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1.何為高分子化學(xué)
顧名思義,高分子就是相對分子質(zhì)量很高的分子,它是高分子化合物的簡稱。高分子化合物,又稱聚合物或高聚物,是結(jié)構(gòu)上由重復(fù)單元(低分子化合物—單體)連接而成的高相對分子質(zhì)量化合物。高分子的相對分子質(zhì)量非常的大,小到幾千,大到幾百萬、上千萬的都有。我們有時(shí)將相對分子質(zhì)量較低的高分子化合物叫低聚物。高分子化學(xué)作為化學(xué)的一個(gè)分支,同樣也是從事制造和研究分子的科學(xué),但其制造和研究的對象都是大分子,即由若干個(gè)原子按一定規(guī)律重復(fù)地連接成具有成千上萬甚至上百萬質(zhì)量的、最大伸直長度可達(dá)毫米量級的長鏈分子,稱為高分子、大分子或聚合物。
2.高相對分子質(zhì)量與高強(qiáng)度
相對分子質(zhì)量和物質(zhì)的性質(zhì)是密切相關(guān)的,是決定物質(zhì)性質(zhì)的一個(gè)重要因素。只有相對分子質(zhì)量高的化合物才有一定的機(jī)械力學(xué)性能,才能作為材料使用。例如乙烷、辛烷、廿烷、聚乙烯、超高分子量聚乙烯,都是直鏈的烷烴化合物,但是分子量變化很大,其機(jī)械力學(xué)性能因而也有極大的區(qū)別。
3.高分子科學(xué)的主要內(nèi)容
既然高分子化學(xué)是制造和研究大分子的科學(xué),對大分子的反應(yīng)和方法的研究,顯然是高分子化學(xué)最基本的研究內(nèi)容。高分子科學(xué)不僅是研究化學(xué)問題,也是一門系統(tǒng)的科學(xué)。高分子科學(xué)的主要內(nèi)容有:如何將低分子化合物連
接成高分子化合物,即聚合反應(yīng)的研究。高分子化合物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系。不同性質(zhì)的高分子,其結(jié)構(gòu)必然是不同的。為了得到不同性質(zhì)的高分子,就要去合成具有特殊結(jié)構(gòu)的高分子。
二、高分子材料化學(xué)的應(yīng)用
材料是人類社會(huì)文明發(fā)展階段的標(biāo)志,是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。它是指經(jīng)過某種加工,具有一定結(jié)構(gòu)、組分和性能,并可應(yīng)用于一定用途的物質(zhì)。上世紀(jì)半導(dǎo)體硅、高集成芯片、高分子材料的出現(xiàn)和廣泛應(yīng)用,把人類由工業(yè)社會(huì)推向信息和知識經(jīng)濟(jì)社會(huì)。可以說某一種新材料的問世及其應(yīng)用,往往會(huì)引起人類社會(huì)的重大變革,材料是人類文明的重要標(biāo)志。如果說現(xiàn)在人人離不開高分子材料,家家離不開高分子材料,處處離不開高分子材料,是一點(diǎn)也不過分的。高分子化合物的最主要的應(yīng)用是以高分子材料的形式出現(xiàn)的,高分子材料包括了塑料、纖維、橡膠三大傳統(tǒng)合成材料,另外許多精細(xì)化工材料也都是高分子材料。
第一,塑料:一類是通用塑料,如容器、管道、家具、薄膜、鞋底與泡沫塑料等等;另一類叫工程塑料,其強(qiáng)度大,如汽車零部件、保險(xiǎn)杠、洗衣機(jī)內(nèi)的滾筒、電器的外殼等。
第二,纖維:人們開發(fā)出聚酯、尼龍、腈綸、維尼綸等高分子化合物,通過不同的加工,生產(chǎn)出了各種纖維制品,極大地滿足著人類的需要。
第三,橡膠:天然橡膠的種類和品質(zhì)都受到很大的限制,于是科學(xué)家們不斷開發(fā)出了各種人造橡膠,如丁苯橡膠、丁腈橡膠、乙丙橡膠、氟橡膠、硅橡膠等。
第四,精細(xì)化工:比如使得我們的世界變得豐富多彩的各種涂料產(chǎn)品,如家具漆、內(nèi)外墻乳膠漆、汽車漆、飛機(jī)漆等。女孩子用的指甲油,使牙齒變白的增白劑也都是涂料。還有萬能膠、建筑用膠、醫(yī)用膠、結(jié)構(gòu)膠等黏合劑,以及各種吸水樹脂等都是高分子產(chǎn)品。三、高分子化學(xué)與高科技的結(jié)合
當(dāng)今社會(huì),人們將能源、信息和材料并列為新科技革命的三大支柱,而材料又是能源和信息發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。自從合成有機(jī)高分子材料的那一天起,人們始終在不斷地研究、開發(fā)性能更優(yōu)異、應(yīng)用更廣泛的新型材料,來滿足計(jì)算機(jī)、光導(dǎo)纖維、激光、生物工程、海洋工程、空間工程和機(jī)械工業(yè)等尖端技術(shù)發(fā)展的需要。高分子材料向高性能化、功能化和生物化方向發(fā)展,出現(xiàn)了許多產(chǎn)量低、價(jià)格高、性能優(yōu)異的新型高分子材料。
隨著生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,許多具有特殊功能的高分子材料也不斷涌現(xiàn)出來,如分離材料、光電材料、磁性材料、生物醫(yī)用材料、光敏材料、非線性光學(xué)材料等等。功能高分子材料是高分子材料中最活躍的領(lǐng)域,下面簡單介紹特種高分子材料:功能高分子是指當(dāng)有外部刺激時(shí),能通過化學(xué)或物理的方法做出相應(yīng)反應(yīng)的高分子材料;高性能高分子則是對外力有特別強(qiáng)的抵抗能力的高分子材料。它們都屬于特種高分子材料的范疇;特種高分子材料是指帶有特殊物理、力學(xué)、化學(xué)性質(zhì)和功能的高分子材料,其性能和特征都大大超出了原有通用高分子材料(化學(xué)纖維、塑料、橡膠、油漆涂料、粘合劑)的范疇。
第一,力學(xué)功能材料:強(qiáng)化功能材料,如超高強(qiáng)材料、高結(jié)晶材料等;)彈材料,如熱塑性彈性體等。
第二,化學(xué)功能材料:分離功能材料,如分離膜、離子交換樹脂、高分子絡(luò)合物等;反應(yīng)功能材料,如高分子催化劑、高分子試劑;生物功能材料,如固定化酶、生物反應(yīng)器等。
第三,生物化學(xué)功能材料:人工臟器用材料,如人工腎、人工心肺等;高分子藥物,如藥物活性高分子、緩釋性高分子藥物、高分子農(nóng)藥等;生物分解材料,如可降解性高分子材料等。
可以預(yù)計(jì),在今后很長的歷史時(shí)期中,特種與功能高分子材料研究將代表了高分子材料發(fā)展的主要方向。
四、高分子化學(xué)的可持續(xù)發(fā)展
研究高分子合成材料的環(huán)境同化,增加循環(huán)使用和再生使用,減少對環(huán)境的污染乃至用高分子合成材料治理環(huán)境污染,也是21世紀(jì)中高分子材料能否得到長足發(fā)展的關(guān)鍵問題之一。比如利用植物或微生物進(jìn)行有實(shí)用價(jià)值的高分子的合成,在環(huán)境友好的水或二氧化碳等化學(xué)介質(zhì)中進(jìn)行化學(xué)合成,探索用前面提到的化學(xué)或物理合成的方法合成新概念上的可生物降解高分子,以及用合成高分子來處理污水和毒物,研究合成高分子與生態(tài)的相互作用,達(dá)到高分子材料與生態(tài)環(huán)境的和諧等。顯然這些都是屬于21世紀(jì)應(yīng)當(dāng)開展的綠色化學(xué)過程和材料的研究范疇。
參考文獻(xiàn):
[1]馮新德.展望21世紀(jì)的高分子化學(xué)與工業(yè)[J].科學(xué)中國人,1997,(11)
現(xiàn)在的大學(xué)生多數(shù)為獨(dú)生子女,在成長過程中,父母更多地注重他們的文化課學(xué)習(xí),忽略了對其動(dòng)手能力和責(zé)任心的培養(yǎng);而中小學(xué)在這方面的重視程度也不夠,導(dǎo)致部分學(xué)生動(dòng)手能力較差,責(zé)任心不強(qiáng)。在實(shí)驗(yàn)過程中一方面表現(xiàn)為緊張、不敢操作;另一方面表現(xiàn)出對有毒有害物質(zhì)的回收處理認(rèn)識不夠,沒有環(huán)保意識,對水、電、易燃易爆等危險(xiǎn)化學(xué)品的使用不當(dāng),安全意識淡薄。高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中,必然要接觸有機(jī)溶劑,易燃易爆、有毒有害物質(zhì),防火、防爆、防中毒、防止環(huán)境污染是學(xué)生時(shí)刻需要注意的問題。只有具備環(huán)保意識和安全意識,在實(shí)驗(yàn)過程中具有強(qiáng)烈的責(zé)任心,才能防止環(huán)境污染現(xiàn)象的出現(xiàn)和安全事故的發(fā)生。高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)正是培養(yǎng)學(xué)生這兩種意識的有效途徑。因此,我校教師在高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中采取了多種方式對學(xué)生進(jìn)行環(huán)保與安全意識培養(yǎng)。
2環(huán)保意識培養(yǎng)
2.1在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)環(huán)保意識
北京的霧霾天氣,使身在其中的人們深切體會(huì)到惡劣環(huán)境對自身的不利影響。伴隨著工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的快速發(fā)展,大量化學(xué)污染物進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng),對全球生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重危害,給人類生存帶來巨大威脅。因此,環(huán)境問題越來越受到重視,對“三廢”的處理提出了更高的要求。在現(xiàn)有條件下,與高分子化學(xué)有關(guān)的生產(chǎn)不可能完全避免使用有毒有害物質(zhì),因此,對學(xué)生進(jìn)行環(huán)保教育至關(guān)重要。高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是對學(xué)生進(jìn)行環(huán)保教育的有效途徑,不僅要培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、分析和解決問題能力,還要重視傳授環(huán)保知識,使學(xué)生有機(jī)會(huì)、有能力利用所學(xué)知識,處理實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的有毒有害物質(zhì),主動(dòng)參與到環(huán)境保護(hù)工作中,增強(qiáng)學(xué)生的環(huán)保意識。
2.2加強(qiáng)污染物的回收管理
在高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,常會(huì)用到有毒有害、易燃易爆的試劑,最大限度減少污染物排放是師生共同的責(zé)任。實(shí)驗(yàn)教師要對學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生的廢棄物進(jìn)行嚴(yán)格管理,以增強(qiáng)學(xué)生的環(huán)保意識。實(shí)驗(yàn)過程中,要求學(xué)生將所有有害物質(zhì)回收到指定的回收瓶中,對不能再利用的廢液進(jìn)行無害化處理,對能再利用的進(jìn)行提純、重復(fù)使用,減少有害物質(zhì)排放。如果在實(shí)驗(yàn)過程中有有害氣體生成,則實(shí)驗(yàn)必須在通風(fēng)櫥中進(jìn)行,并對有害氣體進(jìn)行無害化處理后再排放。實(shí)驗(yàn)教師必須對實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行監(jiān)控,發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)解決,并提醒全體學(xué)生注意。通過一系列的措施,學(xué)生的環(huán)保意識不斷增強(qiáng),處理有害物質(zhì)的能力也不斷提高。
2.3采用小量、半微量實(shí)驗(yàn)
高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)使用的很多是易燃和毒性較大的藥品,在實(shí)驗(yàn)過程中可能會(huì)產(chǎn)生一些對人體和環(huán)境有害的物質(zhì),因此,盡可能減少實(shí)驗(yàn)中的“三廢”排放量至關(guān)重要。高分子化學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)旨在培養(yǎng)學(xué)生的操作能力和觀察能力,要求實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯。實(shí)踐證明,采用小量實(shí)驗(yàn)完全可以滿足這兩方面的需要。當(dāng)學(xué)生具備基本操作技能后,復(fù)雜合成實(shí)驗(yàn)可以采用半微量法進(jìn)行。這樣既達(dá)到了實(shí)驗(yàn)?zāi)康模止?jié)約了藥品,縮短了實(shí)驗(yàn)時(shí)間,減少了“三廢”的產(chǎn)生,減輕了對環(huán)境的污染。
2.4將環(huán)保能力列為考核內(nèi)容
對學(xué)生每次實(shí)驗(yàn)中試劑取用情況、廢棄物回收處理情況、有害氣體處理情況進(jìn)行記錄,并記入平時(shí)成績。在學(xué)期中的實(shí)驗(yàn)筆試中加入廢棄化學(xué)物品的無害化處理方法內(nèi)容;在實(shí)驗(yàn)操作考試中,安排廢棄物處理實(shí)驗(yàn),以抽簽方式確定考題,考試內(nèi)容有:廢棄單體和聚合物的處理,高濃度有機(jī)溶劑的處理,酸、堿廢液的處理,洗滌廢液的處理等。
3安全意識的培養(yǎng)
3.1安全教育貫穿教學(xué)始終
首先,在理論教學(xué)中進(jìn)行安全意識教育。比如,講解緒論時(shí),在介紹高分子化合物的合成特點(diǎn)和物理性質(zhì)后,及時(shí)舉例說明一些低燃點(diǎn)常用物質(zhì),如烷烴、乙醚、乙醇、丙酮、過氧化物等易燃易爆物質(zhì),告知使用時(shí)要注意防火、防爆。隨著教學(xué)的深入,逐步強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)安全教育,介紹常用化合物(如苯、甲苯、二甲苯、硝基苯、甲醛、苯酚等)的毒害性及使用注意事項(xiàng),為實(shí)驗(yàn)教學(xué)做好準(zhǔn)備。其次,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中加強(qiáng)安全教育。在第一節(jié)實(shí)驗(yàn)課上,采用講解、演示等教學(xué)方式,專門進(jìn)行安全教育,強(qiáng)調(diào)水、電、易燃易爆物質(zhì)、有毒有害物質(zhì)的安全使用和事故處理辦法。隨著實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行,要求學(xué)生在每次實(shí)驗(yàn)課之前,必須弄清楚與實(shí)驗(yàn)有關(guān)物質(zhì)的物理性質(zhì)和注意事項(xiàng);實(shí)驗(yàn)課中,實(shí)驗(yàn)教師檢查并確認(rèn)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)裝置沒有錯(cuò)誤后,學(xué)生方可繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn);當(dāng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)裝置或操作方法有誤時(shí),可以請其他組的學(xué)生指出并糾正錯(cuò)誤,以加深學(xué)生印象,有效防止類似錯(cuò)誤的發(fā)生。
3.2利用多媒體課件輔助教學(xué)
為有效提高教學(xué)和安全教育效果,實(shí)驗(yàn)教師還制作了多媒體課件供學(xué)生學(xué)習(xí)。比如基本操作中的“單體的精制”,需根據(jù)被精制單體的沸點(diǎn)選擇熱源,要求蒸餾時(shí)不能將燒瓶中液體蒸干。由于實(shí)驗(yàn)課時(shí)有限,低沸點(diǎn)物質(zhì)的蒸餾和高沸點(diǎn)物質(zhì)的蒸餾不能都在課上進(jìn)行。雖然教師在課上對此進(jìn)行了多次強(qiáng)調(diào),但還是有很多學(xué)生在蒸餾操作中習(xí)慣性選擇第一次蒸餾時(shí)使用的熱源,而不考慮被蒸餾組分的沸點(diǎn)。還有些學(xué)生不知道何時(shí)停止蒸餾,往往一直將液體蒸干。利用多媒體輔助教學(xué)可以解決以上問題。學(xué)生可以在多媒體課件上看到不同熱源的選擇方法和蒸餾過程,也可以看到錯(cuò)誤操作所造成的危害。通過多媒體輔助教學(xué),學(xué)生在這方面犯的錯(cuò)誤明顯減少了。
3.3將安全意識納入考核范圍
為引起學(xué)生對實(shí)驗(yàn)安全性的高度重視,我們將實(shí)驗(yàn)安全內(nèi)容納入考核范圍,考核內(nèi)容包括物質(zhì)的物理、化學(xué)性質(zhì)查閱,實(shí)驗(yàn)裝置的安裝,實(shí)驗(yàn)操作,化學(xué)試劑的安全量取,溶劑及產(chǎn)品的回收,實(shí)驗(yàn)結(jié)束后水、電關(guān)閉。此外,在學(xué)期中安排一次實(shí)驗(yàn)筆試考試,考試內(nèi)容包含安全操作注意事項(xiàng)和違規(guī)操作可能產(chǎn)生的后果;學(xué)期末安排一次實(shí)驗(yàn)操作考試,考試內(nèi)容包括實(shí)驗(yàn)裝置的搭建及易燃試劑的安全使用,反應(yīng)過程中產(chǎn)生的有毒氣體的處理方法等。教師在考前將要制備的目標(biāo)產(chǎn)物告訴學(xué)生,實(shí)驗(yàn)方案和制備過程完全由學(xué)生獨(dú)自完成,一組學(xué)生(20人左右)由兩位教師監(jiān)考,最后給出操作考試成績。通過以上改革,學(xué)生的安全意識普遍增強(qiáng),實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行到中期時(shí),已經(jīng)看不到學(xué)生在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后不切斷電源、用明火提純易燃單體、用過的溶劑不回收等現(xiàn)象了。
4結(jié)語
1.1教學(xué)理念上,注重調(diào)動(dòng)學(xué)生自身主動(dòng)性
應(yīng)用型人才培養(yǎng)的教學(xué)理念要求在繼承傳統(tǒng)教學(xué)優(yōu)勢的基礎(chǔ)上,大力創(chuàng)新教育觀念,堅(jiān)持以學(xué)生為本,調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)性[3]。作為一門實(shí)踐教學(xué)活動(dòng),高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)要取得良好的教學(xué)效果,必然要更新教學(xué)理念。在應(yīng)用型人才培養(yǎng)定位下,我們確立了以學(xué)生為中心地位,尊重學(xué)生意愿,充分發(fā)揮學(xué)生能動(dòng)性、積極性和創(chuàng)新性的教學(xué)理念。在教學(xué)過程中,讓學(xué)生占據(jù)課堂的主導(dǎo)地位,將教師的被動(dòng)教變?yōu)閷W(xué)生的主動(dòng)學(xué),教師定位于學(xué)生實(shí)驗(yàn)的組織者。教師的主要作用不是講解,而是組織學(xué)生主動(dòng)思考、動(dòng)手實(shí)驗(yàn)。課堂上,教師不再用權(quán)威性的語言告訴學(xué)生,什么時(shí)候準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn),選擇什么樣的試劑,而是把自己融入學(xué)生中,和學(xué)生一起討論和思考,學(xué)生由被動(dòng)轉(zhuǎn)為主動(dòng),成為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的中心。鼓勵(lì)學(xué)生自己制定標(biāo)準(zhǔn),自己確定實(shí)驗(yàn)步驟,允許按自己設(shè)計(jì)的預(yù)習(xí)報(bào)告進(jìn)行實(shí)驗(yàn),如實(shí)記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),自己分析實(shí)驗(yàn)過程中存在的問題及解決辦法。實(shí)驗(yàn)結(jié)束,鼓勵(lì)學(xué)生自己點(diǎn)評,交流實(shí)驗(yàn)過程,總結(jié)成功經(jīng)驗(yàn),分析失敗原因。
1.2在教學(xué)載體上,為學(xué)生提供充實(shí)的實(shí)驗(yàn)材料
在教學(xué)過程中,教師工作的重點(diǎn)是為學(xué)生提供大量的學(xué)習(xí)資源,使學(xué)生處于一種可以選擇的、能滿足他們需求的自由實(shí)驗(yàn)環(huán)境。通過開發(fā)《高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)》課件增設(shè)多媒體教學(xué)內(nèi)容,將實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、基本儀器操作使用等制作課件,并將課程資料上網(wǎng),學(xué)生直接申請下載、預(yù)約實(shí)驗(yàn)。通過多媒體實(shí)驗(yàn)演示,讓學(xué)生在較短的時(shí)間內(nèi),直觀的掌握更多的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,節(jié)省了課堂時(shí)間,提高了授課的實(shí)效性,為學(xué)生的個(gè)性培養(yǎng)和自主學(xué)習(xí)創(chuàng)造了有利的條件。學(xué)生也可自行擬定設(shè)計(jì)課題,學(xué)生自己查閱資料,預(yù)約教師進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行指導(dǎo)。對學(xué)生自己設(shè)計(jì)的或自帶課題的實(shí)驗(yàn),只要所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案合理、實(shí)驗(yàn)條件許可,就允許進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室開展實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生成為實(shí)驗(yàn)的主人。上述課程改革,《高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)》課程已被評為校級精品課程。另一方面,逐漸開放實(shí)驗(yàn)室和儀器設(shè)備。常用的玻璃儀器由學(xué)生自己保管。大型儀器,如紅外光譜、元素分析、激光粒徑測定儀、X射線衍射儀、掃描電鏡等為學(xué)生全部免費(fèi)開放,學(xué)生通過提前預(yù)約,可對實(shí)驗(yàn)中制備的化合物隨時(shí)進(jìn)行分析表征。
1.3改革教學(xué)內(nèi)容,增設(shè)綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)
為了增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力和獨(dú)立思考能力,在教學(xué)中注重理論與實(shí)踐相結(jié)合,結(jié)合高分子化學(xué)的基本問題,將科研成果轉(zhuǎn)化為可供學(xué)生實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容改革教學(xué)內(nèi)容,重新編寫《高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)》教學(xué)大綱和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書,刪除了部分內(nèi)容陳舊的驗(yàn)證性和基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn),增設(shè)綜合性、探索性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),確保實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的先進(jìn)性、新穎性。通過精選實(shí)驗(yàn)內(nèi)容使學(xué)生加深對所學(xué)理論知識的認(rèn)識,了解高分子化學(xué)領(lǐng)域的飛速發(fā)展和高分子材料在人們的日常生活和高科技領(lǐng)域中的應(yīng)用,為學(xué)生將來走向工作崗位奠定基礎(chǔ)。在教學(xué)內(nèi)容上,不設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)答案,挑選應(yīng)用性和綜合性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)。將傳統(tǒng)的單純“灌注式”理論教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)?教學(xué)-文獻(xiàn)查找-文獻(xiàn)綜述-匯報(bào)交流-自主實(shí)驗(yàn)"的多環(huán)節(jié)、多方式、互動(dòng)性、研究性、開放式教學(xué)。如實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上增選“聚乙烯醇的縮醛化制備膠水”的實(shí)驗(yàn)。此實(shí)驗(yàn)應(yīng)用性很強(qiáng),讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)親身感受高分子化學(xué)的重要意義和實(shí)用價(jià)值,增強(qiáng)學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中表現(xiàn)出濃烈的興趣,相互之間探討實(shí)驗(yàn)的工藝過程和應(yīng)該注意的事項(xiàng),對制備的膠水質(zhì)量互相比較并查找原因,收到了良好的教學(xué)效果。在"苯乙烯分散聚合的實(shí)驗(yàn)"中,對同一單體選用不同的分散劑,包括有機(jī)分散劑、無機(jī)分散劑及復(fù)合分散劑。通過改變引發(fā)劑用量、攪拌速度等,使不同組的學(xué)生在不同的聚合條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn),然后將實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較、討論和總結(jié)。對于設(shè)計(jì)性和研究性實(shí)驗(yàn),教師提前一周告知實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,提供部分參考目錄,供學(xué)生查閱。學(xué)生自己設(shè)計(jì)出可行性的實(shí)驗(yàn)方案,經(jīng)教師批準(zhǔn)后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。目前已開設(shè)的設(shè)計(jì)性和研究性實(shí)驗(yàn)都是以高分子領(lǐng)域中的最新研究成果并結(jié)合本院教師的科研項(xiàng)目與科研經(jīng)驗(yàn)開設(shè)的,如"溫度和pH值敏感性水凝膠的制備及對藥物的釋放性能"、"無皂乳液聚合制備核-殼結(jié)構(gòu)聚合物"等。設(shè)計(jì)性和研究性實(shí)驗(yàn)的開設(shè),能夠充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性。使學(xué)生把自己所學(xué)的理論知識、書面知識和科學(xué)研究緊密相結(jié)合,提高了學(xué)生對于科學(xué)研究的認(rèn)識,同時(shí)激發(fā)和促進(jìn)了學(xué)生的科研興趣。
1.4考核方式上,采取組合式考核,提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果
實(shí)驗(yàn)考核是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要環(huán)節(jié),是激勵(lì)學(xué)生學(xué)習(xí)和鞏固知識、檢查教學(xué)效果、改革教學(xué)方法的重要手段。多年來,我校沿襲的高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)考核辦法是實(shí)驗(yàn)報(bào)告和期末理論筆試各占50%。該考核方法導(dǎo)致學(xué)生對實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)操作重視程度不夠,考試前死記理論知識,綜合實(shí)踐能力薄弱。在應(yīng)用型型人才培養(yǎng)的要求下,我們改革了傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)考核方法,建立了平時(shí)成績、實(shí)驗(yàn)操作考核和筆試相結(jié)合的新型考核模式,使實(shí)驗(yàn)課的考核和評價(jià)能夠更加科學(xué)化和合理化。在高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)的考核過程中,采取平時(shí)考核和實(shí)驗(yàn)考試考核相結(jié)合的辦法。平時(shí)考核側(cè)重于對學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)情況的評價(jià),包括實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)記錄、實(shí)驗(yàn)報(bào)告等內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)考試考核既要考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)基本操作和綜合運(yùn)用能力又要檢驗(yàn)學(xué)生掌握的理論知識。考試之前教師設(shè)定合理的考核內(nèi)容,包括在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成一個(gè)完整的實(shí)驗(yàn)和理論抽查。實(shí)驗(yàn)考試時(shí),將學(xué)生每4~5人一組進(jìn)行分批考試,通過考察學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)操作,實(shí)驗(yàn)方案、儀器安裝、結(jié)果處理以及產(chǎn)品質(zhì)量等,考查學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)技能情況。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,教師根據(jù)實(shí)驗(yàn)過程的條理性、實(shí)驗(yàn)操作情況以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果對學(xué)生實(shí)驗(yàn)考試進(jìn)行評分。操作考試結(jié)束后,針對實(shí)驗(yàn)過程中的理論知識隨機(jī)抽查3~5個(gè)簡答題,考察學(xué)生對知識的掌握情況。通過平時(shí)考核和實(shí)驗(yàn)考試考核相結(jié)合的方式,能科學(xué)有效地對學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)效果評定,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。
2結(jié)語