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關(guān)鍵詞:實(shí)驗(yàn)報(bào)告自動(dòng)批閱;系統(tǒng)分析
一、引言
實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)報(bào)告自動(dòng)批閱可利用人工智能等相關(guān)技術(shù),在運(yùn)用這些技術(shù)前,需了解實(shí)驗(yàn)報(bào)告的特征,并在此基礎(chǔ)上提出整個(gè)實(shí)驗(yàn)報(bào)告自動(dòng)批閱的工作流程,即實(shí)現(xiàn)方案。
二、實(shí)驗(yàn)報(bào)告提交格式設(shè)定
針對(duì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告網(wǎng)上評(píng)閱的特征,設(shè)定報(bào)告格式,使批閱過(guò)程更簡(jiǎn)單,化整為零,最后匯總得分。設(shè)定報(bào)告格式如下:
(1)學(xué)生填寫:學(xué)生學(xué)號(hào)、姓名,實(shí)驗(yàn)課程,實(shí)驗(yàn)名稱,實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,?shí)驗(yàn)設(shè)備,實(shí)驗(yàn)原理,實(shí)驗(yàn)步驟,實(shí)驗(yàn)結(jié)果,心得體會(huì)。
(2)對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)設(shè)備、實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)結(jié)果、心得體會(huì)要求學(xué)生按照知識(shí)點(diǎn)來(lái)填寫,每個(gè)知識(shí)點(diǎn)以“句號(hào)”結(jié)束。
(3)學(xué)生填寫完每一部分的內(nèi)容,以文本方式提交保存。
三、自動(dòng)批閱工作流程
(1)每個(gè)實(shí)驗(yàn)都有既定的名稱,假設(shè)每個(gè)實(shí)驗(yàn)名稱不同。該實(shí)驗(yàn)記為A,該實(shí)驗(yàn)A的所有學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告組成一個(gè)集,記為A(S1,S2,S3,S4……)其中Si代表第i份學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告。
(2)對(duì)分類出的實(shí)驗(yàn)A報(bào)告集中的每份實(shí)驗(yàn)報(bào)告(Si)進(jìn)行逐步批閱,即按照實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)設(shè)備、實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)結(jié)果、心得體會(huì)進(jìn)行單獨(dú)批閱。分別把學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告中的六部分記為Si1、Si2、Si3、Si4、Si5、Si6,簡(jiǎn)記為Sij;把標(biāo)準(zhǔn)答案模板中的上述六部分記為Wa1、Wa2、Wa3、Wa4、Wa5、Wa6,簡(jiǎn)記為Waj。
(3)以“實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹睘槔J紫?,從?dāng)前批閱的實(shí)驗(yàn)報(bào)告中提取出“實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹辈糠值膬?nèi)容,再對(duì)“實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹辈糠值娜績(jī)?nèi)容按照“句號(hào)”進(jìn)行文本塊劃分,把劃分得到的文本塊記為Si1t。
(4)在這里應(yīng)提取出“實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹辈糠值娜恐R(shí)點(diǎn),并把它記錄下來(lái)以供后面的批閱使用,記為Wa1t。
(5)把3中得到的所有報(bào)告“實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹蔽谋緣KSi1t進(jìn)行文本預(yù)處理、句法分析、語(yǔ)法分析、語(yǔ)義分析以及信息抽取,得到報(bào)告信息抽取模塊。記為pi1t(其中i、t與si1t中的i、t分別相同)。
(6)對(duì)于4中得到的答案模板“實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹辈糠值乃兄R(shí)點(diǎn)Wa1t,只需要進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)與權(quán)值的切分,把切分出來(lái)的知識(shí)點(diǎn)部分記為qa1t,相應(yīng)知識(shí)點(diǎn)的權(quán)值記為ka1t。
(7)對(duì)于6中得到的“實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹辈糠值拿總€(gè)知識(shí)點(diǎn)信息抽取模塊qa1t與5中得到的所有學(xué)生報(bào)告實(shí)驗(yàn)?zāi)康牟糠值男畔⒊槿∧Kpi1t進(jìn)行模塊間相似度的計(jì)算,把得到的相似度值中最大的一個(gè)乘上該知識(shí)點(diǎn)的權(quán)值,便得到了該知識(shí)點(diǎn)的得分,最后把所有知識(shí)點(diǎn)的得分用同樣的方法得出后相加,得到“實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹辈糠值目偡帧?/p>
(8)重復(fù)第3到第7,得出其余五部分的成績(jī),最后把這六部分的成績(jī)相加就得到該份報(bào)告總成績(jī)。
(9)對(duì)同一實(shí)驗(yàn)的其他學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告重復(fù)2到8進(jìn)行批閱;對(duì)其他實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告的批改重復(fù)1到8就可完成批閱。
四、舉例分析自動(dòng)批閱工作流程
(1)以“負(fù)反饋放大器實(shí)驗(yàn)”為例,把“負(fù)反饋放大器實(shí)驗(yàn)”記為A,并把搜索到的N份實(shí)驗(yàn)報(bào)告組成一個(gè)集,記為A(S1,S2,S3,S4……Sn)。同時(shí)把標(biāo)準(zhǔn)答案模板中“負(fù)反饋放大器實(shí)驗(yàn)”的標(biāo)準(zhǔn)答案模板記為Wa。
(2)以“實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹保ㄓ洖镾i1)為例來(lái)說(shuō)明。首先提取“實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹钡娜績(jī)?nèi)容,按照“句號(hào)”進(jìn)行文本塊劃分,把得到的文本塊記為Si1t。例如學(xué)生報(bào)告中“實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹眱?nèi)容:
①了解多級(jí)阻容耦合放大器組成的一般方法。
②了解負(fù)反饋對(duì)放大器性能指標(biāo)的改善。
劃分文本塊后得到的內(nèi)容:
文本塊一:①了解多級(jí)阻容耦合放大器組成的一般方法。
文本塊二:②了解負(fù)反饋對(duì)放大器性能指標(biāo)的改善。
其中把“文本塊一”記為Si11,把“文本塊二”記為Si12。
(3)提取負(fù)反饋放大器答案模板中實(shí)驗(yàn)?zāi)康模╓a1)部分的全部知識(shí)點(diǎn),并把各個(gè)知識(shí)點(diǎn)記為Wa1t。得到如下結(jié)果:
知識(shí)點(diǎn)一:多級(jí)阻容偶合 放大器 組成 方法|2#
知識(shí)點(diǎn)二:負(fù)反饋 對(duì) 放大器 性能 改善 |3#
其中把“知識(shí)點(diǎn)一”記為Wa11,把“知識(shí)點(diǎn)二”記為Wa12。
(4)對(duì)2中得到的所有實(shí)驗(yàn)?zāi)康牟糠值奈谋緣KSi1t進(jìn)行文本預(yù)處理、句法分析、語(yǔ)法分析、語(yǔ)義分析以及信息抽取,生成報(bào)告信息抽取模塊。記為pi1t(其中i、t與si1t中的i、t分別相同)。以2中得到的結(jié)果為例,說(shuō)明如下:
文本塊一:①了解多級(jí)阻容耦合放大器組成的一般方法。
文本塊二:②了解負(fù)反饋對(duì)放大器性能指標(biāo)的改善。
信息抽取模塊:
信息抽取模塊一:多級(jí)阻容偶合 放大器 組成 方法
信息抽取模塊二:負(fù)反饋 對(duì) 放大器 性能 改善
其中把“信息抽取模塊一”記為pi11,把“信息抽取模塊二”記為pi12。
(5)對(duì)于3中得到的答案模板中實(shí)驗(yàn)?zāi)康牟糠值乃兄R(shí)點(diǎn)進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)與權(quán)值的切分,把切分出來(lái)的知識(shí)點(diǎn)部分記為qa1t,相應(yīng)知識(shí)點(diǎn)的權(quán)值記為ka1t。實(shí)驗(yàn)?zāi)康娜恐R(shí)點(diǎn):
知識(shí)點(diǎn)一:多級(jí)阻容偶合 放大器 組成 方法 2。
知識(shí)點(diǎn)二:負(fù)反饋 對(duì) 放大器 性能 改善 3。
進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)與權(quán)值的切分后的結(jié)果:
信息抽取模塊: 權(quán)值:
知識(shí)點(diǎn)一信息抽取模塊:多級(jí)阻容偶合 放大器 組成 方法 2
知識(shí)點(diǎn)二信息抽取模塊:負(fù)反饋 對(duì) 放大器 性能 改善3
其中把“知識(shí)點(diǎn)一信息抽取模塊”記為qa11,把“知識(shí)點(diǎn)二信息抽取模塊”記為qa12;對(duì)于權(quán)值“2、3”相應(yīng)的記為ka11、ka12。
(6)把5中得到的第一個(gè)答案信息抽取模塊qa11與4中得到的兩個(gè)報(bào)告信息抽取模塊pi11、pi12分別進(jìn)行模塊間相似度的計(jì)算,并取最大的相似度值。分別計(jì)算出答案信息抽取模塊剩余的相似度值,并得到成績(jī),兩個(gè)知識(shí)點(diǎn)的成績(jī)相加得到學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告中實(shí)驗(yàn)?zāi)康牟糠值某煽?jī),本例得到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牟糠值某煽?jī)?yōu)?分。
(7)上面是對(duì)一份報(bào)告中實(shí)驗(yàn)?zāi)康牟糠值呐?,?duì)于同一份報(bào)告中的其余部分以及不同報(bào)告、不同實(shí)驗(yàn)的報(bào)告都按照這樣的方法進(jìn)行批閱。最后把同一份報(bào)告中六個(gè)部分的成績(jī)相加便得到了這份報(bào)告的總成績(jī)。
參考文獻(xiàn):
[1]劉其云、李中言.信息抽取的功能和實(shí)現(xiàn)方法.情報(bào)雜志,2005,5:67-68
[2]李中言、李普躍.信息抽取方法綜述.廊坊師范學(xué)院學(xué)報(bào),2005,21(3):115-116
作業(yè)系統(tǒng)是教材的重要組成部分,既包括章節(jié)后的作業(yè)題,也包括某些探究活動(dòng)中的討論題;既有書(shū)面作業(yè),又有課外實(shí)踐、撰寫綜述報(bào)告等實(shí)作評(píng)價(jià)的內(nèi)容。它不僅具有鞏固新知、培養(yǎng)學(xué)生能力的作用,還對(duì)學(xué)生情感、態(tài)度與價(jià)值觀的發(fā)展起著重要作用,是達(dá)成課程目標(biāo)的重要手段。
新課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施以來(lái),教材和課堂教學(xué)改革倍受關(guān)注,但是人們對(duì)于作業(yè)系統(tǒng)的研究卻很少,因此,深入研究作業(yè)系統(tǒng)對(duì)于推進(jìn)課程改革的效應(yīng)是不容忽視的。下面選取了人民教育出版社(簡(jiǎn)稱“人教版”)和北京師范大學(xué)出版社(簡(jiǎn)稱“北師大版”)高中生物實(shí)驗(yàn)教材《分子與細(xì)胞》的作業(yè)系統(tǒng)進(jìn)行比較分析,總結(jié)了新課程背景下生物作業(yè)系統(tǒng)的特點(diǎn)。
1 作業(yè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)層次比較分析
1.1作業(yè)的類型和分布情況
兩版教材作業(yè)的分布和類型見(jiàn)表1。從表1看出,兩個(gè)版本的教科書(shū)作業(yè)系統(tǒng)題型豐富多樣,不僅出現(xiàn)在課后,還貫穿在正文。正文中作業(yè)系統(tǒng)的各個(gè)欄目涉及到實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、解釋數(shù)據(jù)、解讀圖表、類比推理、提出假設(shè)、得出結(jié)論等多方面的技能訓(xùn)練,既突出了重點(diǎn),且分散了難點(diǎn)。但這些都是目前學(xué)生解題的弱勢(shì),通過(guò)這方面的訓(xùn)練,有利于提高學(xué)生的解題能力,學(xué)會(huì)對(duì)知識(shí)的遷移應(yīng)用,增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的信心。
人教版題型比北師大版更為豐富,同時(shí)人教版在每章小結(jié)之后增設(shè)了“自我檢測(cè)”,題目基本上考查了本章的核心知識(shí)和重要概念,有助于學(xué)生在練習(xí)的過(guò)程中通整鞏固,填漏補(bǔ)缺。值得一提的是人教版章后的“畫概念圖”這種題型,它是概念系統(tǒng)化常用并且行之有效的方法,是一種促進(jìn)建構(gòu)性學(xué)習(xí)與教學(xué)的有效策略。運(yùn)用概念圖能診斷學(xué)生的前概念、促進(jìn)知識(shí)的整合、改變學(xué)生的認(rèn)識(shí)方式、促進(jìn)對(duì)話與合作。
1.2作業(yè)的呈現(xiàn)層次比較分析
人教版教科書(shū)作業(yè)系統(tǒng)課后練習(xí)分為基礎(chǔ)題和拓展題兩個(gè)部分,前者主要考查學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能的掌握情況,而后者有一點(diǎn)難度,既有思維拓展,也有知識(shí)應(yīng)用,還有某些科學(xué)探究技能的訓(xùn)練等。章后“自我檢測(cè)”分為概念檢測(cè)、知識(shí)遷移、技能應(yīng)用和思維拓展四個(gè)部分,考查的能力層次比較清晰,符合從簡(jiǎn)單到復(fù)雜,從易到難的學(xué)習(xí)策略。學(xué)生可以通過(guò)自主檢測(cè),了解自己的水平,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,促進(jìn)反思,進(jìn)一步提高。北師大版教科書(shū)作業(yè)系統(tǒng)課后習(xí)題同樣也按照題目的難易程度不同進(jìn)行了排序。
在正文中,人教版和北師大版都能利用思考題或討論題引導(dǎo)學(xué)生掌握知識(shí),解決生活中實(shí)際問(wèn)題,有效的鞏固知識(shí)點(diǎn)。在探究性活動(dòng)題中,兩版教科書(shū)均采用先安排簡(jiǎn)單的觀察、比較、測(cè)量、計(jì)算等,后安排需要較多邏輯思維的分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果、解讀實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、推理等。
2 作業(yè)系統(tǒng)內(nèi)容選取方面比較分析
2.1注重生物科學(xué)史的學(xué)習(xí)
人教版對(duì)生物科學(xué)史教育的實(shí)施策略主要體現(xiàn)在作業(yè)系統(tǒng)中,如資料分析《細(xì)胞學(xué)說(shuō)建立的過(guò)程》以及《關(guān)于酶本質(zhì)的探索》等,以作業(yè)的形式讓學(xué)生在閱讀材料中置身情境的學(xué)習(xí),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī),透過(guò)新的科學(xué)表征的建構(gòu)和傳達(dá),使學(xué)生能夠深刻體會(huì)科學(xué)家如何發(fā)現(xiàn)科學(xué)理論、如何提出問(wèn)題以及解決問(wèn)題,進(jìn)而讓學(xué)生了解科學(xué)家在認(rèn)知過(guò)程中所運(yùn)用的思考模式和認(rèn)知能力。北師大版則在每一章的開(kāi)頭以“科學(xué)發(fā)展歷程”的形式介紹生物科學(xué)史,讓學(xué)生了解本章所學(xué)內(nèi)容的發(fā)展歷史,但在作業(yè)系統(tǒng)中則沒(méi)有體現(xiàn)。
2.2聯(lián)系生產(chǎn)生活實(shí)際,落實(shí)sts教育
關(guān)鍵字:高分子導(dǎo)論 獨(dú)立學(xué)院 教學(xué)
自1920年德國(guó)科學(xué)家H.Staudinger提出大分子概念以來(lái),高分子科學(xué)迅猛發(fā)展,現(xiàn)已發(fā)展成為一門獨(dú)立的學(xué)科,它是塑料、合成纖維、合成橡膠三大合成材料生產(chǎn)的理論基礎(chǔ),在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)與科學(xué)技術(shù)發(fā)展中占有重要的地位。高分子科學(xué)既是一門基礎(chǔ)學(xué)科,又是一門應(yīng)用學(xué)科,其內(nèi)容包括高分子物理、高分子化學(xué)、高分子加工和高分子材料;課程知識(shí)點(diǎn)多,概念多,理論性強(qiáng),比較抽象,學(xué)習(xí)難度較大。在獨(dú)立學(xué)院應(yīng)用化學(xué)專業(yè)開(kāi)設(shè)高分子導(dǎo)論課程有很重要的意義,但是教學(xué)學(xué)時(shí)數(shù)較少(本校為34學(xué)時(shí)),而且在大學(xué)期間只有這一門高分子相關(guān)課程。所以如何用較少的時(shí)間,引導(dǎo)學(xué)生掌握基本的專業(yè)知識(shí),為其今后工作或繼續(xù)深造打下基礎(chǔ),是每個(gè)教師都應(yīng)該思考的問(wèn)題。
1、獨(dú)立學(xué)院的學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)及特點(diǎn)
獨(dú)立學(xué)院是指實(shí)施本科以上學(xué)歷教育的普通高等學(xué)校與國(guó)家機(jī)構(gòu)以外的社會(huì)組織或者個(gè)人合作,利用非國(guó)家財(cái)政性經(jīng)費(fèi)具備的實(shí)施本科學(xué)歷教育的高等學(xué)校[1],在我國(guó)的高等教育中起著越來(lái)越重要的作用。獨(dú)立學(xué)院也稱三本院校,既不同于普通高等教育、又不同于高等職業(yè)教育,招生錄取線主要介于二者之間。
1.1 培養(yǎng)目標(biāo)
獨(dú)立學(xué)院的學(xué)生屬于本科層次,通過(guò)大學(xué)期間的學(xué)習(xí)應(yīng)該成長(zhǎng)為既有一定理論基礎(chǔ),又具備較強(qiáng)實(shí)踐能力的高素質(zhì)應(yīng)用型人才,與一本、二本院校培養(yǎng)的研究型人才有著明顯區(qū)別。
1.2 學(xué)生特點(diǎn)
獨(dú)立學(xué)院作為普通高等教育的重要組成部分,學(xué)生既有一般大學(xué)生的通性,也有自身比較突出的特點(diǎn)[2]。分析我校應(yīng)用化學(xué)專業(yè)學(xué)生情況,發(fā)現(xiàn)存在以下幾個(gè)特點(diǎn):
a.入學(xué)時(shí)對(duì)專業(yè)知識(shí)掌握較少,甚至有部分江蘇考生在高中階段都沒(méi)有選修化學(xué);
b.對(duì)本專業(yè)缺乏歸屬感,很多學(xué)生是調(diào)劑生,部分學(xué)生認(rèn)為所學(xué)知識(shí)用處不大;
c.自控能力不強(qiáng),無(wú)故曠課、不交作業(yè)、考試突擊等現(xiàn)象較多;
d.學(xué)習(xí)動(dòng)力不足,積極性不高,課程知識(shí)掌握較差,甚至有同學(xué)出現(xiàn)掛科現(xiàn)象;
e.動(dòng)手能力較強(qiáng),對(duì)社會(huì)實(shí)踐的要求比較強(qiáng)烈。
2、教學(xué)建議
根據(jù)本校應(yīng)用化學(xué)專業(yè)開(kāi)設(shè)高分子導(dǎo)論課程幾年的情況,結(jié)合同行經(jīng)驗(yàn)[3-4]、自身教學(xué)體會(huì)和學(xué)生意見(jiàn),對(duì)獨(dú)立學(xué)院高分子導(dǎo)論課程的教學(xué)提出以下幾點(diǎn)建議:
2.1 教師觀念轉(zhuǎn)變
由于獨(dú)立學(xué)院的辦學(xué)及專業(yè)建設(shè)年限較短,目前師資力量主要依附母體院校。一部分教師是從母體院校外聘的兼職教師,教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富,但是自身在母體院校已承擔(dān)較重的教學(xué)或科研任務(wù),精力有限,而且多年來(lái)形成了一本、二本的教學(xué)定勢(shì),慣于按照研究型大學(xué)或教學(xué)科研并重型高校的培養(yǎng)目標(biāo)進(jìn)行教學(xué),往往會(huì)把內(nèi)容講的過(guò)深,理論性太強(qiáng),常常使學(xué)生感到學(xué)習(xí)困難,甚至發(fā)出“想把我們培養(yǎng)成科學(xué)家”的感慨。另一部分教師是學(xué)校自有年輕教師,他們教學(xué)經(jīng)驗(yàn)不足,容易受到自己學(xué)習(xí)體會(huì)或老教師教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的影響,短時(shí)間內(nèi)難以很好的根據(jù)獨(dú)立學(xué)院“三本”的生源特點(diǎn)進(jìn)行教學(xué)。教師應(yīng)該明確獨(dú)立學(xué)院培養(yǎng)應(yīng)用型人才的目標(biāo),并且貫徹在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中。
2.2 合理選擇教材
獨(dú)立學(xué)院的學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性不夠,課后主動(dòng)復(fù)習(xí)和預(yù)習(xí)的情況很少,尋找相關(guān)書(shū)本文獻(xiàn)學(xué)習(xí)的更少,所得知識(shí)大都依賴于課本和課堂,所以參考教材的選用很重要。
高分子導(dǎo)論教材版本較多,主要章節(jié)包括概論、鏈?zhǔn)骄酆戏磻?yīng)、逐步聚合反應(yīng)、聚合物的化學(xué)反應(yīng)、聚合物的結(jié)構(gòu)、聚合物的性質(zhì)、高分子材料、聚合物的成型加工等。這些教材主要是面對(duì)普通高等教育,整體內(nèi)容理論性較強(qiáng),對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)及學(xué)習(xí)能力有一定的要求。鑒于目前還沒(méi)有一本專門適用于獨(dú)立學(xué)院的教材,本校目前選用董炎明編著的《高分子科學(xué)簡(jiǎn)明教程》(科學(xué)出版社),該教材內(nèi)容通俗易懂,而且書(shū)中有很多小故事,可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。教師要隨時(shí)關(guān)注教材信息,尋找更為適合的教材。
2.3 明確教學(xué)內(nèi)容側(cè)重點(diǎn)
應(yīng)用化學(xué)專業(yè)開(kāi)設(shè)高分子導(dǎo)論課程的目的,是為了引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入高分子的世界,理解和掌握高分子科學(xué)的基本框架、概念和原理,為以后進(jìn)一步學(xué)習(xí)或從事相關(guān)行業(yè)工作提供知識(shí)儲(chǔ)備,所以在教學(xué)的深度上要求相對(duì)偏低,但是作為僅有的一門高分子課程,課程內(nèi)容要有代表性。
高分子科學(xué)四個(gè)知識(shí)板塊中,高分子化學(xué)和高分子物理是講解重點(diǎn),安排28學(xué)時(shí)左右,而高分子材料和高分子加工則重在與實(shí)踐結(jié)合,以講座或參觀的形式學(xué)習(xí)。
在高分子化學(xué)的學(xué)習(xí)中,緊緊圍繞“如何合成聚合物”這條主線,重點(diǎn)介紹自由基聚合和逐步聚合,離子聚合和聚合物的化學(xué)反應(yīng)作為次重點(diǎn),而配位聚合則可以安排學(xué)生自學(xué)。其中涉及到很多公式,比如自由基聚合反應(yīng)動(dòng)力學(xué)部分,有引發(fā)速率方程、鏈增長(zhǎng)速率方程、穩(wěn)態(tài)假設(shè)下的自由基濃度方式、聚合總速率方程等[5],弱化公式的推導(dǎo),而將關(guān)注度放在公式的理解應(yīng)用上。
高分子物理則圍繞著“聚合物結(jié)構(gòu)和性能關(guān)系”這條主線,重在二者的對(duì)應(yīng)關(guān)系。此部分涉及到較多的曲線,比如線性非晶態(tài)聚合物的形變-溫度曲線,聚合物的應(yīng)力-應(yīng)變曲線,重點(diǎn)介紹曲線各段所代表的意義、對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)要求、相互的異同之點(diǎn),而對(duì)精確的曲線函數(shù)推導(dǎo)完全忽略,所涉及到的比較前沿的結(jié)構(gòu)模型也適當(dāng)弱化。
2.4 充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性
獨(dú)立學(xué)院的學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性不夠,而且在遇到困難時(shí)容易產(chǎn)生自卑、畏縮心理,所以要充分利用各種資源,將多媒體教學(xué)和板書(shū)教學(xué)相結(jié)合,將理論講解和實(shí)物、模型演示相結(jié)合,將課本知識(shí)和實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合,通過(guò)多種授課方式,調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,提高教學(xué)效果。
2.4.1 培養(yǎng)良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣
獨(dú)立學(xué)院的學(xué)生中課前不預(yù)習(xí)、上課不聽(tīng)講或曠課、課后不復(fù)習(xí)、作業(yè)抄襲、考試突擊等的現(xiàn)象比較多,反映出學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)習(xí)慣方面存在一定的缺陷,這些都嚴(yán)重影響了教學(xué)效果的實(shí)現(xiàn)。
針對(duì)這些現(xiàn)象,可以采取以下這些引導(dǎo)性的措施:
a.課前布置預(yù)習(xí)題,并在上課時(shí)提問(wèn),培養(yǎng)學(xué)生的預(yù)習(xí)習(xí)慣;
b.講課之前列出本堂課主要要解決的問(wèn)題或知識(shí)點(diǎn),在下課之前以課堂作業(yè)的形式解答上交,讓學(xué)生帶著問(wèn)題學(xué)習(xí),提高課堂聽(tīng)講的效率;
c.課后習(xí)題不單要對(duì)課堂內(nèi)容進(jìn)行檢查,還要包括部分拓展性內(nèi)容,引導(dǎo)學(xué)生查閱相關(guān)書(shū)籍、文獻(xiàn)或是網(wǎng)絡(luò)資源,培養(yǎng)獨(dú)立學(xué)習(xí)的習(xí)慣;
d.將學(xué)生分成若干個(gè)小組,選取某種實(shí)用的高分子材料,課后查閱相關(guān)知識(shí),相互討論,并選取代表以講課的形式在課堂上進(jìn)行十分鐘左右的成果展示,培養(yǎng)學(xué)生協(xié)作精神,鍛煉學(xué)生的演講能力。
2.4.2 充分利用多媒體教學(xué)
現(xiàn)今多媒體技術(shù)非常發(fā)達(dá),對(duì)其有效利用可以大大提高教學(xué)的效果,這方面已經(jīng)有很多教師進(jìn)行了探索[6-7]。多媒體教學(xué)的重要部分是多媒體課件,課件并不是教材的簡(jiǎn)單重復(fù),而要突出教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn),圖文并茂、形象生動(dòng)。充分利用多媒體資源的同時(shí),也不能完全摒棄板書(shū)教學(xué),比如對(duì)于某些特別重要的理論公式的學(xué)習(xí)和推導(dǎo),學(xué)生難以在較短的時(shí)間內(nèi)完全理解,這時(shí)就應(yīng)該采用傳統(tǒng)的板書(shū)教學(xué)方式。
多媒體教學(xué)中可以利用各種化學(xué)軟件實(shí)現(xiàn)分子結(jié)構(gòu)的模擬、構(gòu)型的轉(zhuǎn)變等,直觀形象,對(duì)高分子的鏈結(jié)構(gòu)、構(gòu)型轉(zhuǎn)變等抽象知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)很有幫助,還可以將簡(jiǎn)單高分子實(shí)驗(yàn)制作成視頻,比如學(xué)生在學(xué)習(xí)自由基聚合中的自動(dòng)加速效應(yīng)時(shí),由于沒(méi)有感官印象而難以掌握,可以通過(guò)視頻將這一過(guò)程直觀的展示出來(lái),讓學(xué)生通過(guò)觀察去分析理解。
2.4.3 緊密聯(lián)系生活
教學(xué)內(nèi)容與生產(chǎn)生活緊密聯(lián)系,能很大程度提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。高分子科學(xué)支撐著龐大的高分子工業(yè),與生活聯(lián)系密切,在教學(xué)中要將理論與實(shí)際結(jié)合,提高學(xué)生的興趣。生活中到處都是高分子制品,在講述高聚物名稱和結(jié)構(gòu)時(shí),展示此種聚合物的制品,引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)制品的特點(diǎn)來(lái)推斷聚合物的特點(diǎn),加深印象,還可以簡(jiǎn)單介紹行業(yè)內(nèi)代表性的生產(chǎn)及加工單位。獨(dú)立學(xué)院多有產(chǎn)學(xué)研共建平臺(tái)、學(xué)生實(shí)訓(xùn)基地,在條件允許的情況下,組織學(xué)生參觀高分子生產(chǎn)加工基地,了解比較成熟的高分子合成工藝,高分子材料的加工成型過(guò)程等。
2.5 改革考核體系
考核是教學(xué)成果的主要檢測(cè)手段之一,傳統(tǒng)的考核方式是一張?jiān)嚲矶ㄉ?,存在諸多弊端,建議將課程考核方式分為兩部分,一部分是平時(shí)的課堂表現(xiàn),包括出勤率、作業(yè)完成情況等,這部分的比例可以適當(dāng)提高,從而使學(xué)生更加注重課堂的互動(dòng)環(huán)節(jié);另一部分是期中和期末理論考試,采取開(kāi)卷與閉卷相結(jié)合的形式。
高分子導(dǎo)論的主要理論考核內(nèi)容是高分子化學(xué)和高分子物理,這是兩個(gè)雖有聯(lián)系但相互獨(dú)立的方向,可以分別考試,同比重計(jì)入總分。考試可以采取開(kāi)卷閉卷相結(jié)合的方式,高分子化學(xué)中反應(yīng)動(dòng)力學(xué)部分有很多的公式,學(xué)生記憶上存在困難,可以適當(dāng)采取開(kāi)卷或半開(kāi)卷的形式,而高分子物理中多是對(duì)規(guī)律的解釋和應(yīng)用,采取閉卷的形式。
3、結(jié)語(yǔ)
高分子導(dǎo)論作為一門知識(shí)點(diǎn)多、理論性強(qiáng)、學(xué)習(xí)難度大的課程,在獨(dú)立學(xué)院學(xué)生基礎(chǔ)薄弱、課時(shí)數(shù)少的情況下進(jìn)行教學(xué),目前尚在探索階段,還存在不少問(wèn)題。教師需要不斷的改進(jìn)教學(xué)方法,培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,這樣才能取得令人滿意的教學(xué)效果。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué);“主體”意識(shí);教學(xué)效果
中圖分類號(hào):G642.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1672-1101(2011)03-0085-03
高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)課是許多院校高分子及相關(guān)專業(yè)學(xué)生的必修課[1]。高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)不僅驗(yàn)證高分子化學(xué)有關(guān)的聚合理論,如果合理引導(dǎo)與啟發(fā),更能為學(xué)生學(xué)習(xí)后繼高分子相關(guān)課程奠定必要的認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)。如何通過(guò)高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)來(lái)培養(yǎng)學(xué)生對(duì)本專業(yè)的興趣,提高學(xué)生的高分子專業(yè)素養(yǎng),是高分子專業(yè)教學(xué)工作者不斷探索的重點(diǎn)。以前的一些教學(xué)改革的研究,大多側(cè)重于對(duì)教學(xué)方式和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行改進(jìn),比如微型化實(shí)驗(yàn)探索[2] 、采用多媒體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)[3]、開(kāi)設(shè)研究性實(shí)驗(yàn)[4-5]等等,很少涉及到學(xué)生主人翁精神的培養(yǎng)。本文綜合前人的研究,從學(xué)生“主體”意識(shí)的培養(yǎng)、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)置以及教師隊(duì)伍的素質(zhì)三個(gè)方面來(lái)論述如何提高高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果,與同行商榷。
一、讓學(xué)生自覺(jué)成為實(shí)驗(yàn)主體,從源頭提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
高分子化學(xué)的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)對(duì)初入門的學(xué)生仍舊是全新的,通常實(shí)驗(yàn)都是學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)講義預(yù)習(xí),講義中十分詳細(xì)地寫著有關(guān)的實(shí)驗(yàn)配方和操作工藝,學(xué)生只要依照講義“照方抓藥”即可,同樣配方的實(shí)驗(yàn),觀察同樣的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、得到同樣的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。一部分學(xué)生糊里糊涂只動(dòng)手不動(dòng)腦地完成實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象和結(jié)果沒(méi)有給他們留下太深的印象,對(duì)學(xué)生觀察能力、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力以及創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)作用不大,甚至實(shí)驗(yàn)的基本目的也難以在學(xué)生頭腦中留下深刻印象。有的學(xué)生甚至?xí)a(chǎn)生惰性,對(duì)實(shí)驗(yàn)采取敷衍的態(tài)度。因此,提高學(xué)生對(duì)高分子實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)興趣,變“他要我學(xué)”為“我要學(xué)”,激發(fā)學(xué)生去了解、學(xué)習(xí)、探索高分子化學(xué)的學(xué)科領(lǐng)域。
21世紀(jì)的大學(xué)生,大多是“90”后,個(gè)性張揚(yáng)、自我另類。要想培養(yǎng)這樣的學(xué)生從了解高分子化學(xué)基礎(chǔ)理論――了解高分子材料的應(yīng)用――熱愛(ài)高分子化學(xué)學(xué)科――學(xué)習(xí)高分子化學(xué)的主動(dòng)性――對(duì)高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣很不容易,因此,必須從源頭開(kāi)始引導(dǎo)。
(一)開(kāi)展實(shí)驗(yàn)動(dòng)員
在學(xué)生開(kāi)始做高分子實(shí)驗(yàn)以前,專門安排一定的時(shí)間進(jìn)行高分子實(shí)驗(yàn)的動(dòng)員會(huì)。借助現(xiàn)代教學(xué)手段,把實(shí)驗(yàn)視頻、動(dòng)畫、圖片、圖表和實(shí)物投影等有機(jī)地結(jié)合起來(lái),形象生動(dòng),讓學(xué)生對(duì)高分子實(shí)驗(yàn)有一個(gè)感官上愉悅的認(rèn)識(shí),從而對(duì)自己動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生期待。
(二)提高對(duì)實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)的要求
通常實(shí)驗(yàn)都是學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)講義預(yù)習(xí),很多時(shí)候?qū)W生只是充當(dāng) “復(fù)印機(jī)”,將講義中有關(guān)的實(shí)驗(yàn)配方和操作工藝照抄照搬到實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告上。至于實(shí)驗(yàn)的機(jī)理是什么,涉及到哪些高分子化學(xué)理論,實(shí)驗(yàn)中所用到的藥品哪些是中間體,哪些是引發(fā)劑,哪些是分散劑和乳化劑,為什么用這種中間體、引發(fā)劑、分散劑,實(shí)驗(yàn)采用哪一種實(shí)施方法,還可以有哪些方法等等,大部分學(xué)生感到茫然無(wú)措。因此,在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前要求學(xué)生預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,通過(guò)自己的思考,運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)或搜集的信息、文獻(xiàn)資料寫出實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告。這樣寫出來(lái)的預(yù)習(xí)報(bào)告每一本都不一樣,學(xué)生就會(huì)有一種創(chuàng)造“自己的”實(shí)驗(yàn)的感覺(jué)。
(三)保證學(xué)生單獨(dú)完成實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)時(shí),要求學(xué)生按自己設(shè)計(jì)的預(yù)習(xí)報(bào)告進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探索,如實(shí)記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和有關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),對(duì)照假設(shè)分析歸納,完善實(shí)驗(yàn)報(bào)告。在條件允許情況下,應(yīng)盡量安排學(xué)生一人一組進(jìn)行實(shí)驗(yàn),并且每人保管一套實(shí)驗(yàn)儀器。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室擁有自己的實(shí)驗(yàn)臺(tái)和實(shí)驗(yàn)儀器,很符合“90后”自我的特點(diǎn),能夠激發(fā)學(xué)生的責(zé)任心,大大提高學(xué)生的主人翁精神。
(四)總結(jié)評(píng)價(jià)
實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,教師先對(duì)實(shí)驗(yàn)情況進(jìn)行分類點(diǎn)評(píng),有代表性的交流實(shí)驗(yàn)探索過(guò)程,總結(jié)成功經(jīng)驗(yàn),分析失敗原因。最后教師對(duì)本堂實(shí)驗(yàn)課進(jìn)行較為全面的評(píng)價(jià),并對(duì)實(shí)驗(yàn)效果比較好的同學(xué)給予肯定,推廣經(jīng)驗(yàn)。自己的努力得到老師積極地評(píng)價(jià)后,學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣自然就會(huì)大增。
因此,讓學(xué)生成為高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)的主體,使學(xué)生對(duì)高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣,對(duì)學(xué)生觀察能力、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力以及創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)都很有益處。
二、設(shè)置合理的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)不僅可以驗(yàn)證高分子化學(xué)有關(guān)的聚合理論,合理引導(dǎo)與啟發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性,更能為學(xué)生學(xué)習(xí)后繼高分子課程奠定必要的認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)。但是,學(xué)生完成大量的基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)后,常見(jiàn)的高分子合成實(shí)驗(yàn),由于缺乏新的操作和技能,加之聚合反應(yīng)耗時(shí)較長(zhǎng),如自由基溶液聚合搭好裝置,加料后通常反應(yīng)3小時(shí)以上,學(xué)生在等待的過(guò)程中覺(jué)得沒(méi)意思,不利于啟發(fā)學(xué)生的思維和創(chuàng)新意識(shí),不利于調(diào)動(dòng)和發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性。因此,合理設(shè)置高分子實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容是維持學(xué)生興趣的另一個(gè)重要方面。
(一)合理的實(shí)驗(yàn)體系的安排
對(duì)于高分子化學(xué)專業(yè)的新生來(lái)說(shuō),高分子實(shí)驗(yàn)起著聯(lián)系理論和實(shí)際生產(chǎn)的橋梁的作用。本著這一宗旨,在課程的設(shè)計(jì)上,既要注重基礎(chǔ),又要有所提高和創(chuàng)新。在本學(xué)院的課程體系中,既包含了驗(yàn)證性質(zhì)的高分子基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn),又包括了提高層次的高分子綜合實(shí)驗(yàn)課,還開(kāi)設(shè)研究性質(zhì)的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。有利于學(xué)生循序漸進(jìn),逐漸提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>
(二)豐富的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
常見(jiàn)的高分子基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)都是學(xué)生依照講義上的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行,照單下藥,同樣配方的實(shí)驗(yàn),觀察同樣的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、得到同樣的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,這不利于提高學(xué)生的積極性,甚至于部分性急的學(xué)生不耐煩,創(chuàng)造條件導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗。因此,用研究性實(shí)驗(yàn)替代基礎(chǔ)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)是一個(gè)很好的方法。讓學(xué)生把基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)做成研究性實(shí)驗(yàn),即同時(shí)做實(shí)驗(yàn)的同學(xué)分別完成不同配方的實(shí)驗(yàn),然后對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較分析。一方面,由于實(shí)驗(yàn)條件的變化會(huì)產(chǎn)生不同的結(jié)果,引發(fā)了學(xué)生的好奇心,他們?cè)趯?shí)驗(yàn)過(guò)程中能夠應(yīng)用已學(xué)理論知識(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析,對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè),可以幫助學(xué)生更深入的理解理論知識(shí);另一方面,幾個(gè)學(xué)生進(jìn)行不同實(shí)驗(yàn)條件的探索、對(duì)比和總結(jié),可以提高他們的協(xié)作精神,培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題的能力和科學(xué)研究的探索精神。
(三)增加實(shí)驗(yàn)的趣味性和創(chuàng)意性
很多學(xué)生都覺(jué)得做化學(xué)實(shí)驗(yàn)比較枯燥,特別是高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)時(shí)間比較長(zhǎng),過(guò)程變化慢,學(xué)生難以產(chǎn)生興趣??梢試L試在這方面加以改進(jìn),在實(shí)驗(yàn)前讓學(xué)生準(zhǔn)備一些精美的樹(shù)葉或準(zhǔn)備幾張自己的小畫片、小照片,實(shí)驗(yàn)合成出聚甲基丙烯酸甲酯低聚體后加入少量顏料,調(diào)成一定顏色的透明漿料,然后讓學(xué)生將準(zhǔn)備好的樹(shù)葉或小畫(照)片放到模具中,倒人預(yù)聚合產(chǎn)物進(jìn)行灌漿、加熱后聚合處理,脫模后就得到一個(gè)自制的美麗畫框。這樣就可以使學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)有了美的感覺(jué),覺(jué)得做實(shí)驗(yàn)是一種樂(lè)趣了。
三、提高教師隊(duì)伍的專業(yè)素養(yǎng)
一個(gè)好的專業(yè)教師必須具備很多優(yōu)秀的品質(zhì),但是專業(yè)素養(yǎng)無(wú)疑是其中最重要的品質(zhì),因此提高高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果,需要提高教師隊(duì)伍的專業(yè)素養(yǎng)。
(一)提高教師的專業(yè)素養(yǎng)
開(kāi)展研究性基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)以及研究性實(shí)驗(yàn),需要學(xué)生查閱大量的文獻(xiàn)資料,然后擬出實(shí)驗(yàn)方案,根據(jù)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。這就對(duì)教師的知識(shí)背景有更高的要求。一方面需要實(shí)驗(yàn)技能和教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富的教授等高職稱的教師進(jìn)實(shí)驗(yàn)室擔(dān)任學(xué)生實(shí)驗(yàn)的指導(dǎo)教師,提高指導(dǎo)層次;另一方面也需要較低職稱的教師了解高分子實(shí)驗(yàn)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì),提升自身實(shí)驗(yàn)素養(yǎng),提高教學(xué)效果。
(二)改進(jìn)教學(xué)方法
在實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段上可以采用多媒體、網(wǎng)絡(luò)等先進(jìn)手段代替?zhèn)鹘y(tǒng)的黑板教學(xué),讓學(xué)生更有效地利用資源,充分提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果。在學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中,教師應(yīng)該融入到學(xué)生中間去,進(jìn)行一對(duì)一的指導(dǎo),這樣不僅有利于教師了解學(xué)生的實(shí)驗(yàn)情況,更有利于增進(jìn)學(xué)生和教師之間的關(guān)系,提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣和積極性。
教師深入研究高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn),廣泛聯(lián)想,積極引導(dǎo),不斷豐富實(shí)驗(yàn)的內(nèi)涵,會(huì)極大地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與學(xué)習(xí)潛能,收到事半功倍的學(xué)習(xí)效果。
因此,讓學(xué)生自覺(jué)地成為實(shí)驗(yàn)主體,合理地設(shè)置高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容,以及提升教師隊(duì)伍的專業(yè)素養(yǎng),對(duì)于提高高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果有很大的促進(jìn)作用。
參考文獻(xiàn):
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【關(guān)鍵詞】智能高分子材料;智能給藥系統(tǒng);應(yīng)用;發(fā)展前景
中圖分類號(hào):TB381文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1006-0278(2012)02-106-01
智能高分子材料是一種新型的現(xiàn)代高分子材料,又名智能聚合物、環(huán)境敏感性化和物等,它隨著外界環(huán)境等影響因素的變化而發(fā)生自身性能的改變,比如在溫度、壓力、磁場(chǎng)等不同因素影響下,其外在形狀、電場(chǎng)、面積大小等隨之做出相應(yīng)改變,來(lái)適應(yīng)不同環(huán)境的變化,,是一種新型的現(xiàn)代化的智能應(yīng)用材料。隨著科技的發(fā)展,智能高分子材料的應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越廣,不但在建筑工程、化工、高科技領(lǐng)域得到充分發(fā)展體現(xiàn),近年來(lái),智能高分子材料被越來(lái)越多地應(yīng)用到醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,特別體現(xiàn)智能給藥系統(tǒng)的應(yīng)用上,預(yù)示著良好的發(fā)展前景。智能高分子材料具體可分為合成智能高分子材料、半合成智能高分子材料、天然智能高分子材料,下面,我們具體對(duì)三種不同類型的高分子材料在智能給藥系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行分析探究。
一、合成智能高分子材料
合成高分子材料之一是智能高分子凝膠,它是由三維交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的聚合物和低分子介質(zhì)組成的多元體系結(jié)構(gòu)的一直合成智能高分子,隨著外界環(huán)境因素的變化而變化,體現(xiàn)在體積大小上的收縮、持續(xù)或間斷的變化,具有良好的收縮和溶脹的性能。因此在智能給藥系統(tǒng)中,發(fā)揮其自我調(diào)節(jié)和反饋的功能,智能高分子凝膠粒具有感應(yīng)溫度、血糖、磁場(chǎng)等性能,并在身體狀態(tài)良好的情況下保持收縮狀態(tài),當(dāng)其收到病情信號(hào)時(shí),體積膨脹從而擴(kuò)散到身體病變部位,擴(kuò)散藥物以便達(dá)到良好的治療功效,對(duì)智能給藥系統(tǒng)具有良好的調(diào)節(jié)和促進(jìn)作用;此外,可生物降解的聚酯類是合成智能高分子材料的另一種重要應(yīng)用,同樣在醫(yī)學(xué)等各個(gè)領(lǐng)域都得到了廣泛應(yīng)用。同時(shí),在智能給藥系統(tǒng)中,由于可生物降解的聚酯類具有可生物降解、化學(xué)穩(wěn)定性高、無(wú)毒無(wú)害等優(yōu)點(diǎn),大量被用于注射給藥系統(tǒng)中,并且在腫瘤藥物治療中,可生物降解的聚酯類相對(duì)于其它游離藥物具有減緩腫瘤生長(zhǎng)等功效,有效地解決了醫(yī)學(xué)領(lǐng)域許多棘手的難題,在智能給藥系統(tǒng)中更是得到了充分體現(xiàn)和發(fā)展。
二、半合成智能高分子材料
半合成智能高分子材料作為智能高分子材料的一個(gè)重要組成部分,具有毒性小、粘度大、溶解度高等優(yōu)點(diǎn),可以有效地控制藥物在人體的釋放速度,增加藥物吸收程度、降低了藥物毒副作用提高藥效等,對(duì)治療各種疾病起到良好的促進(jìn)作用,因而被廣泛地應(yīng)用到緩釋藥物制劑的研發(fā)和利用中,發(fā)揮了其在智能給藥系統(tǒng)中的重要作用。比如,在智能給藥系統(tǒng)中,蛋白質(zhì)或肽類藥物既可以在保持其生物活性的同時(shí),又提高了載藥量,是一種適合在腸道定向給藥的特殊蛋白質(zhì)藥物遞送系統(tǒng),最大限度的降低了藥物降解,起到了提高藥效等作用。此外,對(duì)于心臟病等疾病,利用半合成智能高分子材料設(shè)計(jì)一種時(shí)控型的藥物釋放系統(tǒng),按照藥理學(xué)和患者病情定量給藥,從而發(fā)揮其藥效和并起到良好的預(yù)防作用。
三、天然智能高分子材料
相對(duì)于合成和半合成高分子材料,天然智能高分子材料特別具有良好的生物溶解性、天然無(wú)毒性等優(yōu)點(diǎn),是醫(yī)學(xué)領(lǐng)域特別是智能給藥系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛和發(fā)展前景寬廣的一種智能高分子材料。具體表現(xiàn)為殼聚糖、海藻酸鹽、明膠三種類別。殼聚糖具有良好的生物降解性和溶解性、生物活性、粘附性等多種優(yōu)點(diǎn),被廣泛地應(yīng)用到結(jié)腸定位系統(tǒng)、緩控釋、蛋白多肽等給藥系統(tǒng)中,并且殼聚糖可進(jìn)行交聯(lián)。酯化等多種化學(xué)改性,從而研究制成具有不同特性的殼聚糖衍生物,并通過(guò)各種研發(fā),研制了各種殼聚糖凝膠給藥系統(tǒng),提升了其在智能給藥系統(tǒng)中的地位,大大擴(kuò)展了其在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用范圍,具有良好的發(fā)展前景;其次,海藻酸鹽在智能給藥系統(tǒng)中的運(yùn)用主要體現(xiàn)在與蛋白藥物領(lǐng)域的結(jié)合,通過(guò)各種化學(xué)反應(yīng)的作用,提高蛋白物的活性,制成各種蛋白質(zhì)藥物給要系統(tǒng),提高了蛋白質(zhì)藥物的生物利用度,更加有利于患者治療;再次,利用明膠和葡聚糖半互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)研制成的脂質(zhì)微球,是一種雙重刺激響應(yīng)的半互穿網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),這種系統(tǒng)對(duì)于治療多種復(fù)雜疾病具有良好的功效,在控制明膠相變溫度變化的前提下,研制的半互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)水凝膠,具有特殊的控制脂質(zhì)微球降解的功效,此外,脂質(zhì)微球從凝膠中釋放的基礎(chǔ)是A-糜蛋白酶和葡聚糖酶同時(shí)存在的情況下,因此這種可生物降解的水凝膠構(gòu)成的半互穿網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域很有發(fā)展?jié)摿? 不但阻止了單一酶存在導(dǎo)致的藥物快速降解負(fù)面影響, 而且當(dāng)在兩種酶同時(shí)存在時(shí), 藥物才能從脂質(zhì)微球中釋放出來(lái), 從而起到了藥物緩控釋釋放的效果,從而實(shí)現(xiàn)智能給藥系統(tǒng)對(duì)于疾病的綜合治理,在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域展現(xiàn)了良好的發(fā)展前景。
四、結(jié)語(yǔ)
伴隨著現(xiàn)代社會(huì)高科技的迅猛發(fā)展,智能高分子材料作為一種新型的、發(fā)展前景巨大的應(yīng)用材料,已經(jīng)普及到社會(huì)發(fā)展的各個(gè)領(lǐng)域和發(fā)展事業(yè),不僅體現(xiàn)在國(guó)外的良好的發(fā)展前景,目前,在我國(guó),智能高分子作為一種高科技研發(fā)、具有多樣性和復(fù)雜性的智能材料在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域更是得到了長(zhǎng)足和充分體現(xiàn),對(duì)于在治療各種疾病,制備多種給藥系統(tǒng)的應(yīng)用上發(fā)揮了重要作用。隨著智能高分子材料研究的不斷深入,并且通過(guò)各個(gè)領(lǐng)域的合作交流,智能高分子材料越發(fā)朝著信息化、智能化、自動(dòng)化的方向發(fā)展,更加智能化的透析病理生理,制備兼具多種功能的智能釋放藥物系統(tǒng),在我國(guó)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域必將得到充分、長(zhǎng)足的發(fā)展運(yùn)用。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:高分子化學(xué);新工科;教學(xué)改革
“高分子化學(xué)”是研究高分子化合物合成和反應(yīng)的一門科學(xué),是化工和材料類專業(yè)學(xué)生在具備了必要的有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)等基礎(chǔ)知識(shí)之后,必修的專業(yè)主干課。該課程為高分子材料的制備和功能化提供重要的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí),是學(xué)生將來(lái)從事高分子材料研發(fā)和生產(chǎn)必備的理論基礎(chǔ),在專業(yè)課程體系中起著關(guān)鍵性作用。然而,由于該課程知識(shí)點(diǎn)繁瑣,涉及概念、原理抽象,學(xué)生普遍反映難以理解,學(xué)習(xí)效果不佳,而且,在新工科背景下,傳統(tǒng)的理工科已不足以應(yīng)對(duì)社會(huì)發(fā)展,需要重構(gòu)一些核心知識(shí),重新整合課程體系,以實(shí)現(xiàn)更新的教育理念、更好的教學(xué)模式、更高的教育質(zhì)量,滿足大學(xué)畢業(yè)生創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)的需求,使畢業(yè)生能支撐新興產(chǎn)業(yè),甚至創(chuàng)造產(chǎn)業(yè)新領(lǐng)域。按照新工科的要求,本文根據(jù)“高分子化學(xué)”等工科專業(yè)的特點(diǎn),結(jié)合以往教學(xué)授課經(jīng)驗(yàn),在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式、實(shí)踐性教學(xué)方法等方面進(jìn)行了一系列的探索,以期提高該課程的教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)出滿足新工科建設(shè)要求的綜合型高分子材料類專業(yè)人才。
1“高分子化學(xué)”課程的內(nèi)容和特點(diǎn)
“高分子化學(xué)”主要是學(xué)習(xí)如何以小分子原料合成高分子化合物的原理和方法,通過(guò)學(xué)習(xí)縮聚與逐步聚合、自由基聚合、自由基共聚合、離子聚合、配位聚合、開(kāi)環(huán)聚合和聚合物化學(xué)反應(yīng)等內(nèi)容[1],使學(xué)生掌握高分子合成的原理和方法,明確如何尋找合適的單體和引發(fā)劑及合適的反應(yīng)條件,以合成預(yù)定結(jié)構(gòu)的聚合物?!案叻肿踊瘜W(xué)”課程涉及基本概念繁多,學(xué)生記憶有困難[2]。以第一章內(nèi)容為例,高分子的基本組成就涉及到重復(fù)單元(鏈節(jié))、結(jié)構(gòu)單元和單體單元;談到高分子的分子量,聚合物往往是同系聚合物的混合物,因此具有分散性,測(cè)得的分子量為平均分子量,又分為數(shù)均分子量、重均分子量、Z均分子量、粘均分子量,分別對(duì)應(yīng)不同的測(cè)試方法;聚合物命名也有多種方法,僅習(xí)慣命名法就有中文和英文俗名,諸如PE(聚乙烯)、PP(聚丙烯)、ABS(丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三元共聚物)等需要識(shí)記。另外,“高分子化學(xué)”課程中有些原理抽象,難以理解。諸如自由基聚合反應(yīng)和離子聚合反應(yīng)以及配位聚合反應(yīng)和開(kāi)環(huán)聚合反應(yīng)的反應(yīng)機(jī)理,單體結(jié)構(gòu)對(duì)反應(yīng)類型的選擇和判定,聚合反應(yīng)過(guò)程中影響聚合物分子量的鏈轉(zhuǎn)移因素等。高分子的立體異構(gòu)也是一個(gè)抽象而不好掌握的難點(diǎn),學(xué)生往往將構(gòu)型和構(gòu)象混淆。構(gòu)型是分子中由化學(xué)鍵所固定的原子在空間的幾何排列,這種排列是穩(wěn)定的,要改變構(gòu)型需經(jīng)過(guò)化學(xué)鍵的斷裂和重組;構(gòu)象是由于單鍵內(nèi)旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的分子在空間的不同形態(tài),由于熱運(yùn)動(dòng),分子的構(gòu)象是可以改變的,因此高分子鏈的構(gòu)象是統(tǒng)計(jì)性的。
2“高分子化學(xué)”課程教學(xué)改革的幾點(diǎn)探索
2.1抓住經(jīng)、緯線,有效梳理知識(shí)結(jié)構(gòu)
盡管“高分子化學(xué)”課程所涉及知識(shí)點(diǎn)浩繁,貌似雜亂無(wú)章難以梳理,學(xué)生覺(jué)得難學(xué),老師覺(jué)得難教,其實(shí)不然。經(jīng)過(guò)細(xì)心總結(jié),你會(huì)發(fā)現(xiàn)這門課程各章節(jié)知識(shí)點(diǎn)之間有著很強(qiáng)的規(guī)律性。正如“高分子化學(xué)”教材作者潘祖仁老先生在書(shū)序中指出,“以聚合反應(yīng)和聚合物化學(xué)反應(yīng)作主經(jīng)線,以聚合物品種作副緯線,相互交織深化”。高分子合成的聚合反應(yīng)按照聚合機(jī)理可以分為由活性中心引發(fā)單體聚合的連鎖聚合反應(yīng),和無(wú)活性中心,單體通過(guò)官能團(tuán)間相互反應(yīng)而發(fā)生的逐步聚合反應(yīng)。大部分縮聚反應(yīng)屬于逐步聚合機(jī)理,對(duì)應(yīng)于教材中第二章內(nèi)容:縮聚和逐步聚合,介紹縮聚反應(yīng),縮聚反應(yīng)的機(jī)理,縮聚動(dòng)力學(xué),縮聚物聚合度及其分布,這是清晰的經(jīng)線(縱向),接下來(lái)聚酯、聚碳酸酯、聚酰胺等典型縮聚物的介紹就是緯線(橫向),將抽象的機(jī)理、動(dòng)力學(xué)等知識(shí)通過(guò)具體例子進(jìn)行闡述說(shuō)明。再來(lái)看由活性中心引發(fā)的連鎖聚合反應(yīng),當(dāng)活性中心是自由基時(shí),對(duì)應(yīng)第三章內(nèi)容:自由基聚合,介紹自由基聚合反應(yīng)特點(diǎn)和自由基產(chǎn)生體系,自由基聚合機(jī)理,聚合動(dòng)力學(xué),聚合物的聚合度及其分布,講解說(shuō)明過(guò)程中引用乙烯、氯乙烯、苯乙烯等單體聚合的典型例子。接下來(lái)討論了聚合單體為兩種不同結(jié)構(gòu)單體時(shí)的聚合反應(yīng)規(guī)律,對(duì)應(yīng)第四章內(nèi)容:自由基共聚合。自由基聚合反應(yīng)的具體實(shí)施工藝,對(duì)應(yīng)第五章內(nèi)容:聚合方法,分別為本體聚合、溶液聚合、懸浮聚合和乳液聚合。當(dāng)活性中心為離子時(shí),對(duì)應(yīng)的是第六章內(nèi)容:離子聚合。活性中心為陰離子,對(duì)應(yīng)的陰離子聚合,活性中心為陽(yáng)離子時(shí),對(duì)應(yīng)的為陽(yáng)離子聚合,具體授課內(nèi)容為反應(yīng)體系、聚合機(jī)理和聚合反應(yīng)動(dòng)力學(xué)。第七章的配位聚合是陰離子聚合性質(zhì),第八章的開(kāi)環(huán)聚合反應(yīng)屬于離子聚合性質(zhì),均遵循陰、陽(yáng)離子聚合反應(yīng)原理。前八章介紹了高分子的合成反應(yīng)特點(diǎn)(高分子生成),第九章介紹高分子之間所能發(fā)生的反應(yīng)及其衍生出的功能高分子,為另一門課程“功能高分子”奠定了基礎(chǔ)。
2.2講述科學(xué)故事,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣
學(xué)生在大量專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)過(guò)程中常常會(huì)覺(jué)得枯燥乏味,我們可以講講自然規(guī)律、科學(xué)原理發(fā)現(xiàn)背后的科學(xué)故事,從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和對(duì)高分子科學(xué)的熱愛(ài)。比如,緒論部分關(guān)于高分子科學(xué)的形成和發(fā)展就蘊(yùn)藏著一段科學(xué)故事。什么是高分子呢?追溯高分子的發(fā)展歷史,人們對(duì)高分子的認(rèn)識(shí)和發(fā)展經(jīng)歷了一段曲折的過(guò)程。1861年,英國(guó)化學(xué)家格雷阿姆認(rèn)為高分子是由小的結(jié)晶分子形成,提出了高分子的膠體理論。在一定程度上解釋了某些高分子的特性,得到許多化學(xué)家的認(rèn)可。直到1922年,德國(guó)化學(xué)家施陶丁格在研究天然橡膠加氫過(guò)程中得出高分子是由長(zhǎng)鏈大分子構(gòu)成的觀點(diǎn)。這一觀點(diǎn)一經(jīng)提出,就遭到膠體論者的強(qiáng)烈反對(duì)和譏諷。但施陶丁格仍然堅(jiān)持開(kāi)展相關(guān)課題的深入研究,直到1926年瑞典化學(xué)家斯維德貝格測(cè)量出蛋白質(zhì)的分子量,從而證明了施陶丁格大分子理論的正確性。通過(guò)講述科學(xué)故事,不僅激發(fā)了學(xué)生對(duì)高分子學(xué)科的興趣和熱愛(ài),還培養(yǎng)了學(xué)生敢于質(zhì)疑權(quán)威、維護(hù)真理的求是科學(xué)精神。在高分子學(xué)科,這樣的科學(xué)巨匠不勝枚舉,美國(guó)化學(xué)家Flory也是其中之一。他通過(guò)反復(fù)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)聚合物增長(zhǎng)鏈的活性與它的末端結(jié)構(gòu)有關(guān),而與高分子鏈的長(zhǎng)度無(wú)關(guān),并采用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法推導(dǎo)出高分子分子量的數(shù)學(xué)表達(dá)式,稱為“弗洛里分布”。專業(yè)教師在課堂上講述這些科學(xué)故事的同時(shí),要引導(dǎo)學(xué)生在國(guó)家新工科發(fā)展理念下,追求精益求精的“工匠精神”。
2.3研討性教學(xué),變被動(dòng)學(xué)為主動(dòng)學(xué)
傳統(tǒng)的教學(xué)模式是教師講,學(xué)生聽(tīng),學(xué)生一開(kāi)始還能精神飽滿,漸感枯燥后可能會(huì)跟不上教師思路,于是思想和精神也開(kāi)小差去了,導(dǎo)致課堂教學(xué)效果差。為了更好地調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí),我們教學(xué)團(tuán)隊(duì)在傳統(tǒng)教學(xué)模式中融入研討式教學(xué)方法[3]。每次課上根據(jù)當(dāng)次授課內(nèi)容為學(xué)生布置課下討論問(wèn)題,于下次課上進(jìn)行研討,可采取主動(dòng)發(fā)言或隨機(jī)抽查的方式來(lái)進(jìn)行,以便學(xué)生對(duì)授課內(nèi)容有更好的理解。另外還可根據(jù)授課內(nèi)容安排一到二次學(xué)生的報(bào)告機(jī)會(huì),鼓勵(lì)并指導(dǎo)學(xué)生課下查閱文獻(xiàn),培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)獲取知識(shí)的自學(xué)能力。比如,在講授第五章聚合方法時(shí),伴隨乳液聚合技術(shù)的發(fā)展,涌現(xiàn)出種子乳液聚合、核殼乳液聚合、微乳液聚合等一系列新的乳液聚合技術(shù)。教師講授了經(jīng)典乳液聚合的基本概念、機(jī)理和動(dòng)力學(xué),可以讓學(xué)生根據(jù)聚合速率、微結(jié)構(gòu)、分子量及其分布等控制目標(biāo),結(jié)合乳膠粒度和粒度分布、顆粒結(jié)構(gòu)和形貌、表面積等影響因素,講述對(duì)新的乳液聚合方法的認(rèn)識(shí)并列舉實(shí)例。有效的師生互動(dòng)有助于提高學(xué)生在“高分子化學(xué)”學(xué)習(xí)過(guò)程中對(duì)知識(shí)的理解與掌握,形成正確的“高分子化學(xué)”學(xué)習(xí)方法和思維模式[7]。教師在研討式互動(dòng)過(guò)程中完成了“教”的任務(wù),同時(shí)也和學(xué)生一起延伸“學(xué)”的活動(dòng)。討論過(guò)程方便教師及時(shí)準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)上存在的問(wèn)題,不斷地對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行必要恰當(dāng)?shù)母?。傳統(tǒng)的課堂線下教學(xué)教師和學(xué)生可以問(wèn)答互動(dòng),討論研究。即使疫情期間的網(wǎng)絡(luò)教學(xué),教師與學(xué)生也可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)如雨課堂中的彈幕互動(dòng)、騰訊會(huì)議教學(xué)模式中的小窗口對(duì)話來(lái)進(jìn)行高效高質(zhì)的師生活動(dòng)。
2.4結(jié)合實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生科研實(shí)踐能力
為使學(xué)生加深認(rèn)識(shí)和理解高分子科學(xué)理論,有必要配套開(kāi)設(shè)“高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)”課程,讓學(xué)生自己動(dòng)手進(jìn)行高分子合成。在學(xué)習(xí)自由基聚合時(shí),許多單體聚合至10%轉(zhuǎn)化率后,都出現(xiàn)明顯自動(dòng)加速現(xiàn)象,即凝膠效應(yīng)。以甲基丙烯酸甲酯(MMA)為例,進(jìn)行本體聚合時(shí),轉(zhuǎn)化率低于10%,聚合體系從流動(dòng)液體轉(zhuǎn)變成粘滯狀,轉(zhuǎn)化率為10%~50%,體系從粘滯狀轉(zhuǎn)變?yōu)榘牍腆w,加速明顯,直至80%轉(zhuǎn)化率才減速終止。出現(xiàn)凝膠效應(yīng)的原因,鏈自由基的終止反應(yīng)包括鏈自由基的平移、鏈段重排和雙基化學(xué)反應(yīng)。隨著反應(yīng)進(jìn)行,體系粘度增加,鏈段重排受阻,鏈終止速率常數(shù)kt下降;40%轉(zhuǎn)化率時(shí),kt降低上百倍而kp變化不大,導(dǎo)致聚合反應(yīng)加速。甲基丙烯酸甲酯本體聚合體系的微觀動(dòng)力學(xué)變化可以體現(xiàn)宏觀體系特征,從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以明顯觀察到自由基聚合的凝膠效應(yīng),因此強(qiáng)調(diào)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)課程效果,有助于深入理解“高分子化學(xué)”課程的理論知識(shí)。另外,新工科背景下,需要培養(yǎng)創(chuàng)新型人才,可通過(guò)推行“本科生導(dǎo)師”制,為學(xué)生創(chuàng)造科研工作機(jī)會(huì)[4]。教師可根據(jù)自己的研究方向給學(xué)生提出研究導(dǎo)向,指導(dǎo)學(xué)生查閱文獻(xiàn)資料,制定實(shí)驗(yàn)方案,并開(kāi)展實(shí)驗(yàn)、測(cè)試以及數(shù)據(jù)分析和整理。這些過(guò)程不僅能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,還能培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和創(chuàng)新能力,為以后的科研活動(dòng)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)[5-6]。比如,高分子材料因?yàn)樗哂械木忈?、控釋和靶向作用而廣泛作為藥物基因載體應(yīng)用,不僅可以提高藥物療效,還能提高藥物的安全性、合理性和精密性。其中,對(duì)藥物起到保護(hù)和運(yùn)輸功能的載體就是通過(guò)兩親嵌段共聚物組裝而形成的具有疏水性的核和親水性的殼(“核-殼”)結(jié)構(gòu)的膠束。嵌段共聚物聚乳酸聚丙烯酸是通過(guò)陰離子開(kāi)環(huán)聚合和RAFT聚合相結(jié)合的方法合成的。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中反復(fù)熟練課堂學(xué)習(xí)的陰離子開(kāi)環(huán)聚合原理知識(shí),真正做到活學(xué)活用。而且,應(yīng)用到的RAFT聚合是可控自由基聚合技術(shù)中的一種,讓學(xué)生在實(shí)際操作中體會(huì)“引入自由基控制劑,實(shí)現(xiàn)快引發(fā)、慢增長(zhǎng)、無(wú)鏈轉(zhuǎn)移和無(wú)鏈終止的活性自由基聚合技術(shù)”,不僅使學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)領(lǐng)悟深刻,還能培養(yǎng)學(xué)生的開(kāi)拓鉆研精神。此外,教師還可以鼓勵(lì)和指導(dǎo)學(xué)生參加挑戰(zhàn)杯等創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽,提升學(xué)生的科研素養(yǎng)和團(tuán)隊(duì)合作精神,開(kāi)闊視野,拓寬未來(lái)發(fā)展平臺(tái)。用科研和科創(chuàng)活動(dòng)促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí),有利于學(xué)生將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際,并且將理論和實(shí)踐有機(jī)結(jié)合,有效避免了課堂灌輸?shù)目菰锓ξ叮⒔逃谘?,更好地發(fā)揮科學(xué)育人的目的。
3結(jié)束語(yǔ)
為應(yīng)對(duì)新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)革命,將培養(yǎng)具有競(jìng)爭(zhēng)力的科技創(chuàng)新型人才作為新工科培養(yǎng)目標(biāo),本文在這種大背景下對(duì)“高分子化學(xué)”課程的教學(xué)改革進(jìn)行了探索。提出以經(jīng)、緯線編織知識(shí)網(wǎng),建立知識(shí)體系內(nèi)部框架;挖掘科學(xué)知識(shí)背后的故事,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和培養(yǎng)科學(xué)精神;采用研討性教學(xué)模式,變學(xué)生被動(dòng)式學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí);緊密結(jié)合科學(xué)實(shí)驗(yàn)和科研實(shí)踐,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力。通過(guò)以上舉措,在教學(xué)科研結(jié)合的氛圍中實(shí)現(xiàn)師生互動(dòng),專業(yè)課堂才能成為培育科技型創(chuàng)新人才的重要途徑。
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關(guān)鍵詞:超臨界 二氧化碳 增塑性 發(fā)泡劑 粘度
在最近幾年來(lái),超臨界流體因?qū)Ω叻肿泳酆衔锏膬?yōu)異增塑作用、優(yōu)良的傳遞性能和參數(shù)可調(diào)節(jié)性,使超臨界流體得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展,并具有更高的應(yīng)用價(jià)值。在眾多超臨界流體中,超臨界二氧化碳具有其他超臨界流體不可比擬的優(yōu)勢(shì),因?yàn)槲覀兙团c二氧化碳接觸,其無(wú)毒、無(wú)味、非可燃性物質(zhì),并且二氧化碳的超臨界條件比較低,工業(yè)上易于達(dá)到,并且超臨界二氧化碳具有良好的流動(dòng)性和擴(kuò)散性。當(dāng)超臨界二氧化碳參與反應(yīng)時(shí),體現(xiàn)了優(yōu)異的溶解速率和傳質(zhì)速率。超臨界二氧化碳即可以與極性物質(zhì)相容也可與非極性物質(zhì)相容,由于超臨界二氧化碳具有優(yōu)良的特征,因此引起了的許多化學(xué)科研工作者地興趣,到目前為止,超臨界二氧化碳主要以優(yōu)良的增塑性和發(fā)泡性應(yīng)用于擠出成型中。
一、超臨界二氧化碳在改變高分子聚合物粘度中的應(yīng)用
眾所周知,高分子聚合物的粘度的高時(shí),加工高分子聚合物成型是不利的,因此,需要改變高分子聚合物的粘度,首先我們先到的是增加溫度來(lái)降低高分子聚合物的粘度,但這是往往也會(huì)增加成本,增大能耗,如果向高分子聚合物中加入低粘度塑化劑來(lái)降低其粘度,但很難分離出低粘度塑化劑,這將成品的性能和質(zhì)量,使成品存在許多缺陷[1]。但超臨界二氧化碳能夠降低高分子聚合物的粘度,這是因?yàn)槎趸嫉某R界條件比較低,很容易達(dá)到,在二氧化碳變?yōu)槌R界流體,使高分子聚合物的粘度降低,同時(shí)在低溫度下達(dá)到熔融狀態(tài),并具有等量的流體性質(zhì),從而提高熔體流動(dòng)特性,使擠出速度增加[2]。在二氧化碳?xì)怏w變?yōu)槌R界流體時(shí),在這個(gè)過(guò)程中,二氧化碳是吸收熱量,使環(huán)境溫度降低,熔體溫度降低,擠出速度和熱能吸收率都將增大,從而使擠出物的物理性能提高,并且還能降低能量損失。二氧化碳通過(guò)增大壓力的方法可從成品中逸出,保證了產(chǎn)品的優(yōu)良性能和質(zhì)量。
超臨界二氧化碳對(duì)高分子聚合物粘度的降低主要是兩個(gè)機(jī)理:第一個(gè)機(jī)理是,高分子聚合物吸收二氧化碳,使鏈纏結(jié)降低,從而自由體積增加;第二個(gè)機(jī)理是,二氧化碳擔(dān)任“分子劑”角色,將這兩個(gè)機(jī)理有機(jī)的結(jié)合在一起,便使高分子聚合物的粘度降低[1]。據(jù)數(shù)據(jù)表統(tǒng)計(jì),超臨界二氧化碳與超粘的高分子聚合物相溶成單一相時(shí),對(duì)高分子聚合物粘度的降低可達(dá)到60%[3]。
Elkovitch M.D.[1]、Hung Y.L.[4]、Siobhan O.M.[5]、Will Strauss[6]、Jian X.Z.[7]等人都對(duì)超臨界二氧化碳都有深入的研究,研究結(jié)果表明,高分子聚合物與超臨界二氧化碳之間同時(shí)存在物理作用和化學(xué)作用;在較高的剪切速率條件下,超臨界二氧化碳對(duì)高分子聚合物的影響將會(huì)消失,粘度趨于穩(wěn)定;在一定條件下,超臨界二氧化碳作為增塑劑,得到的致密的產(chǎn)品。
二、超臨界二氧化碳在微孔塑料制中的應(yīng)用
二氧化碳對(duì)壓力非常敏感,當(dāng)降低壓力時(shí),二氧化碳將從高分子聚合物中逸出,高分子聚合物處于過(guò)飽和狀態(tài),使系統(tǒng)的熱力學(xué)處于不穩(wěn)定狀態(tài),從而有固相生成,即在高分子聚合物中有許多微小的晶核,當(dāng)系統(tǒng)熱力學(xué)穩(wěn)定時(shí),晶核停止長(zhǎng)大,二氧化碳也不逸出,將有微泡結(jié)構(gòu)的高分子聚合物材料產(chǎn)生[8]。采用超臨界技術(shù)制備微孔高分子聚合物可到較致密、較小的泡孔直徑,具有較大的傳質(zhì)系數(shù)高,縮短制備微孔高分子聚合物的時(shí)間Martini-Vvedensky等人[9]和Hardenbrook等人[10]研究了微孔塑料連續(xù)擠出的概念,并申請(qǐng)了專利。Park C.B.等人[11]申請(qǐng)了用噴嘴快速降低通過(guò)調(diào)節(jié)關(guān)鍵參數(shù)壓降改變聚合物/氣體系成核。在國(guó)外,將超臨界二氧化碳用于制備微孔塑料中已經(jīng)和成熟。在國(guó)內(nèi)傅志紅等人[12-17]推到出計(jì)算成核密度以及成核時(shí)間的公式,并建立了相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,得到超臨界二氧化碳的氣泡的計(jì)算公式。隨后伍海尉[18]、牟文杰[19-21]、騰建新[22]、陳國(guó)華[23,24]等也做了關(guān)于超臨界二氧化碳方面的研究。并得到了相應(yīng)的計(jì)算過(guò)公式,各種因素對(duì)氣泡核的影響,進(jìn)而做出了全面的分析。
三、結(jié)論
超臨界二氧化碳作為綠色介質(zhì),在高分子聚合領(lǐng)域中引起了研究熱潮,并且有一定的研究成果,也已經(jīng)應(yīng)用得到制備高分子聚合物成品中,隨著后續(xù)的開(kāi)發(fā),研究,超臨界二氧化碳應(yīng)用到更多的方面,具有廣闊的應(yīng)用價(jià)值。
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一、履行崗位職責(zé)情況
20__年,在上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)的支持下,我以“三個(gè)代表”重要思想為指針,堅(jiān)持科學(xué)發(fā)展觀,緊緊圍繞中心工作,認(rèn)真履行職責(zé),取得了一定的成績(jī)。
(一)增強(qiáng)意識(shí),不斷創(chuàng)新國(guó)企改革發(fā)展的理念
20__年,我深入企業(yè)調(diào)查研究,積極與企業(yè)一起尋找原因、商議對(duì)策,并且用現(xiàn)實(shí)的例子反復(fù)暢述國(guó)有企業(yè)對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展所起的舉足輕重的作用,鼓舞企業(yè)的斗志,增強(qiáng)企業(yè)的信心。同時(shí),對(duì)分管處室的干部強(qiáng)調(diào)服務(wù)的意識(shí),正確處理好監(jiān)管與被監(jiān)管的關(guān)系、出資人和經(jīng)營(yíng)者的關(guān)系,取得了良好的效果。
(二)加強(qiáng)培訓(xùn),不斷提升財(cái)務(wù)人員的業(yè)務(wù)素質(zhì)
專門邀請(qǐng)了省、市有關(guān)專家,對(duì)市屬國(guó)有企業(yè)和中介機(jī)構(gòu)進(jìn)行了相關(guān)法律法規(guī)和財(cái)會(huì)業(yè)務(wù)知識(shí)的培訓(xùn)。先后舉辦了“企業(yè)財(cái)務(wù)負(fù)責(zé)人培訓(xùn)班”、“20__年統(tǒng)計(jì)和決算報(bào)表業(yè)務(wù)培訓(xùn)班”等各類培訓(xùn)班5期;在國(guó)家會(huì)計(jì)學(xué)院舉辦了一期高級(jí)財(cái)會(huì)人員(總會(huì)計(jì)師)培訓(xùn)班;分3期組織600名國(guó)企財(cái)務(wù)人員進(jìn)行《新會(huì)計(jì)準(zhǔn)則》培訓(xùn)。同時(shí),在每個(gè)季度召開(kāi)財(cái)務(wù)負(fù)責(zé)人業(yè)務(wù)探討交流會(huì)。
(三)建章立制,不斷增強(qiáng)對(duì)企業(yè)的規(guī)范化管理
出臺(tái)了《市屬國(guó)有(集體)企業(yè)改制方案審批工作程序》;擬定《關(guān)于解決原市屬國(guó)有與集體改制企業(yè)人員參加基本醫(yī)療保險(xiǎn)問(wèn)題的實(shí)施意見(jiàn)》、《關(guān)于解決溫州市屬國(guó)有和集體困難企業(yè)退休人員醫(yī)療保險(xiǎn)問(wèn)題的實(shí)施意見(jiàn)》;相繼出臺(tái)了《溫州市市屬國(guó)有企業(yè)公司制改造的實(shí)施意見(jiàn)》、《溫州市國(guó)資委章程審定程序》;《溫州市屬國(guó)有企業(yè)總會(huì)計(jì)師工作職責(zé)管理暫行辦法》、《溫州市屬國(guó)有企業(yè)工資總額管理辦法》。通過(guò)制度的建立和完善,使管理的各項(xiàng)工作更加規(guī)范有序。
(四)解放思想,不斷加大改制改革和解決歷史遺留問(wèn)題的力度本文
1、企業(yè)改革改制工作穩(wěn)步推進(jìn)。完成溫州菜籃子集團(tuán)蔬菜副食品公司改制;審查批準(zhǔn)溫州外輪總公司改制方案;批準(zhǔn)公交集團(tuán)環(huán)衛(wèi)運(yùn)輸公司進(jìn)行清算;指導(dǎo)西聯(lián)公司進(jìn)行強(qiáng)制清算,并提出西山面磚廠改制方案;審議通過(guò)溫化總廠清算方案,推進(jìn)改制進(jìn)入收尾階段;啟動(dòng)并通過(guò)溫州市進(jìn)出口公司改制方案;對(duì)溫州礬礦進(jìn)行了專題調(diào)研,為礬礦的改制做了大量的前期準(zhǔn)備工作;審查康樂(lè)集團(tuán)改制程序,為康樂(lè)藥業(yè)順利上市提供審核意見(jiàn);著手研究集體企業(yè)兼并、重組、改革的新路子;積極探索國(guó)企改制的新思路,結(jié)合城市拆遷解決改制資金問(wèn)題,已有7家在劃龍橋路、廣化路、吳橋路需拆遷的國(guó)有、集體企業(yè)已上報(bào)改制方案。
2、歷史遺留問(wèn)題得以逐步解決。完成了羊毛衫廠、綢廠、襯廠等多家企業(yè)的注銷工作;順利解決電瓷配件廠職工社保問(wèn)題,特陶集團(tuán)“兩頭掐”職工補(bǔ)償金問(wèn)題;解決了困難企業(yè)退休人員的醫(yī)保問(wèn)題,使近萬(wàn)名退休人員直接受益,落實(shí)了精簡(jiǎn)下崗工人中75歲以上人員的生活費(fèi),解決了溫化生活區(qū)危房改造等一系列遺留問(wèn)題。
3、群體性重大的問(wèn)題得以突破。啟動(dòng)了西山面磚廠的改制工作,解決了西聯(lián)公司的上訪問(wèn)題;我作為海洋漁業(yè)公司工作組組長(zhǎng),堅(jiān)持進(jìn)駐現(xiàn)場(chǎng)辦公,對(duì)一些重大問(wèn)題分類處置,如職工危房問(wèn)題,進(jìn)行維修加固;農(nóng)民工問(wèn)題進(jìn)行對(duì)話、疏導(dǎo)等,有效地緩解了緊張的局面。
(五)加強(qiáng)監(jiān)管,不斷規(guī)范企業(yè)財(cái)務(wù)管理和收入分配內(nèi)部管理機(jī)制
1、加強(qiáng)統(tǒng)計(jì)工作,做好領(lǐng)導(dǎo)的參謀。進(jìn)一步做好國(guó)有資產(chǎn)統(tǒng)計(jì)工作,指導(dǎo)各縣(市、區(qū))國(guó)資監(jiān)管機(jī)構(gòu)完成20__年度企業(yè)國(guó)有資產(chǎn)報(bào)表和財(cái)務(wù)決策報(bào)表的審核、匯總,形成《溫州市國(guó)有資產(chǎn)營(yíng)運(yùn)分析報(bào)告》;進(jìn)一步完善財(cái)務(wù)快報(bào)工作體系,推動(dòng)合并報(bào)表的編制,每月編寫《快報(bào)數(shù)據(jù)匯總及分析》,同時(shí),建立季度財(cái)務(wù)分析制度,健全重大財(cái)務(wù)專項(xiàng)報(bào)告體系,加強(qiáng)企業(yè)經(jīng)營(yíng)情況的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。通過(guò)及時(shí)、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)提供及詳實(shí)的分析報(bào)告,供領(lǐng)導(dǎo)決策。
2、加大監(jiān)管力度,促使企業(yè)規(guī)范化管理。大力加強(qiáng)審計(jì)工作,積極引導(dǎo)國(guó)企建立機(jī)構(gòu),配備人員,強(qiáng)化內(nèi)部審計(jì);探索建立任期審計(jì)、離任審計(jì),各項(xiàng)審計(jì)相結(jié)合的經(jīng)濟(jì)責(zé)任審計(jì)制度;進(jìn)一步規(guī)范企業(yè)年度決算管理,統(tǒng)一委托中介機(jī)構(gòu)部署年度審計(jì)工作,同時(shí)聘請(qǐng)專家組審核審計(jì)報(bào)告,提出審計(jì)意見(jiàn),督促企業(yè)認(rèn)真整改。
3、深化收入制度改革,完善收入分配管理機(jī)制。出臺(tái)了《溫州市屬國(guó)有企業(yè)工資差額管理辦法》。
二、政治理論學(xué)習(xí)、廉潔自律情況
(一)結(jié)合實(shí)際,加強(qiáng)學(xué)習(xí)
一年來(lái),能不斷加強(qiáng)政治理論學(xué)習(xí),用理論聯(lián)系實(shí)際的學(xué)風(fēng),結(jié)合本單位實(shí)際,提高運(yùn)用先進(jìn)理論武裝思想,解決實(shí)際問(wèn)題的能力;強(qiáng)化自己的市場(chǎng)意識(shí)、競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)和管理意識(shí);堅(jiān)持參加黨委理論中心組學(xué)習(xí)和每 周半天的政治理論學(xué)習(xí),一年來(lái)相繼認(rèn)真研讀了十七大和十七屆三中全會(huì)報(bào)告,《國(guó)有資產(chǎn)管理法》等文件。
(二)增強(qiáng)黨性,廉潔自律
平時(shí)能認(rèn)真學(xué)習(xí)和遵守領(lǐng)導(dǎo)干部廉潔自律的有關(guān)規(guī)定。在日常工作和生活中,時(shí)刻繃緊廉潔自律這根弦,要求別人不做的事,自己首先不做,始終自尊自愛(ài)、守住清廉、警鐘長(zhǎng)鳴。堅(jiān)持原則、廉潔從政,做到公平、公正、公開(kāi),踏踏實(shí)實(shí)為人,清清白白為官,以自己的實(shí)際行動(dòng)樹(shù)立領(lǐng)導(dǎo)干部的良好形象。
(三)加強(qiáng)團(tuán)結(jié),忠于職守
關(guān)鍵詞: 高分子物理 教學(xué)團(tuán)隊(duì) 選擇性教學(xué) 學(xué)習(xí)興趣
高分子物理是高等理工科院校高分子專業(yè)學(xué)生重要的基礎(chǔ)課程之一,如何進(jìn)行這門課的教學(xué),有很多方法,比如采用多媒體教學(xué)、互動(dòng)式教學(xué)、形象教學(xué)等[1]。本文主要從加強(qiáng)學(xué)科之間老師的聯(lián)系和溝通、有效組織教學(xué)團(tuán)隊(duì)、選擇性教學(xué)、激發(fā)學(xué)生興趣等方面探討如何上好《高分子物理》這門課程。
1.加強(qiáng)不同學(xué)科之間教師的聯(lián)系和溝通
高分子物理是一門以數(shù)學(xué)、物理和化學(xué)(物理化學(xué)、有機(jī)化學(xué)和結(jié)構(gòu)化學(xué)等)等課程為基礎(chǔ)的課程。如果這些課程沒(méi)學(xué)好,就很難將高分子物理這門課程學(xué)好??v觀目前的基礎(chǔ)課程教學(xué),只是為教而教。因此我們應(yīng)該與這些相關(guān)課程的授課教師進(jìn)行溝通和交流,讓他們?cè)诮虒W(xué)過(guò)程中有的放矢地對(duì)相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行重點(diǎn)講述,在講述這些課程的時(shí)候能夠舉例說(shuō)明這些內(nèi)容在高分子物理課程中的應(yīng)用。例如:物理化學(xué)這門課程其實(shí)是在高分子物理課程的重要基礎(chǔ)。學(xué)生在物理化學(xué)課程中學(xué)習(xí)到的吉布斯自由能、熵變、焓變等內(nèi)容都要在高分子物理課程中“聚合物溶液”這個(gè)章節(jié)進(jìn)行應(yīng)用與延伸。如果化學(xué)系相關(guān)老師在向?qū)W生傳授這些內(nèi)容時(shí)能夠提及其在高分子物理中的應(yīng)用,那么高分子方向的學(xué)生對(duì)其所學(xué)的知識(shí)就會(huì)更感興趣。從而更加重視這些基礎(chǔ)課的學(xué)習(xí),為專業(yè)基礎(chǔ)課如高分子物理課程的學(xué)習(xí)打下良好基礎(chǔ)。
2.組建教學(xué)團(tuán)隊(duì)
筆者認(rèn)為除了教學(xué)方法方式的改進(jìn)外,還應(yīng)該從整個(gè)專業(yè)的角度進(jìn)行教學(xué)團(tuán)隊(duì)的組織和建設(shè)。前蘇聯(lián)著名教育實(shí)踐家和教育理論家蘇霍姆林斯基曾說(shuō):“哪個(gè)學(xué)校里有一位優(yōu)秀的數(shù)學(xué)教師,數(shù)學(xué)就會(huì)成為學(xué)生最喜愛(ài)、最感興趣的學(xué)科,就會(huì)在許多學(xué)生身上發(fā)現(xiàn)杰出的數(shù)學(xué)才能?!边@說(shuō)明了優(yōu)秀教師對(duì)培養(yǎng)出色學(xué)生的重要性。在現(xiàn)如今知識(shí)大爆炸的時(shí)代,人們的研究?jī)?nèi)容越來(lái)越精細(xì)化。就高分子這門科學(xué)來(lái)說(shuō),基本上可以說(shuō)沒(méi)有精通高分子各個(gè)方向的全才,都是專才,對(duì)聚合物加工過(guò)程比較熟悉的人,對(duì)高分子溶液可能只懂得皮毛。如果只有一個(gè)老師講授這門課程,教學(xué)效果就難以令人滿意。因此我們提出組建教學(xué)團(tuán)隊(duì)。高分子物理課程的各個(gè)章節(jié)都有各自的特點(diǎn),我們可以針對(duì)各個(gè)學(xué)校自身特點(diǎn)和學(xué)院本專業(yè)的老師在各個(gè)研究領(lǐng)域的特長(zhǎng),分別開(kāi)展教學(xué)。這樣可以使課程內(nèi)容的講解更深入淺出、更豐富。
組建教學(xué)團(tuán)隊(duì)的時(shí)候,我們應(yīng)考慮老中青的結(jié)合。由于老教師有著豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),因此可充分發(fā)揮他們的傳幫帶的作用。中年教師起到中流砥柱的作用,一方面他們經(jīng)過(guò)多年的教學(xué),具有了豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),另一方面他們精力充沛,思維活躍,對(duì)專業(yè)方向的發(fā)展把握得比較準(zhǔn)確。年青教師雖然教學(xué)經(jīng)驗(yàn)少,但他們具有學(xué)習(xí)能力強(qiáng),易于接受新思想、新教法等特點(diǎn),敢于去開(kāi)拓和探索。他們?cè)谶@樣的教學(xué)團(tuán)隊(duì)中可以不斷地進(jìn)步,最終發(fā)展成為經(jīng)驗(yàn)豐富、能夠獨(dú)當(dāng)一面的教師。
3.選擇性教學(xué)
大學(xué)課程的教學(xué)并非全覆蓋式的教學(xué),除了講述專業(yè)課程的基本知識(shí)外,課程內(nèi)容還可以根據(jù)教師自身的特點(diǎn)確定講解要點(diǎn)。因此,我們應(yīng)根據(jù)各自學(xué)校高分子專業(yè)的學(xué)科特色和科研特色,教師的科研方向,構(gòu)建自己的高分子物理課程的教學(xué)體系。可以編寫具有自己專業(yè)特色的高分子物理教材或講義。復(fù)旦大學(xué)何曼君新版《高分子物理》教材是目前很多高校選用的教材,這本書(shū)偏重理論,省略了一些實(shí)際的應(yīng)用。例如這本書(shū)省略了熔融指數(shù)的講解,其實(shí)這種方法是工業(yè)界目前普遍采用高分子熔體的流動(dòng)性表征方法。這可能與復(fù)旦大學(xué)高分子科學(xué)系研究方向主要偏向理論方面有關(guān)。所以這本書(shū)并不適合一般的工科院校的學(xué)生使用。
各個(gè)高校院系高分子專業(yè)的老師的研究方向都有側(cè)重點(diǎn),不可能完全涵蓋高分子學(xué)科的所有內(nèi)容。例如,我們學(xué)院的老師的研究均不涉及液晶這一領(lǐng)域。所以這章的內(nèi)容我們基本不作為重點(diǎn)講述,只是一帶而過(guò)。其實(shí)臺(tái)灣地區(qū)、英國(guó)等高等學(xué)校的高分子物理課程早已采用選擇性教學(xué),他們上課的內(nèi)容相對(duì)簡(jiǎn)單得多。但是事實(shí)證明,他們培養(yǎng)出的人才在科研界和工業(yè)界都是非常優(yōu)秀的,這也充分說(shuō)明高分子物理課程的內(nèi)容不在乎是否講得全而在乎是否講得精。
4.激發(fā)學(xué)生興趣
偉大的科學(xué)家愛(ài)因斯坦說(shuō):“興趣是最好的老師?!比绻箤W(xué)生對(duì)這門課程感興趣,他們自然就會(huì)學(xué)好。因此我們要多途徑地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)《高分子物理》課程的興趣。
首先,把老師的科研成果與高分子物理課程的知識(shí)點(diǎn)聯(lián)系起來(lái)。結(jié)合科研工作中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題及研究成果,給學(xué)生講述高分子物理的知識(shí),避免了單純講授概念的抽象性和不連貫性,激發(fā)了學(xué)生濃厚的科研興趣[2]。
其次,教師應(yīng)進(jìn)行案例教學(xué)或者形象化教學(xué),把日常生活中的生活現(xiàn)象、發(fā)生的實(shí)事新聞與高分子物理課程的知識(shí)點(diǎn)聯(lián)系起來(lái)。例如,時(shí)溫等效原理是高分子物理教學(xué)中很重要的一個(gè)原理,它的內(nèi)容是:同一個(gè)力學(xué)松弛既可以在溫度較高和較短的時(shí)間內(nèi)觀察到,又可以在較低的溫度和較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)觀察到,因此升高溫度和延長(zhǎng)觀察時(shí)間,對(duì)于高分子運(yùn)動(dòng)是等效的,對(duì)高聚物的黏彈也是等效的。因此我們?cè)谥v授“時(shí)溫等效原理”這一概念時(shí),可舉下面的例子:一件雨衣掛在墻上,夏天我們可以發(fā)現(xiàn)它很快變形、老化,而冬天幾乎看不出它的變化。這就是由于冬天和夏天的溫度差別很大,造成不同雨衣力學(xué)松弛的速度不同,如果想觀察到雨衣在冬天也有變形、老化現(xiàn)象就需要更長(zhǎng)時(shí)間。這就是時(shí)溫等效原理。這樣舉例講解時(shí)溫等效原理,非常直觀、形象和易懂。
以上基本上都是從教師的教的方面闡述如何激發(fā)學(xué)生對(duì)高分子物理這門課程的興趣,如何上好這門課。其實(shí)教和學(xué)應(yīng)該統(tǒng)一起來(lái)。經(jīng)常有老師說(shuō)現(xiàn)在的學(xué)生習(xí)慣于被動(dòng)學(xué)習(xí)。那么如何調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,培養(yǎng)學(xué)生對(duì)高分子物理課程的興趣呢?我認(rèn)為應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)參加國(guó)家大學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)、上海市創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)、大學(xué)生創(chuàng)新計(jì)劃等方式,使學(xué)生參與到高分子領(lǐng)域的研究中,培養(yǎng)其探索未知領(lǐng)域的好奇心,從而培養(yǎng)其對(duì)這些課程的興趣。培養(yǎng)學(xué)生查閱文獻(xiàn)的能力和自學(xué)能力,如有的章節(jié)或個(gè)別問(wèn)題,可以布置給他們,讓他們課后查資料,上課時(shí)討論。這樣往往會(huì)收到事半功倍的效果。
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