工程教育专业认证背景下高分子化学课程教学改革探讨

GuangzhouChemicalIndustry

Vol郾45No郾24Dec郾2017

教学园地工程教育专业认证背景下高分子

化学课程教学改革探讨*

邓邵平,杨文斌,张欣向,宋剑斌

(福建农林大学材料工程学院,福建摇福州摇350108)

摘摇要:从工程教育专业认证的需要出发,分析“高分子化学冶课程教学过程中存在的问题,从教学内容、教学方法和考

核方式等方面提出了教学改革的新思路;并在教学过程中,采用灵活多样的教学方法调动学生的学习兴趣和积极性,有效提高教学效果;通过理论联系实际树立学生的工程意识,使课程教学在工程人才的培养中发挥作用。

关键词:工程教育;专业认证;高分子化学;教学改革摇

中图分类号:O63摇摇摇摇

摇文献标志码:A摇摇摇摇摇

文章编号:1001-9677(2017)24-0138-03

ExplorationandTeachingReformofPolymerChemistryunderEngineeringEducationProfessionalCertificationBackground*

DENGShao-ping,YANGWen-bin,ZHANGXin-xiang,SONGJian-bin

(CollegeofMaterialEngineering,FujianAgricultureandForestryUniversity,FujianFuzhou350108,China)Abstract:BasedonengineeringeducationinMaterialsScienceandEngineeringprofessionalcertificationbackground,someproblemsexistinginteachingcourseofPolymerChemistrywereanalyzedanddiscussed郾Thehighpolymercourseteachingreformandexplorationofteachingcontent,teachingmethodsandevaluationmethodswereconducted郾Inthecoursesofteaching,thestudents蒺interestandenthusiasminlearningcouldbestimulatedwiththeuseofflexibleteachingmethodandtheeffectsofteachingcouldbeimprovedeffectively郾Students蒺engineeringconsciousnesswassetbycombiningtheoryandpractice,anditbroughtpositiveguidancetotheengineeringtalentstraining郾

Keywords:engineeringeducation;professionalcertification;PolymerChemistry;teachingreform

高等工程教育专业认证已成为国际上实施工程师认证的前提和基础,近年来我国也高度重视高校的工程专业认证工作,并成为各高校促进专业建设、提高人才培养质量的契机[1-2]。工程教育认证的主要目的是推进工程教育改革,提高工程教育质量,增强工程人才培养对经济社会的适应性[3]。由于课堂教学是实施工程人才培养教育的重要渠道之一,因此,构建符合工程教育理念与要求的课堂教学新模式,就显得十分必要。

“高分子化学冶是福建农林大学材料工程学院(以下简称我院)材料科学与工程专业学生的必修科类基础课,它是研究高分子化合物(简称高分子)合成和化学反应的一门学科[4]。该课程的教学目的是使学生具备从事有关高分子合成、反应与应用所需的基本知识、技能和素质,学会分析问题的方法,提高解决问题的能力,为进一步学习“高分子材料学冶、“复合材料学冶等后续专业课程奠定坚实的基础。因此,该课程在材料科学与工程专业培养体系中占据重要的地位,特别是2015年以来,我院也积极开展对材料科学与工程专业进行工程教育认证的申请工作,因而对专业课程的教学提出了更高的要求。在此背景下,“高分子化学冶课程作为一门专业基础课,如何在教学过程中激发学生的学习兴趣,使学生既掌握好“高分子化

基金项目:福建农林大学2016年教学改革项目。

第一作者:邓邵平(19-),女,教授,主要从事高分子化学教学工作。

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学冶的基本理论,又能将其灵活应用于工程实际中,提高分析问题和解决问题的能力是教学过程中需要思考的重要问题。因此,有必要对课程现有的教学内容、教学方法和考核方式等进行改革探索,以适应工程教育对人才培养的需要。

1摇“高分子化学冶课程的教学现状

目前,我院“高分子化学冶课程选用的教材是由潘祖仁先生主编的国家级优秀教材与国家级精品课程教材《高分子化学》(第五版)[4]。该教材内容详实丰富又不失简练,实践性强[5-6],重点阐述了有关高分子的基本概念及其合成的基本原理、反应的动力学、聚合方法及典型聚合物的合成等[5],能为学生在以后的学习、工作中提供理论指导,但目前课程在教学中还存在一些问题有待解决。

1郾1摇重视理论教学,忽视与实际应用的联系

由于“高分子化学冶在材料科学与工程专业课程体系设置中被定位为重要的专业基础课,因此,长期以来,教学中教师把课程讲授的重点放在“高分子化学冶的基础知识、基本理论和原理上面,而忽视了与工程实际应用的联系,使学生对知识的理解停留在理论部分,缺乏实质性的认识,因而解决实际工

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第45卷第24期邓邵平,等:工程教育专业认证背景下高分子化学课程教学改革探讨摇139

程问题的能力较弱。另外,受课时,学科前沿知识与发展

最新动向的引入不足,不利于开拓学生的视野。

1郾2摇教学效果不理想

“高分子化学冶课程具有概念多、知识点多、反应方程式较复杂、机理抽象难理解等特点[6],不少学生对该课程的学习产生了畏难情绪,尤其是对于与该课程相关的基础化学知识如《有机化学》等课程掌握不扎实的学生来说更是如此。而课程学时有限,教师在课堂讲授时偏重于理论知识灌输,与实际应用的联系脱节,导致学生的学习兴趣受到较大的影响,进而影响课程的教学效果。

1郾3摇教学方法单调

中的缩合反应,接着要求学生动手写带有两个官能团的单体之间(如二元酸与二元醇)进行的缩合反应,并引导学生思考:该反应是停留在双分子缩合还是一步接一步地进行下去?反应的特性是什么等?带着这些问题不仅引出缩聚反应的定义,总结出缩聚反应的特性,更重要的是在系列反应中发现如果某单体(官能团)稍过量,所有产物其分子的两端均带相同的官能团,这就意味着聚合反应将无法继续进行,为后续线形缩聚物聚合度的控制学习做了很好的铺垫。另外,由于“高分子化学冶课程未开设实验课,因此,在重点章节的课堂教学中增加课前引入工业生产实际问题的教学环节,让学生带着问题听课。如在讲授体型缩聚反应时,以三聚氰胺甲醛树脂的合成反应为例,教师向学生提出以下工程问题:该反应与线形缩聚反应之间的由于“高分子化学冶课程内容涉及面广,传统教学方法都是教师系统讲授、学生被动接受理论知识的模式,师生间缺乏交流,教学过程中忽视多样化教学方法的运用,因此,教学方法单调。这种教学模式尽管强调了教师在教学中的主体地位,但忽视了学生学习兴趣培养和对学生自主学习的引导,不利于学生在学习过程中主体作用的充分发挥。

1郾4摇考核方式有待进一步完善

考核作为教学活动中的重要环节之一,是评价课堂教学质量与学生学习效果的重要手段。虽然近年来考核学生时已考虑了平时的过程考核,但比例仍不高,且考试形式较简单,考试内容侧重于理论知识而忽视了学生分析问题和解决问题能力的考核,难于满足工程教育专业认证标准中以学生能力培养为导向的要求。

2摇“高分子化学冶课程教学改革探索

2郾1摇教学内容注重理论联系实际,培养学生工程观念

随着工程教育认证的实施以及专业培养目标的调整,原有的课程教学不注重理论联系实际,已无法满足新时期培养具有工程素养人才的要求,因此,教学内容应处理好基础、理论联系实际以及学科前沿等的关系。内容安排上把理论较成熟的缩聚与逐步聚合、自由基聚合与自由基共聚三章作为课程的重点,并系统讲授其中的基本概念、原理和方法。将与其它课程间存在交叉重复的内容以及涉及到先修课程如《时用于课堂讨论或理论联系实际物理化学》等基础课的知识时,,留给学生自学《有机化学》和并注重与其它学科间的联系,节约出的课与应用。另外,关注高分子学科的前沿与热点,将高分子学科的新理论和新进展充实到教学中,丰富教学内容。使学生经过学习,既有较扎实的理论基础,又有一定的工程观念。

2郾2摇多种教学方法相结合,提高学生工程意识

课堂教学是传授知识与培养学生工程素质的主要途径、是完成教学任务的中心环节。而现代教学方法多种多样[7]灵活运用这些方法调动学生自主学习的积极性,激发学生的学,如何习兴趣,是课程教学的重点。为此,教学中须结合不同的教学内容,运用启发式和探究式、讨论式教学、多媒体教学等方式与手段2郾2郾1摇,不断提高教学效果。在启发式和探究式相结合

“高分子化学冶教学过程中,对于基本概念、理论和原理等的讲授,采用启发和探究式相结合的教学方法,精讲其中的重点、难点及其内在知识的联系,激发学生思维,并选用恰当的聚合物合成实例引导学生进行分析、探究,增强学生将理论知识用于解决实际问题的能力。

例如,在讲授缩聚反应时,首先让学生回顾《有机化学》

区别?是否会出现凝胶化现象?如何避免该现象发生等等。教学过程中围绕这些问题引导学生思考与分析,使学生理解凝胶点控制的意义与关键,达到启发学生利用已学过的知识解决实际问题的目的2郾2郾2摇。

为充分调动学生的积极性课堂讲授与问题讨论相结合

,让学生更多地参与到教学中,课堂上根据具体的内容和教学过程采用课堂讲授与讨论相结合的教学方式,进一步培养学生的创新思维能力和理论联系实际能力。在课堂上对于一些共性的问题,引导学生进行讨论,达到解惑的目的。而对于已有一定教学基础但又需理论联系实际的重要聚合物的合成工艺与应用,安排专题讨论。如缩聚和逐步聚合、自由基聚合两章在讲完相关知识点后,让学生以小组为单位,围绕至少一种重要聚合物合成工艺设计,包括单体选择、引发剂(催化剂)、反应条件、实施方法、控制合成的关键要素等,利用所学知识与查阅文献写出方案或制作PPT,然后由每组的组长上台汇报、讲解,同组其他同学可以补充或更正,教师则认真记录该过程,同时启发他组同学针对汇报的内容提出可能遇到的问题,引导学生进行发散思维,回答问题则由汇报组的其他成员完成并开展讨论,教师则及时纠正学生在回答问题时出现的错误概念或观点并进行总结,讨论结束后方案或PPT交给老师考核。通过该环节使相关的重要知识点完整而紧密地联系起来,将学生认为抽象难理解的理论知识转变成具体的工艺流程,不仅使学生进一步加深对所学基本知识的理解,也使他们对重要聚合物合成过程中应注意的关键问题有较全面的认识和理解,有助于提高学生分析问题和解决问题的能力。

另外,引入课前5分钟。由学生代替教师在授课前的5分钟内用最简练的语言回顾或总结前一次课的重要知识点,每次请3~5名学生完成,教师根据其表现给予成绩鼓励。由于学生不知道老师会点到谁,大多数学生会认真做准备,较好地起到督促学生课前复习的作用。另外,对于学生总结中出现的问题,教师及时提出并指正,不仅有利于学生巩固已学的知识,更重要的是便于把学习引向深入。

2郾3摇多媒体教学手段辅助学生提升工程意识

多媒体技术作为一种重要的教学手段已被广泛融入到课堂教学之中,是强化课堂教学的重要手段,也是帮助学生树立工程意识的有效途径。如通过多种方法收集的相关视频、图像、动画等资源,利用多媒体手段综合运用于教学中,不仅直观、清楚地展现出各种聚合物的结构和反应原理,有助于学生对所学内容的理解,也可以将典型工业生产中的实际例子如聚乙烯、聚氯乙烯等的生产及应用形象逼真地呈现在学生面前,使学生对聚合物的生产环节有所了解,有利于学生工程意识的提

摇140升。

广摇州摇化摇工2017年12月

2郾4摇实行考试改革,注重能力培养

近年来,为贯彻落实《教育部关于全面提高高等教育质量的若干意见》的文件精神,提高教学水平和教学质量,我校提出了全面实行考试模式改革的实施意见,不仅强调考试内容与考试方式改革,还要求考核贯穿于学习的全过程。为此,“高分子化学冶课程考试在试题设计上,由注重知识考核向注重能力考核转变,在考核学生对基础知识、基本理论掌握的基础上,突出反映学生分析问题和解决问题能力的考察。其次,加强平时考核,根据不同阶段的教学要求,教师可以采用提问、课堂讨论、课堂小测、及案例工艺设计与PPT制作、汇报等多样化的方式进行考核,并对每一位同学各自的表现打分后作为其平时成绩记录下来。

课程结束后,按照一定比例用百分制统计每位学生的平时成绩,学生最后的总评成绩由平时成绩和期末考试成绩综合评定,平时考核成绩在总评成绩中占比为50%~60%。通过考试改革,不仅使教师了解课堂的教学效果,有利于改进教学方法,提高教学质量,也提高了学生平时参与课堂学习的热情,激发学生学习的动力,考试的及格率自然得到提高。另外,通过对基本知识应用能力的考核,提升了学生运用所学知识分析和解决实际问题的能力。

3摇结摇语

以工程教育认证为导向,通过对课程的教学内容、教学方式和考核方法进行改革与探索,使学生充分理解该课程涉及的内容,在突出高分子化学基本理论、原理和方法教学的基础上,注重培养学生运用相关知识与方法分析和解决工程实际问题的能力。并通过多样化的教学方法启发学生树立工程意识、培养学生灵活运用知识的能力,为高素质工程人才的培养奠定基础。

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(上接第100页)

3摇讨摇论

采用紫外分光光度法测定维生素C的含量为2060郾1mg/100g。与文献报道值16~2601mg/100g相吻合,该法在不同pH值下,维生素C的最大吸收波长会有所变化,pH值在5~10时的最大吸收波长不变,为267nm,实验测定值与文献报道一致,而刺梨样液pH在此测定范围,所以该方法测定结果可靠。可为刺梨的进一步深加工开发提供一定参考价值。

1郾5%,回收率较好、准确度较高、重现性较好。由此可见,紫外可见分光光度法可用于刺梨鲜果维生素C的含量测定。

参考文献

4摇结摇论

采用紫外可见分光光度法测定维生素C的含量,方法操作简便、快速、准确,加样回收率为101郾2%,相对标准偏差为

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