高分子材料的基本概念精選(九篇)
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第1篇：高分子材料的基本概念范文
關(guān)鍵詞： 民族院校 《高分子材料進展》 教學(xué)方法
《高分子材料進展》課程是高分子材料專業(yè)的一門知識全面且內(nèi)容豐富的專業(yè)限選課程。該課程以高分子物理、有機化學(xué)、聚合物材料研究方法、高分子化學(xué)、聚合物合成工藝等課程為基礎(chǔ)，涉及面極為廣泛[1]。課程總學(xué)時為32學(xué)時，參考教材為化學(xué)工業(yè)出版社出版的《高分子材料進展》，為研究生規(guī)劃教材，全書共分為5章，分別簡要地介紹高分子材料合成反應(yīng)、高分子合成反應(yīng)實施技術(shù)、多組分高分子材料、液晶高分子材料及功能高分子材料方面的研究進展。[2]考慮到《高分子材料進展》課程是高分子專業(yè)在大三的上學(xué)期開設(shè)，而且民族院校學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)較為薄弱，課程學(xué)時短的特點，因此重點講解高分子材料領(lǐng)域中的發(fā)展重點和熱點。本課程的教學(xué)目的是幫助學(xué)生對異彩紛呈的高分子材料發(fā)展的熱點領(lǐng)域有一個相對完整的了解，達到開闊視野的目的。針對《高分子材料進展》課程涉及知識面廣、學(xué)生基礎(chǔ)差及對考查課不重視的特點，有必要在教學(xué)過程中不斷改進教學(xué)方法和考試模式，以期獲得較好的教學(xué)效果。[3]
一、本民族院?！陡叻肿硬牧线M展》課程的基本情況
針對我校民族學(xué)生基礎(chǔ)知識薄弱，而《高分子材料進展》課程“內(nèi)容多、范圍廣、課時少”的特點，我們重點介紹高分子材料中發(fā)展迅速、發(fā)展前景廣闊的功能高分子材料，推薦的教材有《高分子材料進展》和《功能高分子材料》[4]等。該課程總學(xué)時為32學(xué)時，學(xué)分為2學(xué)分，課程類型為專業(yè)限選課，課程以高分子材料的合成方法進展、吸附分離功能高分子材料、高分子分離膜與膜分離技術(shù)、導(dǎo)電高分子、感光性高分子和醫(yī)用高分子材料等功能高分子材料的進展為重點學(xué)習內(nèi)容，同時穿插一些國內(nèi)外近幾年新發(fā)表的文獻和專利，以及國內(nèi)相關(guān)會議等。本教學(xué)采用多媒體教學(xué)方式，采用課堂提問和討論等多種形式進行學(xué)習，期末通過考查的方式考核學(xué)生，采用寫論文與平時成績相結(jié)合的方法，平時成績包括上課出勤和課堂討論情況，論文成績與平時成績各占70%和30%。表1為《高分子材料進展》教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置及學(xué)時分配情況。
表1 《高分子材料進展》教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置及學(xué)時分配
二、強化基礎(chǔ)，突出重點
首先，《高分子材料進展》授課內(nèi)容看似豐富多彩，千變?nèi)f化，但是萬變不離其宗，歸根到底都是由高分子專業(yè)的基礎(chǔ)知識衍生出來的，比如《高分子物理》、《高分子化學(xué)》中的經(jīng)典理論和概念等。從另一個角度看這些材料的出現(xiàn)印證了基礎(chǔ)知識的重要性，它們的誕生是經(jīng)得起檢驗的理論和概念的應(yīng)用和發(fā)展的。因此通過介紹高分子材料的前沿進展，既使學(xué)生對異彩紛呈的高分子材料世界有一定寬度的了解，又從深度上加強學(xué)生對基礎(chǔ)知識的理解和掌握，使學(xué)生知道這些材料是如何得到的，自己又能通過什么途徑得到想要的材料。
其次，因為《高分子材料進展》這門課的每一章都是高分子材料領(lǐng)域中發(fā)展迅速、成果頗豐的較大分支，獨立出來都能獨立設(shè)課，而在本課程中必須在幾個課時內(nèi)講完，所以在授課過程中，什么該講，什么略過，講的這些內(nèi)容是否能激發(fā)學(xué)生的興趣，是該課程的一個教學(xué)難點，要求教師對這些前沿分支有全面而深入的理解，對它們所涉及的基礎(chǔ)知識熟練掌握，這對教師的專業(yè)知識和教學(xué)方法提出了更高要求。
三、調(diào)動學(xué)生的學(xué)習積極性，啟發(fā)式教學(xué)
《高分子材料進展》是學(xué)生在已經(jīng)掌握高分子化學(xué)、高分子物理基礎(chǔ)知識的前提下進行的學(xué)習。內(nèi)容除了基本概念之外，有很多設(shè)計路線、研究方法，可以引導(dǎo)學(xué)生運用已學(xué)知識進行思考。比如第3章吸附分離高分子材料和第4章高分子分離膜及膜分離技術(shù)中涉及自由體積和滲透壓的概念，這些都是《高分子物理》中學(xué)過的內(nèi)容，通過回憶這些知識，使學(xué)生加深對這些基礎(chǔ)知識的理解，并對基礎(chǔ)知識的應(yīng)用有一定的了解。其次，要注意生活中的實際例子或新聞報道中的最新科技進展中與所講述內(nèi)容相關(guān)的部分，通過聯(lián)系生活實際，引出將要介紹的高分子材料。這樣既能讓學(xué)生認識到這類高分子材料的重要性，提高學(xué)習的積極性，又能讓學(xué)生了解到這類材料的最新的研究成果，提高對科學(xué)研究的興趣。如從全球都非常關(guān)注的環(huán)保問題出發(fā)，引出廢水和廢氣處理方面的高分子吸附材料或高分子膜材料，介紹這些高分子材料的設(shè)計路線和原理，讓學(xué)生從理論和實際相結(jié)合的角度深入理解所學(xué)的功能高分子知識。同時可以提出一些生活中材料的不足，讓學(xué)生發(fā)揮主觀能動性，提出解決這些材料不足之處的方法或設(shè)計新的功能高分子材料的想法。這樣，學(xué)生的學(xué)習興趣會大大提高，教學(xué)效果也會得到顯著增強。
另外，還要有效利用網(wǎng)絡(luò)資源，緊跟最新研究進展，適當補充新的教學(xué)內(nèi)容。高分子材料進展課程是綜述高分子材料領(lǐng)域發(fā)展熱點的一門課程，所介紹的內(nèi)容每隔一段時間可能都有新的研究成果誕生，我們應(yīng)根據(jù)情況適當補充那些熱門和重要的研究成果到教學(xué)內(nèi)容中。比如該課的學(xué)時少，可以在課程快結(jié)束的幾周時間重點介紹一些最新的前沿進展和相關(guān)會議，讓學(xué)生了解到高分子材料的發(fā)展趨勢，提高學(xué)生對高分子材料的興趣。互聯(lián)網(wǎng)資源豐富，內(nèi)容更新快，是老師補充教學(xué)內(nèi)容的最佳途徑。目前，利用網(wǎng)絡(luò)資源作為課堂教學(xué)的輔助手段，是學(xué)生喜聞樂見的形式。老師可以提供一些高分子專業(yè)的權(quán)威網(wǎng)頁，方便學(xué)生瀏覽查閱。同時，可以鼓勵學(xué)生在網(wǎng)上搜索最新的研究成果，再在課堂上以口頭報告的形式傳達給學(xué)生。這樣，既能讓學(xué)生對高分子材料進行全面的了解，又能讓學(xué)生主動地參與教學(xué)，達到較好的教學(xué)效果。
四、科研與教學(xué)相結(jié)合，以科研促進教學(xué)
把科研引入本科教學(xué)是培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新能力的重要措施，也是高等教育的顯著特點。在《高分子材料進展》課程本科教學(xué)過程中，正確有效地將教學(xué)與科研相結(jié)合，有利于提高教學(xué)效率，豐富教學(xué)內(nèi)容，營造學(xué)術(shù)氛圍并提高創(chuàng)新能力，全面提高教學(xué)質(zhì)量。教師在課堂教學(xué)中可以介紹自己的科研成果，介紹本專業(yè)課題組正在研究探索的科研項目，引導(dǎo)學(xué)生參觀實驗室和課題組，鼓勵學(xué)生積極參與到教師的科研中。例如，作者介紹自己碩士和博士期間所從事的科學(xué)研究，以及科研小組的一些趣聞趣事，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習熱情和學(xué)習興趣。
總之，在高分子材料進展課程的教學(xué)過程中，教師首先應(yīng)進行教材分析和學(xué)情分析，再采用比較適合的教學(xué)方法，在知識和技能的傳授中針對民族學(xué)生基礎(chǔ)差的弱點，采取強化基礎(chǔ)、突出重點的教學(xué)方式，了解學(xué)生的情感態(tài)度與價值觀，做到教學(xué)方法靈活多樣，教學(xué)內(nèi)容及時更新，這樣才能調(diào)動學(xué)生的學(xué)習積極性和主動性。教師還應(yīng)繼續(xù)努力提高業(yè)務(wù)能力，理論聯(lián)系實際，使學(xué)生在這門課程的學(xué)習中得到切實的收獲。
參考文獻：
[1]周立，孫榮欣.科技信息.2010，21，151.
[2]張留成，閆衛(wèi)東，王家喜.高分子材料進展[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005.
第2篇：高分子材料的基本概念范文
關(guān)鍵詞：流變學(xué)；人才培養(yǎng)；教學(xué)；方法
一、《高分子材料流變學(xué)》課程發(fā)展
高分子材料流變學(xué)是一門伴隨著高分子科學(xué)和行業(yè)發(fā)展而逐步建立起來的重要學(xué)科，針對高分子材料特殊的流動變形行為及其機理展開研究，起到連接高分子結(jié)構(gòu)性能和高分子工程的橋梁作用。
現(xiàn)在，高分子科學(xué)理論研究及工藝、設(shè)備的設(shè)計優(yōu)化的發(fā)展進步離不開高分子材料流變學(xué)知識的輔助，整體發(fā)展趨勢要求高分子專業(yè)人才必須具備基本的高分子材料流變學(xué)知識。
青島科技大學(xué)自1986年起開始設(shè)立《高分子材料流變學(xué)》課程，是國內(nèi)最早開設(shè)該課程的高校之一，迄今已有20多年的教學(xué)歷史，同時跟蹤學(xué)科的發(fā)展，教學(xué)團隊亦針對學(xué)科的前沿問題開展科研工作，在國際上形成了一定的學(xué)術(shù)影響力。在長期的教學(xué)、科研實踐積累和和對高分子流變學(xué)教學(xué)理解逐步深化的基礎(chǔ)上，教學(xué)團隊按照比較科學(xué)完整的體系，編寫出版了《高分子材料流變學(xué)》教材，并得到國內(nèi)院校的認可；另一方面，《高分子材料流變學(xué)》教學(xué)也凸現(xiàn)了專業(yè)特色，使學(xué)生質(zhì)量有所提高。通過引導(dǎo)學(xué)生開展理論聯(lián)系實際、針對性強的流變理論研究與工程設(shè)計實踐，所培養(yǎng)的學(xué)生學(xué)科專業(yè)知識全面，了解學(xué)科發(fā)展前沿，在以后的科研和工作實踐中展現(xiàn)出較強的解決問題能力。
二、《高分子材料流變學(xué)》的特點及教學(xué)原則
高分子材料流變學(xué)是隨著高分子的合成、加工工程和實際應(yīng)用的需要，于20世紀50年代逐步發(fā)展起來的新學(xué)科。一方面，深入其核心需要較多的數(shù)學(xué)、物理和力學(xué)基礎(chǔ)；另一方面，其知識體系與高分子化學(xué)、高分子物理、高分子的加工工程等有機聯(lián)系?！陡叻肿硬牧狭髯儗W(xué)》完整的知識框架至少涵蓋如下三方面的內(nèi)容：①高分子結(jié)構(gòu)流變學(xué)，其從分子運動角度出發(fā)，構(gòu)筑分子結(jié)構(gòu)模型，關(guān)聯(lián)材料宏觀力學(xué)響應(yīng)行為和微觀的分子運動過程，說明二者的聯(lián)系。②高分子工程流變學(xué)，其從宏觀唯象的角度出發(fā)，進行應(yīng)力－應(yīng)變或應(yīng)變速率分析，研究與高分子材料加工工程有關(guān)的理論與技術(shù)問題。③流變測量學(xué)，運用流變學(xué)基本原理設(shè)計儀器設(shè)備，表征高分子材料的流變行為。
《高分子材料流變學(xué)》理論深奧、內(nèi)容繁雜、學(xué)科交叉性強，其比較科學(xué)完整的教學(xué)體系，一方面要保證流變學(xué)理論的完備性，系統(tǒng)介紹復(fù)雜應(yīng)力、應(yīng)變描述、材料流變本構(gòu)方程理論等，另一方面要適應(yīng)高分子材料專業(yè)的要求，加強高分子熔體溶液奇異的非線性黏彈性等內(nèi)容的教學(xué)，并解釋說明在高分子加工和流變測量中出現(xiàn)的種種現(xiàn)象與規(guī)律。較之其他課程，《高分子材料流變學(xué)》對學(xué)生的數(shù)學(xué)物理素養(yǎng)和高分子背景知識有相當?shù)囊?，所以教學(xué)過程中存在“教師教學(xué)難，學(xué)生學(xué)習難”的兩難通病。在長期的教學(xué)實踐中，我們總結(jié)出了講授《高分子材料流變學(xué)》應(yīng)貫徹兩個重要的教學(xué)原則：①首先要注意照顧學(xué)生的專業(yè)背景，對復(fù)雜的數(shù)學(xué)、力學(xué)公式和簡單明確的基本概念采用不同的處理方法；強調(diào)邏輯清晰和語言簡明，避開數(shù)學(xué)基礎(chǔ)上的難點，詳細詮釋流變學(xué)抽象概念和基本物理量確切的物理意義，幫助學(xué)生盡快領(lǐng)會高分子流變學(xué)要點。②再者，注重流變學(xué)知識的實際應(yīng)用，強調(diào)理論與實踐結(jié)合。在保持課程應(yīng)有的理論體系、系統(tǒng)性、嚴謹性的同時側(cè)重介紹其在高分子合成的分子設(shè)計、高分子工程、高分子材料性能控制等方面的應(yīng)用實例。
筆者在教學(xué)實踐中，結(jié)合自己的科研實踐，將自己從事的國家自然科學(xué)基金研究課題成果作為實例，介紹高分子流變的發(fā)展及其在高分子學(xué)科中的應(yīng)用。實踐證明，教師本身學(xué)以致用的實例示范可以引導(dǎo)學(xué)生能夠盡快領(lǐng)會流變學(xué)知識，在科學(xué)與工程實踐中發(fā)揮了良好作用。
三、具體教學(xué)方法
筆者從事《高分子材料流變學(xué)》的教學(xué)實踐以來，深刻體會到這是一個不斷加深對課程特點的認識，不斷改進教學(xué)方法的過程。不僅要求授課教師對課程內(nèi)容有深刻理解，同時在知識傳授上亦需要“善巧方便”。下面幾點，是筆者對教學(xué)方法的簡單總結(jié)。
1.教師引導(dǎo)。在開始教授新的知識要點前，若能提供一個科研或工程應(yīng)用中的實例引發(fā)學(xué)生的興趣，則往往可獲得較好的課堂教學(xué)效果。在課堂上，要注意鼓勵學(xué)生主動學(xué)習，形成師生互動的氛圍。若學(xué)生在課堂上有所疑問，可以暫停教學(xué)，增加學(xué)生討論環(huán)節(jié)。結(jié)束時，簡要介紹課程后續(xù)內(nèi)容提要，利于學(xué)生自學(xué)。
2.理論結(jié)合實際。《高分子材料流變》是一門理論性和應(yīng)用性都很強的交叉學(xué)科，其理論知識部分比較晦澀，必須與實際結(jié)合才能使學(xué)得的知識深化和牢固，也才能引起學(xué)生的興趣。教學(xué)中會出現(xiàn)學(xué)生感覺內(nèi)容艱深，興趣不大的現(xiàn)象，在理論基礎(chǔ)的學(xué)習過程中尤為明顯。而當理論知識與實際背景結(jié)合時，學(xué)生往往饒有興致。因此將理論知識寓于合適的實際背景中進行講授，效果明顯。當然這也需要教師本人有自己的科研實踐作基礎(chǔ)，能夠跟蹤高分子流變的發(fā)展前沿。
3.采用多媒體教學(xué)。教師無法強迫學(xué)生學(xué)習，其角色只是教學(xué)過程中的引導(dǎo)者。隨著教學(xué)設(shè)備的完善，多媒體教學(xué)在授課中所占比重逐步增大。在教學(xué)實踐中，我們發(fā)現(xiàn)多媒體豐富的信息傳遞模式可以有效抓取學(xué)生的注意力，激發(fā)好奇心；另外，多媒體教學(xué)中重點內(nèi)容突出，有利于學(xué)生掌握知識點，還可以加大信息量，減少板書量，在有限的課時內(nèi)講授更多知識。
4.教師傳授與學(xué)生自學(xué)相結(jié)合。在教學(xué)時數(shù)有限的條件下，為使學(xué)生學(xué)到更多知識，除教師摒棄傳統(tǒng)板書，采用多媒體對基礎(chǔ)理論等重要內(nèi)容進行課堂授課外，可以采用的途徑是發(fā)揮學(xué)生主觀能動性。在研究生教學(xué)中，我們在相關(guān)書籍和文獻中摘取一些流變學(xué)應(yīng)用和發(fā)展前沿方面的內(nèi)容供學(xué)生自學(xué)使用，以作為課堂教學(xué)內(nèi)容的補充。另外，要求學(xué)生結(jié)合自己的研究課題，從中提煉出高分子材料流變學(xué)的科學(xué)問題，既加深理解學(xué)生對所學(xué)知識的理解，又幫助其較好地完成課題研究任務(wù)。
5.加強實驗教學(xué)的促進作用。流變參數(shù)的測定是高分子材料流變學(xué)的重要方面，其本身就是流變學(xué)理論的實際應(yīng)用之一，同時測量結(jié)果也反映了材料本身的結(jié)構(gòu)特征。在“毛細管流變儀測量熔體流動行為”的相關(guān)實驗中，我們訓(xùn)練學(xué)生表征所測樣品的黏性、彈性特征，分析樣品黏彈特性與其分子結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。
通過實驗教學(xué)，可以讓學(xué)生了解如何在實際工作上應(yīng)用流變學(xué)知識，對課堂教學(xué)起到良好的補充和促進作用。
四、結(jié)束語
通過《高分子材料流變學(xué)》教學(xué)內(nèi)容的合理設(shè)置，教學(xué)方法的改進，為高分子材料行業(yè)培養(yǎng)出合格的有用人才，促進高分子材料行業(yè)繁榮發(fā)展，是教師的職責所在。在高分子材料行業(yè)發(fā)展迅速，新材料層出不窮，已有材料的加工改性也相當活躍的今天，材料表征、分子剪裁設(shè)計、加工工藝控制等方面都需大批高層次的掌握流變學(xué)的科研和技術(shù)人員。這既是對高分子材料專業(yè)的畢業(yè)生提出的新要求，也是《高分子材料流變學(xué)》學(xué)科發(fā)展的動力。在青島科技大學(xué)的關(guān)心和資助下，《高分子材料流變學(xué)》課程正在進行教學(xué)改革以適應(yīng)發(fā)展要求。因此筆者不避粗陋，將自己的粗淺的教學(xué)經(jīng)驗體會總結(jié)如上，同時也希望得到流變學(xué)教學(xué)工作上的諸位同仁的指導(dǎo)。
參考文獻：
[1]吳其曄.聚合物流變學(xué)[M].北京：高等教育出版社，2002.
[2]徐青.更新觀念推進課堂教學(xué)改革.中國高等教育[J].2008，（5）：37-38.
第3篇：高分子材料的基本概念范文
高分子物理的學(xué)科發(fā)展線索是，研究高分子的多層次運動(鏈段運動、分子鏈運動)、多層次相互作用、多層次結(jié)構(gòu)(高分子鏈結(jié)構(gòu)、序列結(jié)構(gòu)、各種凝聚態(tài)結(jié)構(gòu))，各種結(jié)構(gòu)因素對聚合物材料性能及功能的影響，以及進行上述工作的手段(新儀器)研究和新方法研究。
全書由8章組成。第1章為引論，介紹了線性高分子、網(wǎng)絡(luò)狀高分子、橡膠高分子和多組分體系，對這些高分子的結(jié)構(gòu)、制備方法、合成機理和分子量及其分布的基本概念和測定方法做了系統(tǒng)的論述；第2章為高分子鏈構(gòu)象的統(tǒng)計表征方法；第3章介紹了不同高分子體系的熱力學(xué)方面的研究成果；第4章和第5章分別介紹了高分子體系特殊的光學(xué)性質(zhì)和電學(xué)性質(zhì)；第6章簡要介紹了表征高分子體系微觀結(jié)構(gòu)的波譜學(xué)方法的原理；第7章重點介紹了橡膠態(tài)高分子相關(guān)的結(jié)構(gòu)和性能關(guān)系理論；第8章詳細介紹了晶態(tài)高分子的研究方法以及高分子結(jié)晶機理、微觀形態(tài)和動力學(xué)分析結(jié)果。
本書初步介紹了利用數(shù)學(xué)模型研究物理現(xiàn)象的方法，可以作為數(shù)學(xué)及其相關(guān)領(lǐng)域?qū)W生進行高分子物理研究的指導(dǎo)教材，也可以幫助數(shù)學(xué)領(lǐng)域的專家擴充高分子科學(xué)方面的背景知識。本書提供的豐富材料還能夠幫助具有基本數(shù)學(xué)、物埋和化學(xué)知i只和不同高分子物理背景的讀者了解眾多物理現(xiàn)象背后的數(shù)學(xué)原理。同時，因為作者在本書里詳細闡述了高分子物理領(lǐng)域的許多數(shù)學(xué)模型和假設(shè)的建立和演變過程，所以本書可以幫助從事高分子物理研究的專業(yè)人士對期刊和書籍里普遍使用的數(shù)學(xué)方程和模型假設(shè)有全面和系統(tǒng)的認識。
第4篇：高分子材料的基本概念范文
關(guān)鍵詞：課程建設(shè)；創(chuàng)新型人才
一、課程建設(shè)在創(chuàng)新型人才培養(yǎng)體系中的作用與意義
1，創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的基礎(chǔ)是課程建設(shè)
教學(xué)以課程為起點，課程居于教學(xué)的核心，是教學(xué)活動中內(nèi)容和過程的統(tǒng)一。課程是把教育思想、觀念、宗旨等轉(zhuǎn)變?yōu)榫唧w教育實踐的中介，沒有這個中介，一切教育目的、思想、觀念、宗旨等都不可能得到落實。因此，要實現(xiàn)創(chuàng)新教育目標，優(yōu)化課程體系應(yīng)是首當其沖。
許多教育教學(xué)研究成果表明，創(chuàng)新人才的培養(yǎng)使命最終要靠創(chuàng)新課程體系來完成，創(chuàng)新課程體系是實現(xiàn)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的終歸途徑。創(chuàng)新課程體系不能單靠某種因素構(gòu)成，而要包括課程的新觀念、新內(nèi)容、新機制和新方法等。華中科技大學(xué)承擔的新世紀高等教育教學(xué)改革工程項目項目組通過對國內(nèi)外高校的人才培養(yǎng)進行調(diào)研、分析，得出結(jié)論：課程體系是開展創(chuàng)新教育的保證，工程實踐是創(chuàng)新的基礎(chǔ)，開展各項創(chuàng)新活動是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的有力措施。
2，課程建設(shè)可以有效促進專業(yè)發(fā)展
科學(xué)、合理的課程體系可以有效促進專業(yè)建設(shè)與發(fā)展。以鄭州大學(xué)國家精品課程“材料科學(xué)基礎(chǔ)”為例，通過課程改革，綜合了金屬材料、高分子材料、無機非金屬材料、材料加工等專業(yè)基礎(chǔ)知識，構(gòu)筑材料科學(xué)與工程學(xué)院新的基礎(chǔ)平臺課程體系。改革實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，增設(shè)八類“材料科學(xué)與工程基礎(chǔ)實驗”，實現(xiàn)了材料科學(xué)與工程大類專業(yè)人才培養(yǎng)新模式。突出“寬口徑、厚基礎(chǔ)、高素質(zhì)、強能力”的創(chuàng)新教育理念，促進了專業(yè)建設(shè)與發(fā)展，使材料科學(xué)與工程大專業(yè)逐步成為鄭州大學(xué)的特色專業(yè)。
在2007年4月召開的教育部高等學(xué)校高分子材料與工程專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)分委員會工作年會上，與會專家結(jié)合高分子材料專業(yè)建設(shè)、專業(yè)規(guī)范、專業(yè)評估等工作，重點進行了課程建設(shè)研討。圍繞創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式，結(jié)合已有的課程改革成果，通過認真討論，計劃由鄭州大學(xué)作為召集單位，針對高分子材料與工程專業(yè)本科生教學(xué)過程中存在的問題，以“高分子材料成型加工”課程建設(shè)為切入點，提出具體的課程建設(shè)規(guī)劃，探討課程建設(shè)對創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的作用與意義，并探討該課程對高分子材料成型加工新專業(yè)建設(shè)的推動作用。
二、課程建設(shè)基本思路與內(nèi)容
結(jié)合學(xué)院本科教育發(fā)展目標，根據(jù)學(xué)科專業(yè)的發(fā)展趨勢、社會對人才的要求和學(xué)院的具體情況，材料科學(xué)與工程學(xué)院確定了“以教學(xué)為中心，學(xué)科專業(yè)建設(shè)為龍頭，隊伍建設(shè)、實驗室建設(shè)和科學(xué)研究為主體，全面提升學(xué)院的整體實力和水平，努力建設(shè)成為培養(yǎng)工程應(yīng)用創(chuàng)新型人才”的總體目標，突出“高分子材料成型加工”課程建設(shè)的基本思路為：強化基礎(chǔ)，注重實踐，突出創(chuàng)新。具體包括：
1，拓展課程專業(yè)理論知識與技術(shù)方法
在原有課程體系的基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)代教育特點，借鑒國際化教育方法與先進的教學(xué)體系，在課程建設(shè)過程中，具體通過三項措施優(yōu)化課程知識體系：
(1)拓展專業(yè)知識。主要包括：在新的課程體系中融入“高分子材料科學(xué)基礎(chǔ)”、“高分子材料成型原理”、“成型機械”、“成型模具”等相關(guān)課程知識，組成新的課程基礎(chǔ)平臺，突出新課程體系的基礎(chǔ)性、全面性、系統(tǒng)性。
(2)增加技術(shù)方法課程內(nèi)容。主要包括：在材料加工知識領(lǐng)域增加“高分子材料制品開發(fā)設(shè)計”、“生產(chǎn)質(zhì)量管理”、“工廠車間設(shè)計”以及最新的數(shù)字化制造技術(shù)等知識，全面拓展各類高分子材料(有機材料)的成型與加工新技術(shù)、新工藝、新方法，保持課程中材料成型加工技術(shù)與方法的新穎性、先進性、前沿性。
(3)注重學(xué)科交叉。主要包括：在課程體系中不僅涉及高分子材料與工程專業(yè)的相關(guān)知識，更要綜合交叉材料科學(xué)基礎(chǔ)、材料加工學(xué)、機械工程學(xué)和生產(chǎn)管理學(xué)為一體的新型教學(xué)平臺，注重課程建設(shè)的綜合性、交叉性、適應(yīng)性。
2，強化實踐教學(xué)環(huán)節(jié)
在高等教育中，實驗教學(xué)是全面實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標的一個重要環(huán)節(jié)。它具有直觀性、實踐性和探索性的特點，同時具有傳授知識、培養(yǎng)能力以及思想品德教育的作用，是提高學(xué)生實踐能力和科學(xué)素質(zhì)的重要手段，是培養(yǎng)合格人才用其他教學(xué)環(huán)節(jié)不可代替的重要環(huán)節(jié)?！懊嫦?1世紀教育振興行動計劃”中進一步強調(diào)指出要加強對學(xué)生的素質(zhì)教育，培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實踐能力。這些對于理工科學(xué)生而言更為重要，尤其是材料科學(xué)與工程這樣一些實驗性很強的學(xué)科，很多新知識、新技術(shù)、新材料都是從實驗過程中產(chǎn)生的。
但長期以來實踐教學(xué)處于理論教學(xué)的從屬地位，在培養(yǎng)學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新精神中發(fā)揮的作用遠遠不夠。問題在于教育觀念上的落后，對實驗教學(xué)的重要性認識不夠，投入的經(jīng)費不足，實驗室儀器設(shè)備缺乏，以至于有的教學(xué)實驗往往開成演示實驗，嚴重影響了學(xué)生實踐能力的提高。近年來，國家對高等教育投資力度逐步加大，在實驗室建設(shè)上也投入了大量的人力、物力和財力，實驗室建設(shè)取得了長足的進步。但隨著經(jīng)濟的發(fā)展，社會對人才的要求不斷提高，實驗室的建設(shè)仍難以滿足人才培養(yǎng)的需要，實踐教學(xué)環(huán)節(jié)仍然比較薄弱，本科畢業(yè)生的實踐能力、總體設(shè)計能力不夠理想。因此，在新的課程體系中，圍繞創(chuàng)新型人才培養(yǎng)，在注重基礎(chǔ)理論、交叉學(xué)科、前沿領(lǐng)域等基礎(chǔ)知識的同時，要進一步強化實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。
(1)在注重各類基礎(chǔ)實驗教學(xué)體系的同時，進一步加強綜合性、設(shè)計性、創(chuàng)新型實驗。在專業(yè)平臺的基礎(chǔ)上，加強學(xué)生基本概念、基本理論、基本方法、基本技能的培養(yǎng)。通過三類學(xué)院平臺基礎(chǔ)性實驗、兩類專業(yè)方向綜合性實驗、一類開放性實驗，并結(jié)合“鄭州大學(xué)材料科學(xué)與工程創(chuàng)新基地班”建設(shè)，設(shè)立3～4個創(chuàng)新型實驗。重點培養(yǎng)材料先進加工與自動控制相關(guān)的專業(yè)實驗技能，拓展專業(yè)知識面，全面培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)基本技能和基礎(chǔ)理論應(yīng)用能力。
(2)增加實踐環(huán)節(jié)，加大實驗教學(xué)、實習、綜合設(shè)計等教學(xué)內(nèi)容。實行“3+1”培養(yǎng)模式，增加畢業(yè)設(shè)計論文時間，即在學(xué)生第七學(xué)期下半學(xué)期開始進入畢業(yè)設(shè)計(論文)環(huán)節(jié)。
3，教材建設(shè)
結(jié)合實際應(yīng)用范例編寫教材。既注重高分子材料科學(xué)與工程的基礎(chǔ)知識與基礎(chǔ)理論、基本加工原理、成型加工工藝、成型加工設(shè)備等，又介紹最先進的高分子材料成型加工的新技術(shù)和新方法。教材內(nèi)容多樣化，既注重不同材料成型加工的共性，又兼顧不同材料成型加工的特色。
4，實訓(xùn)教學(xué)
主要包括應(yīng)用實踐載體建設(shè)和創(chuàng)新實踐載體建設(shè)。其中，充分利用區(qū)域與學(xué)科優(yōu)勢，加強產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合，設(shè)
立產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合體實驗室，為學(xué)生提供必要的社會實踐場所，保障實習、實踐教學(xué)效果，培養(yǎng)學(xué)生的工程應(yīng)用能力。
鄭州大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院位于鄭州市高新技術(shù)開發(fā)區(qū)，區(qū)內(nèi)有許多家材料類相關(guān)的高新技術(shù)企業(yè)，涉及高分子材料成型加工的企業(yè)有十幾家，通過應(yīng)用實踐載體建設(shè)，以高新技術(shù)企業(yè)為依托，建立產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合體實驗室，作為學(xué)生實訓(xùn)教學(xué)基地，培養(yǎng)學(xué)生的實際應(yīng)用能力。
鄭州大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)科擁有材料加工工程國家重點學(xué)科、橡塑模具國家工程技術(shù)研究中心、材料成型過程與模具教育部重點實驗室等，實驗設(shè)備先進，從事的科研項目包括國家自然科學(xué)基金重大項目、國家“863計劃”、“973計劃”項目等，研究領(lǐng)域涉及許多前沿性課題。因此，充分利用這些學(xué)科優(yōu)勢，以學(xué)科前沿實驗室為依托，作為本科生創(chuàng)新實踐載體，從而培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)前沿意識和科技創(chuàng)新能力。
5，教學(xué)改革與教學(xué)研究
新的課程體系需要不斷完善，從而保證教學(xué)效果和學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量。因此，在課程建設(shè)過程中，需要注重教學(xué)研究與教學(xué)改革，不斷豐富教學(xué)內(nèi)容，完善教學(xué)手段，提高教學(xué)效果。
教學(xué)改革主要圍繞以下幾個方面來進行：
(1)進一步完善多媒體課件，使教學(xué)內(nèi)容豐富、直觀、科學(xué)、系統(tǒng)。
(2)建設(shè)網(wǎng)絡(luò)課程。以“高分子材料成型加工”課程為平臺，圍繞精品課程建設(shè)要求，積極推進網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)，即將所有課程資源上網(wǎng)，與國內(nèi)相關(guān)高校進行課程互動建設(shè)，實現(xiàn)異地課程同步建設(shè)、同步交流、共同發(fā)展。
(3)建設(shè)虛擬實驗室。對于當前材料成型的新方法，往往通過教材無法及時介紹。因此，通過虛擬實驗室，介紹最前沿、最先進的成型方式及作用過程，保證課程內(nèi)容的前沿性、先進性。
(4)開展第二課堂實踐教學(xué)。通過吸收低年級本科生提前進入實驗室，參與第二課堂實踐教學(xué)活動，開設(shè)各類課外創(chuàng)新實驗，鼓勵學(xué)生參與各類科技活動，積極參與大學(xué)生“挑戰(zhàn)杯”等各類課外創(chuàng)新活動競賽。
(5)完善雙語教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生英語應(yīng)用能力。探索有效的雙語教學(xué)方式，提高教學(xué)效果。
(6)課程建設(shè)國際化。課程建設(shè)國際化是中國大學(xué)教育與國際接軌的基礎(chǔ)，對于引進國外優(yōu)質(zhì)教育資源，借鑒國外有益的教學(xué)和管理經(jīng)驗，培養(yǎng)國家經(jīng)濟建設(shè)急需的專業(yè)人才，增加中國教育供給的多樣化和選擇性，發(fā)揮著積極的作用。因此，通過與國外相關(guān)高校加強交流，共同探討課程建設(shè)體系，選用原版教材，使學(xué)生了解國際前沿信息，促進課程國際化建設(shè)，培養(yǎng)國際化專業(yè)人才。
教學(xué)研究的內(nèi)容主要包括以下幾個方面：
一是課程體系中涉及的高分子材料模具設(shè)計、加工過程模擬等軟件的研制開發(fā)及應(yīng)用推廣等的教學(xué)研究。
二是課程體系中涉及的新型高分子材料成型加工機械設(shè)備的改進、設(shè)計、研制與應(yīng)用等的教學(xué)研究。
三是課程體系中涉及的高分子材料成型加T新技術(shù)、新工藝、新方法探索等的教學(xué)研究。
四是課程建設(shè)過程中各類教學(xué)實踐與改革的教學(xué)研究。
通過教學(xué)研究，從而掌握新課程體系建設(shè)的基本規(guī)律，提出相關(guān)建設(shè)理論，指導(dǎo)其他工科類相關(guān)課程建設(shè)，全面提高各工科類本科生的培養(yǎng)質(zhì)量。
6，教學(xué)團隊建設(shè)
第5篇：高分子材料的基本概念范文
關(guān)鍵詞：化工原理；高分子材料與工程專業(yè)；教學(xué)改革
化工原理是一門工程性、實踐性很強的專業(yè)基礎(chǔ)課程，是高分子材料與工程（以下簡稱“高材”）專業(yè)重要的必修課。其教學(xué)水平、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法及教學(xué)質(zhì)量被視為衡量本專業(yè)本科教育的重要因素及評價指標，是從基礎(chǔ)到專業(yè)的連接。高材專業(yè)的學(xué)生在學(xué)習化工原理的過程中，存在較多問題，其原因有如下幾點：①高材專業(yè)的學(xué)生沒有學(xué)習過工科基本課程，缺乏基本的工程觀念，在學(xué)習過程中很難做到聯(lián)系實際的設(shè)備、工藝流程。②部分學(xué)生先修課程基礎(chǔ)薄弱，面對大量公式推導(dǎo)、計算，會存在一定難度。③化工原理這門課程具有很強的實踐性，對初學(xué)的學(xué)生來說，難免會有一種不得要領(lǐng)的感覺，認為這門課程很難，逐漸失去了學(xué)習的積極性，等等。因此，我們在教學(xué)中進行了探索與實踐。
1.教學(xué)內(nèi)容的改革
隨著現(xiàn)代化生產(chǎn)和科技的飛速發(fā)展，對我們的教學(xué)內(nèi)容提出了更高的要求?；ぴ碚n程，其教學(xué)內(nèi)容也應(yīng)該反映化學(xué)工程學(xué)科的一些新理論、新技術(shù)和新裝備。高質(zhì)量、高品質(zhì)的教材能為高素質(zhì)人才培養(yǎng)打下堅實的基礎(chǔ)。我們要將現(xiàn)代化工技術(shù)應(yīng)用于典型單元操作的定量分析和教學(xué)描述，啟發(fā)學(xué)生用不同的方法處理單元操作過程中的工程問題，使學(xué)生不斷確立工程思想，為解決以后的實際問題打下基礎(chǔ)，從而達到理論與實際相結(jié)合的教學(xué)目的。
2.教學(xué)方法與教學(xué)手段的改革
近年來，隨著教學(xué)改革不斷深入，新的教學(xué)理念越來越被廣大教師所認同，鑒于化工原理是一門工程性、實踐性很強的專業(yè)基礎(chǔ)課程，將計算機引入化工原理課程教學(xué)已成為一種趨勢。有了優(yōu)秀的課程教材和配套的多媒體CAI教學(xué)軟件，我們上課時可以省去大量的板書時間用以對課程重點進行更深入地剖析，引導(dǎo)學(xué)生主動思考和參與討論，這種互動方式不但可以活躍課堂氣氛，提高學(xué)生的參與意識和學(xué)習興趣，還有利于知識的深化和創(chuàng)新。使學(xué)生既掌握了理論知識，又增強了感性認識，提高了教學(xué)效率和效果。[1]另外，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的特點，要將課堂講授與課堂討論相互結(jié)合。公式推導(dǎo)繁多是化工原理課程的一大特點。對于較簡單的推導(dǎo)，留給學(xué)生自己解決，而對于思路較復(fù)雜的公式則由教師講解。闡述原理的部分，簡單的就可由學(xué)生講解，難度偏大的就以啟發(fā)式教學(xué)為主，達到學(xué)生明白實質(zhì)、加深過程理解的目的。
3.實驗教學(xué)的改革
實驗教學(xué)環(huán)節(jié)是全面推進素質(zhì)教育、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐能力的關(guān)鍵。學(xué)生通過實踐教學(xué)不但可以鞏固加深對課堂教學(xué)內(nèi)容的理解，而且可以獲得相關(guān)技能并且積累一些經(jīng)驗。我們目前采取盡量讓學(xué)生多思考，實驗前多查資料的方式。教師在指導(dǎo)學(xué)生實驗的同時，抓住實驗預(yù)習，實際操作，實驗數(shù)據(jù)，實驗處理和分析等幾個主要環(huán)節(jié)并逐一把關(guān)，對學(xué)生的多方面能力認真考核評分，讓學(xué)生針對設(shè)備運行過程中出現(xiàn)的現(xiàn)象進行討論、分析。教師認真研究實驗教材，熟悉各個實驗裝置，在講解中，應(yīng)有意識地講解與實驗相關(guān)的章節(jié)所要驗證的理論，使理論與實踐更好地結(jié)合起來，同時也避免了由于符號、公式、方法的不同，使學(xué)生無所適從的現(xiàn)象。與其他化學(xué)學(xué)科的實驗不同，化工原理實驗屬于工程試驗范疇，每個實驗相當于化工生產(chǎn)中的一個單元操作，通過實驗學(xué)生能建立起一定的工程概念。同時實驗過程中會遇到大量的工程實際問題，學(xué)生可以更實際、更有效地掌握工程實驗方面的原理及測試手段，發(fā)現(xiàn)復(fù)雜的設(shè)備與工藝過程同相關(guān)數(shù)學(xué)模型之間的關(guān)系。[2]
4.考核方式的改革
化工原理教材中的習題可以分為兩類：一類是鞏固基本概念，使學(xué)生更好地掌握化工原理的基本概念和基礎(chǔ)知識；另一類是培養(yǎng)解決實際問題能力，讓學(xué)生靈活運用課堂或書本上的知識。通過這兩類練習，不但可以將學(xué)生學(xué)習中的薄弱環(huán)節(jié)暴露出來，及時解決教學(xué)中存在的問題，而且可以增強學(xué)生運用所學(xué)知識分析和解決問題的能力。所以教師就平時成績從習題中計分的方式，多布置一些練習題給學(xué)生課后練習，讓他們積極完成課后習題。
參考文獻：
第6篇：高分子材料的基本概念范文
高分子物理主要是討論高分子的結(jié)構(gòu)與性能間關(guān)系的科學(xué)，它涉及高分子的結(jié)構(gòu)、分子運動、性能三大方面其中，分子運動是紐帶，承前啟后的將高分子物理課程串接成一條主線。本教學(xué)所采用的金日光主編的高分子物理，結(jié)構(gòu)安排合理，內(nèi)容清晰。前四章主要講述高分子的結(jié)構(gòu)，第五章講述高分子的分子運動，第六章之后開始分別講述高分子的性質(zhì)。內(nèi)容安排極其合理，有效地通過分子運動將高分子的結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系清晰的表達出來如結(jié)構(gòu)包含高分子鏈結(jié)構(gòu)、聚集態(tài)結(jié)構(gòu)、高分子溶液，性能包括高分子的粘彈性、力學(xué)性能、電學(xué)性能，分子運動則包含高分子的三種狀態(tài)及各種松弛轉(zhuǎn)變。溫度、時間等作為松弛轉(zhuǎn)變的外部條件分別對應(yīng)著高分子的熱轉(zhuǎn)變和力學(xué)松弛。這就使得在授課過程中，沿著一條主線，把高分子物理清晰的展示給同學(xué)們，使得學(xué)生在理解過程中能夠清晰準確的掌握本課程，提高教學(xué)效率。
2使用板書與多媒體相結(jié)合的授課方式
隨著多媒體技術(shù)的發(fā)展，高分子物理的教學(xué)也越來越多的采用了多媒體教學(xué)。高分子物理課件將構(gòu)型與構(gòu)象的區(qū)別、高分子的分子運動方式、高分子材料的高彈性和粘彈性、聚合物的強度與破壞等教學(xué)內(nèi)容制作成動畫或視頻教材，吸引學(xué)生的注意力和興趣，使教學(xué)中的重點與難點迎刃而解。可以說，隨著智能手機的普及，很多學(xué)生開始把一些教師的講課視頻，上傳到網(wǎng)絡(luò)上，然后通過智能手機，實現(xiàn)隨時聽課，這些新的通訊技術(shù)和信息傳播媒介，提高了學(xué)生學(xué)習的靈活性，增加了課堂的知識量，豐富了教學(xué)內(nèi)容。但是完全的課件教學(xué)也會存在一些弊端，會使得學(xué)生失去了思考的主動性，教學(xué)過程快，學(xué)生理解吃力。因此，高分子物理課程應(yīng)采用多媒體課件教學(xué)為主、板書為輔的方式進行教學(xué)，在使用板書的過程中，學(xué)生和教師之間可以進行深入的溝通，教師答疑解惑，提高授課的實際效率。
3講授與答疑相結(jié)合，激發(fā)學(xué)生的積極性
能否喚起學(xué)生對課程內(nèi)容的興趣是能否獲得良好的教學(xué)效果的重要參考之一。不論老師講授多么精彩，多么清晰，如果學(xué)生沒有真正參與進來，最多只能算是老師的精彩表演課。高分子物理課程的學(xué)習，就其自身而然，是比較空洞并且復(fù)雜的一門課程，所以教師應(yīng)該有針對性的提高授課的靈活性，打開學(xué)生們的思路，用豐富多彩的授課模式，提高學(xué)生學(xué)習的熱情和積極性。相關(guān)專業(yè)的一些討論活動、學(xué)術(shù)交流、科學(xué)知識普及等，都可以融入課程的教學(xué)中去。對于復(fù)雜的問題，教師最需要做的，就是啟發(fā)學(xué)生思考，使學(xué)生的注意力集中到對基本概念的學(xué)習上，產(chǎn)生強烈的求知欲。例如在講授聚合物高彈性能時，學(xué)生對這個概念并不十分感興趣。本人首先請學(xué)生們思考這樣一個問題，同學(xué)們在高分子化學(xué)課程里面就會經(jīng)常聽到順丁橡膠，是一種常見的橡膠制品。有同學(xué)聽說過反丁橡膠嗎？每次問到這里，教室里就會一片安靜，學(xué)生肯定會覺得可納悶并陷入思索，教師引導(dǎo)學(xué)生比較反式聚丁二烯和順式聚丁二烯的分子結(jié)構(gòu)特征，就很容易明白反式聚丁二烯不能用作橡膠的原因。為此，在高分子物理教學(xué)中，以采用啟發(fā)、互動的方式引起學(xué)生的興趣。即使學(xué)生的回答不夠準確，也要發(fā)現(xiàn)其中正確的部分，并給予肯定，使學(xué)生獲得成功的感覺，從而提高上課的興趣。
4引入科研內(nèi)容，以科研促進教學(xué)
高分子物理學(xué)和材料科學(xué)，是比較前沿的科學(xué)技術(shù)，在當前我國的科學(xué)技術(shù)研究領(lǐng)域，例如，在一些技術(shù)型企業(yè)的科研過程中，其相關(guān)專業(yè)人才和實驗人員，可以和學(xué)校之間進行相互協(xié)調(diào)溝通，充分發(fā)揮教學(xué)、科研之間的相互促進作用。學(xué)生在學(xué)校學(xué)習期間，接觸的理論知識偏多，而缺乏實際的動手實踐能力，這兩種學(xué)科是實踐性很強的學(xué)科，需要學(xué)生掌握大量的實驗技巧，而企業(yè)的科學(xué)研究實驗室，可以為學(xué)生提供良好的實習場所。在親自動手參與的過程中，學(xué)生可以檢驗自己所學(xué)的理論知識，并在實際操作過程中，提高實驗控制標準，切實增強個人的科研能力。
5鼓勵學(xué)生成立學(xué)習小組，發(fā)揮學(xué)生之間相互監(jiān)督、鼓勵的作用
在大學(xué)校園里面，學(xué)習興趣小組如今已經(jīng)不多見，但是，由于材料學(xué)和高分子物理學(xué)等專業(yè)知識，相對難懂難學(xué)，如果沒有相應(yīng)的學(xué)習監(jiān)督、鼓勵措施，很難保證學(xué)生在課下有足夠的學(xué)習時間。而通過組織一些學(xué)習興趣小組，可以讓小組成員之間相互監(jiān)督，一些學(xué)習成績較好的同學(xué)，可以向大家介紹和分享學(xué)習經(jīng)驗，并且?guī)椭恍┗A(chǔ)較差的同學(xué)，這樣學(xué)習小組內(nèi)部成員，相互監(jiān)督，有利于共同提高。教師在布置作業(yè)后，不少同學(xué)不能及時完成，而在這方面，教師可以把檢查作業(yè)這一任務(wù)，分配給學(xué)習小組組長，發(fā)揮學(xué)生的自我管理功能，這樣也可以提高學(xué)生的責任意識。
6結(jié)束語
第7篇：高分子材料的基本概念范文
關(guān)鍵詞：太極圖；化學(xué)對稱概念和對應(yīng)概念；對立統(tǒng)一概念；概念教學(xué)；化學(xué)觀
文章編號：1008-0546（2013）09-0012-03 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B
中國大百科全書出版社位于北京，在其臨街的外墻上，建筑師設(shè)計了一組記錄中國文明起源和發(fā)展歷程的浮雕，其中第一幅就是太極圖，可見它在我國古文明中的重要地位，它以簡潔、對稱、形象、旋轉(zhuǎn)的圖形表達了復(fù)雜、深奧、抽象、基本的人類智慧與知識，蘊含著古老而又樸素的哲學(xué)思想。
一、 對太極圖的理解
太極圖是古代先民創(chuàng)造的寶貴思想財富，將太極分為截然對立的陰陽，具有鮮明的對稱性，陽中有陰，陰中有陽，又具有嚴密的對應(yīng)性；陰陽是動態(tài)的，不斷變化的，合在一起成為整個太極，體現(xiàn)了對立統(tǒng)一的思想，將數(shù)、形、理有機結(jié)合，這種對立和統(tǒng)一、對稱和對應(yīng)的關(guān)系，與初中化學(xué)的概念特點不謀而合，利用太極圖作為工具，將太極陰陽的哲學(xué)思想指導(dǎo)化學(xué)概念的學(xué)習，可以成為良好的平臺，既符合數(shù)量、圖形符號系統(tǒng)、理論三者循序漸進的心理認知順序，也是創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境的神來之筆。
二、 初中化學(xué)新教材基本概念和理論的特點
1. 內(nèi)容呈現(xiàn)特點
初中化學(xué)是啟蒙化學(xué)，為了降低學(xué)習難度，新教材將許多基本概念和理論分散在各章中，以適應(yīng)學(xué)生的心智水平和認知能力。正是由于理論和概念的分散處理，初學(xué)化學(xué)的學(xué)生感覺化學(xué)概念和理論龐雜而凌亂，背不完，理還亂。如何找到合適的工具使其整合，從而能形成類似思維導(dǎo)圖的形式，讓圖形和理論相結(jié)合，既符合化學(xué)學(xué)科知識的邏輯順序，又符合學(xué)生的心理認知順序，成為初中化學(xué)教學(xué)研究的重要課題。
2. 基本理論和概念自身特點
初中化學(xué)的概念雖然數(shù)量較多，但是特點鮮明。
（1） 對稱性
初中化學(xué)的概念基本是成對出現(xiàn)的，像孿生兄弟一樣，猶如一枚硬幣的正面和反面，彼此不能離開對方而獨立存在。例如物理變化和化學(xué)變化，物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)，氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)，化合反應(yīng)和分解反應(yīng)，置換反應(yīng)和復(fù)分解反應(yīng)，純凈物和混合物，單質(zhì)和化合物，可燃性和助燃性，熱塑性和熱固性，酸性和堿性等。初中化學(xué)基本概念和理論呈現(xiàn)非常有規(guī)律的對稱性。發(fā)現(xiàn)了這條規(guī)律，就可以利用來指導(dǎo)概念和理論的記憶和掌握。
（2） 對應(yīng)性
初中學(xué)生在未學(xué)習化學(xué)之前，接觸到的主要是宏觀世界?；瘜W(xué)學(xué)習引入了另一種角度即微觀世界，化學(xué)是從分子、原子的微觀水平上研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及變化的科學(xué)，也就是說，化學(xué)是綜合宏觀和微觀的角度研究物質(zhì)的科學(xué)。
同一類概念在宏觀和微觀層次有不同的表達方式，宏觀上的“物質(zhì)”在微觀上表現(xiàn)為分子原子離子等粒子，宏觀上的“元素”在微觀上表現(xiàn)為“原子”，宏觀上的實際質(zhì)量在微觀上表現(xiàn)為相對質(zhì)量，換句話說，宏觀世界的概念在微觀世界有“影子”概念。這種對應(yīng)的關(guān)系在化學(xué)中表現(xiàn)得非常有規(guī)律性。利用這一點對于概念記憶有很大幫助。不僅概念如此，基本理論也是如此。從便于學(xué)生理解的角度出發(fā)，教學(xué)中可以將宏觀和微觀的概念“互譯”。例如化學(xué)式的意義，宏觀表示一種物質(zhì)和物質(zhì)的元素組成，根據(jù)宏微觀概念對應(yīng)的關(guān)系，可以將物質(zhì)“翻譯”成分子，元素“翻譯”成原子，“組成”翻譯成“構(gòu)成”，那么化學(xué)式的微觀意義就是一個分子和一個分子的原子構(gòu)成。
（3）對立統(tǒng)一性
初中學(xué)習化學(xué)的第一意識就是“分”，研究物質(zhì)的手段，首先將物質(zhì)分類如純凈物、混合物、單質(zhì)、化合物、有機物、無機物、酸、堿、鹽、氧化物等；化學(xué)反應(yīng)類型的分類如分解、化合、置換、復(fù)分解等，化學(xué)變化的本質(zhì)就是原子之間的分分合合；物質(zhì)的性質(zhì)分為物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)。根據(jù)同一屬性將概念分為截然對立的兩個下位概念，這兩個下位概念彼此對立，又可以合二為一成為一個上位概念，化學(xué)上的這種例子層出不窮。例如自然界物質(zhì)根據(jù)組成成分可以分為純凈物和混合物兩種，這兩種合在一起組成了世界上形形的物質(zhì)?；衔锔鶕?jù)是否含碳元素分為有機物和無機物，而有機物和無機物又共同組成了化合物等。
三、 以太極圖為工具，巧妙構(gòu)建核心化學(xué)觀
1. 宏觀和微觀（見圖1）
新教材在介紹質(zhì)量守恒定律內(nèi)容時，從宏觀上通過實驗來驗證化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)質(zhì)量總和不變，微觀上通過分析反應(yīng)前后原子的種類、質(zhì)量和數(shù)目不變來解釋質(zhì)量守恒定律，宏觀上得出化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)質(zhì)量和元素種類、質(zhì)量不變的結(jié)論。要幫助學(xué)生建立基本的化學(xué)觀，可以訓(xùn)練學(xué)生在宏觀微觀之間自由切換，以此作為構(gòu)建核心觀念的重要手段。從宏觀的現(xiàn)象可以推導(dǎo)微觀粒子的變化，例如通過香氣擴散推導(dǎo)構(gòu)成物質(zhì)的粒子在不斷運動；通過微觀粒子的結(jié)構(gòu)特點可以推導(dǎo)宏觀物質(zhì)的性質(zhì)特點，例如某元素原子最外層電子數(shù)為7，可推測其在化學(xué)反應(yīng)中易得到電子，化學(xué)性質(zhì)活潑，應(yīng)具有較強的氧化性。
2. 質(zhì)量觀（見圖2）
初中化學(xué)的質(zhì)量分為實際質(zhì)量和相對質(zhì)量，實際質(zhì)量一般指“物質(zhì)”和“元素”的質(zhì)量，根據(jù)太極圖中對應(yīng)關(guān)系，相對質(zhì)量一般指相對“分子”質(zhì)量和相對“原子”質(zhì)量。這兩種質(zhì)量既是對應(yīng)的，也是對稱的，也是對立統(tǒng)一的，相對質(zhì)量是以C-12原子質(zhì)量的十二分之一為標準得到的倍數(shù)，相對質(zhì)量和實際質(zhì)量成正比，在很多場合下可代替實際質(zhì)量進行計算。相對質(zhì)量和實際質(zhì)量在一起組成初中對質(zhì)量的認識觀。
3. 物質(zhì)觀和微粒觀（見圖3）
宏觀世界是由形形的物質(zhì)組成的，微觀世界是由分子、原子、離子、質(zhì)子、中子、電子、原子核等微觀粒子構(gòu)成的，物質(zhì)對應(yīng)著粒子，物質(zhì)就是由許多肉眼看不見的粒子構(gòu)成的，這些粒子在不斷地運動著，彼此之間有間隔。根據(jù)太極圖的對應(yīng)關(guān)系，理論上每種微粒都有屬性對立的兩種狀態(tài)，例如陽離子和陰離子，這種化學(xué)觀也引領(lǐng)學(xué)生打破知障，理論上可推測質(zhì)子、中子、電子等粒子也可能有相反屬性的粒子。西方也有類似的狄拉克反粒子理論，在這種理論的指引下，1932年，美國物理學(xué)家安德遜在宇宙射線實驗中果然發(fā)現(xiàn)了正電子，1956年發(fā)現(xiàn)反中子，1955年張伯倫和塞格雷用質(zhì)子同步穩(wěn)相加速器證實反質(zhì)子的存在。學(xué)生如果頭腦中有這種太極圖的化學(xué)意識，對以后高中大學(xué)的化學(xué)學(xué)有裨益。
4. 化學(xué)反應(yīng)觀（見圖4）
初中化學(xué)反應(yīng)有四種基本反應(yīng)類型，根據(jù)反應(yīng)物和生成物的數(shù)量分為對應(yīng)的化合反應(yīng)和分解反應(yīng)，化合反應(yīng)是“多變一”，分解反應(yīng)是“一變多”；根據(jù)反應(yīng)物和生成物的類型分為對應(yīng)的置換反應(yīng)和復(fù)分解反應(yīng)，置換反應(yīng)是單質(zhì)和化合物的成分交換，復(fù)分解反應(yīng)是化合物和化合物的成分交換。根據(jù)太極圖的對應(yīng)關(guān)系，化合反應(yīng)宏觀是多種物質(zhì)生成一種物質(zhì)，微觀對應(yīng)的是多種分子結(jié)合成一種分子；置換反應(yīng)宏觀是單質(zhì)和化合物之間交換成分，微觀是同種原子構(gòu)成的分子和不同原子構(gòu)成的分子之間交換原子。
5. 結(jié)構(gòu)性質(zhì)觀（見圖5）
初中化學(xué)強調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”意識，物質(zhì)的結(jié)構(gòu)不同決定了物質(zhì)有著不同的性質(zhì)。宏觀上物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)活潑還是穩(wěn)定，在粒子的微觀結(jié)構(gòu)上也能找到對應(yīng)的原因。
例如氯原子核外電子排布中最外層7個電子，容易在化學(xué)反應(yīng)中得到1個電子，所以氯元素化學(xué)性質(zhì)活潑。碳原子核外電子排布中最外層4個電子，要想形成穩(wěn)定的最外層8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，必須得到或者失去4個電子，這個難度較大，所以碳原子索性“原地不動”，宏觀上表現(xiàn)為化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。
鏈狀結(jié)構(gòu)的高分子材料可以反復(fù)加工，具有熱塑性；有些網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的高分子材料一經(jīng)加工成型就不會受熱熔化，具有熱固性。
再如金剛石和石墨都是碳原子構(gòu)成的物質(zhì)，但是金剛石硬度極大，是天然存在最堅硬的物質(zhì)，石墨質(zhì)軟滑膩，可以做劑，宏觀上物理性質(zhì)差異如此之大，從微觀粒子在空間的排列方式也可以找到原因，金剛石中碳原子通過正四面體結(jié)構(gòu)排列成網(wǎng)狀，所以堅硬，石墨中碳原子以層狀的方式排列，層與層之間容易滑動，所以石墨滑膩。
以上是作者對利用太極圖作為工具進行化學(xué)基本概念和基本理論教學(xué)的初步研究，希望能引起更多老師對太極與化學(xué)的關(guān)注。我國是有著五千年燦爛文明和悠久歷史的古國，有著博大精深的哲學(xué)思想，古人的學(xué)習經(jīng)驗對我們今天的學(xué)習仍然有著重要的指導(dǎo)意義，也希望通過我們的研究與挖掘，讓這些古老的哲學(xué)思想歷久彌新，重新散發(fā)出智慧的光芒，為化學(xué)教學(xué)研究提供新的思路和增長點。
參考文獻
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第8篇：高分子材料的基本概念范文
關(guān)鍵詞 高分子物理 教學(xué)互動 典型案例教學(xué)
中圖分類號：G64 文獻標識碼：A
Teaching Discussion of Cultivating Students' Creative Thinking
ZHOU Zhimin
(College of Chemistry and Environmental Engineering, Yangtze University, Jingzhou, Hubei 434020)
Abstract According to our practice teaching experience on polymer physics for many years, in this paper it was analyzed and illustrated that fostering innovative education concept, interactive teaching methods, case teaching play important role in cultivating students' creative thinking. Practice shows that the interactive teaching methods, case teaching effectively active classroom teaching, and develop the students self-learning ability.
Key words polymer physics; interactive teaghing; typical case teaching
創(chuàng)新是民族進步不竭的動力，如何培養(yǎng)適應(yīng)社會主義市場經(jīng)濟發(fā)展需要的創(chuàng)新人才，是高等學(xué)校改革與發(fā)展奮斗目標。高等學(xué)校是人才培養(yǎng)的搖籃，是知識創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新的基地，而專業(yè)課教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的重要途徑?！案叻肿游锢怼笔歉叻肿硬牧吓c工程專業(yè)的核心課之一，筆者在該課程的教學(xué)過程中，對如何培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力進行了一些思考和嘗試。
1 轉(zhuǎn)變教育觀念，樹立創(chuàng)新教育理念
教師的教學(xué)觀念是實施創(chuàng)新教育的關(guān)鍵。當前大學(xué)課程改革減少了許多課程的學(xué)時，很多老師抱怨學(xué)時少教學(xué)內(nèi)容講不完。他們注重的是“教會”學(xué)生多少知識，事實上，在知識爆炸的今天，我們是無法把學(xué)生未來所需知識全“教會”給學(xué)生的。高校教學(xué)理念應(yīng)該是“教”學(xué)生“會學(xué)”，而不僅是“學(xué)會”，應(yīng)以有限知識的講解促使學(xué)生掌握“會學(xué)”新知識方法。傳統(tǒng)的教學(xué)觀念片面強調(diào)教師的主導(dǎo)地位和權(quán)威性，形成了知識本位的教學(xué)觀念，教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)手段都無法適應(yīng)創(chuàng)新教育的需要。要培養(yǎng)創(chuàng)新型人才，就要從思想上轉(zhuǎn)變教育觀念，建立以人為本的教學(xué)目標，發(fā)展學(xué)生的愛好和特長，突出培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
2 增加課堂討論，加強教學(xué)互動
課堂是本科生在大學(xué)四年中最主要的學(xué)習場所，課堂教學(xué)是教師向?qū)W生傳授知識的主要途徑。因此，如何充分利用課堂教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力一直是我們探索的主題。
隨著現(xiàn)代教育技術(shù)發(fā)展，高校越來越多地使用多媒體授課，高分子物理課程早已全面使用多媒體課件授課。多媒體課件的使用，不僅豐富了教學(xué)信息量，而且省去了黑板板書時間，經(jīng)考察和統(tǒng)計，講授同樣的內(nèi)容，使用多媒體課件比板書每節(jié)課（45分鐘）要節(jié)省10~15分鐘，這節(jié)省10~15分鐘為課堂討論提供時間保證，況且一節(jié)課老師從頭講到尾，學(xué)生也很難集中注意力。因此，我們在不影響原有的教學(xué)安排和進度的情況下，將多出的時間用來進行課堂討論。
為了提高課堂討論的效果，教師必須事先設(shè)計好課堂討論方案，并把課堂討論的安排納入教學(xué)計劃中，使課堂討論有計劃、有目的地進行。課堂討論尤其要注意理論聯(lián)系實際，以提高學(xué)生參與討論的積極性。比如，講授聚合物聚集態(tài)結(jié)構(gòu)時，首先讓學(xué)生了解晶態(tài)結(jié)構(gòu)模型，掌握結(jié)晶聚合物的基本特點，然后設(shè)計出問題：“聚乙烯分子為無極性基團，分子鏈柔順性好，為什么聚乙烯當成塑料用，而不能用作橡膠呢？”這個問題一提出，很多學(xué)生立即陷入思索。確實，他們從來沒有注意到這個問題，要回答這個問題，還是引導(dǎo)學(xué)生從結(jié)構(gòu)上進行分析，分析聚乙烯單個鏈的結(jié)構(gòu)以及聚集態(tài)結(jié)構(gòu)，學(xué)生很快就會找到問題答案。通過討論回答問題，學(xué)生明白鏈的結(jié)構(gòu)對材料性能有影響，凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)對材料性能也有很大影響，同時加深了聚合物鏈的結(jié)構(gòu)和聚集態(tài)結(jié)構(gòu)的基本認識。
課堂討論形式不是單一的，而是多樣化的。除了教師設(shè)疑，學(xué)生回答，還有學(xué)生提問，教師解答或?qū)W生提問，其他學(xué)生解答。課堂上教師根據(jù)所講授內(nèi)容提出相關(guān)問題，誘導(dǎo)和啟發(fā)學(xué)生思維，達到課堂互動效果。但是，教師一而再、再而三地問學(xué)生有什么問題，而學(xué)生就是不予“理睬”，在實踐教學(xué)中會出現(xiàn)這樣的尷尬境地。①因此，課堂上采取讓學(xué)生提問，教師解答或其他學(xué)生解答形式，教師一定要做好充分準備，并納入教學(xué)計劃。高分子物理教學(xué)上安排有自學(xué)內(nèi)容，要求學(xué)生課外查閱相關(guān)資料，并在小組中進行討論，記錄自學(xué)中遇到問題，為了檢查學(xué)生自學(xué)情況，課間安排討論時間，要求每個小組派代表提出問題或談?wù)剬W(xué)習心得，學(xué)生有所準備，每個小組都能提出問題或者是發(fā)表自己對問題看法，一些問題之新穎，學(xué)生自學(xué)能力之出色，非常令人欣喜。雖然有些看法不是十分深刻，具有片面性和局限性，但是，課堂氣氛輕松活躍，促進學(xué)生善于思考，提高其學(xué)習興趣。
總之，在討論中，讓學(xué)生發(fā)表觀點和看法，不僅可以誘導(dǎo)和啟發(fā)其思維，變被動學(xué)習為主動學(xué)習，培養(yǎng)了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和提出問題的能力。
3 高分子物理課程中的典型案例教學(xué)
案例教學(xué)法是在教師的精心策劃和指導(dǎo)下，根據(jù)教學(xué)目的，運用典型案例，設(shè)置一定的教學(xué)情境，逐步引導(dǎo)學(xué)生進入到該教學(xué)情境中，調(diào)動學(xué)生參與討論和深入分析的積極性，通過學(xué)生的獨立思考或集體協(xié)作，進一步提高其識別、分析和解決某一具體問題的能力。案例教學(xué)法注重的是學(xué)生的創(chuàng)造能力和實際解決問題能力的發(fā)展，有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維、學(xué)習主動性和團隊協(xié)作能力。②
玻璃化溫度（Tg）是聚合物特征溫度之一。所謂塑料和橡膠就是按它們的玻璃化溫度在室溫以上還是在室溫以下而言的。從工藝的角度看，玻璃化溫度是非晶態(tài)熱塑性塑料使用溫度的上限，是橡膠或彈性體使用溫度的下限。③在教學(xué)過程中如何讓學(xué)生加深對基本概念認識，并掌握聚合物玻璃化溫度影響因素，是授課教師在教學(xué)方法上應(yīng)該思考問題。
筆者在教學(xué)實踐中，講授玻璃化溫度影響因素時，使用典型案例教學(xué)，達到了事半功倍的效果。典型案例教學(xué)實施程序如下：
3.1 典型案例的設(shè)計
作為教師，有責任去選擇和組織所要討論的材料，要從大量的資料中選擇出適當?shù)陌咐约簞邮肿珜戇@些案例，并以一定的程序把它呈現(xiàn)出來。
3.2 典型案例教學(xué)的準備④
教師需準備：（1）根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，教師預(yù)先找出典型案例。其案例盡可能把影響玻璃化溫度各種因素都包括；（2）預(yù)先把影響玻璃化溫度因素整理好并打印出來，發(fā)給學(xué)生；（3）根據(jù)學(xué)生人數(shù)和授課時間將學(xué)生分組，一般分五組。各組任務(wù)：第一組從主鏈結(jié)構(gòu)的影響方面討論案例第一問；第二組從側(cè)基的影響方面討論第二問；第三組討論案例第三問；第四組對前三組的回答進行補充說明和修改，并找出主要（或關(guān)鍵）線條；第五組總結(jié)典型案例所說明的問題；（4）提出對學(xué)生的要求。
如典型案例：比較下列各組聚合物的Tg高低，并說明原因。① 聚乙烯，聚甲醛，聚二甲基硅氧烷；② 聚乙烯，聚氯乙烯，聚乙烯醇，聚丙烯腈；③ 聚己二酸乙二酯，聚對苯二甲酸乙二酯。
學(xué)生需準備：（1）學(xué)生對本次課程要講的內(nèi)容要進行預(yù)習，并對與授課內(nèi)容有關(guān)的學(xué)過的知識要進行復(fù)習，同時要找出其中的內(nèi)在聯(lián)系，為解決問題做好充分的準備。（2）對提前發(fā)放的案例要進行熟悉、分析、研究案例，并找出問題答案，以備課堂討論所用。（3）向老師提出疑問。
3.3 典型案例的教學(xué)過程
在案例教學(xué)過程中，教師既是教練員，又是一名主持人，學(xué)生的討論過程中，教師要積極地引導(dǎo)學(xué)生，當學(xué)生偏離了教學(xué)方向時，要及時將學(xué)生的思路、討論中心引導(dǎo)回教學(xué)內(nèi)容上來。作為教師要適時控制局面，當學(xué)生針對一個問題糾纏不休時，教師要把握時機地控制課堂，不要將討論無休止地進行下去。對學(xué)生在案例討論、分析過程中提出的各種方案，不管正確與否，教師都要給予鼓勵和表揚，以免挫傷學(xué)生的積極性。
學(xué)生在案例教學(xué)中學(xué)生不是教學(xué)過程的旁觀者而是積極的參與者。他自己有對案例做出透徹分析的責任，同時他必須與其他同學(xué)進行交流，要聽取其他同學(xué)發(fā)表觀點。
學(xué)生討論結(jié)束后，教師針對案例本身所涉及的知識點要明確指出，對學(xué)生討論思考出來的答案，教師應(yīng)給予適當?shù)狞c評。對于思路正確的要給與肯定，對于思路不清的應(yīng)指出錯誤所在和原因，對于有爭議的問題，應(yīng)鼓勵學(xué)生課后繼續(xù)討論研究。教師恰到好處的點評，既能夠鼓勵學(xué)生積極思考，勇于提出個人觀點，又能夠引導(dǎo)學(xué)生正確思維，同時有助于提高學(xué)生的表達和討論技能，增強其面對困難的自信心。
注釋
① 艾保群.運用“課堂討論”存在的問題與對策[J].教育實踐與研究,2006(06B):4-5.
② 張家軍,靳玉樂.論案例教學(xué)的本質(zhì)與特點[J].中國教育學(xué)刊,2004(1):51-53.
第9篇：高分子材料的基本概念范文
《材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程是從事材料科學(xué)研究所必須具備的基礎(chǔ)理論，是材料科學(xué)與工程學(xué)科一門重要的專業(yè)核心課，也是學(xué)生接觸的第一門專業(yè)課，對后續(xù)專業(yè)知識的理解和掌握有著至關(guān)重要的作用。該課程涵蓋了材料科學(xué)與工程專業(yè)下的所有二級方向的基礎(chǔ)理論，它將金屬材料、陶瓷材料、高分子材料和復(fù)合材料的基本理論融合在一起，提煉了各種材料共性的基礎(chǔ)知識，從材料的組織結(jié)構(gòu)出發(fā)，研究材料的性能與材料結(jié)構(gòu)和制備工藝之間的關(guān)系，內(nèi)容涉及晶體的結(jié)構(gòu)、晶體的缺陷、凝固與相圖、變形與斷裂、回復(fù)與再結(jié)晶、擴散、鋼的熱處理原理及常用熱處理工藝等方面的基礎(chǔ)理論和研究材料學(xué)有關(guān)問題的基本方法，學(xué)生通過該課程的學(xué)習，除了可以掌握材料領(lǐng)域相關(guān)的基礎(chǔ)知識，更是能夠?qū)W會分析、解決科學(xué)研究或工程應(yīng)用過程中遇到的實際問題，為從事材料科學(xué)研究和工程技術(shù)工作打下堅實的基礎(chǔ)。該課程涉及的內(nèi)容廣泛、抽象，理論較深，晶體結(jié)構(gòu)和晶體缺陷部分還包含許多復(fù)雜的圖形，比如晶體的空間結(jié)構(gòu)、晶體缺陷的形成過程、位錯的交互作用等，另外三元合金相圖部分也很枯燥、抽象。因此在授課過程中，教師感到難教，學(xué)生感到難學(xué)。為解決這些問題，本教學(xué)課題組在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法與教學(xué)手段的改革等方面進行了有益探索和實踐，旨在提高該課程的教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。
一、教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化
哈爾濱工程大學(xué)《材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程主要針對材料科學(xué)與工程專業(yè)開設(shè)，材料科學(xué)與工程專業(yè)下設(shè)金屬材料與表面工程、材料成形與控制工程、無機功能材料、高分子和復(fù)合材料四個方向。根據(jù)學(xué)校厚基礎(chǔ)、寬口徑的人才培養(yǎng)要求，選用由趙品主編，哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社出版的《材料科學(xué)基礎(chǔ)教程》，該教材是高等學(xué)?！笆晃濉币?guī)劃教材。教材內(nèi)容以金屬材料為主，但存在部分章節(jié)內(nèi)容不夠具體深入的問題。因此，授課過程中參考了胡庚祥主編，上海交通大學(xué)出版社出版的《材料科學(xué)基礎(chǔ)教程》，對教學(xué)內(nèi)容進行了重新組合遴選，遵循以金屬材料為重點，以材料成分-組織結(jié)構(gòu)-制備工藝-性能之間的關(guān)系作為主線，提煉出材料的共性規(guī)律，并輔以包括晶體結(jié)構(gòu)、晶體缺陷、金屬凝固、二元和三元合金相圖、金屬材料中的塑性變性與斷裂、回復(fù)與再結(jié)晶、擴散、金屬固態(tài)相變等的相關(guān)內(nèi)容，適當?shù)卦黾优c課程內(nèi)容相關(guān)的材料實例來進一步闡明材料的成分、組織結(jié)構(gòu)、制備工藝和性能之間的內(nèi)在聯(lián)系，增強學(xué)生的理解能力?？紤]到本校材料科學(xué)與工程專業(yè)的四大方向，在重點介紹金屬材料理論體系的前提下，要考慮到全部材料領(lǐng)域的基礎(chǔ)理論范疇，并站在科學(xué)體系層面上進行課程內(nèi)容的整合，兼顧到金屬材料、陶瓷材料、高分子材料和復(fù)合材料等的各自特性，利于學(xué)生在更寬闊的視域中掌握材料科學(xué)的基礎(chǔ)知識。并緊跟學(xué)科發(fā)展，將材料科學(xué)的發(fā)展前沿知識與最新科研成果融入課堂，及時補充到《材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程教學(xué)內(nèi)容中，這樣既可以保持教學(xué)內(nèi)容的新穎性，又可以開闊學(xué)生的視野，使學(xué)生對相關(guān)科研領(lǐng)域的國內(nèi)外發(fā)展動態(tài)有所了解，并可能從中產(chǎn)生一些新的想法。教師在教學(xué)過程中也可以穿插適當?shù)目蒲袑嵗幸庾R使學(xué)生接觸前沿科學(xué)知識，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習積極性，提高學(xué)習興趣和創(chuàng)新意識，變被動學(xué)習為主動學(xué)習，以興趣引導(dǎo)學(xué)習，勢必事半功倍。同時，根據(jù)我校的特色，嘗試將課題組或相關(guān)學(xué)科的科研成果滲透入課堂教學(xué)，有重點、有針對性地引入諸如用于船舶工業(yè)中的合金、用于海洋裝備上的材料等知識。增強教學(xué)的時效性，使學(xué)生感覺學(xué)有所用，加強理論知識與生產(chǎn)實際的聯(lián)系。
二、教學(xué)方法改革
傳統(tǒng)的教學(xué)方法主要以教師課堂講授、板書為主。但是材料科學(xué)基礎(chǔ)涉及的理論知識比較復(fù)雜、抽象，較難理解，如晶體的空間結(jié)構(gòu)、顯微金相組織、三元合金相圖、金屬的塑性變形等許多概念和知識都是學(xué)生難以想象和教師難以用語言描述的。對這類內(nèi)容仍采用傳統(tǒng)的授課方法，會導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習的難度大，興趣差，教學(xué)效果不佳。所以有必要對傳統(tǒng)的教學(xué)方法和教學(xué)手段進行改革。相對傳統(tǒng)的教學(xué)方法，多媒體教學(xué)具有直觀、形象、生動的特點，而且它傳授的知識量更大。但是，多媒體教學(xué)的使用往往導(dǎo)致教師把更多的精力放在課件的新穎性和備課的便捷性上，理解不到位而囫圇傳授的情況和過量灌輸?shù)氖虑闀r有發(fā)生。針對這種情況，應(yīng)該采用多媒體教學(xué)與板書相結(jié)合的方式，注意教學(xué)過程中信息的傳遞量和教學(xué)內(nèi)容的科學(xué)性、先進性。將多媒體教學(xué)與板書相結(jié)合，可彌補板書在時空上的不足，使抽象的知識形象化，同時能夠增加課堂信息量，開闊學(xué)生思維。例如，晶體結(jié)構(gòu)中面心立方和密排六方結(jié)構(gòu)的空間堆垛、晶體結(jié)構(gòu)缺陷中位錯的形成和運動過程、晶體結(jié)晶和固態(tài)相變過程中的形核及生長過程、三元合金相圖的各相區(qū)劃分、金屬塑性變形的滑移和孿生過程等內(nèi)容都是教學(xué)中的重點和難點，學(xué)生理解起來很困難。如果采用多媒體技術(shù)中的二維或三維動畫對這些內(nèi)容進行演示，就可以使其更形象和生動化，便于加深學(xué)生對這類內(nèi)容的理解，明顯地提高教學(xué)效果。但是教師在授課過程中還不能過多地依賴多媒體教學(xué)，如果一味地應(yīng)用多媒體授課，學(xué)生也可能會因為課件變化快或信息量過大而難以消化，反而影響學(xué)習的積極性。因此，有效的方法是將多媒體課件與板書相結(jié)合，二者相互取長補短，而且在授課過程中，將二者恰當有效地結(jié)合也是提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果的關(guān)鍵。教學(xué)內(nèi)容中涉及到的一些基本理論和公式應(yīng)使用板書的方法講解，這樣在基本理論或公式的推導(dǎo)過程中，能夠給予學(xué)生充分的理解時間，引導(dǎo)學(xué)生全程跟住教師的思路，更好地理解和掌握，還可以調(diào)動學(xué)生參與的積極性。涉及到的新材料開發(fā)、具體制備工藝和加工過程以及應(yīng)用情況，可以通過視頻形式更形象、直觀地來幫助學(xué)生理解，加強學(xué)生對基礎(chǔ)知識與實際生產(chǎn)聯(lián)系的理解，同時也激發(fā)學(xué)生對科研的興趣。
此外，在教學(xué)過程中要堅持“以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)”的理念，采用集引導(dǎo)法、討論法、案例法于一體的教學(xué)方式，充分調(diào)動學(xué)生在課堂上參與的積極性和主動性。每次在講授新內(nèi)容之前，可以結(jié)合工程實際列舉相關(guān)的科研或生產(chǎn)實例，提出需要解決的問題，在此基礎(chǔ)上引出解決問題所涉及到的理論知識，進而引出授課內(nèi)容，這樣不僅可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣，而且可以啟發(fā)學(xué)生理論聯(lián)系實際的思維方式。授課過程中，注意各章節(jié)內(nèi)容的前后貫通，說明各部分內(nèi)容之間的相互關(guān)系，理清各知識點的聯(lián)系和區(qū)別，體現(xiàn)課程教學(xué)的整體性，使課程內(nèi)容清楚、簡單。轉(zhuǎn)換教學(xué)內(nèi)容時，一定要交待交代清楚前后兩部分內(nèi)容間的銜接關(guān)系，以使學(xué)生明白課程教學(xué)內(nèi)容的延續(xù)性、完整性以及編排的必然性。
授課時可以結(jié)合教師的科研課題，引入基于項目的課堂教學(xué)方式。教學(xué)中引入部分科研工作的內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生從科學(xué)研究成果中學(xué)習基本概念，將死記硬背的一些枯燥無味的抽象概念變?yōu)樘骄亢徒鉀Q問題的手段，增加學(xué)生的興趣，提高學(xué)生對理論知識的理解和掌握程度，激發(fā)科研興趣。同時將科學(xué)研究方法和手段融入教學(xué)中，使教學(xué)真正成為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)。
三、實踐教學(xué)方法的應(yīng)用
材料專業(yè)基礎(chǔ)課，是培養(yǎng)學(xué)生科研能力和創(chuàng)新能力的重要課程。在教學(xué)時必須注重理論和實際的緊密聯(lián)系，在課程安排上要堅持理論授課與實驗操作齊頭并進。我校通過獨立開設(shè)的《材料科學(xué)基礎(chǔ)》實驗，不僅有利于加深學(xué)生對理論知識的理解，培養(yǎng)創(chuàng)新思維，而且還有利于鍛煉學(xué)生的動手能力，使他們愿意去主動探究，培養(yǎng)學(xué)生從事科研的能力。我校開設(shè)的《材料科學(xué)基礎(chǔ)》實驗分為三個環(huán)節(jié)，即驗證性實驗、設(shè)計性實驗和創(chuàng)新性實驗。其中，驗證性實驗是使學(xué)生驗證已學(xué)過的理論，鞏固和加深對已學(xué)過知識的理解。對于某些未能開設(shè)的實驗，在課堂上以圖片、動畫或插播媒體文件的形式展示實驗過程和實驗結(jié)果，從而使學(xué)生對所學(xué)知識的理解更加透徹。在此基礎(chǔ)上，通過開放實驗室，進行設(shè)計性實驗和創(chuàng)新性實驗，主要培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)知識的能力，提高學(xué)生親自設(shè)計實驗、解決工程實際問題的能力。在這三個環(huán)節(jié)的實驗中，將設(shè)計性和創(chuàng)新性實驗教學(xué)列為重點，通過這兩個實驗的開設(shè)，可以加強學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。也可以通過為大二或大三對科研有興趣的學(xué)生配備導(dǎo)師，讓他們參與到某些教師的科研項目中，這樣可以讓學(xué)生盡早地把所學(xué)的理論知識真正應(yīng)用到實踐中，從而鍛煉學(xué)生從事科研工作的能力、掌握科學(xué)的研究方法和培養(yǎng)創(chuàng)新思維。
四、結(jié)語
通過多年的教學(xué)實踐，對《材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和手段進行了有益的探索和研究，取得了較好的效果。通過課程內(nèi)容的優(yōu)化、引入材料科學(xué)發(fā)展的前沿知識和基于項目的課堂教學(xué)模式，提高了學(xué)生的學(xué)習和科研興趣。應(yīng)用實踐教學(xué)的方法，使學(xué)生更好地掌握基礎(chǔ)理論知識，提高分析問題和解決問題的能力，增強創(chuàng)新意識。
參考文獻：
