化學這門課往往是受豐富多彩的演示實驗的誘導。由于是對化學實驗的好奇心和興趣感,從而在心理上產生一種去探索化學世界的強烈欲望。首先:在第 一節化學課中可以(1)變“魔術”――白磷自燃 (2)魔棒點燈(3)巧洗燒杯壁的白色固體,教師結合演示實驗,在實驗操作的規范化上隨時指點學生。使學生覺得新奇,從而產生興趣。其次,認真并積極的準備好每節課的演示實驗,并且充分調動學生的五官去認真細致觀察實驗。例如:鐵絲在氧氣中燃燒,讓學生注意仔細觀察火星四射的現象,還要注意到瓶底的黑色固體(Fe3O4 ),要事先告訴學生不要死盯在光亮之處,一則會傷害眼睛,二則會耽誤全面觀察。在實驗過程中不但要“看”還要讓學“摸”(如反應中的放熱現象、吸熱現象)、“聞”(氣體的氣味,如SO2)從而增加學生的感性認識。第三,學生實驗要加強“檢查”。因為學生處于青春期,相比較而言有些燥動,所以一定要做好實驗前的準備工作。讓學生寫出簡要的實驗步驟,教師加以合理的指導,避免學生動手的盲目性,無序性。從而降低實驗的危險性與學生的出錯率,提高學生實驗質量。第四,有于學生的年齡特征,他們學好化學的動機在很大成份上是以滿足好奇心和興趣為主的。當然這種短暫興趣也會產生一些學習動力,但是不能持久,它可能會在困難或挫折面前轉為消極情緒。所以,培養學生以認真的態度去對待家庭小實驗。例如:鐵制品的生銹與防銹。此實驗耗時約一周。在沸水中與涼水中,空氣中,醋中,鹽水中分別浸泡鐵釘去觀察,如果時間太少,則效果不很明顯。有的學生則“偷工減料”,課前將鐵釘浸泡一下,上課時帶來讓教師檢查,這種對待實驗很不負責的態度,教師要及時予以糾正,并且將學生的實驗結果進行對比、評議,培優補差。要求學生寫出實驗的書面報告。有的學生將鐵釘在水中浸泡一周,但未見銹跡,有些灰心,教師檢查后發現他用的是鋼釘,而且未打磨光。指導后學生又有了興趣。第五,做一些有意義的實驗。例如:學完酸、堿、鹽后,讓學生自主去探究周圍農田中的土壤的酸、堿性,提出如何解決的方法,用理論去指導實踐,學以致用。學習溶液一章后,使學生學會自己看農藥的說明,如何配制一定比例的農藥,才有利于農作物的生長。這些實驗的開展,極大地調動了農家孩子學好化學的積極性,甚至使許多家長也知道了化學這門與我們的生產、生活息息相關的一門學科。另外,針對農村學生的特點,講一些相關的有機物的知識,化學生物,讓他們回家指導父母種田,種菜,成為新型科技種田能手,使知識轉化為生產力。在學習鐵的知識時,要重要講解鋼鐵的腐蝕和保護,在生產和生活中,人們常把不用的鐵制品及時清潔表面,保持干燥,涂上防銹材料,如機油,凡士林作為防腐措施。使學生回家觀察鐵鍋是否易生銹,將鐵鍋燒紅熱,涂上食用油,反復幾次,鐵鍋在不用時也不會生銹。

三、 開展豐富多彩的課外活動,保持學生學習化學的興趣

對于站在中考起跑線上的初三學生來說,開展一些豐富多彩的課外活動,是非常具有誘惑力的。課外活動的內容與形式也是很豐富的。例如:“化學知識競賽”、“化學猜謎”、“化學知識問答”、“生活中的化學”、“化學作品展覽”等等。這些活動的開展,可以年級、班級、小組或個人的名義參賽。時間規定在每月一次或每學年一次,由專人負責,有組織,有紀律,有收獲。如在“生活中的化學”里可以講講“酸雨的形成”、“鹽堿地的防治”、“大氣的污染”、“溫室效應”等,在“化學故事”中講講“道爾頓”、“拉瓦錫”、“候德榜”等人的生平事跡。使學生認識他們在崎嶇的成才之道中,如何為自己崇高的理想而奮斗。培養事實求是,嚴肅認真的科學態度,懂得每項成果的來之不易,要更加重視學生自己的成果。還可以將化學知識中的知識點編成“繞口令”或“順口溜”,如“一價氯溴鉀鈉銀,二價鈣鎂銅鋇鋅,三氯四硅五價磷,鐵二、三,硫有變價二、四、六”,讓學生在輕松愉快中進一步形成有關化學基本概念,理解和鞏固所學化學基本知識。在這些有趣的活動中,一定注意講練結合,以練為,讓學生掌握一定的技能,讓這些技能為學生所學會,則必須通過他們自己的實踐才能達到。講述干將莫邪鑄劍的傳說,莫邪“斷發剪爪,投于爐中,使童男童女三百人鼓囊裝出,金鐵乃濡,遂已成劍。”制成的兩柄劍為干將,莫邪。這樣輕松的故事使學生更有興趣。

四、 提高學習興趣,促進知識遷移

要使學生初步認識到當今處于科學技術飛速發展的時代,學科問題互相滲透,自然科學與社會科學相互交叉,無論將來從事什么行業,都必須具有這些化學知識。透學生在解決實驗問題時會積極主動地回憶是否碰到過類似的問題,能否用先前的方法來解決問題。學生在運用已有的知識和技能解決實驗問題的過程中,觀察現象,分析變化的原因,剖析問題的實質,并將已有的知識和所有信息進行歸納概括,從而發現規律,獲取新知識。例如:在鹽酸溶液中懸浮一塊小木塊,當往鹽溶液中加入一粒鋅粒,待其反應放氫氣,與物理學浮力的知識緊密聯系在一起。在講光合作用時,交叉化學知識。在講酸雨的形成時,要注意地理知識和政治經濟知識。二十世紀中葉,新能源(原子能)和新材料(半導體)的出現和利用,又逐漸形成高分子化學和半導體化學。新的實驗手段不斷得到應用,大量新學科分支不斷產生。所以,學習化學也要“眼觀六路,耳聽八方。”

五、 提高興趣素養

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