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高分子材料知识点范文1
1.1授课内容强调基础性高分子材料与机械类学生通常接触到的金属材料在结构、性能、制备工艺等方面有很大的区别。向机械类学生讲授高分子材料,主要目的是让他们对高分子材料有最基本的了解。在短短4学时内,不可能也没必要将高分子材料相关的全部内容压缩讲授。这就决定了机械工程材料课程中高分子材料部分必须侧重于基础性知识,对于理论性、专业性太强的知识点必须舍弃。基础性内容应当包括高分子材料的基本概念、分类、结构特点及常用工程高分子材料(工程塑料、工程橡胶及工程纤维)的基本力学性能。
1.2授课目标偏向工程性高分子材料不仅可作为结构材料使用,也可以作为功能材料使用。对于非材料类专业的学生,特别是机械类专业的学生,更关心材料的力学性能和应用范围。因此,在课程内容的安排上,应以与机械工程有关的机械性能为主,给出常用工程高分子材料的基本力学性能指标及适用领域。
1.3授课过程重视学生的先修知识大多数高校的机械工程材料课程以金属材料为主线,在学习高分子材料之前,学生对金属材料已经有基本了解。高分子材料与金属材料之间存在较大差异,例如:高分子材料的聚集态结构以非晶结构为主,而金属材料则以晶体结构为主;许多高分子材料,特别是橡胶类的高分子材料具有金属材料所不具备的优良弹性等。学生先修知识的习惯思维在他们学习高分子材料时可能会引起冲突,因此在授课时必须对金属材料与高分子材料的差异予以考虑。采用与金属材料对比的方法学习高分子材料,有利于帮助学生澄清概念,更好地掌握高分子材料的知识。
1.4教学方式应具有高效性高分子材料课程涉及的概念繁多,容易混淆,对于机械类学生而言比较抽象,难以理解。在短短的4学时内,要想让学生尽可能多的掌握高分子材料的相关基本概念,必须摒弃照本宣科或一味讲授的教学方式。通过高效的教学方式,充分调动学生的积极性、主动性,引导学生思考,方能达到理想的教学效果。
1.5提供扩展知识的参考书由于高分子材料的性能、结构、制备工艺以及表征与金属材料和陶瓷材料完全不同,而且目前在机械工程材料中高分子材料部分比例很少。为解决这一矛盾,在章节后面列出了比较系统的高分子材料性能、内容、结构、制备工艺以及表征方面的书籍,以供学生参考。
2高分子材料教学改革
根据以上原则,我们在2013年度的授课过程中对高分子材料的讲授进行了调整,具体如下:(1)授课内容及学时安排:高分子材料的基本概念(高分子、单体、链节,0.5学时),高分子材料的分类方法(按用途分类,按热行为分类,按反应类型分类,按主链结构分类,0.5学时),高分子材料基本结构(简单介绍近程结构、远程结构、聚集态结构的概念,0.5学时)及物理状态(玻璃态、高弹态和粘流态,0.5学时),典型工程塑料的力学性能和应用(1学时),典型合成橡胶的力学性能和应用(1学时)。(2)重点讲授常用工程高分子材料(工程塑料、工程橡胶及工程纤维)的基本力学性能及典型工程高分子材料的适用领域。(3)授课过程中通过列表等方式将高分子材料的相关内容与金属材料进行对比,一方面避免概念混淆,另一方面突出高分子材料与金属材料的不同之处。(4)采用启发式教学模式,通过设问、模拟实验、举例、探究等方法引导学生思考;在多媒体课件中,采用丰富的图片、动画激发学生学习的积极性和主动性。
3结束语
高分子材料知识点范文2
关键词:流变学;人才培养;教学;方法
一、《高分子材料流变学》课程发展
高分子材料流变学是一门伴随着高分子科学和行业发展而逐步建立起来的重要学科,针对高分子材料特殊的流动变形行为及其机理展开研究,起到连接高分子结构性能和高分子工程的桥梁作用。
现在,高分子科学理论研究及工艺、设备的设计优化的发展进步离不开高分子材料流变学知识的辅助,整体发展趋势要求高分子专业人才必须具备基本的高分子材料流变学知识。
青岛科技大学自1986年起开始设立《高分子材料流变学》课程,是国内最早开设该课程的高校之一,迄今已有20多年的教学历史,同时跟踪学科的发展,教学团队亦针对学科的前沿问题开展科研工作,在国际上形成了一定的学术影响力。在长期的教学、科研实践积累和和对高分子流变学教学理解逐步深化的基础上,教学团队按照比较科学完整的体系,编写出版了《高分子材料流变学》教材,并得到国内院校的认可;另一方面,《高分子材料流变学》教学也凸现了专业特色,使学生质量有所提高。通过引导学生开展理论联系实际、针对性强的流变理论研究与工程设计实践,所培养的学生学科专业知识全面,了解学科发展前沿,在以后的科研和工作实践中展现出较强的解决问题能力。
二、《高分子材料流变学》的特点及教学原则
高分子材料流变学是随着高分子的合成、加工工程和实际应用的需要,于20世纪50年代逐步发展起来的新学科。一方面,深入其核心需要较多的数学、物理和力学基础;另一方面,其知识体系与高分子化学、高分子物理、高分子的加工工程等有机联系。《高分子材料流变学》完整的知识框架至少涵盖如下三方面的内容:①高分子结构流变学,其从分子运动角度出发,构筑分子结构模型,关联材料宏观力学响应行为和微观的分子运动过程,说明二者的联系。②高分子工程流变学,其从宏观唯象的角度出发,进行应力-应变或应变速率分析,研究与高分子材料加工工程有关的理论与技术问题。③流变测量学,运用流变学基本原理设计仪器设备,表征高分子材料的流变行为。
《高分子材料流变学》理论深奥、内容繁杂、学科交叉性强,其比较科学完整的教学体系,一方面要保证流变学理论的完备性,系统介绍复杂应力、应变描述、材料流变本构方程理论等,另一方面要适应高分子材料专业的要求,加强高分子熔体溶液奇异的非线性黏弹性等内容的教学,并解释说明在高分子加工和流变测量中出现的种种现象与规律。较之其他课程,《高分子材料流变学》对学生的数学物理素养和高分子背景知识有相当的要求,所以教学过程中存在“教师教学难,学生学习难”的两难通病。在长期的教学实践中,我们总结出了讲授《高分子材料流变学》应贯彻两个重要的教学原则:①首先要注意照顾学生的专业背景,对复杂的数学、力学公式和简单明确的基本概念采用不同的处理方法;强调逻辑清晰和语言简明,避开数学基础上的难点,详细诠释流变学抽象概念和基本物理量确切的物理意义,帮助学生尽快领会高分子流变学要点。②再者,注重流变学知识的实际应用,强调理论与实践结合。在保持课程应有的理论体系、系统性、严谨性的同时侧重介绍其在高分子合成的分子设计、高分子工程、高分子材料性能控制等方面的应用实例。
笔者在教学实践中,结合自己的科研实践,将自己从事的国家自然科学基金研究课题成果作为实例,介绍高分子流变的发展及其在高分子学科中的应用。实践证明,教师本身学以致用的实例示范可以引导学生能够尽快领会流变学知识,在科学与工程实践中发挥了良好作用。
三、具体教学方法
笔者从事《高分子材料流变学》的教学实践以来,深刻体会到这是一个不断加深对课程特点的认识,不断改进教学方法的过程。不仅要求授课教师对课程内容有深刻理解,同时在知识传授上亦需要“善巧方便”。下面几点,是笔者对教学方法的简单总结。
1.教师引导。在开始教授新的知识要点前,若能提供一个科研或工程应用中的实例引发学生的兴趣,则往往可获得较好的课堂教学效果。在课堂上,要注意鼓励学生主动学习,形成师生互动的氛围。若学生在课堂上有所疑问,可以暂停教学,增加学生讨论环节。结束时,简要介绍课程后续内容提要,利于学生自学。
2.理论结合实际。《高分子材料流变》是一门理论性和应用性都很强的交叉学科,其理论知识部分比较晦涩,必须与实际结合才能使学得的知识深化和牢固,也才能引起学生的兴趣。教学中会出现学生感觉内容艰深,兴趣不大的现象,在理论基础的学习过程中尤为明显。而当理论知识与实际背景结合时,学生往往饶有兴致。因此将理论知识寓于合适的实际背景中进行讲授,效果明显。当然这也需要教师本人有自己的科研实践作基础,能够跟踪高分子流变的发展前沿。
3.采用多媒体教学。教师无法强迫学生学习,其角色只是教学过程中的引导者。随着教学设备的完善,多媒体教学在授课中所占比重逐步增大。在教学实践中,我们发现多媒体丰富的信息传递模式可以有效抓取学生的注意力,激发好奇心;另外,多媒体教学中重点内容突出,有利于学生掌握知识点,还可以加大信息量,减少板书量,在有限的课时内讲授更多知识。
4.教师传授与学生自学相结合。在教学时数有限的条件下,为使学生学到更多知识,除教师摒弃传统板书,采用多媒体对基础理论等重要内容进行课堂授课外,可以采用的途径是发挥学生主观能动性。在研究生教学中,我们在相关书籍和文献中摘取一些流变学应用和发展前沿方面的内容供学生自学使用,以作为课堂教学内容的补充。另外,要求学生结合自己的研究课题,从中提炼出高分子材料流变学的科学问题,既加深理解学生对所学知识的理解,又帮助其较好地完成课题研究任务。
5.加强实验教学的促进作用。流变参数的测定是高分子材料流变学的重要方面,其本身就是流变学理论的实际应用之一,同时测量结果也反映了材料本身的结构特征。在“毛细管流变仪测量熔体流动行为”的相关实验中,我们训练学生表征所测样品的黏性、弹性特征,分析样品黏弹特性与其分子结构之间的关系。
通过实验教学,可以让学生了解如何在实际工作上应用流变学知识,对课堂教学起到良好的补充和促进作用。
四、结束语
通过《高分子材料流变学》教学内容的合理设置,教学方法的改进,为高分子材料行业培养出合格的有用人才,促进高分子材料行业繁荣发展,是教师的职责所在。在高分子材料行业发展迅速,新材料层出不穷,已有材料的加工改性也相当活跃的今天,材料表征、分子剪裁设计、加工工艺控制等方面都需大批高层次的掌握流变学的科研和技术人员。这既是对高分子材料专业的毕业生提出的新要求,也是《高分子材料流变学》学科发展的动力。在青岛科技大学的关心和资助下,《高分子材料流变学》课程正在进行教学改革以适应发展要求。因此笔者不避粗陋,将自己的粗浅的教学经验体会总结如上,同时也希望得到流变学教学工作上的诸位同仁的指导。
参考文献:
[1]吴其晔.聚合物流变学[M].北京:高等教育出版社,2002.
[2]徐青.更新观念推进课堂教学改革.中国高等教育[J].2008,(5):37-38.
高分子材料知识点范文3
关键词:高分子材料基础;教学内容;教学手段;教学方法
高分子材料学科的学生培养,应立足于其创新精神和创新能力的培养,立足于对学生综合素质的培养,以满足社会对高分子材料学科人才的需求。为此,在“高分子材料基础”课程的教学中,我们坚持“给大学生创造机会与条件,充分发挥其潜能,逐步培养其自主式、合作式和探究式的学习习惯以及创新意识、创新能力和科学精神”的教学宗旨,积极探索教学内容、教学手段和教学方法的改革。
一、教学内容的整合与优化
我校自2002年开始在高分子材料及其相近专业开设“高分子材料基础”课程。课程教材选用“面向21世纪课程教材”《高分子材料基础》。此教材的特点是涵盖了高分子材料学科的基本理论、基本知识以及典型材料的制备与应用,并且对当前一些高分子材料学科前沿性的理论与知识给予了充分的阐释。但是,为了适应本科教学的需要,给学生一个清晰的学习脉络,在规定的学时内完成讲授任务,通过认真讨论,我们按照“删繁就简,削枝强干,突出重点”的原则,对教学内容进行了整合与优化,使学生在有限的时间内,尽量学习到课程的精髓。
教材内容体系主要如下:材料科学概论、高分子材料的制备反应、高分子材料的结构与性能、通用高分子材料、功能高分子材料、聚合物共混物、聚合物基复合材料。
通过对教材内容的整合与优化,对“高分子化学”、“高分子物理”中涉及到的基础理论知识内容,通过以绪论的形式,以新的角度给予重点讲授,目的是引出以下的重点讲授内容。并且,在绪论的讲授中增加了对历来在高分子学科中作出突出贡献的专家,尤其是获得诺贝尔奖的科学家的生平事迹的介绍,以提高学生的学习兴趣。整合优化后的课程教学内容为:材料与材料科学(含:材料概念及分类、材料结构、材料性能、材料制备、材料的发展简史、高分子材料突出科学家简介、材料科学范畴及任务等),通用高分子材料(含:塑料、橡胶、纤维、粘剂及涂料),功能高分子材料(重点:功能高分子材料的设计及制备方法、高分子催化剂、高分子功能膜材料、高分子医用材料、智能高分子材料等),聚合物共混物(重点:制备方法、形态结构、性能、增韧塑料增韧机理等),聚合物基复合材料(含:聚合物基宏观复合材料、聚合物基纳米复合材料)。
此外,在进行讲授的过程中,也插入一些花絮。例如在讲授聚酰胺树脂时,介绍尼龙(Nylon)名称的来历:尼龙最早由杜邦公司的Carothers领导的美国和英国科学家团队研制成功的合成纤维材料,为纪念这一研究成果,铭记两国科学家的贡献,取两国的首都城市名首字来命名,即New York取NY,London取LON,合成一个新名字NYLON(尼龙),等等。以引导学生树立远大理想,刻苦努力学习,为祖国的建设与发展作出贡献。
二、教学模式的改革与实践
荀子曰:假舆马者,非利足也,而致千里;假舟楫者,非能水也,而绝江河。君子生非异也,善假于物也。所以教学手段与教学方法的改革对提高教学质量是至关重要的。因此,为了提高教学质量,在教学方法和手段上,我们也积极进行了一些改革与探索。
1.教学手段的改革
一是采用多媒体教学增加课程的信息量和内容的直观性。我们按照教学内容制作了教学课件,课件中对一些难以理解的教学内容进行了直观处理,使学生能够更好地理解。例如,对一些塑料加工设备的运行专门制作了部分动画,使其讲授更加生动直观。另外,通过利用多媒体教学,减少了板书的环节,节省了大量的时间,增加了课程的信息量。
二是利用学校的“课程中心”加强与学生的课外交流。通过学校的“课程中心”,达到师生互动的教学辅助模式,提高学生的自主学习能力及教学效率。学校“课程中心”设有教师论坛、课程论坛、专家论坛、答疑信箱和个人空间等板块,可以达到课下师生之间互动的目的。此门课程充分利用以上功能,实现了教师上传电子课件、课程相关文献资料等,学生下载课件资料、上交作业、提出问题、在线测试等,达到了师生及学生之间相互访问、交流、互动的学习目的,调动了学生学习的主动性与创造性。
2.教学方法的改革
主要采用“精讲解多讨论”的方法,引导学生的学习兴趣,发挥学生的学习主动性,教育学生要知学、好学、乐学。为了使学生达到乐学的至高境界,教学中采取了以下方法:
一是在课堂教学中针对重要的知识点设计出系列问题,有意识地向学生提出,由学生经过自由讨论后,请学生回答。
二是增加了课程论文的写作。由于学生刚刚接触到部分专业课程,关于专业科研论文的写作技法不熟练,一开始只要求学生就所讲的一些内容,如针对某种塑料,查阅至少10篇近期的论文,通过分析、归纳、总结,进行综述写作。为了使学生按照规范来写作,利用课余时间给学生讲授综述的基本要求及写作方法。通过综述的写作,锻炼了学生自主学习的能力、查阅文献的能力,以及对文献分析、归纳、总结的能力、并且使他们通过写作论文产生一种成就感。
三是布置自学内容,对自学的课程内容要求写出课程读书感想。学生通过自学,将书本上的内容消化成自己的知识,再经过归纳总结,写出读后感,使他们对所学的知识牢固掌握。
这些方法与手段的使用,使学生自主学习、合作学习和探究学习的能力得到提高,从而提高了此门课程的教学效率,也对其他课程的学习起到了促进作用。
三、改革取得显著效果
“高分子材料基础”课程涉及的教学内容比较庞杂,系统性较差,在讲授的过程中不易形成严密的体系,特别是涉及对一些材料的制备、性能、应用等讲解时,跳跃性大,内容枯燥,吸引力不足。但是,通过对课程内容的整合优化以及采用了一些有效的教学手段与教学方法,使该门课程的教学取得了一些很好的效果。
1.学生知识面得到拓宽。本门课程是高分子材料专业在本科教学中一门全面介绍材料知识的课程,学生在学习一些基本理论基本知识的基础上,通过对一些常用材料的知识学习,对高分子学科的发展、应用等有了更深的、更清晰的认识。学生普遍认为,通过学习使他们对专业知识从懵懂、迷茫转为清晰、明确,使他们的专业知识面得到的拓展。学生在掌握该课程的核心内容后,对于专业后续课程的学习、学业专题研究以及研究生阶段的学习都起到了重要的促进作用。
2.学生学习兴趣得到提升。大力开展多媒体教学和网络教学,发挥学生学习主动性,以及增加讲授一些与课程有关的知识发现过程、相关课程内容涉及的科学家的趣闻轶事等等,学生普遍反映通过学习此课程,自己的学习兴趣及学习能力得到了较大的提高。例如,通过“课程中心”达到了学生与教师之间的交流互动,学生的写作能力,对问题的认识深度、广度,对文献的分析、归纳、总结能力等都得到了很大提高。
3.学业负担转化为精神享受。学生普遍反映,通过在课堂上讨论问题,通过课下搜集相关资料,在“课程中心”提供的个人空间上发表,通过整理自己设计的BLOG空间等等,使自己的自主学习能力得到升华,学习成为一种对美好事物的追求,将枯燥的学习负担转变为一种精神的享受。
高分子材料知识点范文4
论文摘要:本文通过我校“高分子科学技术导论”双语课程的教学过程,介绍了该课程双语教学的课程设置目的和相关的学科体系建设,以及教材的选择与多媒体教学手段。提出了不同层次本科院校进行双语教学应从实际出发进行专业课程设置,依据不同教学目的进行双语课程体系建设,互动性强的多媒体教学课件与教学手段可以有效提高教学效果。
我国教育部早于2001年就在《关于加强高等学校本科教学工作,提高教学质量的若于意见》中明文要求国内高校积极推动以英语等外语进行的教学模式。而后在2005年1月、2007年1月和2007年2月教育部又多次发文鼓励和推动双语教学的开展。2007年8月,教育部为落实上述文件精神,引发了((关于启动2007年双语教学示范课程建设项目的通知》(教高司函[2007] 137号),更提出从2007年至2010年,共支持建设500门双语教学示范课程。
在高校本科教育中“要创造条件使用英语等外语进行公共课和专业课教学”的目的是加强培养学生利用外语学习专业知识、进行技术交流的能力,这对于我国高等教育与世界接轨具有重要的意义。它有利于培养国际化的人才,而且有利于学生素质的提高和学生今后自身的发展。对于高校工科类本科生来说,无论他们毕业后是攻读更高学位,还是从事各种技术性工作,具备用外语学习专业知识和进行技术交流的能力都是必要的。
1、我国的“双语教学”主要是指用汉语与英语两种语言进行非语言学科的教学,为学生营造一种双语双元文化氛围,使学生能够潜移默化地接收两种语言与多元文化环境的熏染
1.1课程设置目的材料学科国际性强,学术理论发展更新快,因此在许多高校都很早开展了双语教学工作。北京化工大学对“高分子物理”课程也进行了双语教学试验。他们的做法是进行分层教学,即对部分英语水平好的学生实行了双语教学。华东理工大学对“陶瓷基复合材料’,课程进行了双语教学。合肥工业大学也于2005年开始进行“高分子物理”课程的双语教学,武汉理工大学“材料概论”实行了双语教学,天津大学对材料科学与工程专业“材料概论”课程实行了双语教学,重庆工学院开设了“材料科学与工程导论”课程,唐山学院在三上开设了“材料概论”双语课程等。
我院开展双语教学势在必行。原拟定开设的双语课程是“高分子物理”,这门课程是高分子材料专业学生的专业基础课,学时多,内容杂,理论性强,在以中文讲解过程中尚有部分同学感到学习吃力,且是学生研究生人学考试常考的专业课程。鉴于我校是省属二本院校,学生人学英语水平与重点院校之间就有一定的差距,英语水平又参差不齐,因此从2007级教学计划开始加人了几高分子科学技术导论”这门双语课程,旨在使学生进人专业课学习的同时,全面了解专业知识体系,尤其是帮助一部分学生及早具备一定的专业文献查阅能力。
1.2课程体系建设鉴于前述的教学目的,因此“高分子材料技术导论”课程设置在三年级上期,任选课,18学时,1学分。
该课程教学大纲大体包括高分子学科的基础知识如学科发展建设、高分子材料基本分类与命名等,高分子基本结构知识,高分子材料的合成原理,主要的高分子材料及其基本性质和简单的高分子材料加工内容。原定为任选的意义在于实质上实行分级教学,即英语水平好的同学选修,为自己更早更快地进行外文文献的查阅及外文教材的学习打下更好的基础;而“高分子材料技术导论”的内容实际包括了整个专业课程设置中的“高分子化学”、“高分子物理”和“高分子材料成型工艺学”,即使英语水平相对较差不选修的学生,也不会因此而使整个学习平台短缺。
1.3教学方法与体会在实际教学中.确立了教学目标与体系设置后,首先遇到的就是教材选择的问题。它是影响学生对课程消化吸收的一个重要环节。
对于双语教学,我校制定了几种方案,其中包括对教材选用、课堂英文使用比例和板书中英文比例等的规定。既是双语教学,其目的旨在加强培养学生利用外语学习专业知识、进行技术交流的能力。因此,教材选用外文原版教材应该是最佳选择。诚然,不少优秀的英文原版教材确实比国内的教材更能反映世界上最新最前沿的知识,且语言原汁原味,但在实际使用中,大多数老师都有这样的认识,即其存在与我国教学大纲不完全相符、内容过于全面且难度无法调节等问题,在实际讲课过程中,教师为了照顾到各个层次的学生和教学大纲的要求往往对教材内容进行选择性讲解,实际教学内容覆盖率低,且学生学习起来知识点散,不易系统组织,同时也造成了教材的浪费(原版英文教材或引进影印版的定价相对都不菲)。 外文原版教材直接拿来就用,效果打折;而国内出版的双语教材相对较少,适合的也不多见。针对教材问题,我选择的是化学工业出版社引进的“国外名校名著”系列,Joel R.Fried著的“polymer science and technology",同时参考了David LBowe:的“an introduction to polymer physics" ,L.H.Sperling的“introduction to polymer physical science”和天津大学出版的“introduction to materials"。
在此基础上,我制作了与本学院教学大纲配套的多媒体课件。课件使用全英文板书,内容精练,R辅以大量图片,形象清晰,既弥补了教材的不足,也使学生易于掌握重要知识。在使用多媒体课件时,提前把课件主要内容打印出来给学生进行预习,而把其中重点的词汇(知识点概念)预留下来。这样,一方面学生可以在课前预习中根据课件内容看相关部分知识,对要学习的内容做大致了解,另一方面,课堂上减少了做笔记的时间,同时根据老师的讲解,只记录那些余下的重要的概念名词。既能够留出更多时间用于听老师讲课,理解专业知识内容而不过多的停留在单词本意的认知上,又让学生自己动手抄写重要的名词,强化了记忆。
通过双语教学发现,学生中那些英语程度较好的,一般比较欢迎双语教学课,甚至希望在课程体系设置内加大双语教学课程比例及课堂英语讲授的比例;但英语基础较差的,甚至根本听不懂也看不懂的学生,则对双语课程有抵触情绪,不太愿意配合老师的课堂教学,更无论课前预习和课后复习、作业的要求了。这一方面与学生的英语基础能力有关,另一方面也与由此而形成的学生对于英语教学课程的兴趣有关。但通过这一学期的授课我认为在没有专业英语课程学习之前,开设专业性强的双语课程,对于仅仅有大学英语基础的学生来讲,难度还是有些过大了。学生阅读外文教材或参考书所需要花费的时间很多,对于三年级专业基础课程任务相对还比较重的学生学习来说,占用的精力让一些学生也不能胜任。
2、结合本学期的授课情况和学生最后的学习情况.我对做好双语教学工作有以下几点建议
2.1为了优化教学效果,宜采用选修课的课程设置形式,尤其是分班式教学。课程设置主要取决于双语课程设置的目的。如果是普遍提高学生对于英语专业知识的认知,必须学习的课程,可以进行分层教学。不同的班级采用双(英)语教学的比例不同;如果是使学生提前进行英语专业知识的讲授,目的在于使一部分有能力的学生先可以进行外文文献的查阅,可以做一些选修课。此外,对于理论知识相对较浅的一些专业课程,如“豁结剂”或“高分子材料学”等,在三下“专业英语”课程学过之后开设成双语课程也应该较适宜。如天津科技大学开设了“高分子粘合剂”双语课程,取得了一定成绩。
但是,有的学校为了使学生适应大量专业单词而把双语教学与专业英语课程融合成一门课程的做法,我觉得还有待进一步商榷。因为专业英语是一门语言性学科,着重于专业词汇的记忆与文章理解翻译等内容;而无论哪种性质的双语课程都应该是专业知识性的教学。个人以为,也可以在二年级开设“科技英语”课程,代替通常的专业英语,比如材料学科可以选择融合金属、陶瓷与高分子材料在内的专业英文文献,这样,在三年级开设各门双语课程只需辅以少量专业词汇为基础,而不影响正常的知识性教学进程。
高分子材料知识点范文5
[关键词]高分子化学、教学实践、教学体会
中图分类号:O63-4 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)21-0235-01
近年来,随着科学技术的不断进步和发展,高分子科学与物理、工程、材料、生物、医药以及信息等众多学科知识相互渗透、相互交叉,密不可分。作为高分子材料专业的基础专业课的高分子化学课程,与无机化学、有机化学、物理化学和分析化学并称为“五大化学”,已经被大多数理工科、师范类高校作为化学相关专业学生的必修课或是选修课。它以有机合成为基础,与化工原理、数学等学科紧密联系,其中包含了诸多的概念、反应推理,内容多,抽象难懂、学习难度大,同学们普遍反映较为枯燥,因此如何上好高分子化学这门课,提高同学们的学习兴趣,产生强烈的求知欲,变被动学习为主动学习,是我们教师在课程教学过程中面临的首要问题。针对以上问题,作者经过几年的教学实践、积累和探索,调动了学生的学习积极性,有效的提高了《高分子化学》课程的教学质量,取得了较好的教学效果。
一、注重绪论课的教学
第一堂课通常是老师简单的介绍本课程需要学习的内容以及一些要求后,就迫不及待的开始讲授教学内容,而作为一名讲授高分子化学课的主讲教师,发现高分子化学绪论课对于调动学生学习的积极性和主动性具有非常好的效果,能极大的激发学生学习本课程的兴趣。由于同学们对诺贝尔奖都具有极大的兴趣,首先,以专题形式介绍获得诺贝尔奖的高分子科学家的学术贡献,学习高分子学科的发展史,从而认识科学和科技的进步和发展,从1920年德国Staudinger发表了“ 论聚合 ”的论文,高分子概念的确立;50年代Zigeler和Natta发明配位聚合催化剂,解决了丙烯难以聚合的问题,使石油裂解产物得到充分利用,对化工业的贡献巨大;80年代麦克德尔米德发明导电高分子,直到现在功能高分子得到大力发展。同时,通过举例介绍高分子科学在工业、农业、国防、航空航天、能源、环境、建筑、生物医药以及日常生活中的广泛应用,让学生充分认识到高分子与我们的生活和国民经济的密切关系。如应用可降解的聚乳酸作为手术缝合线,可进行自降解吸收而不必进行拆线;应用在航空航天及国防上的各种特种高分子材料,以及现在我们日用的食品保险膜、塑料袋,所穿的衣服材质涤纶、尼龙和聚酯纤维等全都是高分子材料。使学生清楚的认识到高分子材料与人民的生活、工业生产都是息息相关,从而认识到高分子化学的重要性,极大的激发了学生的学习兴趣。
二、优化教学课程内容
高分子化学是以聚合反应和聚合物化学反应的机理和动力学为主线,主要包括高分子的基本概念、聚合物分类、逐步聚合、自由基聚合以及离子聚合方法等主要内容。在教学中,由于课时以及一些客观原因,不可能对全部的内容进行详细的讲解,因此需对高分子化学的课程内容进行调整、重组和优化,更好的完善教学内容体系。首先,保证基本原理、基本概念的讲解,其中,对传统经典的高分子理论即:高分子的基本概念、逐步聚合、自由基聚合以及自由基共聚进行重点讲解。例如,在讲授自由基聚合的时候,需重点讲授聚合机理和热力学、聚合速率及动力学和聚合度及其分布等内容,其中的阻聚、缓聚等内容作简单介绍就可。同时在授课过程中不拘泥于教材内容的排序,注重对各知识点进行重组和精炼,兼顾高分子化学最新的科技进展,适当增加最新的研究成果和研究热点的教学比例:如活性自由基聚合、ATRP聚合、RAFT聚合、生物医用高分子、超支化高分子、自组装高分子等内容的讲解,开阔学生的知识视野,从而提高学生的学习兴趣和主观能动性;做到重点突出,主次分明,在有限的学时分配中提高教学效率,改善教学效果。
三、教学方式的多样化
高分子化学有“ 五多” 的特点: 内容多、概念多、头绪多、关系多、数学推导多。由于高分子化学很多抽象的概念和理论,如果都是采取以老师在台上从头讲到尾的“填鸭”式教学方式,学生听课感觉枯燥,凭空想像难以理解。因而在讲课方式上采取形式的多样化来激发学生的学习兴趣:一、运用多媒体中图片、文字、声音和动画等方式来辅助教学,使一些抽象难以理解的概念形象、直观,生动、具体化,让学生易于理解和学习,从而提高教学效果;二、有意识地运用互动式教学,避免照本宣科,像有些认知性的章节采取让学生分成小组,课下一起准备PPT,课上让小组派代表来讲课;讲解公式推导的时候,让学生参与进来,和老师一起推导演算;激发学生参与教学的积极性,拉近老师与学生的距离,活跃课堂气氛,激发学生学习的兴趣,提高高分子化学的教学质量;除此之外,邀请本校从事高分子方向研究的老师来给学生就高分子科研的最新进展与动态做专题报告;三、以信息技术的迅猛发展为代表的网络时代已经来临,因此互连网技术在教学中的积极运用有着非比寻常的意义。因此,教师可以充分利用互联网工具,将电子教案、教学课件在校内的教学论坛上,通过高度的资源共享,让学生能随时查阅学习,发挥网络辅助教学快捷的优点。与此同时,授课教师将自己的电子邮件和QQ号公布给学生,当学生学习上碰到问题和困难时能及时快捷的与教师进行沟通交流,从而促进教学效果,调动学生学习的主动性和积极性。
四、教师自身专业知识水平的提高
作为一名主讲教师,在这科技进步日新月异的时代,一个老师要想使自己的专业知识不陈腐,能跟上科技的脚步,在课堂上能多给学生传授一些关于本专业的前沿知识和最新进展,激发学生的学习兴趣,自身的专业知识层次水平不断提升对于保证上课的质量是至关重要的。因而主讲教师可以从下面几个方面提高自己: 首先在上课之后需要多读专业文献,跟踪最新科研进展,把一些研究热点和前沿介绍给学生,利用学生对科研前沿的兴趣和热情来促进教学。同时,将本学院老师的科研研究工作或自身科研研究内容和最新进展与课程内容有机结合,如讲授聚合方法的时候,本人就自己的研究方向 “应用ATRP或RAFT可控聚合方法,合成一系列分子量可控的用于癌症治疗的功能性生物医用高分子材料” 拿到课堂上和学生讨论,进一步加强学生对 “活性可控高分子聚合“的理解,激发学生学习的积极性和科研热情;第二,教师同时需要多参加以促进科学发展、学术交流、课题研究等学术性话题为主题的学术会议;如每两年一度的高分子年会,了解高分子各领域的最新的研究动态,开阔眼界;并且现在每届高分子年会都有”关于高分子教育与学科发展的分会”主题,做报告的是高分子界的一些大牛和大家,对启发我们的教学和研究有非常大的帮助;除此之外,我们还需要多听一些名家名师的讲课,学习名家名师的讲课方法,找出差距,提高自身的教学水平。
作为一名在一线教学的任课教师,面对一群头脑活跃、求知率强、渴望新鲜事物的年轻大学生,我们在教学上需要不断的学习进步,推陈出新,激发学生的学习兴趣,培养学生的创新意识和创新能力,为培养优秀的创新人才不懈努力。
参考文献:
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高分子材料知识点范文6
关键词:高分子材料加工与成型;课程设计;指导方法;教学改革
高分子材料加工与成型课程设计是高分子材料专业系列课程中的重要组成部分,是学生在完成高分子材料成型与加工原理理论学习和工厂认识实习后的一项实践项目,是学生对所学相关基础知识的综合运用与实践[1-2]。通过这一实践环节,使学生熟悉并了解文献检索相关知识,培养学生资料收集及运用、设计及配方计算、计算机CAD作图的能力,为毕业设计打下基础[3-4]。高分子材料加工与成型课程设计通常是在给定设计题目基础上,根据设计要求,一人一题独立完成。通常安排2~3周,需要一定的独立思考能力和团队合作精神。在指导学生完成课程设计的过程中,我们发现不少同学只会死记书本知识而不会灵活运用,在接受设计题目后茫然无措,不能有效收集资料。此外,对课程设计环节不重视,懒于思考,经常坐等其他同学接近完成后拿来机械模仿,不去思之所以然,导致设计说明书漏洞百出。因此,为了提高学生课程设计完成质量,激发学生学习兴趣和主观能动性,帮助学生熟悉工程设计流程并掌握正确的工艺计算规则,指导老师必须针对学生实际情况,探索合适的指导方法,以达到培养合格工程实践人才的目的。现就课程设计的各个环节指导方法的改革和实践总结如下。
1课程设计题目的选定及时间安排
在课程设计开始之前,首先要对学生情况进行摸底,了解学生对相关理论知识的掌握及灵活运用程度,以及对本专业领域主流产品实际生产流程、工艺参数、基本配方的熟悉程度,了解学生获取文献及生产资料的渠道和学生对课程设计的重视程度。在辅导学生时,通过启发的方式引导学生提出问题并帮助其找到解决问题的思路。通过详细的调研和辅导,了解学生的基础,并使学生知道如何进行课程设计准备工作。在拟定课程设计题目时,尽量拟定学生感兴趣且资料收集较为容易的题目。如我们在生产实习中曾经组织学生参观株洲时代新材、株洲工业园金德管业,对改性塑料生产工艺、注塑、模塑和挤出加工成型方法积累了详细的一手资料,学生对一些应用性强的产品如家电专用PP塑料、汽车内外饰件的工程塑料、给排水管等产生了浓厚兴趣,我们拟定了一系列有针对性的题目供学生选择,如“高铁用PTFE滑块产品工艺设计”“耐高温聚乙烯管工艺设计”和“高铁用尼龙扣件加工工艺设计”等。课程设计开始的时间选择也极为重要。课程设计一般需要2~3周时间,程序为指导老师下达题目,进行具体安排和讲述基本要求,确定考核方式,使学生充分了解课程设计的内容和需达到的任务指标。但是如果采用集中的2~3周时间,完成从选题到设计方案优化和完善以及设计说明书的撰写,时间上较为紧迫。因此,需要机动灵活地安排设计各个环节的时间。同时,由于目前我校的高分子材料加工成型课程设计安排在理论课程结束后、期中考试周开始前,生产实习安排在学期初,虽然理论课程的学习和课程设计环节衔接紧密,有利于学生在对理论课程尚有深刻记忆时通过课程设计进一步加深理解,但即将开始的期中考试必然会分散学生的精力,占用不少时间,使课程设计完成的效率和质量难以保证。学期初的生产实习由于只是进入车间参观,听取工程师讲解,生产实习结束后马上是多门专业课程的学习,实习期间掌握的现场知识和工艺细节会随时间流逝慢慢淡忘,对课程设计没有起到应有的辅助作用。为了把生产实习、理论课程讲授和课程设计有机地结合起来,我们改革了课程设计的教学过程,在学期初安排生产实习时,根据实习内容安排了课程设计的选题工作,使学生带着课程设计的任务进行生产实习。在实习动员会议上,指导老师引导学生关注实际生产中原料配方、原料质量指标、设备参数、车间生产制度等与设计相关的问题,做好详细记录。学生在现场实习时,由于有确定的目标,可做到“带脑”“带心”参观生产过程,与工程技术人员深入交流,有利于获得更多的生产资料。实习结束后,要求学生在实习报告中添加和设计题目有关的生产工艺现状与发展、工艺流程及控制方面的内容,使学生对将要进行的课程设计有一个总体认识。为了让学生更好地消化理论知识,提高效率,课程设计集中的时间段可安排在期中考试结束后,一来学生可释放复习迎考的压力,心态最为放松,有利于课程设计环节的开展;二来老师结束理论课程也有更多的精力全程辅导。在组织课程设计的教学模式上,为了强化学生的独立性,减少对教师和其他同学的依赖,在选题上尽量体现不同,如在产品规格、原料来源和质量指标、生产工艺选择等方面存在差异。同时,指导教师需在统一的时间检查进度,召集3次设计讨论会议,时间节点设置在工艺计算部分初步完成、设计说明书初稿完成和图纸初稿完成阶段,在集体讨论中,对相关环节出现的错误可及时更正。在学生分组上,应考虑不同学生的层次,在对学生性格、心理的充分了解上进行分组,如有的学生工作细致,追求完美,有的学生善于整理文献,有的学生公式运用熟练,计算能力强,合理的分组能达到1+1>2的效果。
2课程设计应体现学生的自主性和教师辅导的有效性
在课程设计教学过程中,指导老师的辅导环节是十分重要的[5]。指导老师首先要消除学生面对选题时茫然无措、无从下手的心理,给学生详细讲解相关范例,帮助确定设计说明书框架并及时审阅相关内容。指导老师辅导可以采取在线随时辅导和线下集中组织两种方式相结合的形式。老师统一召集学生,以会议的形式对设计任务、设计说明书的内容和格式、图纸的要求和数量进行统一规定,对学生普遍存在的问题进行统一解答。引导学生查阅和使用工具书,对往届课程设计中出现的问题提前做好预警并提出解决的途径。由于学生在知识储备和接受水平上存在个体差异,开展有针对性的个别辅导十分必要。在线聊天工具是大多数学生使用频繁且得心应手的工具,在线讨论也可消除学生单独会见老师的紧张。设计组的学生和指导老师可建立讨论组,畅所欲言,开放和放松的氛围也有利于激发灵感,减少失误。学生遇到公式运用上的困难以及某些关键资料无法收集的情况,可以直接和老师进行一对一的讨论,获得及时有效的帮助。
3课程设计授课方式改革应体现科学性和学生独立性
3.1课程设计在课程体系中有承上启下的作用
课程设计是在学生已经掌握一定的基础理论知识之后和开展毕业论文(设计)之前的实践教学环节,具有承上启下的作用[3]。首先,它以某一理论课程为基础,如在学习了高分子成型加工原理这一门理论课后开始高分子成型工艺课程设计,学习了塑料成型加工设备后,相应地开始高分子设备课程设计等。根据课程所学内容对学生提出了设计任务和技术要求,又给学生动脑、动手的余地。这个环节对学生的毕业设计,乃至今后走上工作岗位后的实际工作都有着重要的影响。
3.2课程设计具有很强的综合性
为了使学生获得必要的工程设计能力,必须通过授课方式改革来体现科学性和学生的独立性。如指导老师从往届的设计中,挑选代表不同水平层次的设计,在课程设计开始前的课堂讲授环节进行详细的对比分析,帮助学生建立起一个设计质量标准。为了培养学生的独立性,在设计时,务必使每位学生有不同的设计基本数据,如产量、原料组成和配方设计,生产工艺等,减少学生对其他同学的依赖,积极参与到设计的整个过程,能够较好地提高学生的参与性、积极性,同时激发学生主动思考和创造。在课程设计过程中,工艺流程和设备类型的选择都需要根据物料的物性参数和实际工艺条件来共同决定。
3.3课程设计授课需针对不同学习层次进行合理设计
在实际指导环节,由于学生的知识基础和能力的差异,在获取基础工程数据、物性数据、方案设计、公式选用等方面都会有或多或少的困难,可对问题进行分析,采取不同的处理方法:1)针对少数同学遇到的非共性问题,单独辅导,对认识不清的问题进行答疑解惑。如注塑、挤出工艺中基本原理和工艺条件确定,对于PS,需考虑熔体温度、模具温度、平均注射速度的影响,而对于PP和PE,还需额外考虑保压时间和总循环时间的影响。2)对于大部分学生在课程设计过程中遇到的共性问题,采取集中详细讲解的方式进行,并对设计过程中所涉及的知识点在实际工程中的影响进行引导与分析。如在挤出机的设计计算中,对于挤压系统的计算,包括螺杆主要参数设计和机筒设计以及螺杆和机筒材料的选择与校核。然后根据市场上常见挤出机的型号和基本数据,结合挤出机生产能力、产量基本要求,根据物料特性、理论公式计算出螺杆加料段、塑化段和均化段长度尺寸,确定螺杆种类,并根据计算数据进行校核,选定挤出机设备。3)对于设计过程中学生遇到的因不了解设备形状和结构等造成的困难,指导教师可通过实物、多媒体图片及动画的方式向学生展示说明,让学生充分了解设计中所选用设备的结构和特点。
4考核方式应综合全面评价学生的实践能力
作为工科专业,我校材料化学专业的培养目标是培养高分子材料设计、加工改性领域的工程技术人才。仅仅通过提交设计说明书、由指导老师评定一个分数,对于评价学生的综合能力来说还较为片面。课程设计考核的是学生对理论知识的综合应用能力[6]。因此,有必要对考核方式进行改进,比如指导老师可以提出一些有针对性的问题,这些问题没有统一的答案,但可以开启学生思路。如原材料为什么要规定某些成分的最高含量值,超过规定值会有什么影响;如果在现有配方基础上进一步提高韧性或硬度应怎么改进等等。指导老师可以引导学生在专业知识基础上探索答案,使学生提高运用专业知识解决实际问题的能力。为了更好地考察学生的实践能力和综合思维能力,课程设计的考核方式可以实施弹性考核,从而更好地考察学生的实践能力和综合表现能力。考核成绩将按比例分配至课程设计的各个具体环节,即设计方案的提出和思路(20%)、课程设计方案的工程计算和工艺安排(35%)、工程图纸绘制(20%)、课程设计答辩(15%)和开放性工程实际问题回答(10%)。其中,设计方案的提出和思路主要从方案的合理性、实践性进行评价,同时考察学生思路是否清晰、文献调研是否周密以及系统总结能力等;课程设计方案的工程计算和工艺安排主要考察学生是否能充分利用所学相关知识在设计资料基础上完成正确的工艺计算,并根据平时实习环节获取的现场知识充分进行工艺安排;工程图纸绘制主要考察学生图纸绘制的正确、规范程度,课程设计答辩主要考察学生的综合表达能力;而通过对指导教师所提出的工程问题的解答可了解学生的理论知识基础是否扎实,能否活学活用。
5结语
综上所述,高分子材料加工与成型课程设计的选题需结合学生就业方向,因地制宜,难度适中;时间安排要灵活机动,适当分散,以安排在期中考试结束后为佳;教师辅导应方式灵活,统一与个别相结合,注意保护学生的学习自主性;考核方式应多样化,将设计的多个环节分开考核,综合评价,考察学生多方面的能力。应用上述指导方法,学生均感觉通过完成高分子材料加工与成型课程设计,既提高了对知识的理解和应用,又增强了动手能力和解决实际问题的能力,收获很大。
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