時間:2022-11-09 03:46:33
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇高分子化學(xué)論文,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
1.1教學(xué)理念上,注重調(diào)動學(xué)生自身主動性
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,堅持以學(xué)生為本,調(diào)動學(xué)生主動性[3]。作為一門實踐教學(xué)活動,高分子化學(xué)實驗教學(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,將教師的被動教變?yōu)閷W(xué)生的主動學(xué),教師定位于學(xué)生實驗的組織者。教師的主要作用不是講解,而是組織學(xué)生主動思考、動手實驗。課堂上,教師不再用權(quán)威性的語言告訴學(xué)生,什么時候準(zhǔn)備實驗,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)生由被動轉(zhuǎn)為主動,成為實驗教學(xué)的中心。鼓勵學(xué)生自己制定標(biāo)準(zhǔn),自己確定實驗步驟,允許按自己設(shè)計的預(yù)習(xí)報告進(jìn)行實驗,如實記錄實驗現(xiàn)象和實驗數(shù)據(jù),自己分析實驗過程中存在的問題及解決辦法。實驗結(jié)束,鼓勵學(xué)生自己點評,交流實驗過程,總結(jié)成功經(jīng)驗,分析失敗原因。
1.2在教學(xué)載體上,為學(xué)生提供充實的實驗材料
在教學(xué)過程中,教師工作的重點是為學(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驗環(huán)境。通過開發(fā)《高分子化學(xué)實驗》課件增設(shè)多媒體教學(xué)內(nèi)容,將實驗項目、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)約實驗。通過多媒體實驗演示,讓學(xué)生在較短的時間內(nèi),直觀的掌握更多的實驗內(nèi)容,節(jié)省了課堂時間,提高了授課的實效性,為學(xué)生的個性培養(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)計課題,學(xué)生自己查閱資料,預(yù)約教師進(jìn)入實驗室進(jìn)行指導(dǎo)。對學(xué)生自己設(shè)計的或自帶課題的實驗,只要所設(shè)計的實驗方案合理、實驗條件許可,就允許進(jìn)入實驗室開展實驗,讓學(xué)生成為實驗的主人。上述課程改革,《高分子化學(xué)實驗》課程已被評為校級精品課程。另一方面,逐漸開放實驗室和儀器設(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)生全部免費開放,學(xué)生通過提前預(yù)約,可對實驗中制備的化合物隨時進(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)計性實驗
為了增強(qiáng)學(xué)生的實踐能力和獨立思考能力,在教學(xué)中注重理論與實踐相結(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)生實驗的教學(xué)內(nèi)容改革教學(xué)內(nèi)容,重新編寫《高分子化學(xué)實驗》教學(xué)大綱和實驗指導(dǎo)書,刪除了部分內(nèi)容陳舊的驗證性和基礎(chǔ)性實驗,增設(shè)綜合性、探索性和設(shè)計性實驗,確保實驗教學(xué)內(nèi)容的先進(jìn)性、新穎性。通過精選實驗內(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)的實驗。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-匯報交流-自主實驗"的多環(huán)節(jié)、多方式、互動性、研究性、開放式教學(xué)。如實驗內(nèi)容上增選“聚乙烯醇的縮醛化制備膠水”的實驗。此實驗應(yīng)用性很強(qiáng),讓學(xué)生通過實驗親身感受高分子化學(xué)的重要意義和實用價值,增強(qiáng)學(xué)生實際動手能力。學(xué)生在實驗中表現(xiàn)出濃烈的興趣,相互之間探討實驗的工藝過程和應(yīng)該注意的事項,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驗"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)行實驗,然后將實驗結(jié)果進(jìn)行比較、討論和總結(jié)。對于設(shè)計性和研究性實驗,教師提前一周告知實驗內(nèi)容,提供部分參考目錄,供學(xué)生查閱。學(xué)生自己設(shè)計出可行性的實驗方案,經(jīng)教師批準(zhǔn)后進(jìn)行實驗。目前已開設(shè)的設(shè)計性和研究性實驗都是以高分子領(lǐng)域中的最新研究成果并結(jié)合本院教師的科研項目與科研經(jīng)驗開設(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)計性和研究性實驗的開設(shè),能夠充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性。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,提高實驗教學(xué)效果
實驗考核是實驗教學(xué)的重要環(huán)節(jié),是激勵學(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)實驗考核辦法是實驗報告和期末理論筆試各占50%。該考核方法導(dǎo)致學(xué)生對實驗預(yù)習(xí)、實驗操作重視程度不夠,考試前死記理論知識,綜合實踐能力薄弱。在應(yīng)用型型人才培養(yǎng)的要求下,我們改革了傳統(tǒng)的實驗考核方法,建立了平時成績、實驗操作考核和筆試相結(jié)合的新型考核模式,使實驗課的考核和評價能夠更加科學(xué)化和合理化。在高分子化學(xué)實驗的考核過程中,采取平時考核和實驗考試考核相結(jié)合的辦法。平時考核側(cè)重于對學(xué)生平時學(xué)習(xí)情況的評價,包括實驗預(yù)習(xí)、實驗操作、實驗記錄、實驗報告等內(nèi)容。實驗考試考核既要考查學(xué)生的實驗基本操作和綜合運用能力又要檢驗學(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)定時間內(nèi)完成一個完整的實驗和理論抽查。實驗考試時,將學(xué)生每4~5人一組進(jìn)行分批考試,通過考察學(xué)生的基本實驗操作,實驗方案、儀器安裝、結(jié)果處理以及產(chǎn)品質(zhì)量等,考查學(xué)生掌握實驗技能情況。實驗結(jié)束后,教師根據(jù)實驗過程的條理性、實驗操作情況以及實驗結(jié)果對學(xué)生實驗考試進(jìn)行評分。操作考試結(jié)束后,針對實驗過程中的理論知識隨機(jī)抽查3~5個簡答題,考察學(xué)生對知識的掌握情況。通過平時考核和實驗考試考核相結(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
關(guān)鍵詞:高分子化學(xué)實驗教學(xué)改革;探究式教學(xué);綠色化學(xué)
當(dāng)今環(huán)境污染問題日趨嚴(yán)重,對于化學(xué)化工行業(yè)“綠色化”發(fā)展的需求愈發(fā)明確、清晰[1-2]。高分子化學(xué)實驗是高分子專業(yè)的一門專業(yè)必修課,在高分子化學(xué)教學(xué)中占有重要地位,可以有效地訓(xùn)練學(xué)生的基本技能和綜合素質(zhì)。但傳統(tǒng)高分子實驗中的試劑使用量很大,種類較多且大部分試劑都具有毒副作用和較強(qiáng)的揮發(fā)性,對環(huán)境影響很大;同時在教學(xué)過程中側(cè)重于實驗技能,對于學(xué)生的綠色化學(xué)意識、環(huán)保意識和責(zé)任意識相對較少。因此,通過高分子化學(xué)實驗的綠色化學(xué)教學(xué)改革,可以加深學(xué)生對理論知識的實踐理解,提高學(xué)生的創(chuàng)新意識和綠色意識[3-5]。為此,筆者在從事高分子化學(xué)實驗教學(xué)中進(jìn)行了一些有益探索。
一、探究式教學(xué)概念
探究式教學(xué),又稱發(fā)現(xiàn)法、研究法,是美國教育學(xué)家杜威在20世紀(jì)初提出的,他認(rèn)為科學(xué)教育不僅僅要使學(xué)生掌握大量的理論知識,更重要的是學(xué)會科學(xué)研究的過程和方法[6-8]。其實古人在很多年前就提到“授人以魚,不如授人以漁”,已經(jīng)明確表明了學(xué)會方法的重要性。探究式教學(xué)方法具體是指從學(xué)科研究領(lǐng)域或者從現(xiàn)實社會中選擇和確定一個主題,然后在教學(xué)中設(shè)置一個類似于科學(xué)研究的問題,以學(xué)生為主體,在教師的引導(dǎo)下,學(xué)生自覺、主動地探索科學(xué)知識,找出解決問題的方法,進(jìn)行修改和完善,形成自己思想的學(xué)習(xí)過程。相比于傳統(tǒng)實驗教學(xué)方法,嘗試讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)實驗教學(xué)中存在的問題并主動地提出相應(yīng)的解決方法,可以提高學(xué)生的參與度和積極性。探究式教學(xué)方法的實施可以促使教師教學(xué)方法和學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變,有利于學(xué)生創(chuàng)新意識和動手能力的培養(yǎng)。
二、高分子化學(xué)實驗教學(xué)中存在的問題
傳統(tǒng)高分子化學(xué)實驗教學(xué)和有機(jī)化學(xué)實驗等實驗教學(xué)一樣,以“驗證式”實驗教學(xué)為主。使用的實驗教材,對每一個實驗的目的、原理、操作、注意事項等都有具體描述。課前學(xué)生預(yù)習(xí)翻看一遍,上課時教師講解一遍,最后學(xué)生按照教材上操作進(jìn)行實驗過程“驗證”。學(xué)生對教材和教師存在著嚴(yán)重的依賴性,而且對實驗課也不重視,認(rèn)為是理論課的附屬,因此無法充分發(fā)揮實驗課程的作用。目前高分子化學(xué)實驗教學(xué)中存在的主要弊端可以歸結(jié)為:第一,“照方抓藥”式傳統(tǒng)教學(xué)方法無法有效調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、培養(yǎng)學(xué)生的獨立思考能力和創(chuàng)新能力,最終導(dǎo)致學(xué)生無法有效地使用這些實驗知識,在大四實習(xí)和畢業(yè)論文寫作時就表現(xiàn)出明顯的弱勢;第二,教科書里的方法與現(xiàn)代化工的綠色化、可持續(xù)發(fā)展方向的要求依然跟不上,教材里描寫的原理和方法無法反映當(dāng)今綠色化學(xué)的迫切要求[9-10],即使是全國廣泛采用的新版教科書,依然沒有及時反映化工技術(shù)發(fā)展的新成果,容易給學(xué)生造成“現(xiàn)行技術(shù)就是如此水準(zhǔn)”的印象,導(dǎo)致很多學(xué)生畢業(yè)后就放棄了本專業(yè)。
三、探究式教學(xué)的實施策略
目前高分子化學(xué)實驗主要針對高分子專業(yè)三年級學(xué)生進(jìn)行開課。高分子專業(yè)學(xué)生在開展高分子化學(xué)實驗時,已經(jīng)經(jīng)過了無機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)和有機(jī)化學(xué)等化學(xué)實驗的訓(xùn)練,具有一定的實驗操作技能,因此完全可以采用要求更高的探究式教學(xué)法來完成高分子化學(xué)實驗。教師不僅要向?qū)W生詳細(xì)地傳授知識(原因與機(jī)理),而且要求學(xué)生在探究學(xué)習(xí)的過程中,實現(xiàn)知識的掌握和科研能力的培養(yǎng)。在實驗過程中,教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容、目標(biāo)和學(xué)生實際情況,設(shè)置合適的探究性問題,并根據(jù)這些問題讓學(xué)生展開相應(yīng)的實驗探究活動。這些問題的設(shè)置要合適,既有一定的針對性,又要有一定的難度,但是學(xué)生通過努力后可以得到解決。雖然教材上的實驗步驟非常經(jīng)典,但與現(xiàn)實生產(chǎn)特別是“綠色化學(xué)”要求存在一定的差距,因此我們在開展高分子化學(xué)實驗的探究性實驗時,主要針對教材中實驗方案的“綠色性”展開探究性研究。針對這個問題,要求學(xué)生在預(yù)習(xí)過程中,通過查閱文獻(xiàn)資料,提出實驗中違反“綠色化學(xué)”的地方,然后再提出更為合理的實驗方案來解決教材中實驗方案存在的問題,并在教師的指導(dǎo)下改進(jìn)實驗方案;最后在開展實驗過程中,將學(xué)生分成兩個組分別采用改進(jìn)實驗方案和教材上的實驗方案展開實驗,在實驗中進(jìn)行比較分析,總結(jié)兩套實驗方案的優(yōu)缺點。例如,《高分子化學(xué)實驗》中的雙酚A環(huán)氧樹脂制備實驗[11],該實驗主要存在以下三個問題:一,該反應(yīng)用到的化學(xué)試劑用量是過量的,完全可以用較少的化學(xué)試劑用量來完成整個實驗,但是化學(xué)試劑的最終用量需要根據(jù)最后產(chǎn)品的使用量進(jìn)行倒推設(shè)計;二,在該反應(yīng)中用到苯作為環(huán)氧樹脂的溶劑,而苯是一種劇毒性的試劑,那么有沒有可能選擇一種可以實現(xiàn)相似功能,但是無毒或者低毒性的其他試劑來替代呢?通過查閱資料,甲苯完全可以作為環(huán)氧樹脂的溶劑,而且毒性低的多;三,在黏結(jié)實驗中,教材中采用了揮發(fā)性很強(qiáng)的刺激性劇毒乙二胺作為固化劑,而事實上環(huán)氧樹脂的固化劑很多,目前已經(jīng)有許多低毒甚至無毒的固化劑來替代乙二胺,如多乙烯多胺,而且多乙烯多胺固化后的環(huán)氧樹脂具有更好的黏結(jié)強(qiáng)度。采用探究式教學(xué)法,就可以讓學(xué)生從這三個角度進(jìn)入,通過查閱文獻(xiàn)資料設(shè)計更為合理綠色的的實驗方案,還可以進(jìn)一步根據(jù)實驗結(jié)果寫出科研小論文,接受真正的科研鍛煉,同時,對綠色化學(xué)有更深入的理解。因此,采用探究式教學(xué)法不但可以培養(yǎng)學(xué)生積極的科學(xué)探索精神、合作精神,有利于提高學(xué)生的實踐動手能力和創(chuàng)新能力,同時由于學(xué)生采用的實驗方案與教材多少會有一些差異,而且實驗方案會有學(xué)生心理上一些期待,從而有利于學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的提高,更加認(rèn)真負(fù)責(zé)的去完成整個實驗過程,避免學(xué)生在實驗間隙聊天玩手機(jī)等開小差。
四、探究式教學(xué)的考核方式
實驗的考核方式對學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性具有非常重要的影響。傳統(tǒng)實驗考核主要分為兩塊:平時成績(40%),主要包括實驗預(yù)習(xí)(10%)和實驗操作(30%);實驗報告成績(60%),主要包括考核實驗結(jié)果(20%)和實驗報告(40%)[12]。但探究式教學(xué)法由于采用了超越教材的實驗方案,因此要求考核的重點和考核面都有所改變。比如,預(yù)習(xí)設(shè)計實驗時,學(xué)生需要大量的時間查閱資料來尋找實驗中有違“綠色化學(xué)”的地方,并設(shè)計合適的實驗方案;完成實驗后,學(xué)生需要對實驗結(jié)果進(jìn)行詳細(xì)的對比分析討論,總結(jié)傳統(tǒng)和改進(jìn)后實驗方案的優(yōu)缺點,并寫出自己的實驗心得。這兩部分內(nèi)容在以前的實驗考核中比例很少,甚至沒有,但探究式教學(xué)法中這兩塊內(nèi)容可以在很大程度上反映學(xué)生的主動性和創(chuàng)新性,因此這兩塊內(nèi)容在最后成績中所占的比重需要大幅提高。為此,我們將實驗預(yù)習(xí)的考核比例提高到20%;作為探究性實驗,實驗結(jié)果往往具有不確定性,因此實驗結(jié)果比例降為10%,而傳統(tǒng)和對比實驗結(jié)果的分析討論是探究式實驗教學(xué)的重要組成部分,是在實驗報告中一起上交完成,因此實驗報告的比例提高到50%,其中實驗對比分析討論部分為20%,其他實驗報告部分為30%,促使學(xué)生認(rèn)真地對實驗結(jié)果進(jìn)行分析總結(jié)。
五、結(jié)語
采用探究式教學(xué)方法,通過設(shè)置合理的實驗?zāi)繕?biāo),在教師的指導(dǎo)下,讓學(xué)生積極地設(shè)計合理的實驗方案并實施,可以促使學(xué)生更為專注認(rèn)真地去完成實驗,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和積極性,鍛煉學(xué)生分析問題和解決問題的能力,取得了良好的教學(xué)效果。
作者:邵林軍 齊陳澤 單位:紹興文理學(xué)院
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摘要:我們從高分子化學(xué)課程特點出發(fā),結(jié)合學(xué)校的考試改革,提出除期末考試以外,結(jié)合課后作業(yè)、期中考試、課后專題調(diào)研報告等形式考核專業(yè)理論知識,通過分散考核的方式改變學(xué)生以往突擊復(fù)習(xí)、突擊考試的情況,讓學(xué)生把工夫下在平時,通過考試內(nèi)容的多變與考核方式的改革提高學(xué)生學(xué)習(xí)效果。
關(guān)鍵詞:高分子化學(xué);考試方法;考試改革
中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-9324(2012)07-0117-03
考試不僅是測定和檢驗學(xué)校教學(xué)質(zhì)量最基本、最重要的方式,也是關(guān)系教學(xué)質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。目前,國內(nèi)工科高校各專業(yè)課程考試都存在著一個普遍的問題——考試偏重于理論內(nèi)容的考核,而輕視學(xué)生解決實際問題能力的考查,考試形式集中單一,常常是“一紙考卷定成績”。這種考試模式會導(dǎo)致學(xué)生平時不下工夫?qū)W習(xí),考前突擊復(fù)習(xí),畢業(yè)后重理論、輕實踐,綜合素質(zhì)下降而不能滿足社會的需要。[1,2]因此,對傳統(tǒng)的考試內(nèi)容和形式進(jìn)行改革,有意識地激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神,加強(qiáng)學(xué)生科研能力的培養(yǎng),調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性的考試模式勢在必行。結(jié)合學(xué)校的考試改革,針對本校高分子類專業(yè)的高分子化學(xué)課程考試的現(xiàn)狀,提出如何通過課后作業(yè)、期中考試、期末考試相結(jié)合的形式考核專業(yè)理論知識,通過分散考核、課后專題調(diào)研報告等方式來考核學(xué)生解決實際問題能力,以分散期末考試的壓力,有利于學(xué)生對所學(xué)知識的鞏固和掌握,達(dá)到素質(zhì)教育的目的。
一、高分子化學(xué)課程特點及考試現(xiàn)狀
高分子化學(xué)課程是高分子材料以及相關(guān)專業(yè)的基礎(chǔ)課程,是研究高分子的合成原理及其化學(xué)反應(yīng)的一門科學(xué)。通過該課程的課堂教學(xué)及與課程配套的實驗課程,使學(xué)生掌握高分子的基本概念、合成高分子化合物的基本原理、聚合方法的選擇、控制聚合反應(yīng)速度和分子量以及分子量分布的方法、高分子化學(xué)反應(yīng)的特征等。該課程需要有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)等為基礎(chǔ),是后繼的專業(yè)課程——聚合物制備工程基礎(chǔ)、聚合物合成原理及工藝學(xué)等的必備課程。該課程在整個高分子科學(xué)知識體系中起到承前啟后的作用,它的基礎(chǔ)內(nèi)容如縮聚反應(yīng)、自由基聚合、共聚合反應(yīng)、離子聚合、聚合反應(yīng)實施方法、聚合物的化學(xué)變化等對本專業(yè)的其他基礎(chǔ)課程——聚合物制備工程基礎(chǔ)、聚合物合成原理及工藝學(xué)、高分子前沿、功能高分子等課程奠定理論基礎(chǔ)。[3]由于高分子化學(xué)課程本身涉及物理化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、化工原理等學(xué)科領(lǐng)域,且也是高分子類專業(yè)學(xué)生接觸的第一門與專業(yè)相關(guān)的課程,課程內(nèi)容又涉及大量化學(xué)反應(yīng),學(xué)生對此缺乏直觀的認(rèn)識,因此單一的講授常常會使學(xué)生感覺非常枯燥而難于理解,進(jìn)而缺乏學(xué)習(xí)興趣,因此學(xué)生普遍感到此課程難學(xué)。針對以上問題,結(jié)合高分子化學(xué)課程省級精品課程建設(shè),我們嘗試進(jìn)行了一系列教學(xué)方法的改革:采用在授課過程中提出一些與科研生產(chǎn)實際相關(guān)的問題,引導(dǎo)學(xué)生通過運用所學(xué)的授課內(nèi)容相關(guān)知識予以解決,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,以此加深學(xué)生對授課內(nèi)容的理解;采用多媒體給學(xué)生演示一些實驗、工業(yè)生產(chǎn)過程;采用動畫方式向?qū)W生展示相關(guān)原理,這樣更生動、直觀地將知識傳授給學(xué)生,以達(dá)到較好的教學(xué)效果;對課后的習(xí)題分類處理,對難度較大的習(xí)題進(jìn)行課間解答,對于一般難度的則課外解答。但根據(jù)多年的授課經(jīng)驗發(fā)現(xiàn),仍有學(xué)生在期末面對考試時,還存在只死記硬背書本內(nèi)容的現(xiàn)象和“臨時突擊”應(yīng)付期末考試的現(xiàn)象。考試的目的是通過對課程教學(xué)效果的檢測,幫助教師和學(xué)生發(fā)現(xiàn)課程教學(xué)中存在的問題,進(jìn)而采取適當(dāng)措施予以改進(jìn),不斷提高教學(xué)質(zhì)量。在科技飛速發(fā)展的新形勢下,傳統(tǒng)的考試已不能滿足對學(xué)生知識掌握程度的評價要求。因此,有必要對考試制度、模式、內(nèi)容和方法進(jìn)行改革,使之更科學(xué)、合理,并能充分發(fā)揮其積極功能。于是,從我校高分子類專業(yè)的實際出發(fā),我們提出對高分子化學(xué)課程考試進(jìn)行改革,在課程考試中引入先進(jìn)理念,注重平時考核,實施全學(xué)期分散式考試、動態(tài)考核的管理方式。過程中采用“全面性一體化”考試模式。
二、“全面性一體化”考試模式的總體思路及預(yù)期目標(biāo)
改變專業(yè)基礎(chǔ)課只重視理論教學(xué)、學(xué)生只是機(jī)械記憶專業(yè)理論課的弊端。通過考試改革使學(xué)生更加牢固地掌握本課程所學(xué)基礎(chǔ)知識。除期末考試以外,還結(jié)合課后作業(yè)、期中考試、課后專題調(diào)研報告等形式考核專業(yè)理論知識,通過分散考核的方式改變學(xué)生以往死記硬背、“臨時突擊”的情況,讓學(xué)生把工夫下在平時,通過考核方式的改變提高學(xué)生學(xué)習(xí)效果。
1.考核內(nèi)容更全面、更綜合。除全面考察學(xué)生對課程基礎(chǔ)知識、基本理論和基本技能的把握外,在考核內(nèi)容方面,加重對學(xué)生查閱資料能力、運用所學(xué)知識分析問題和解決問題綜合能力的考核。以前的課程考試,主要注重考查學(xué)生對知識的接收和掌握情況,而往往忽視了對其分析、綜合和運用的能力。考試范圍一般局限于所用教材,考試重點常常在考前由任課教師劃定,結(jié)果導(dǎo)致部分學(xué)生考前突擊,“臨時抱佛腳”,也使一部分學(xué)生產(chǎn)生了考試作弊等僥幸的想法,考試結(jié)果學(xué)生學(xué)習(xí)成績優(yōu)劣難分,不能真實反映學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,學(xué)和不學(xué)一個樣。這嚴(yán)重傷害了認(rèn)真學(xué)習(xí)的學(xué)生的積極性,破壞了學(xué)校的考風(fēng)和學(xué)風(fēng)建設(shè)。因此,我們把考核內(nèi)容的全面化作為考試改革的首要方面。
2.考試形式更豐富、題型更多樣。考試形式的豐富化是促進(jìn)目前教育思想轉(zhuǎn)變的有效手段,高分子化學(xué)課程內(nèi)容多,所涉及的知識面廣,用簡單的一張考卷,不論開卷、閉卷都不能檢測出學(xué)生對課程知識的真實掌握水平。從新的教育理念出發(fā),結(jié)合學(xué)校本科生創(chuàng)新實驗計劃的實施,我們采取了一系列靈活多樣的有效形式,如開卷考試與科技小論文形式相結(jié)合的方式,口頭報告與課堂討論相結(jié)合,模擬操作式考試,等等。盡量避免使用過分偏重于對知識的知與不知的試題,使學(xué)生必須經(jīng)歷一個理解、分析、比較、綜合過程才能得出答案。根據(jù)不同類型試題的特點,在兼顧內(nèi)容的同時,進(jìn)行合理搭配與組合,盡量減少名詞解釋、填空等客觀題的比例,增加分析、解決實際問題類型的試題比例,最真實地檢測出學(xué)生對知識的掌握與應(yīng)用情況,最大限度地調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)和思考的興趣。另外,提供一部分選做題給學(xué)有余力的學(xué)生,以保證他們能充分地發(fā)揮與展示自己的才華。根據(jù)具體的考試內(nèi)容和目標(biāo),靈活地選擇與采用不同類型的試題,充分發(fā)揮其最佳測試點。在適當(dāng)?shù)碾A段,進(jìn)行科學(xué)而合理的考試,引導(dǎo)并敦促學(xué)生不斷努力;通過考試結(jié)果的比較、評講而調(diào)動學(xué)生的積極性、主動性,促進(jìn)他們對知識的進(jìn)一步掌握。完善試題庫,推行與實施題庫考試,實現(xiàn)教考分離。高分子化學(xué)試題庫基本包括名詞解釋、選擇、寫反應(yīng)式、簡答、計算、論述等題型,可根據(jù)需要利用計算機(jī)隨機(jī)抽取一套完整的試題,根據(jù)實際情況進(jìn)行適當(dāng)修改后形成試卷,評卷時可從計算機(jī)中輸出相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)答案進(jìn)行評分,再采取集體多人流水作業(yè)的形式評卷,以保證考試分?jǐn)?shù)的公平性和準(zhǔn)確性。
孫平川,南開大學(xué)高分子化學(xué)研究所研究員、博士生導(dǎo)師,曾榮獲中國物理學(xué)會王天眷波譜學(xué)獎。主要從事先進(jìn)高分子材料、高分子凝聚態(tài)物理及核磁共振波譜方面的研究,在國內(nèi)外核心刊物共發(fā)表SCI收錄論文100余篇,獲國家杰出青年科學(xué)基金資助,主持多項國家自然科學(xué)基金及教育部基金科研課題。1982年獲得第一屆全國青少年創(chuàng)新大賽高中數(shù)學(xué)組一等獎。
1982年,他參加了第一屆全國青少年創(chuàng)新大賽,并獲得了高中數(shù)學(xué)組一等獎。30年后,已是大學(xué)教師的他再次參加全國青少年創(chuàng)新大賽,不過不是參賽選手的身份,而是作為報告嘉賓給學(xué)生們做報告。身份雖已轉(zhuǎn)變,但不變的依然是那份追逐夢想的激情。
創(chuàng)新大賽,一生最重要的事
每個青少年都有自己的夢想,孫博士也不例外。從高中到現(xiàn)在這30年中,他一直在追逐夢想,不斷地將興趣轉(zhuǎn)變成清晰的目標(biāo)。1982年,對他而言是非常重要的一年。那年,他經(jīng)常在《科學(xué)園地》投文章。一次,《科學(xué)園地》一個編輯認(rèn)為他的一些論文很有創(chuàng)造性,于是便推薦他去參加一個比賽,也就是第一屆全國青少年科技創(chuàng)新大賽。大賽中,他發(fā)現(xiàn)大賽中有來自不同地方的同學(xué),有比他大的,也有比他小的,每個人都帶著不同的作品或發(fā)明,還有很多人做了電導(dǎo)機(jī)等各種各樣非常稀奇古怪的東西。大賽還提供了很多好吃的東西,還讓他們這些孩子坐飛機(jī)上天轉(zhuǎn)了一圈。當(dāng)時大家都很激動,他和很多其他小朋友甚至都激動吐了!他感覺這個世界讓他一下子開了眼界。更讓他意外的是,他的作品被評為一等獎。
因為他沒有特意去參加這個比賽,只是在平常學(xué)習(xí)過程中突然想到一個很有意思的步驟,好像自己覺得當(dāng)了一回高斯一樣,感覺很好。
可以說,參加第一屆全國青少年創(chuàng)新大賽對他而言是一個里程碑,影響他一生最重要的也是參加這個比賽。當(dāng)時他獲得了一個獎品——一個無線電的散件和一把電烙鐵。他感覺這個世界真是如此之美妙,如果他再早生100年,可能就是發(fā)明無線電的人。當(dāng)時這種感覺很蓬勃、很自豪,而正是這種感覺一直影響著他,激勵著他。
每次提及那年的創(chuàng)新大賽,孫博士都感慨萬千:如果不參加第一屆的創(chuàng)新大賽,也許他不知道自己的人生軌跡到底在哪個地方,而且也不可能找到他現(xiàn)在如此之癡情和熱愛的研究領(lǐng)域。當(dāng)年獲得的獎品——無線電,它的信號一直發(fā)射到現(xiàn)在還沒有衰竭,這就是競賽對他的影響所在。
追逐夢想,堅持不懈
也正是那次創(chuàng)新大賽使他的想法有所改變,他突然感覺他要學(xué)物理,而這才是他要做一輩子的事情。而物理學(xué)又是當(dāng)時最誘人的學(xué)科,因此大學(xué)專業(yè)他選擇了與原子核有關(guān)的方向:核磁共振專業(yè)。
大學(xué)階段,他變成了一個瘋狂的物理“發(fā)燒友”,專門搗鼓一些新東西。那個時候全家一個月只有大概50塊錢的收入,而當(dāng)時開發(fā)一個系統(tǒng)要幾千塊錢,經(jīng)濟(jì)條件是絕對不允許他因為自己的瘋狂而繼續(xù)“燒錢”的,但不做,心里又奇癢難忍,最后他竟然花了35元自己動手組裝起一個市面上價值幾千元的示波器。
后來他發(fā)現(xiàn)一個奇怪的方法,做了一個編程器出來,研制出一臺印刷設(shè)備,這是他的第一次“了不起”的創(chuàng)新。這股熱情一發(fā)不可收拾,后來他做出了很多很多復(fù)雜的電子器件,小到顯示屏,大到各種各樣的電器,還編寫過類似3D Max Studio程序。在不斷的發(fā)明與創(chuàng)新中,他將數(shù)學(xué)與物理融合在一起,真正體現(xiàn)了數(shù)學(xué)的美妙。追夢的過程中雖有艱辛、苦楚,但對他而言,更多的是充實、幸福。
勤于探索,大膽創(chuàng)新
在各種探索當(dāng)中,他逐漸形成一種習(xí)慣,就是喜歡找出問題、挑戰(zhàn)問題并不斷地解決問題的習(xí)慣。每當(dāng)他遇到一個困難,便會感覺非常高興,因為他知道困難之后必將是一片美麗的彩虹。這種習(xí)慣慢慢變成了一種性格,成為一種強(qiáng)大的解決問題和創(chuàng)新的精神。而長久的創(chuàng)新實踐也使他解決問題的能力愈來愈強(qiáng)大,讓他驚嘆的是,原來創(chuàng)新竟能變得如此簡單。
他總是不斷地探索新領(lǐng)域,工作以后他到了高分子化學(xué)研究所。當(dāng)時高分子化學(xué)研究所何炳林先生發(fā)明了大孔型離換樹脂用于提煉鈾,為我國當(dāng)年原子彈爆炸做出巨大貢獻(xiàn)。這使他與“原子核”產(chǎn)生了不解之緣,發(fā)明了核磁共振(NMR)新技術(shù),探索高分子的神秘世界。高分子化學(xué)研究對于他來說,是一門令他感到激動的科學(xué),就像當(dāng)初電子世界讓他“發(fā)燒”、癡迷一樣。
在實際的工作中,他既研究物理又研究化學(xué),而現(xiàn)在又邁進(jìn)生物領(lǐng)域。因為在化學(xué)研究中,他不斷發(fā)現(xiàn)他要了解生物,把更多生物的思想引進(jìn)到化學(xué)領(lǐng)域,這是他逐夢的一個過程。當(dāng)然,跨進(jìn)一個新的領(lǐng)域一定有很多困難,因此毅力與堅持就顯得尤為重要。其次,并不是任何兩個學(xué)科領(lǐng)域都能聯(lián)系、跨越的,因此一定要看準(zhǔn)方向,眼光很重要。當(dāng)擁有這些之后,你的能力就會給你解決問題強(qiáng)大的武器。這三點把握好了,在一個新的領(lǐng)域才會做得好,有前途。
興趣是最好的老師
蘇聯(lián)曾有一個人,他的生活是一塌糊涂,但他解決了數(shù)學(xué)界一個著名的難題,因此而獲得了數(shù)學(xué)界的諾貝爾獎——“菲爾茨獎。但令人們吃驚的是,上百萬的獎金他卻沒有領(lǐng),因為他看中的不是得獎,而是享受解決難題的過程與樂趣。相信任何偉大的科學(xué)家之所以取得成功,興趣是至關(guān)重要的。
1創(chuàng)新型實驗開展的必要性
相比基礎(chǔ)性實驗,綜合性實驗的設(shè)置和開展對學(xué)生各課程知識的掌握在廣度和深度上均提出了更高的要求,也使得學(xué)生能夠?qū)Ψ謱儆诓煌n程的知識點有了更為深刻的認(rèn)識,通過相互對比和驗證,有助于專業(yè)知識的全面掌握和理解。但鑒于實驗開展仍然遵循著學(xué)生預(yù)習(xí)、老師講授、動手操作和課后交報告的傳統(tǒng)模式,雖然實驗指導(dǎo)老師針對實驗可以設(shè)計不同的反應(yīng)歷程,讓不同組別的學(xué)生獲得迥異的結(jié)果,但實驗結(jié)論的預(yù)測性很強(qiáng),一些意外問題的發(fā)生也會在指導(dǎo)教師的預(yù)料之中,并能夠很快給出解決方案,這對于提升學(xué)生在主觀能動學(xué)習(xí)能力的效果很有限。另外,本校開展的高分子實驗在內(nèi)容的編排上還存在著較為明顯的學(xué)科界限,還不能完全融合高分子化學(xué)、高分子物理和高分子成型加工原理等課程內(nèi)容,因此很有必要開設(shè)具有創(chuàng)新型的研究型實驗課程。
2實驗開設(shè)時機(jī)
鑒于此類研究型實驗的開展往往需要比較集中的時間段,高分子材料教研室經(jīng)過多次商討,確定本實驗的學(xué)時為90學(xué)時(30學(xué)時/周×3周),將主要的實驗內(nèi)容集中安排在大四上學(xué)期的最后3周內(nèi)完成。此時,一方面學(xué)生已經(jīng)完成了所有的理論課程的學(xué)生和各類基礎(chǔ)實驗的訓(xùn)練,為本實驗的開展提供了先決條件;其次,在此時間段有關(guān)校園招聘活動也會告一段落,可以保證學(xué)生有充足的時間和精力完成實驗;最后,此次實驗訓(xùn)練也為下一學(xué)期的本科畢業(yè)設(shè)計(論文)的開展提供一次很好的預(yù)演,能夠有效地消除學(xué)生對畢業(yè)設(shè)計(論文)的恐慌和迷茫心理。
3實驗內(nèi)容的優(yōu)化設(shè)計
根據(jù)王新平等[5]的觀點,創(chuàng)新型實驗必須具有實驗結(jié)果的不確定性和探索性、實驗設(shè)計程序的自主性和開放性,以及實驗過程的可行性和可操縱性等基本要素。因而,這類實驗的開展必然會對實驗人員(包括指導(dǎo)教師和學(xué)生)、實驗設(shè)備和場地等諸多方面提出了更高的要求。根據(jù)創(chuàng)新型實驗內(nèi)容設(shè)計的三點原則[5]和本專業(yè)教研室老師的科研情況,教研室選擇了“導(dǎo)電性高分子材料的制備及其應(yīng)用”這一開放性較強(qiáng)的實驗。通過多方面的探討和論證,我們嘗試設(shè)計了一個以摻雜聚苯胺的合成、表征及其在聚丙烯和天然橡膠中的應(yīng)用為主線的研究型實驗,實驗內(nèi)容和所需基本學(xué)時安排如下:(1)學(xué)生分組,布置實驗的側(cè)重方向(一組在聚丙烯中的應(yīng)用,一組在天然橡膠中的應(yīng)用),安排相關(guān)文獻(xiàn)的查詢和閱讀,著重了解聚苯胺的特性和合成方法、聚丙烯和天然橡膠的性能和加工特性,溫習(xí)有關(guān)設(shè)備的操作和安全注意事項(30學(xué)時)。(2)根據(jù)分組,學(xué)生在老師的指導(dǎo)下搭建實驗平臺,進(jìn)行聚苯胺的合成,分別采用化學(xué)氧化聚合法、乳液聚合法、微乳液聚合法和分散聚合法制得一系列經(jīng)過質(zhì)子酸或無機(jī)酸摻雜改性的聚苯胺,經(jīng)純化干燥后備用(30學(xué)時)。(3)用高阻計測試聚苯胺的電導(dǎo)率,X射線衍射儀分析產(chǎn)物的物相結(jié)構(gòu),紅外光譜儀觀察產(chǎn)物的特征官能團(tuán),并在掃描電鏡下觀察產(chǎn)物的形貌,并比較不同組別間所得聚苯胺產(chǎn)物在性能和外觀上的異同(15學(xué)時)。(4)各組同學(xué)在制得合格的聚苯胺后,按照預(yù)先選定的應(yīng)用方向,分別添加到聚丙烯或天然橡膠中制成復(fù)合材料,前者在雙螺桿擠出機(jī)中完成,而后者在雙輥開煉機(jī)和平板硫化機(jī)中進(jìn)行。(30學(xué)時)(5)將所得復(fù)合材料進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化制樣后,分別用萬能電子試驗機(jī)、擺錘式?jīng)_擊試驗機(jī)和高阻計測試復(fù)合材料的拉伸性能、沖擊韌性和電導(dǎo)率隨聚苯胺添加量的變化規(guī)律并記錄實驗結(jié)果;用掃描電鏡觀察復(fù)合材料斷面形貌,分析破壞機(jī)制,探討材料的強(qiáng)度和韌性變化的機(jī)理(15學(xué)時)。(6)學(xué)生整理數(shù)據(jù),并撰寫實驗報告。報告要求參照本科畢業(yè)論文的模板和格式,須包括引言、實驗過程、結(jié)果與討論、結(jié)論和參考文獻(xiàn)等主要部分(30學(xué)時)。其中(1)和(6)要求學(xué)生利用課余時間分別在實驗周的前后一周內(nèi)完成,不占用實驗周的學(xué)時。在整個實驗進(jìn)行過程中,如因出現(xiàn)不可抗力或意外情況導(dǎo)致實驗進(jìn)展不順利,可通過與實驗室管理人員協(xié)調(diào),利用周六和周日的時間進(jìn)行彌補(bǔ),以保證學(xué)生有充足的實驗時間。通過這樣一個研究型實驗的設(shè)計和內(nèi)容編排,不但使學(xué)生能夠?qū)⒂袡C(jī)化學(xué)、高分子化學(xué)、高分子物理、高分子成型加工原理以及材料現(xiàn)代測試與分析技術(shù)等課程中散落的知識點進(jìn)行有機(jī)串聯(lián),還同時大大增強(qiáng)了學(xué)生對高分子材料從合成、表征到應(yīng)用的整體認(rèn)識。在實驗過程出現(xiàn)不可預(yù)料的事件時,合理引導(dǎo)學(xué)生利用理論知識去分析問題,并通過查找資料尋求解決問題的方法,有力地推動了學(xué)生在理論知識和實踐應(yīng)用方面的融會貫通,極大地提升了學(xué)生的主觀能動性。
4實驗課程考核
本實驗的考核采用過程管理與結(jié)果考核并用的模式,主要分為以下三個方面:(1)學(xué)生實驗表現(xiàn)(40%):指導(dǎo)教師觀察并記錄學(xué)生在實驗中的表現(xiàn),包括實驗時間的合理安排、實驗平臺的正確搭建、實驗藥品和原料的適用和管理,以及意外情況出現(xiàn)時的應(yīng)對措施等。(2)綜合報告撰寫(40%):要求每一位學(xué)生在查閱文獻(xiàn)和整理資料的基礎(chǔ)上,獨立分析實驗數(shù)據(jù),撰寫一份符合要求的實驗報告。(3)教師提問考核(20%):學(xué)生提交報告期間,指導(dǎo)教師根據(jù)報告內(nèi)容進(jìn)行提問,考核學(xué)生對實驗過程和報告內(nèi)容的熟悉程度,同時考察學(xué)生在實驗數(shù)據(jù)分析中的邏輯性,進(jìn)一步深化學(xué)生對實驗的印象,達(dá)到初步培養(yǎng)學(xué)生科研素質(zhì)的目的。
5結(jié)語與展望
創(chuàng)新型實驗的設(shè)置和開展是實驗教學(xué)改革中最為重要的環(huán)節(jié)之一。雖然我校高分子材料與工程專業(yè)在此方面進(jìn)行了初步嘗試,但還有大量的工作亟待深入和細(xì)化研究。如,如何協(xié)同學(xué)生人數(shù)多與實驗設(shè)備少之間的矛盾;在非工作日如何加強(qiáng)學(xué)生在實驗室的安全管理工作;如何通過學(xué)生的反饋來改善和優(yōu)化實驗內(nèi)容,進(jìn)而提高實驗教學(xué)的質(zhì)量;如有可能的話,應(yīng)在現(xiàn)有工作的基礎(chǔ)上,設(shè)計更多具有前瞻性、創(chuàng)新型且兼具可行性的創(chuàng)新型實驗,以達(dá)到滿足學(xué)生自主選題的需要等。這些問題對實驗室管理人員和指導(dǎo)教師提出了更高的要求,需要在后續(xù)的工作中進(jìn)一步加以完善和提高。
作者:楊繼年丁國新陶玉侖王周鋒高俊珊王艷麗王媛媛滕艷華張宏艷王靜單位:安徽理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院
從上海到東京,延續(xù)著大都市的繁華氣息,也延續(xù)著我追求夢想的步伐。在日本,經(jīng)歷過無助寂寞,經(jīng)歷過失敗沮喪,但這些都只不過是成功的序曲、鋪墊,一切都是為了能掌握尖端的高分子化學(xué)知識,為了今后走上工作崗位奠定扎實的基礎(chǔ)。
——李永榮
李永榮,2011年“國家優(yōu)秀自費留學(xué)生獎學(xué)金”獲得者。1984年出生,2006年7月本科畢業(yè)于華東理工大學(xué)化工學(xué)院。2009年4月于該校碩士畢業(yè)后赴日留學(xué),在東京工業(yè)大學(xué)有機(jī)高分子物質(zhì)專業(yè)攻讀博士學(xué)位。2012年5月起,就職于空氣化工產(chǎn)品(中國)投資有限公司。留學(xué)期間,主要從事點擊化學(xué)后功能團(tuán)化聚合物合成芳香胺高分子化合物及其光電性能研究,目前已在Macromolecules等期刊上發(fā)表研究論文10余篇,同時申請日本專利2項,參加日本國內(nèi)外學(xué)術(shù)會議10余次。
多年的留學(xué)經(jīng)歷讓我逐漸領(lǐng)悟到“讀萬卷書,行萬里路”的道理,開闊眼界的同時也開闊了自己的思維,無形中對自己的研究工作和生活也會有所幫助。如何面對中西文化差異并將中西文化融為一體也是工作、學(xué)習(xí)與生活中很大的考驗。艱辛的求學(xué)路上困難重重,克服了種種挫折一路走來之后,發(fā)覺自己收獲的不僅僅是一個學(xué)歷,更重要的是對理想的執(zhí)著和對世事的豁達(dá)。——馬斌
馬斌,2011年“國家優(yōu)秀自費留學(xué)生獎學(xué)金”獲得者。1983年出生,2005年獲蘭州大學(xué)生物科學(xué)專業(yè)學(xué)士學(xué)位,同年赴荷蘭格羅寧根大學(xué)攻讀醫(yī)學(xué)及制藥學(xué)碩士。2007年在荷蘭特文特大學(xué)開展細(xì)胞與分子生物學(xué)方向的博士研究,2012年獲得博士學(xué)位。目前在瑞士蘇黎世大學(xué)進(jìn)行博士后研究工作,研究興趣集中在闡述炎癥疾病發(fā)展的的細(xì)胞分子機(jī)制及探索治療方法。
非常榮幸能獲得自費生獎學(xué)金,真誠地感謝國家對海外學(xué)子的關(guān)懷和鼓勵,并深感自己肩上對祖國的義務(wù)和責(zé)任。這一榮譽給我的學(xué)習(xí)生涯劃下一個完美的句號,同時也是日后努力工作的動力,我會繼續(xù)努力提升研究能力和水平,并秉承海外學(xué)子“知識報國”的優(yōu)良傳統(tǒng),爭取早日回國為祖國的繁榮昌盛貢獻(xiàn)自己的一份力量。——馬儒軍
馬儒軍,2012年“國家優(yōu)秀自費留學(xué)生獎學(xué)金”獲得者。1984年出生,2007年獲山東師范大學(xué)電子信息工程工學(xué)學(xué)士學(xué)位,2009年獲韓國成均館大學(xué)機(jī)械工程工學(xué)碩士學(xué)位,2013年2月獲該校納米科學(xué)與技術(shù)學(xué)院工學(xué)博士學(xué)位。目前在韓國成均館大學(xué)基礎(chǔ)科學(xué)研究所從事博士后研究工作。研究方向為碳納米管復(fù)合材料,至今已在Advanced Materials等核心期刊上以第一作者身份發(fā)表文章4篇,總影響因子達(dá)37。此外獲國際專利3項,多次參加國際會議并作報告。
帶著夢想,我踏上了留學(xué)生的征途。在為夢想而努力中體會著艱辛與快樂,更在這樣的歷程中成長、收獲。榮譽的背后是我的堅實后盾:家人的付出、朋友的關(guān)心和鼓勵、師長們的諄諄教誨、祖國的不斷強(qiáng)大,以及高速發(fā)展全球化的時代進(jìn)程。如今我正在為下一個夢想而努力著:回國發(fā)展,學(xué)以致用,為我國的公共衛(wèi)生事業(yè)貢獻(xiàn)我的微薄之力。——陶沙
陶沙,2012年“國家優(yōu)秀自費留學(xué)生獎學(xué)金”獲得者。1978年出生,2002年獲哈爾濱醫(yī)科大學(xué)醫(yī)學(xué)學(xué)士學(xué)位。2006年獲得倫敦大學(xué)瑪麗女王學(xué)院口腔公共衛(wèi)生碩士學(xué)位。2009年獲德國科學(xué)基金會獎學(xué)金,在德國海德堡大學(xué)癌癥研究中心攻讀臨床流行病學(xué)博士學(xué)位。2012年12月取得博士學(xué)位,目前從事結(jié)腸直腸癌早期診斷方法的研究工作,在國際知名學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表文章近10篇。
關(guān)鍵詞:材料專業(yè);專業(yè)英語;教學(xué)方法;模塊建設(shè)
中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)21-0172-02
隨著新世紀(jì)材料及能源學(xué)科的大發(fā)展機(jī)遇,也應(yīng)和石河子大學(xué)進(jìn)入全國211大學(xué)工程計劃的實力,作為新專業(yè),2012年9月,石河子大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院的材料科學(xué)與工程系開始招收本科生。在專業(yè)教育過程中,為適應(yīng)中外科技交流的需要,材料科學(xué)與工程專業(yè)開設(shè)了專業(yè)英語課程,作為第一界本科生的專業(yè)英語教學(xué)在本科教學(xué)大綱中的第五學(xué)期開課。《專業(yè)英語》是材料科學(xué)與工程專業(yè)的專業(yè)選修課,專業(yè)英語教學(xué)作為專業(yè)課教學(xué)中一個不可缺少的重要組成部分,其設(shè)置目的為了強(qiáng)化專業(yè)基礎(chǔ)英語的實踐,掌握材料專業(yè)的國際科技動態(tài),有能力讀懂專業(yè)文獻(xiàn),學(xué)術(shù)交流及繼續(xù)教育等多方面的能力[1-3]。既是基礎(chǔ)英語知識的延續(xù),又是基礎(chǔ)英語的應(yīng)用,培養(yǎng)英語及專業(yè)知識能力及素質(zhì)的重要途徑[4]。在材料科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域,國際化已經(jīng)成為趨勢,查閱國外專利及相關(guān)文獻(xiàn),以及和國際專家面對面交流已經(jīng)常態(tài)化,在各大高校通過專業(yè)英語的學(xué)習(xí)都可以提高本科生的素質(zhì)教育[5]。目前專業(yè)英語課程的學(xué)習(xí)中存在諸多問題,如課程學(xué)程短、覆蓋面廣、深度不夠等問題,針對這些問題,本文針對我院材料系本科生專業(yè)英語教學(xué)提出了一些切實可行的教學(xué)改革措施[3,6]。
一、把握科研動態(tài),選取合適教材
材料專業(yè)的專業(yè)英語教材很多,如匡少平主編的《材料科學(xué)與工程專業(yè)英語》,范積偉主編的《材料專業(yè)英語》,曹同玉主編的《高分子材料工程專業(yè)英語》,劉愛國主編的《材料科學(xué)與工程專業(yè)英語》,趙安源主編的《材料專業(yè)英語》及劉瓊瓊主編的《高分子材料專業(yè)英語》等教材。我們選取的是匡少平主編的《材料科學(xué)與工程專業(yè)英語》一本作為我院材料系的專業(yè)英語的教材,原因有以下幾點[7]。
1.該教材分不同模塊,如金屬陶瓷單元,聚合物材料單元,復(fù)合物材料單元及納米結(jié)構(gòu)單元等。可以針對不同的單元模塊,給予教學(xué)不同的課程設(shè)計,比如聚合物材料單元和復(fù)合材料單元可以放的比重多一些[8]。
2.該教材緊跟科研動態(tài),在教授過程中,很容易插入現(xiàn)有的相關(guān)材料的新動態(tài)和新工藝方法,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)英語知識的同時,結(jié)合自己的專業(yè)特色和專業(yè)知識,提高學(xué)生的積極性和主動性[9]。
二、教學(xué)技巧的探索
針對我院第一屆學(xué)生開設(shè)的這么專業(yè)選修課程,沒有往屆的經(jīng)驗可以參考,因此,針對在教學(xué)過程中出現(xiàn)的自身問題,我們提出了一些可以改善的教學(xué)技巧。
1.我院開設(shè)的材料科學(xué)與工程的專業(yè)英語課在大學(xué)的第五學(xué)期,同時也是高分子化學(xué)同期開設(shè)的。而學(xué)習(xí)專業(yè)英語最好有高分子化學(xué)的背景知識,因此,再次選定專業(yè)英語的講課時間是,授課老師可以安排在高分子化學(xué)開課之后的兩周后開始。課堂上允許學(xué)生隨時打斷,隨時提出他們感興趣的專業(yè)知識疑問[10]。不要給學(xué)生提出太高的要求,專業(yè)英語的提高是一個長期的過程,先讓學(xué)生慢慢養(yǎng)成專業(yè)英語的寫作及表達(dá)的邏輯思維,了解語言上的規(guī)范,表達(dá)上的準(zhǔn)確以及文章的流暢性及確切性。
2.本科生學(xué)習(xí)外語的主動性還不夠,針對這點,我們可以將課文中出現(xiàn)的生詞,提前發(fā)給學(xué)生,讓他們進(jìn)行預(yù)習(xí),一方面通過預(yù)習(xí),對多學(xué)課文的專業(yè)知識有一個大概的了解,同時可以減少課上做筆記的時間,專心聽講[11]。在課程上,要切實分析特定語句,比如定語比較長的非限定定語從句,分析復(fù)雜長句的主語,謂語以及要傳遞的主要信息。在多次的分析句式過程中,讓學(xué)生習(xí)慣科技論文的表達(dá)模式。
3.在課堂上主動回答問題的學(xué)生很少,為了抓住每一位學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性,可以將現(xiàn)有的2個班級分成不同的小組,在進(jìn)行課前預(yù)習(xí)的前提下,課上進(jìn)行朗讀和翻譯工作,提高學(xué)生口語能力,突破啞巴式英語的學(xué)習(xí)模式。同時,也提高了本科生的專業(yè)英語的閱讀,分析和表達(dá)能力[12]。合作小組和任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)也提高了學(xué)生的合作能力和交流能力以及英語專業(yè)知識的應(yīng)用能力和學(xué)術(shù)交流能力[13]。
4.布置適當(dāng)?shù)淖鳂I(yè),課后獨立完成查閱英文文獻(xiàn),講授文獻(xiàn)的基本大意,為大四畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)打下良好的基礎(chǔ),保障畢業(yè)設(shè)計的順利進(jìn)行。同時,為日后去外企工作的學(xué)生也做了相應(yīng)的鋪墊,和國際化公司員工的標(biāo)準(zhǔn)靠攏,增加就業(yè)競爭力[6,14]。
5.抓住大三已經(jīng)準(zhǔn)備考研的同學(xué),他們最知道英語學(xué)習(xí)的重要性,在整個課堂中,讓他們成為學(xué)習(xí)專業(yè)英語知識的排頭兵,起到帶頭作用,調(diào)動起課堂的氣氛,老師輔助提問一些稍有主動障礙的學(xué)生,控制住上課開小差的同學(xué),這樣就可以活躍課程氣氛的同時調(diào)動起每一位學(xué)生的積極性,參與到專業(yè)知識和英語知識的學(xué)習(xí)中來[15]。如果能有本科生參與到相關(guān)專業(yè)老師的課題組進(jìn)行實驗環(huán)節(jié)的訓(xùn)練,如石河子大學(xué)大學(xué)生研究訓(xùn)練計劃(SRP)項目,石河子大學(xué)“挑戰(zhàn)杯”研究訓(xùn)練計劃中,更能提高這些學(xué)生的專業(yè)英語的學(xué)習(xí)熱情,他們可以將所學(xué)的專業(yè)英語知識運用到實驗中[16]。
三、提高專業(yè)英語教師的水平
1.根據(jù)專業(yè)英語的特殊性,該課程由具備專業(yè)知識的教師承擔(dān)教學(xué)任務(wù),因此具有較強(qiáng)的專業(yè)知識,常年閱讀專業(yè)文獻(xiàn),撰寫科技論文,在看,寫方面都有明顯的優(yōu)勢[17]。但是在聽說方面還存在一定的不足,一方面教師要通過自身的努力學(xué)習(xí)以彌補(bǔ)教學(xué)授課所需的不足,另一方面也需要大學(xué),學(xué)院的協(xié)助與支持,比如定期選派專業(yè)英語教師到國外國內(nèi)著名高校進(jìn)行短期研修與培訓(xùn),或者提供更多的與外籍教師交流的機(jī)會,增加專業(yè)英語教師的專業(yè)技能。通過多方面的努力,任課教師應(yīng)該在專業(yè)英語方面的聽、說、讀、寫方面有長足的進(jìn)步[18]。
2.教師也要不斷的補(bǔ)充更新專業(yè)知識,把握科研動態(tài)。在講授課程的過程中,穿插任課教師在國際國內(nèi)會議上的專業(yè)學(xué)術(shù)報告,給學(xué)生更多的鮮活知識。讓學(xué)生切身感受到學(xué)習(xí)專業(yè)英語的真正目的和作用[19,20]。
綜上所述,當(dāng)前,學(xué)習(xí)好材料學(xué)科的專業(yè)英語并不是一件容易的事情,從教師的專業(yè)素養(yǎng),教學(xué)條件的改善,教學(xué)技巧的多樣性,學(xué)生的重視程度等都有待于進(jìn)一步提高。因此,我們要不斷的探索和改革實踐,采取多樣化教學(xué),因材施教,充分發(fā)揮教師的主觀能動性,增加學(xué)生的興趣,提高課程的教學(xué)質(zhì)量,為石河子大學(xué)培養(yǎng)專業(yè)素質(zhì)更強(qiáng)的本科生,為社會輸送更多更好的專業(yè)人才。
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六歲,成都,生動的童年
1962年,五月的成都,繁花似錦,春意盎然,一個小生命呱呱墜地,來到人間。慶祝一個火紅的年月,體現(xiàn)在了他的名字里。
五十年后,趙慶洪成為北京中關(guān)村組織的《俊采星馳》優(yōu)選者而接受記者采訪時,這位在 中國醫(yī)療器械行業(yè)里響當(dāng)當(dāng)?shù)娜宋铮诨貞涀约旱耐陼r,依然還禁不住神情生動,色彩飛揚。
父親是建筑工程師,母親是化學(xué)老師。四個孩子中做為排行最小的老幺,趙慶洪的童年是豐富的,生動的,也是任性的!
趙慶洪六歲上學(xué),在班里年齡最小。自然也就不懂得關(guān)系事故人際交往,又正值時期,同學(xué)們都不好好讀書,年幼的他雖然也是哪里熱鬧就想往哪里跑,但母親有嚴(yán)格的訓(xùn)令:“該念的必須要念!”因此,在貪玩之余,也得老老實實地完成母親規(guī)定的讀書計劃。
小學(xué)畢業(yè)時,接近尾聲,人們開始把注意辦轉(zhuǎn)移到學(xué)習(xí)上來,幾場考試下來,老師們發(fā)現(xiàn),年齡最小的趙慶洪,居然成績最好,每門功課都是優(yōu)秀。這自然引起班主任老師的特別喜愛。
趙慶洪說:“我們那時候初中和高中連在一起上,高中只上兩年,班主任老師也是同一個人,她叫王成忠,因為我學(xué)習(xí)好,年齡又小,所以非常喜歡我!”
“怎么個喜歡法?”
“上課時,有時候做小動作,不專心聽講,王老師就找我談話,她不忍心批評我,她會說,慶洪啊,你不能因為學(xué)習(xí)好就不守紀(jì)律,學(xué)習(xí)好是智商,守紀(jì)律是人品,只有兩者都優(yōu)秀,你才能成為有用的人喲。”
從趙慶洪對童年的回憶里,記者不難品出,與其說他深刻記住了初中高中的班主任老師,不如說他記住了老師的這句話:“智商和人品都優(yōu)秀,才能成為有用的人!”
母親,化學(xué),元素周期表
上初中以后,趙慶洪開始接觸化學(xué)。母親是大學(xué)的化學(xué)教師,自然而然成了家中的課外輔導(dǎo)員,母親對趙慶洪的教育方式是溫柔的,但在學(xué)習(xí)的內(nèi)容上,往往又是嚴(yán)厲的,比如化學(xué)方程式和元素周期表,母親說:“必須要背!沒有任何理由。不僅要背熟,還要把它理解透,讓這些知識作為一種記憶,深深地印烙在血脈里!只有這些元素在你的血脈里流通起來,你才能在化學(xué)上有所建樹!”
母親不僅從理論上引導(dǎo)趙慶洪,同時也從行動上為兒子做出榜樣。母親在大學(xué)里教有機(jī)化學(xué),于是她把整本教材里的有機(jī)化學(xué)相關(guān)的連串反應(yīng)全部寫在一張紙上,給她的學(xué)生們講解。
在趙慶洪的印象里,那張紙很大,好像掛滿了黑板,像一面墻!那張紙,讓人刻骨銘心,成為他后來做人做事的一個座標(biāo),一面鏡子。因為,它不僅是母親嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的教學(xué)態(tài)度,也是母親留在他心中,做人做事的典范和榜樣!同時還是趙慶洪一生從事高分子化學(xué)研究的精神力量!
十六歲高中畢業(yè)上大學(xué),父母擔(dān)心趙慶洪年齡小,生活自理能力差,于是建議他就近上了成都科技大學(xué)。
也許是冥冥之中有天意,也許是機(jī)會總留給有準(zhǔn)備的人。在那個年代,人們對英語的學(xué)習(xí),普遍還不夠重視,而趙慶洪卻很早就進(jìn)入對英語的學(xué)習(xí)!這份“戰(zhàn)略眼光”并非有什么特異功能,或“與常人不同”,其實仍然來源于母親的指引。
早在初高中時,當(dāng)?shù)亻_設(shè)了一個英語廣播,主講人是一位姓沈的老師,這位沈老師是母親的熟人,因此,母親叫趙慶洪堅持聽沈老師的英語節(jié)目,這一聽就聽了五年,五年里,趙慶洪從呀呀學(xué)語到熟練聽說,高中畢業(yè)時已經(jīng)能用英語與外國人聊天談地了。
進(jìn)入大學(xué)后,因為英語好,趙慶洪被選入英語快班,快班的學(xué)習(xí),他的英語水平更加突飛猛進(jìn),這為他大學(xué)畢業(yè)出國留學(xué)打下了堅實的語言基礎(chǔ)。
大學(xué)四年,趙慶洪除打開了更加遼闊的化學(xué)視界,同時在英語上也比別人有了更加超前的認(rèn)識和學(xué)習(xí)。也許正是如此,才奠定了趙慶洪一生在專業(yè)上的成就。
三十年,美國,醫(yī)用高分子
1982年,趙慶洪大學(xué)畢業(yè),考取成為第一批國家公派的出國研究生,被派往美國凱斯西儲大學(xué)(Case Western Reserve University)留學(xué)深造,師從于國際生物材料界著名專家,現(xiàn)任美國《生物醫(yī)學(xué)材料研究刊物》主編安德森(Anderson)教授,先后在1987和1992年取得高分子生物材料碩士與博士學(xué)位。八年,從碩士到博士,趙慶洪在高分子材料的世界里遨游和檢視,進(jìn)行著充分的理論儲備。
和許多海外留學(xué)生一樣,遠(yuǎn)在萬里之外大洋彼岸的趙慶洪,一面求學(xué),一面忍耐著日日夜夜的思鄉(xiāng)之痛,從小衣來伸手飯來張口的趙慶洪,在異國他鄉(xiāng),學(xué)會了做飯,學(xué)會了自理,學(xué)會了生活中所有必備的生存法則。祖國、家庭、親人,這些以前從未細(xì)想的事物,在遙不可及的地方,突然變得如此的真實和親切,如此地讓人牽腸掛肚。
對于故土的思念,趙慶洪說:“我特別喜歡一首歌,《草原之夜》”
美麗的夜色多沉靜
草原上只留下我的琴聲
想給遠(yuǎn)方的姑娘寫封信
可惜沒有郵遞員來傳情
可惜沒有郵遞員來傳情……
一首歌,一份孤獨和寂寞,人在遠(yuǎn)方,情歸故里。
博士畢業(yè)后,趙慶洪對自己的專業(yè)進(jìn)行調(diào)整,由理論研究向?qū)嵺`運用轉(zhuǎn)型,而這種轉(zhuǎn)型,必須要深入到產(chǎn)品生產(chǎn)一線。
1992年,趙慶洪進(jìn)入世界最大醫(yī)療器械公司之一,美敦力公司(Medtronic),任高級科學(xué)家,主要從事心臟起搏器中高分子生物材料的性能測試和研究工作。2001年,隨工作更換,遷居到高科技產(chǎn)業(yè)發(fā)達(dá)并且華人居住密集的加利福尼亞州硅谷地區(qū)。2006就職于雅培公司(Abbott Vascular),主要負(fù)責(zé)周邊血管支架研發(fā)的前臨床研究。工作之余,趙慶洪喜歡鍛煉身體,踢足球,也經(jīng)常帶著家人一起去加州的海邊賞風(fēng)景。
歸來,北京,一個故國夢
2013年,早已加入美籍的趙慶洪離開舒適的美國生活和妻子兒女,踏入海歸行列。選擇回國,不僅僅是因為尋找理想的歸宿,更重要的,是基于他長期的研發(fā)經(jīng)驗和水平和對行業(yè)的深刻了解,明白從心臟支架到外周血管支架,對于普通的中國患者來說,昂貴的費用令人望而生畏。心血管疾病患者卻又逐年呈上升趨勢,中國不僅是一個巨大的市場,中國的同胞們,應(yīng)該,也理所當(dāng)然地應(yīng)該享受到現(xiàn)代醫(yī)學(xué)發(fā)展帶來的健康和快樂!研發(fā)生產(chǎn)可吸收的血管支架,采用3D打印技術(shù)降低成本和實現(xiàn)產(chǎn)品多樣化,可以造福于國家和人類。
回國后,趙慶洪加入北京阿邁特醫(yī)療器械有限公司并擔(dān)任首席科學(xué)家, 致力于公司初期創(chuàng)建,研究和開發(fā)國際先進(jìn)、國內(nèi)領(lǐng)先的生物可吸收血管支架的高新技術(shù)產(chǎn)品。
他主攻的植入醫(yī)療器械,是人體可吸收的血管支架。趙慶洪說:“這種支架放入血管,在發(fā)揮疏通血管的功效后,可以被人體慢慢吸收,對病變進(jìn)行修復(fù)后,使血液在血管里無障礙流淌。”這種可吸收血管支架,采用3D技術(shù)生產(chǎn),全世界惟此一家,有自己的自主知識產(chǎn)權(quán),受國家專利保護(hù)。
國家科技部C糯印爸С偶蘋”里拿出專項資金贊助這一科研項目,北京市、生命科學(xué)園,也都分別對此科研方向給予了全方位的支持和幫助。
“路漫漫其修遠(yuǎn)兮,吾將上下而求索。”趙慶洪帶領(lǐng)他的科研團(tuán)隊,同時開發(fā)出了3D制造生產(chǎn)的生物可吸收冠脈支架和外周支架,進(jìn)行了多項的研發(fā)成果,并提交了至少5項發(fā)明專利申請。
2014年,趙慶洪入選第十批北京市“海聚工程”、被聘任為北京市特聘專家,“中關(guān)村十大海歸新星”等。
信仰,向善,福音在人間遠(yuǎn)播
人類前行的動力,一方面來自于物質(zhì),一方面來自于精神,在探求趙慶洪的人生道路時,精神力量在他選擇人生方向時也成為重要的依據(jù)和推力。
在美國,趙慶洪成了一名基督徒。就在他是否應(yīng)該回國而猶豫不決時,一天他偶然收到一個電子郵件,這郵件上有一段話,是馬太福音第七章的一句:“你們要進(jìn)窄門,因為引到滅亡那門是寬的,路是大的,進(jìn)去的人也多;引到永生那門是窄的,路是小的,找著的人也少。”讀到這段話,趙慶洪突然感覺到一縷陽光透進(jìn)他的靈魂,照耀著他的前路。這段圣經(jīng)上的話,為他打開了回國之門的心靈理由。有幾次在產(chǎn)品的研發(fā)過程中遇到技術(shù)難題困惑不解的時候,趙慶洪就靜下心來仰望禱告,求上帝的智慧啟示,于是忽然得到靈感,找到了解決問題的辦法。信仰與向善,成為趙慶洪搞心血管科研的原始動力,他的成果,對那些心血管病患者來說,無疑是最美妙的福音。
100年前,河南留學(xué)歐美預(yù)備學(xué)校在古都開封誕生,這便是河南大學(xué)的前身,與此同時,一大批自然科學(xué)學(xué)科也在封建王朝沒落的鐘聲中開始了艱苦卓絕的發(fā)展歷程。
化學(xué)化工學(xué)科是自然科學(xué)的中心學(xué)科之一,支撐著化工、環(huán)境、生物、制藥、建筑、材料等諸多學(xué)科的發(fā)展。河南大學(xué)化學(xué)化工學(xué)科創(chuàng)建于1923年,她從建立之初就經(jīng)歷著風(fēng)風(fēng)雨雨,直至1959年化學(xué)系的重建,化學(xué)化工學(xué)科才真正開始一步一個腳印的發(fā)展。從1980年的河南師范大學(xué)化學(xué)系,到1984年的河南大學(xué)化學(xué)系,再到1995年的河南大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院,化學(xué)化工學(xué)科在不斷地創(chuàng)新過程中為河南經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展提供著源源不斷的動力。
學(xué)科建設(shè)突出“重點”
2012年4月,在取得了化學(xué)博士后流動站、化學(xué)一級學(xué)科博士點之后,河南省多酸化學(xué)重點實驗室成功獲批,這已是河南大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院成立的第3個省部級重點實驗室。
1998年,中科院院士、材料機(jī)械摩擦磨損與專家、我國摩擦學(xué)學(xué)科的開拓者與學(xué)術(shù)帶頭人、“兩彈一星”功臣黨鴻辛院士舉家從蘭州來到河南大學(xué),成為第一位在我省高校安家落戶的“全職”院士。黨鴻辛院士的加盟,大大提升了河南大學(xué)理工科的科學(xué)研究水平。
為了發(fā)揮優(yōu)勢學(xué)科,實現(xiàn)學(xué)科交叉互補(bǔ),同時能夠整合利用各學(xué)科的技術(shù)優(yōu)勢,更好地為經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展提供技術(shù)服務(wù),在黨鴻辛院士的帶領(lǐng)下,學(xué)院依托高分子化學(xué)與物理和凝聚態(tài)物理重點學(xué)科,在張舉賢教授和朱自強(qiáng)教授于20世紀(jì)80年代建立的“高分子化學(xué)研究室”和“固體表面實驗室”的基礎(chǔ)上組建了河南省高等學(xué)校“與功能材料”重點學(xué)科開放實驗室。2001年,河南省科技廳批準(zhǔn)其組建河南省重點實驗室,同時更名為“特種功能材料重點實驗室”。2003年,該實驗室被教育部批準(zhǔn)成為省部共建教育部重點實驗室。這是化學(xué)化工學(xué)科建設(shè)中首個部級重點實驗室,也是不同學(xué)科相互交叉創(chuàng)新而產(chǎn)生的結(jié)晶。實驗室自成立后,先后承擔(dān)完成國家自然科學(xué)基金、國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃(“863”計劃)、國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃(“973”計劃)等國家級課題30余項,河南省重大(點)項目等100余項,勝利油田、洛玻集團(tuán)等大型企業(yè)的橫向課題多項。實驗室成員發(fā)表學(xué)術(shù)論文600余篇,申請國家發(fā)明專利20余項,已有2個系列6種產(chǎn)品工業(yè)化生產(chǎn)。
2007年4月,化學(xué)化工學(xué)院以有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)學(xué)科為基礎(chǔ)組建河南省天然藥物與免疫工程重點實驗室,研究方向涵蓋化學(xué)、藥學(xué)、醫(yī)學(xué)等多個學(xué)科。實驗室面向國家重大戰(zhàn)略需求,針對惡性腫瘤等重大疾病,運用化學(xué)、生命科學(xué)和藥學(xué)學(xué)科的最新理論和實驗技術(shù),從天然生物活性分子及其類似物中尋找和發(fā)現(xiàn)可能開發(fā)成為新藥的先導(dǎo)化合物,進(jìn)行新藥開發(fā)并進(jìn)行相關(guān)的研究。依據(jù)天然藥物與免疫工程重點實驗室這個研究平臺,實驗室的科研團(tuán)隊已經(jīng)在天然產(chǎn)物及中草藥研究、合成藥物、抗體藥物及腫瘤免疫等方面積累了良好的研究基礎(chǔ)。
河南省擁有豐富的鉬鎢礦產(chǎn)資源,2008年,針對我省的這一狀況,化學(xué)化工學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)班子廣泛調(diào)研,科學(xué)決策,以無機(jī)化學(xué)、化學(xué)工程、環(huán)境科學(xué)等學(xué)科為基礎(chǔ),聯(lián)合我省鉬鎢生產(chǎn)企業(yè)組建了鉬鎢化學(xué)與化工實驗室。
省級特聘教授、博士生導(dǎo)師、無機(jī)化學(xué)化工學(xué)科帶頭人牛景楊教授,帶領(lǐng)研究團(tuán)隊以鉬鎢礦產(chǎn)資源的生態(tài)化、高值化利用為突破口,組織多學(xué)科隊伍聯(lián)合攻關(guān),先后在該領(lǐng)域的多個前沿方向進(jìn)行深層次研究,在較短的時間內(nèi)取得了突破性的進(jìn)展。
2009年,該實驗室被評為河南省重點實驗室培育對象,并獲批河南省重點學(xué)科開放實驗室。在此基礎(chǔ)上,2011年,化學(xué)化工學(xué)院開始組建多酸化學(xué)實驗室,2012年4月,該實驗室成功獲批為省級重點實驗室。多酸化學(xué)重點實驗室的建立,為多酸化學(xué)及鉬鎢新產(chǎn)品的開發(fā)與應(yīng)用研究提供了一個堅實的研究平臺。這在推動我省多酸化學(xué)研究水平進(jìn)入國際前列、提升鉬鎢產(chǎn)品技術(shù)含量、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展方面具有重要的意義。
服務(wù)社會碩果累累
化學(xué)化工學(xué)院原名譽院長黨鴻辛院士經(jīng)常說這樣一句話:“多年來,我想得最多的就是把科研成果轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實生產(chǎn)力。”化學(xué)化工學(xué)院始終把科技創(chuàng)新、服務(wù)社會作為化學(xué)化工學(xué)科發(fā)展的目標(biāo),積極引導(dǎo)教研人員走向社會、面向企業(yè)、服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展,鼓勵教師和研究生從生產(chǎn)實踐中尋找課題,多方融資、合作研究、協(xié)同攻關(guān)。
沿著產(chǎn)學(xué)研這條道路,化學(xué)化工學(xué)院加強(qiáng)校企聯(lián)合,增強(qiáng)與社會經(jīng)濟(jì)實體的聯(lián)系,把學(xué)院的科研成果及時推向工業(yè)化,既為社會建設(shè)貢獻(xiàn)了力量,也使河南大學(xué)在社會上產(chǎn)生了廣泛影響。
早在20世紀(jì)80年代,張舉賢教授開創(chuàng)的皮革化學(xué)品研究在國內(nèi)皮革行業(yè)就居領(lǐng)先地位,他研制的系列皮革化工材料榮獲國家星火二等獎,KS系列產(chǎn)品被評為國定“八五”重點推廣項目在全國廣泛應(yīng)用,獲得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。趙瑾教授開展的在煙草中提取茄尼醇工藝、王彥林教授開發(fā)的系列阻燃劑等應(yīng)用類技術(shù)均已實現(xiàn)工業(yè)化,為我省經(jīng)濟(jì)發(fā)展作出了突出貢獻(xiàn)。
【論文摘要】針對高分子物理課程的特點,作者在高分子物理課堂教學(xué)中,從高分子物理歷史背景、基本概念公式、理論聯(lián)系實際并結(jié)合典型案例以及充分利用多媒體四個方面闡述了如何提高高分子物理課堂教學(xué)效果,并培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)興趣和專業(yè)思維能力。
高分子物理是研究高分子的結(jié)構(gòu)、性能及其相互關(guān)系的學(xué)科,它與高分子材料的合成、加工、應(yīng)用等都有非常密切的內(nèi)在聯(lián)系,是高分子專業(yè)的一門非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程。本課程的學(xué)習(xí)對學(xué)生深入掌握專業(yè)基礎(chǔ)知識和基本技能有著深遠(yuǎn)的影響。然而高分子物理具有概念多而抽象、結(jié)構(gòu)紛繁而復(fù)雜、性能多變等特點被公認(rèn)為高分子專業(yè)最難講和最難學(xué)的專業(yè)課。不少學(xué)生認(rèn)為高分子物理理論性強(qiáng)、數(shù)學(xué)推導(dǎo)多等,因而課堂上缺乏足夠?qū)W習(xí)興趣。另外一些學(xué)生反應(yīng)平時課堂上能夠聽懂老師授課內(nèi)容,但是在實際中遇到高分子物理具體問題,感覺不知如何解決等問題。針對以上存在的典型問題,高分子物理老師對該課程教學(xué)進(jìn)行改革研究,探索各種教學(xué)方法如案例教學(xué)、啟發(fā)式、問答式互動教學(xué)等。作者所在學(xué)校將此課程安排在大學(xué)三年級的第一學(xué)期進(jìn)行,此階段的學(xué)生對于該專業(yè)的認(rèn)識還比較局限,筆者在高分子物理課堂教學(xué)中采取了一些適合本專業(yè)特點的方法和措施,以提高教學(xué)效果,培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)興趣、積極性和專業(yè)思維能力。在此過程中,作者有以下一些體會和感受。
1注重高分子物理史的講解
高分子物理的每個概念、公式,都有其出現(xiàn)的時間和年代,都是為解決一定的問題而提出的。適當(dāng)講授高分子物理史,幫助學(xué)生通過高分子物理歷史訊號和高分子物理科學(xué)家認(rèn)識高分子物理,有助于學(xué)生了解本學(xué)科的發(fā)展,積累一定的感性認(rèn)識。比如在講解高分子的鏈結(jié)構(gòu)高分子鏈的交聯(lián)時,引入橡膠硫化的發(fā)明史:兩千五百年前亞馬遜河流域的印地安人將橡膠樹汁徐在腳上,發(fā)明了橡膠靴子,不過一天后靴子會逐漸解體,直到1839年,Goodyear將橡膠原汁加入硫,使橡膠分子發(fā)生交聯(lián)制造出穩(wěn)定的橡膠,開啟了橡膠工業(yè)的時代。另外,結(jié)合本系涂料專業(yè)特色,給學(xué)生介紹目前涂料的發(fā)展前沿自愈合涂料,其基本原理是高分子之間通過氫鍵作用產(chǎn)生物理交聯(lián).通過以上講解使學(xué)生認(rèn)識到交聯(lián)的重要性及對材料性能的影響,體會高分子物理的魅力,同時也擴(kuò)大了學(xué)生的知識面,加深學(xué)生對高分子物理知識的理解。
2深入淺出地講授基本概念、基本公式
基本概念多是高分子物理課程的一個突出特點,一些概念高度抽象、不好理解,這對于剛剛接觸高分子物理的學(xué)生們來說,理解起來有相當(dāng)?shù)碾y度。如果在講解過程中,照本宣科,學(xué)生不僅印象不深,還會出現(xiàn)前學(xué)后忘,而且容易把概念相互混淆。那么,如何達(dá)到“多而不亂”、“多而不忘”的學(xué)習(xí)效果呢?以“高分子鏈無規(guī)線團(tuán)”概念為例,課本上的定義比較抽象,難理解,在講課時可以將其具體化,并以Staudinger當(dāng)時認(rèn)為高分子鏈?zhǔn)怯舶鸢鸬母妥樱@并不能顯示橡膠的彈性特性,Kuhn提出高分子鏈象意大利面條一樣有彈性、柔韌性的長鏈分子,以上高分子鏈形象生動的比喻加深了學(xué)生對高分子鏈構(gòu)象的理解。再以“玻璃態(tài)和橡膠態(tài)”概念為例,把高分子鏈段比作蛇,因為蛇是冷血動物,其體內(nèi)熱量主要來自周圍的環(huán)境,在溫度低的時候被凍僵保持不動以節(jié)省能量,這種狀態(tài)這有點類似高分子的玻璃態(tài),在溫度高的時候從外界獲得能量可以運動,這點與聚合物的橡膠態(tài)類似,以上比喻使學(xué)生很容易理解玻璃態(tài)和橡膠態(tài)聚合物的鏈段運動情況,而且印象深刻不容易忘記。又如交聯(lián)橡膠彈性的統(tǒng)計力學(xué)應(yīng)力一應(yīng)變狀態(tài)方程非常重要,它將聚合物微觀結(jié)構(gòu)與其宏觀力學(xué)性能聯(lián)系起來,課本上推導(dǎo)比較復(fù)雜,步驟多、公式多,不好理解而且容易忘。事實上只要抓住內(nèi)能對橡膠彈性的貢獻(xiàn)為零,橡膠彈性的本質(zhì)是嫡彈性,按照以下思路推導(dǎo),思路比較清晰而且好理解,學(xué)生也就很容易理解公式中各參數(shù)的物理意義。
3理論聯(lián)系實際并結(jié)合典型案例教學(xué)
高分子物理理論性強(qiáng),應(yīng)用性也很強(qiáng),高分子物理教材限于篇幅主要闡述基本原理、基本理論、等方面的內(nèi)容,應(yīng)用方面講得比較少。對于教師在講授這些基本知識的時候,不能只是簡單的以課本上高度概括的語言來描述,應(yīng)注意理論聯(lián)系實際,并穿插豐富的,不斷更新的例子來說明,這樣可以使學(xué)生能夠更好的理解和掌握高分子物理。如在聚合物的液晶態(tài)一節(jié)中課本上對著名的芳綸纖維聚對苯二甲酞對苯二胺(杜邦公司的商品名為Kevlar)介紹較少,在講解中可以詳細(xì)分析該聚合物結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系,其由剛性長分子構(gòu)成而且其分子鏈沿長度方向高度取向,并且分子間有很強(qiáng)的氫鍵作用,其強(qiáng)度是鋼絲的5-6倍,因此由該纖維組成的織物能防止子彈的穿過,因此可用來做防彈背心。此外,該液晶態(tài)聚合物熔點在500℃以上,很難熔融加工,結(jié)晶性很強(qiáng)也很難溶解,杜邦公司Stephanie Kwolek選用復(fù)合溶劑N一甲基毗咯烷酮和少量無機(jī)鹽氯化鈣使其溶解,而氯化鈣的作用主要是破壞分子間的氫鍵,從而解決了溶解問題,以上案例使學(xué)生深刻的理解了液晶聚合物的結(jié)構(gòu)與性能,而且還了解了其溶解的原理和加工的方法。作者主要從事有機(jī)無機(jī)納米復(fù)合材料的研究,積累了一些有關(guān)納米復(fù)合材料結(jié)構(gòu)與性能的照片、數(shù)據(jù)與樣品。在“高分子玻璃化轉(zhuǎn)變、結(jié)晶、高分子的力學(xué)行為、粘彈性”等章節(jié)中列舉了較多的本課題組的研究成果和體會,不僅使學(xué)生加深了對多組分體系結(jié)構(gòu)與性能的了解,還引發(fā)了同學(xué)對科研的興趣,使學(xué)生認(rèn)識到學(xué)習(xí)理論的重要性,提高了學(xué)習(xí)的主動性。
4充分運用多媒體教學(xué)
關(guān)鍵詞:理工科;專業(yè)英語;高分子材料與工程專業(yè);教學(xué)探討
隨著社會的快速發(fā)展,具有國際化視野的復(fù)合型專業(yè)人才在就業(yè)市場中更具有競爭力。在培養(yǎng)這類人才的課程體系中,專業(yè)英語課程必不可少。專業(yè)英語課程作為重要的基礎(chǔ)課程,它側(cè)重于專業(yè)英語知識、專業(yè)詞匯、科技語法等方面的教學(xué)[1-2],通過該課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生能夠獨立完成由基礎(chǔ)英語向?qū)I(yè)英語的過渡,能夠獨立閱讀專業(yè)相關(guān)文獻(xiàn)和技術(shù)資料,以及撰寫簡單的專業(yè)論文,為學(xué)生能夠順利完成畢業(yè)論文及將來就業(yè)或深造打下堅實的專業(yè)英語基礎(chǔ)。
一、專業(yè)英語教學(xué)存在的問題
專業(yè)英語教學(xué)與其他專業(yè)課程教學(xué)的教學(xué)語言環(huán)境、教學(xué)課時(更短)、教學(xué)重點側(cè)重于傳授專業(yè)知識的英語表達(dá)等不同,由此給專業(yè)英語教學(xué)帶來一些難題。以“高分子材料與工程專業(yè)英語”課程為例,在實際教學(xué)中普遍存在如下情況[3-5]。首先,學(xué)生基礎(chǔ)英語水平參差不齊,給專業(yè)英語教學(xué)帶來困難。專業(yè)英語以通識英語為基礎(chǔ),而筆者所在地方院校的學(xué)生英語基礎(chǔ)普遍較差,對大量的專業(yè)詞匯、專業(yè)術(shù)語、派生詞和長難句的理解和掌握也較為困難,學(xué)生很難與教師進(jìn)行教與學(xué)的良性互動,學(xué)習(xí)興趣和主動性不高,有挫敗感。其次,“高分子材料與工程專業(yè)英語”教材內(nèi)容較陳舊,題材單一,學(xué)生在有限課時中獲得感不強(qiáng)。最后,通讀教材全文并逐句翻譯的常規(guī)教學(xué)方法強(qiáng)調(diào)了“教”,而忽略了學(xué)生為主體的“學(xué)”,學(xué)生在課程結(jié)束后,專業(yè)英語讀、寫、聽、說能力未見明顯提高,教學(xué)效果欠佳。解決專業(yè)英語教學(xué)中的上述問題,提高教學(xué)質(zhì)量,需要“對癥下藥”。“癥”可概括為學(xué)生英語基礎(chǔ)水平薄弱、傳統(tǒng)“填鴨式”教學(xué)方法不符合學(xué)習(xí)的本質(zhì)和內(nèi)在規(guī)律,導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)熱情和獲得感不足。筆者結(jié)合個人教學(xué)的思索和實踐,探討并提出了提高專業(yè)英語教學(xué)質(zhì)量的方法和手段,給出對“癥”的“藥”。
二、提高專業(yè)英語教學(xué)質(zhì)量的方法和手段
(一)夯實學(xué)生通識英語基礎(chǔ),同步提高通識和專業(yè)英語水平筆者在教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn),大部分學(xué)生通識英語基礎(chǔ)較差,表現(xiàn)在英語詞匯量不夠,常用的一些固定搭配、介詞組合和一詞多義掌握不扎實,復(fù)雜句型結(jié)構(gòu)分析能力不足。建立在通識英語上的專業(yè)英語屬于更高的應(yīng)用層次,但基礎(chǔ)不扎實,何談應(yīng)用。因此在日常的教學(xué)中,需要花一定時間強(qiáng)化學(xué)生的英語基礎(chǔ),并且可結(jié)合相對簡單的專業(yè)英語表達(dá),消除學(xué)生和專業(yè)英語的距離感,提升他們的學(xué)習(xí)信心。以下面的句子為例,“Polymermaterialscanbeusedasplastics、fiber、rubber,coatingsandadhesives.”此句中既復(fù)習(xí)了usedas的固定搭配使用,也學(xué)習(xí)了polymer(聚合物)、plastics(塑料)、fibre(纖維)、rubber(橡膠)、coatings(涂料)和adhesives(膠黏劑)等專業(yè)詞匯,句子雖簡單,但學(xué)生學(xué)習(xí)時可獲得事半功倍的效果。除了提供教材或教師自創(chuàng)的一些簡單專業(yè)英語例句外,課堂內(nèi)外布置經(jīng)過精心設(shè)計的有針對性的作業(yè),如詞匯默寫或復(fù)雜句型劃分等,可有效鞏固基礎(chǔ)英語和專業(yè)英語知識。同時,課堂上鼓勵學(xué)生進(jìn)行以通識英語為基礎(chǔ)的專業(yè)英語口頭或書面表達(dá),進(jìn)而通過創(chuàng)造性地學(xué)習(xí)鞏固通識英語和提高專業(yè)英語水平。
(二)整合專業(yè)英語中的零碎詞匯,系統(tǒng)化和專題化教學(xué)專業(yè)英語中大量的專業(yè)詞匯、術(shù)語和派生詞是學(xué)生理解專業(yè)英語語義的最大阻礙,雖然教材中每篇課文后面都給出了專業(yè)詞匯的中文解釋,但僅靠教師在課堂上的講解或?qū)W生課前的預(yù)習(xí)來掌握并不理想。這主要由課時以及學(xué)生可分配學(xué)習(xí)時間有限的客觀原因?qū)е隆km然專業(yè)英語中的專業(yè)詞匯和術(shù)語量多而雜,但學(xué)習(xí)和掌握并不是沒有規(guī)律可循。任課教師可根據(jù)專業(yè)詞匯的內(nèi)在聯(lián)系和邏輯關(guān)系[6-7],將分散在各章節(jié)中的專業(yè)詞匯和術(shù)語等進(jìn)行總結(jié)、整理、歸納、補(bǔ)充,進(jìn)而將專業(yè)詞匯分成諸如單體—聚合物命名、聚合方法、聚合物結(jié)構(gòu)(近/遠(yuǎn)程結(jié)構(gòu)、凝聚態(tài)結(jié)構(gòu))、性能(包括溶解性、力學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)等)、加工成型方法等若干專題,列出相關(guān)聯(lián)詞匯以及它們的派生詞,進(jìn)行系統(tǒng)化的學(xué)習(xí)。例如在聚合方法專題的學(xué)習(xí)中,可以以polymerization一詞為中心,構(gòu)建如圖1所示的邏輯思維導(dǎo)圖,并利用專業(yè)知識的邏輯關(guān)系強(qiáng)化專業(yè)詞匯和詞組的記憶。教師可引導(dǎo)學(xué)生依此思路,構(gòu)建其他專題的詞匯邏輯思維導(dǎo)圖,強(qiáng)化專業(yè)詞匯的學(xué)習(xí)和記憶。相比分章節(jié)的詞匯教學(xué),專題詞匯學(xué)習(xí)受到學(xué)生的肯定,教學(xué)效果更好,這主要是得益于專題詞匯學(xué)習(xí)的方法更能體現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)的主體性和創(chuàng)造性,也更符合學(xué)習(xí)規(guī)律。
(三)拓展教學(xué)題材和內(nèi)容,增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)獲得感“高分子材料與工程專業(yè)英語”目前使用的教材內(nèi)容涵蓋高分子化學(xué)與物理、聚合反應(yīng)工程和高分子成型加工等內(nèi)容[8],教材原文大部分選自20世紀(jì)70~80年代的介紹性專業(yè)英語文獻(xiàn),題材相對單一,內(nèi)容較陳舊。僅僅學(xué)習(xí)教材內(nèi)容,對提高學(xué)生專業(yè)英語水平仍顯不足。學(xué)生在未來就業(yè)或深造中,極可能會接觸到諸如PCT專利、進(jìn)出口產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)說明書、最新研究性英文文獻(xiàn)等題材的專業(yè)英文資料。在專業(yè)英語課程中,教師有選擇性地增加這些題材的內(nèi)容,有助于學(xué)生了解各類題材專業(yè)英語的行文特點和結(jié)構(gòu),增強(qiáng)專業(yè)英語的廣泛閱讀及翻譯能力,甚至是寫作能力。如以增加研究性英文論文題材的教學(xué)內(nèi)容為例,考慮到學(xué)生畢業(yè)設(shè)計中要查閱相關(guān)課題的英文文獻(xiàn),因此可結(jié)合學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計任務(wù)來完成該題材教學(xué)。在教學(xué)中,可以先介紹研究性英文論文的文章結(jié)構(gòu)以及寫作要點,然后要求學(xué)生自選與畢業(yè)設(shè)計課題相關(guān)的英文論文進(jìn)行精讀,最后通過簡短的課堂展示(presentation)環(huán)節(jié)考察學(xué)生對論文的理解程度,或者要求學(xué)生就自己的畢業(yè)課題進(jìn)行英文介紹。結(jié)合教學(xué)內(nèi)容題材和合適的教學(xué)設(shè)計,可以使學(xué)生學(xué)到更廣泛的專業(yè)英語知識,提高專業(yè)英語閱讀和運用能力,學(xué)習(xí)有獲得感。
(四)提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力學(xué)生對專業(yè)英語課程學(xué)習(xí)自主性相對較差,也是其英語水平提高不明顯的主要原因之一。在有限的課時內(nèi)提高專業(yè)英語的教學(xué)質(zhì)量,教師教學(xué)業(yè)務(wù)水平是一方面,學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情和自主性又是另一方面。平時表現(xiàn)和平時作業(yè)納入課程考核指標(biāo),一定程度上可促使學(xué)生被動或主動學(xué)習(xí),但對促進(jìn)學(xué)生扎實掌握專業(yè)英語知識還不夠。教師可利用現(xiàn)代信息技術(shù),收集專業(yè)相關(guān)的、有趣的網(wǎng)絡(luò)視聽資源(例如元素周期表之歌、塑料瓶回收加工利用講解視頻、科技文獻(xiàn)中重要的實驗視頻介紹等),并對這些視聽資源作一定加工和中文注釋,制作成微課,在課堂上或課間播放;或者通過慕課、多媒體教學(xué)平臺向?qū)W生開放時長較長的一些視聽資源,學(xué)生利用課余時間觀看,既可增加學(xué)習(xí)的趣味性,又可學(xué)到課本外的專業(yè)知識。教師亦可向?qū)W生推薦一些信息網(wǎng)站,發(fā)動學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)資源中搜索專業(yè)相關(guān)的英文資料、文獻(xiàn)以及視聽資源,并與全班同學(xué)共享。通過這些手段和方法,學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力明顯提高。
[關(guān)鍵詞]石油工程 課程 教學(xué) 改革 探索
前言
中國文化最高深意之所在,在于“中國人所謂通天人合內(nèi)外,亦可謂即是自然與人文之會合”[1]。中國儒家好言人道,即人文,緣于儒家經(jīng)典《周易》之“觀乎人文,以化成天下”。現(xiàn)在我國所提倡的“以人為本”的科學(xué)發(fā)展觀,可謂與我國傳統(tǒng)學(xué)說是一脈相承的。教學(xué)必須以人為本,對于自然科學(xué)及工程技術(shù)領(lǐng)域的教學(xué),在強(qiáng)調(diào)理論的同時,除了要與實踐相結(jié)合外,還要與人文會合。作者從事高校教學(xué)和科研工作二十多年,恰逢盛世,有幸參與學(xué)樣的教改研究及“大學(xué)生創(chuàng)新性實驗”。現(xiàn)以曾講授過的石油工程專業(yè)課《油田化學(xué)》、《鉆井液工藝原理》及其專業(yè)基礎(chǔ)課《膠體與表面化學(xué)》等課程為例,結(jié)合相關(guān)課程以及目前已完成的“大學(xué)生創(chuàng)新性實驗”以及教學(xué)改革項目,探索高校專業(yè)課及專業(yè)基礎(chǔ)課的教改思路。
一、專業(yè)及專業(yè)基礎(chǔ)課程
《油田化學(xué)》是石油工程的專業(yè)課程之一,是研究油田鉆井、完井、采油、注水、提高采收率及原油集輸?shù)冗^程中的化學(xué)問題的科學(xué)。油田化學(xué)其實由鉆井化學(xué)、采油化學(xué)和集輸化學(xué)三部分組成,以無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、膠體化學(xué)、表面化學(xué)、高分子化學(xué)等基礎(chǔ)化學(xué)為理論基礎(chǔ),通過各種類型的油田化學(xué)劑來解決油氣鉆進(jìn)過程中遇到的復(fù)雜問題,改造油層及油水井,改善原油在管道中流動狀況,以及分離油氣水,提供高品質(zhì)原油,減少油田采出水對環(huán)境的污染。雖然這三個部分是不同的體系和過程,十分復(fù)雜,并且有各自的發(fā)展方向,但是它們又是相互關(guān)聯(lián)的,絕大多數(shù)體系屬于或涉及到膠體分散體系(屬于納米技術(shù)的范疇)。
《大學(xué)》八條目,以格物致知為先。朱子《大學(xué)格物補(bǔ)傳》有,因其已知之理而益窮之。雖然石油工程本科生開設(shè)了《膠體與表面化學(xué)》等基礎(chǔ)課,但實際使用的教材中,膠體理論知識部分中所講述納米材料較少,內(nèi)容較少,且與實際結(jié)合得不夠,講授時安排的學(xué)時也很少。其實自從進(jìn)入21世紀(jì)以來,納米技術(shù)日新月異,已經(jīng)影響到我們?nèi)粘I畹姆椒矫婷妗R虼耍覀冏粉櫫讼嚓P(guān)學(xué)科在納米技術(shù)方面的研究熱點及其發(fā)展方向,補(bǔ)充講稿,完善教案。盡量做到理論聯(lián)系實際,培養(yǎng)學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣,提高他們的學(xué)習(xí)積極性。
二、納米技術(shù)
納米是長度計量單位,1納米是1米的十億分之一,相當(dāng)于10個氫原子一個挨一個排列起來的長度。納米材料涉及凝聚態(tài)物理、化學(xué)、材料和生物等領(lǐng)域,被公認(rèn)為21世紀(jì)重點發(fā)展的新型材料之一。納米材料現(xiàn)已發(fā)展到人工組裝合成有納米結(jié)構(gòu)的材料。
納米技術(shù)在油田化學(xué)中經(jīng)常用于鉆井液完井液的暫堵劑以保護(hù)油氣層,在油田采出水處理中可以利用納米材料的光催化作用,將采油污水中的油和高分子進(jìn)行光催化和光降解,使其達(dá)到回注地層及外排的水質(zhì)要求。利用納米技術(shù)甚至可以從水和空氣中清除細(xì)微污染物,從而提供更清潔的環(huán)境和更高質(zhì)量的水。
三、教改探索
(一)教學(xué)探索
作者將自己平時積累的學(xué)習(xí)及科研經(jīng)驗,應(yīng)用到不同層次的教學(xué)中。在本科教學(xué)中,先側(cè)重基礎(chǔ)知識講解,然后再講授膠體的各種性質(zhì)。在給碩士生講授《現(xiàn)代鉆井液技術(shù)》以及給博士生講授《高等膠體化學(xué)》時,作者也將納米技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)引入進(jìn)來。針對學(xué)生們將來的工作,要求學(xué)生了解各油田的情況,使每一位學(xué)生能更快更好地了解未來的工作。
在本科生教學(xué)過程,針對納米材料的特性引入學(xué)生感興趣的話題,從而提高學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣。例如,金紅石型納米二氧化鈦可用作涂料,涂層粗糙度小,表面光滑細(xì)膩;而銳鈦礦型納米二氧化鈦可以防紫外線,可用在遮陽傘的防紫輻射。女生們比較感興趣的話題是引入納米材料的化妝品,有同學(xué)提到互聯(lián)網(wǎng)上的天價納米金護(hù)膚品的廣告。作者在講解到《膠體化學(xué)》中溶膠的光學(xué)性質(zhì)時,以多媒體的形式向?qū)W生進(jìn)行展示金溶膠的顏色。金溶膠粒子逐漸減小時所對應(yīng)的顏色從紅色到藍(lán)色,其實可以呈現(xiàn)出不同的顏色;而金屬銀在50~60納米時,也可以呈現(xiàn)黃色。學(xué)生們看了PPT后一目了然,除了不會再受不實廣告宣傳影響外,對本課程的學(xué)習(xí)更加投入了。此后提問的學(xué)生多了,學(xué)習(xí)的積極性得到普遍提高,學(xué)生們的期末考試成績普遍好于往屆。對碩士生及博士生的要求則要求更高一些,除了要求他們對日常生活中所涉及的納米技術(shù)有所了解外,還要求他們能夠結(jié)合專業(yè)知識,研制出可用于石油工程專業(yè)領(lǐng)域的納米材料。
在針對來自現(xiàn)場的學(xué)生進(jìn)行培訓(xùn)時,作者則是與學(xué)生多互動,既了解了各油田的研究現(xiàn)狀,又針對一些具體問題提供參考意見。例如,在講解部分黏土礦物對采油工程的影響時,特別提到在深部地層的油層有時會存在綠泥石,而綠泥石中可能有一定含量的鐵元素,在進(jìn)行強(qiáng)化采油時,不適宜采用酸化作業(yè)來提高原油采收率。一些培訓(xùn)的同學(xué)曾在某油田承擔(dān)過兩項酸化作業(yè),但在施工后卻發(fā)現(xiàn)油井產(chǎn)量非但沒有上升,反而下降了。經(jīng)學(xué)習(xí)后發(fā)現(xiàn),就是由于未進(jìn)行黏土礦物的組成分析。
(二)創(chuàng)新探索
在“大學(xué)生創(chuàng)新性實驗”中,作者與本科生一起完成了“鉆井液用超細(xì)顆粒的研制”。在近一年的研究過程中,本著“學(xué)不厭,教不倦”的精神,不以師自居,鼓勵學(xué)生多動手進(jìn)行實際操作的同時檢索文獻(xiàn)。用孔子的五步學(xué)習(xí)法啟發(fā)學(xué)生:博學(xué)之,審問之,慎思之,明辨之,篤行之[2]。與研究生們一起研制出了多種鉆井液用超細(xì)顆粒,并獲得黑龍江省石油學(xué)會優(yōu)秀論文三等獎。在學(xué)校的教改項目中,作者還與其他師生一起共同學(xué)習(xí)和共同實踐,圓滿完成了工作任務(wù)。
四、結(jié)論
錢穆先生曾說:教與學(xué)平等,共一業(yè)。師與弟子亦平等,共一生命。教者學(xué)者在其全人生中交融為一,始得謂之是教育[1]。作者一直認(rèn)同錢穆先生的“能于教者中得一學(xué)者,則成為一不尋常之師。終其身惟有一大事業(yè)斯曰學(xué)”。孔子也說過:后生可畏,焉知來者之不如今。我等雖是教者,但應(yīng)以學(xué)生為本,同時也以學(xué)習(xí)為終生職業(yè)。
[參考文獻(xiàn)]
[1]錢穆.現(xiàn)代中國學(xué)術(shù)論衡.第二版.北京:三聯(lián)書店.2005年.p38-60.