王玮 白绘宇 马丕明
摘要:本文在详细分析《高聚物改性》课程特点的基础上,以培养高素质的综合型人才为目标,为了提高教学效果,结合教学实践,对课程的教学内容设置和教学方法等内容进行了探讨。
关键词:高聚物;改性;教学内容;教学方法
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)09-0160-02
高分子材料作为材料领域的后起之秀,因其自身的诸多优点而得到了广泛应用,但其也有自身的缺点。聚合物改性是提高材料的使用性能,增加其使用寿命,扩大其应用范围的主要手段。《高聚物改性》是我校高分子材料与工程专业的专业课程。本课程介绍了高聚物材料常用的改性方法,其中涉及到改性的原理、技术、工艺、配方设计、表征手段、实际应用以及本领域的研究前沿等相关内容。课程强调理论联系实际,实用性较强,通过本课程的学习,可为学生今后从事这一领域的工作打下坚实基础。因此本课程在材料学科的教学体系中占有较重要的地位。而随着我国高等教育改革的进行和国内技术技能型人才的缺乏,《高聚物改性》课程在工科和高职类院校的高分子材料等专业教学体系中的重要性会日益增加。本文在详细分析了《高聚物改性》课程特点的基础上,对于该课程的教学内容安排和教学方法的改进,提出了一些教学体会和想法。
一、课程特点
从课程的教学任务和目标角度出发,该课程主要解决以下问题:“为什么改性”、“怎样改性”、“影响因素有哪些”、“原因是什么”以及“如何评价改性效果”等。涉及大量的应用研究型内容,既有理论,又有实践,强调理论和实践的结合。且课程的知识点较多,知识的交叉性强。从课程的理论体系上看,除了聚合物填充和增强改性以及聚合物共混改性,因其重要性,人们的研究相对深入,理论体系较为完善外,其他改性方法如形态控制改性等,虽有成熟的理论体系,但仍待完善。从课程所涉及相关领域的先进性看,许多研究前沿的问题在不断地探索中,新的知识体系和理论体系在不断的更新和完善中。从本课程与其他相关课程的关系来看,由于聚合物改性应用的普遍性和重要性,在其他课程如《高分子材料学》和《聚合物复合材料》等中对聚合物改性的内容也有或多或少的涉及。教学内容上可能会有所重复。从教材上看,目前国内《高聚物改性》课程仍缺乏权威性的教材。通过对《高聚物改性》课程特点的分析,可看出该课程的教学效果和教学质量的好坏与否,教学内容的完善与调整就显得至关重要了。
二、完善和调整教学内容,合理安排授課时间
1.教学内容要有重点。聚合物的改性方法很多,且改性技术仍在不断地发展中。常见的改性方法就有:填充和增强改性、共混改性、表面改性、形态控制改性、接枝和嵌段共聚改性、交联改性以及复合成型改性等。因此,在有限的教学时间内,教学内容有所侧重,是必要的。由于聚合物的填充和增强改性以及共混改性是实际生产中应用最多的改性技术,理论研究也较为成熟。故这两部分内容应作为重点,其授课学时数应占总学时数的60%以上。
2.理论联系实际,适当减少理论课学时。《高聚物改性》课程所教授的内容大多有很强的应用型研究的特点。重在提高学生利用理论知识解决实际问题的能力。但课程中的某些内容仍有较强的理论性。如在讲授聚合物共混物的相容性理论和相分离机理、橡胶增韧塑料的增韧机理、聚合物基复合材料的界面理论等内容时,学生普遍反映理论性较强,难点较多。在实际教学实践中发现,如将这些理论性知识全面展开的话,不但使得课程的难度增加,而且课程学时数的限制也不允许。故在不影响授课效果的前提下,减少理论课的学时是必须的。可鼓励对感兴趣的学生自学相关内容,教师提供课后辅导。这样既考虑到了工科类院校相关专业课程设置的要求,又兼顾了不同类型学生的需要。
3.结合科研、学科发展前沿等,灵活调整教学内容。由于聚合物改性所涉及的诸多内容都属于专业的研究热点,新的方法、技术和理论不断的出现,所以相应的调整授课内容是必要的。使得学生及时了解学科的发展趋势和研究前沿的相关信息。教学实践表明,高校教师的科研活动在服务于社会的同时,同样可以服务于教学。教师在从事相关科研活动时,加深了对专业知识的理解,了解了学科前沿,而这些在教学过程中体现出来,利于教学效果提高。吸收学有余力的学生加入科研活动,可以促使学生思考相关问题,带着问题进行学习,进一步提高学习兴趣和教学效果。在进行《高聚物改性》课程教学内容设计时,还考虑到了其他相关老师的科研方向和从事的科研项目,在相应的教学内容上有所侧重。一方面可使教学内容有一定的特色,避免和相关课程的教学内容相冲突;另一方面,可使学生在后续的毕业论文设计等实践环节有针对性的知识储备。
三、《高聚物改性》教学中多种教学方法的应用
教学实践中发现采用单一的教学方法很难顺利达到教学目的,难以满足培养创新型、综合型人才的要求。必须采用多种教学方法结合,才能使得学生在学习专业知识的同时,提升自己的专业素养和综合素质。下面结合在教学实践中采用的传统讲授法、角色互换法和专题讨论教学法等教学法,谈谈教学体会和个人心得。
1.传统讲授法。传统讲授法因不利于发挥学生学习的主动性、不利于学生独立思考的能力和多种能力的培养而受到人们的质疑,但其作为教师使用最早的教学方式,有其自身的优势,至今在教学过程中仍然起到了其他教学方式难以完全替代的作用[1]。《高聚物改性》作为专业课,其学时数只有32学时;而课程涉及的基础性和理论性知识又较多。为了顺利完成教学任务,课程的教学必须也只能仍然以传统讲授法为主。当然在进行这种灌输性教育的时候,要注意对新的教学手段如多媒体教学的充分利用,教师要注意语言的生动活泼,调节课堂气氛,尽量激发学生的学习兴趣。
2.角色互换教学法。《高聚物改性》课程涉及的知识点较多,课程的信息量大。在有限的教学时间内,如何使学生在获得大量信息的同时,保证教学的效果是传统教学法始终难以解决的问题。角色互换教学法[2]作为一种新的教学方法,因其可促进学生自主学习和思考能力,充分发挥学生在教学过程中的主动性,激发学生的学习兴趣,培养学生的多种能力等优点,近年来在高校的教学工作中得到了广泛应用。具体实施时主要按以下步骤[3]进行:①教师指定教学内容;②学生分组接受教学任务;③组织学生完成资料的查阅、相关内容的讨论、PPT课件的制作、教学环节中的具体设计等工作;④学生完成教学任务;⑤组织讨论、分析,教师做总结和补充;⑥由学生自主作出评介,采取组与组互评以及组内互评的方式,并将成绩作为课程考核成绩的一部分。教学实践中发现,教学内容的选择很重要,可以选择理论体系相对不完善,且前沿性内容较多的章节作为教学内容。如可选用聚合物的表面改性这一章作为教学内容,可把这一章分为聚合物表面改性的目的和意义,以及国内外发展概况;聚合物表面改性的基本原理和常用技术;聚合物表面改性的应用实例等三部分,相应由三个小组完成,每个部分授课约30分钟,加上学生讨论分析、评定成绩以及教师总结和补充的时间。整个教学活动计划为3学时。另外,在实施这一教学过程时,教师作为组织者和监督者必须全程参与,才能保持整个过程顺利进行;
3.专题讨论教学法。在教学过程中,知识点的讲授多是点状或片状的,学生很难将各个知识点有机地联系起来。分析问题时,难免片面;解决具体问题时,又往往感到无法下手。为了解决这一问题,采用了专题讨论教学法进行了尝试。
专题讨论课的课时为2~3个学时,视论题的不同而有所调整,一般安排在课程结束前进行。专题讨论课的具体实施步骤如下:①在课程开始之初,老师布置要讨论的专题;②指导学生查阅资料,做准备工作;③指导学生分为不同观点组;④组织代表不同观点的学生组成讨论组,进行小组课堂讨论;⑤全班讨论,由不同观点组做总结性发言,老师总结评价;⑥由讨论组的学生互相评分,成绩计入课程考核成绩的一部分。
在设计这一教学环节时,选题至关重要[4],一般要求所选论题具有综合性、有广度和深度、要能引发思考等特性。如论题“聚丙烯的增韌改性”,教师可以将其分为弹性体共混增韧、动态硫化增韧、有机刚性粒子增韧、无机纳米粒子增韧、嵌段共聚增韧、异相成核增韧和晶型转变增韧等部分,前三部分属于共混改性;无机纳米粒子增韧属于填充改性;嵌段共聚增韧属于化学改性,而后两项属形态控制改性。论题涵盖知识面广,综合性强,可促使学生在不同知识点间建立联系,提高分析和解决问题的能力。
具体实施时,要求学生选择一种增韧方法作为自己所支持的观点进行论述。论述的内容包括原理、技术和工艺、生产成本、性能评价等几方面;讨论时的切入点,可放在评述自己组所论述的增韧方法的优点,并指出其他组所论述的增韧方法的缺点,避免讨论时的无的放矢。
四、结论
为了适应新时期高等教育改革的要求以及培养综合型、创新型人才的需要,在《高聚物改性》课程的教学过程中,结合课程特点,不断完善和改进教学内容、教学手段和教学方法,才能激发学生学习的积极性和主动性,促进其专业素养和多种能力的提升,更好地达到教学目的。
参考文献:
[1]包玉梅.论高等教育中传统教学方法与现代媒体的结合[J].电大理工,2005,(4).
[2]谭玲玲.“角色互换式”教学模式的实践与思考[J].山东工商学院学报,2013,27(5).
[3]魏颖慧.角色互换式系统教学法探索[J].药学教育,2005,21(6).
[4]王光兴,朱秀珍.专题讨论教学模式探究[J].广东广播电视大学学报,2006,15(1).