劉 莉,張榮莉,朱賢東

安徽工程大學生物與化學工程學院,安徽蕪湖,241000

化工助劑課程教學改革初探

劉 莉,張榮莉,朱賢東

安徽工程大學生物與化學工程學院,安徽蕪湖,241000

為了進一步提高化工助劑課程的教學質量,嘗試從教學內容、教學方法與手段方面進行改革和實踐,實踐證明所采取教學改革措施提高了學生對該課程的學習興趣和對本專業(yè)的認同感。這些措施主要包括:利用精彩的導課,激發(fā)學生的學習興趣;采用對比教學,做到重點突出、主次分明;引入學科前沿發(fā)展動態(tài)方面知識和新技術,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力;利用多媒體教學,幫助學生破解學習的難點;充分發(fā)揮學生的學習能動性,采取多種有效的教學方法,促進學生學習,以提高學生的專業(yè)素養(yǎng)。

化工助劑;教學內容;教學方法;教學改革

助劑是一類廣泛應用于各種材料和產(chǎn)品的精細化學品,在生產(chǎn)加工過程中,用量雖小,但可以顯著改善制品的性能[1-2]。目前,助劑工業(yè)幾乎與所有的行業(yè)及人們的生活都密切相關,涉及的領域之廣、專業(yè)性之強是任何其他專業(yè)無法比擬的。但許多助劑新品種的研制開發(fā)以及一些有機中間體的合成,都面臨著嚴峻的挑戰(zhàn)和殘酷的競爭,這種行業(yè)競爭歸根結底是專業(yè)人才的競爭,而人才的培養(yǎng)和輸出離不開高校的支持,尤其需要有較高教學水平和較完善課程體系的高校支持[3]?；ぶ鷦┱n程作為應用化學專業(yè)的一門重要的專業(yè)方向課程,在當今學生就業(yè)與社會需求矛盾日益加劇的情況下,該課程的意義不言而喻。在教學過程中,如何激發(fā)學生學習的主動性,增強學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力,提高學生綜合素質,以適應當前經(jīng)濟和社會發(fā)展對科技人才的要求,是該課程教學改革的基本要求。在該課程教學中,應重點從教學內容、教學方法與手段方面進行探討,以下是筆者近幾年的教改實踐,供同行們參考。

1 教學內容的優(yōu)化

1.1 通過精彩導課,激發(fā)學生的學習興趣

化工助劑課程因涉及的助劑品種繁多,故課程內容多且散,若單純地講解教材內容,學生會感到枯燥無味,失去對課程學習的興趣。而通過精彩的導課(如形象的比喻、貼近生活的實例等),可以充分調動學生學習的積極性,提高教學效果。如講助劑的概念時,可以把助劑比喻成食品中的添加劑,材料中不加助劑,猶如食品加工中缺少油、鹽、醬、醋等調味品就加工不出美味佳肴一樣,也生產(chǎn)不出合格的制品。這個比喻,可使學生更形象地理解助劑的概念及其在材料加工中的重要性。為了讓學生更深刻理解課程的重要性,還可舉例進行說明,如純 PP,由于分子結構中叔氫的存在,分子鏈易發(fā)生斷裂而降解,其薄片在150℃下半小時后脆化,制品性能顯著下降,而加有 0.5%左右抗氧劑的 PP,在 150℃下工作2 000小時,性能基本不變,保證 PP制品可以作為食品級塑料,可制成飲用水杯、微波爐用餐盒等;2009年,央視大樓失火事件號稱是新中國成立以來建筑物燃燒最快的一例,在這次火災中,燃燒主要集中在鈦合金下面的新型節(jié)能保溫層,即擠塑聚苯乙烯泡沫塑料板,這種有機質絕熱保溫材料燃燒后過火極快,為可燃性建筑材料,但如果是添加了阻燃助劑的阻燃材料,則可廣泛應用,大約 90%的火災事故都可以避免。在講述助劑的合理選用時,可以結合現(xiàn)實生活中出現(xiàn)的一些問題,如 2011年發(fā)生在臺灣的塑化劑事件、兒童玩具出口受阻事件等,以加深學生對助劑合理使用重要性的認識和對助劑選用原則的理解。由于案例接近生活,很容易激發(fā)學生學習的興趣,學生討論的積極性高,課堂氣氛也很活躍?？傊?要充分利用生活中的實例和形象的比喻,來提高學生的學習興趣和上課時的注意力,為學習枯燥的理論知識做鋪墊,以提高學生的學習效果。

1.2 通過對比教學,做到重點突出、主次分明

助劑的種類繁多,知識系統(tǒng)繁雜,內容龐大,課上講一二個學時,往往是相關領域一本書的內容,如何讓學生在課堂上這么短時間內對整個領域的發(fā)展狀況有概括性的了解,并掌握本質內容,這是教學中要解決的關鍵問題。對于每一類助劑,教材一般分成概述、助劑的作用機理、助劑的主要類別及生產(chǎn)工藝、助劑的選用、該類助劑的發(fā)展趨勢等幾個小節(jié)來講解。在教學中,可以恰當?shù)剡\用對比教學法,將種類相似、作用機理相同的章節(jié)進行對比講解,以加深學生對知識的理解。例如,在講解不同類型的增塑劑時,可以通過分子結構的對比,講述各類增塑劑的應用特點;講解光穩(wěn)定劑中的光老化機理時,可以與前面所學的高分子材料的氧化老化機理、熱老化機理對比講解,這樣,在復習舊知識的同時,使新知識學得更扎實。另外,講課時一定要做到重點突出、主次分明,面面俱到地講課,否則,學生會把握不住課程學習的重點,最后的結果是什么都記不住。對于每一章的概述部分,在講述助劑的定義、作用、應用對象、發(fā)展史等時,使學生對該類助劑有概括性的了解即可。助劑的作用機理是每類助劑講述的主要內容,也是教學的難點。對于大學生來說,只有深刻了解各類助劑的作用機理,才能在工作中觸類旁通、靈活應用,所以這部分內容需要重點講解。常用助劑的類別和生產(chǎn)工藝的講解是為了讓學生進一步理解作用機理,這部分內容較多,可選擇市場上用量最大的、性能優(yōu)良的品種來講解其生產(chǎn)工藝,并讓學生了解該類助劑的應用特點,學會合理選用,這也是講解的重點內容。而其他的內容,如助劑的發(fā)展趨勢,由于時間關系,只能粗略講解或讓學生自行查閱相關的最新研究進展。

1.3 注重教學內容的前沿性與實用性

理論教學內容應有一定的穩(wěn)定性,但也不是一成不變的,特別是專業(yè)教學內容要講究與時俱進,課程內容是否新穎與實用,直接影響教學效果和課程建設水平的高低。進入 21世紀,隨著科技的突飛猛進,知識更新速度加快,而作為教學內容基本載體的教材(1997年版),其中一些內容滯后于社會發(fā)展,因此,應及時補充新內容。根據(jù)教材內容生產(chǎn)工藝方面介紹較少的特點,適當增加工藝流程簡圖,或將教材中的工藝流程方框圖制作成帶控制點的工藝流程簡圖,并以動畫課件的形式展示給學生,使枯燥的知識形象化;及時補充科學前沿知識及新技術,完善教材理論內容,使專業(yè)知識與時俱進,如在增塑劑的教學中,通過查閱近幾年的文獻,給學生增加經(jīng)濟環(huán)保型增塑劑——檸檬酸酯的最新研究進展、酯化反應工藝中催化劑的選擇使用等內容,這樣,可以增強學科知識的前沿性和實用性,讓學生在學習原有知識的同時,培養(yǎng)創(chuàng)新能力。同時,充分利用中國塑料助劑網(wǎng)、全球塑膠網(wǎng)中的技術前沿等欄目,讓學生在不受時間和空間限制下了解最新的應用技術,如添加助劑后使材料具有自動修復功能、環(huán)保的一次性餐盒等。這些都能激發(fā)學生主動學習的熱情,并且通過接近工程實踐,為培養(yǎng)現(xiàn)代工程師打下基礎。

2 教學方法與手段的改革

2.1 結合多媒體教學,豐富教學手段

傳統(tǒng)的教學手段就是粉筆加黑板,對于抽象的理論知識,專業(yè)教師不好教,學生學習時也覺得枯燥無味,而現(xiàn)代化多媒體教學具有直觀性、形象性、動態(tài)性、交互性、可重復性、針對性和信息量大等優(yōu)點[4]。良好的教學方法再加上先進的教學手段是突破知識難點的關鍵。多媒體教學作為一種新的教學手段,目前統(tǒng)一規(guī)范的多媒體課件已廣泛用于基礎課教學,但由于各學校專業(yè)特色不同,助劑化學專業(yè)課還沒有統(tǒng)一成型的多媒體課件,但考慮到多媒體教學有著傳統(tǒng)板書教學無法比擬的優(yōu)勢,可以根據(jù)需要,自行制作部分章節(jié)的課件。如在講述增塑劑的作用機理時,可以制作動畫說明增塑劑分子是如何插入到大分子鏈之間以削弱分子鏈之間的作用力,這樣,可以使一些難以理解的內容更容易為學生理解和掌握。

2.2 發(fā)揮學生在教學中的主體地位

由于助劑種類繁多,應用范圍十分廣泛,而且知識體系更新快,在有限的授課時間內,教師不可能面面俱到地介紹所有知識。與其“授人以魚”,不如“授之以漁”。因此,在教學過程中,要充分發(fā)揮學生的主觀能動性,使學生由被動的接受者轉變?yōu)榉e極、主動的認知者,具體可以從以下幾個方面入手。

(1)在課堂上,采用“討論式”或“疑點式”教學法。例如,在講解抗靜電劑和柔軟劑時,可結合不同織物易生靜電或易水洗掉色或比較柔軟等日?，F(xiàn)象,讓學生討論其原因所在。通過這種討論式教學,可充分提高學生獲取知識的能力,最大限度地調動學生學習的積極性。

(2)充分利用網(wǎng)上資源,擴大學生視野。目前,學校圖書館已經(jīng)有一些助劑的專著可以查閱,并且學校購買的電子期刊中也可以查找各種助劑的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢方面的文獻,教師引導學生充分利用學校圖書館的現(xiàn)有資源,擴大知識面。另外,還可以引導學生關注中國塑料助劑網(wǎng)、全球塑膠網(wǎng)中的技術前沿等欄目,便于學生了解最新的應用技術。

(3)靈活布置作業(yè),培養(yǎng)學生發(fā)散思維。例如,在講解阻燃劑時,可布置作業(yè):寫出實驗室常用的滅火器的作用原理及阻燃機理;涉及抗氧劑時,布置作業(yè):關于新頒布的禁止用于奶瓶等塑料制品的助劑有哪些,并分析原因等。讓學生對教學內容進行思考、分析、總結后,才能完成作業(yè)。

(4)撰寫課程論文。在學習了一定的基礎理論之后,可以讓學生選擇自己感興趣的知識點寫一篇課程論文。學生在撰寫論文過程中,一方面,通過查閱資料,學到了助劑方面的知識,了解到助劑研究的發(fā)展方向,同時還學到了查閱文獻的方法,培養(yǎng)了查閱文獻的能力;另一方面,培養(yǎng)了學生獨立思考和寫作的能力。這樣,充分發(fā)揮了學生學習的主觀能動性,有效地提高了學習效率和專業(yè)素養(yǎng),從而進一步提高對專業(yè)的認同感。

3 結 語

隨著社會的進步以及人們對材料性能的要求越來越高,助劑的使用已經(jīng)滲透到人們生活的各個領域。而助劑工業(yè)的發(fā)展,有賴于高校相關專業(yè)人才的培養(yǎng),因此化工助劑的教學改革也勢在必行。以上是筆者近幾年在化工助劑課程教學中改革實踐,雖然取得了一點成效,但還存在一些問題,需要在今后的教學實踐中不斷探索和思考,以便更好地促進該課程的教學改革。

[1]王文濤,莊志軍.助劑化學教學方法探討 [J].化工時刊,2005,19(7):68-69

[2]左華江,陳曉偉,胡孝勇.化工助劑課程的教學改革與實踐 [J].廣東化工,2012,39(7):243-244

[3]韓丹丹,王琨.助劑化學及工藝學課程的教學改革與實踐[J].吉林化工學院學報 ,2012,29(8):90-93

[4]李蘇道.當前多媒體教學中的若干認識誤區(qū) [J].紡織教育,2007(1):60-63

G642.0

A

1673-2006(2013)10-0103-03

10.3969/j.issn.1673-2006.2013.10.032

2013-08-30

安徽省高校省級自然科學研究項目(KJ2013B022);安徽工程大學青年科研基金(2012YQ34);安徽省質量工程項目“應用化學省級專業(yè)綜合改革試點”(2012zy043);安徽省質量工程項目“應用化學省級特色專業(yè)”(20100717);安徽工程大學質量工程項目“應用化學專業(yè)校級人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新實驗區(qū)”。

劉莉(1980-),女 ,安徽太和人,博士 ,講師,主要研究方向:有機功能材料。

(責任編輯:劉小陽)