合成材料助劑課程教學(xué)的探索與實(shí)踐

李翠勤 王俊 李杰 張志秋

摘 要 合成材料助劑是應(yīng)用化學(xué)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)課，其作用原理和使用性能直接影響高分子材料的應(yīng)用。筆者結(jié)合多年的教學(xué)實(shí)踐和體會(huì)，對(duì)該課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核方式進(jìn)行了探索和分析，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力，提高教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞 合成材料助劑 教學(xué)方法 考核方式 課程教學(xué)

中圖分類(lèi)號(hào)：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Exploration and Practice of Synthetic Material Aids Teaching

LI Cuiqin， WANG Jun， LI Jie， ZHANG Zhiqiu

Abstract A synthetic material aid is a professional application of chemical important courses， its mechanism and performance directly affects the application of polymer materials. I combine years of teaching practice and experience， the teaching curriculum content， teaching methods and assessment methods are explored and analyzed， train students' ability to integrate theory with practice， improve teaching quality.

Key words synthetic materials aids； teaching methods； assessment methods； course teaching

合成材料助劑課程是應(yīng)用化學(xué)本科專(zhuān)業(yè)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)限選課，它是建立在高分子材料和精細(xì)化學(xué)品的基礎(chǔ)上，并與其他多門(mén)高分子專(zhuān)業(yè)課程和應(yīng)用化學(xué)專(zhuān)業(yè)課程交叉的一門(mén)課程。本課程主要講述高分子材料在合成、加工和使用等過(guò)程中，為了提高材料的性能而添加的化學(xué)助劑。本課程的應(yīng)用性比較強(qiáng)，不僅包含合成材料用助劑的合成方法、還包括合成材料用助劑的使用方法和選擇原則。它直接與應(yīng)用化學(xué)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生畢業(yè)后從事的工作密切相關(guān)。因此，本課程不僅要求學(xué)生了解合成材料用助劑的種類(lèi)、合成方法，而且還要求學(xué)生深入了解合成材料用助劑的使用方法和助劑在材料中的作用機(jī)理。然而由于合成材料的種類(lèi)繁多、應(yīng)用廣泛，導(dǎo)致所需的化學(xué)助劑種類(lèi)更為復(fù)雜，知識(shí)量很大，但由于該課程是應(yīng)用化學(xué)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)限選課，學(xué)時(shí)較少，導(dǎo)致授課的難度較大。針對(duì)這些問(wèn)題，結(jié)合我校應(yīng)用化學(xué)專(zhuān)業(yè)的實(shí)際情況和筆者多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)該課程的教學(xué)進(jìn)行了一些探索。

1 教學(xué)內(nèi)容的整合與優(yōu)化

我校自2000年將精細(xì)化工專(zhuān)業(yè)改為應(yīng)用化學(xué)專(zhuān)業(yè)以來(lái)，對(duì)專(zhuān)業(yè)課程的組建以及課程內(nèi)容也進(jìn)行了合理的調(diào)整。如將油田化學(xué)課程分拆為鉆進(jìn)化學(xué)、采油化學(xué)和集輸化學(xué)，將高分子化學(xué)和高分子物理合并為高分子化學(xué)與物理。其中對(duì)合成材料助劑課程內(nèi)容也進(jìn)行了相應(yīng)的整合，對(duì)原有的教學(xué)體系和教材進(jìn)行了優(yōu)化。原有的教學(xué)體系如下：合成材料助劑概論、塑料用助劑、橡膠用助劑、纖維用助劑，該教學(xué)體系內(nèi)容繁雜、重復(fù)性較多，如塑料用的很多助劑在纖維和橡膠中也用，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)難度較大，容易混淆，且沒(méi)有統(tǒng)一的教材，學(xué)生只能依賴(lài)課堂，課后也無(wú)從下手復(fù)習(xí)。

為了適應(yīng)本科教學(xué)需要，給學(xué)生一個(gè)清晰的學(xué)習(xí)提綱，且在規(guī)定的學(xué)時(shí)內(nèi)完成講授任務(wù)，我校合成材料助劑課程內(nèi)容通過(guò)應(yīng)用化學(xué)教研室教師的多次討論，按照肖衛(wèi)東主編的教材《聚合物材料用化學(xué)助劑》的內(nèi)容對(duì)課程體系進(jìn)行了修改，修改的教學(xué)體系為：合成材料助劑概論、合成用助劑、加工用助劑、熱力學(xué)性能助劑、交聯(lián)用助劑、防護(hù)用助劑、助劑的分離與檢測(cè)。其中合成用助劑主要講述合成材料所用的合成樹(shù)脂在聚合反應(yīng)過(guò)程中所添加的化學(xué)助劑，如引發(fā)劑、溶劑、乳化劑等助劑的種類(lèi)、性能以及使用原則；加工用助劑主要講述合成材料在加工過(guò)程中為改善合成材料的加工

性能而添加的化學(xué)助劑，如潤(rùn)滑劑、脫模劑、增塑劑等助劑作用機(jī)理、合成及應(yīng)用等；熱力學(xué)性能助劑主要是講述為改善合成材料的熱力學(xué)性能而添加的化學(xué)助劑，如增強(qiáng)劑、增韌劑、成核劑等；防護(hù)用助劑主要講述為改善合成材料的使用性能、延長(zhǎng)材料的使用壽命而添加的化學(xué)助劑，如光穩(wěn)定劑、熱穩(wěn)定劑、抗氧劑、抗靜電劑等；通過(guò)對(duì)教學(xué)內(nèi)容的整合與優(yōu)化，對(duì)高分子材料和精細(xì)化學(xué)品化學(xué)中所涉及的基礎(chǔ)知識(shí)通過(guò)緒論的形式簡(jiǎn)單講授，目的是引出本課程的所講述的重點(diǎn)內(nèi)容。在對(duì)課程內(nèi)容和教材整合的同時(shí)，為了使學(xué)生能很好地了解合成材料助劑發(fā)展的前沿知識(shí)，我校應(yīng)用化專(zhuān)業(yè)的所有教師，針對(duì)這一問(wèn)題進(jìn)行了詳細(xì)的討論，通過(guò)將國(guó)內(nèi)外前沿理論、最新研究成果、應(yīng)用前景以及最新發(fā)展動(dòng)態(tài)穿插入課堂內(nèi)容中，讓學(xué)生在掌握基礎(chǔ)理論知識(shí)的同時(shí)，了解該學(xué)科的發(fā)展前沿，為今后的工作奠定基礎(chǔ)。

2 教學(xué)方法的改革與實(shí)踐

合成材料助劑是一門(mén)理論聯(lián)系實(shí)際較強(qiáng)的課程，尤其是隨著合成材料在我們?nèi)粘Ｉa(chǎn)和生活中的應(yīng)用，很多的合成材料沒(méi)有助劑的存在，很難廣泛應(yīng)用。如我們?nèi)粘Ｉ钪谐Ｓ玫乃芰媳∧?，主要成分為PE，但由于其耐熱氧性能差，很難適用室外使用，尤其是用做種植大棚用的薄膜，適用壽命很短，直到光熱穩(wěn)定劑和抗氧化劑的出現(xiàn)，PE才得以廣泛應(yīng)用。然而，由于合成材料助劑的種類(lèi)繁多，如交聯(lián)用的硫化劑有：硫磺、秋蘭姆、金屬氧化物、醌類(lèi)化合物、胺類(lèi)化合物、有機(jī)過(guò)氧化物等，每一種硫化劑的作用過(guò)程和應(yīng)用對(duì)象又不同。在講授過(guò)程中，為了避免過(guò)多的理論講解導(dǎo)致講述內(nèi)容枯燥無(wú)趣。這門(mén)課程的教學(xué)方法也進(jìn)行了多次討論，如何讓學(xué)生在較短的學(xué)時(shí)內(nèi)，能主動(dòng)積極地學(xué)好這門(mén)課，并能很好地掌握這門(mén)課程的重點(diǎn)知識(shí)呢？

經(jīng)過(guò)多次討論，教師們一致認(rèn)為，最好的教學(xué)方法就是將每一種合成材料用的化學(xué)助劑通過(guò)學(xué)生熟悉的生活實(shí)例引出，通過(guò)學(xué)生提問(wèn)、老師回答的方式進(jìn)行講述，讓學(xué)生先了解這種化學(xué)助劑的重要性，然后老師再?gòu)幕镜淖饔迷?、作用方式以及?yīng)用對(duì)象進(jìn)行解釋。如我們?cè)谥v硫化劑時(shí)，先問(wèn)學(xué)生自行車(chē)的車(chē)胎和汽車(chē)車(chē)胎有什么區(qū)別？為什么會(huì)有這么大的區(qū)別？學(xué)生也可以問(wèn)老師兩種車(chē)胎的組成是什么？除了主成分橡膠外，還有什么成分？具體是什么？等等這些問(wèn)題，然后引出常見(jiàn)的硫化劑——硫磺，硫磺是什么結(jié)構(gòu)的物質(zhì)？它為什么可以作為硫化劑？除此之外，還有哪些硫化劑呢？先通過(guò)討論的方式，使學(xué)生先了解這種合成材料助劑的基本性能，然后再進(jìn)行理論講授。

另外，單一的教學(xué)方式會(huì)使學(xué)生缺乏對(duì)知識(shí)的感性認(rèn)識(shí)，如單憑書(shū)本、板書(shū)很難將所用的知識(shí)講述清楚，很難使學(xué)生掌握重點(diǎn)知識(shí)。近年來(lái)，通過(guò)多次教學(xué)會(huì)議討論，一致認(rèn)為可利用計(jì)算機(jī)及信息技術(shù)，將大量的圖片、圖像和動(dòng)畫(huà)穿插到課程教學(xué)內(nèi)容中，讓學(xué)生在對(duì)知識(shí)理論認(rèn)知的基礎(chǔ)上，通過(guò)感性認(rèn)知，把抽象的知識(shí)通過(guò)直觀(guān)的畫(huà)面展示，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性。

教學(xué)方法的改革后，學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情提高了，理論知識(shí)掌握得也扎實(shí)了。從課后學(xué)生反映的情況也可以看出，學(xué)生會(huì)主動(dòng)提出一些問(wèn)題，相互之間進(jìn)行討論、交流，并且會(huì)將所學(xué)過(guò)的理論知識(shí)與生活中實(shí)際例子相結(jié)合，并能設(shè)想新型化學(xué)助劑的性能。

3 考核方式的調(diào)整和試行

合成材料助劑這門(mén)應(yīng)用化學(xué)專(zhuān)業(yè)限選課，課程內(nèi)容的信息量很大，且很多助劑之間的作用和性能比較接近，如光穩(wěn)定劑和抗氧化劑，均可以通過(guò)捕獲材料因老化而產(chǎn)生的自由基，且部分的光穩(wěn)定劑也可以作為抗氧化劑使用。學(xué)生僅靠單純的死記硬背，很難將所用的重點(diǎn)知識(shí)理解掌握。因此，結(jié)合這門(mén)課程的特點(diǎn)，筆者所在的教研室對(duì)這門(mén)課程的考核方式進(jìn)行了多次討論，大部分教師認(rèn)為，學(xué)生對(duì)這門(mén)課程的掌握程度不能單靠期末考試的成績(jī)來(lái)衡量，平時(shí)學(xué)生的課堂討論和課堂提問(wèn)成績(jī)也應(yīng)納入考核之中；另外，期末考試的試卷盡量少出大段記憶性的知識(shí)，對(duì)于重點(diǎn)的理論知識(shí)，應(yīng)以開(kāi)放性的問(wèn)答題或討論題的形式展現(xiàn)，強(qiáng)調(diào)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解程度。同時(shí)對(duì)試卷的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行調(diào)整，對(duì)于理解性的試題，評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)靈活，不應(yīng)嚴(yán)格按照書(shū)本或課堂講述的語(yǔ)言進(jìn)行批卷，應(yīng)根據(jù)學(xué)生對(duì)問(wèn)題的理解程度進(jìn)行靈活給分。通過(guò)試行這種新的考核方式以來(lái)，學(xué)生學(xué)習(xí)這門(mén)課程不在是為了考試而學(xué)習(xí)，考試之前，學(xué)生也不再天天吵著讓老師劃重點(diǎn)，而是收集大量的復(fù)習(xí)資料，包括參考書(shū)、文獻(xiàn)等，結(jié)合生活中的實(shí)際例子，進(jìn)行討論、交流。試卷很少出現(xiàn)類(lèi)似或類(lèi)同，成績(jī)也能很好地反映學(xué)生對(duì)這門(mén)課程的理解和掌握程度。

總之，通過(guò)對(duì)合成材料助劑這門(mén)應(yīng)用化學(xué)專(zhuān)業(yè)課程的教學(xué)體系、教學(xué)方法等方面的探索與實(shí)踐，我們摸索出了一條適合應(yīng)用化學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的教學(xué)方法，理論結(jié)合實(shí)際的教學(xué)方式和考核方式，使學(xué)生更好地將所學(xué)知識(shí)靈活運(yùn)用于日常生活和生產(chǎn)中，提高了學(xué)生分析實(shí)際問(wèn)題和解決實(shí)際問(wèn)題的能力，滿(mǎn)足社會(huì)對(duì)綜合性人才的需求。

基金項(xiàng)目：黑龍江省“十二五”規(guī)劃重點(diǎn)課題，項(xiàng)目編號(hào)為GBB1211013；黑龍江省“十二五”規(guī)劃課題，項(xiàng)目編號(hào)為HGJXHB2110153；東北石油大學(xué)重點(diǎn)課程

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