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1、有的學(xué)校把它歸為材料類(lèi),有的把它歸為化工類(lèi)。
2、“高分子材料與工程專(zhuān)業(yè)”:是培養(yǎng)具備高分子材料與工程等方面的知識(shí),能在高分子材料的合成改性和加工成型等領(lǐng)域從事科學(xué)研究、技術(shù)開(kāi)發(fā)、工藝和設(shè)備設(shè)計(jì)、生產(chǎn)及經(jīng)營(yíng)管理等方面工作的高級(jí)工程技術(shù)人才的學(xué)科。
3、高分子材料與工程是研究高分子材料的設(shè)計(jì)、合成、制備以及組成、結(jié)構(gòu)、性能和加工應(yīng)用的充滿活力的材料類(lèi)學(xué)科,其工業(yè)和研究體系已經(jīng)成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)。
4、工程技術(shù)專(zhuān)業(yè),是指教育部規(guī)定的所有理工科專(zhuān)業(yè)。包含有土木工程、建筑學(xué)、電子信息、科學(xué)與技術(shù)、電子科學(xué)與技術(shù)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、采礦工程、礦物加工工程、給水排水工程、建筑環(huán)境與設(shè)備工程、通信工程、電子信息工程、機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化、電氣工程及其自動(dòng)化、工程管理、化學(xué)工程、機(jī)械工程等專(zhuān)業(yè)。
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關(guān)鍵詞:高分子材料與工程;人才培養(yǎng);教學(xué)改革
中圖分類(lèi)號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2014)09-0041-02
高分子材料是材料領(lǐng)域中的新秀,它的出現(xiàn)帶來(lái)了材料領(lǐng)域的重大變革,在諸多行業(yè)中已逐漸成為不可替代的關(guān)鍵材料。高分子材料與工程專(zhuān)業(yè)具有跨學(xué)科、綜合性的特點(diǎn),既與化學(xué)、石油化工、精細(xì)化工等基礎(chǔ)學(xué)科緊密聯(lián)系,又和汽車(chē)、電子、環(huán)境等應(yīng)用學(xué)科相輔相成[1]。
閩江學(xué)院高分子材料與工程專(zhuān)業(yè)建設(shè)以課程建設(shè)為中心,從改革課程體系、強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)、改進(jìn)教學(xué)方法等方面系統(tǒng)深入地開(kāi)展建設(shè),以達(dá)到“重基礎(chǔ)理論、重創(chuàng)新精神、強(qiáng)實(shí)踐技能、強(qiáng)綜合素質(zhì)”的人才培養(yǎng)要求。
一、優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)
本專(zhuān)業(yè)的教學(xué)體系包括理論教學(xué)體系和實(shí)踐教學(xué)體系。在理論教學(xué)體系中,課程結(jié)構(gòu)又可分為校級(jí)公共基礎(chǔ)課程、學(xué)科基礎(chǔ)課程、專(zhuān)業(yè)核心課程等[2]。其中,公共基礎(chǔ)課、學(xué)科基礎(chǔ)課和專(zhuān)業(yè)核心課程分別安排63、29和4分,在總學(xué)分中分別占比35%、17%和28%。通過(guò)進(jìn)一步深化教學(xué)內(nèi)容改革,構(gòu)建以專(zhuān)業(yè)核心課程和學(xué)科基礎(chǔ)課程相結(jié)合、有利于學(xué)科交叉與融合、與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展相適應(yīng)的課程體系。此外,還鼓勵(lì)教師努力建立主干課的課程網(wǎng)站并加強(qiáng)精品課程建設(shè)。
在實(shí)踐教學(xué)體系中,遵循從入學(xué)軍訓(xùn)、金工實(shí)習(xí)、科研訓(xùn)練、認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、專(zhuān)業(yè)課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)實(shí)習(xí)到最終的畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))的循序漸進(jìn)過(guò)程,共計(jì)34學(xué)分,在總學(xué)分中占比20%,結(jié)合本科四年各課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,形成較為完整的實(shí)踐教學(xué)體系[3]。同時(shí),為了使高分子材料與工程專(zhuān)業(yè)的畢業(yè)生具有更強(qiáng)的實(shí)踐技能,還設(shè)計(jì)了創(chuàng)新實(shí)踐環(huán)節(jié),其中安排了與本專(zhuān)業(yè)相關(guān)的社會(huì)服務(wù)活動(dòng)、開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室活動(dòng)、專(zhuān)業(yè)學(xué)術(shù)講座、學(xué)科競(jìng)賽以及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐計(jì)劃項(xiàng)目等。
二、加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)改革
實(shí)踐教學(xué)是高等學(xué)校人才培養(yǎng)體系的重要組成部分,與理論教學(xué)起著相輔相成的作用。國(guó)內(nèi)外對(duì)高分子材料實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)提出多種想法,朱晶心等[4]把加強(qiáng)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)、提高實(shí)驗(yàn)質(zhì)量、培養(yǎng)創(chuàng)新人才、提高創(chuàng)新能力等作為教學(xué)改革的重點(diǎn)。龔建良等[5]研究了高分子材料與工程專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的現(xiàn)狀和不足,提出了高分子材料與工程專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)新體系。付一政等[6]認(rèn)為專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)既要注意基礎(chǔ)知識(shí)的綜合應(yīng)用和基本實(shí)驗(yàn)技能的訓(xùn)練,又要強(qiáng)調(diào)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題、獨(dú)立工作、協(xié)同配合、富于創(chuàng)新等綜合能力的培養(yǎng)。在加強(qiáng)教學(xué)實(shí)踐的建設(shè)工作中,結(jié)合近年來(lái)高分子專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)經(jīng)驗(yàn),我們系統(tǒng)地規(guī)劃和改革“高分子材料與工程專(zhuān)業(yè)”的學(xué)科基礎(chǔ)和專(zhuān)業(yè)實(shí)踐課程體系,使實(shí)踐教學(xué)體系具有基礎(chǔ)寬厚、層次分明、循序漸進(jìn)的特點(diǎn)。
1.實(shí)驗(yàn)教學(xué)建設(shè)。實(shí)踐教學(xué)的初始階段應(yīng)該是在學(xué)校內(nèi)掌握基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)技能,因此對(duì)本科階段實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革應(yīng)特別重視。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,從基礎(chǔ)化學(xué)中精選出操作性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn),安排在本科一、二年級(jí)學(xué)習(xí)階段對(duì)學(xué)生集中進(jìn)行基本實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練。專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)課程主要安排在本科三、四年級(jí)進(jìn)行,進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)技能。以“循序漸進(jìn)”為原則,以綜合、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)為目標(biāo),在完成單元性實(shí)驗(yàn)教育后,增設(shè)單元性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)(應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)),最后進(jìn)入綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),形成由淺入深、循序漸進(jìn)的實(shí)驗(yàn)教育模式。在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上,鼓勵(lì)實(shí)驗(yàn)教師將自己的科研成果與綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)相結(jié)合,拓展學(xué)生對(duì)本專(zhuān)業(yè)發(fā)展前沿的認(rèn)識(shí)。
在教學(xué)方法上,重點(diǎn)加強(qiáng)基本實(shí)驗(yàn)技能的訓(xùn)練,如組織學(xué)生參與專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備、開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室訓(xùn)練、社會(huì)服務(wù)活動(dòng)等均加深了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理和流程的認(rèn)識(shí)。此外,強(qiáng)調(diào)教學(xué)中激發(fā)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣。如讓學(xué)生自行設(shè)計(jì)方案,引導(dǎo)學(xué)生到圖書(shū)館查閱相關(guān)文獻(xiàn)及手冊(cè),設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案等。通過(guò)積極思考和熱烈討論,不少學(xué)生都迫切希望馬上進(jìn)實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證自己的觀點(diǎn),從而激發(fā)了他們濃厚的實(shí)驗(yàn)熱情。富有啟發(fā)意義的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式發(fā)展了學(xué)生的創(chuàng)造思維,發(fā)揮了主觀能動(dòng)性,培養(yǎng)了獨(dú)立思考能力,進(jìn)而強(qiáng)化他們的綜合專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)[7]。
2.生產(chǎn)實(shí)習(xí)基地建設(shè)。由于歷史原因,我系原有實(shí)習(xí)基地大多數(shù)是國(guó)有化工企業(yè),目前普遍經(jīng)營(yíng)情況較差,設(shè)備陳舊,實(shí)習(xí)環(huán)境差。在這些單位實(shí)習(xí),盡管聯(lián)系方便、費(fèi)用低,但實(shí)習(xí)效果不佳。而一些效益較好、技術(shù)先進(jìn)、環(huán)保意識(shí)強(qiáng)的合資及獨(dú)資企業(yè)擔(dān)心學(xué)生來(lái)廠實(shí)習(xí)會(huì)影響生產(chǎn),不愿積極配合學(xué)校完成實(shí)習(xí)的組織安排;即使接受了實(shí)習(xí)的任務(wù),也只是讓學(xué)生站在一旁觀看,鮮有動(dòng)手實(shí)踐的機(jī)會(huì)。因此,我專(zhuān)業(yè)通過(guò)兩條途徑解決實(shí)習(xí)基地問(wèn)題。一是針對(duì)效益差的國(guó)有化工企業(yè),開(kāi)展科研活動(dòng),與企業(yè)合作,走產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的路子。二是積極與新興的合資企業(yè)、私營(yíng)企業(yè)及鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)聯(lián)系,簽訂合作協(xié)議,為他們提供技術(shù)咨詢,幫助他們培訓(xùn)一線操作工人。這樣,企業(yè)就比較樂(lè)意接受學(xué)生到這些單位進(jìn)行專(zhuān)業(yè)實(shí)習(xí),讓學(xué)生頂崗操作,視學(xué)生為本單位職工。學(xué)生在這樣的實(shí)習(xí)單位實(shí)習(xí),學(xué)習(xí)熱情高,很好地鞏固了專(zhuān)業(yè)知識(shí)。
三、突出專(zhuān)業(yè)特色建設(shè)
具有較強(qiáng)的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力,是高分子材料與工程專(zhuān)業(yè)努力塑造的專(zhuān)業(yè)特色。在專(zhuān)業(yè)建設(shè)中,通過(guò)企業(yè)實(shí)習(xí),利用生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際條件,將專(zhuān)業(yè)理論和生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合,最大限度地滿足后續(xù)課程學(xué)習(xí)和人才培養(yǎng)目標(biāo)的需求。專(zhuān)業(yè)教學(xué)團(tuán)隊(duì)注重生產(chǎn)實(shí)習(xí)基地的開(kāi)發(fā),健全實(shí)習(xí)質(zhì)量保障體系,保障相對(duì)穩(wěn)定的生產(chǎn)實(shí)習(xí)教師隊(duì)伍,出版內(nèi)容適當(dāng)?shù)纳a(chǎn)實(shí)習(xí)教材。為保證實(shí)習(xí)教學(xué)質(zhì)量,指導(dǎo)小組根據(jù)教學(xué)內(nèi)容、實(shí)習(xí)地點(diǎn)進(jìn)行了合理分工,發(fā)揮每位教師的長(zhǎng)處,做好教學(xué)和組織管理工作。在實(shí)習(xí)單位內(nèi)組織相對(duì)固定的對(duì)生產(chǎn)技術(shù)了解深入、有一定培訓(xùn)經(jīng)驗(yàn)的一線工程技術(shù)人員組成實(shí)習(xí)教學(xué)隊(duì)伍,在實(shí)習(xí)中發(fā)揮了巨大的作用。
結(jié)合科研實(shí)踐培養(yǎng)專(zhuān)業(yè)人才,推進(jìn)教學(xué)與研究一體化,是本專(zhuān)業(yè)建設(shè)的另一特色。為增加學(xué)生對(duì)專(zhuān)業(yè)發(fā)展的認(rèn)識(shí),培養(yǎng)他們創(chuàng)新思路和實(shí)踐能力,本專(zhuān)業(yè)積極落實(shí)以教學(xué)促科研、以科研帶教學(xué)的思路,組織學(xué)生參與專(zhuān)任教師的科研課題研究工作。目前由本專(zhuān)業(yè)12位教師主持的課題共30余項(xiàng),其中省部級(jí)以上科研項(xiàng)目7項(xiàng),市廳級(jí)項(xiàng)目19項(xiàng),校企合作項(xiàng)目5項(xiàng),每一項(xiàng)課題都有高年級(jí)本科生參與。此外,吸收部分專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)熱情較高的學(xué)生參與創(chuàng)新實(shí)踐訓(xùn)練。目前本專(zhuān)業(yè)教師共承擔(dān)12項(xiàng)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目,其中國(guó)家級(jí)2項(xiàng),省級(jí)5項(xiàng),校級(jí)5項(xiàng),科研實(shí)踐工作的開(kāi)展顯著提高了本專(zhuān)業(yè)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)和動(dòng)手能力。
四、總結(jié)
閩江學(xué)院高分子材料與工程專(zhuān)業(yè)建設(shè)的成果表明,加強(qiáng)專(zhuān)業(yè)教學(xué)體系和實(shí)踐體系改革,不僅能增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力,更重要的是能激發(fā)學(xué)生的求知欲,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力。我們不僅要對(duì)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)方面提出改革要求,還要通過(guò)多層次開(kāi)展實(shí)踐教學(xué),提高綜合性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)等創(chuàng)新內(nèi)容教學(xué)比例,進(jìn)一步增強(qiáng)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中的主動(dòng)性和創(chuàng)造性,以培養(yǎng)出更多具有創(chuàng)新能力的高素質(zhì)專(zhuān)業(yè)人才。
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關(guān)鍵詞:化工原理;高分子材料與工程專(zhuān)業(yè);教學(xué)改革
化工原理是一門(mén)工程性、實(shí)踐性很強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程,是高分子材料與工程(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“高材”)專(zhuān)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(zhuān)業(yè)本科教育的重要因素及評(píng)價(jià)指標(biāo),是從基礎(chǔ)到專(zhuān)業(yè)的連接。高材專(zhuān)業(yè)的學(xué)生在學(xué)習(xí)化工原理的過(guò)程中,存在較多問(wèn)題,其原因有如下幾點(diǎn):①高材專(zhuān)業(yè)的學(xué)生沒(méi)有學(xué)習(xí)過(guò)工科基本課程,缺乏基本的工程觀念,在學(xué)習(xí)過(guò)程中很難做到聯(lián)系實(shí)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(duì)大量公式推導(dǎo)、計(jì)算,會(huì)存在一定難度。③化工原理這門(mén)課程具有很強(qiáng)的實(shí)踐性,對(duì)初學(xué)的學(xué)生來(lái)說(shuō),難免會(huì)有一種不得要領(lǐng)的感覺(jué),認(rèn)為這門(mén)課程很難,逐漸失去了學(xué)習(xí)的積極性,等等。因此,我們?cè)诮虒W(xué)中進(jìn)行了探索與實(shí)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(duì)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(jiān)實(shí)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(guò)程中的工程問(wèn)題,使學(xué)生不斷確立工程思想,為解決以后的實(shí)際問(wèn)題打下基礎(chǔ),從而達(dá)到理論與實(shí)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(lái),隨著教學(xué)改革不斷深入,新的教學(xué)理念越來(lái)越被廣大教師所認(rèn)同,鑒于化工原理是一門(mén)工程性、實(shí)踐性很強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程,將計(jì)算機(jī)引入化工原理課程教學(xué)已成為一種趨勢(shì)。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(shí)可以省去大量的板書(shū)時(shí)間用以對(duì)課程重點(diǎn)進(jìn)行更深入地剖析,引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考和參與討論,這種互動(dòng)方式不但可以活躍課堂氣氛,提高學(xué)生的參與意識(shí)和學(xué)習(xí)興趣,還有利于知識(shí)的深化和創(chuàng)新。使學(xué)生既掌握了理論知識(shí),又增強(qiáng)了感性認(rèn)識(shí),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(diǎn),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(diǎn)。對(duì)于較簡(jiǎn)單的推導(dǎo),留給學(xué)生自己解決,而對(duì)于思路較復(fù)雜的公式則由教師講解。闡述原理的部分,簡(jiǎn)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(dá)到學(xué)生明白實(shí)質(zhì)、加深過(guò)程理解的目的。
3.實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革
實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)是全面推進(jìn)素質(zhì)教育、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的關(guān)鍵。學(xué)生通過(guò)實(shí)踐教學(xué)不但可以鞏固加深對(duì)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(yàn)。我們目前采取盡量讓學(xué)生多思考,實(shí)驗(yàn)前多查資料的方式。教師在指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的同時(shí),抓住實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí),實(shí)際操作,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),實(shí)驗(yàn)處理和分析等幾個(gè)主要環(huán)節(jié)并逐一把關(guān),對(duì)學(xué)生的多方面能力認(rèn)真考核評(píng)分,讓學(xué)生針對(duì)設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的現(xiàn)象進(jìn)行討論、分析。教師認(rèn)真研究實(shí)驗(yàn)教材,熟悉各個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置,在講解中,應(yīng)有意識(shí)地講解與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的章節(jié)所要驗(yàn)證的理論,使理論與實(shí)踐更好地結(jié)合起來(lái),同時(shí)也避免了由于符號(hào)、公式、方法的不同,使學(xué)生無(wú)所適從的現(xiàn)象。與其他化學(xué)學(xué)科的實(shí)驗(yàn)不同,化工原理實(shí)驗(yàn)屬于工程試驗(yàn)范疇,每個(gè)實(shí)驗(yàn)相當(dāng)于化工生產(chǎn)中的一個(gè)單元操作,通過(guò)實(shí)驗(yàn)學(xué)生能建立起一定的工程概念。同時(shí)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中會(huì)遇到大量的工程實(shí)際問(wèn)題,學(xué)生可以更實(shí)際、更有效地掌握工程實(shí)驗(yàn)方面的原理及測(cè)試手段,發(fā)現(xiàn)復(fù)雜的設(shè)備與工藝過(guò)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(xí)題可以分為兩類(lèi):一類(lèi)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(shí);另一類(lèi)是培養(yǎng)解決實(shí)際問(wèn)題能力,讓學(xué)生靈活運(yùn)用課堂或書(shū)本上的知識(shí)。通過(guò)這兩類(lèi)練習(xí),不但可以將學(xué)生學(xué)習(xí)中的薄弱環(huán)節(jié)暴露出來(lái),及時(shí)解決教學(xué)中存在的問(wèn)題,而且可以增強(qiáng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析和解決問(wèn)題的能力。所以教師就平時(shí)成績(jī)從習(xí)題中計(jì)分的方式,多布置一些練習(xí)題給學(xué)生課后練習(xí),讓他們積極完成課后習(xí)題。
參考文獻(xiàn):
問(wèn):高分子材料與工程專(zhuān)業(yè)的研究對(duì)象是什么?
答:高分子材料與工程是一門(mén)將理科、工科相結(jié)合的專(zhuān)業(yè)。高分子材料,又可以稱(chēng)作石油化學(xué)工業(yè)。在發(fā)達(dá)國(guó)家,石油化學(xué)工業(yè)里60%~70%的產(chǎn)值是由高分子來(lái)體現(xiàn)的。高分子專(zhuān)業(yè)涉及合成與加工兩個(gè)方面,到了碩士階段分設(shè)理科的“高分子化學(xué)與物理”和工科的“高分子材料”兩個(gè)專(zhuān)業(yè)。
問(wèn):本科核心課程有哪些?高分子材料與工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)生需要具備什么特質(zhì)?
答:有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、高分子化學(xué)、高分子物理、高分子材料、功能高分子導(dǎo)論。其中的高分子化學(xué)、高分子物理和高分子材料都有相對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)課。
我認(rèn)為一個(gè)專(zhuān)業(yè)需要各種各樣的人,高分子也是一樣。不能說(shuō)哪類(lèi)學(xué)生特別適合學(xué)這個(gè)專(zhuān)業(yè),我倒覺(jué)得更應(yīng)該是學(xué)生在選擇高分子后,能夠主動(dòng)去適應(yīng)這個(gè)體系,發(fā)揮自身的特點(diǎn),不斷深入,持之以恒,這樣才能夠?qū)W好。
小編插話:如果能夠不斷深入學(xué)習(xí),持之以恒,說(shuō)不定就會(huì)像美劇《生活大爆炸》中的謝耳朵、霍華德他們一樣,成為厲害的物理學(xué)家或化學(xué)家!在學(xué)習(xí)的路上,就算腳踩荊棘也要大步前行,來(lái)看看都會(huì)遇到怎樣的困難吧。
問(wèn):在高分子材料與工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)習(xí)過(guò)程中,有可能遇到的困難是什么?
答:困難主要在于從經(jīng)典化學(xué)到高分子化學(xué)的改變。高分子是混合物,所以高分子化學(xué)的化學(xué)式,結(jié)構(gòu)不明確。在經(jīng)典化學(xué)中,化合物有明確的分子式,但到了高分子化學(xué),很多時(shí)候我們只能說(shuō)大概是這樣,不夠明確,這會(huì)令學(xué)生困惑。
等到學(xué)習(xí)高分子物理,困惑就更多。因?yàn)閷W(xué)科體系尚未完全建立,很多東西只是在一定條件下的研究過(guò)程中,覺(jué)得應(yīng)該是那么回事,至今沒(méi)有定論。這種現(xiàn)象,對(duì)學(xué)生甚至老師來(lái)說(shuō),都是困惑的。
此外,高分子是大分子混合物,每一個(gè)聚合物的分子量有幾萬(wàn)、幾十萬(wàn),甚至上百萬(wàn),分子量龐大,且混在一起,此時(shí)就需要統(tǒng)計(jì)理論來(lái)總結(jié)規(guī)律。高分子物理里有大量統(tǒng)計(jì)理論,而統(tǒng)計(jì)理論對(duì)一般人來(lái)講,很難理解。
問(wèn):大家是否有對(duì)高分子材料與工程專(zhuān)業(yè)的理解誤區(qū)?
答:很多人認(rèn)為高分子材料是不環(huán)保的,特別是所謂的“白色污染”,這樣的說(shuō)法并不科學(xué)。高分子材料從制造、使用、處置和無(wú)害化處理的多環(huán)節(jié)的綜合評(píng)價(jià)結(jié)果來(lái)看,是對(duì)環(huán)境污染最小和能量消耗最少的材料。國(guó)內(nèi)之所以出現(xiàn)“白色污染”,是因?yàn)槿藗儧](méi)有養(yǎng)成良好的環(huán)境保護(hù)理念和垃圾分類(lèi)處置的習(xí)慣。學(xué)習(xí)和掌握了高分子的相關(guān)知識(shí),不僅可以成為你事業(yè)的方向,還可以使自己的生活過(guò)得更加健康和環(huán)保。
問(wèn):高分子材料與工程專(zhuān)業(yè)的畢業(yè)生,主要是面向哪些行業(yè)就業(yè)?
答:各行各業(yè)都可以。我們系大多數(shù)學(xué)生讀研究生、出國(guó),真正本科一畢業(yè)就去工作的好像很少,碩士畢業(yè)很容易找工作。
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(mén)伴隨著高分子科學(xué)和行業(yè)發(fā)展而逐步建立起來(lái)的重要學(xué)科,針對(duì)高分子材料特殊的流動(dòng)變形行為及其機(jī)理展開(kāi)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(jì)優(yōu)化的發(fā)展進(jìn)步離不開(kāi)高分子材料流變學(xué)知識(shí)的輔助,整體發(fā)展趨勢(shì)要求高分子專(zhuān)業(yè)人才必須具備基本的高分子材料流變學(xué)知識(shí)。
青島科技大學(xué)自1986年起開(kāi)始設(shè)立《高分子材料流變學(xué)》課程,是國(guó)內(nèi)最早開(kāi)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(shí)跟蹤學(xué)科的發(fā)展,教學(xué)團(tuán)隊(duì)亦針對(duì)學(xué)科的前沿問(wèn)題開(kāi)展科研工作,在國(guó)際上形成了一定的學(xué)術(shù)影響力。在長(zhǎng)期的教學(xué)、科研實(shí)踐積累和和對(duì)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(tuán)隊(duì)按照比較科學(xué)完整的體系,編寫(xiě)出版了《高分子材料流變學(xué)》教材,并得到國(guó)內(nèi)院校的認(rèn)可;另一方面,《高分子材料流變學(xué)》教學(xué)也凸現(xiàn)了專(zhuān)業(yè)特色,使學(xué)生質(zhì)量有所提高。通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展理論聯(lián)系實(shí)際、針對(duì)性強(qiáng)的流變理論研究與工程設(shè)計(jì)實(shí)踐,所培養(yǎng)的學(xué)生學(xué)科專(zhuān)業(yè)知識(shí)全面,了解學(xué)科發(fā)展前沿,在以后的科研和工作實(shí)踐中展現(xiàn)出較強(qiáng)的解決問(wèn)題能力。
二、《高分子材料流變學(xué)》的特點(diǎn)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(shí)際應(yīng)用的需要,于20世紀(jì)50年代逐步發(fā)展起來(lái)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(shí)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(jī)聯(lián)系?!陡叻肿硬牧狭髯儗W(xué)》完整的知識(shí)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(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)過(guò)程,說(shuō)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(jìn)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(wèn)題。③流變測(cè)量學(xué),運(yùn)用流變學(xué)基本原理設(shè)計(jì)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?yuàn)W、內(nèi)容繁雜、學(xué)科交叉性強(qiáng),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(zhuān)業(yè)的要求,加強(qiáng)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(shuō)明在高分子加工和流變測(cè)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(duì)學(xué)生的數(shù)學(xué)物理素養(yǎng)和高分子背景知識(shí)有相當(dāng)?shù)囊螅越虒W(xué)過(guò)程中存在“教師教學(xué)難,學(xué)生學(xué)習(xí)難”的兩難通病。在長(zhǎng)期的教學(xué)實(shí)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(gè)重要的教學(xué)原則:①首先要注意照顧學(xué)生的專(zhuān)業(yè)背景,對(duì)復(fù)雜的數(shù)學(xué)、力學(xué)公式和簡(jiǎn)單明確的基本概念采用不同的處理方法;強(qiáng)調(diào)邏輯清晰和語(yǔ)言簡(jiǎn)明,避開(kāi)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)上的難點(diǎn),詳細(xì)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(huì)高分子流變學(xué)要點(diǎn)。②再者,注重流變學(xué)知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用,強(qiáng)調(diào)理論與實(shí)踐結(jié)合。在保持課程應(yīng)有的理論體系、系統(tǒng)性、嚴(yán)謹(jǐn)性的同時(shí)側(cè)重介紹其在高分子合成的分子設(shè)計(jì)、高分子工程、高分子材料性能控制等方面的應(yīng)用實(shí)例。
筆者在教學(xué)實(shí)踐中,結(jié)合自己的科研實(shí)踐,將自己從事的國(guó)家自然科學(xué)基金研究課題成果作為實(shí)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(shí)踐證明,教師本身學(xué)以致用的實(shí)例示范可以引導(dǎo)學(xué)生能夠盡快領(lǐng)會(huì)流變學(xué)知識(shí),在科學(xué)與工程實(shí)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(shí)踐以來(lái),深刻體會(huì)到這是一個(gè)不斷加深對(duì)課程特點(diǎn)的認(rèn)識(shí),不斷改進(jìn)教學(xué)方法的過(guò)程。不僅要求授課教師對(duì)課程內(nèi)容有深刻理解,同時(shí)在知識(shí)傳授上亦需要“善巧方便”。下面幾點(diǎn),是筆者對(duì)教學(xué)方法的簡(jiǎn)單總結(jié)。
1.教師引導(dǎo)。在開(kāi)始教授新的知識(shí)要點(diǎn)前,若能提供一個(gè)科研或工程應(yīng)用中的實(shí)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(lì)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí),形成師生互動(dòng)的氛圍。若學(xué)生在課堂上有所疑問(wèn),可以暫停教學(xué),增加學(xué)生討論環(huán)節(jié)。結(jié)束時(shí),簡(jiǎn)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(shí)際?!陡叻肿硬牧狭髯儭肥且婚T(mén)理論性和應(yīng)用性都很強(qiáng)的交叉學(xué)科,其理論知識(shí)部分比較晦澀,必須與實(shí)際結(jié)合才能使學(xué)得的知識(shí)深化和牢固,也才能引起學(xué)生的興趣。教學(xué)中會(huì)出現(xiàn)學(xué)生感覺(jué)內(nèi)容艱深,興趣不大的現(xiàn)象,在理論基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)過(guò)程中尤為明顯。而當(dāng)理論知識(shí)與實(shí)際背景結(jié)合時(shí),學(xué)生往往饒有興致。因此將理論知識(shí)寓于合適的實(shí)際背景中進(jìn)行講授,效果明顯。當(dāng)然這也需要教師本人有自己的科研實(shí)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(wú)法強(qiáng)迫學(xué)生學(xué)習(xí),其角色只是教學(xué)過(guò)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(shí)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(diǎn)內(nèi)容突出,有利于學(xué)生掌握知識(shí)點(diǎn),還可以加大信息量,減少板書(shū)量,在有限的課時(shí)內(nèi)講授更多知識(shí)。
4.教師傳授與學(xué)生自學(xué)相結(jié)合。在教學(xué)時(shí)數(shù)有限的條件下,為使學(xué)生學(xué)到更多知識(shí),除教師摒棄傳統(tǒng)板書(shū),采用多媒體對(duì)基礎(chǔ)理論等重要內(nèi)容進(jìn)行課堂授課外,可以采用的途徑是發(fā)揮學(xué)生主觀能動(dòng)性。在研究生教學(xué)中,我們?cè)谙嚓P(guān)書(shū)籍和文獻(xiàn)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(bǔ)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(wèn)題,既加深理解學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解,又幫助其較好地完成課題研究任務(wù)。
5.加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的促進(jìn)作用。流變參數(shù)的測(cè)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(shí)際應(yīng)用之一,同時(shí)測(cè)量結(jié)果也反映了材料本身的結(jié)構(gòu)特征。在“毛細(xì)管流變儀測(cè)量熔體流動(dòng)行為”的相關(guān)實(shí)驗(yàn)中,我們訓(xùn)練學(xué)生表征所測(cè)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(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué),可以讓學(xué)生了解如何在實(shí)際工作上應(yīng)用流變學(xué)知識(shí),對(duì)課堂教學(xué)起到良好的補(bǔ)充和促進(jìn)作用。
四、結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)《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(jìn),為高分子材料行業(yè)培養(yǎng)出合格的有用人才,促進(jìn)高分子材料行業(yè)繁榮發(fā)展,是教師的職責(zé)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(dāng)活躍的今天,材料表征、分子剪裁設(shè)計(jì)、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(duì)高分子材料專(zhuān)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(dòng)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(jìn)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(yàn)體會(huì)總結(jié)如上,同時(shí)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(xiàn):
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