化工助剂课程教学改革初探

刘 莉,张荣莉,朱贤东

安徽工程大学生物与化学工程学院,安徽芜湖,241000

化工助剂课程教学改革初探

刘 莉,张荣莉,朱贤东

安徽工程大学生物与化学工程学院,安徽芜湖,241000

为了进一步提高化工助剂课程的教学质量,尝试从教学内容、教学方法与手段方面进行改革和实践,实践证明所采取教学改革措施提高了学生对该课程的学习兴趣和对本专业的认同感。这些措施主要包括:利用精彩的导课,激发学生的学习兴趣;采用对比教学,做到重点突出、主次分明;引入学科前沿发展动态方面知识和新技术,培养学生的创新能力;利用多媒体教学,帮助学生破解学习的难点;充分发挥学生的学习能动性,采取多种有效的教学方法,促进学生学习,以提高学生的专业素养。

化工助剂;教学内容;教学方法;教学改革

助剂是一类广泛应用于各种材料和产品的精细化学品,在生产加工过程中,用量虽小,但可以显著改善制品的性能[1-2]。目前,助剂工业几乎与所有的行业及人们的生活都密切相关,涉及的领域之广、专业性之强是任何其他专业无法比拟的。但许多助剂新品种的研制开发以及一些有机中间体的合成,都面临着严峻的挑战和残酷的竞争,这种行业竞争归根结底是专业人才的竞争,而人才的培养和输出离不开高校的支持,尤其需要有较高教学水平和较完善课程体系的高校支持[3]。化工助剂课程作为应用化学专业的一门重要的专业方向课程,在当今学生就业与社会需求矛盾日益加剧的情况下,该课程的意义不言而喻。在教学过程中,如何激发学生学习的主动性,增强学生的创新意识和创新能力,提高学生综合素质,以适应当前经济和社会发展对科技人才的要求,是该课程教学改革的基本要求。在该课程教学中,应重点从教学内容、教学方法与手段方面进行探讨,以下是笔者近几年的教改实践,供同行们参考。

1 教学内容的优化

1.1 通过精彩导课,激发学生的学习兴趣

化工助剂课程因涉及的助剂品种繁多,故课程内容多且散,若单纯地讲解教材内容,学生会感到枯燥无味,失去对课程学习的兴趣。而通过精彩的导课(如形象的比喻、贴近生活的实例等),可以充分调动学生学习的积极性,提高教学效果。如讲助剂的概念时,可以把助剂比喻成食品中的添加剂,材料中不加助剂,犹如食品加工中缺少油、盐、酱、醋等调味品就加工不出美味佳肴一样,也生产不出合格的制品。这个比喻,可使学生更形象地理解助剂的概念及其在材料加工中的重要性。为了让学生更深刻理解课程的重要性,还可举例进行说明,如纯 PP,由于分子结构中叔氢的存在,分子链易发生断裂而降解,其薄片在150℃下半小时后脆化,制品性能显著下降,而加有 0.5%左右抗氧剂的 PP,在 150℃下工作2 000小时,性能基本不变,保证 PP制品可以作为食品级塑料,可制成饮用水杯、微波炉用餐盒等;2009年,央视大楼失火事件号称是新中国成立以来建筑物燃烧最快的一例,在这次火灾中,燃烧主要集中在钛合金下面的新型节能保温层,即挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板,这种有机质绝热保温材料燃烧后过火极快,为可燃性建筑材料,但如果是添加了阻燃助剂的阻燃材料,则可广泛应用,大约 90%的火灾事故都可以避免。在讲述助剂的合理选用时,可以结合现实生活中出现的一些问题,如 2011年发生在台湾的塑化剂事件、儿童玩具出口受阻事件等,以加深学生对助剂合理使用重要性的认识和对助剂选用原则的理解。由于案例接近生活,很容易激发学生学习的兴趣,学生讨论的积极性高,课堂气氛也很活跃。总之,要充分利用生活中的实例和形象的比喻,来提高学生的学习兴趣和上课时的注意力,为学习枯燥的理论知识做铺垫,以提高学生的学习效果。

1.2 通过对比教学,做到重点突出、主次分明

助剂的种类繁多,知识系统繁杂,内容庞大,课上讲一二个学时,往往是相关领域一本书的内容,如何让学生在课堂上这么短时间内对整个领域的发展状况有概括性的了解,并掌握本质内容,这是教学中要解决的关键问题。对于每一类助剂,教材一般分成概述、助剂的作用机理、助剂的主要类别及生产工艺、助剂的选用、该类助剂的发展趋势等几个小节来讲解。在教学中,可以恰当地运用对比教学法,将种类相似、作用机理相同的章节进行对比讲解,以加深学生对知识的理解。例如,在讲解不同类型的增塑剂时,可以通过分子结构的对比,讲述各类增塑剂的应用特点;讲解光稳定剂中的光老化机理时,可以与前面所学的高分子材料的氧化老化机理、热老化机理对比讲解,这样,在复习旧知识的同时,使新知识学得更扎实。另外,讲课时一定要做到重点突出、主次分明,面面俱到地讲课,否则,学生会把握不住课程学习的重点,最后的结果是什么都记不住。对于每一章的概述部分,在讲述助剂的定义、作用、应用对象、发展史等时,使学生对该类助剂有概括性的了解即可。助剂的作用机理是每类助剂讲述的主要内容,也是教学的难点。对于大学生来说,只有深刻了解各类助剂的作用机理,才能在工作中触类旁通、灵活应用,所以这部分内容需要重点讲解。常用助剂的类别和生产工艺的讲解是为了让学生进一步理解作用机理,这部分内容较多,可选择市场上用量最大的、性能优良的品种来讲解其生产工艺,并让学生了解该类助剂的应用特点,学会合理选用,这也是讲解的重点内容。而其他的内容,如助剂的发展趋势,由于时间关系,只能粗略讲解或让学生自行查阅相关的最新研究进展。

1.3 注重教学内容的前沿性与实用性

理论教学内容应有一定的稳定性,但也不是一成不变的,特别是专业教学内容要讲究与时俱进,课程内容是否新颖与实用,直接影响教学效果和课程建设水平的高低。进入 21世纪,随着科技的突飞猛进,知识更新速度加快,而作为教学内容基本载体的教材(1997年版),其中一些内容滞后于社会发展,因此,应及时补充新内容。根据教材内容生产工艺方面介绍较少的特点,适当增加工艺流程简图,或将教材中的工艺流程方框图制作成带控制点的工艺流程简图,并以动画课件的形式展示给学生,使枯燥的知识形象化;及时补充科学前沿知识及新技术,完善教材理论内容,使专业知识与时俱进,如在增塑剂的教学中,通过查阅近几年的文献,给学生增加经济环保型增塑剂——柠檬酸酯的最新研究进展、酯化反应工艺中催化剂的选择使用等内容,这样,可以增强学科知识的前沿性和实用性,让学生在学习原有知识的同时,培养创新能力。同时,充分利用中国塑料助剂网、全球塑胶网中的技术前沿等栏目,让学生在不受时间和空间限制下了解最新的应用技术,如添加助剂后使材料具有自动修复功能、环保的一次性餐盒等。这些都能激发学生主动学习的热情,并且通过接近工程实践,为培养现代工程师打下基础。

2 教学方法与手段的改革

2.1 结合多媒体教学,丰富教学手段

传统的教学手段就是粉笔加黑板,对于抽象的理论知识,专业教师不好教,学生学习时也觉得枯燥无味,而现代化多媒体教学具有直观性、形象性、动态性、交互性、可重复性、针对性和信息量大等优点[4]。良好的教学方法再加上先进的教学手段是突破知识难点的关键。多媒体教学作为一种新的教学手段,目前统一规范的多媒体课件已广泛用于基础课教学,但由于各学校专业特色不同,助剂化学专业课还没有统一成型的多媒体课件,但考虑到多媒体教学有着传统板书教学无法比拟的优势,可以根据需要,自行制作部分章节的课件。如在讲述增塑剂的作用机理时,可以制作动画说明增塑剂分子是如何插入到大分子链之间以削弱分子链之间的作用力,这样,可以使一些难以理解的内容更容易为学生理解和掌握。

2.2 发挥学生在教学中的主体地位

由于助剂种类繁多,应用范围十分广泛,而且知识体系更新快,在有限的授课时间内,教师不可能面面俱到地介绍所有知识。与其“授人以鱼”,不如“授之以渔”。因此,在教学过程中,要充分发挥学生的主观能动性,使学生由被动的接受者转变为积极、主动的认知者,具体可以从以下几个方面入手。

(1)在课堂上,采用“讨论式”或“疑点式”教学法。例如,在讲解抗静电剂和柔软剂时,可结合不同织物易生静电或易水洗掉色或比较柔软等日常现象,让学生讨论其原因所在。通过这种讨论式教学,可充分提高学生获取知识的能力,最大限度地调动学生学习的积极性。

(2)充分利用网上资源,扩大学生视野。目前,学校图书馆已经有一些助剂的专著可以查阅,并且学校购买的电子期刊中也可以查找各种助剂的研究现状和发展趋势方面的文献,教师引导学生充分利用学校图书馆的现有资源,扩大知识面。另外,还可以引导学生关注中国塑料助剂网、全球塑胶网中的技术前沿等栏目,便于学生了解最新的应用技术。

(3)灵活布置作业,培养学生发散思维。例如,在讲解阻燃剂时,可布置作业:写出实验室常用的灭火器的作用原理及阻燃机理;涉及抗氧剂时,布置作业:关于新颁布的禁止用于奶瓶等塑料制品的助剂有哪些,并分析原因等。让学生对教学内容进行思考、分析、总结后,才能完成作业。

(4)撰写课程论文。在学习了一定的基础理论之后,可以让学生选择自己感兴趣的知识点写一篇课程论文。学生在撰写论文过程中,一方面,通过查阅资料,学到了助剂方面的知识,了解到助剂研究的发展方向,同时还学到了查阅文献的方法,培养了查阅文献的能力;另一方面,培养了学生独立思考和写作的能力。这样,充分发挥了学生学习的主观能动性,有效地提高了学习效率和专业素养,从而进一步提高对专业的认同感。

3 结 语

随着社会的进步以及人们对材料性能的要求越来越高,助剂的使用已经渗透到人们生活的各个领域。而助剂工业的发展,有赖于高校相关专业人才的培养,因此化工助剂的教学改革也势在必行。以上是笔者近几年在化工助剂课程教学中改革实践,虽然取得了一点成效,但还存在一些问题,需要在今后的教学实践中不断探索和思考,以便更好地促进该课程的教学改革。

[1]王文涛,庄志军.助剂化学教学方法探讨 [J].化工时刊,2005,19(7):68-69

[2]左华江,陈晓伟,胡孝勇.化工助剂课程的教学改革与实践 [J].广东化工,2012,39(7):243-244

[3]韩丹丹,王琨.助剂化学及工艺学课程的教学改革与实践[J].吉林化工学院学报 ,2012,29(8):90-93

[4]李苏道.当前多媒体教学中的若干认识误区 [J].纺织教育,2007(1):60-63

G642.0

A

1673-2006(2013)10-0103-03

10.3969/j.issn.1673-2006.2013.10.032

2013-08-30

安徽省高校省级自然科学研究项目(KJ2013B022);安徽工程大学青年科研基金(2012YQ34);安徽省质量工程项目“应用化学省级专业综合改革试点”(2012zy043);安徽省质量工程项目“应用化学省级特色专业”(20100717);安徽工程大学质量工程项目“应用化学专业校级人才培养模式创新实验区”。

刘莉(1980-),女 ,安徽太和人,博士 ,讲师,主要研究方向:有机功能材料。

(责任编辑:刘小阳)