王煦漫,張彩寧
高分子材料廣泛用于現代社會生活及能源、通訊、醫學和軍事等領域。高分子材料合成一直都是材料開發領域的研究熱點,近代高分子化學正是介紹高分子材料新的聚合方法、聚合機理及其在合成特定、特殊結構高分子上應用的課程。因此該門課程對高分子材料專業研究生培養具有基礎性重要作用,學生通過學習可進一步系統地掌握高分子領域新的合成原理及方法,為日后從事研究工作打下堅實的基礎。為了更好地提高課堂教學質量,激發學生的學習興趣,本文結合近幾年來的教學改革實踐,總結了本校該課程的教學改革措施。
本課程主要介紹了高分子材料合成領域中出現的最重要新技術和新方法,包括離子型活性聚合、基因轉移聚合、自由基活性可控聚合、等離子體聚合、模板聚合、開環歧化聚合等聚合新技術,以及高度支化聚合物的合成、大分子引發劑和大分子單體的制備與應用等前沿性知識。從課程內容設置看,內容涉及面廣,理論知識較多,講述起來過于枯燥。因此為了更好地提高教學質量和學生學習的積極性,讓學生能在有限的學時內更好地掌握課程內容,尤其是涉及到高分子材料領域的新合成方法及原理,以及幾大類新型高分子材料的制備手段,我們結合高分子材料合成領域最新研究成果及理論,以培養學生的創新能力為目標,對現有的課程教學內容進行了改革。
本課程整體主線是分子量及結構可控的高分子合成反應,因此在把握主線基礎上,對有些教學內容進行了刪減,如將現有教材中較為生僻的內容“開環歧化聚合”等章節取消;同時增加了生物體內的聚合反應等與生物科技相關的內容,充實了“自由基活性可控聚合”等內容。此外,緊跟高分子科學發展步伐,跟蹤學科研究前沿,及時將國內外學者的最新研究成果在教學中適時介紹給學生,如添加迭代化學、醫用高分子的合成和應用,以及高分子構象控制與超分子構筑等內容。彌補了現有教材內容上的局限,拓寬了學生的視野。
在實際教學中以能力培養為核心和解決問題為目標,改進課程教學的基本步驟、資料準備、操作與時間控制等環節,并探索教學過程中可能出現的問題的解決方法。課程實施程序的改革以現實問題設置為引導,改變傳統的以理論體系學習為引導;通過對現實問題及案例分析引導來進行相關理論與知識的學習、歸納與總結,讓理論知識通過學生親身、直接的經驗來學習和檢驗,注重學生感性認識及理論聯系實踐的能力培養。在教學過程中加強與學生的交流,鼓勵學生思考,大量應用討論式教學方法,這特別適用于研究生教學。讓學生圍繞最新的高分子前沿知識,在課后查閱相關資料;讓學生查找與某一知識點相關的前沿科研成果如基團轉移聚合法在高分子活性可控中的應用,做成幻燈片,然后在課上以主題講座的形式向全體同學匯報、講解,并回答教師和其他同學的提問,同時組織全體同學積極參與討論。這既調動了學生的學習積極性,又開闊了其視野,使學生在深刻掌握相關知識的同時,又鍛煉了研究生查閱文獻和做學術報告的能力。
在教師講解基本理論知識的基礎上,培養學生探索式學習方式,以提高學生的學習積極性和創新能力。為此增加了如下兩種教學方式:(1)高分子合成案例分析。讓學生扮演科研人員,根據高分子化學相關知識,對高分子合成案例進行分析,并提出解決方法。例如,以嵌段共聚物合成為目標,分析不同方法的優缺點,不但可加深對所學內容的理解,而且能夠了解各種合成方法的具體工藝。通過一系列的案例分析,提高了學生的知識整合及實踐的協同,進而提升了學生的創新能力。(2)結合學生在本科畢業專題階段已完成的課題或碩士階段將要進行的課題,根據近代高分子化學相關知識,提出相應的改進方案或解決方法。例如可聯系學生本科畢業專題的實驗內容,結合本課程所學的新合成方法,提出新的實驗方案,并與以前的方案進行對比分析,既能加深對所學內容的理解,又能將理論與實踐相結合。
通過采用上述教學方法,讓學科知識的學習隱含在了問題解決與團隊合作中。這一方面可暴露學生存在的各種疑問和思維障礙,另一方面可展示出學生的獨特性與才智。在老師的引導下學生自己發現并分析問題,自主查閱文獻資料并與其他老師和同學交流。通過自己對問題的講解,加深了對知識的理解及應用,增強了創新能力。
采用傳統的應試考試方式,學生為了應付考試易出現死記硬背。通過改變由期末考試成績說了算的評價考核模式,建立多元、多項目組成的考核評價體系。即新的考核評價體系主要由期末考試成績和平時成績兩部分組成,各自所占的比重均為50%;期末采取閉卷考試,內容中減少了基礎知識題目所占比例,增加綜合型題目及一些科研性與實踐性相結合的內容。平時成績的比重較前有較大提高,拋開傳統考勤、作業和課堂表現,關注學生參與課題研討及高分子合成案例分析的情況。
經改革后的具體成績評定方法如下:(1)閉卷考試成績:根據學生對試卷的回答情況評分,計入總成績的50%;(2)學生課題研討成績:安排6次課題研討環節,根據每個學生的理論水平及課題表現進行打分,計入總成績的30%;(3)高分子合成案例分析成績:根據學生課堂表現及課下查找文獻資料的情況進行打分,計入總成績的20%。
這樣,在更全面的評價體系下對學生的考核不局限于考試成績,而是在學習過程中所體現出來的多方面能力,從而能夠激勵學生提高自己的綜合素質和運用所學知識解決實際問題的能力。
明確教學是教師和學生的雙向共同活動,只有教師和學生通力合作才能取得理想的教學效果。在教學過程中不斷向學生闡明“弟子不必不如師,師不必賢于弟子;聞道有先后,術業有專攻”的道理。積極鼓勵學生投入到教學活動中來,從單一的講授主體轉到核心教授主體下的多方參與管理。強調以學生主動學習為主,通過學習者的自主探究和小組合作來解決問題。在自主探究過程中學生是問題與知識的發現者,對自己的任務有責任與擔當;老師是起引導作用的指導者,完成從“以教師為中心”到“以學生為中心”的轉變。同時在教學過程,由課程負責人主導課程教學的開展與主要講授,同時有其他學科的專業教師參與指導。
課程建設與教學改革必須適應社會對人才培養的需求,符合科學發展規律。以人為本,轉變教學理念,完善立體化教學方式與手段,實行研究式教學新模式。先進的教學手段只有同科學的教學方法相結合,才能真正發揮現代教育手段的效用;且先進的教學手段、教學方法必須與教學內容改革有機結合起來,才能真正展現出優質的教學效果。因此只有應用系統方法才能深入分析課堂教學各要素間的組合連接關系;只有實現教學目標、教學內容、教學方法、教學手段的綜合配套與整體優化,才能形成課堂教學系統的最佳結構,從而實現真正意義上的課堂教學改革。近代高分子化學課程教學改革是高分子材料專業研究生質量工程建設中的重要組分部分,今后我們將從如何提高學生學習興趣著手,不斷提高其專業素質,對教學過程進一步深入研究和探索,及時總結經驗,進一步轉變教學理念,從而使課程改革不斷向縱深方向發展。
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