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關(guān)鍵詞：機(jī)械工程材料 高分子材料 教學(xué)改革

Reform and practice on teaching of polymer materials in mechanical engineering materials course

Dong Xufeng， Qi Min， Wang Weiqiang

Dalian university of technology， Dalian， 116024， China

Abstract： In most universities， metal material is the route of mechanical engineering materials course. Polymer materials have been a new type of engineering materials in the recent 50 years. Therefore， it is necessary to increase the proportion of polymer materials and make corresponding reform in the teaching of mechanical engineering materials. In this paper， the reform and practice experience on mechanical engineering materials in Dalian university of technology is introduced. Reforms were made in content， aim， process， method and reference books. The practice results indicated good teaching effect was obtained.

Key words： mechanical engineering materials； polymer materials； teaching reform

機(jī)械工程材料課程是面向非材料專業(yè)學(xué)生開設(shè)的介紹材料科學(xué)與工程基礎(chǔ)內(nèi)容的課程，涉及專業(yè)包括機(jī)械、化工、船舶、汽車、航空航天等。目前大多數(shù)機(jī)械工程材料課程的講授以金屬材料為主線，內(nèi)容涵蓋金屬材料的化學(xué)成分、組織結(jié)構(gòu)、加工工藝與性能之間的關(guān)系等[1，2]。教學(xué)目的是讓非材料專業(yè)學(xué)生了解常用金屬材料的性能、應(yīng)用范圍和加工工藝，初步掌握金屬材料的選用原則與方法，同時(shí)能夠?qū)?shí)際工程中與材料相關(guān)的基本問題進(jìn)行正確分析和處理。

1 高分子材料教學(xué)改革原則

20世紀(jì)中期以來(lái)，大批新型高分子材料的合成拓展了人類使用材料的范圍。與金屬材料相比，高分子材料具有密度小、比強(qiáng)度高、原料豐富、成型簡(jiǎn)單、成本低、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)。近年來(lái)一些性能優(yōu)異的高分子材料在諸多領(lǐng)域呈現(xiàn)取代傳統(tǒng)鋼、鐵等金屬材料的趨勢(shì)，成為機(jī)械工程材料中不可忽視的一部分[3]。因此，在機(jī)械工程材料課程的教學(xué)過程中，須摒棄完全以金屬材料為主體的授課方法，適當(dāng)增加高分子材料等新型工程材料的比重。因此，我校在2013年對(duì)機(jī)械工程材料32學(xué)時(shí)課程的教學(xué)計(jì)劃進(jìn)行了調(diào)整，將高分子材料部分由之前的2學(xué)時(shí)增加到4學(xué)時(shí)，并確定了以下改革原則：

1.1 授課內(nèi)容強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)性

高分子材料與機(jī)械類學(xué)生通常接觸到的金屬材料在結(jié)構(gòu)、性能、制備工藝等方面有很大的區(qū)別。向機(jī)械類學(xué)生講授高分子材料，主要目的是讓他們對(duì)高分子材料有最基本的了解。在短短4學(xué)時(shí)內(nèi)，不可能也沒必要將高分子材料相關(guān)的全部?jī)?nèi)容壓縮講授。這就決定了機(jī)械工程材料課程中高分子材料部分必須側(cè)重于基礎(chǔ)性知識(shí)，對(duì)于理論性、專業(yè)性太強(qiáng)的知識(shí)點(diǎn)必須舍棄?；A(chǔ)性內(nèi)容應(yīng)當(dāng)包括高分子材料的基本概念、分類、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及常用工程高分子材料（工程塑料、工程橡膠及工程纖維）的基本力學(xué)性能[4-6]。

1.2 授課目標(biāo)偏向工程性

高分子材料不僅可作為結(jié)構(gòu)材料使用，也可以作為功能材料使用。對(duì)于非材料類專業(yè)的學(xué)生，特別是機(jī)械類專業(yè)的學(xué)生，更關(guān)心材料的力學(xué)性能和應(yīng)用范圍。因此，在課程內(nèi)容的安排上，應(yīng)以與機(jī)械工程有關(guān)的機(jī)械性能為主，給出常用工程高分子材料的基本力學(xué)性能指標(biāo)及適用領(lǐng)域。

1.3 授課過程重視學(xué)生的先修知識(shí)

大多數(shù)高校的機(jī)械工程材料課程以金屬材料為主線，在學(xué)習(xí)高分子材料之前，學(xué)生對(duì)金屬材料已經(jīng)有基本了解。高分子材料與金屬材料之間存在較大差異，例如：高分子材料的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)以非晶結(jié)構(gòu)為主，而金屬材料則以晶體結(jié)構(gòu)為主；許多高分子材料，特別是橡膠類的高分子材料具有金屬材料所不具備的優(yōu)良彈性等。學(xué)生先修知識(shí)的習(xí)慣思維在他們學(xué)習(xí)高分子材料時(shí)可能會(huì)引起沖突，因此在授課時(shí)必須對(duì)金屬材料與高分子材料的差異予以考慮。采用與金屬材料對(duì)比的方法學(xué)習(xí)高分子材料，有利于幫助學(xué)生澄清概念，更好地掌握高分子材料的知識(shí)。

1.4 教學(xué)方式應(yīng)具有高效性

高分子材料課程涉及的概念繁多，容易混淆，對(duì)于機(jī)械類學(xué)生而言比較抽象，難以理解。在短短的4學(xué)時(shí)內(nèi)，要想讓學(xué)生盡可能多的掌握高分子材料的相關(guān)基本概念，必須摒棄照本宣科或一味講授的教學(xué)方式。通過高效的教學(xué)方式，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性、主動(dòng)性，引導(dǎo)學(xué)生思考，方能達(dá)到理想的教學(xué)效果。

1.5 提供擴(kuò)展知識(shí)的參考書

由于高分子材料的性能、結(jié)構(gòu)、制備工藝以及表征與金屬材料和陶瓷材料完全不同，而且目前在機(jī)械工程材料中高分子材料部分比例很少。為解決這一矛盾，在章節(jié)后面列出了比較系統(tǒng)的高分子材料性能、內(nèi)容、結(jié)構(gòu)、制備工藝以及表征方面的書籍，以供學(xué)生參考[7，8]。

2 高分子材料教學(xué)改革

根據(jù)以上原則，我們?cè)?013年度的授課過程中對(duì)高分子材料的講授進(jìn)行了調(diào)整，具體如下：

（1）授課內(nèi)容及學(xué)時(shí)安排：高分子材料的基本概念（高分子、單體、鏈節(jié)，0.5學(xué)時(shí)），高分子材料的分類方法（按用途分類，按熱行為分類，按反應(yīng)類型分類，按主鏈結(jié)構(gòu)分類，0.5學(xué)時(shí)），高分子材料基本結(jié)構(gòu)（簡(jiǎn)單介紹近程結(jié)構(gòu)、遠(yuǎn)程結(jié)構(gòu)、聚集態(tài)結(jié)構(gòu)的概念，0.5學(xué)時(shí)）及物理狀態(tài)（玻璃態(tài)、高彈態(tài)和粘流態(tài)，0.5學(xué)時(shí)），典型工程塑料的力學(xué)性能和應(yīng)用（1學(xué)時(shí)），典型合成橡膠的力學(xué)性能和應(yīng)用（1學(xué)時(shí)）。

（2）重點(diǎn)講授常用工程高分子材料（工程塑料、工程橡膠及工程纖維）的基本力學(xué)性能及典型工程高分子材料的適用領(lǐng)域。

（3）授課過程中通過列表等方式將高分子材料的相關(guān)內(nèi)容與金屬材料進(jìn)行對(duì)比，一方面避免概念混淆，另一方面突出高分子材料與金屬材料的不同之處。

（4）采用啟發(fā)式教學(xué)模式，通過設(shè)問、模擬實(shí)驗(yàn)、舉例、探究等方法引導(dǎo)學(xué)生思考；在多媒體課件中，采用豐富的圖片、動(dòng)畫激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。

3 結(jié)束語(yǔ)

通過機(jī)械工程材料課程中高分子材料的教學(xué)方案改革，學(xué)生對(duì)這種新型工程材料有了基本且更為全面的了解，他們深刻認(rèn)識(shí)到，高分子材料是機(jī)械工程材料領(lǐng)域中不可忽視的分支。

參考文獻(xiàn)

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關(guān)鍵詞：高分子材料；教學(xué)；探索和實(shí)踐

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2014）24-0219-02

《高分子材料》是材料科學(xué)與工程學(xué)科的重要組成部分，是材料專業(yè)類學(xué)生的一門重要課程。但對(duì)于非高分子專業(yè)的學(xué)生，一般只有這一門高分子專業(yè)課，且學(xué)時(shí)有限。為使學(xué)生掌握廣泛的基礎(chǔ)知識(shí)、扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)，該課程要將《高分子物理》、《高分子化學(xué)》、《高分子材料加工》等課程內(nèi)容融為一體，并加強(qiáng)與其他材料科學(xué)的相互貫通。筆者在幾年的教學(xué)實(shí)踐中不斷探索，對(duì)這門課的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)效果評(píng)價(jià)體系等方面進(jìn)行了總結(jié)。

一、明晰教學(xué)目標(biāo)、突出教學(xué)重點(diǎn)、合理安排教學(xué)內(nèi)容

通過《高分子材料》的教學(xué)，需要學(xué)生掌握“高分子材料科學(xué)基礎(chǔ)”、“高分子化學(xué)”、“高分子物理”、“高分子成型加工”、“通用高分子材料”等理論知識(shí)。在有限的學(xué)時(shí)條件下，要使對(duì)于高分子完全陌生的學(xué)生理解并掌握這些基本概念與原理，授課內(nèi)容的選擇是非常重要的。在內(nèi)容選取上，我們的原則是既要讓學(xué)生掌握相關(guān)的理論知識(shí)，又要有所側(cè)重，并注重課程與先修課程的聯(lián)系和課程前后內(nèi)容的銜接等。高分子材料的制備、結(jié)構(gòu)、加工及性能之間存在著一系列的有機(jī)聯(lián)系，我們講述的內(nèi)容既要有獨(dú)立性又應(yīng)注意前后的關(guān)聯(lián)性。首先，結(jié)合以前所學(xué)知識(shí)，讓學(xué)生掌握高分子材料科學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)。其次，高分子化學(xué)部分，我們著重講解聚合反應(yīng)機(jī)理。高分子的合成按機(jī)理主要分為逐步聚合與連鎖聚合。連鎖聚合中，以自由基聚合研究得最為透徹，我們分別結(jié)合反應(yīng)過程的熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)，分析自由基聚合各個(gè)階段的特點(diǎn)。至于離子聚合和定向聚合等內(nèi)容，給定思考題安排學(xué)生課后學(xué)習(xí)。對(duì)于學(xué)生自學(xué)有疑問的地方，教師可以在答疑時(shí)給予指導(dǎo)。逐步聚合中，又可分為線形縮聚和體型縮聚，我們一般只講述線形縮聚部分，體型縮聚安排為課后學(xué)習(xí)內(nèi)容。高分子物理部分，我們集中講述高聚物的結(jié)構(gòu)與性能間的關(guān)系。通過掌握高分子材料的合成原理和方法，了解高分子材料結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系，從而逐步形成較為完整的高分子材料科學(xué)知識(shí)體系。為了培養(yǎng)實(shí)用性、創(chuàng)新型人才，我們?cè)诮虒W(xué)中還及時(shí)更新教學(xué)內(nèi)容，將新知識(shí)、新理論和新技術(shù)充實(shí)到教學(xué)內(nèi)容中，為學(xué)生提供符合時(shí)代需要的教學(xué)內(nèi)容。

二、積極探索教學(xué)方法，提高課堂教學(xué)效果

在《高分子材料》的幾年教授過程中，為提高課堂教學(xué)效果，筆者一直不斷探索，總結(jié)了一系列教學(xué)方法。

1.表格教學(xué)法。《高分子材料》的課程中，有很多教學(xué)內(nèi)容可以通過對(duì)比進(jìn)行講解，比如聚合物的聚合機(jī)理中的連鎖聚合和逐步聚合、自由基聚合的各種實(shí)施方法等。筆者在實(shí)踐中，發(fā)現(xiàn)表格教學(xué)法是個(gè)很有效的教學(xué)方法。該方法運(yùn)用比較，比傳統(tǒng)直述法更清晰，利于學(xué)生掌握相關(guān)知識(shí)的區(qū)別和聯(lián)系，從而更好地接受知識(shí)，并對(duì)各知識(shí)點(diǎn)有更深刻的理解。比如在講述高分子材料的合成方法時(shí)，可以先用表格列出本體聚合、懸浮聚合、乳液聚合和溶液聚合四種實(shí)施方法，再在第一列列出配方、聚合場(chǎng)所、聚合機(jī)理、生產(chǎn)特征、產(chǎn)品特性、生產(chǎn)實(shí)例等與各實(shí)施方法對(duì)應(yīng)的屬性，然后一邊講解，一邊將各屬性填充，讓學(xué)生接受知識(shí)點(diǎn)的同時(shí)也學(xué)習(xí)各屬性的異同，從而加強(qiáng)對(duì)相關(guān)內(nèi)容的理解和接受，也更利于學(xué)生記住相關(guān)內(nèi)容。

2.示例教學(xué)法。示例教學(xué)法可以引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，幫助學(xué)生理解抽象的事物和概念，發(fā)展學(xué)生的求知欲望。學(xué)生剛開始學(xué)習(xí)高分子材料，對(duì)有關(guān)知識(shí)和內(nèi)容了解不多，專業(yè)術(shù)語(yǔ)比較陌生，但是日常生活中都接觸過多種性能各異的高分子材料制品，對(duì)高分子材料性能的差異性有一定的感性認(rèn)識(shí)。在講課時(shí)可以引入這些實(shí)際的材料，既能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也有利于更好地理解所學(xué)知識(shí)。比如在講述高聚物粘彈性這部分內(nèi)容時(shí)，高聚物區(qū)別于其他材料的最大特點(diǎn)是其粘彈性，由于高聚物分子運(yùn)動(dòng)的松弛時(shí)間正好我們能用肉眼觀察到，所以才表現(xiàn)出這些現(xiàn)象。

3.啟發(fā)教學(xué)法?！陡叻肿硬牧稀返慕虒W(xué)中有不少抽象的概念、邏輯推理的演繹過程。老師在課堂上一味講授專業(yè)知識(shí)和術(shù)語(yǔ)，學(xué)生學(xué)習(xí)熱情不高。通過一邊講解，一邊結(jié)合學(xué)科知識(shí)適當(dāng)提出問題的啟發(fā)式教學(xué)方式，能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，并能把一部分走神的學(xué)生拉回來(lái)。如講到高分子結(jié)構(gòu)時(shí)，先提出一個(gè)問題：“為什么橡膠和塑料的力學(xué)性能有這么大的差異？”給予學(xué)生適當(dāng)時(shí)間思考后，再具體講解高分子材料的結(jié)構(gòu)，讓學(xué)生帶著問題聽課，不但啟迪了學(xué)生的思維，也使他們對(duì)所學(xué)內(nèi)容有了更深刻的理解。

4.互動(dòng)教學(xué)法。為了培養(yǎng)能解決實(shí)際問題的高素質(zhì)人才，《高分子材料》的教學(xué)中，不應(yīng)讓學(xué)生死記硬背和生搬硬套，而應(yīng)結(jié)合實(shí)際問題讓學(xué)生思考，激發(fā)學(xué)生的發(fā)散思維。如講到橡膠性能時(shí)，請(qǐng)同學(xué)們思考“如何提高橡膠的耐熱溫度”，再提示學(xué)生利用所學(xué)的高分子物理部分知識(shí)，從優(yōu)化橡膠的結(jié)構(gòu)入手，發(fā)動(dòng)學(xué)生積極討論，啟迪思維，培養(yǎng)運(yùn)用基礎(chǔ)理論知識(shí)分析實(shí)際問題的能力。這種討論式的教學(xué)方法，既活躍了學(xué)習(xí)氣氛，啟發(fā)學(xué)生思考問題，又可使學(xué)生對(duì)知識(shí)更好理解和掌握。在講述高分子材料的合成時(shí)，經(jīng)常通過合成反應(yīng)式來(lái)表示合成過程和機(jī)理。我們一方面在課件編寫中注意到讓所有的反應(yīng)方程式都不是一下顯示出來(lái)，而是模仿板書一步一步顯示，讓學(xué)生有充分思考、接受的時(shí)間；另一方面，部分反應(yīng)方程式讓學(xué)生自己來(lái)寫，旁邊同學(xué)互相檢查。通過這種方式，使學(xué)生更加熟悉并能深刻理解反應(yīng)過程，其他同學(xué)的檢查也能讓同學(xué)發(fā)現(xiàn)自己意識(shí)不到的細(xì)節(jié)上容易出錯(cuò)的地方，了解出錯(cuò)的原因，補(bǔ)充沒有掌握的知識(shí)點(diǎn)。

三、改革考核方式，提高學(xué)生綜合素質(zhì)

《高分子材料》的教學(xué)評(píng)價(jià)不但要考查學(xué)生基本理論知識(shí)的掌握情況，也要考查學(xué)生的再學(xué)習(xí)和獨(dú)立思考解決問題的能力。為此，我們改變單一的一份試卷定成績(jī)這種缺乏準(zhǔn)確性和全面性的考試制度，將成績(jī)的考核納入每個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中，為每個(gè)學(xué)生制訂具體考核表，跟蹤學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)展，使學(xué)生在學(xué)習(xí)中能隨時(shí)了解自己的學(xué)習(xí)情況，督促自己不斷學(xué)習(xí)、不斷提高。其中考試方面根據(jù)課程的要求建立了《高分子材料試題庫(kù)》，逐年對(duì)試題庫(kù)的內(nèi)容進(jìn)行改進(jìn)和更新，每年從試題庫(kù)中抽取試題組成A、B兩份試卷，嚴(yán)格考試要求和評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)；另一方面，讓學(xué)生選擇一種新型高分子材料，查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，描述它的合成、制備、結(jié)構(gòu)、性能及應(yīng)用前景，并撰寫小論文；同時(shí)，增加學(xué)生課堂討論、實(shí)驗(yàn)、作業(yè)等平時(shí)成績(jī)的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)和比例。通過改革考核和評(píng)價(jià)體系，激勵(lì)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，鍛煉了學(xué)生的實(shí)際能力，有利于培養(yǎng)高素質(zhì)人才。

通過《高分子材料學(xué)》教學(xué)的探索和實(shí)踐，初步探索了課程的教學(xué)思路和方法。在今后的教學(xué)中，我們還將不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)一步完善教學(xué)過程中的各個(gè)環(huán)節(jié)，培養(yǎng)出既掌握專業(yè)知識(shí)，又具備分析問題、解決問題能力的能適應(yīng)以后工作和科研需要的高素質(zhì)人才。

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關(guān)鍵詞：高分子材料  可降解  生物

        我國(guó)目前的高分子材料生產(chǎn)和使用已躍居世界前列，每年產(chǎn)生幾百萬(wàn)噸廢舊物。如此多的高聚物迫切需要進(jìn)行生物可降解，以盡量減少對(duì)人類及環(huán)境的污染。生物可降解材料，是指在自然界微生物，如細(xì)菌、霉菌及藻類作用下，可完全降解為低分子的材料。這類材料儲(chǔ)存方便，只要保持干燥，不需避光，應(yīng)用范圍廣，可用于地膜、包裝袋、醫(yī)藥等領(lǐng)域。生物可降解的機(jī)理大致有以下3 種方式： 生物的細(xì)胞增長(zhǎng)使物質(zhì)發(fā)生機(jī)械性破壞； 微生物對(duì)聚合物作用產(chǎn)生新的物質(zhì)；酶的直接作用，即微生物侵蝕高聚物從而導(dǎo)致裂解。按照上述機(jī)理，現(xiàn)將目前研究的幾種主要的可生物可降解的高分子材料介紹如下。

        1、生物可降解高分子材料概念及降解機(jī)理

        生物可降解高分子材料是指在一定的時(shí)間和一定的條件下，能被微生物或其分泌物在酶或化學(xué)分解作用下發(fā)生降解的高分子材料。

        生物可降解的機(jī)理大致有以下3種方式：生物的細(xì)胞增長(zhǎng)使物質(zhì)發(fā)生機(jī)械性破壞；微生物對(duì)聚合物作用產(chǎn)生新的物質(zhì)；酶的直接作用，即微生物侵蝕高聚物從而導(dǎo)致裂解。一般認(rèn)為，高分子材料的生物可降解是經(jīng)過兩個(gè)過程進(jìn)行的。首先，微生物向體外分泌水解酶和材料表面結(jié)合，通過水解切斷高分子鏈，生成分子量小于500的小分子量的化合物；然后，降解的生成物被微生物攝入人體內(nèi)，經(jīng)過種種的代謝路線，合成為微生物體物或轉(zhuǎn)化為微生物活動(dòng)的能量，最終都轉(zhuǎn)化為水和二氧化碳。

        因此，生物可降解并非單一機(jī)理，而是一個(gè)復(fù)雜的生物物理、生物化學(xué)協(xié)同作用，相互促進(jìn)的物理化學(xué)過程。到目前為止，有關(guān)生物可降解的機(jī)理尚未完全闡述清楚。除了生物可降解外，高分子材料在機(jī)體內(nèi)的降解還被描述為生物吸收、生物侵蝕及生物劣化等。生物可降解高分子材料的降解除與材料本身性能有關(guān)外，還與材料溫度、酶、ph值、微生物等外部環(huán)境有關(guān)。

        2、生物可降解高分子材料的類型

        按來(lái)源，生物可降解高分子材料可分為天然高分子和人工合成高分子兩大類。按用途分類，有醫(yī)用和非醫(yī)用生物可降解高分子材料兩大類。按合成方法可分為如下幾種類型。

        2.1微生物生產(chǎn)型

        通過微生物合成的高分子物質(zhì)。這類高分子主要有微生物聚酯和微生物多糖，具有生物可降解性，可用于制造不污染環(huán)境的生物可降解塑料。如英國(guó)ici 公司生產(chǎn)的“biopol”產(chǎn)品。

        2.2合成高分子型

        脂肪族聚酯具有較好的生物可降解性。但其熔點(diǎn)低，強(qiáng)度及耐熱性差，無(wú)法應(yīng)用。芳香族聚酯(pet) 和聚酰胺的熔點(diǎn)較高，強(qiáng)度好，是應(yīng)用價(jià)值很高的工程塑料，但沒有生物可降解性。將脂肪族和芳香族聚酯(或聚酰胺) 制成一定結(jié)構(gòu)的共聚物，這種共聚物具有良好的性能，又有一定的生物可降解性。

        2.3天然高分子型

        自然界中存在的纖維素、甲殼素和木質(zhì)素等均屬可降解天然高分子，這些高分子可被微生物完全降解，但因纖維素等存在物理性能上的不足，由其單獨(dú)制成的薄膜的耐水性、強(qiáng)度均達(dá)不到要求，因此，它大多與其它高分子，如由甲殼質(zhì)制得的脫乙?；嗵堑裙不熘频谩?/p>

   2.4摻合型

        在沒有生物可降解的高分子材料中，摻混一定量的生物可降解的高分子化合物，使所得產(chǎn)品具有相當(dāng)程度的生物可降解性，這就制成了摻合型生物可降解高分子材料，但這種材料不能完全生物可降解。

        3、生物可降解高分子材料的開發(fā)

        3.1生物可降解高分子材料開發(fā)的傳統(tǒng)方法

        傳統(tǒng)開發(fā)生物可降解高分子材料的方法包括天然高分子的改造法、化學(xué)合成法和微生物發(fā)酵法等。

        3.1.1天然高分子的改造法

        通過化學(xué)修飾和共混等方法，對(duì)自然界中存在大量的多糖類高分子，如淀粉、纖維素、甲殼素等能被生物可降解的天然高分子進(jìn)行改性，可以合成生物可降解高分子材料。此法雖然原料充足，但一般不易成型加工，而且產(chǎn)量小，限制了它們的應(yīng)用。

        3.1.2化學(xué)合成法

        模擬天然高分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)，從簡(jiǎn)單的小分子出發(fā)制備分子鏈上含有酯基、酰胺基、肽基的聚合物，這些高分子化合物結(jié)構(gòu)單元中含有易被生物可降解的化學(xué)結(jié)構(gòu)或是在高分子鏈中嵌入易生物可降解的鏈段?；瘜W(xué)合成法反應(yīng)條件苛刻，副產(chǎn)品多，工藝復(fù)雜，成本較高。

        3.1.3微生物發(fā)酵法

        許多生物能以某些有機(jī)物為碳源，通過代謝分泌出聚酯或聚糖類高分子。但利用微生物發(fā)酵法合成產(chǎn)物的分離有一定困難，且仍有一些副產(chǎn)品。

   

;     3.2生物可降解高分子材料開發(fā)的新方法——酶促合成

        用酶促法合成生物可降解高分子材料，得益于非水酶學(xué)的發(fā)展，酶在有機(jī)介質(zhì)中表現(xiàn)出了與其在水溶液中不同的性質(zhì)，并擁有了催化一些特殊反應(yīng)的能力，從而顯示出了許多水相中所沒有的特點(diǎn)。

        3.3酶促合成法與化學(xué)合成法結(jié)合使用

        酶促合成法具有高的位置及立體選擇性，而化學(xué)聚合則能有效的提高聚合物的分子量，因此，為了提高聚合效率，許多研究者已開始用酶促法與化學(xué)法聯(lián)合使用來(lái)合成生物可降解高分子材料

        4、生物可降解高分子材料的應(yīng)用

        目前生物可降解高分子材料主要有兩方面的用途：（1）利用其生物可降解性，解決環(huán)境污染問題，以保證人類生存環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。通常，對(duì)高聚物材料的處理主要有填埋、焚燒和再回收利用等3種方法，但這幾種方法都有其弊端。（2）利用其可降解性，用作生物醫(yī)用材料。目前，我國(guó)一年約生產(chǎn)3000 多億片片劑與控釋膠囊劑，其中70%以上是上了包衣的表皮，其中包衣片中有80%以上是傳統(tǒng)的糖衣片，而國(guó)際上發(fā)達(dá)國(guó)家80%以上使用水溶性高分子材料作薄膜衣片，因此，我國(guó)的片劑制造水平與國(guó)際先進(jìn)水平有很大的差距。國(guó)外片劑和薄膜衣片多采用羥丙基甲纖維素，羥丙纖維素、丙烯酸樹脂、聚乙烯吡咯烷酮、醋酸纖維素、鄰苯二甲酸醋酸纖維素、羥甲基纖維素鈉、微晶纖維素、羥甲基淀粉鈉等。

參考文獻(xiàn)：

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高分子材料：以高分子化合物為基礎(chǔ)的材料，高分子材料是由相對(duì)分子質(zhì)量較高的化合物構(gòu)成的材料，包括橡膠、塑料、纖維、涂料、膠粘劑和高分子基復(fù)合材料，由千百個(gè)原子彼此以共價(jià)鍵結(jié)合形成相對(duì)分子質(zhì)量特別大、具有重復(fù)結(jié)構(gòu)單元的有機(jī)化合物。

高分子的分子量從幾千到幾十萬(wàn)甚至幾百萬(wàn)，所含原子數(shù)目一般在幾萬(wàn)以上，而且這些原子是通過共價(jià)鍵連接起來(lái)的。高分子化合物中的原子連接成很長(zhǎng)的線狀分子時(shí)，叫線型高分子(如聚乙烯的分子)。如果高分子化合物中的原子連接成網(wǎng)狀時(shí)，這種高分子由于一般都不是平面結(jié)構(gòu)而是立體結(jié)構(gòu)，所以也叫體型高分子。

二、高分子材料的結(jié)構(gòu)特征

高分子材料的高分子鏈通常是由103~105個(gè)結(jié)構(gòu)單元組成，高分子鏈結(jié)構(gòu)和許許多多高分子鏈聚在一起的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)形成了高分子材料的特殊結(jié)構(gòu)。

因而高分子材料除具有低分子化合物所具有的結(jié)構(gòu)特征(如同分異構(gòu)體、幾何結(jié)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)異構(gòu))外，還具有許多特殊的結(jié)構(gòu)特征。高分子結(jié)構(gòu)通常分為鏈結(jié)構(gòu)和聚集態(tài)結(jié)構(gòu)兩個(gè)部分。鏈結(jié)構(gòu)是指單個(gè)高分子化合物分子的結(jié)構(gòu)和形態(tài)，所以鏈結(jié)構(gòu)又可分為近程和遠(yuǎn)程結(jié)構(gòu)。近程結(jié)構(gòu)屬于化學(xué)結(jié)構(gòu)，也稱一級(jí)結(jié)構(gòu)，包括鏈中原子的種類和排列、取代基和端基的種類、結(jié)構(gòu)單元的排列順序、支鏈類型和長(zhǎng)度等。遠(yuǎn)程結(jié)構(gòu)是指分子的尺寸、形態(tài)，鏈的柔順性以及分子在環(huán)境中的構(gòu)象，也稱二級(jí)結(jié)構(gòu)。聚集態(tài)結(jié)構(gòu)是指高聚物材料整體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，包括晶體結(jié)構(gòu)、非晶態(tài)結(jié)構(gòu)、取向態(tài)結(jié)構(gòu)、液晶態(tài)結(jié)構(gòu)等有關(guān)高聚物材料中分子的堆積情況，統(tǒng)稱為三級(jí)結(jié)構(gòu)。

三、高分子材料按來(lái)源分類

高分子材料按來(lái)源分，可分為天然高分子材料、半合成高分子材料（改性天然高分子材料）和合成高分子材料。

天然高分子材料包括纖維素、蛋白質(zhì)、蠶絲、橡膠、淀粉等。合成高分子材料以及以高聚物為基礎(chǔ)的，如各種塑料，合成橡膠，合成纖維、涂料與粘接劑等。

四、生活中的高分子材料

生活中的高分子材料很多，如蠶絲、棉、麻、毛、玻璃、橡膠、纖維、塑料、高分子膠粘劑、高分子涂料和高分子基復(fù)合材料等。下面就以塑料和纖維素舉例說明。

（一）、塑料

塑料是一種合成高分子材料，又可稱為高分子或巨分子，也是一般所俗稱的塑料或樹脂，可以自由改變形體樣式。是利用單體原料以合成或縮合反應(yīng)聚合而成的材料，由合成樹脂及填料、增塑劑、穩(wěn)定劑、劑、色料等添加劑組成的，它的主要成分是合成樹脂。

塑料主要有以下特性：①大多數(shù)塑料質(zhì)輕，化學(xué)性穩(wěn)定,不會(huì)銹蝕；②耐沖擊性好；③具有較好的透明性和耐磨耗性；④絕緣性好，導(dǎo)熱性低；⑤一般成型性、著色性好，加工成本低；⑥大部分塑料耐熱性差，熱膨脹率大，易燃燒；⑦尺寸穩(wěn)定性差，容易變形；⑧多數(shù)塑料耐低溫性差，低溫下變脆；⑨容易老化；⑩某些塑料易溶于溶劑。塑料的優(yōu)點(diǎn)1、大部分塑料的抗腐蝕能力強(qiáng)，不與酸、堿反應(yīng)。2、塑料制造成本低。3、耐用、防水、質(zhì)輕。4、容易被塑制成不同形狀。5、是良好的絕緣體。6、塑料可以用于制備燃料油和燃料氣，這樣可以降低原油消耗。塑料的缺點(diǎn)1、回收利用廢棄塑料時(shí)，分類十分困難，而且經(jīng)濟(jì)上不合算。2、塑料容易燃燒，燃燒時(shí)產(chǎn)生有毒氣體。3、塑料是由石油煉制的產(chǎn)品制成的，石油資源是有限的。

塑料的結(jié)構(gòu)基本有兩種類型：第一種是線型結(jié)構(gòu)，具有這種結(jié)構(gòu)的高分子化合物稱為線型高分子化合物；第二種是體型結(jié)構(gòu)，具有這種結(jié)構(gòu)的高分子化合稱為體型高分子化合物。線型結(jié)構(gòu)（包括支鏈結(jié)構(gòu)）高聚物由于有獨(dú)立的分子存在，故有彈性、可塑性，在溶劑中能溶解，加熱能熔融，硬度和脆性較小的特點(diǎn)。體型結(jié)構(gòu)高聚物由于沒有獨(dú)立的大分子存在，故沒有彈性和可塑性，不能溶解和熔融，只能溶脹，硬度和脆性較大。塑料則兩種結(jié)構(gòu)的高分子都有，由線型高分子制成的是熱塑性塑料，由體型高分子制成的是熱固性塑料。

塑料的應(yīng)用：透明塑料制成整體薄板車頂。薄板車頂?shù)男赂拍罨谕该黛`活的聚碳酸酯或硅樹脂材料，可以被永久性地塑造成單個(gè)的聚碳酸酯薄板，也可作為可折疊鉸鏈和封條。拜耳材料科技研發(fā)的原型總共配備了四個(gè)靈活的薄板部件，形成了四扇“頂窗”，每扇窗都可單獨(dú)打開和關(guān)閉。導(dǎo)軌用于連接薄板部件，形成一個(gè)牢固、透明的聚碳酸酯車頂外殼。一個(gè)同樣透明的管子沿車頂結(jié)構(gòu)中央縱向放置，在“頂窗”打開后用來(lái)調(diào)節(jié)折疊薄板。這樣可以形成三維立體結(jié)構(gòu)，組件比平坦的薄板更加牢固。同時(shí)也大大降低了單個(gè)組件的數(shù)量。

（二）、纖維素

纖維素是由葡萄糖組成的大分子多糖。不溶于水及一般有機(jī)溶劑。是植物細(xì)胞壁的主要成分。纖維素是世界上最豐富的天然有機(jī)物，占植物界碳含量的50%以上。纖維素是自然界中存在量最大的一類有機(jī)化合物。它是植物骨架和細(xì)胞的主要成分。在棉花、亞麻和一般的木材中，含量都很高。

纖維素的結(jié)構(gòu)：纖維素是一種復(fù)雜的多糖，分子中含有約幾千個(gè)單糖單元，即幾千個(gè)（C6H10O5）；相對(duì)分子質(zhì)量從幾十萬(wàn)至百萬(wàn)；屬于天然有機(jī)高分子化合物；纖維素結(jié)構(gòu)與淀粉不同，故性質(zhì)有差異。

篇5

一、強(qiáng)調(diào)學(xué)好藥用高分子的重要性，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情

藥用高分子材料指的是一類具有良好生物相容性和安全性而應(yīng)用于藥物制劑領(lǐng)域的高分子材料。高分子材料在藥學(xué)、制藥、制劑領(lǐng)域的應(yīng)用具有久遠(yuǎn)的歷史，早在遠(yuǎn)古時(shí)期人類就懂得利用淀粉、纖維素、蛋白、多糖等天然高分子材料，尤其是在醫(yī)藥領(lǐng)域，古老的藥典中已經(jīng)記載了應(yīng)用天然高分子作為藥方的添加劑。20世紀(jì)30年代以來(lái)，藥用高分子材料更是迅速發(fā)展，例如聚維酮被成功合成并在隨后被作為血聚代用品而廣泛應(yīng)用于藥劑工業(yè)。20實(shí)際50年代以來(lái)，藥物傳遞理論得到迅速發(fā)展，而藥用高分子材料是現(xiàn)代藥物傳遞體系的重要組成部分。當(dāng)藥物傳遞不良時(shí)，病人服用的藥物只有很少一部分能作用在受體部位，大部分的藥物在傳遞過程中被破壞或浪費(fèi)，不僅藥物利用率低而且可能產(chǎn)生較多副作用；而應(yīng)用藥用高分子材料作為緩釋控釋體系或者包衣體系，可以極大提高藥物的藥理活性和減少藥物對(duì)人體的不良作用。隨著科技進(jìn)步，藥用高分子材料也迅速發(fā)展。例如在制劑包衣方面，作為腸溶包衣材料的蟲膠被纖維素衍生物取代，丙烯酸樹脂又以其優(yōu)良的性能和廣泛的適用能力而與纖維素衍生物同時(shí)大放異彩?？梢?，藥用高分子材料的基本知識(shí)，己經(jīng)成為藥劑、制藥等領(lǐng)域的工作者必備的知識(shí)，在新藥設(shè)計(jì)、藥物開發(fā)、藥物利用、藥物包裝等方面發(fā)揮著重要作用。這些背景的介紹可以使學(xué)生對(duì)藥用髙分子材料在醫(yī)藥領(lǐng)域的重要性產(chǎn)生深刻的認(rèn)識(shí)，從而激發(fā)學(xué)生對(duì)這門課程的學(xué)習(xí)熱情，更好地學(xué)習(xí)和掌握藥用高分子材料的相關(guān)知識(shí)。

二、結(jié)合藥學(xué)專業(yè)特點(diǎn)，組織授課內(nèi)容

針對(duì)藥學(xué)專業(yè)的學(xué)生，教師授課時(shí)應(yīng)注重針對(duì)學(xué)生的專業(yè)背景、特點(diǎn)和興趣來(lái)組織課堂內(nèi)容。首先，要選擇適合的課本，我校藥用高分子材料學(xué)課程選用鄭俊民主編的《藥用高分子材料學(xué)》一書，該書由中國(guó)醫(yī)藥科技出版社出版，是全國(guó)高等醫(yī)藥院校藥物類規(guī)劃教材，也是普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材。該課本面向的正是藥學(xué)專業(yè)的學(xué)生，涵蓋了與藥學(xué)相關(guān)的高分子化學(xué)和高分子物理學(xué)知識(shí)，以高分子作為藥用輔料的應(yīng)用為主要內(nèi)容。其次，由于課程的教學(xué)時(shí)數(shù)為32學(xué)時(shí)，因此要合理分配各知識(shí)點(diǎn)的授課時(shí)間。高分子化學(xué)和高分子物理部分的重點(diǎn)放在高分子、交聯(lián)、柔性等基本概念和重要高分子化學(xué)反應(yīng)如加聚反應(yīng)、縮聚反應(yīng)、連鎖聚合反應(yīng)和逐步聚合反應(yīng)，其中自由基聚合反應(yīng)是重點(diǎn)和難點(diǎn)。要特別注意理論聯(lián)系實(shí)際，因此高分子溶液的配制也是這部分內(nèi)容的重點(diǎn)，因?yàn)樗幬镏苿┻^程經(jīng)常需要用到高分子溶液，而一般市售的藥用高分子大多是顆粒狀、粉末狀，如果將其直接用良溶劑溶解，則很容易聚結(jié)成團(tuán)，得不到均勻分散的高分子溶液。例如聚乙烯醇和羧甲基纖維素在熱水中易溶，則應(yīng)先用冷水潤(rùn)濕、分散，然后加熱使其溶解，這樣才能得到均勻的高分子溶液。這樣的授課方式可以讓學(xué)生感受到這門課程的實(shí)用性，對(duì)這門課程更有學(xué)習(xí)的熱情。再者，講授高分子材料時(shí)要結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、應(yīng)用相聯(lián)系，讓學(xué)生知道高分子的結(jié)構(gòu)決定了它的性質(zhì)，而它的性質(zhì)決定了其應(yīng)用。例如淀粉在熱水中能發(fā)生溶脹，支鏈淀粉分子從淀粉中向水中擴(kuò)散形成膠體溶液，而支鏈淀粉則仍以淀粉粒形式殘留在水中，通過離心可以很容易將直鏈淀粉和支鏈分離。這種性質(zhì)與其結(jié)構(gòu)有關(guān)，支鏈淀粉構(gòu)成有序立體網(wǎng)絡(luò)，其中間被直鏈淀粉占據(jù)，形成固體溶液，在熱水中處于無(wú)序狀態(tài)的螺旋結(jié)構(gòu)的直鏈淀粉分子伸展成線性脫離網(wǎng)絡(luò)，因而分散于水中形成膠體溶液。通過計(jì)對(duì)藥學(xué)專業(yè)特點(diǎn)的教學(xué)方式，可以使學(xué)生對(duì)這門課的學(xué)習(xí)更有興趣，也更容易掌握重點(diǎn)和難點(diǎn)。

三、運(yùn)用多媒體教學(xué)手段

多媒體技術(shù)作為一種新的教學(xué)手段，可以將文字、圖像、動(dòng)畫、視頻等數(shù)字資源整合在一個(gè)整體中。在藥用高分子教學(xué)中應(yīng)用多媒體技術(shù)，具有很多的優(yōu)勢(shì)。首先，多媒體技術(shù)可以在有限的時(shí)間內(nèi)有效傳遞更大的信息量。其次，多媒體技術(shù)的應(yīng)用可以將抽象的內(nèi)容具體化，將靜止的內(nèi)容動(dòng)態(tài)化，更具有視覺沖擊的效果，使學(xué)生更容易接受新的知識(shí)。比如高分子反應(yīng)這一章中的自由基聚合反應(yīng)，其基元反應(yīng)分成鏈引發(fā)、鏈增長(zhǎng)、鏈轉(zhuǎn)移、鏈終止等，如果用傳統(tǒng)的板書教學(xué)手段，學(xué)生無(wú)法理解其瞬間反應(yīng)的特征。而如果采用多媒體教學(xué)手段，可以將其反應(yīng)過程立體化、整體化，幫助學(xué)生更容易理解這些反應(yīng)。在教學(xué)過程中，筆者深刻體會(huì)到多媒體技術(shù)在這門課程教學(xué)的重要性，我們將在后續(xù)教學(xué)中探索如何更好地將多媒體和傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合，更好得突出重點(diǎn)難點(diǎn)，更好地幫助學(xué)生理解抽象知識(shí)。

四、結(jié)語(yǔ)

篇6

關(guān)鍵詞:綠色化學(xué);高分子;設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

高分子化學(xué)是一門實(shí)用性和實(shí)驗(yàn)性都很強(qiáng)的學(xué)科,是化學(xué)、化工、材料等專業(yè)必須修讀的基礎(chǔ)課程,與原有的四大化學(xué)并列,成為第五大化學(xué)。高分子材料已深入到人類生活和生產(chǎn)的每個(gè)角落。

高分子化學(xué)教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn),在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容等方面存在一定的局限性和不足之處,其完善需要經(jīng)歷一個(gè)不斷實(shí)踐和更新論證的過程。將高分子實(shí)驗(yàn)課中聚合物的分子設(shè)計(jì)、合成、加工和測(cè)試等實(shí)驗(yàn)內(nèi)容有機(jī)結(jié)合,組成一門高分子科學(xué)實(shí)驗(yàn)課程,是高分子教學(xué)改革的必然趨勢(shì)。

一、高分子設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)課開設(shè)的必要性

廊坊師范學(xué)院化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院材料化學(xué)專業(yè)的高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)于2008年開設(shè)以來(lái),由本專業(yè)教師在部分科研成果及其他院校高分子化學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資料和經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,對(duì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容進(jìn)行了設(shè)定。高分子設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的開設(shè),為學(xué)生專業(yè)實(shí)驗(yàn)技能的培訓(xùn)、動(dòng)手能力的培養(yǎng)以及思維創(chuàng)造力的提高等方面起到了積極的促進(jìn)作用。

設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是指給定實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒁蠛蛯?shí)驗(yàn)條件,由學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,并加以實(shí)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)有利于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力,提高學(xué)生探索新問題的興趣、研究問題的綜合能力。開設(shè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)時(shí),要注意緊緊圍繞學(xué)生的綜合能力、初步設(shè)計(jì)能力及創(chuàng)新意識(shí)培養(yǎng)這一目標(biāo),注意與課程設(shè)計(jì)、課外科技活動(dòng)、集中的綜合訓(xùn)練相結(jié)合。

傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)在與理論教學(xué)的配合上,是教師根據(jù)教學(xué)的一般規(guī)律或?qū)嶒?yàn)內(nèi)容安排的,而不是學(xué)生根據(jù)各自學(xué)習(xí)中的需要或進(jìn)一步探索的興趣所確定的,無(wú)法體現(xiàn)個(gè)性的發(fā)展。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)一般是前人做過的,經(jīng)過精簡(jiǎn)提煉,專門為教學(xué)而設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)沒有次要的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的干擾,這對(duì)學(xué)生今后從事科學(xué)研究和對(duì)新事物的探索非常不利。在高校中開設(shè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),營(yíng)造培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維能力的環(huán)境是非常必要的,有利于提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力。

二、注意培養(yǎng)綠色環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展意識(shí)

1.綠色化學(xué)的核心內(nèi)容

綠色化學(xué)又稱環(huán)境無(wú)害化學(xué)或環(huán)境友好化學(xué),是指設(shè)計(jì)和生產(chǎn)中,使用沒有或者盡可能小的產(chǎn)生環(huán)境副作用的化學(xué)品。綠色化學(xué)的核心內(nèi)容主要體現(xiàn)在:第一是減量,即減少三廢排放;第二是重復(fù)使用,如催化劑、載體等;第三是回收,可以有效地實(shí)現(xiàn)省資源、少污染、減成本的要求;第四是再生,是節(jié)省資源、能源,減少污染的有效途徑;第五是拒用,如不用有毒副作用及污染嚴(yán)重的原料,這是杜絕污染的最根本方法。

開發(fā)新型的、可生物降解的高分子材料,解決“白色污染”問題;以及充分應(yīng)用可再生資源,即:采用可再生資源做化學(xué)化工原料,是綠色化學(xué)的重要任務(wù)和方向。眾所周知,“白色污染”是當(dāng)今社會(huì)的一大公害,塑料作為合成高分子材料,具有性能多樣、用途廣泛和價(jià)格優(yōu)廉的優(yōu)點(diǎn),已成為人類生產(chǎn)和生活中不可缺少的一種材料。然而,廢棄塑料造成很大的環(huán)境污染。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,應(yīng)注重強(qiáng)調(diào)高分子材料的環(huán)境同化,高分子材料的循環(huán)和再生技術(shù),探索高分子材料與生態(tài)環(huán)境的相互影響,實(shí)現(xiàn)高分子材料與生態(tài)環(huán)境的和諧等內(nèi)容。

2.綠色化學(xué)的重要指標(biāo)

綠色化學(xué)的一個(gè)重要指標(biāo)是原子利用率,其定義為:期望產(chǎn)品的摩爾質(zhì)量占化學(xué)方程式中按計(jì)量所得物質(zhì)的摩爾質(zhì)量的比值。高分子材料的制備包括單體的合成,聚合物的合成及聚合物的加工,前兩步都有一個(gè)原子利用率的問題。要實(shí)現(xiàn)綠色化,只有在合成中提高原子利用率,才會(huì)真正減少?gòu)U物的生成。

綠色化學(xué)的理想是指:不使用有毒有害的物質(zhì),不產(chǎn)生有毒有害的廢棄物,不使用對(duì)環(huán)境有害的落后化學(xué)工藝。其目的是把現(xiàn)有的化學(xué)和化工生產(chǎn)的技術(shù)路線從“先污染,后治理”改為“從源頭上根除污染”。

3.開設(shè)小量、半微量實(shí)驗(yàn)

有關(guān)綠色化學(xué)的教育才剛剛起步,國(guó)內(nèi)大多數(shù)學(xué)校尚未涉足?，F(xiàn)有的化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)內(nèi)容難以體現(xiàn)綠色化學(xué)思想,不少實(shí)驗(yàn)仍大量使用有毒有害藥品,產(chǎn)生大量的“三廢”,對(duì)微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究推廣不夠。

傳統(tǒng)的常量實(shí)驗(yàn)藥品用量大,導(dǎo)致教學(xué)經(jīng)費(fèi)投入大、資源利用率低、環(huán)境污染嚴(yán)重等?？梢栽谀承?shí)驗(yàn)開設(shè)小量、半微量實(shí)驗(yàn)。這些小量、半微量實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能、實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性和精密度等都提出了更高的要求。

綠色環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展已成為企業(yè)生產(chǎn)和發(fā)展必須考慮的因素。在設(shè)計(jì)專業(yè)實(shí)驗(yàn)時(shí),盡可能地采用專業(yè)、簡(jiǎn)單高效的實(shí)驗(yàn)路線,教師在講授時(shí)將其他生產(chǎn)過程和工藝進(jìn)行對(duì)比,強(qiáng)調(diào)整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程的經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保效益,讓學(xué)生充分體會(huì)到增強(qiáng)環(huán)保意識(shí)和可持續(xù)發(fā)展對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要性。通過給學(xué)生灌輸環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的理念,為學(xué)生今后生產(chǎn)設(shè)計(jì)和研究開發(fā)等工作提供一個(gè)基本的思想準(zhǔn)則。

三、將科研與實(shí)驗(yàn)教學(xué)結(jié)合起來(lái),開發(fā)應(yīng)用型實(shí)驗(yàn)

1.將廢舊高分子的綜合利用作為設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

高分子化學(xué)是一門應(yīng)用性很強(qiáng)的化學(xué)基礎(chǔ)學(xué)科,是材料化學(xué)專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課,對(duì)于材料化學(xué)專業(yè)的學(xué)生,學(xué)習(xí)高分子化學(xué)不僅要全面掌握高分子化學(xué)的理論知識(shí),更重要的是要學(xué)會(huì)高分子的實(shí)驗(yàn)方法以及在實(shí)際中的應(yīng)用。我們從廢舊高分子的綜合利用出發(fā),探討科研成果轉(zhuǎn)化為高分子設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的研究與實(shí)踐。

廢舊高分子材料的綜合利用是綠色化學(xué)的重要組成部分,它將對(duì)減少環(huán)境污染具有重要的實(shí)際意義,同時(shí)又能獲得有價(jià)值的工業(yè)原料,對(duì)能源的再利用具有一定的意義。在我們的教學(xué)實(shí)踐中,在已經(jīng)具備的課題組成員大量前期科研成果基礎(chǔ)上,對(duì)廢舊聚苯乙烯、廢舊有機(jī)玻璃、廢舊聚氨酯和聚酯進(jìn)行再利用研究。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容包括對(duì)控制反應(yīng)的幾個(gè)因素:升溫速度、溫度、催化劑種類與用量、反應(yīng)時(shí)間等進(jìn)行優(yōu)選。這類設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的開設(shè)使學(xué)生對(duì)綠色化學(xué)的概念有一個(gè)深入理解,使學(xué)生增強(qiáng)環(huán)保意識(shí)、掌握廢舊高分子材料的綜合利用方法,對(duì)從實(shí)際出發(fā)鍛煉自身科研能力有重要意義。

在高分子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,適時(shí)引入“降解”這一高分子學(xué)科中的重要概念,并適當(dāng)介紹高分子降解中的一些問題,如生物、光、輻射、熱、機(jī)械及化學(xué)等因素引起的降解規(guī)律,并介紹相關(guān)高分子的設(shè)計(jì)方法。也就是讓學(xué)生正面理解“聚合”的同時(shí),也從反面理解了“降解與解聚”,這樣就形成了一個(gè)完整的教學(xué)體系。

2.將天然可降解高分子作為設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

目前對(duì)付“白色污染”的方法一般是以填埋和焚燒為主,還有再生利用。再生利用的費(fèi)用較高,難以推廣,最好的方法是開發(fā)能夠降解的環(huán)境友好材料。這種材料能夠在環(huán)境條件下分解成能納入自然生態(tài)循環(huán)的小分子物質(zhì)。現(xiàn)在一般以淀粉、纖維素、甲殼素、殼聚糖等天然多糖為原料,采用共混或接枝等方法得到聚合物(如塑料),這類制品可以生物降解,最終轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水,納入生態(tài)良性循環(huán)。

高分子設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)中可以開發(fā)一些能聯(lián)系實(shí)際生活的應(yīng)用型實(shí)驗(yàn),將教師的科研工作與實(shí)驗(yàn)教學(xué)緊密聯(lián)系起來(lái),體現(xiàn)出高分子科學(xué)實(shí)驗(yàn)的實(shí)用價(jià)值,能強(qiáng)烈地激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性。

基于此,在高分子設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)中我們?cè)黾恿恕皬奈r殼蟹殼制備甲殼素和殼聚糖并用于工業(yè)廢水的凈化”,本設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)是從綠色高分子角度出發(fā),將回收的蝦殼蟹殼經(jīng)水洗、稀酸浸泡、稀堿浸泡等方法先制備甲殼素,然后用堿煮的方法將制得的甲殼素進(jìn)行脫乙?；?制備出殼聚糖初產(chǎn)品,再用沉淀法進(jìn)行純化得殼聚糖純品。將殼聚糖純品分別進(jìn)行脫乙酰度、平均分子量、灰份含量、水份含量的測(cè)定。將得到的甲殼素和殼聚糖用于工業(yè)廢水中重金屬離子和有機(jī)酸的吸附分離。

四、培養(yǎng)學(xué)生綠色化學(xué)思想和對(duì)高分子實(shí)驗(yàn)的興趣

興趣是學(xué)習(xí)的最大動(dòng)力,學(xué)生只有具有了學(xué)習(xí)興趣,才會(huì)主動(dòng)花時(shí)間和精力鉆研所學(xué)的內(nèi)容。目前,實(shí)驗(yàn)課幾乎全部是程式化過程,教師總是先講解實(shí)驗(yàn)原理、操作步驟、注意事項(xiàng)等,學(xué)生被動(dòng)地聽,不去思考,機(jī)械地完成每一步操作,為實(shí)驗(yàn)而實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)帶給學(xué)生的不是學(xué)習(xí)的興趣,更不用說培養(yǎng)思考能力和興趣了。因此,在課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)階段,通過質(zhì)疑引思、舉例與聯(lián)想、歸納總結(jié)、啟發(fā)式教學(xué)等方法來(lái)實(shí)現(xiàn)開拓創(chuàng)新。

篇7

關(guān)鍵詞： 聚合物材料 成型加工 教學(xué)改革 課程建設(shè)

聚合物的成型加工是獲取高分子材料制品、體現(xiàn)材料特性和開發(fā)新材料、新產(chǎn)品的重要手段，是高分子學(xué)科的重要組成部分，已形成獨(dú)特的理論體系和技術(shù)方法[1]。因此，聚合物成型加工課程與高分子化學(xué)和高分子物理課程一起，成為高分子材料專業(yè)學(xué)生最重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程。為使學(xué)生以大工程的整體觀來(lái)了解和掌握聚合物的成型加工，這門課程將涉及諸多內(nèi)容，包括影響聚合物性能的物理化學(xué)因素、添加劑的分類和作用、配方設(shè)計(jì)方法、聚合物流變學(xué)、成型加工設(shè)備、成型工藝條件及控制等。如何使學(xué)生通過本課程的學(xué)習(xí)，具備高分子材料科學(xué)的專業(yè)知識(shí)和專業(yè)素養(yǎng)；培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題和創(chuàng)新科研的能力，為以后從事高分子材料制品的研發(fā)、設(shè)計(jì)和生產(chǎn)工作奠定堅(jiān)實(shí)的理論與實(shí)踐基礎(chǔ)，一直是廣大高分子專業(yè)教師在教學(xué)過程中關(guān)注的重點(diǎn)[2]。這需要我們?cè)诙喾矫孢M(jìn)行改革。

1.課堂教學(xué)改革

1.1明確培養(yǎng)目標(biāo)，強(qiáng)化理論基礎(chǔ)。

江蘇大學(xué)高分子材料與工程專業(yè)成立于2002年，最初聚合物成型加工課程主要圍繞塑料和橡膠的主要品種及其制品的生產(chǎn)原料、成型工藝、加工方法、材料、性能和產(chǎn)品質(zhì)量控制等內(nèi)容開展教學(xué)。我們?cè)诳偨Y(jié)前幾屆畢業(yè)生從事工作的實(shí)際情況和企業(yè)對(duì)本專業(yè)畢業(yè)生在知識(shí)結(jié)構(gòu)、能力要求的基礎(chǔ)上，于2012年再次修訂了本科生培養(yǎng)計(jì)劃。本科院校需要培養(yǎng)既有一定理論基礎(chǔ)，又具備較強(qiáng)實(shí)踐能力的高素質(zhì)應(yīng)用型人才，這與高職類院校主要培養(yǎng)服務(wù)于生產(chǎn)一線的操作型、技能型人才不同。具體到聚合物成型加工這門與實(shí)踐聯(lián)系緊密的課程，在教學(xué)過程中，仍然要重視對(duì)基礎(chǔ)理論知識(shí)的講解，讓學(xué)生不僅“知其然”，更“知其所以然”。除了高分子物理、高分子化學(xué)及聚合物流變學(xué)等聚合物成型加工的基礎(chǔ)理論外，成型加工技術(shù)本身也存在系統(tǒng)的原理知識(shí)，不容忽視。教師在課程教學(xué)中應(yīng)注意結(jié)合本學(xué)科前沿研究領(lǐng)域和最新研究動(dòng)態(tài)、介紹重點(diǎn)科技成果，豐富和活化教學(xué)內(nèi)容，使教學(xué)跟上時(shí)代的步伐，讓學(xué)生能夠掌握更多、更新的專業(yè)知識(shí)。

1.2圍繞課程主線，精心組織教學(xué)內(nèi)容。

在成型加工課程學(xué)習(xí)中，學(xué)生需要系統(tǒng)學(xué)習(xí)和掌握聚合物的加工流變性能、聚合物加工過程中的物理化學(xué)變化、助劑的作用及配方設(shè)計(jì)原理、各種物料的混合和分散機(jī)理，以及成型加工的設(shè)備和工藝等。與其他課程相比，聚合物成型加工的課程內(nèi)容較為龐雜而分散，理論知識(shí)的半經(jīng)驗(yàn)性較強(qiáng)，這給課堂教學(xué)帶來(lái)了一定的困難。因此，抓住課程內(nèi)容的主線，突出理論重點(diǎn)就顯得尤為重要。

根據(jù)聚合物成型加工涉及的主體內(nèi)容，本課程主要圍繞“高分子材料—成型加工—制品性能”這條主線來(lái)組織教學(xué)內(nèi)容。教學(xué)過程中，要著重講明高分子材料的成型加工不是簡(jiǎn)單的工藝操作，高分子材料、成型加工、制品性能這三方面是相互關(guān)聯(lián)的，制品的性能取決于高分子材料和成型加工方法及工藝的選擇，而制品的性能又反過來(lái)指導(dǎo)聚合物的改性、應(yīng)用及加工，優(yōu)化成型工藝。因此，如何抓住教學(xué)主線，讓學(xué)生全面掌握高分子材料、成型加工及制品性能各自特性及相互關(guān)系，使學(xué)生融會(huì)貫通、舉一反三，是這門課程教學(xué)的重點(diǎn)。

在教學(xué)過程中，始終圍繞教學(xué)主線，從高分子材料的結(jié)構(gòu)與性能和材料的加工原理出發(fā)，以成型加工的工程觀點(diǎn)為著眼點(diǎn)，剖析各種高分子材料成型加工的共性和區(qū)別，這樣可以使原本較為分散的理論知識(shí)相對(duì)集中并系統(tǒng)化，讓學(xué)生更為清楚地了解和掌握抽象概念和半經(jīng)驗(yàn)理論所反映的實(shí)質(zhì)問題。比如在講解聚合物材料的壓制成型時(shí)，分別介紹了適用的熱固性塑料、橡膠及復(fù)合材料的特性及成型工藝性能，不同加工方法和成型工藝條件生產(chǎn)制品的特點(diǎn)及控制條件，并通過具體的例子說明了成型加工工藝與制品性能的相互關(guān)系。這樣的講解生動(dòng)地體現(xiàn)了“高分子材料—成型加工—制品性能”這條高分子材料成型加工的主線，使教學(xué)內(nèi)容由龐雜繁多變得簡(jiǎn)單易懂，通過理論結(jié)合實(shí)際，強(qiáng)化了學(xué)生的專業(yè)知識(shí)，教學(xué)效果良好。

1.3結(jié)合課程特征，采取靈活教學(xué)方法。

聚合物材料制品的性能既與聚合物本身的性質(zhì)有關(guān)，同時(shí)又在很大程度上受到成型加工過程的影響。這其中不但涉及很多高分子化學(xué)和物理的理論問題，而且與生產(chǎn)實(shí)際密切相關(guān)。因此，本課程是一門理論性和實(shí)際性都很強(qiáng)的課程，如何在教學(xué)過程中將基礎(chǔ)理論和生產(chǎn)實(shí)際結(jié)合起來(lái)，用理論知識(shí)來(lái)解釋具體生產(chǎn)中遇到的實(shí)際問題，或以實(shí)驗(yàn)和實(shí)際生產(chǎn)中的具體例子來(lái)說明基礎(chǔ)理論，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中掌握專業(yè)知識(shí)，是本課程教學(xué)的核心問題。

因此，我們根據(jù)聚合物成型加工課程具有很強(qiáng)的綜合性和實(shí)踐性的特點(diǎn)，借助于江蘇大學(xué)目前多數(shù)教室都安裝了多媒體教學(xué)設(shè)備的優(yōu)勢(shì)，將圖像、聲音、動(dòng)畫和視頻等各種多媒體信息引入到教學(xué)過程中，利用工廠和車間的場(chǎng)景圖像、成型設(shè)備的實(shí)物照片、加工工藝過程的動(dòng)畫仿真模擬等信息對(duì)授課內(nèi)容進(jìn)行補(bǔ)充和深化。這樣不但可以豐富課堂內(nèi)容，增加信息量，而且可以大大加深學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解和印象，使學(xué)生對(duì)成型加工原理和工藝獲得理性和感性的雙重認(rèn)識(shí)，從而提高教學(xué)效率。

為進(jìn)一步將課堂教學(xué)與實(shí)際生產(chǎn)結(jié)合起來(lái)，在教學(xué)中緊密貼近工廠實(shí)際，江蘇大學(xué)高分子材料與工程專業(yè)專門安排了兩門為期各兩周的課程設(shè)計(jì)，即高分子材料生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)和聚合物反應(yīng)工程及設(shè)備設(shè)計(jì)。讓學(xué)生在專業(yè)教師的指導(dǎo)下，針對(duì)具體的通用或特種高分子材料（如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚氨酯等）及其制品，設(shè)計(jì)出相關(guān)聚合物材料及其產(chǎn)品項(xiàng)目?jī)?nèi)容，包括原料品種、型號(hào)選擇、工藝流程及設(shè)備確定、產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)，以及廠房布局和規(guī)模，等等。通過課程設(shè)計(jì)，可以有效地讓學(xué)生系統(tǒng)地掌握所學(xué)知識(shí)，并獲得一定的靈活應(yīng)用的能力，為后期的畢業(yè)設(shè)計(jì)乃至畢業(yè)后走上工作崗位打下基礎(chǔ)。

2.實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)改革

前面已經(jīng)談到，聚合物材料成型加工是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)課程，僅憑課堂教學(xué)是難以真正實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的，并且容易使學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)感覺枯燥，實(shí)際工作時(shí)不能學(xué)以致用。因此，這門課程的實(shí)驗(yàn)是不可缺少的。只有讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室和工廠中實(shí)地了解和直觀認(rèn)識(shí)成型設(shè)備、工藝控制和生產(chǎn)線管理，對(duì)聚合物成型加工的整個(gè)工藝流程進(jìn)行整體和全面的認(rèn)知，他們才有可能創(chuàng)造性地利用學(xué)習(xí)的理論知識(shí)來(lái)真正解決生產(chǎn)中遇到的具體問題[3]。

目前江蘇大學(xué)高分子材料與工程專業(yè)建有約200m2的專業(yè)實(shí)驗(yàn)室，購(gòu)置有注塑機(jī)、擠出成型機(jī)、高速混合機(jī)、平板硫化儀等成型加工設(shè)備，以及拉伸實(shí)驗(yàn)機(jī)、沖擊實(shí)驗(yàn)儀、硬度儀、紫外老化儀、高低溫實(shí)驗(yàn)箱等各種材料及制品性能檢測(cè)儀器。利用這些儀器設(shè)備，我們圍繞課程主線，將聚合物材料的制備、成型加工、結(jié)構(gòu)表征及性能測(cè)試等方面有機(jī)地聯(lián)系起來(lái)，開設(shè)了一系列的綜合性實(shí)驗(yàn)。比如，在聚合物的注射模塑成型實(shí)驗(yàn)中，要求學(xué)生從原料的選擇開始，分析原料的結(jié)構(gòu)和性能特點(diǎn)，有針對(duì)性地設(shè)定成型加工工藝參數(shù)，并在注塑成型得到制品后，對(duì)其熔點(diǎn)、熔融指數(shù)、熱變形溫度及力學(xué)性能等進(jìn)行表征和測(cè)試。通過對(duì)這些聚合物原料—成型加工工藝—制品性能數(shù)據(jù)之間關(guān)系的分析與總結(jié)，使學(xué)生形成科學(xué)研究的思路，掌握解決實(shí)際問題的方法。

此外，聚合物材料成型加工具有很強(qiáng)的工程應(yīng)用性，需要學(xué)生建立起大工程的整體觀。要達(dá)到這樣的教學(xué)水平和目標(biāo)，僅靠課堂的學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)是不夠的，還應(yīng)該讓學(xué)生到工廠、車間參觀實(shí)踐，實(shí)地了解成型設(shè)備、工藝控制及生產(chǎn)線管理等，使學(xué)生對(duì)工業(yè)化生產(chǎn)有具體、直觀的感受。

針對(duì)這樣的問題和現(xiàn)狀，本專業(yè)積極與周邊高分子材料企業(yè)加強(qiáng)聯(lián)系和交流，目前已建成近10個(gè)實(shí)習(xí)實(shí)踐基地，涉及聚合物成型加工領(lǐng)域的各個(gè)方面，包括模壓發(fā)泡成型、壓延成型、注射成型、擠出成型等。通過與這些企業(yè)的合作，學(xué)生可以現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地對(duì)各種成型加工涉及的原料準(zhǔn)備和處理、設(shè)備、工藝流程、質(zhì)量控制等實(shí)際生產(chǎn)過程進(jìn)行近距離的感受。在此基礎(chǔ)上，組織學(xué)生針對(duì)成型過程中的某一感興趣的內(nèi)容，或參觀實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)的具體問題進(jìn)行資料查閱和文獻(xiàn)調(diào)研，對(duì)涉及該內(nèi)容和問題的基本原理和基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行更深入的學(xué)習(xí)，在此基礎(chǔ)上提出解決問題的思路和方案并驗(yàn)證。這樣就使學(xué)生真正將基礎(chǔ)理論與實(shí)際應(yīng)用結(jié)合起來(lái)，掌握科研的方法，培養(yǎng)科學(xué)的思維，成為真正有創(chuàng)造力的人才。

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篇8

關(guān)鍵詞： 高分子材料與工程專業(yè) 有機(jī)化學(xué) 教學(xué)現(xiàn)狀 教學(xué)改革

有機(jī)化學(xué)是化學(xué)學(xué)科中的一個(gè)十分重要的組成部分，它的主要研究對(duì)象是有機(jī)分子，從有機(jī)物結(jié)構(gòu)入手，研究有機(jī)化合物的化學(xué)性質(zhì)，在分子水平上探知未知世界的基礎(chǔ)學(xué)科。在我校，有機(jī)化學(xué)是面向化工學(xué)院、藥學(xué)院二年級(jí)，以及海洋學(xué)院一年級(jí)學(xué)生開設(shè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，是“大類培養(yǎng)”的主干課程。通過有機(jī)化學(xué)課程的學(xué)習(xí)，可使化學(xué)類學(xué)生掌握有機(jī)化學(xué)領(lǐng)域的基本理論、基本知識(shí)和實(shí)驗(yàn)操作技能，把握有機(jī)化學(xué)發(fā)展領(lǐng)域的新概念、新動(dòng)向和新技術(shù)，同時(shí)為后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1.教學(xué)現(xiàn)狀

在工科院校，有機(jī)化學(xué)的教學(xué)課時(shí)“縮水”，如我校有機(jī)化學(xué)雖然是“大類培養(yǎng)”的重要專業(yè)基礎(chǔ)課，但是其課時(shí)數(shù)被壓縮到64個(gè)學(xué)時(shí)，教師必須在一個(gè)學(xué)期之內(nèi)完成教學(xué)。而有機(jī)化學(xué)作為高分子材料與工程專業(yè)的基礎(chǔ)課，是高分子化學(xué)、高聚物合成工藝學(xué)、高分子材料學(xué)等后續(xù)專業(yè)課的基礎(chǔ)，學(xué)生必須在有限的課時(shí)數(shù)里掌握《有機(jī)化學(xué)》這門課程，難度大，任務(wù)重。

另外，由于江蘇省高考制度，較大部分的學(xué)生高中階段選修的“物生”，進(jìn)入大學(xué)后化學(xué)知識(shí)特別是有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)非常薄弱，一個(gè)教學(xué)班級(jí)里，學(xué)生的化學(xué)知識(shí)水平參差不齊。通常是剛進(jìn)入大學(xué)的第一學(xué)期學(xué)習(xí)無(wú)機(jī)化學(xué)，對(duì)于選“物生”的學(xué)生來(lái)說，沒有化學(xué)基礎(chǔ)，一開始就挫傷他們學(xué)習(xí)化學(xué)的自信心。學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)時(shí)，多數(shù)學(xué)生對(duì)有機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)有畏懼感。如果入校時(shí)對(duì)專業(yè)認(rèn)知不夠，不能看到有機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)對(duì)高分子材料與工程專業(yè)學(xué)習(xí)的重要性，更是對(duì)有機(jī)化學(xué)失去興趣。

再者，有機(jī)化學(xué)課程自身的特點(diǎn)，由于有機(jī)物數(shù)量多，結(jié)構(gòu)多變，機(jī)理難掌握。而工科院校的有機(jī)化學(xué)課時(shí)數(shù)又被壓縮，教師為了教授完大綱的教學(xué)內(nèi)容，不得不采取“滿堂灌”教學(xué)方法，使得學(xué)生缺乏主動(dòng)獲得知識(shí)的能力，被動(dòng)“填鴨式”教學(xué)必然導(dǎo)致教學(xué)效果不理想。一學(xué)期教學(xué)結(jié)束，發(fā)現(xiàn)學(xué)生知識(shí)掌握不好，除了少部分拔尖的學(xué)生，大部分學(xué)生對(duì)這門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課一知半解，學(xué)到的有機(jī)知識(shí)很少。

2.教學(xué)改革

結(jié)合有機(jī)化學(xué)學(xué)科規(guī)律，針對(duì)高分子材料與工程專業(yè)特點(diǎn)，對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化、取舍；改進(jìn)教學(xué)手段，選聘高年級(jí)本科生、研究生做助理班主任，讓他們參與本科生教學(xué)，形成多元化的本科生教學(xué)隊(duì)伍；改革考核方式，實(shí)現(xiàn)高分子材料與工程專業(yè)有針對(duì)性的考核方式，教考分離。

（1）改革教學(xué)內(nèi)容

有機(jī)化學(xué)的教學(xué)關(guān)鍵是引導(dǎo)學(xué)生“有機(jī)”這一學(xué)科，不同于其他幾門基礎(chǔ)化學(xué)課，有機(jī)化學(xué)基本不涉及計(jì)算，不涉及公式，說的是圖片的拼接，化學(xué)鍵的斷裂與重組，以構(gòu)建新的有機(jī)分子。那么，在教學(xué)過程中如何引導(dǎo)學(xué)生使用“有機(jī)思維”思考問題才是關(guān)鍵。當(dāng)我們談到如何面對(duì)課時(shí)數(shù)被壓縮這個(gè)問題，如果抓住“引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入有機(jī)化學(xué)這個(gè)學(xué)科”這個(gè)關(guān)鍵問題，就能依據(jù)高分子材料與工程專業(yè)的培養(yǎng)方案，深入分析研究教學(xué)大綱和教學(xué)目標(biāo)，對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行取舍。

在改革教學(xué)內(nèi)容時(shí)，還要考慮以下兩個(gè)方面問題：一是研讀多種版本的教材，最新版本的中、英文有機(jī)化學(xué)教材和專著等，從不同研讀、分析深度的教材方面，準(zhǔn)確把握“基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)”教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)，結(jié)合高分子材料與工程專業(yè)的特點(diǎn)來(lái)取舍教學(xué)內(nèi)容。二是關(guān)注高分子領(lǐng)域的研究前沿，發(fā)展動(dòng)態(tài)，結(jié)合傳統(tǒng)的知識(shí)，推陳出新，把最新的知識(shí)信息教授于學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生了解最新的前沿，激發(fā)他們的興趣，使之感覺到目前所學(xué)知識(shí)的有用性。

（2）改革教學(xué)手段

我校近年實(shí)施了一項(xiàng)“班主任助理”制度，選派高年級(jí)本科生、研究生擔(dān)任本科生班級(jí)班主任助理，取得了很好的教學(xué)效果。高年級(jí)本科生、研究生參與本科生教學(xué)，形成多層次、多元化的本科生教學(xué)隊(duì)伍。

高年級(jí)本科生已經(jīng)學(xué)習(xí)了有機(jī)化學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)課，經(jīng)歷過有機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)和考核，有自己的學(xué)習(xí)方法和技巧；他們已經(jīng)進(jìn)入高分子材料與工程專業(yè)課程學(xué)習(xí)，對(duì)哪些知識(shí)對(duì)專業(yè)課學(xué)習(xí)重要有切身體會(huì)；他們與低年級(jí)學(xué)生同屬于一個(gè)年齡階段，有更多的共同話題，溝通交流更容易，幫助學(xué)生及早發(fā)現(xiàn)自己的優(yōu)缺點(diǎn)，揚(yáng)長(zhǎng)避短。

高分子材料與工程研究方向的研究生，通常具有扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，已經(jīng)接觸了專業(yè)的前沿研究方向，可以對(duì)高分子材料與工程專業(yè)低年級(jí)學(xué)生的學(xué)業(yè)、思想及心理等方面給予關(guān)心和指導(dǎo)。而且本科生可以在研究生的帶領(lǐng)下主動(dòng)做一些創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目，這使得本科生更清楚自己在課堂學(xué)習(xí)中哪方面有不足，增強(qiáng)本科生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)的熱情，使他們?cè)谟袡C(jī)化學(xué)課堂學(xué)習(xí)中更積極、努力。

（3）改革考核方式

良好考核方式可以極大地促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，提高他們學(xué)習(xí)的積極性。目前，我院不同專業(yè)實(shí)行統(tǒng)一考試，如環(huán)境工程、化學(xué)工程、安全工程和高分子材料與工程等專業(yè)統(tǒng)一出卷，流水閱卷、統(tǒng)一登分，做到公正、準(zhǔn)確。但是，這種“統(tǒng)一”的方法抹殺不同專業(yè)對(duì)有機(jī)化學(xué)需求的不同，使得教師和學(xué)生忽視基礎(chǔ)課對(duì)后續(xù)專業(yè)課的影響，結(jié)果是為了考試而學(xué)習(xí)，不能真正掌握自己專業(yè)需求的有機(jī)化學(xué)知識(shí)。

為了提高學(xué)生的整體素質(zhì)和學(xué)習(xí)積極性，我們應(yīng)實(shí)現(xiàn)不同專業(yè)單獨(dú)出卷、單獨(dú)考核的方式。卷面上可以體現(xiàn)出適合高分子材料與工程專業(yè)的題目，結(jié)合他們的后續(xù)專業(yè)課程。哪些知識(shí)是有機(jī)化學(xué)這門課程必須掌握的基礎(chǔ)知識(shí)，哪些知識(shí)是關(guān)聯(lián)高分子材料與工程的專業(yè)知識(shí)。同時(shí)，建立針對(duì)性的有機(jī)化學(xué)試題庫(kù)，使學(xué)生接觸更多不同的題型，拓寬知識(shí)面。建立適合高分子材料與工程專業(yè)的有機(jī)化學(xué)試題庫(kù)，有機(jī)化學(xué)課程理論考試按照一定的難度系數(shù)、教學(xué)要求、考試范圍等，統(tǒng)一從試題庫(kù)里抽調(diào)，實(shí)現(xiàn)教考分離。

3.結(jié)語(yǔ)

為全面提升高分子材料與工程專業(yè)的有機(jī)化學(xué)教學(xué)質(zhì)量，我們要結(jié)合有機(jī)化學(xué)學(xué)科規(guī)律，針對(duì)高分子材料與工程專業(yè)的專業(yè)特點(diǎn)，從學(xué)生的實(shí)際出發(fā)，認(rèn)真分析總結(jié)，精選教學(xué)內(nèi)容，創(chuàng)新教學(xué)手段，改革考核方式，不斷激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，以提高高分子材料與工程專業(yè)的人才培養(yǎng)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃杰，周冕，李又兵，王選倫.高分子材料與工程專業(yè)《有機(jī)化學(xué)》教學(xué)改革探索與實(shí)踐.廣州化工，2014（42）：186-187.

[2]陶傳洲，劉瑋煒，曹志凌，史大華，王建，程青芳.環(huán)境工程專業(yè)有機(jī)化學(xué)課程教學(xué)現(xiàn)狀及改革.中國(guó)科教創(chuàng)新導(dǎo)刊，2010（34）：78.

篇9

一、教學(xué)內(nèi)容

據(jù)大多數(shù)學(xué)生反映《高分子化學(xué)》這門課程很難學(xué)習(xí)，因?yàn)檫@門課內(nèi)容較多且比較分散，而且涉及的聚合反應(yīng)類型之間關(guān)聯(lián)程度不大，因此對(duì)課程重點(diǎn)和系統(tǒng)性不容易把握住。教師授課時(shí)要運(yùn)用一定的技巧，如對(duì)于比較難的問題要講透徹，不能讓學(xué)生處于懵懂狀態(tài)；而對(duì)于陽(yáng)離子聚合、配位聚合、聚合物的化學(xué)反應(yīng)等可為學(xué)生做較簡(jiǎn)單介紹，將節(jié)省下來(lái)的時(shí)間為學(xué)生講解難點(diǎn)和重點(diǎn)；而為了使學(xué)生更好地掌握本門課程的精髓，教師授課時(shí)要避免將教材內(nèi)容“填鴨式”灌輸給學(xué)生，應(yīng)有針對(duì)性、側(cè)重地講解，少講精講，主要講解以下內(nèi)容：

1.高分子的概述。

對(duì)于一門課程的學(xué)習(xí)首先要了解此課程的基本概念，在《高分子化學(xué)》這門課程開始進(jìn)入正式內(nèi)容教授前，向?qū)W生介紹高分子的概述是很必要的事。為了讓學(xué)生更好地了解自己即將學(xué)習(xí)的課程，需要介紹高分子的基本概念、高分子的發(fā)展歷史、高分子的現(xiàn)狀及分類和代表產(chǎn)品，通過介紹使學(xué)生對(duì)高分子有詳細(xì)認(rèn)知，并調(diào)動(dòng)他們學(xué)習(xí)高分子的熱情，積極認(rèn)真地探索和學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)，為以后投身于高分子行業(yè)打下牢固的基礎(chǔ)。

2.聚合反應(yīng)。

《高分子化學(xué)》這門課程涉及的聚合反應(yīng)眾多，如自由基聚合、陰離子聚合、陽(yáng)離子聚合等，而對(duì)于這些聚合反應(yīng)的教授可按照以下三步來(lái)。

首先，需要對(duì)各種聚合方法的基本概念和聚合機(jī)理進(jìn)行詳細(xì)介紹，使學(xué)生對(duì)各種聚合反應(yīng)有個(gè)大致了解，聚合機(jī)理要重點(diǎn)講解及掌握，如自由基聚合為用自由基引發(fā)，使鏈增長(zhǎng)（鏈生長(zhǎng)）自由基不斷增長(zhǎng)的聚合反應(yīng)。

其次，對(duì)各個(gè)聚合反應(yīng)中涉及的基元反應(yīng)進(jìn)行講解及特點(diǎn)概括，如自由基聚合的基元反應(yīng)的特點(diǎn)是：慢引發(fā)、快增長(zhǎng)、速終止、可轉(zhuǎn)移。這些特點(diǎn)的概括使學(xué)生對(duì)各個(gè)聚合反應(yīng)更好地記憶。

最后，介紹各個(gè)聚合反應(yīng)具有的微觀動(dòng)力學(xué)方程，以自由基聚合為例[2]。

每個(gè)聚合反應(yīng)均按照這三步講授，使學(xué)生學(xué)起來(lái)?xiàng)l理明晰，不至于暈頭轉(zhuǎn)向。

二、教學(xué)方法

學(xué)生對(duì)課程的掌握程度與自己的學(xué)習(xí)態(tài)度有關(guān)，與老師的教學(xué)方法也有關(guān)。下面介紹一些教學(xué)方法及教學(xué)方面的建議：

1.多媒體和板書結(jié)合教學(xué)。

近年來(lái)多媒體教學(xué)已成為教學(xué)的一種重要方式，為教學(xué)帶來(lái)了很大方便，如生動(dòng)展示各種反應(yīng)模型，特別是一些三維立體模型[3]。然而據(jù)統(tǒng)計(jì)，大部分學(xué)生不喜歡多媒體教學(xué)，以為老師使用制作好的PPT進(jìn)行講解時(shí)，節(jié)奏很快，對(duì)那些沒有提前預(yù)習(xí)的學(xué)生來(lái)說，很難跟上老師的節(jié)奏。另一方面多媒體教學(xué)使老師與學(xué)生間缺乏交流，從而教學(xué)質(zhì)量下降。最后PPT設(shè)計(jì)不合理，照搬課本上的文字，缺乏趣味。因此老師在授課過程中應(yīng)該進(jìn)行適量的板書教學(xué)，如講授聚合機(jī)理時(shí)，利用板書教學(xué)，能清楚地描繪出反應(yīng)過程、電子轉(zhuǎn)移過程、化學(xué)鍵的破壞及產(chǎn)生過程，學(xué)生比較容易接受。

2.突出重點(diǎn)。

如上所述，教師授課時(shí)要有針對(duì)性、側(cè)重點(diǎn)講解，少講精講，這樣不但學(xué)生的學(xué)習(xí)壓力降低，而且老師可以利用節(jié)省下來(lái)的時(shí)間為學(xué)生介紹一些相關(guān)課外知識(shí)，開闊其眼界。

3.理論聯(lián)系實(shí)際，知識(shí)與實(shí)踐統(tǒng)一。

為了使學(xué)生更好地掌握這門課程，老師授課的同時(shí)應(yīng)該開設(shè)相應(yīng)實(shí)驗(yàn)課，將理論在實(shí)踐中運(yùn)用，并且在實(shí)踐中更好地掌握理論。我校在確立高分子化學(xué)作為高分子材料專業(yè)主干課程的同時(shí)配套了高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)、高分子生產(chǎn)實(shí)習(xí)及高分子科學(xué)實(shí)踐等教學(xué)環(huán)節(jié)。

篇10

[關(guān)鍵詞] 任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法；雙語(yǔ)課；教學(xué)方法

[中圖分類號(hào)] G642.4 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1005-4634（2014）01-0078-04

0 引言

2001年教育部印發(fā)了《關(guān)于加強(qiáng)高等學(xué)校本科教學(xué)工作，提高教學(xué)質(zhì)量的若干意見》，鼓勵(lì)高?！胺e極推動(dòng)使用英語(yǔ)等外語(yǔ)進(jìn)行教學(xué)”[1]，我國(guó)高等學(xué)校各專業(yè)紛紛開設(shè)了雙語(yǔ)課程。經(jīng)過10余年的努力與發(fā)展，我國(guó)高校雙語(yǔ)課的開課數(shù)量與教學(xué)質(zhì)量均有大幅度提高。據(jù)武漢大學(xué)的數(shù)據(jù)調(diào)查顯示，截至2009年，被調(diào)查的135所高校中已有132所開設(shè)了雙語(yǔ)教學(xué)課，開課率高達(dá)97.8% [2]。雖然各級(jí)教育機(jī)構(gòu)對(duì)雙語(yǔ)教學(xué)的重視程度和投入力度不斷加大，但是受到教師、教材以及學(xué)生水平等眾多因素的限制，我國(guó)高校雙語(yǔ)課的教學(xué)效果仍然有待提高。尤其是對(duì)于師資水平、學(xué)生水平有限的地方性高校，“雙語(yǔ)教學(xué)”更是成為本科教學(xué)中的“雞肋”――食之無(wú)味，棄之可惜。雖然目前學(xué)術(shù)界將制約我國(guó)雙語(yǔ)教學(xué)水平的主要原因歸咎于“師資、教材和學(xué)生”[3]，但不可否認(rèn)的是，正確合理的教學(xué)理論指導(dǎo)和教學(xué)方法的缺失也是雙語(yǔ)教學(xué)水平提高受限的重要因素[3]。

“任務(wù)驅(qū)動(dòng)法”是一種建立在建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論基礎(chǔ)上的教學(xué)方法，起源于20世紀(jì)80年代中期，最早應(yīng)用于外語(yǔ)類課程的教學(xué)實(shí)踐中并取得良好的效果[4，5]，在計(jì)算機(jī)、信息類教學(xué)中也有廣泛應(yīng)用[6，7]。任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)過程中，教師根據(jù)教學(xué)大綱中的內(nèi)容要求及培養(yǎng)目的設(shè)計(jì)相關(guān)任務(wù)，使學(xué)生在真實(shí)情境的驅(qū)使下，通過探究完成任務(wù)或解決問題的過程，學(xué)習(xí)和掌握教學(xué)要求的內(nèi)容，并培養(yǎng)學(xué)生提出問題、分析問題、解決問題的綜合能力。此方法將以往以教師傳授知識(shí)、學(xué)生被動(dòng)接受為主的傳統(tǒng)教學(xué)理念，轉(zhuǎn)變?yōu)橐越鉀Q問題、完成任務(wù)為主的多維、互動(dòng)式的教學(xué)理念，使學(xué)生處于積極的學(xué)習(xí)狀態(tài)之中，每一位學(xué)生根據(jù)自己對(duì)當(dāng)前問題的理解，運(yùn)用共有的知識(shí)和自己特有的經(jīng)驗(yàn)提出方案、解決問題[8]。2010年，胡靜等[9]通過普通雙語(yǔ)教學(xué)法和任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法在“健康評(píng)估”雙語(yǔ)課中的教學(xué)實(shí)踐，對(duì)比了兩屆學(xué)生在同一階段的考評(píng)結(jié)果以及學(xué)生對(duì)課程的認(rèn)可度，結(jié)果顯示采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法的教學(xué)效果和學(xué)生對(duì)課程的認(rèn)可度明顯優(yōu)于傳統(tǒng)雙語(yǔ)教學(xué)法。

本文結(jié)合高分子材料與工程專業(yè)雙語(yǔ)課“高分子材料科學(xué)技術(shù)概論”（Introduction to Polymer Science and Technology ）的教學(xué)實(shí)踐，對(duì)“任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法”在本課程教學(xué)實(shí)踐中的應(yīng)用進(jìn)行了探討和解析。教學(xué)過程中根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)及課程教學(xué)大綱的要求，以增長(zhǎng)專業(yè)知識(shí)、培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣、提高科技英語(yǔ)閱讀寫作水平為目標(biāo)，對(duì)驅(qū)動(dòng)任務(wù)的制定和分析、驅(qū)動(dòng)任務(wù)的分解完成以及實(shí)施過程中存在的問題進(jìn)行了探討，為“任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法”在雙語(yǔ)教學(xué)實(shí)踐中的進(jìn)一步拓展提供了依據(jù)。

1 驅(qū)動(dòng)任務(wù)的制定

我國(guó)雙語(yǔ)課程開設(shè)的主要出發(fā)點(diǎn)是旨在通過雙語(yǔ)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生國(guó)際化的職業(yè)能力和科研能力，以適應(yīng)時(shí)展和需要。具體而言，一是從職業(yè)能力方面，改變學(xué)生“啞巴英語(yǔ)”、“聾子英語(yǔ)”的狀態(tài)，使其在大學(xué)英語(yǔ)的基礎(chǔ)上，掌握一定的專業(yè)術(shù)語(yǔ)，能夠參與到國(guó)際化的工作交流中，如英文工作環(huán)境以及國(guó)際會(huì)議等；二是從國(guó)際化的科研能力來(lái)說，改變過去大學(xué)生對(duì)國(guó)外文獻(xiàn)資料零接觸的狀態(tài)，使其初步具備搜集閱讀和理解運(yùn)用國(guó)外相關(guān)文獻(xiàn)的能力，為學(xué)術(shù)研究開拓寬廣的視野，打開獲得外部信息觀念的通道，從而把握本專業(yè)國(guó)際學(xué)術(shù)前沿的發(fā)展動(dòng)態(tài)，向世界先進(jìn)學(xué)術(shù)研究水準(zhǔn)看齊[10]?！案叻肿硬牧峡茖W(xué)技術(shù)概論”是高分子材料科學(xué)與工程專業(yè)任選課程之一，主要介紹高分子材料方面的基本概念、發(fā)展歷史，聚合物的合成、加工以及結(jié)構(gòu)與性能，目的是使學(xué)生在學(xué)習(xí)專業(yè)課之前對(duì)日常生活中接觸到的聚合物材料有一個(gè)基本的認(rèn)識(shí)和了解，激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣。另外，在介紹專業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)學(xué)術(shù)期刊論文、專利等科技論文格式的認(rèn)識(shí)，使其初步具備專業(yè)科技論文的檢索、閱讀、分析和總結(jié)能力。傳統(tǒng)的雙語(yǔ)課教學(xué)主要采用英文課件，通過教師雙語(yǔ)授課、學(xué)生被動(dòng)接受的方式進(jìn)行。然而，由于專業(yè)英語(yǔ)與大學(xué)英語(yǔ)的區(qū)別，加之專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)的缺乏，使部分同學(xué)對(duì)課件內(nèi)容及老師的英文講述難以理解，從而影響了其對(duì)課程內(nèi)容的接受水平?！叭蝿?wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法”以“驅(qū)動(dòng)任務(wù)”作為學(xué)生學(xué)習(xí)探索的推動(dòng)力，使學(xué)生由被動(dòng)接受轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)，有助于提高學(xué)習(xí)效果。

任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)方法的實(shí)施過程通常包括：設(shè)計(jì)任務(wù)、提出任務(wù)、分析任務(wù)、自主協(xié)作完成任務(wù)、交流評(píng)價(jià)5個(gè)環(huán)節(jié)。其中，設(shè)計(jì)合理有效的“驅(qū)動(dòng)任務(wù)”是整個(gè)教學(xué)過程的關(guān)鍵，任務(wù)的完整性、難易程度及是否典型、能否引起學(xué)生興趣等都將直接影響到學(xué)生課堂上探究式學(xué)習(xí)的效果。根據(jù)課程教學(xué)大綱及教學(xué)目的的要求，本課程的驅(qū)動(dòng)任務(wù)設(shè)計(jì)過程中主要考慮在以下方面對(duì)學(xué)生進(jìn)行訓(xùn)練：（1）專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)和掌握，如聚合物的合成反應(yīng)及其實(shí)施方法、聚合物的結(jié)構(gòu)與性能等；（2）專業(yè)類科技英語(yǔ)的學(xué)習(xí)和掌握，如組織學(xué)生通過英文課本、期刊、網(wǎng)站了解專業(yè)知識(shí)及行業(yè)發(fā)展前沿；（3）文獻(xiàn)檢索平臺(tái)的使用，如學(xué)校圖書館、電子數(shù)據(jù)庫(kù)的使用等；（4）科技論文的分類及格式要求，如區(qū)分研究型論文與綜述性論文在寫作方法及格式的異同，掌握專利文獻(xiàn)的結(jié)構(gòu)組成等；（5）多媒體課件的制作，如多媒體課件的設(shè)計(jì)、動(dòng)畫等；（6）中英文口頭表述及交流互動(dòng)，如“會(huì)議模式”的口頭匯報(bào)及回答問題等；（7）任務(wù)分解及分工合作，即組內(nèi)同學(xué)根據(jù)老師布置的任務(wù)對(duì)其進(jìn)行分解后，大家分工合作，共同完成任務(wù)；（8）相互學(xué)習(xí)交流，由于不同學(xué)生的具體任務(wù)不同，大家在任務(wù)完成后可以相互學(xué)習(xí)交流，達(dá)到共同提高的目的。

“高分子科學(xué)技術(shù)概論”為概論型課程，主要涉及的專業(yè)內(nèi)容包括高分子化學(xué)（介紹高分子的合成與制備反應(yīng)）、高分子物理（介紹高聚物的結(jié)構(gòu)與性能）、高分子材料成型工藝學(xué)（介紹常用高分子的成型方法及工藝條件）、高分子材料（介紹常用高分子的性能及應(yīng)用）等。因此，驅(qū)動(dòng)任務(wù)的設(shè)計(jì)在綜合考慮其他能力鍛煉的同時(shí)，要緊緊圍繞相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容，難易適中，注重興趣的培養(yǎng)。如針對(duì)高分子材料部分的內(nèi)容，傳統(tǒng)的教學(xué)方式只是枯燥的講解何種材料具有何種性能，學(xué)生缺乏感性認(rèn)識(shí)，學(xué)習(xí)興趣不佳。在任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法中，設(shè)定的驅(qū)動(dòng)任務(wù)是以生活中常見的高分子材料制品為例，比如安排學(xué)生找出塑料盆是什么高分子材料組成的，該材料的制備方法、性能以及應(yīng)用范圍，制品配方設(shè)計(jì)包括哪些成分以及配方設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的因素，產(chǎn)品的成型方法、成型條件等等。本方法充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的好奇心，并以此為動(dòng)力完成后續(xù)學(xué)習(xí)任務(wù)。另外，作為雙語(yǔ)課程，更好的利用英語(yǔ)這一媒介采集和輸出信息也是本課程重要的學(xué)習(xí)目的之一。因此，驅(qū)動(dòng)任務(wù)也應(yīng)該注意鼓勵(lì)學(xué)生利用英文教材、網(wǎng)絡(luò)等途徑進(jìn)行專業(yè)英語(yǔ)方面的了解和學(xué)習(xí)。

2 驅(qū)動(dòng)任務(wù)的分析與分解

由于專業(yè)知識(shí)的限制，學(xué)生對(duì)任務(wù)的分析可能不夠全面，教師在此過程中需要進(jìn)行指導(dǎo)?！膀?qū)動(dòng)任務(wù)”的設(shè)定通常以教學(xué)大綱為依據(jù)，因此教師在給出驅(qū)動(dòng)任務(wù)后，應(yīng)該根據(jù)教學(xué)大綱的內(nèi)容及要求，對(duì)驅(qū)動(dòng)任務(wù)進(jìn)行充分的分析，使學(xué)生知道此任務(wù)設(shè)定的目的，明白完成此任務(wù)需要了解和掌握哪方面的知識(shí)，從而提高學(xué)習(xí)的針對(duì)性和任務(wù)完成的效率。例如對(duì)于上述任務(wù)，其設(shè)計(jì)目標(biāo)是使學(xué)生對(duì)聚合物合成、結(jié)構(gòu)與性能、塑料配方設(shè)計(jì)、高分子材料成型方法等多方面內(nèi)容有一個(gè)基本的了解和掌握。教師在任務(wù)分析過程中除了提示學(xué)生充分考慮本任務(wù)涉及的知識(shí)外，也應(yīng)該注意對(duì)相關(guān)知識(shí)的拓展及思考。例如，塑料盆的成型加工是采用何種方法，除此之外高分子材料還有哪些常用的成型方法；每種成型方法的特點(diǎn)及適用的高聚物類型以及產(chǎn)品類型、各成型加工條件的確定方法以及應(yīng)注意的問題等，而所有這些問題的根源則是高分子材料的結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系。學(xué)生對(duì)這些問題的思考與學(xué)習(xí)，對(duì)于其在以后的工作過程中將所學(xué)的理論知識(shí)學(xué)以致用、解決實(shí)際工程技術(shù)問題具有非常重要的意義。

3 驅(qū)動(dòng)任務(wù)的完成

教師根據(jù)課程內(nèi)容設(shè)定驅(qū)動(dòng)任務(wù)后，需要對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組，要求每一組的同學(xué)相互協(xié)作，共同完成資料搜集、整理、幻燈片制作等工作。每一個(gè)驅(qū)動(dòng)任務(wù)都可以分解為多個(gè)子任務(wù)，因此需要多名同學(xué)共同努力完成。一般每組學(xué)生4～6人，選取組中“中堅(jiān)力量”為小組長(zhǎng)，負(fù)責(zé)組織協(xié)調(diào)本組的學(xué)習(xí)活動(dòng)，并詳細(xì)記錄問題探究的進(jìn)展，每次課后要向教師匯報(bào)學(xué)習(xí)的情況。驅(qū)動(dòng)任務(wù)主要靠學(xué)生在課下通過圖書館、互聯(lián)網(wǎng)等多種途徑搜集資料來(lái)完成。根據(jù)授課計(jì)劃以及各組任務(wù)的難易程度，各小組的具體任務(wù)及完成時(shí)限要求將有所不同。因此，要求小組長(zhǎng)切實(shí)做好任務(wù)分配及協(xié)調(diào)工作，保證大家進(jìn)度一致，并在匯報(bào)前將工作做完。最后，小組任務(wù)的完成情況采用“學(xué)術(shù)會(huì)議”的組織模式，由小組代表采用多媒體課件進(jìn)行匯報(bào)，匯報(bào)語(yǔ)言要求50%以上用英語(yǔ)。

下面以驅(qū)動(dòng)任務(wù)“列出常用塑料的回收標(biāo)志并找出對(duì)應(yīng)的聚合物在生活用品中的應(yīng)用及其基本物理化學(xué)性能和使用過程中應(yīng)注意的問題”為例介紹任務(wù)的分解及完成要求。本任務(wù)主要可以分解為以下幾個(gè)子任務(wù)：（1）塑料的回收標(biāo)志及其對(duì)應(yīng)的聚合物；（2）回收標(biāo)志中的英文縮寫對(duì)應(yīng)的中英文全稱；（3）回收標(biāo)志中各種材料的化學(xué)組成及機(jī)械、物理性能；（4）針對(duì)回收標(biāo)志1～7分別找出生活中5個(gè)實(shí)例并根據(jù)實(shí)際用途區(qū)別其性能差異。最后要求小組內(nèi)成員將各自負(fù)責(zé)的內(nèi)容整理匯總，并做好幻燈片以便課上匯報(bào)交流。由此可見，驅(qū)動(dòng)任務(wù)的完成過程需要小組全體成員在教師的指導(dǎo)下共同合作完成，任務(wù)完成質(zhì)量取決于各子任務(wù)的完成情況以及成員的團(tuán)結(jié)合作，是集體智慧的結(jié)晶。任務(wù)的完成過程除了需要學(xué)生借助互聯(lián)網(wǎng)、書籍等渠道查閱大量文獻(xiàn)資料之外，還要求學(xué)生對(duì)生活中的塑料制品進(jìn)行觀察思考，有助于提高其學(xué)習(xí)興趣。

4 交流評(píng)價(jià)

交流評(píng)價(jià)與歸納是總結(jié)、反思與鞏固的階段，這一過程應(yīng)在每一組匯報(bào)以后進(jìn)行。小組匯報(bào)結(jié)束后，作為觀眾的同學(xué)可以針對(duì)其講述內(nèi)容提出問題，并由匯報(bào)小組成員回答。學(xué)生通過問答或者討論的形式獲得知識(shí)，并實(shí)現(xiàn)信息的傳播。交流的目的：（1）通過相互評(píng)價(jià)，加深學(xué)生對(duì)該任務(wù)的認(rèn)識(shí)，將小組的研究結(jié)果匯報(bào)給其他同學(xué)，使“學(xué)”者的身份轉(zhuǎn)換為“師”者，通過匯報(bào)內(nèi)容傳達(dá)教學(xué)大綱的要求；（2）總結(jié)完成任務(wù)的過程方法，發(fā)現(xiàn)和解決傾向性問題，促使學(xué)生進(jìn)行反思，把所學(xué)會(huì)的知識(shí)內(nèi)化；（3）鍛煉學(xué)生在多媒體制作、口頭表達(dá)自己思想、辯論自己觀點(diǎn)等方面的能力。評(píng)價(jià)可以采用個(gè)人自評(píng)、組內(nèi)互評(píng)、組間互評(píng)、教師點(diǎn)評(píng)等多種評(píng)價(jià)相結(jié)合的方法，使評(píng)價(jià)做到公平、公正。教師在整個(gè)過程中起指導(dǎo)、組織和補(bǔ)充的作用，使學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主體。在這一模式下，學(xué)生可以通過計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)隨時(shí)獲取幫助，并隨時(shí)成為“教師”。這一方法完全改變了傳統(tǒng)的教學(xué)方式，使因材施教真正落到實(shí)處，讓每個(gè)學(xué)習(xí)者都能將學(xué)習(xí)當(dāng)作一種享受。

5 運(yùn)用中存在的問題

通過合理有效的驅(qū)動(dòng)任務(wù)，大大調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力，使興趣成為其學(xué)習(xí)的內(nèi)動(dòng)力，效果是不言而喻的。但是，在此教學(xué)方法的應(yīng)用過程中仍然存在著一些問題和需要注意的地方。具體來(lái)說主要有以下幾個(gè)方面。

1）教學(xué)進(jìn)度不易把握。驅(qū)動(dòng)任務(wù)的完成過程需要耗費(fèi)大量的課余時(shí)間，而原來(lái)的課堂授課時(shí)間很大一部分被交流和評(píng)價(jià)所占據(jù)。根據(jù)教學(xué)內(nèi)容安排，如果匯報(bào)小組的準(zhǔn)備不夠充分，就會(huì)影響到教學(xué)進(jìn)度。這就需要教師嚴(yán)格要求并在課下投入大量的精力對(duì)任務(wù)的完成情況進(jìn)行督促和指導(dǎo)。另外，教師需要準(zhǔn)備備用材料，以防止有的小組任務(wù)完成得不夠全面。

2）課堂管理亟待改進(jìn)。課堂的交流與評(píng)價(jià)時(shí)間應(yīng)該防止部分學(xué)生“開小差”，游離于課堂討論之外。針對(duì)這一問題，教師要認(rèn)真觀察，必要時(shí)采取提問的方式促使學(xué)生投入到課堂討論中。

3）評(píng)價(jià)上有困難。由于任務(wù)的完成工作多在課下進(jìn)行，在小組內(nèi)可能會(huì)出現(xiàn)部分同學(xué)“偷懶”、不積極參與的情況。這要求教師和小組長(zhǎng)做好協(xié)調(diào)和督促工作，針對(duì)每一位同學(xué)的具體任務(wù)，教師做到心中有數(shù)，并及時(shí)與小組長(zhǎng)溝通任務(wù)進(jìn)展情況。

4）如何達(dá)到“雙語(yǔ)”這一目的。完成驅(qū)動(dòng)任務(wù)往往需要查閱大量的文獻(xiàn)和資料，能采用英文這一工具除了要求學(xué)生具有較高的英文水平之外，對(duì)學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)英語(yǔ)的掌握也是一個(gè)不小的挑戰(zhàn)。否則，學(xué)生面對(duì)滿眼不認(rèn)識(shí)的單詞往往不知所措，無(wú)法利用英文完成相應(yīng)的任務(wù)。因此，如何增強(qiáng)學(xué)生面對(duì)大篇幅英文資料的信心，使課程真正達(dá)到“雙語(yǔ)”課程設(shè)置的目的也有待后期的研究和實(shí)踐。

6 結(jié)束語(yǔ)

本文結(jié)合“高分子材料科學(xué)技術(shù)概論”雙語(yǔ)課程的實(shí)踐教學(xué)，對(duì)“任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法”在雙語(yǔ)課教學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)行了探討。通過對(duì)學(xué)生的問卷調(diào)查顯示本方法可以有效地調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性并使興趣成為其積極探索的內(nèi)在動(dòng)力，同時(shí)提高了其專業(yè)知識(shí)掌握、資料檢索、多媒體課件制作、口頭表述等綜合素質(zhì)，教學(xué)效果有效提高，也受到學(xué)生的廣泛好評(píng)。針對(duì)實(shí)施過程中仍然存在的一些問題，在以后的教學(xué)過程中應(yīng)該采取相應(yīng)措施加以改善。

參考文獻(xiàn)

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