簡析關于改進與提高高分子化學實驗教學的幾點建議論文
高分子化學實驗是高分子化學專業(yè)實驗、是高分子化學專業(yè)本科生認識和實踐高分子化學的基本實驗。高分子化學專業(yè)實驗與普通化學專業(yè)實驗有所不同,對于高分子化學專業(yè)本科生來說,普通化學專業(yè)實驗教學目的主要在于培養(yǎng)和提高學生在化學實驗方面的基本實驗能力、擴大學生化學在實驗方面的知識面,高分子化學專業(yè)實驗除要滿足普通化學專業(yè)實驗教學目的,還要針對工業(yè)生產現狀、科技發(fā)展程度、學生就業(yè)狀況、以及學生的進一步就學(讀研)問題考慮。目前的高分子化學領域的科技發(fā)展水平較高、工業(yè)化生產程度也較高、我院高分子化學專業(yè)本科畢業(yè)生直接就業(yè)比例目前下降至三分之一以下、讀研比例上升三分之二以上。
以往高分子化學實驗教學主要針對本科畢業(yè)生就業(yè)的需求為重點、兼顧研究生科研教學需求,沿用的教材內容部分相對陳舊、設備落后,高分子化學專業(yè)實驗的內容與目前高分子化學領域的科技發(fā)展水平以及工業(yè)化生產程度偏離較大,己經很難適應當前的各種需求。因此,作者依據教學前輩留下的寶貴教學經驗、國內高校同仁提供的寶貴教學經驗以及針對作者近些年的教學經驗,歸納總結出改進與提高高分子化學實驗教學的幾點建議。
第一、改變高分子化學實驗教學針對性。
由于高分子化學專業(yè)本科畢業(yè)生讀研比例上升三分之二以上,所以高分子化學實驗教學的針對性應以多數人的需求為重點兼顧少數人的需求為原則由本科畢業(yè)生就業(yè)的需求為重點、兼顧研究生科研教學需求的針對性轉變?yōu)檠芯可蒲薪虒W需求為重點、兼顧本科畢業(yè)生就業(yè)的需求的針對性。就業(yè)的本科畢業(yè)生需要的是生產技能,讀研的本科畢業(yè)生需要的是科研技能,生產技能與科研技能有較大的差異,所以改變我院本科生高分子化學實驗教學的針對性是很有必要的。
第二、調整高分子化學實驗教學內容。
相對工業(yè)生產現狀、科技發(fā)展程度,沿用的教材內容部分相對陳舊,需要對高分子化學實驗教學內容作適當的調整。1.刪除那些法律禁止的、已被工業(yè)生產淘汰的、產品危害人類生命健康與自然環(huán)境平衡的相關實驗內容,如:某些產品中含有甲醇、甲苯、二甲苯、苯、丙酮等揮發(fā)性溶劑的實驗教學內容。如果不刪除這些內容,很容易給學生以誤導;2.改進某些陳舊的實驗教學內容,以適應當代科技發(fā)展。用膨脹計測定法研究乳液反應動力學的實驗內容,是五六十年代的實驗內容,由于該實驗內容的結果可以直接測量到,具有極強的可視性,所以一直沿用到現在。
經我們兒年的實驗教學發(fā)現,乳液聚合反應過程中,乳液體系體積改變的影響因素不單純是液滴與膠粒間密度差別引起的,可能還涉及液滴或膠粒微觀界面效應,納米微觀界面效應是近些年人們熱衷研究的課題。如果配合其它的表征手段,用膨脹計測定法研究乳液反應歷程中液滴或膠粒的微觀界面效應,要比用膨脹計測定法研究引發(fā)劑用量對聚合發(fā)應速率的`影響更能誘發(fā)學生的研究興趣。3.添加一些近年來科技發(fā)展較為成熟的成果、方法、手段。如微乳液制備、無毒粘合劑制備等內容。
第三、將計算機模擬技術引入到高分子化學實驗教學中。
隨著科學技術的發(fā)展,計算機模擬技術己經成為科學研究中所使用的第三種研究手段,與理論研究與實驗研究齊驅并駕,計算機模擬技術既可以驗證理論或實驗結果的正確性,又可以將理論研究與實驗研究貫穿起來,揭示實驗反應歷程中奧秘。計算機模擬技術在高分子化學方面廣泛應用于縮聚反應、共聚物的組成與序列、自由基聚合反應中的反應動力學及分子量分布、高分子鏈的降解、高分子互傳網絡與凝膠的形成、高分子的搏板反應自復制反應、本體聚合反應等。
通常在高分子化學實驗中,我們更多的是依據經驗進行操作,然后根據實驗結果來判斷實驗的效果,并依據推理來確定反應歷程。實驗研究方法最大的優(yōu)點是實驗結果真實可靠,缺點是由實驗結果確定的反應歷程未必真實可靠,原因是反應過程的本身是一個黑匣子,人們很難直接觀察到,部分實驗借助儀器跟蹤監(jiān)測所確定的反應歷程也可能揭示部分現象。盡管計算機模擬的結果并非真實,但計算機模擬的過程是可以直接觀察到的,通過統(tǒng)計方法可以歸納總結各種現象的規(guī)律,能夠全面揭示反應歷程、解釋實驗結果。將計算機模擬技術引入到高分子化學實驗教學中,將有利于全面揭示高分子化學的反應歷程與機理,更好地解釋實驗結果與現象,同時也會讓學生直接觀察整個實驗過程。
第四、培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。
各行各業(yè)都在追求創(chuàng)新,創(chuàng)新是事業(yè)發(fā)展的動力,創(chuàng)新已成為高�？蒲兄饕哪繕�,創(chuàng)新能力也是衡量人才主要依據,所以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力已成當務之急。在高分子化學實驗教學中,如何培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力,值得探討。
我們認為應將高分子化學實驗教學內容分成幾部分,首先是讓學生了解熟悉高分子化學實驗課并培養(yǎng)學生的實驗基本功,包括儀器設備的安裝、料液的加入、溫度的控制、產品的評價。這一部分的高分子化學實驗教學內容應該選定那些成熟、穩(wěn)定的實驗,由教師詳細講解和示范,學生嚴格按教材規(guī)定條件去做;其二是培養(yǎng)學生獨立的實驗能力,由于在高分子化學實驗中,實驗的成敗寫實驗操作、原料、溫度、攪拌速度等諸多影響因素密切相關,實驗的成敗更多取決于實驗操作的個人經驗,培養(yǎng)學生獨立的實驗能力實際上是讓學生積累個人經驗。
這一部分的高分子化學實驗教學內容應該選定那些不穩(wěn)定的、難點較大的實驗,教師對實驗的要點、注意事項進行講解和示范,學生參考教材操作,并由學生總結出各自實驗成敗的經驗,教師加以評價;其三是培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力,在學生獨立的實驗能力基礎上,教師可選定某些己成熟、穩(wěn)定的科技成果或在研課題中某一問題,由教師給出提示,由學生查閱資料、擬訂實驗方案并由教師確認后實施。這一部分,主要是讓學生自己獨立完成設計和實施實驗,了解創(chuàng)新科研的過程,積累創(chuàng)新科研的經驗,培養(yǎng)創(chuàng)新科研的勇氣,從而培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力,并根據有無創(chuàng)新方法、產品出現作為鑒定學生的創(chuàng)新能力的標志。
我們在此提出四點改進與提高高分子化學實驗教學的建議,可能有許多不足之處,希望與會的專家教授們提出寶貴的修改意見。
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