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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篇工程教導論文,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。
關鍵詞:高分子化學與物理;教學改革;科學研究;創新能力培養
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)43-0083-02
一、《高分子化學與物理》課程特點
經過高分子科學與技術的快速發展,高分子的理論發展與應用已經滲透到物理學、化學、材料學、生物學等各個學科與領域,具有鮮明的學科交叉特色。高分子化學與物理的研究成果已經進入了我們日常生活的每個方面[1-6]。作為一門多學科交叉、實用性很強的學科,高分子對各個工業部門和科技領域的滲透作用已成為不爭的事實,所以在現行中國高等教育的本科專業中,如化學、應用化學、材料化學、材料物理、復合材料、輕化工程、包裝工程、紡織工程、生物工程和環境工程等許多非高分子專業都將高分子相關知識作為必修課和選修課。
非本專業《高分子化學與物理》教學的側重點在于闡述現代高分子科學已成熟的基本概念、基本知識、基本原理和基本測試方法,對涉及高分子科學研究前沿的理論、測試方法以及高分子的新產品介紹等內容點到為止,該課程的學習為輕化工程專業學生開啟了一扇通往高分子科學的窗戶,引導學生了解高分子化學在高分子學科中的地位,通曉課程的主要研究對象和研究內容,為后續專業基礎課的學習和高分子在染整中的應用奠定基礎[1,2]。通過多年的教學實踐證實,對于輕化工程專業(染整方向)的本科生來說,《高分子化學與物理》課程教學呈現以下幾方面的特點。
(一)基礎課程,銜接不夠
對于輕化工程專業(染整方向)的本科生,高分子的學習顯得尤為重要,一方面后續課程(如《纖維化學與物理》、《染整工藝原理》和《染料化學》等)的學習必須以高分子為學科背景,另一方面大學生的生產實習、創新學分實驗、創新訓練計劃和本科畢業論文等實踐性環節的開展也必須要有高分子基礎,因此為了讓染整方向的本科生了解和掌握高分子的基本理論知識和應用,開設了《高分子化學與物理》學科平臺課程。該課程的學習必須以《有機化學》、《物理化學》和《無機化學》的課程學習為基礎,但江南大學輕化工程專業將《高分子化學與物理》課程設置在大二下學期,《物理化學》等課程也在此學期開設,因此課程開設時間過早,缺乏基礎課程的知識,建議在大三上學期開設,以期獲得較好的教學效果。
(二)內容多、學時少,課時緊張
《高分子化學與物理》課程主要包括高分子化學和高分子物理兩個部分,其中高分子化學部分包括高分子科學的發展歷史、發展趨勢,基本概念、分類與命名、基本原理、高分子合成反應與方法等,涉及逐步聚合、自由基聚合、離子聚合、配位聚合和共聚合等;高分子物理部分則側重于高分子的結構(如鏈結構、聚集態結構等)、分子運動、力學狀態與轉變,物理性能等。對于高分子專業的本科階段,通常會開設《高分子化學》和《高分子物理》兩門課程,分別在32至48學時不等;而對于輕化工程專業,只開設了《高分子化學與物理》一門課程,48學時,相對來說內容多、課時少。在這樣的情況下,教學活動的有效開展、課程體系的完善、講授內容的連貫與取舍等都顯得非常重要,對任課老師是一種不小的挑戰。
(三)注重理論,缺乏實踐
《高分子化學與物理》是一門以實驗為基礎的自然科學,但輕化工程專業只開設理論學習課程,沒有相關實驗課程。為了使學生能夠更好地掌握課程學習內容,同時培養學生的動手能力和分析、解決問題能力,提高學生的實驗技能,相應的實驗課程的開設顯得非常迫切,能夠讓所學知識與理論在實驗中得到驗證,注重理論與實踐的結合,讓學生從最初的原料出發,選擇合適的聚合方法與聚合反應,得到在實際生活中真正用得上的高分子產品。
二、教學改革舉措
針對輕化工程專業《高分子化學與物理》的課程特點,結合本校的實際情況,要求學生在理解基本概念和掌握基礎理論的基礎上能夠了解高分子的應用,重點培養他們的實踐與創新能力,作者經過幾年的教學實踐和摸索,總結了幾點教學改革舉措。
(一)規劃本科培養方案,合理調整課程設置
目前我校輕化工程專業的課程設置還存在一定的問題,建議對本科培養方案進行修改,在《高分子化學與物理》授課前完成《有機化學》、《物理化學》和《無機化學》等基礎課程的學習,這樣才能提高學生的學習效率,增強他們的學習興趣,便于更好地掌握相關理論與知識。
(二)多媒體資源課件與傳統板書有效結合
多媒體課件具有豐富表現力、良好交互性和極大共享性等特點,它可以將枯燥乏味的理論知識直觀化和形象化,能夠充分調動和發揮學生學習的積極性和主動性。但在運用多媒體教學的同時也出現了諸如教師幾乎不寫板書,學生不記筆記等問題,嚴重影響了教與學的質量。建議對任課教師的教學大綱、考核方式、教學難點與重點等相關教學文件進行監督,要求授課過程中課件放映與傳統板書相結合,將學生上課情況、學生主動參與積極性、平時作業等與學生的最終成績掛鉤,進行綜合評定。
(三)增設實驗課程,提高學生實踐能力
《高分子化學與物理》是一門理論與實踐相結合的課程,實驗課是對理論課學習的有效補充,通過直觀的現象和結果驗證理論學習的真實性,幫助學生理解所學理論知識,因此實驗課的教學顯得尤為重要,建議在輕化工程專業開設實驗課程,但涉及的實驗眾多,要求任課老師充分考慮實驗的可操作性、重復性和可行性等方面,認真編寫實驗講義。此外,學校和學院應重視實驗室配套設施建設,突破實驗教學完全依附于理論課程教學的傳統框架,增加啟發式實驗和創新性實驗所占比例額,注重驗證性實驗、啟發式實驗和創新性實驗有效結合,開動學生的思維,發揮學生的潛質,提高學生的創新意識。
(四)理論聯系實際,注重啟發式教學
《高分子化學與物理》是一門相對來說比較抽象、枯燥的課程,但它也是一門應用性很強的課程,高分子材料用途廣泛,遍及現代社會生活中衣、食、住、行、用等各個方面,因而在課程講授時注重理論聯系實際,將抽象的概論、理論與實際應用有機結合,將對課堂教學效果起到重要的促進作用。
三、創新能力的培養
(一)培養方案中開設新生研討課和專業導論課
為了提高學生對專業的認同感以及學生的學習興趣和熱情,可以嘗試在本科培養方案中針對大學新生開設新生研討課和專業導論課,以趣味講座和座談的方式進行專業介紹,了解專業背景,告知學生輕化工程這個專業是以化學與高分子為學科背景的,加強學科平臺課程的學習至關重要。
(二)實施學生雙導師制
全面推進學生雙導師制是確保創新型人才培養的重要手段,企業導師和校內導師組成課程小組,共同確定課程教學大綱、教學內容、教材及承擔教學任務,使專業理論課程與行業實際需求緊密結合。
(三)強化實驗課程學習和創新能力培養
實驗課程采用自主設計實驗,在實驗大綱的規范下完成實驗要求,將驗證性實驗、啟發式實驗和創新性實驗有機結合。在國家大學生創新創業計劃項目、江蘇省大學生創新創業計劃項目和江南大學大學生創新訓練計劃項目等資助下,實現學生創新訓練的全參與和全覆蓋,指導教師從選題開始就應該注重基礎理論知識在創新實驗中的應用,達到學以致用的目標。
(四)強化學生的畢業論文(設計)指導
畢業論文(設計)是學生畢業離校前最后一個實踐性環節,也是所學基礎理論知識得到充分應用的關鍵環節,因此可以從課題的選擇、采取的技術路線、擬采用的研究方法和達到的預期目標等方面進行合理規劃與設計,充分發揮學生所學知識與理論的應用,提升學生運用知識的綜合能力,強化學生的專業基礎。同時,輕化工程專業的畢業生中從事與高分子相關行業的人數眾多,學科交叉特色鮮明,為學生的出國深造、攻讀研究生和就業奠定堅實的高分子基礎。
四、結語
根據國內外行業需求和自身特色,通過教學改革與實踐,圍繞復合型、創新型染整專業技術人才的培養目標,通過理論與實踐相結合、教學和科研相結合、校內與校外相結合、科學素養與人文情懷相結合的人才培養模式,注重理論知識的傳授與學生創新能力的培養相結合,全面提高和調動學生的學習積極性和學習興趣,為學生的學習與工作奠定堅實的基礎。
參考文獻:
[1]徐曉冬.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.
[2]劉兆麗,曹亞峰,譚鳳芝,李沅.非高分子專業高分子化學與物理教學的幾點探索[J].科教導刊,2013,(1):82-83.
[3]喻湘華,鄢國平,李亮,吳江渝,郭慶中,曾小平.高分子化學與高分子物理課程教學改革與探索[J].化工時刊,2011,25(3):68-70.
[4]胡建設,周愛娟,王宏光.高分子化學與物理實驗教學探索與實踐[J].高分子通報,2010,(5):70-73.
關鍵詞 工科 大學物理 教學改革
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A
物理學是整個自然科學的支柱,是人類文明、現代科技和工業的根基。縱觀世界科技發展史,物理學的每一次重大突破,都極大地促進了社會生產力的發展。現代原子能、激光、航天、計算機、信息等新興產業,都利用了20世紀的最新成就。
我們關于工科學生學習物理的目的在很早以前就進行過論證。從前我們認為這是為了配合專業課需要,所以在教學過程中就相對側重專業課需要的知識來講解。這種思想持續了很久,現在我們發現這種思想已經不再適應21世紀培養人才的需要,我們不得不拋棄陳舊的觀念,與時俱進的來尋找新的理論解釋。著名的物理學家理查德?費曼說過:“科學是一種方法,它教導人們:一些事物是怎樣被了解的,什么事情是已知的,現在了解到什么程度(因為沒有事情是絕對已知的),如何對待疑問和不確定性,證據服從什么法則,如何去思考事物,做出判斷,如何區別真偽和表面現象。”作為一名諾貝爾獎得主,理查德?費曼的說法非常值得我們思索。遵照他的提議,我們逐漸認識到,大學物理不單單是對學生進行物理知識的教育,也不僅是為了工科學校學生的專業課知識掌握來服務。而是所有工科學生培養自身科學素養的法門,學生們通過學學物理來掌握工程技術知識,這樣才能獲得理工科的專業基礎。大學物理這門課程的設置,是為了迎接新世紀新技術的挑戰。科技和工程技術人員需要終身學習,那么大學物理這門必修課就是科技和工程技術人員在大學階段學習的首要任務之一,也是終身學習的良好開端。唯有在大學階段就掌握了物理學的學習方法與內容,熟悉了工作語言、概念和物理圖像,了解了歷史現狀和前沿,才能有一個宏觀的全面了解。
1 物理教學現狀分析
新世紀在科學技術不斷進步的推動下,各行業對高素質、技術能力強的專業人才需求迅猛增加。大學物理教學作為科學技術的基礎,面臨著許多新的挑戰。這勢必要求物理教師更新觀念、增加知識,以適應社會發展和科技進步,同時把知識傳播給未來的人才接班人。但現實中的物理教學還存在一些問題,主要表現在以下方面:
(1)光學、熱學、力學、近代物理以及電磁學是經典物理的重要部分,目前的大學物理教材中也是以這些為主要內容。由于以上各部分內容相對獨立,相互間比較獨立,難以形成統一的物理系統。教學內容上沒有新意,大多與中學物理課程類似。這樣學生看到課本之后馬上就沒有了學習興趣,或者完全按照中學生的學習方法分析問題。
(2)在物理教學中經典物理的內容達80%以上,造成近代物理和經典物理所占比例的失衡。而且這些部分沒有及時吸納近代物理發展的新成果,其理論仍舊停留在上世紀以前的成果,與近代物理相差距離甚大。這種情況下不能用發展的觀點來選擇、組織和審視傳統物理教學內容,導致物理教學與時展、科技進步的脫節。由此可以見,大學物理教學改革勢在必行。只有改革增加近代物理的比重,才能使學生了解更多的近代物理知識,體驗上世紀以來物理科學的巨大進步,適應科技發展的要求。
(3)現代化教學設備運用偏低,總體教學手段落后。近年來,多媒體教學、模擬實驗教學雖在有些課堂使用,但推廣、普及率還很低。現代化教學手段的先進性不能在教學中得到體現。因此,教學手段的更新探索需要長時間的努力。
2 大學物理教學內容改革建議
(1)理工類大學中,各個專業的物理教學都要遵循人才培養的總體要求。就目前的現狀看,在物理教材上,有些對理工類相關的教學內容不足、有些雖可以短學時使用但與之配套的教學參考書缺乏。因此,具體到理工類的各專業教學中,要科學組織、合理安排,制定不同的教學大綱以適應各個專業。不僅如此,還要以近代物理學發展為主導,加強各部分知識的內在聯系,從而使物理學的各部分內容得到系統的講解。同時,為幫助本專業學生應用基本定理和概念分析,提高物理學理論聯系實際和解決問題的能力,編寫適合本專科理工類各專業學習用的大學物理教學參考書是教研室老師需要考慮的問題。
(2)對相對論的時空觀、量子理論等現代物理學發展的前沿理論介紹適量增加,近代物理內容也要添加。以近代以來物理技術發展的成果,促使學生科學視野擴大,激發學生的興趣,促使學生的思路開闊。學生在學習基本理論、基礎知識的同時,能夠做到把握科技發展新動向、新信息的重要途徑,就是在物理教材中補充前沿的新發展內容及物理學與相關專業的交叉,融把近代科學技術成就和前沿課題的內容。
(3)對現代物理知識和現代科技聯系緊密的內容進行精選。處理經典物理部分,把一些時間久遠的陳舊部分剔除,可以有效的保證與中學物理的內容有所差別。展示新成果,把經典物理擴展成貼近時代的近代物理。
(4)在大學物理教材的編寫過程中,納入相關學科的基礎知識。隨著科技的進步,越來越多的交叉學科出現在研究領域。為了適應新時代新科技的變化,就一定要把與專業知識緊密相關的理工類專業知識編寫到教材中。在教學過程中,物理老師因材施教,調動大家的積極性,才能達到教學的最佳效果。
3 針對大學物理教學方法及手段改革的思考
(1)加強應用,減少計算。傳統的物理教學中,學生幾乎都是主要學習物理理論和相關計算公式,而物理概念這一方面則是一筆帶過。在這樣的情況下,學生只是通過數學方法來處理物理問題,只是為了解題而解題。在題海中,學生并沒有獲得學習樂趣,而是產生了一種畏懼心理。物理教學改革中,應該注意大力培養學生運用物理知識處理問題的能力,重視應用數學來合理的練習習題,這樣才能培養學生的創新能力。
(2)進行多媒體教學的正確運用。多媒體教學是現在教育的關鍵一環,不僅能夠培養學生的學習興趣,提高學習效率,最大限度的發揮主觀能動性。多媒體教學促進學生的個性發展,是“以學生為本”教育理念的充分體現。在大學物理教學中,教師要投入大量精力來制作多媒體電子課件。那些生動的動畫還有演示實驗、圖示說明以及物理學相關基礎模型,彌補了傳統教學的缺陷。一堂生動形象的物理課,是學生動態了解并掌握物理概念的關鍵。
(3)對于考試,要運用多類考試方法合理結合。目前的考試形式是一種落后的不能夠完全檢驗學習效果的考試。我們可以在考試的準備工作中建立一個試題庫,然后抽取題目進行閉卷考試。或者偶爾性的書寫小論文和新創意這樣的手段。可以閉卷筆試,通過試題庫進行考試,同時,運用書寫小論文以及新想法這些手段來調動學生學習的主動性。舒緩學習壓力,調動積極性,提升發現問題、探究問題的能力。
(4)要大力關注學生們動手能力的培養。物理是建立在實驗基礎之上的,所以學習物理離不開實驗。在大量的物理實驗中,學生才能自己把物理理論和實驗結合到一起。只有在試驗中才能加強分析問題、解決問題的能力,才能擁有良好的實驗素質。在大學物理實驗室中,學生擁有很多觀察與具體操作的機會。學生依據自身情況,個性化的選擇相關實驗的觀看與操作。開放實驗給學生們帶來的實踐經驗對學生來說益處多多,能夠充分感受物理學知識的奧秘與自身學習成果。
(5)進行課外教學。如今的教學中強調學生的自主學習能力的提升,所以要適當減少課內學時,相應的增加課外自主學習的量與質。開設物理類和技術類專題選修課(或講座):如現代物理導論、混沌、原子和分子物理、核物理、天體物理、等離子體物理、凝聚態物理、熵和信息、傅里葉光學、非線性光學、非線性力學等、現代工程技術專題、激光技術、光散射技術、全息技術、穆斯堡爾譜學、核磁共振技術、薄膜技術、換能器、紅外技術、低溫和超導等。多多組織學生旁聽學術報告會和文化講座,參加各種社團活動和學科競賽活動,在豐富多彩的課外科技文化活動中開拓學生的視野,增長學生的才干。