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關鍵詞 高分子材料 現狀 可持續發展
中圖分類號:TQ317 文獻標識碼:A
1高分子材料的相關概念
1.1高分子材料的基本概念及來源
高分子材料(macromolecular material),以高分子化合物為基礎的材料。高分子材料是由相對分子質量較高的化合物構成的材料。按來源可分為分為天然、半合成(改性天然高分子材料)和合成高分子材料。天然高分子是生命起源和進化的基礎。人類社會一開始就利用天然高分子材料作為生活資料和生產資料,并掌握了其加工技術。如利用蠶絲、棉、毛織成織物,用木材、棉、麻造紙等
1.2高分子材料的分類
高分子材料按照特性分為橡膠、纖維、塑料、膠粘劑、涂料和高分子基復合材料等,其中前三種被稱為高分子的三大材料。
橡膠是一類線型柔性高分子聚合物。其分子鏈柔性好,在外力作用下可產生較大形變,除去外力后能迅速恢復原狀。有天然橡膠和合成橡膠兩種。纖維分為天然纖維和化學纖維。前者指蠶絲、棉、麻、毛等。后者是以天然高分子或合成高分子為原料,經過紡絲和后處理制得。纖維的次價力大、形變能力小、模量高,一般為結晶聚合物。塑料是以合成樹脂或化學改性的天然高分子為主要成分,再加入填料、增塑劑和其他添加劑制得。其分子間次價力、模量和形變量等介于橡膠和纖維之間。
2高分子材料科學的發展進程
2.1高分子材料科學的發展歷史
高分子學科的建立,至今不到80年。從遠古時期開始,人類就已經學會使用天然高分子材料,比如天然的樹脂、橡膠、棉花、木材等。
20世紀20年代,才出現高分子科學的概念。到了20世紀30年代,高分子材料工業才步入發展階段,而到了20世紀50年代配位聚合的出現極大地推動了高分子材料的發展。進入20世紀下半葉,高分子取得了一系列突破性的進展,比如聚烯烴的多元聚合,設計合成嵌段,超支化等聚合物等。
2.2高分子材料科學的發展現狀
進入21世紀,單單從一個大方向來描述高分子材料的發展現狀是不可取的也是不全面的,所以將簡單分為幾個領域分別介紹目前的發展現狀。
在電氣工業領域,高分子材料也有杰出的表現。隨著時代的發展,高分子材料在電子、家電和通信領域。我國電氣生產大國,全行業對高分子材料需求量較大用量。高分子材料輕質、絕緣、耐腐蝕、表面質量高和易于成型加工的特點正是生產各種家用電器的最佳材料,而家用電器是人們的必須生活用品,所以高分子材料在電氣工業的發展是會一直進行下去的。
在機械制造領域更加少不了高分子材料。比如,目前世界不少轎車的塑料用量已經超過 120千克/輛,德國高級轎車用量已經達到300 千克/輛。可見在汽車制造方面,高分子的發展還是比較成熟,系統的。并且可以預見,隨著汽車輕量化進程的加速,塑料在汽車中的應用將更加廣泛
高分子材料還在航空航天,建筑工程,醫療,包裝行業等眾多領域發展已經比較成熟,并且正在朝著一個更加規范,更加科學,更加和諧的方向穩定發展
2.3高分子材料科學的發展前景
高分子材料科學代表的是一種前沿技術,其發展趨勢也必然要適應社會發展的潮流和最先進工業發展的需求。
2.3.1精細化
隨著時代的發展,精細化必然成為材料的主流趨勢,未來將納米技術融入其中也是勢在必行的。高分子材料的納米化可以依賴于高分子的納米合成,這既包括分子層次上的化學方法,也包括分子以上層次的物理方法。利用外場包括電場、磁場、力場等的作用,采用自組裝或自合成等方法,靠分子間的相互作用,構建具有特殊結構形態的分子聚集體。
2.3.2綠色友好化
在強調可持續發展的21世紀,任何事物都在漸漸轉型,高分子材料也不例外。實現綠色友好化,需要在材料的合成,生產,運用三方面全方位實現。現在的高分子合成材料對石油的依賴性特別強,尋找可以替代石油的其它資源,則成為21 世紀的高分子化學研究中的一個迫切需要解決的問題。調節原子和分子在物質中的組合配置,控制物質的微觀性質、宏觀性質和表面性質,就可能使某種物質滿足某種使用要求,這種物質就能作為材料來使用。
2.3.3智能化
在這個智能材料的時代,高分子化學同樣承擔著不可替代的作用。智能材料是材料的作用和功能可隨外界條件的變化而有意識的調節、修飾和修復,如若實現,也必然會對人類發展發揮巨大的作用。
3結語
本文通過比較淺層次的語言向大家介紹了高分子這門前沿科學,相信在今后的生活中,隨著科技的發展,技術的進步,越來越多的人會認識高分子材料,并投入到這門與人類生活息息相關的科學研究中去。
參考文獻
[1] 富彥珍,王雅珍,李青山,馬立群,高分子化學實驗微型化的研究與實踐[J].高等工程教育研究,2004(03).
[2] 楊利庭,趙敏,高俊剛.改進實驗教學培養應用性理科高分子人才[J].高等理科教育,2007(02).
[3] 何平笙,楊小震.“分子的性質“軟件用于高分子科學教學實驗[J].高分子通報,2000(01).
[4] 王亞男,李婷婷,徐聰.淺析目前我國高分子化工材料的發展現狀[J].人力資源管理,2012(5).
關鍵詞:高分子材料 抗靜電 技術
通常情況下,兩種不同的物質表面接觸的時候就會形成電荷的遷移。在理論上來說,靜電是普遍存在的,我們通過高分子材料一般都具有電絕緣性,所以會在摩擦后易產生帶電現象。這種靜電輕則吸附灰,重則引起火災等重大事故。所以,怎樣消除積聚在高聚物表面的靜電,以及防止高聚物表面產生靜電作用,已成為當今高分子材料研究領域的一個熱門課題。
一、防靜電技術的現狀
目前靜電技術是有很多種的,像我們平時用的塑料以及刷墻時用的涂料都是加入了導電的粉末,還有像石墨以及炭黑和和其他每一種金屬粉末以及易于離子化的很多種無機鹽類等這些是都可以防靜電。有機靜電劑主要是包括季鐵鹽類等。一般常用的有機抗靜電劑是表面活性劑,我們可以把它加到塑料內部之后在擴散到它的表面里,還可以用到塑料的表面上。表面活性分子中有親水的部分還有親油的部分。親水的那部分就留在塑料的表面上,就在表面形成導電層,因此形成了防靜電的表面層。
二、高分子抗靜電的方法概述
高聚物本身對電荷泄放的性質決定了高聚物表面聚集的電荷量,它主要泄放方式為表面傳導、本體傳導以及向周圍的空氣中輻射,在這三者中以表面傳導為主要途徑。這是因為表面電導率一般大于體積電導率,所以高聚物表面的靜電主要受組成它的高聚物表面電導所支配。因此,通過提高高聚物表面電導率或體積電導率使高聚物材料迅速放電可防止靜電的積聚。抗靜電劑是一類添加在樹脂或涂布于高分子材料表面以防止或消除靜電產生的化學添加劑,添加抗靜電劑是提高高分子材料表面電導率的有效方法,而提高高聚物體積電導率可采用添加導電填料、添加抗靜電劑或與其它導電分子共混技術等。
三、添加導電填料
這樣的方法一般的是每種不同的無機導電填料摻入高分子材料基體中去,目前此方法中所使用的無機導電填料主要是碳系填料、金屬類填料等。
四、與結構型導電高分子材料共混
導電高分子材料中的高分子是由許多小的重復出現的結構單元組成,當在材料兩端加上一定的電壓,材料中就有電流通過,即具有導體的性質,凡同時具備上述兩項性質的材料稱為導電高分子材料。與金屬導體不同,它屬于分子導電物質。根本上講,此類導電高分子材料本身就可以作為抗靜電材料,但由于這類高分子一般分子剛性大、不溶不熔、易氧化和穩定性差,無法直接單獨應用,一般作導電填料與其它高分子基體進行共混,制成抗靜電復合型材料,這類抗靜電高分子復合材料具有較好的相容性,效果更好更持久。
五、添加抗靜電劑法
永久性抗靜電劑。永久性抗靜電劑是一類相對分子質量大的親水性高聚物,它們與基體樹脂有較好的相容性,因而效果穩定、持久、性能較好。它們在基體高分子中的分散程度和分散狀態對基體樹脂抗靜電性能有顯著影響。親水性聚合物在特殊相溶劑存在下,經較低的剪切力拉伸作用后,在基體高分子表面呈微細的筋狀,即層狀分散結構,而中心部分呈球狀分布,這種“蕊殼”結構中的親水性聚合物的層狀分散狀態能有效地降低共混物表面電阻,并且具有永久性抗靜電性能。
六、我國高分子材料抗靜電技術的發展狀況
我國許多科研機構和生產企業已陸續開發出一些品種,以非離子表面活性劑為主,目前常用的品種有,大連輕工研究院開發的硬化棉籽單甘醇、烷基苯氧基丙烷磺酸鈉、烷基二苯醚磺酸鉀,上海助劑廠開發目前多家企業生產的抗靜電劑十八烷基羥乙基二甲胺硝酸鹽,另外該廠生產的抗靜電劑硫酸二甲酯與乙醇胺的絡合物、抗靜電劑磷酸酯與乙醇胺的縮合物,北京化工研究院開發的三組份或二組份硬脂酸單甘酯復合物、陽離子與非離子表面活性劑復合物。從抗靜電劑發展來看,高分子型的永久抗靜電劑是最為看好的產品,尤其是在精密的電子電氣領域,目前國內多家科研機構利用聚合物合金化技術開發出高分子量永久型抗靜電劑方面已取得明顯進展。
七、結語
我國的合成材料抗靜電劑的行業發展的前景較好的,我們針對國內的研究以及生產都應該根據現在的需求來調整自己的產業。應該加大新品種開發的力度。近幾年來國外在不斷的開發高性能的抗靜電材料。在我國科研院所應根據我國合成材料制品要求,開發出多種高性能、環保無毒的抗靜電品種,并不斷強化應用技術研究,以滿足國內需求。導電機理無論是外涂型還是內加型,高分子材料用抗靜電劑的作用機理主要有以下幾種:抗靜電劑的親水基增加制品表面的吸濕性,吸收空氣中的水分子,形成海一島型水性的導電膜。離子型抗靜電劑增加制品表面的離子濃度,從而增加導電性。介電常數大的抗靜電劑可增加摩擦體間隙的介電性。增加制品的表面平滑性,降低其表面的摩擦系數。總的來看降低制品的表面電阻,增加導電性和加快靜電電荷的漏泄,減少摩擦電荷的產生。
參考文獻
[1]吳馳飛.有機極性低分子分散型高分子高阻尼新材料的研制[A].材料科學與工程技術——中國科協第三屆青年學術年會論文集[C].2009.09.
[2]袁曉燕.天津大學材料學院高分子材料科學與工程系簡介[A].復合材料.生命、環境與高技術——第十二屆全國復合材料學術會議論文集[C].2010.07.
[3]陳湘寧 王天文.用于最佳靜電防護的本征導電聚合物的最新進展[J].化工新型材料.2008.03.
關鍵詞:高分子材料改性;教學改革;實踐
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)41-0094-02
一、緒論
“高分子材料改性”是高等工科學校高分子材料與工程專業一門重要的專業課程。高分子改性的方法多種多樣,各種不同門類的改性方法之間相互關聯、相互依托,這不僅體現在理論范疇,而且體現在應用領域。通過本門課程學習,使學生掌握高分子材料改性的基本概念,改性原理、增強理論和技術,共混工藝以及聚合物改性的最新研究進展;了解常用的改性設備;培養學生運用所學的有關基礎理論、基本知識去分析與解決實際問題的能力[1]。針對“高分子材料改性”課程的特點以及過去幾年的教學實踐,目前“高分子材料改性”課程教學中還存在以下3個主要問題:
1.授課計劃和授課內容安排不合理。“高分子材料改性”課程主要包括聚合物共混的基本概念、聚合物共混過程與調控、共混物的形態、共混體系相容熱力學、共混物性能的預測與影響因素、共混改性在塑料及橡膠等領域中的應用、共混方法在短纖維填充體系及納米復合物材料中的應用、聚合物共混工藝與設備等。對于強調實際應用的高分子材料與工程專業的本科學時來說,該課程顯得尤其重要[2]。根據授課計劃安排,該課程開設32學時,存在著內容多、課時少、授課內容需要進一步提煉等問題,難以在規定學時內有效、連貫的開展教學活動。
2.缺乏實踐環節。目前,“高分子材料改性”課程主要以講授為主,缺乏實踐環節,學生主動參與較少,導致學生感性認識不深。例如在第十章講解高分子共混改性設備時,學生們難以區分同向雙螺桿擠出機和異向雙螺桿擠出機的物料輸送方向,通過靜態的二維或三維圖片進行講解時,其表現力度有限,無法有效地使學生理解和掌握兩類雙螺桿擠出機的工作原理和區別。
3.教材更新與完善。目前,江蘇科技大學“高分子材料改性”課程選用的教材是2006年王國全老師編寫的《聚合物共混改性原理與應用》。本書為普通高等教育“十一五”國家級規劃教材、“十一五”國家重點圖書。教材在廣泛總結國內外高分子共混理論與應用成果的基礎上,融入了王國全老師多年來在高分子材料共混領域的教學與科研實踐經驗編著而成[1]。目前,高分子共混改性等相關方法在高分子加工領域中的應用不斷擴展和壯大,但是該教材自2007年第一次出版后沒有進行過更新和修訂,部分內容與當前發展現狀不符,例如教材第七章介紹五大通用塑料產量時,依據2006年的統計數據,聚氯乙烯的產量僅次于聚乙烯居于第二位,而隨著聚氯乙烯應用領域的進一步擴展,目前聚氯乙烯的產量已經超過聚乙烯位居第一位,因此,目前的教材并不完全適應于當前高分子材料與工程專業“高分子材料改性”課程的教學。
4.考核方式不全面。目前,“高分子材料改性”課程考核方式為平時成績占30%,期末成績占70%。平時成績占比較低,期末成績占比較高,出現部分學生平時不重視課后作業,期末考試時突擊復習通過考試的現象。這樣的考核方式無法反映出學生的真實水平和實際能力,也很難讓學生的實際應用能力得以實質性提高。
二、教學改革方法與手段
針對高分子材料與工程專業“高分子材料改性”的特點和目前存在的問題,結合江蘇科技大學的實際情況,要求學生在掌握聚合物共混改性原理和基本概念的基礎上,培養學生分析和解決實際問題的能力,作者結合該課程的特點以及過去幾年的教學實踐,總結了幾點教學改革方法。
(一)結合課程特點,調整授課計劃和內容
針對授課內容多、學時少的問題,有必要對課程進行提煉整理,刪除部分與聚合物共混改性無關的內容。例如教材第五章中相分離行為與均相結構穩定性的內容對于物理化學專業十分重要,但是對高分子材料與工程專業學生來說,只需要在第五章中加以概述就能滿足本專業的教學要求。同時,對于后續的Flory-Huggins模型和狀態方程理論部分為高分子物理講授內容,也可以進行適當刪減和提煉。另外,共混物的相界面學習對于分析多相共混體系的微觀結構和性能至關重要,現有的授課計劃中相關內容過于簡單,無法滿足高分子材料與工程專業學生的培養要求,因此有必要增加相關的授課內容。
(二)增加實踐環節,提高學生的感性認識,培養學生解決實際問題能力
“高分子材料改性”是一門理論與實踐并重的課程,部分授課內容較為抽象,學生只有通過親自實踐,才能對課堂學習的相關知識進行充分的理解和消化吸收。同時,實踐環節的引入,學生們可以在實踐過程中提高感性認識,培養學生的動手能力以及發現問題、查閱文獻、相互合作去分析解決問題的能力,這對于學生將來的學習和工作都具有重要意義。另外,實踐環節具有一定的趣味性,可以有效調動學生的學習積極性[3]。
(三)優化教學方法,發揮學生主動性
在以往的教學過程中發現,課堂上學生的參與程度少,課后缺乏主動復習,導致整體的教學效果不好。教學方法的改革應倡導以學生為主,激發學生自身作為學習主體的意識,使知識的學習從傳統的灌輸式教育方式向主動吸收式的方向轉變,可以有效提高教學效果。例如可以將每堂課開始前的復習時間由以往的老師講改為學生講,上課前給學生5分鐘時間簡要總結上次課學習的主要知識點。這樣做一方面可以有效幫助學生提高上課時的注意力,另一方面可以督促學生課后及時復習課堂知識,更加牢固的掌握知識,做到融會貫通。同時該方法的推廣,還可以鍛煉學生的幻燈片制作水平并給每一位學生提供一個展現自己的機會,增加學生的主體意識[4]。
(四)優化考核方法,引導學生全面發展
課程考核是檢驗教師教學效果和學生學習效果的重要方式和手段。以往的考核方式主要通過一張試卷來檢查學生的學習情況,而學生往往可以通過突擊性的復習取得較高的分數,這樣的考核方式既不能準確反映老師的教學效果,亦不能充分反映學生對知識的掌握程度[5]。根據高分子材料改性課程的特點,筆者在實際的課程考核中嘗試采取靈活多樣的考核方式。一是增加平時成績所占比重,將平時成績所占的比重從30%提高至40%,使學生認識到平時學習的重要性;二是進一步增加隨堂提問,提高學生上課時的注意力,減少課外作業在平時成績中所占的比重;三是引入課前5分鐘,讓學生利用幻燈片總結復習上節課學習的內容,督促學生養成課后復習的良好習慣。
三、教學改革效果
“高分子材料改性”課程從江蘇科技大學材料科學與工程學院高分子材料與工程專業2009級開設,目前已經開設7屆。近三屆學生的成績分析表明,該課程平均優良率為92%。通過本課程的學習,使學生利用共混改性相關的基本知識去分析與解決實際問題的能力得到明顯提高,很多同學參與了本科生的創新計劃大賽,做了很多有意思的實驗性課題,部分同學取得了較好的成績。
四、結論
“高分子材料改性課程”教學改革是一項系統工程,筆者以培養學生有效利用共混改性相關的基本知識去解決實際應用問題為出發點,通過調整授課計劃、增加實踐環節、優化教學方法和考核方法,去引導學生樹立良好的學習習慣,充分掌握高分子共混改性的相關知識點。實踐證明,對“高分子材料改性課程”課程進行教學改革能夠有效地激發學生的學習積極性和主動性,充分發揮學生自身潛力,為學生將來的學習與工作奠定堅實的基礎。
參考文獻:
[1]王國全.聚合物共混改性原理與應用[M].北京:中國輕工業出版社,2006.
[2]楊菁菁,周健,周仕龍,楊潤苗.“高分子材料改性綜合實驗”課程教學的改革與實踐[J].江蘇理工學院學報,2015,(6).
[3]于淑娟.《聚合物合成工藝學》課程教學與改革[J].廣西師范學院學報:自然科學版,2012,(2).
[4]趙德仁,張慰盛.高聚物合成工藝學[M].北京:化學工業出版社,2006.
[5]李馨.考試改革對提高大學生綜合素質的探討[J].農業教育研究,2009,(3).
Teaching Reform of "Polymer Materials Modified" Course
ZHUO Qi-qi
(College of Material Science and Technology,Jiangsu University of Science and Technology,Zhenjiang,Jiangsu 212003,China)
【關鍵詞】應用型人才培養模式;建筑高分子材料;教學改革
Teaching Reform of Polymer Materials for Building Course Based on the Applicable Talents Cultavating
WAHG Li-yan GAI Guang-qing ZHAO Li
(Jilin Jianzhu University, Changchun Jilin, 130118)
【Abstract】Teaching reform methods of polymer materials for building course based on the applicable talents cultavating mode were proposed. In addition, the concrete implementation processes of four education reform methods were elaborated in detail by combining with the teaching instances. Finally, teaching reform effects of polymer materials for building course were summarized.
【Key words】Applicable talents cultavating mode; Polymer materials for building; Education reform
隨著高等教育的普及,各高校急劇擴招,尤其對于普通高校,學生入學成績很低,在高中就沒有養成好的學習習慣,升入大學后對學習更是松懈怠慢。學生自覺學習、自我管理的能力較差,學習興致不高,考試突擊學習現象十分嚴重,學習無用論在學生腦子里根深蒂固,導致理論基礎不扎實。另外,對于實驗、實習等實踐教學環節,學生缺乏足夠的重視,多數流于形式。因此,多數學生既沒有扎實的理論基礎,又缺乏較好的實踐技能,勢必導致就業難的社會問題。近年來,針對高等教育人才培養中存在的問題,我們提出了構建應用型人才培養模式,使我們的畢業生適應社會發展需要。應用型人才培養模式下的理論課程教學改革尤為重要,本文以《建筑高分子材料》課程為例,闡述課程教學改革方法。
1 建筑高分子材料課程簡介
建筑高分子材料是指以有機高分子材料及其復合材料為原料生產加工的新型建筑材料。塑料管材管件、塑料門窗、建筑涂料、建筑防水及密封材料、建筑膠黏劑、建筑模板、泡沫塑料保溫材料等建筑高分子材料在建筑領域廣泛應用,極大的推動了建筑業的革新和發展。隨著中國城市建設和建筑業的迅猛發展,各類新型建筑材料不斷涌現,建筑高分子材料已成為國民經濟的支柱產業。通過對建筑高分子材料課程的學習,學生把自己所學的高分子材料的相關知識和建筑工程結合起來, 充分認識到了高分子材料在建筑領域的應用價值,將理論和生產實際緊密結合起來,更加突出了吉林建筑大學高分子材料專業的一大特色, 拓寬了畢業生的就業和創業機會。建筑高分子材料課程是一門實用性很強的專業任選課。本人在教學過程中不斷探索新的教學方法,盡量避免枯燥的灌輸式教學,采取靈活多樣的教學方法,多樣的考核方式,充分地調動了學生的學習積極性。下面是本人結合教學經驗提出的本課程的教學改革方法。
2 建筑高分子材料課程教學改革方法
2.1 教師課前準備工作
教師開課前做好調研工作,查閱資料、深入市場、深入企業,掌握當前建筑高分子材料的發展現狀和研究方向。要想講好一門課程,必須提前做好準備工作。第一,查閱相關領域的期刊資料,關注相關網站,了解該領域的研究現狀。在開課前我查閱了與該課程有關的大量資料,在建筑塑料部分的講授中,相對應的期刊有《塑料工業》、《國外塑料》、《化學建材》等;在建筑涂料部分的講授時,經常參考的期刊有《涂料工業》。第二,深入市場、走向企業。上學期,我走訪了幾家建筑材料的企業,進行了參觀學習,感覺收獲很大。深入市場、走進企業可以將理論知識和生產實際緊密結合起來,了解該領域的發展現狀和趨勢。當你帶著實踐經驗走向課堂組織教學,那將給同學帶來很多新鮮的氣息,無疑會增加學生的學習興趣,真正了解到學有所用。這是當前大學生最為關注的問題,尤其那些主張學習無用論的學生將受益匪淺。
2.2 理論教學聯系實際
教師要時刻記住將理論教學與實際生產聯系起來、與實踐教學聯系起來。教師不僅要經常深入企業, 還要鼓勵學生到企業參觀實習,向工人學習生產經驗,從而增加對所學理論的深入理解。課堂上,我經常鼓勵學生并將學生介紹到企業參觀學習,了解理論知識在生產實際中的應用。同學積極響應,受到了較好的效果。另外,我們還經常將理論教學與實踐教學聯系起來。在講授建筑涂料部分內容時,由于我們材料專業實驗室完全具備涂料的實驗條件,我們鼓勵學生自己設計關于內墻和外墻涂料的開放性實驗,最后,在教師指導下,完成涂料的制備及性能檢測,實踐教學與理論教學相互促進,學生受益匪淺。
2.3 培養學生自覺學習能力
目前普通高校大學生缺乏自主學習能力,主動學習強調學生應成為學習的主體,要促進學生積極參與到學習的過程之中,要通過閱讀、寫作、演講、討論與辯論、實驗與研究、社會實踐等多種形式學習。在本課程的教學中,我要求學生每學習一章,至少要查閱一份資料,并鼓勵其進行科學研究和實驗,撰寫論文,以此作為一項重要的考核標準。而且在課堂上會給同學提供講解自己所查資料的機會,與大家一起分享和探討知識。這樣,學生課后能夠積極查閱資料,課堂上也能積極思考,部分學生能夠積極投入開放性實驗中去,主動到實驗室做實驗,真正成為學習的主體。
2.4 注重平時成績考核
以往的考核方式以期末考試為主,大約占80-90%。這種考核方式存在很大弊端,對于很多課程,學生平時不學習,進行考前突擊學習,應付過關,考完則不久就會全盤忘掉。所以,考核方式應該使學生注重平時的學習過程,而不是最后的成績。利用一學期能學到的知識要遠遠多于期末的突擊學習。在本課程教學中,采用多樣的考核方式,第一是出勤,占5% ,比例較小;第二是課堂討論,給學生提前布置任務,學生通過學習課本、查閱大量資料,準備課堂討論內容,此項占35%左右;第三是市場和企業調查,要求學生結合理論知識,到相應的企業參觀實習,了解相關建筑材料產品的生產過程,利用課堂向同學們講述,此項占30%左右;第四才是理論知識的測驗,占30%。
3 結論
通過建筑高分子材料課程教學改革,學生學習興趣顯著提高,能夠自覺主動學習,不僅向課本向老師學習,還能積極主動查閱大量資料,到企業實習,能夠做到將理論與生產聯系起來,與實踐教學結合起來。課堂上積極參與討論,勇于闡述自己的觀點。但在(下轉第31頁)(上接第8頁)實施過程中也有很多困難,如在進行市場調查過程中,部分學生不敢走向社會。教學改革是一個長期的過程,作為教師,需要不斷思考、探索新的教學方法以適應應用型人才培養的需要。
【參考文獻】
[1]王嘉毅,詹妮特?弗悌娜.美國高等學校提高本科教學質量的七條對策[J].高等教育研究,2007,28(3):100-105.
關鍵詞:教學探索;生物功能材料;生物醫用高分子
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)38-0198-02
青島農業大學化學與藥學院生物功能材料專業成立于2011年,專業成立時間短,國內開設此專業的院校也非常少。開設的專業課程主要有:《高分子化學與物理》、《生物醫用高分子材料》、《可降解與吸收材料》、《生物材料學》、《無機生物材料》等。其中,《生物醫用高分子材料》是生物功能材料專業的重要專業課程,界定該課程的講授內容、探討其講授方法、發展其教學規劃、增強該課程的培養效果,是非常有意義的一項課題。《生物醫用高分子材料》課程是一門交叉課程,醫學、生命科學、化學及材料等學科專業均有開設,相互之間密切相連,其研究與開發兼有重大的社會與經濟需求。此課程在生物功能材料專業中開設,有利于學生對生物醫用高分子的概念、分類、結構、應用等的學習,培養學生對生物功能材料的研究興趣,提高其自主思考、創新能力。相對于《無機化學》、《有機化學》、《分析化學》等基礎課程,生物醫用高分子的相關研究尚短,理論不成熟、系統,且內容眾多、繁瑣,而該課程開課學時僅32學時。這樣的課時設置給我們的授課帶來了極大難度。如何上好《生物醫用高分子材料》、如何在有限的時間內對該課程進行系統的講解,讓學生對《生物醫用高分子材料》課程有一個清晰、系統的認識,將是該課程授課教師需要重點探索的問題。作者從事高分子、生物材料的相關教學工作,具有一定的教學經驗,就如何更好地開展《生物醫用高分子材料》課程教學,凸顯其在生物功能材料專業中的作用,介紹相關見解和體會如下。
一、課程內容與學生(生物功能材料專業)素質、能力之間構效關系的建立
課程內容是學生接觸到的直觀材料,是指導學生思考、分析、學習的基本要素。課程內容選擇的適當與否,直接關系到所培養學生素質、能力的高低。選擇合適的講授內容,應遵循原則如下:
1.課程內容是否可引起學生的興趣?興趣是學生學習的動力。課程內容的設計是引導學生學習的第一步,一個優秀的課程內容預示著成功了一半。本教學中部分章節重點講述人工器官、醫療診斷用高分子材料,如牙科材料、眼科材料、醫用縫合線等,貼近生活中的應用,一下子拉近了生物醫用高分子材料與大家的距離,在讓學生感覺有趣的情況下引發他們的思考,做到事半功倍的效果。同時,讓學生真正了解到課堂上學習的知識是有用的、與生活密切相關的,擊潰社會、校園傳播的“讀書無用論”,激發學生學習的興趣、動力。
2.課程內容是否與專業人才培養目標息息相關?本專業為生物功能材料,致力于生物功能材料高素質、強能力人才的培養,選擇課程內容時應密切聯系“生物”、“功能”、“材料”三概念。選擇一本《生物醫用高分子材料》教材,并不意味著本教材所有內容均需詳細講解,與專業人才培養相關的重點講解,不相關的則可只言片語帶過。如緒論中對生物醫用高分子材料的發展、由來的講解,可用0.5學時或更少的時間講述;而對該材料的生物相容性、安全性評價及其應用,則需重點講述。有目的、有選擇性地講授課程內容,突出重點,結合實際應用講解。
3.課程內容是否緊跟學術前沿?《生物醫用高分子材料》課程中,部分章節對典型的生物醫用高分子材料進行了講解,如聚乳酸、聚磷酸酯等。本科學生主要專注于理論知識的學習,及一定程度創新、動手能力的培養,對于化學、材料合成方法、技術的發展知之甚少。講授《生物醫用高分子材料》課程時,適當介紹相關材料研究的最新熱點,如聚乳酸的合成方法、特殊的性能等,有利于學生綜合素質能力的培養。
4.課程內容與開設課時是否匹配?針對課時較少的現狀,需對教學內容進行合理的安排。首先講述高分子材料的生物相容性、安全性,及其和生物體的相互作用;再次講述生物醫用高分子材料在人工器官、醫療診斷、藥物緩控釋、組織工程等領域中的應用;接著講述生物醫用高分子材料的性能及其改性;最后依據前面信息,總結關系規律,講述生物醫用高分子材料的設計方法。這樣既保證了對該課程的系統講解,使學生對生物醫用高分子材料的基本概念、分類及應用有了初步了解,又沒有因為課程過難或過多給學生造成負擔。
二、教學方法的優化探討
眾所周知,大學的課堂基本上都是教師高談闊論,學生按部就班,到了考試周就劃重點,瘋狂背,及格就萬事大吉,但這并不是我們設計的目標結果,我們的目標是希望每一位學生都真真正正地學到知識。因此,有必要建立良好的教學方法、教學模式、教學手段。教學方法是教師和學生為了實現共同的教學目標,完成共同的教學任務,在教學過程中運用的方式與手段的總稱。包括教師教的方法(教授法)和學生學的方法(學習方法)兩大方面,是教授方法與學習方法的統一。教授法必須依據學習法,否則便會因缺乏針對性和可行性而不能有效地達到預期的目的。但由于教師在教學過程中處于主導地位,所以在教法與學法中,教法處于主導地位。在課堂上應使用多媒體與板書相結合的教學方法。多媒體教學可具體、直觀、生動地表達抽象的現象,促進學生對知識的理解、吸收。比如,制作材料合成、加工、性能表征及應用的視頻,打破傳統的“說―聽”教學模式。新的方法是積極鼓勵引導學生參與到課堂中來,激發學生學習的積極性,努力讓學生主動學,讓學習效率更高。材料包括材料的組成、材料的性能、材料的使用,三者之間環環相扣,抓住了這一點就能很好的讓同學們更好地理解一種材料的產生,更能鍛煉同學們的整體思維。鼓勵同學們自主學習,學生在課堂的時間是非常短暫的,更多的是課余時間,老師在課堂上提出幾個探討性的問題,鼓勵同學們成立小組相互討論,引導同學們上網查詢資料,到圖書館資料室查資料,增加自己的眼見,豐富知識。使同學們在課堂學的知識能理論聯系實際,學以致用。在課堂上講到一種材料,如硅膠,可以作為隆胸的材料等。通過具體實際的例證說明此種材料的用途,加深同學們的理解。在課堂上讓同學們認真地做筆記,在做筆記的同時也加深了理解,同時也能讓同學們更加深入的思考。同時在教學過程中,應開展互動式教學,促進教師、學生之間的緊密溝通交流。作者在課堂上采取提問、討論與學生上講臺相結合的教學方法,增加了教與學雙方的主動性,取得了較好的效果。比如在講述生物醫用高分子材料相容性與安全性知識點時,在課前教師可先提出問題:補牙時使用劣質材料,則會導致牙齒發炎、疼痛,分析其原因、闡述理由。讓學生通過預習和查閱資料獨立思考,得出自己的結論。下次上課時,可讓學生先就自己的結論相互討論,教師進行糾正或補充。這樣既促使學生進行了課前預習,也提高了學生的自學能力。
三、結語
以上就是我們對生物醫用高分子材料課程教學內容、教學方法的探索和改革,改革的目的是讓同學們更好地理解學習知識,讓學習的效率更高。更好地培養專業基礎知識穩扎、具有創新性思維的優秀專業人才,而達到這一目的,無疑改革和創新才是動力源泉與保證。
參考文獻:
[1]喻湘華,鄢國平,李亮,郭慶忠,杜飛鵬,郭俊芳,張橋.材料化學專業生物醫用高分子課程教學探索[J].教改論壇,2012,26(1):58-59.
[2]趙長生.《生物醫用高分子材料》[M].北京:化學工業出版社,2009.