在高分子材料与科学、应用化学等相关专业的教学中, 一般会有合成材料添加剂的课程, 会涉及到一些化学助剂的作用及合成等课堂内容, 是专业基础性课程。这门课程的实践性非常强, 但是在传统的教学模式中, 教师往往更注重理论知识的传授, 却忽略了实践能力的培养。实践教学是对课堂理论教学的深度加强和巩固, 也是培养出创新型人才的重要途径。在实践教学中, 学生们的思维方法、研究能力以及创新能力都能够得到锻炼。为了合成材料添加剂化学教学课堂的先进性和创新型, 使学生们对理论知识有更深刻的理解, 应该开设相关实践性的教学环节, 提高学生们学习的主动性。
当今社会, 时代在高速地发展, 而我们的教育观念却仍然处于落后的状态。现代科学技术的发展要求我们转变旧的教学模式, 不能局限于理论知识的传授, 而要发展以学习者为中心、以教师为指导者的新型教育, 激发学生的学习主动性和创新意识。这种新型的教育方式受到了各大高校的重视。
在新型教育理念下, 合成材料添加剂化学教学课堂也需要新的课程建设思路。对此, 我们可以开展三步式的教学模式, 即“理论、实践、评价”, 循序渐进。第一步, 传授科学理论知识, 让学生们充分了解课程内容, 拓展知识的广度, 挖掘知识的深度;第二步, 将知识运用到实际之中, 通过实验来开展实践教学;第三步, 评价教学效果, 对各项测试指标的结果进行评价, 以此来鉴定知识的合理性和有效性。
通过三步式的教学模式, 可以有效地将将合成材料添加剂化学教学中理论知识应用与实践结合, 这样不仅能够让作为学习主体的学生加深对知识的理解和运用, 还能帮助教师提高授课水平, 及时更新相关领域的动态, 避免教学和社会发生脱节的情况。
本课程所涉及到的合成材料主要是三种, 即塑料、合成橡胶及合成纤维, 都是高分子材料, 它们在国民经济和人们生活中起着不可或缺的作用。在这些合成材料的生产加工使用过程中会遇到一些问题, 为了解决这些问题, 需要用到添加剂。例如润滑剂、抗冲击剂、抗氧化剂等等, 它们都有各自的作用, 被市场所广泛地需要。这堂课程的内容中就包含了这些添加剂的作用原理和合成工艺。但是, 随着现代经济和科学的发展, 现代工业也在发生着日新月异的变化, 市场需要更符合使用要求的添加剂, 新型的添加剂也层出不穷。在这背景下, 如果还是按照原来的教学方式, 照本宣科地进行理论知识的讲授, 是无法满足学生们对于前沿应用科学的研究欲望的。因此, 教师们应该对课堂内容作出适当的调整, 对于基础知识要作出适当的拓宽, 不能再局限于课本的知识了。
以阻燃剂的新发展来看, 就需要课堂知识的更新。阻燃剂也是一种合成高分子材料的重要助剂, 又称难燃剂或耐火剂, 它的主要功能就是形成合成材料的自熄性、消烟性和难燃性。阻燃剂在全世界都有很大的市场, 尤其是中国、欧美、日本等发达地区和国家。随着现代社会的发展, 各个领域都要求阻燃剂能够朝着更加安全、环保的方向发展, 更有部分发达国家已经制定相关法规, 对阻燃剂的环保性作出硬性的要求。在时代的要求之下, 阻燃剂借助科技的力量, 逐渐向着低毒的环保方向和持久地高效方向发展。面对这种发展情况, 在授课过程中, 教师不仅仅要向学生讲解传统的阻燃剂制备工艺, 还应该针对目前市场上的新型阻燃剂进行介绍, 着重强调新型阻燃剂在低毒、低烟以及“无卤化”方面的相关知识和行业动态, 以此来体现本课堂的创新性和前瞻性。
时代在不断的向前发展, 我们也需要时时反思大学的课堂教育。大学教育不应该是对课本知识的简单重复, 这样是无法调动课堂的积极性的, 也无法实现高等教育的理想和目标。现如今, 高校教师队伍的整体素质越来越高, 专业课程的授课老师一般有博士学位。他们对于科研的洞察力都是非常敏锐的, 在专业领域内有及其其独到的眼光, 时时关注专业领域的发展动向, 有他们作为授课老师, 能够比较恰当地把握授课内容的知识广度和深度, 调整出合理的知识结构, 帮助学生们对此领域的前沿发展有一个综合的了解[1]。
在当今社会, 企业已经将环保问题列入了发展战略之中, 在各种化工行业中, 环保的理念都能得到贯彻和落实。所以, 在课堂知识的实践应用中, 也应该坚持绿色的工艺理念, 符合行业的环保标准, 以市场的需求为导向, 以企业的生产实际为实验的主体。
在实践教学的过程中, 可以让学生们制备一些在市场上比较有代表性的添加剂, 主要的目的在于让学生充分掌握绿色加工工艺的各项流程。这样的实践过程, 可以让学生们在参加工作之后迅速地适应岗位要求, 并能帮助企业优化生产工艺, 此外, 还可以加深学生们的环境保护意识和安全生产理念。
在这里, 我们可以以增塑剂的生产为例。它的主要作用是使合成材料的可塑性、柔韧性和抗冲击性得到提高。在诸多增塑剂中, 酸酯类增塑剂的应用最为广泛, 因为这类增塑剂中的邻苯二甲酸酯使得它的色浅、低毒、品种多、挥发性小和耐低温性能非常有优势。然而, 面对着全球性的能源问题和环境问题, 全球人民都在呼吁工业生产能够实现节能减排, 开发出绿色添加剂, 像不含邻苯二甲酸盐的生物基增塑剂, 消耗的能量就比较少, 污染物的排放量也比较少。现在, 很多行业对于非邻苯二甲酸酯增塑剂的需求都非常大, 例如食品包装、儿童玩具、医疗器械等等[2]。
在增塑剂的实践教学中, 可以以德国巴斯夫公司生产的非邻苯二甲酸酯增塑剂作为参照, 这家公司是全球最大的化学品公司, 是知名的国际企业。学生们的实验成果不应该只具有实验室的实验价值, 而应该具有产业化价值。
在实践教学这方面, 我们一定要注意将认知性、研究性、应用性和实验性结合起来。在转变教学模式的过程中, 一定要打破过去的以教师、教材、课堂为中心的固有理念, 与社会这个大课堂合作, 培养出高素质的人才。在此期间, 授课教师要对实践教学改革采取主动性措施, 对学生的科研实验、生产实践等活动予以大力的支持。在实践中帮助学生们更好地掌握理论知识, 通过添加剂的合成实验, 加强与企业的交流与合作, 带领学生们顺利地完成课程实践。
我们知道, 合成材料添加剂的主要作用, 就是解决高分子材料在生产加工使用中的缺陷和不足, 对其性能进行改善, 因此课程内容的重点就在于添加剂的制备。添加剂制备完成后, 我们需要对它的使用效果作出评定, 这就需要一套完备的评定体系, 需要制定一些技术性的指标。这样就对实验设备和测试仪器有了一定的需求[3]。
课堂教学实验还必须具有有效性, 这也是课程教学的关键点所在。通过对实验成果的评价体系, 可以挖掘出学生的科研潜力。在实验过程中, 可以鼓励学生不局限于固定的操作流程和实验思维, 这样更有利于实验的优化, 也更能培养出具有创造性思维的人才。
这种三步式的教学模式, 能够有效地让学生独立自主地思考问题、解决问题, 提高实践动手能力, 形成正确的科学态度。在新型的教育理念和开放性的实验室管理体系中, 我们可以探索出更加多样的教学方式, 激发学生们对科学研究的兴趣和热情, 丰富实践教学内容。
合成材料添加剂化学这门课程在人们的生活生产中扮演着重要的角色, 因此如何将理论知识的学习与实践能力的培养相结合, 是本课堂需要思考和改善的地方。学习的目的在于活学活用, 让知识变得活起来, 而不是死死地待在书本上。只有将理论和实践结合起来, 才能够培养出有学识、有行动力的高素质人才。
摘要：在化学教学过程中, 有关结合合成材料添加剂的部分, 涉及到一些应用性和实践性较强的理论知识, 应该将理论与实践相结合。提出了一种三步式的教学模式, 即“理论、实践、评价”。力图通过理论与实践相结合的方式, 将学生培养成既有扎实的理论知识又有过硬的实践能力的优秀人才。
关键词：合成材料添加剂,化学教学,理论,实践
[1] 赵晓燕, 林富荣, 杜飞.合成材料添加剂化学教学中理论知识应用与实践的结合[J].高分子通报, 2016, 03:83-87.
[2] 辛忠, 赵世成, 刘霞, 孟鑫.材料添加剂化学课程建设的探索实践[J].化工高等教育, 2011, 01:75-77.
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