劉 莉,張榮莉,朱賢東

安徽工程大學(xué)生物與化學(xué)工程學(xué)院,安徽蕪湖,241000

化工助劑課程教學(xué)改革初探

劉 莉,張榮莉,朱賢東

安徽工程大學(xué)生物與化學(xué)工程學(xué)院,安徽蕪湖,241000

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

化工助劑;教學(xué)內(nèi)容;教學(xué)方法;教學(xué)改革

助劑是一類廣泛應(yīng)用于各種材料和產(chǎn)品的精細(xì)化學(xué)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(guān),涉及的領(lǐng)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(jī)中間體的合成,都面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)和殘酷的競爭,這種行業(yè)競爭歸根結(jié)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(xué)水平和較完善課程體系的高校支持[3]?；ぶ鷦┱n程作為應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的一門重要的專業(yè)方向課程,在當(dāng)今學(xué)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(xué)過程中,如何激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性,增強學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力,提高學(xué)生綜合素質(zhì),以適應(yīng)當(dāng)前經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展對科技人才的要求,是該課程教學(xué)改革的基本要求。在該課程教學(xué)中,應(yīng)重點從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法與手段方面進(jìn)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(xué)內(nèi)容的優(yōu)化

1.1 通過精彩導(dǎo)課,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

化工助劑課程因涉及的助劑品種繁多,故課程內(nèi)容多且散,若單純地講解教材內(nèi)容,學(xué)生會感到枯燥無味,失去對課程學(xué)習(xí)的興趣。而通過精彩的導(dǎo)課(如形象的比喻、貼近生活的實例等),可以充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,提高教學(xué)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(diào)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(xué)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(xué)生更深刻理解課程的重要性,還可舉例進(jìn)行說明,如純 PP,由于分子結(jié)構(gòu)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(zāi)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(jī)質(zhì)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(yīng)用,大約 90%的火災(zāi)事故都可以避免。在講述助劑的合理選用時,可以結(jié)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(xué)生對助劑合理使用重要性的認(rèn)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(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,學(xué)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(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和上課時的注意力,為學(xué)習(xí)枯燥的理論知識做鋪墊,以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

1.2 通過對比教學(xué),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(nèi)容龐大,課上講一二個學(xué)時,往往是相關(guān)領(lǐng)域一本書的內(nèi)容,如何讓學(xué)生在課堂上這么短時間內(nèi)對整個領(lǐng)域的發(fā)展?fàn)顩r有概括性的了解,并掌握本質(zhì)內(nèi)容,這是教學(xué)中要解決的關(guān)鍵問題。對于每一類助劑,教材一般分成概述、助劑的作用機(jī)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(xué)中,可以恰當(dāng)?shù)剡\用對比教學(xué)法,將種類相似、作用機(jī)理相同的章節(jié)進(jìn)行對比講解,以加深學(xué)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(jié)構(gòu)的對比,講述各類增塑劑的應(yīng)用特點;講解光穩(wěn)定劑中的光老化機(jī)理時,可以與前面所學(xué)的高分子材料的氧化老化機(jī)理、熱老化機(jī)理對比講解,這樣,在復(fù)習(xí)舊知識的同時,使新知識學(xué)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(xué)生會把握不住課程學(xué)習(xí)的重點,最后的結(jié)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(yīng)用對象、發(fā)展史等時,使學(xué)生對該類助劑有概括性的了解即可。助劑的作用機(jī)理是每類助劑講述的主要內(nèi)容,也是教學(xué)的難點。對于大學(xué)生來說,只有深刻了解各類助劑的作用機(jī)理,才能在工作中觸類旁通、靈活應(yīng)用,所以這部分內(nèi)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(xué)生進(jìn)一步理解作用機(jī)理,這部分內(nèi)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(xué)生了解該類助劑的應(yīng)用特點,學(xué)會合理選用,這也是講解的重點內(nèi)容。而其他的內(nèi)容,如助劑的發(fā)展趨勢,由于時間關(guān)系,只能粗略講解或讓學(xué)生自行查閱相關(guān)的最新研究進(jìn)展。

1.3 注重教學(xué)內(nèi)容的前沿性與實用性

理論教學(xué)內(nèi)容應(yīng)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(xué)內(nèi)容要講究與時俱進(jìn),課程內(nèi)容是否新穎與實用,直接影響教學(xué)效果和課程建設(shè)水平的高低。進(jìn)入 21世紀(jì),隨著科技的突飛猛進(jìn),知識更新速度加快,而作為教學(xué)內(nèi)容基本載體的教材(1997年版),其中一些內(nèi)容滯后于社會發(fā)展,因此,應(yīng)及時補充新內(nèi)容。根據(jù)教材內(nèi)容生產(chǎn)工藝方面介紹較少的特點,適當(dāng)增加工藝流程簡圖,或?qū)⒔滩闹械墓に嚵鞒谭娇驁D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(xué)生,使枯燥的知識形象化;及時補充科學(xué)前沿知識及新技術(shù),完善教材理論內(nèi)容,使專業(yè)知識與時俱進(jìn),如在增塑劑的教學(xué)中,通過查閱近幾年的文獻(xiàn),給學(xué)生增加經(jīng)濟(jì)環(huán)保型增塑劑——檸檬酸酯的最新研究進(jìn)展、酯化反應(yīng)工藝中催化劑的選擇使用等內(nèi)容,這樣,可以增強學(xué)科知識的前沿性和實用性,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)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(shù)前沿等欄目,讓學(xué)生在不受時間和空間限制下了解最新的應(yīng)用技術(shù),如添加助劑后使材料具有自動修復(fù)功能、環(huán)保的一次性餐盒等。這些都能激發(fā)學(xué)生主動學(xué)習(xí)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(chǔ)。

2 教學(xué)方法與手段的改革

2.1 結(jié)合多媒體教學(xué),豐富教學(xué)手段

傳統(tǒng)的教學(xué)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(xué)生學(xué)習(xí)時也覺得枯燥無味,而現(xiàn)代化多媒體教學(xué)具有直觀性、形象性、動態(tài)性、交互性、可重復(fù)性、針對性和信息量大等優(yōu)點[4]。良好的教學(xué)方法再加上先進(jìn)的教學(xué)手段是突破知識難點的關(guān)鍵。多媒體教學(xué)作為一種新的教學(xué)手段,目前統(tǒng)一規(guī)范的多媒體課件已廣泛用于基礎(chǔ)課教學(xué),但由于各學(xué)校專業(yè)特色不同,助劑化學(xué)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(xué)有著傳統(tǒng)板書教學(xué)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(jī)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(nèi)容更容易為學(xué)生理解和掌握。

2.2 發(fā)揮學(xué)生在教學(xué)中的主體地位

由于助劑種類繁多,應(yīng)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(nèi),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(xué)過程中,要充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性,使學(xué)生由被動的接受者轉(zhuǎn)變?yōu)榉e極、主動的認(rèn)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(xué)法。例如,在講解抗靜電劑和柔軟劑時,可結(jié)合不同織物易生靜電或易水洗掉色或比較柔軟等日常現(xiàn)象,讓學(xué)生討論其原因所在。通過這種討論式教學(xué),可充分提高學(xué)生獲取知識的能力,最大限度地調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

(2)充分利用網(wǎng)上資源,擴(kuò)大學(xué)生視野。目前,學(xué)校圖書館已經(jīng)有一些助劑的專著可以查閱,并且學(xué)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(xiàn),教師引導(dǎo)學(xué)生充分利用學(xué)校圖書館的現(xiàn)有資源,擴(kuò)大知識面。另外,還可以引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注中國塑料助劑網(wǎng)、全球塑膠網(wǎng)中的技術(shù)前沿等欄目,便于學(xué)生了解最新的應(yīng)用技術(shù)。

(3)靈活布置作業(yè),培養(yǎng)學(xué)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(jī)理;涉及抗氧劑時,布置作業(yè):關(guān)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(xué)生對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行思考、分析、總結(jié)后,才能完成作業(yè)。

(4)撰寫課程論文。在學(xué)習(xí)了一定的基礎(chǔ)理論之后,可以讓學(xué)生選擇自己感興趣的知識點寫一篇課程論文。學(xué)生在撰寫論文過程中,一方面,通過查閱資料,學(xué)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(xué)到了查閱文獻(xiàn)的方法,培養(yǎng)了查閱文獻(xiàn)的能力;另一方面,培養(yǎng)了學(xué)生獨立思考和寫作的能力。這樣,充分發(fā)揮了學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性,有效地提高了學(xué)習(xí)效率和專業(yè)素養(yǎng),從而進(jìn)一步提高對專業(yè)的認(rèn)同感。

3 結(jié) 語

隨著社會的進(jìn)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(lǐng)域。而助劑工業(yè)的發(fā)展,有賴于高校相關(guān)專業(yè)人才的培養(yǎng),因此化工助劑的教學(xué)改革也勢在必行。以上是筆者近幾年在化工助劑課程教學(xué)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(xué)實踐中不斷探索和思考,以便更好地促進(jìn)該課程的教學(xué)改革。

[1]王文濤,莊志軍.助劑化學(xué)教學(xué)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(xué)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(xué)及工藝學(xué)課程的教學(xué)改革與實踐[J].吉林化工學(xué)院學(xué)報 ,2012,29(8):90-93

[4]李蘇道.當(dāng)前多媒體教學(xué)中的若干認(rèn)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(xué)研究項目(KJ2013B022);安徽工程大學(xué)青年科研基金(2012YQ34);安徽省質(zhì)量工程項目“應(yīng)用化學(xué)省級專業(yè)綜合改革試點”(2012zy043);安徽省質(zhì)量工程項目“應(yīng)用化學(xué)省級特色專業(yè)”(20100717);安徽工程大學(xué)質(zhì)量工程項目“應(yīng)用化學(xué)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(jī)功能材料。

(責(zé)任編輯:劉小陽)