高分子化学实验论文

2022-04-17 版权声明 我要投稿

【摘要】高分子化学实验是高分子化学课程教学的重要环节和实践基础。本文主要阐述了作者结合本校实际情况,通过改进基础性实验并开设探索性实验,结合课题组科研方向开设研究性实验,以及结合地方能源特色开设应用性实验,对高分子化学实验教学进行了初步的改革和探索,取得了良好的教学效果。下面是小编精心推荐的《高分子化学实验论文 (精选3篇)》的文章,希望能够很好的帮助到大家,谢谢大家对小编的支持和鼓励。

高分子化学实验论文 篇1:

高分子化学实验的问题引导式教学

摘 要 针对高分子化学实验传统教学(预习—实验操作—实验报告)存在的问题,以“甲基丙烯酸甲酯的自由基聚合实验”为例,探讨问题引导式教学实施方法,通过效果对比法验证问题引导式教学法的优势。问题引导式教学法加强了高分子化学理论课和实验课之间的相互支撑,引导学生更好地利用理论知识完成实验,同时在实验中深化对理论知识的认识。

关键词 高分子化学实验;问题引导式教学;虚拟实验平台

Question-Inductive Teaching of Polymer Chemistry Experiment Course//WANG Mingcun, CHEN Yichi, WANG Hongshan, ZHAO Xuehang, ZHU Ying

using an typical example of “Radical polymerization of methyl metha-

crylate” in this paper, question-inductive teaching method and its

procedure were discussed, and the advantages of the teaching method

herein was ascertained by effect comparison. Inductive questions in

preview stage include the experimental principles, the skills of appa-

ratus assembly and characterization arts, relying on textbooks and virtual simulation software. Inductive questions in experimental operation stage include observation notes in operations and insitu

imagination of knowledge, relying on operation skills and hard prac-tice in lab. Inductive questions in review stage include data analysis guide, recognized knowledge points and improved experimental skills. Question-inductive teaching mode introduces a linking bridge between polymeric theoretical and experimental courses, helps the students to finish experiments better by the assistance of theoretical course, and makes the students understand the associated knowledge deeper in the proficient experiment operations.

Key words polymer chemistry experiment; question-inductive tea-ching; virtual experiment platform

1 前言

在高校的化學实验教学中普遍存在一些问题:化学实验课与相应的理论课相互独立,仅仅存在形式上的关联性;实验课的时机、内容和目的与理论课关联性不大;理论课不太介绍与实验相关的知识点;大部分情况下任课教师都是不同的,相互之间没有协同性。这样就造成在教学过程中理论课和实验课没有足够的相互支撑、相互促进,无法在教学实践中使学生处于理论与实践相结合的学习氛围。本文以高分子化学实验为例,探讨问题引导式教学的实施方法,以及高分子化学理论课和实验课融合教学的优势。

很多高校的化学教学中进行了问题引导或探究式教学实验。广西师范大学的陶雪燕等构建了问题引导—探究式有机化学实验教学模式,形成基本的教学流程,学生的学习主动性有明显增强,对知识的理解运用能力有所提升,小组合作能力明显增强[1]。熊清平等探讨了以问题为中心的教学法在有机化学实验教学中的作用,认为可以激发学生的学习兴趣,提高学生的实验操作能力和观察分析能力,培养学生的自学能力、分析问题和解决问题以及与他人合作的能力[2]。蒋新宇等以正溴丁烷的制备为例,介绍了问题式教学法在有机化学实验教学中的应用[3]。尹彦冰等在有机化学实验课程中采取问题式教学法,积极引导学生由被动学习变主动学习[4]。张静等将传统教学(LBL)和问题式学习(PBL)结合起来,系统地训练了学生的基本操作实验技能,提升了有机化学实验的教学质量[5]。杨海涛等主要探讨了问题启发式教学方法在有机化学实验教学中的应用,调动了学生的思维,增强了学生的独立创新能力,提高了实验教学质量[6]。孙宏等对探究式教学方法在有机化学实验中的应用进行了探讨,从引导情景的设计、教师的主导作用、教育制度支持等方面提出相应措施[7]。李伟萍等在引导学生参与化学教学活动的策略中着重创设问题情境,激发学生的求知欲,引导学生参与化学实验设计,提高思维能力[8]。黄浩等以“水凝胶的制备与性能研究”为试点,进行以教师引导、学生自主探索型的高分子化学实验课探索,将经典的溶液聚合实验拓展为四个有应用背景的科研工作坊,取得非常好的教学效果[9]。

本文针对高分子化学实验传统教学(预习—实验操作—实验报告)存在的问题,以“甲基丙烯酸甲酯的自由基聚合实验”为例,探讨问题引导式教学的实施方法,通过效果对比法验证了问题引导式教学法的优势。

2 引导式实验教学概述

引导式教学分别在实验前预习阶段、实验过程阶段和实验后总结阶段预设若干问题,引导学生自主思考、分析、解答和完成相应阶段的实验任务。该教学模式示意图如图1所示。

其中课前引导问题包括实验化学反应原理及其对试剂和装置的要求、搭建实验装置所需的技能、实验各操作步骤的注意事项及其应对措施、样品提纯原理和操作技巧、样品的化学表征方法等。对该步骤引导式问题的回答,学生主要依托理论课教材、实验课教材和虚拟仿真系统。学生在问题引导下,从教材中找到答案,画出反应方程式并画出实验流程图,依据以往实验经验画出实验装置图,列出所需试剂及其要求;在虚拟实验平台上按照软件动态操作、熟悉实验流程,在线体会搭建实验装置、有序操作、提纯试剂和产物、分析表征的全过程,为在实验室实际操作提供可视化模拟训练。这样就改变了传统实验课按照预习和理论的设想被动实施的问题,提高了学生有针对性的实验操作技能和熟练性,让学生更从容地观察、记录和思考实验现象,培养学生实际动手的兴趣和联系理论课知识的思维习惯。

课内引导性问题包括准确观察化学反应的现象、表征手段与高分子理化性能的关联性、及时记录实验数据、针对实验现象对理论知识的即时感想。对该步骤引导式问题的回答,学生主要依托高分子化学理论课所学知识、虚拟仿真培养的知识运用能力和实验室实操积累的经验,可以快速简捷地操作,从而为观察现象、记录数据和边做边分析判断提供充足的时间。这样就保证了学生不会出现照方抓药、顾此失彼和无暇判断的问题,从而增强实验对理论知识的再现效果,提高学生实验兴趣。

课后引导性问题包括如何分析数据和推演结论、从实验中深化或衍生的知识、实验技能有什么提高、本次实验还能如何更好地进行改进。该步骤依托相关参考资料(教材、参考书、网络数据库),并再次用到虚拟仿真系统,即除了分析结果和推演结论外,还利用虚拟仿真系统将实践所感所得,结合对实验回顾再次模拟整个过程,从而提高熟练度和认识深度。

对于少数学有余力的学生,鼓励开展基于自我设计的扩展性实验,达到差异化的实验教学;通过设计引导式问题,引导学生进行模块化衍生或扩展实验内容的设计、实验和总结。设计实验内容要在虚拟仿真系统里能够模拟,即该部分实验内容也能按照前述实验过程分为三个阶段依次实施。

实验课程的成绩评定,改变传统实验教学中单一的按照实验结果和实验报告评分的方式,将实验前预习、实验操作和实验总结三个阶段综合起来,进行全过程评价:实验前预习阶段占比25%+实验操作阶段占比50%+实验总结阶段占比25%。

3 引导式教学实例

本文以“甲基丙烯酸甲酯的自由基聚合实验”为例,探讨问题引导式教学的实施方法,并验证该教学法的优势,以及分析其存在的问题。本实验基本内容包括甲基丙烯酸甲酯引发剂本体聚合的预聚、后聚合制备有机玻璃板、聚甲基丙烯酸甲酯的解聚行为(热重分析法和试管加热分解法)。

如表1所示,在实验课预习阶段,预设的引导性问题的主要教学目的是让学生带着问题去设计和熟练实验流程。学生在问题引导下,有目的地温习教材和参考书的相应章节知识,画出反应方程式、实验流程图、实验装置图,列出所需试剂及其预处理。这样就摆脱了实验教材束缚,达到主动设计和运用理论知识。然后在虚拟实验平台上进行流程操作,在线体会搭建实验装置、有序操作、提纯产物和测试表征的全过程。这种虚拟仿真训练不能代替实验室操作,但是理想化状态下的可视化模拟可以引导学生实验室操作。

在实验室操作阶段,预设的引导性问题的主要教学目的是让学生带着问题去观察和操作。学生已经自我设计了实验步骤,了解了试剂、装置和操作的注意事项,通过虚拟仿真系统积累了经验,所以在实验操作时可以快速简捷,为观察现象、记录数据和边做实验边判断提供充足的时间,做到忙而不乱、快而有序,并能保持很高的正确率。

在实验课课后总结阶段,预设的引导性问题的主要教学目的是让学生带着问题结合实验现象和实验数据去推证结论并复习巩固,除了依托教材、参考书、网络数据库往外,建议学生再次利用虚拟仿真系统将实践所感所得重复一遍实验模拟,巩固知识和实验技能。

对少数学习要求较高的学生,在扩展实验阶段预设问题会比较少,在几个框架问题引导下充分发挥学生的自我设计能力。例如,将光敏剂引发甲基丙烯酸甲酯的聚合作为扩展性内容,预设引导性问题:如何选择与甲基丙烯酸甲酯自由基聚合相匹配的光敏剂?如何确定光敏剂的一般用量?紫外光照条件如何确定(光敏波长、光照距离和时间、试剂厚度)?学生在问题引导和教师适当指导下,通过查阅参考书,借助虚拟仿真系统完成实验内容、实验步骤和材料的设计,并自主完成该部分实验。扩展实验内容将有助于学有余力的学生进一步提高高分子化学实验技能,实现差别化教学。

在问题引导式实验教学模式下,学生将不再受实验教材、实验限时和实验结果评价方式的束缚,将散点式的实验教学转变为一条龙式的三阶段实验教学。问题引导式实验教学的主要优势是:充分发挥学生主动性,让学生进行探究性学习,将高分子化学理论教学和实验教学通过引导性问题进行融合;借助虚拟仿真实验系统达到对实验过程的熟练化和提高对知识点的运用能力;将实验课前、课中和课后的学习活动纳入考评,让学生不仅仅关注实验结果,而是在实验全过程中达到对知识和技能的熟练、深化和提高;实行差别化教学,满足学有余力的学生对于更高目标的实验要求。

同时,问题引导式实验教学法存在的主要问题包括:拉长了实验跨度,虽然使得实验操作阶段更为有效,但涵盖课前预习、实验操作和课后总结的全过程评价增加了教师很多工作量;需要学生具有较高的学习主动性,对于学习积极性不高的学生,效果不理想;如何构建以实验课教师为核心、以理论课教师为辅助的理论与实验相协同的教学团队,是实施问题引导式实验教学的关键。

4 结语

本文所述问题引导式教学有助于加强高分子化学理论课和实验课之间的联系和相互支撑。在高分子化学实验教学过程中,在实验前、实验中和实验后三个阶段分别设置相应的引导式问题:课前引导问题的教学主要依托教材和虚拟仿真系统;课内引导性问题的教学主要依托实验/测试操作装置和操作过程;课后引导性问题主要依托虚拟仿真系统和相关参考书。问题引导式实验教学的主要问题是如何构建理论与实验课程相协同的教学团队,如何更好地对学生实验全过程进行跟踪评价,需要继续探索。

参考文献

[1]陶雪燕.“问题引导—探究”式教学在高中有机化学实验教学中的应用研究[D].广西:广西师范大学,2017.

[2]熊清平.以问题为中心的教学法在有机化学实验中的应用与探讨[J].广西轻工业,2010(1):92-93.

[3]蒋新宇,施树云,于金刚.问题式教学法在有机化学实验教学中的应用[J].光谱实验室,2012(4):2548-2550.

[4]尹彥冰,张宏波,姜海燕,等.问题式教学法在有机化学实验课中的探索与实践[J].高师理科学刊,2012(5):100-102.

[5]张静,张大海,赵海洲,等.LBL-PBL教学模式在有机化学实验教学中的应用探索[J].化工高等教育,2016(1):52-55.

[6]杨海涛.“问题启发式”有机化学实验教学模式初探[J].广州化工,2010(12):280-281.

[7]孙宏,都雪.探究式教学方法在有机化学实验中的应用[J].高师理科学刊,2013(6):112-114.

[8]李伟萍,孙业平,杜卫东.引导学生参与化学实验教学策略初探[J].中国教育技术装备,2011(28):164-165.

[9]黄浩,周欣然,唐波,等.高分子化学实验教学中的自主科研创新引导:以“水凝胶的制备与性能研究”为例[J].高分子通报,2018(4):100-105.

作者:王明存 陈贻炽 王红山 赵学航 朱英

高分子化学实验论文 篇2:

高分子化学实验教学改革的探索

【摘要】高分子化学实验是高分子化学课程教学的重要环节和实践基础。本文主要阐述了作者结合本校实际情况,通过改进基础性实验并开设探索性实验,结合课题组科研方向开设研究性实验,以及结合地方能源特色开设应用性实验,对高分子化学实验教学进行了初步的改革和探索,取得了良好的教学效果。

【关键词】高分子化学实验 教学改革 探索

高分子化学是高分子材料与工程专业、应用化学专业理论教学课程的重要部分,是一门实践性很强的自然科学,与之相配套的高分子化学实验是这门学科的实践基础。

高校实验教学的主要目标是培养学生的应用能力和创新能力。因此,高分子化学的实验教学环节不仅对建立和巩固高分子化学基本概念和基本理论,获取高分子化学知识具有重要作用,而且有利于培养学生的观察分析能力、研究动手能力、综合设计能力、创新意识和创新能力。

由于目前教育模式和办学条件的限制,所开设的实验一般都是一些经典的验证性实验,教学内容步骤标准化、模式化,学生只能被动地接受,照方抓药,无须动脑思考、分析。这种方式固然能培养学生基本的实验技能和熟悉实验仪器的操作,但是这种灌输性的知识只能是死知识,难以培养学生分析问题、解决问题的能力,更谈不上对学生科学精神、科学方法的培养,造成了学生创新能力的普遍不足,同时也不利于提高学生的学习兴趣。结果使本科生教育中实验课比较“弱化”,我们把更多的时间用在帮助学生获取知识,识记知识。学生到大四做毕业论文的时候,问题也就暴露出来:实验操作不规范,操作技能比较差,实验意识也没有体现出来。针对这一问题,华东理工大学韩哲文教授、中国石油大学张晓云、武汉工程大学曾小平、四川大学江波等人对于高分子化学实验根据本校实际情况提出改“验证性”实验为“探索性”实验,并开发应用性实验。[1-4]钱浩等人提出实验教学增加网络化环节,使学生主动参与到教学的各个环节,以培养学生的科学思维习惯和动手能力。[5]祖立武等人提出了设计性实验,以启发学生的思维和创新意识,充分调动和发挥学生的主观能动性。[6]此外,高分子化学实验也已向微型化方向发展。[7-9]

作者结合本校实际情况,结合本课题组科研方向,结合地方能源优势,对本校应用化学专业的高分子化学实验进行了初步的改革、探索、创新与实践。创建新的实验教学模式,革新实验内容并进行教学实践,取得了较好的教学效果,不仅提高了学生的动手能力与创新能力,更增强了学生对本学科的学习和科研探索的兴趣。

1 改进验证性实验,增设探索性、设计性实验

验证性实验,能够帮助学生进一步掌握实验程序、有关仪器设备的熟练使用和相关实验内容及结果。但是,传统的验证性实验都是学生在实验教材、实验教师的指导下,提供详细的实验配方、工艺参数的前提下,在有限的时间内使用规定的仪器设备完成实验任务。因此,学生观察同样的实验现象、得到同样的实验结果,多年来学生写出来的实验报告基本上是千篇一律。一部分学生糊里糊涂只动手不动脑地完成实验,实验的现象和结果没有给他们留下太深的印象。此外,由于高分子实验时间较长,有些学生在等待过程中觉得没有意思,实验兴趣不高。这种实验教学方法,不利于学生创造思维能力的发挥,不利于培养学生分析问题和解决问题的能力,学生的动手能力受到一定的限制,甚至可能使部分学生产生惰性。

因此,针对这一现象,我们对传统的验证性实验进行了改进,把高分子实验与艺术相结合,让高分子实验具有美的感觉,使学生觉得做实验是一种乐趣,极大地提高了学生的实验兴趣,充分调动了学生的实验积极性。如在甲基丙烯酸甲酯本体聚合制备有机玻璃的实验中,提前通知学生准备一些松树枝、花瓣或者小昆虫等,在预聚合完成之后将这些标本放入模具,然后灌入预聚合产物,再低温45℃聚合24小时,然后高温后处理,最后制得嵌有生物标本的精美的有机玻璃。这样使学生对高分子实验产生了浓烈的兴趣,在实验过程中表现出相当高的热情,而且实验结果让他们很有成就感,增加了实验的趣味性和创意性。

此外,我们改一些基础性的验证性的实验为探索性、设计性的实验。 如在悬浮聚合的实验中,我们选用不同的聚合单体甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯,对同一单体选用不同的分散剂,包括有机分散剂如聚乙烯醇、无极分散剂如无机盐类及复合分散剂,以及改变引发剂用量、改变搅拌速度等,使不同组的学生在不同的聚合条件下进行实验,然后将实验结果进行比较、讨论并进行总结。由于不同的学生做实验条件不同,使得学生在实验过程中能够积极主动且仔细认真地观察实验现象并进行记录,对于实验过程中出现的问题积极思考并乐于向指导老师求教。在进行结果讨论时,学生积极发言,讨论气氛活跃,在交流的过程中不但对实验的基本理论、基本概念理解更加透彻,同时对实验过程的一些操作技能通过相互间的交流得到了很大的提高。此外,在讨论、总结的过程中,于无形中提高了学生的思维逻辑性、严密性,以及语言组织能力和表达能力,对学生的全面发展具有积极的促进作用。

2 紧密结合科研,开设研究性实验

为了进一步提高高分子化学实验的教学效果,我们在验证性实验、探索性实验的基础上,开设了与作者课题组科研紧密相关的研究性实验。聚合物微球乳液目前作为制备21世纪新型材料光子晶体的前驱材料,其合成备受关注。结合作者的科研项目以及科研经验,开设的实验内容有:

(1)乳液聚合制备小粒径单分散聚苯乙烯微球

(2)苯乙烯的无皂乳液聚合

(3)单分散聚甲基丙烯酸甲酯微乳液的制备

(4)单分散聚(苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸)微球核壳乳液聚合

(5)分散聚合法制备单分散聚丙烯酰胺微球

作为与科研相关的研究性实验,我们要求学生提前两周选题,然后查阅文献,设计实验方案、确定自己的实验条件,如选用引发剂、分散剂、搅拌速度等,确定实验步骤,然后写出书面实验方案,交指导老师审核。实验方案以学生为主,支持学生采用不同方法进行实验,鼓励设计方案在符合科学的前提下具有鲜明的个性和创新之处。研究性实验以学生为主体,能够充分调动学生的学习积极性,发挥学生的主观能动性。而且,使学生能够把自己所学的理论知识、书面知识和科学研究紧密的相结合,提高了学生对于科学研究的进一步认识,同时激发和促进了学生的科研兴趣。在研究性实验教学过程中,学生通过自主地参与科学研究的各个环节,掌握了实施科学研究应具备的科学方法,从而形成从事科学研究的能力。研究性教学模式不仅注重实验技能和观察能力的培养,更强调研究能力和科学态度的培养。

总之,把高分子化学实验和科研紧密结合,运用科研成果推动和促进教学,不仅拓宽了科研领域,而且加大了教学的深度,提高了教学水平。

3 紧密联系实际,开设应用性实验

高分子材料在日益迅速发展的现代社会中,在工业、农业、军事、航天、医药及人们的日常生活中发挥着越来越重要的作用。因此,在高分子化学实验的教学中,为了提高学生的实验积极性,培养创新精神,我们开发了一些紧密联系生活实际的应用性实验,可使学生亲身感受到高分子化学实验的实用价值,能强烈激发学生的创造动机。例如,我们在设计高聚物的官能团侧基反应实验时,选取了聚乙烯醇的缩醛化制备107胶水这一实验。此实验操作比较简单,但是应用性很强。学生在实验中表现出浓烈的兴趣,对于自己的实验结果和别的同学进行比较,相互之间探讨实验的工艺过程和应该注意的事项,收到了良好的效果。此外,由于我校地处石油资源丰富地区,油田化学试剂如驱油剂、堵水调剖剂等用量很大,因此我们在实验教学过程中,紧密结合地方能源,开设了丙烯酰胺-丙烯酸-丙烯腈三元共聚合成油田堵水调剖剂(吸水膨胀物)的实验。按照不同的工艺配方,让不同组的学生尝试制备分别适用于淡水和盐水体系的堵水调剖剂,并让他们进行吸水倍数的测试并进行比较,然后结合工业生产的实际,找出最佳配方。这些与生活实际和工业生产紧密相联的实验的开设,不但提高了学生实验积极性,而且使学生能够理论联系实际,更能深刻的理解理论知识,同时使学生觉得自己学有所用,更加坚定了学生刻苦学习、奋发向上的信心!

总之,我们根据本校实际情况,结合自身有利条件,对高分子化学实验从开设设计性实验、研究性实验以及应用性实验几个方面进行了初步的探索。在新的课程体系中,我们把加强实践训练作为教学研究和改革的重点,建立和完善新的实验教学体系;通过查阅文献、设计实验等环节培养学生的自学能力、科学思维能力、创新意识及创新能力;通过安装实验装置、观察和记录实验现象,分析、讨论实验结果等过程,培养学生的动手能力、分析问题和解决问题的能力;并在协作实验中培养学生的协作精神和团队精神,为大四做毕业论文打下坚实的基础。

高分子化学实验改革是深化高校课程改革的一部分,我们会在已有工作的基础上,不断探索,对开设综合设计性实验进行研究,总结经验,使我校高分子化学实验教学再上一个台阶,也为学生毕业后的就业创造条件,为社会培养优秀人才做出自己不懈的努力。

参考文献

[1] 庄启昕,承建军,韩哲文.高分子化学实验改革的探索[J].化工高等教育,2005,(4): 69-83.

[2] 张晓云.提高高分子化学实验效果的尝试[J].高分子通报,2007,(10):62-64.

[3] 曾小平,周爱军,杨隽,刘仿军,朱洵,刘玉兰,刘长生.高分子化学与物理研究性实验教学探索与研究[J].武汉工程大学学报,2007,29(5):94-96.

[4] 殷勤俭,周歌,何波兵,陈弦,陈民助,江波.高分子科学实验教学初探[J].高分子通报,2007,(7):95-68.

[5] 钱浩,张莹雪,林志勇.高分子化学实验课程的网络教学[J].实验技术与管理,2007, 24(8):78-81.

[6] 祖立武,张小舟,王雅珍.高分子化学设计性实验的教学实践[J].高师理科学刊,2007,27(1):94-95.

[7] 黄军左.试论高分子化学实验的微型化[J].化工高等教育,2007,(2):48-49.

[8] 俞成丙,昊若峰,张云,易群,徐静舰.高分子化学微型实验的过程管理[J].高校教育研究,2008,(15):66.

[9] 袁洋.关于微型高分子化学实验的研究[J].商丘师范学院学报,2009,25(6):83-84.

作者:张玉琦 王 俏 宋延卫

高分子化学实验论文 篇3:

基于实践能力培养的高分子化学实验课程教学研究

【摘 要】 在分析高分子化学实验课程的重要性及当前高分子化学实验课程教学现状基础上,本文主要从教学理念、教学内容、实验室开放制度建设三个方面对基于实践能力培养的高分子化学实验课程教学进行研究,希望对提升高分子化学实验课程教学有所帮助。

【关键词】高分子化学;能力培养;实践;实验教学

《高分子化学实验》是针对高分子科学相关专业学生编写的一部教材和参考书。在高校开设《高分子化学实验》课程,实现了与专业理论基础课程之间的有机结合,对于巩固学生理论知识和专业技能,提升学生的实验水平和科研能力具有重要的意义。本文将围绕基于实践能力培养的高分子化学实验课程教学展开研究。

1.高分子化学实验教学概述

1.1高分子化学实验课程的重要性

目前,各类高校均有开设《高分子化学实验》课程,该课程多针对年纪较高的本科生开设。《高分子化学实验》是一门具有较强的实践性的课程,而各类高分子化学实验则是该课程开设的实践基础。

通过开设该课程,可以培育材料化学、高分子材料与工程专业等专业学生的实践能力,使学生能够掌握实验技能和研究方法,更对培养学生创新精神具有关键作用。

1.2当前高分子化学实验课程教学现状

目前,国内许多高校《高分子化学实验》课程教学中,普遍存在实验教学缺乏独立性和主动性,对理论教学依附性太强,且实践教学所占比重低于理论教学。具体体现如下几个方面:

其一,从教学内容来看,理论验证性实验较多,而创新型实验、设计型实验以及综合型实验较少。

其二,从实验设置上来看,大多选择陈旧、老套的实验,缺乏现代实验。

其三,从实验教学方式上来看,学生进行的实验项目,多为固定的,学生只需按照实验步骤进行反复实验论证,这种实验教学方式对扎实学生理论知识,培养学生试验基本技能具有一定的积极作用,但不利于调动学生兴趣和激发学生的探索精神,难以使学生通过培养实践能力提升科研能力、解决问题能力和创新能力。

总之,学生通过课程学习能够掌握基本的理论知识和技能,实验操作也较为规范。但存在自主性较差,缺乏知识技能向科研创新能力的转化能力,不能将理论学习与实际应用有机结合。因此,如何在《高分子化学实验》课程中培养学生的创造性、主动性和探索性已成为《高分子化学实验》课程的重要研究课题。下文将基于实践能力培养对《高分子化学实验》课程教学进行探讨。

2. 基于实践能力培养的高分子化学实验课程教学策略研究

2.1学理念上,注重调动学生自身主动性与探索精神

高校应用型人才培养理念下,要求专业课程教学必须实现继承传统教学优势基础上的创新,必须坚持以学生为本,发挥学生的自主性和积极性。《高分子化学实验》作为一门实践性较强的课程,必须坚持学生为本、发挥学生创新性、积极性和主动性的教育理念。

首先,坚持学生主导地位,教师定位于实验指导者角色。在高分子化学实验中,教师的关键作用在于组织学生进行思考和实践。课堂中,教师将自身学生之中,与学生共同思考,让学生成为课堂的主人,便被动为主动。

其次,实验标准及预习报告设计由学生独立进行。高分子实验中,应鼓励学生制定标准。同时,实验前容许学生自主确定实验步骤和预习报告设计。实验中要求学生详细记录实验中遇到的现象和实验数据,并独立对实验中出现的问题等进行分析,碳素解决方法。实验后对本次实验进行点评,总结成功的经验,分析失败的原因。

2.2改革教学内容,增设综合性和设计性实验

教学中,为提升学生实践能力,应强调理论知识与实践技能的有机结合。具体如下:

首先,重编《高分子化学实验》教学大纲及参考书。在新版教学大纲和参考书中引入科研成果,改革实验教学内容。同时,应增设设计性实验、探索性实验和综合性实验,保证教学内容与时俱进,与科研前沿的保持一致。

其次,挑选应用性和综合性强的实验。教学中,应多安排应用性和综合性强的实验,使学生通过亲自参加实验,明确高分子化学实验的重要性所在,并通过参与实验实践获得动手能力和实验技能的提升。

第三,引入研究性和设计性实验。教师应提前告知学生本课程设计的实验内容和实验参考目录。学生可以独立选择实验项目并设计对应的实验可行性方案,经教师批准后方可进行实验。通过引入研究性、设计性实验,可以有效地调动起学生的主动性,激发学生积极进行学习。

2.3健全实验室开放制度配合学生探索性实验

课程学时有限,而实验室是学生《高分子化学实验》课程的重要补充。因此,高校应通过健全实验室开放制度,为学生提供更多的机会进行高分子材料的性能测试与表征等实验内容。一方面,通过开放实验室学生可以依据兴趣进行探索性实验,也可以方便学生之间进行讨论,互助答疑。《高分子化学实验》教师可以适当安排学生分组负责2-3项探索性实验,并可建立对应的课题组群组或网站,为学生与学生之间、学生与教师之间针对探索性项目进行交流。

3.结语

总之,基于实践能力培养的《高分子化学实验》课程教学研究是当前高校高分子相关专业教学的重要研究课题。在明确《高分子化学实验》课程重要性的基础上,立足当前高校《高分子化学实验》的教学现状,从教学理念、教学内容、实验室开放制度等多层面入手,有助于培养学生的实践能力,提升学生的实验技能和科研能力。

【参考文献】

[1]胡建设,周爱娟,王宏光.高分子化学与物理实验教学探索与实践[J].高分子通报,2010,03:70-73

[2]王丽梅.改革高分子化学实验教学培养创新型人才[J].化学工程与装备,2011,01:219-220+216

[3]刘宁,李田,王小丹,刘丰收.《高分子化学实验》课程的教学探讨[J].高分子通报,2011,07:110-112

【作者简介】

王书唯,1982年3月,男,内蒙古通辽,博士,讲师,研究方向:功能纳米材料合成,医药用高分子。

(作者单位:大连工业大学纺织与材料工程学院)

作者:王书唯 曲敏杰 王新红 徐静 冯钠

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