賈 曌
(山東理工大學 魯泰紡織服裝學院,山東 淄博 255049)
《化纖基礎》為山東理工大學魯泰紡織服裝學院紡織工程專業(yè)的專業(yè)必修課程,是紡織工程專業(yè)本科學生在學習了有機化學、紡織材料學之后引入的課程,是學生進一步學習紡紗學、織物組織學、紋織學等的先修課程。本課程以高分子科學的基本知識為核心內容,比較系統(tǒng)地介紹化學纖維成型原理、結構、性能及應用,使學生掌握幾種常見化學纖維和高性能纖維的基本知識等。另外,部分紡織工程專業(yè)的畢業(yè)生會選擇繼續(xù)深造,具有一定高分子學科背景的學生特別受到導師的青睞。基于上述原因,《化纖基礎》從2013年開設以來,一直是紡織工程專業(yè)的專業(yè)必修課程。
筆者從以下幾個方面對《化纖基礎》進行了課程建設與改革,取得了良好的效果:
在過去幾年的教學實踐中發(fā)現(xiàn),以下幾個問題的存在不同程度地影響了本課程的教學效果:
相對于本專業(yè)其他專業(yè)課程,本課程內容多、概念多、理論多,需要一定的綜合分析能力。課程內容涉及有機化學、物理化學、物理學、材料學等其他學科的相關知識點,既是一門偏“冷”的理論課程,又包含實踐和應用的內容,與社會生產實際緊密聯(lián)系。如果學生對理論課程的重視程度不夠,又習慣了主要靠背誦和記憶的學習方式,這門課程會顯得相對較難[1]。
動力是奮進的源泉,學習的動力來自競爭和生存的外在壓力,更來自不斷求知上進的內在要求。紡織工程專業(yè)的絕大多數(shù)學生是從其他專業(yè)調劑而來,內生動力明顯不足,先天缺陷靠后天彌補難度太大。另外,還有部分學生來自廣西、貴州、內蒙、江西、云南等偏遠地區(qū),學生在學習基礎、學習環(huán)境、學習方法等方面有較大差異,面對困難和壓力心理承受能力和解決問題的能力也有顯著不同。愿意學的學生少之又少,不得不學的學生占大多數(shù),就是不喜歡學的學生也有不少,如何讓這部分學生端正學習態(tài)度,養(yǎng)成良好的學習習慣,加強自律意識,學會約束自己是每一個專業(yè)課老師面對的難題。
興趣是學生學習最好的老師,調動起學生對高分子化學課程學習的興趣,教學效果會有很大的提升,教師在后續(xù)的講授中也會輕松很多。在緒論部分的講課過程中,先從教室內的具體高分子實物說起,進而推及生活中接觸的各類高分子材料 輔以豐富的圖片,如衣服、輪胎、油漆、膠水等,使學生消除對高分子的神秘感,建立一個最基本的認識:高分子與我們密切相關且無處不在,很大程度上影響著我們的生活。通過對功能高分子及高科技纖維等的講解,激起學生對高分子功能性設計和合成的興趣,探究高分子制備的原理和規(guī)律,為學生開啟一扇通往高分子化學的窗戶。
抓住“結構-性質-用途”這一主線,注重基本知識的講授。著重加強學生對高分子基本概念、原理和方法的掌握,在此基礎上了解高分子結構、性能和應用問的關系。在教學內容的選擇上,做到重點突出、主次分明。對全課程內容進行歸納整理:高分子化學中的基本概念、自由基聚合、自由基共聚和逐步聚合等經典的高分子化學理論作為高分子化學的講解重點,將高分子的鏈結構、聚集態(tài)結構、溶液性質、力學性質作為高分子物理的講解重點。通過對知識點進行重組和精煉,在有限的學時中提高教學效率,改善教學效果。
課前提問:根據(jù)工業(yè)生產實際提出一些科研或生產問題,啟發(fā)學生帶著實際問題聽課、思考,并隨著教學內容的展開,尋找問題的答案。(比如:引發(fā)劑的選擇)課后思考、課中討論:選取部分難點內容,留給學生作為課后作業(yè),引導學生利用豐富的網絡資源和圖書館資源,獨立思考,得出自己的結論,并在下次課堂留出一定時間,教師和同學共同討論。(比如:自動加速現(xiàn)象)
化纖基礎是紡織工程專業(yè)的學生重要的專業(yè)基礎課,但前期沒有系統(tǒng)學習過高分子化學和物理,對于高分子結構和性能之間的關系理解不夠深入。如果能通過學生感興趣的事例入手,學生的學習興趣會很快被激發(fā)出來。比如,神奇的菲爾普斯在泳池里獲得了一塊又一塊金牌,他的高科技泳衣幫了他多少忙?奧運賽場到底是運動員技能的比拼還是各國科技實力的比拼?為什么宋美齡只穿真絲的衣服? 等等。
化學纖維與日常生活密切相關,衣、食、住、行處處離不開高分子材料,而高分子化學又是高分子材料的基礎科學,如果從學生在生活中的應用入手來創(chuàng)設學習情景,能夠比較容易地引導對生活中司空見慣的現(xiàn)象進行思考,使枯燥的專業(yè)知識落地,加深對知識的領悟。比如在講解纖維的取向時,就可以提醒學生思考:日常生活中常見的編織袋縱向容易撕開,橫向卻難以發(fā)生變化;講解玻璃化溫度的應用時,可以用塑料瓶里加入熱水就發(fā)白、變形的現(xiàn)象;講解高分子的老化時,引入橡膠手套長時間放置發(fā)粘的現(xiàn)象。
2019底以來新冠疫情的爆發(fā)給化纖的發(fā)展帶來了嚴峻的考驗,同時也帶來了巨大的發(fā)展契機[2]。口罩的組成、其核心材料無紡熔噴布的生產原理及原料來源、防護服的材料及其生產組成等,都為學生提供了大量的信息源,使學生主動把所學專業(yè)知識與自己的生活密切結合起來,一方面利用專業(yè)知識為周圍人群答疑解惑,一方面又促使學生主動學習相關專業(yè)知識,用來指導自己的日常防疫,專業(yè)學習的主動性和積極性得以顯著提高。
充分發(fā)揮信息化教學所具有的信息量大、實用性強、生動有趣、交互性強等諸多優(yōu)點,對高分子的基礎概念、聚合物的制備工藝、合成和應用等方面進行輔助教學,提高教學效果。高分子發(fā)展日新月異,新材料、新應用層出不窮[3-4]。 為跟上時代發(fā)展步伐,就要充分運用現(xiàn)代信息技術和信息資源對教學內容、教學方法、教學過程和教學評價等環(huán)節(jié)進行的全新設計和組織,把這種教學模式并不局限在課堂教學上,還要強調運用信息化教學資源、教學手段,借助網絡環(huán)境開辟教學的新戰(zhàn)場,從而拓展教學的時空,優(yōu)化教學內容,豐富各類教學資源,與時俱進及時進行內容刪減及更新,拓寬學生視野,提升學生科學素養(yǎng)。
本課程緊扣紡織工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標,在學情調研基礎上,以學生為中心,對教學內容重新進行分解和組合,并隨著科技和社會的發(fā)展及時更新、組織優(yōu)化教學內容;精心設計課件,注重改革教學方法;注重信息化教學手段應用,豐富教學資源;提高了教學效果。