摘 要:高分子化學實驗課是高分子及相關專業必修的專業基礎實驗課之一。如何提高高分子化學實驗課程的教學效果是高分子專業教學工作者不斷探索的重點。綜合前人的教學經驗,結合在高分子化學實驗教學中的體會,從學生\"主體\"意識的培養、合理的實驗內容的設置以及引入較強專業素養的教師隊伍等三個方面來論述了在提高高分子化學實驗教學效果中的思考。
關鍵詞:高分子化學實驗教學;“主體”意識;教學效果
中圖分類號:G642.4文獻標識碼:A文章編號:1672-1101(2011)03-0085-03
高分子化學實驗課是許多院校高分子及相關專業學生的必修課[1]。高分子化學實驗不僅驗證高分子化學有關的聚合理論,如果合理引導與啟發,更能為學生學習后繼高分子相關課程奠定必要的認識基礎。如何通過高分子化學實驗來培養學生對本專業的興趣,提高學生的高分子專業素養,是高分子專業教學工作者不斷探索的重點。以前的一些教學改革的研究,大多側重于對教學方式和實驗內容進行改進,比如微型化實驗探索[2] 、采用多媒體進行實驗教學[3]、開設研究性實驗[4-5]等等,很少涉及到學生主人翁精神的培養。本文綜合前人的研究,從學生“主體”意識的培養、實驗內容的設置以及教師隊伍的素質三個方面來論述如何提高高分子化學實驗教學效果,與同行商榷。
一、讓學生自覺成為實驗主體,從源頭提高學生學習興趣
高分子化學的基礎實驗對初入門的學生仍舊是全新的,通常實驗都是學生按照實驗講義預習,講義中十分詳細地寫著有關的實驗配方和操作工藝,學生只要依照講義“照方抓藥”即可,同樣配方的實驗,觀察同樣的實驗現象、得到同樣的實驗結果。一部分學生糊里糊涂只動手不動腦地完成實驗。實驗的現象和結果沒有給他們留下太深的印象,對學生觀察能力、分析問題和解決問題的能力以及創新意識的培養作用不大,甚至實驗的基本目的也難以在學生頭腦中留下深刻印象。有的學生甚至會產生惰性,對實驗采取敷衍的態度。因此,提高學生對高分子實驗的學習興趣,變“他要我學”為“我要學”,激發學生去了解、學習、探索高分子化學的學科領域。
21世紀的大學生,大多是“90”后,個性張揚、自我另類。要想培養這樣的學生從了解高分子化學基礎理論——了解高分子材料的應用——熱愛高分子化學學科——學習高分子化學的主動性——對高分子化學實驗產生濃厚的學習興趣很不容易,因此,必須從源頭開始引導。
(一)開展實驗動員
在學生開始做高分子實驗以前,專門安排一定的時間進行高分子實驗的動員會。借助現代教學手段,把實驗視頻、動畫、圖片、圖表和實物投影等有機地結合起來,形象生動,讓學生對高分子實驗有一個感官上愉悅的認識,從而對自己動手做實驗產生期待。
(二)提高對實驗預習的要求
通常實驗都是學生按照實驗講義預習,很多時候學生只是充當 “復印機”,將講義中有關的實驗配方和操作工藝照抄照搬到實驗預習報告上。至于實驗的機理是什么,涉及到哪些高分子化學理論,實驗中所用到的藥品哪些是中間體,哪些是引發劑,哪些是分散劑和乳化劑,為什么用這種中間體、引發劑、分散劑,實驗采用哪一種實施方法,還可以有哪些方法等等,大部分學生感到茫然無措。因此,在實驗開始前要求學生預習實驗內容,通過自己的思考,運用所學理論知識或搜集的信息、文獻資料寫出實驗預習報告。這樣寫出來的預習報告每一本都不一樣,學生就會有一種創造“自己的”實驗的感覺。
(三)保證學生單獨完成實驗
實驗時,要求學生按自己設計的預習報告進行實驗探索,如實記錄實驗現象和有關實驗數據,對照假設分析歸納,完善實驗報告。在條件允許情況下,應盡量安排學生一人一組進行實驗,并且每人保管一套實驗儀器。學生在實驗室擁有自己的實驗臺和實驗儀器,很符合“90后”自我的特點,能夠激發學生的責任心,大大提高學生的主人翁精神。
(四)總結評價
實驗結束后,教師先對實驗情況進行分類點評,有代表性的交流實驗探索過程,總結成功經驗,分析失敗原因。最后教師對本堂實驗課進行較為全面的評價,并對實驗效果比較好的同學給予肯定,推廣經驗。自己的努力得到老師積極地評價后,學生對實驗的興趣自然就會大增。
因此,讓學生成為高分子化學實驗的主體,使學生對高分子化學實驗產生濃厚的學習興趣,對學生觀察能力、分析問題和解決問題的能力以及創新意識的培養都很有益處。
二、設置合理的實驗內容
高分子化學實驗不僅可以驗證高分子化學有關的聚合理論,合理引導與啟發學生學習積極性,更能為學生學習后繼高分子課程奠定必要的認識基礎。但是,學生完成大量的基礎化學實驗后,常見的高分子合成實驗,由于缺乏新的操作和技能,加之聚合反應耗時較長,如自由基溶液聚合搭好裝置,加料后通常反應3小時以上,學生在等待的過程中覺得沒意思,不利于啟發學生的思維和創新意識,不利于調動和發揮學生的主觀能動性。因此,合理設置高分子實驗的內容是維持學生興趣的另一個重要方面。
(一)合理的實驗體系的安排
對于高分子化學專業的新生來說,高分子實驗起著聯系理論和實際生產的橋梁的作用。本著這一宗旨,在課程的設計上,既要注重基礎,又要有所提高和創新。在本學院的課程體系中,既包含了驗證性質的高分子基礎實驗,又包括了提高層次的高分子綜合實驗課,還開設研究性質的設計性實驗。有利于學生循序漸進,逐漸提高學生的實驗能力。
(二)豐富的實驗內容
常見的高分子基礎實驗都是學生依照講義上的實驗內容進行,照單下藥,同樣配方的實驗,觀察同樣的實驗現象、得到同樣的實驗結果,這不利于提高學生的積極性,甚至于部分性急的學生不耐煩,創造條件導致實驗失敗。因此,用研究性實驗替代基礎驗證性實驗是一個很好的方法。讓學生把基礎實驗做成研究性實驗,即同時做實驗的同學分別完成不同配方的實驗,然后對實驗結果進行比較分析。一方面,由于實驗條件的變化會產生不同的結果,引發了學生的好奇心,他們在實驗過程中能夠應用已學理論知識對實驗現象分析,對實驗結果預測,可以幫助學生更深入的理解理論知識;另一方面,幾個學生進行不同實驗條件的探索、對比和總結,可以提高他們的協作精神,培養學生分析問題的能力和科學研究的探索精神。
(三)增加實驗的趣味性和創意性
很多學生都覺得做化學實驗比較枯燥,特別是高分子化學實驗,實驗時間比較長,過程變化慢,學生難以產生興趣。可以嘗試在這方面加以改進,在實驗前讓學生準備一些精美的樹葉或準備幾張自己的小畫片、小照片,實驗合成出聚甲基丙烯酸甲酯低聚體后加入少量顏料,調成一定顏色的透明漿料,然后讓學生將準備好的樹葉或小畫(照)片放到模具中,倒人預聚合產物進行灌漿、加熱后聚合處理,脫模后就得到一個自制的美麗畫框。這樣就可以使學生對實驗有了美的感覺,覺得做實驗是一種樂趣了。
三、提高教師隊伍的專業素養
一個好的專業教師必須具備很多優秀的品質,但是專業素養無疑是其中最重要的品質,因此提高高分子化學實驗教學效果,需要提高教師隊伍的專業素養。
(一)提高教師的專業素養
開展研究性基礎實驗以及研究性實驗,需要學生查閱大量的文獻資料,然后擬出實驗方案,根據方案進行實驗。這就對教師的知識背景有更高的要求。一方面需要實驗技能和教學經驗豐富的教授等高職稱的教師進實驗室擔任學生實驗的指導教師,提高指導層次;另一方面也需要較低職稱的教師了解高分子實驗的發展現狀和趨勢,提升自身實驗素養,提高教學效果。
(二)改進教學方法
在實驗教學手段上可以采用多媒體、網絡等先進手段代替傳統的黑板教學,讓學生更有效地利用資源,充分提高實驗教學的效果。在學生做實驗的過程中,教師應該融入到學生中間去,進行一對一的指導,這樣不僅有利于教師了解學生的實驗情況,更有利于增進學生和教師之間的關系,提高學生的實驗興趣和積極性。
教師深入研究高分子化學實驗,廣泛聯想,積極引導,不斷豐富實驗的內涵,會極大地激發學生的學習興趣與學習潛能,收到事半功倍的學習效果。
因此,讓學生自覺地成為實驗主體,合理地設置高分子化學實驗的內容,以及提升教師隊伍的專業素養,對于提高高分子化學實驗的教學效果有很大的促進作用。
參考文獻:
[1] 何衛東.高分子化學實驗[M].合肥:中國科技大學出版社,2003:65-68.
[2] 李青山.王雅珍,富彥珍,等.微型高分子化學實驗的探索[J].高分子材料科學與工程,1990,15(2):172-173.
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[5] 胡先海,劉瑾,朱紹峰,等.高分子化學實驗教學中開展研究性學習的初探[J].合肥師范學院學報,2009,27(6):76-77.