高分子化学实验教学体系的优化探索
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高分子材料课程教学探索与改革
近年来,高分子材料课程的教学内容有了很大的变化,但传统的课程教学模式仍然是
教师一味地讲解理论知识,学生只做一些静态的记忆任务,而缺乏实际操作技能或工程设
计能力,致使学生学习成效不够理想。
因此,改革高分子材料教学内容是加强学生实践能力,提高教学质量的重要手段。
首先,应注重提升实践能力。
根据课程目标及特点,将传统的理论讲解及实验操作结
合在一起,提出一种“讲、动、做”的实践教学模式,以巩固理论知识和提高实验操作能
力的双目的措施以提高学习成效。
其次,发展新的实验项目。
高分子材料实验不仅要全面掌握物理性能检测方法,还要
结合生产需求,开发新材料,掌握多种热加工方法,在系统实验室和生产环境中建立新工艺。
最后,提倡理论结合实践。
建立理论结合实践的课程教学系统,以培养学生实践能力,灵活运用课堂所学的知识来解决实际工作中的实践问题。
让学生有机会进行设计制造、数
据采集和分析的实践活动,参加实际生产,按质量标准完成实习任务,以结合理论学习和
实践技能,改进教学效果。
综上,根据高分子材料课程的特点,应进一步提高实践教学模式,培养学生的实践技
能及实际工作能力,推动学生以理论指导实践,以期提高高分子材料课程教学质量,使学
生能适应社会实践要求,为社会培养有能力的技术骨干。
新工科形势下的高分子材料与工程专业实践教学体系的改革探索黑龙江大学化学化工与材料学院 张艳红 孙立国 康传红秦川丽 牛海军 赵东宇 姜宪凯 王淑红高等教育发展水平是一个国家发展水平和发展潜力的重要标志。
我国高等工程教育改革发展已经站在新的历史起点。
为响应国家战略需求,培养大批新兴工程科技人才,综合性高校工程教育发展战略研讨会顺利召开,国内30所综合性高校及工科优势高校的百余名代表参加。
高等教育司也发布了《教育部高等教育司关于开展新工科研究与实践的通知》。
“复旦共识”中提道:“我国高校要加快建设和发展新工科。
一方面主动设置和发展一批新兴工科专业,另一方面推动现有工科专业的改革创新。
”“复旦共识”为新工科专业的设置发展和现有工科专业的改革创新指明了方向。
清华大学副校长兼教务长杨斌在天津大学主办的“工科优势高校新工科建设研讨会”的主题报告中建议高校更多地从深化教育改革的角度去理解新工科,新工科并非既有工科之外新增加的部分,更重要的是如何使现存的工科“新起来”。
由于高分子材料的出现带来了材料领域的重大变革,高分子材料成为当今世界发展最迅速的产业之一。
现阶段,随着社会发展需求的不断增加,大量涉及高分子材料行业的企业进入快速发展的阶段。
而行业的快速发展不仅为我国带来了更大的经济提升机会,更为社会提供了大量的就业岗位。
正因如此,社会对于高分子材料专业人才的需求呈现出了供不应求的局面。
为了满足高分子材料行业的基本发展需求,顺应现阶段的经济发展趋势,必须加大人才培养的力度,不仅要培养创新型人才,更要培养创业型人才。
为达成这一发展目标,我国各大高校纷纷加强对创新创业型人才培养方式的研究,而实践教学模式则成为实现这一目标的关键途径和方式。
实践教学内容主要包括实验教学、实习和毕业设计。
本项目拟从这三方面着力探索构建新的培养模式和实践教学环节,融入“互联网+”的理念,增加研究性、设计性实践教学内容比例,增加实习环节的学时数等,为培养具有创新精神和实践能力的专业人才奠定基础。
高分子化学实验教学改革高分子化学实验是化学类专业中一门重要的实验课程,它是将高分子化学理论知识与实践操作相结合的教学内容。
高分子化学实验教学的改革旨在提高学生对高分子化学实验课程的学习兴趣,增强学生的实验操作能力和创新意识,培养学生的团队合作精神,使学生能够更好地运用所学知识解决实际问题。
本文将从实验教学内容、教学方法、实验条件等方面提出对高分子化学实验教学的改革建议。
一、实验教学内容的改革一是增加实验项目的多样性,提高实验内容的实用性。
传统的高分子化学实验项目主要集中在高分子合成、结构表征和性能测试等方面,部分实验内容过于理论化,难以引起学生的兴趣。
可以增加一些实用性强的实验项目,如高分子材料的改性、应用等方面的实验,让学生从实践中理解高分子化学的应用价值。
可引入一些新颖的实验项目,如纳米高分子材料的合成与性能研究等,让学生接触最新的高分子化学研究内容,激发学生的求知欲和好奇心。
二是加强实验实用操作能力的培养。
传统的高分子化学实验多以合成和表征实验为主,这些实验比较注重实验的理论知识和实验步骤的正确性,但往往忽略了学生的实际操作能力。
在实验内容的设计上,可以增加一些需要学生动手操作的环节,如高分子材料的成型加工、复合材料的制备等,鼓励学生亲自动手进行实验操作,锻炼学生的实际动手能力。
三是增加实验教学的创新性和研究性。
高分子化学实验应该注重培养学生的创新意识和研究能力,因此可以增加一些具有探究性质的实验项目,如高分子材料的新型合成方法研究、高分子材料的性能调控等,让学生通过实验探究和研究性操作,培养学生的创新意识和科研能力。
二、教学方法的改革一是采用多种教学方法进行教学。
在高分子化学实验教学中,传统的教学方法主要以讲授和演示为主,这种单一的教学方式难以激发学生的学习兴趣和参与度。
可以引入多种教学方法进行教学,如问题导向教学、案例教学、实验讨论等,通过多种教学方法的组合,提高实验教学的多样性和趣味性。
高分子材料与工程专业“化工原理”课程教学改革探索目录一、内容概览 (2)1.1 课程背景与重要性 (3)1.2 教学改革的必要性 (4)二、高分子材料与工程导论 (6)2.1 高分子材料定义及分类 (7)2.2 高分子材料的发展与应用 (8)2.3 化工原理在高分子材料中的应用基础 (9)三、化工原理课程现状分析 (11)3.1 传统教学方法及存在的问题 (12)3.2 学生学习现状及需求调研 (13)3.3 课程评价体系及反馈机制 (14)四、化工原理课程教学改革探索 (15)4.1 教学内容和方法的优化 (17)4.1.1 教学内容的更新与拓展 (18)4.1.2 教学方法的创新与实践 (19)4.2 实践教学环节的改革与实施 (20)4.2.1 实验教学体系的构建 (21)4.2.2 模拟仿真实训平台的建设 (23)4.3 课程评价体系的完善与创新 (24)4.3.1 评价体系的多元化设计 (26)4.3.2 评价方法的科学性与合理性 (27)五、教学改革实施与效果评估 (28)5.1 改革方案的具体实施步骤 (29)5.2 改革过程中的挑战与应对策略 (30)5.3 改革效果的评价与总结 (32)六、结论与展望 (33)6.1 本次教学改革的成果总结 (34)6.2 对未来教学改革的建议与展望 (35)一、内容概览高分子材料与工程专业中的“化工原理”课程是链接基础理论与工程实践的重要桥梁。
它不仅仅是基础化学知识的延伸,更是培养学生解决工程实际问题能力和进行高分子材料设计、制备与性能优化能力的关键课程。
本段落旨在概述课程内容的研究方向:技术本质理解、教学模式革新、实验技能培养以及理论联系实际的能力打造。
技术本质理解(Understanding the Core of Technology):学生需深入理解化工原理在高分子材料中的应用,包括但不限于聚合反应工程、分离工程、传质工程等。
通过从基础理论到实践操作的详细讲解,使学生能够全面把握化工原理的原则和在材料科学研究中的应用策略。
高分子化学课程教学改革与实践摘要:本文通过对高分子化学教学中的难点进行分析,对高分子化学课程教学方法和教学手段提出几点建议,以开拓学生思路,激发学习兴趣,增强教学效果。
关键词:高分子化学教学改革教学实践高分子化学是材料化学、应用化学及其相关专业的专业基础课,与四大化学并列,已成为第五大化学。
能否学好该课程直接关系到高分子物理、材料合成与加工学等后续课程的学习,学好并熟练运用课程的专业思想和思维方法,在学生将来的科研和工作中将发挥直接或间接的作用。
鉴于高分子化学这门课程的重要性,如何深入进行教学改革,如何利用有限的教学时间和教学资源有效地将高分子化学专业知识传授给学生,并能够指导实践应用,就成为众多教学工作者的共同目标。
一、高分子化学教学的主要难点(一)高分子化学的发展历史较短,许多理论尚不成熟,随着新的聚合方法和新的合成技术不断涌现,对传统的高分子化学概念提出了挑战,并极大地丰富了高分子化学的内容。
由于课时及其他客观原因的限制,教师往往把所有内容全部灌输给学生,“填鸭式”的教学模式会使学生产生乏味厌学的情绪,学生易出现“被动学”、“死记硬背式学”等问题[1]。
(二)高分子化学理论性强,学生理解困难,适时恰当地采用多媒体教学能使抽象的教学内容具体化、清晰化。
从学生反馈的信息来看,普遍认为教师在使用多媒体授课时只是展示根据书本内容制作的幻灯片,有些幻灯片重点不突出,且没有深入联系到实际生活和生产的经验,不能完全激发学生对高分子化学学习的专业自豪感;又加之教师授课时缺乏与学生互动交流,课堂气氛不活跃,出现来不及记笔记、不利于学生复习等情况,久而久之,就会影响学习的主动性和兴趣性,达不到理想的教学效果。
二、高分子化学的教学实践与探索(一)讲解重点突出,创新教学内容。
教师在选好教材、消化、吸收和融合教材内容的基础上,要处理好“干”与“枝”的关系,在课程内容方面做到重点突出、主次分明。
在授课时要避免将教材内容“填鸭式”灌输给学生,应有针对性、侧重点讲解,少讲精讲[2]。
高分子化学实验教学体系的优化探索
【摘要】根据化工专业高分子化学实验教学的特点,通过整合实验教学项目、建立开放式实验教学模式和开放实验室等方法,优化高分子化学实验教学体系、推进实验教学内容的改革,以提高学生学习高分子化学实验的兴趣和积极主动性,培养学生的创新意识和创新能力。
【关键词】高分子化学;实验;教学体系
0引言
高分子化学实验是嘉兴学院生物与化学工程学院在面向大学三年级学生开设的专业实验课,此时,学生已经掌握了无机化学、有机化学、物理化学、分析化学等课程的基本实验技能,在学习过高分子化学的理论知识后,完全可以通过自主学习来考虑实验该如何进行、实验中的注意事项以及可能出现的实验现象。
如何更好地提高实验教学效果,激发学生的主动性、探索性和创造性,培养学生的创新意识和综合素质,是当前亟待解决的问题。
因此,高分子化学实验教学改革拟以实验教学内容的改革为重心,积极探讨研究创新型实验内容。
在实验项目的选择上增加综合性和研究性实验比重,引入科研成果和与地方经济结合的实验项目,突出应用性,使实验内容与科研项目以及社会应用密切联系,充分体现基础与前沿相结合,才能有利于培养高素质应用型人才,具体作法体现在如下几个方面。
1优化整合实验项目,推进实验教学内容的改革
基础实验多为简单的验证性实验,实验指导书上对实验目的、原理乃至实验现象都有详细描述,学生根据实验指导书上介绍的实验步骤,按部就班进行实验操作,来验证书上的定理、现象,这种方法虽能提高学生的动力能力,却无法培养学生的创新能力和综合能力。
因此,需要对基础实验项目进行革新,通过对高分子化学实验教学项目进行改革和探索,改变原来以基础性实验为主的现状,增加综合性、设计性和探索性实验,形成基础性—综合性—设计性—探索性实验的渐进式的分层次实验教学内容,切实提高学生实验技术水平,培养学生的创新意识与创新能力。
由于高分子化学实验一般反应时间较长,为节约时间,教师通常将聚合单体的精制、分散体系溶液的配制等前期准备以及聚合产物的性能表征工作做好,学生只要完成聚合过程即可,从而使得学生对步骤缺乏整体的认识。
为此,我们对基础性实验项目加以改进,将基础性实验优化整合为包括原料准备、高分子材料的合成和产品的红外、粒径分析等性能表征在内的综合性实验同时兼顾其应用性。
例如将原来的确聚醋酸乙烯酯的乳液聚合实验项目改为醋酸乙烯酯乳胶漆的制备这一综合实验,修改后的实验不仅需要制备聚醋酸乙烯酯的乳液,还包括了将乳液配漆及对乳胶漆性能进行检测的内容,增强实验的应用性,将理论与工程相结合,从而提高了学生的实验兴趣和整体综合素质。
对现有实验内容进行一些优化,以增加实验的趣味性和创意性。
例如,在甲基丙烯酸甲酯的本体聚合实验中,先进行预聚合,等反应至形成粘稠薄浆时,让学生将实验前预先准备的干花等色彩艳丽、形状独特的标本放到模具中,再倒入预聚合产物,进行浇铸灌模。
随后,将灌好预聚液的模具在45~50℃下进行后聚合反应24小时,待其基本成形后再升温到105℃,保持2~3小时。
经过脱模后,一个精美的自制小工艺品就新鲜出炉了。
此实验极大地激发了同学们学习高
分子化学的兴趣。
努力筛选科研内容,增加设计性实验。
在引导学生完成规定学时的实验课程学习时,安排学生相关设计性实验或者自主设计实验。
由于我院针对化工专业开设的高分子化学实验只有16学时,而高聚物反应一般耗时较长,在如此有限的学时里,学生无法对高分子化学中的“本体聚合”、“溶液聚合”、“乳液聚合”和“悬浮聚合”等四大聚合反应逐一验证。
因此,我们在安排统一的实验时,不再限定制备方法,让学生在实验前对各种制备方案进行比较,根据兴趣,研究后选择不同的聚合方法。
使学生在按自己的方案进行实验的同时,在实验间隙观察到其他实验方法的制备过程,了解到不同实验方法的实验现象。
同时鼓励学生进行探索性实验。
为培养学生的创新意识,鼓励学生在完成规定学时的实验课程的情况下,根据个人兴趣,尝试探索性实验。
在由学生提出实验方案,与老师探讨,确认可行性后,学生即可进行实验。
此外,吸收部分学有余力的学生参与教师的科研课题,进行探索性实验。
实验结束后,要求学生以论文形式完成实验报告,并认真分析讨论实验结果,分析实验成败的关键。
通过教学与科研相结合,用高水平的科研带动实验课教学,培养学生的初步科研能力和创新意识。
2建立开放式实验教学模式,培养创新精神
确立以学生为主体的高分子化学开放式实验教学模式,全面培养学生的创新思维。
每学期高分子化学课程开始时,由主讲教师给每位学生发一份“高分子化学实验任务书”,概括介绍本学期的实验内容,对高分子化学实验中的基础实验进行一个全面的介绍,内容包括所开实验的目的、意义、实验方法、任务要求等,并提出相关问题供学生思考讨论。
学生根据高分子化学课程和“实验任务书”的要求,自觉主动地掌握每个实验的基本原理,查找各种实验方法的相关知识、了解所需实验仪器的使用操作和实验过程中的注意事项,做到心中有数后,按照任务书的要求带着问题进入实验室来完成实验。
除基础性实验确定实验运行表,安排统一的教学时间外,其他实验由学生根据课程安排和自己的学习计划在限定的时间段内完成,从而充分调动学生的主观能动性、实践动手能力,并进一步提高学生思考问题及分析解决问题的能力。
3开放实验室,提高实验教学质量
以往实验教学是采用传统管理方式,在规定的实验教学中,分组完成某项实验,实验过程中学生多处于被动地位,往往是按规定的步骤机械地完成实验而未加思考,学生之间在思维敏捷性、动手能力强弱、自学能力优劣等方面都存在差异,这种硬性的实验教学难以启迪学生开发思维。
实验室开放后,学生在完成教学大纲内容的前提下,自主选择实验项目,在实验老师和实验教材的指导下独立进行实验。
在时间安排上,只要能在教学周期内完成所规定的任务即可。
学生可以自由选择适合自己的实验时间。
在高分子化学实验课程中设立面向学生的开放实验室,在保证学生实验基本教学的基础上,将实验室定时向学生开放,使学生能够根据自己的实际情况选择合适的课题和时间,可在开放时间做选修实验或科研性实验,主动学习。
4结论
虽然,我们对高分子化学实验的教学方法做了些有益的探讨和尝试,也取得了初步的成效,但是这方面的研究还有大量工作需要做。
目前,我们对高分子化学实验的教学改革仍在不断改进和探索中。
希望通过教学实践,探索出更加切实有效的教学方法,努力调动学生的学习积极主动性,使学生在实践中学以致用,
充分培养学生的创新能力。
【参考文献】
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