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[摘要]通过对天然橡胶分析与实验课中存在的问题与不足,讨论了天然橡胶分析与实验课的教学方法改革的措施,总结了教学过程中所取得的经验,旨在进一步提高教学质量和教学效果。
[关键词]天然橡胶分析与实验 教学方法 教学质量 创新能力
《天然橡胶分析与实验》是我校高分子材料与工程专业的专业基础必修课,我校地处热带地区海南,是全国最大的天然橡胶生产基地,天然胶乳、天然橡胶的分析、加工及应用方面的内容为我校所特有。通过《天然橡胶分析与实验》实验课的教学,要让学生对鲜胶乳的质量检测、浓缩胶乳的质量指标的检验方法及固体生胶质量指标的检验方法必须掌握。学生在校期间能否学好这门课程,关系到他们的专业素质、科研开发能力和生产的适应能力。因此,为了提高学生的综合素质,在注重培养学生动手操作能力、科学的思维方法和创新能力的同时,又要培养学生运用基础理论分析问题和解决问题的能力。笔者同教研室老师研究探讨了《天然橡胶分析与实验》教学中存在的问题, 采取了相应的改革措施,提高了教学效果。
一、《天然橡胶分析与实验》课程现状
《天然橡胶分析与实验》课程有如下特点[1.2]:第一,实验内容较多。实验内容包括鲜胶乳、乳清的成分和性质的分析与试验,常用化工原料和制胶用水的分析与试验;浓缩天然胶乳和天然固体生胶的化学成分和性质的分析与试验,其所涉及的内容较多,范围较广。第二,每个实验所需的时间不同,有些只需要2个小时左右,而大部分需要较长的实验时间才能得出实验结果,例如生胶成分分析中丙酮溶物含量的测定,其实验需要10个左右的小时才能有实验结果,这还不包括生胶样的前期准备工作时间。第三,课时数减少。《天然橡胶分析与实验》课是由原来归属于两门理论课程中的实验课完全从理论课中剥离出来,得到独立的一门实验课程。原实验学时共为100学时,调整为一门课程的教学48学时。其课时数减少,势必会影响教学内容的安排,如何在较少的课时内让学生做尽可能多的实验,提高学生的实验操作能力,掌握更多的实验内容,这就必需要合理地调整和分配课时。
二、《天然橡胶分析与实验》教学改革实践
(一)制定教学目标,整合实验教学内容
将《天然橡胶分析与实验》的实验课程按重视基本技能,开出经典实验,在保留实验必要印证性实验的基础上,增加综合性、设计性、开创性实验内容的原则进行归类、重组,得到时间互不冲突,一个先后成为一个系统,相互依存但不重复,由简到繁的实验课体系,通过整合使实验更加整凑。在此基础上,确定具体的实验项目和学时,进行教学大纲的编写。例如,将鲜胶乳干胶含量的测定与浓缩胶乳干胶含量的测定这两个实验放在一起做,通过实验学生不仅能明白实验的相同点,而且能更深刻地体会到鲜胶乳与浓缩胶乳实验过程中加酸凝固时测干胶含量的不同点。
(二)实验室管理体制的建设
实验室管理体制和实验室人员的素质将决定实验教学质量的优劣。在仪器设备管理上,均按学校大型仪器设备管理制度执行;在药品购置上,有专门的药品采购小组负责药品的采购。近几年来,借助中央与地方共建项目经费大的支持,《天然橡胶分析与实验》教学环境得到了较好的改善,更新了实验台,改造教学实验室,购置了电子拉力试验机、胶乳离心机、橡胶分析仪、密炼机硫化仪等设备,进一步改善了实验教学条件。使得《天然橡胶分析与实验》实验室现有的设备、仪器可开出实验教学大纲中要求的全部实验以及部分选作实验,实验开出率100%。
(三)重视实验考核、学生的实验预习
在实验课开始前,跟学生说明考核要求及所占的分数,实验考核方式主要包括平时实验成绩、实验操作和笔试三部分。平时实验成绩主要包括预习报告或设计报告、课堂提问、实验出勤率、和实验报告等;笔试内容包括实验理论、实验方法原理及注意事项等;实验操作主要考核学生的实验操作能力、仪器的使用熟练程度等几方面的内容。同时给出本学期的实验内容及教学大纲,使学生意识到实验课的重要性,增强学生的责任感。
实验前要求学生重视预习。在学生预习前,提前布置一些相关的思考题给学生,让学生带着问题去预习。在课前通过提问的形式检查学生预习的情况,采用启发式的互动教学方式,有针对性地讲解学生预习中忽视了的问题。在实验教学过程中,尽量少讲,教师只简单提示操作步骤,具体内容在课前作为预习提前布置给学生,没有预习报告或设计报告,不能开始进入实验。
(四)鼓励學生进行综合性实验的设计
针对一些实验项目,鼓励学生查阅大量的文献资料,自行设计实验方案,然后交给老师批阅。老师对学生的实验方案进行批阅、指正,然后让学生进行实验。例如,在进行生胶丙酮溶物含量测定时,由于要用到大量的丙酮,实验完后,丙酮如不回收的话就当作废液倒了,这既污染了环境,又造成了资源浪费。实验中动员同学们设计回收丙酮的方案,鼓励他们去查阅一些关于蒸馏方面的资料,写出实验方案,经审查可以进行实验。有些学生表现出极大的兴趣,提出想要做设计实验,同时想看看生胶当中丙酮溶物的颜色。针对这种情况,学生们就把实验过程中回收的丙酮按照他们设计的实验方案统一进行了蒸馏。实验完后,学生非常开心,首先他们蒸馏回收了丙酮,回收的丙酮可以再利用,这就节约了化学药品的消耗,减少了浪费。其次是他们看到了想要看到的实验结果,看到了生胶中丙酮溶物的颜色,发现其是带有黄色的油状的液体。通过实验,学生对丙酮溶物的认识不再是停留在理论上所讲的一些不溶于水而溶于丙酮的物质统称为丙酮溶物,这个单一的概念了。通过开展综合设计性实验,让学生由不想做实验,或为应付而做实验,到积极主动地查找资料再进行实验,这对学生基本技能训练进行了全面考核,学生的动手能力,分析和处理问题的能力得到提高,也激发了学生学习的兴趣和动手做实验的积极性。
(五)重视学生对实验结果分析
学生在实验过程中有好的实验结果,也有不好的实验结果,其实验数据差异较大,要求学生在写实验报告时,对实验数据要进行分析,学生实验报告时,学生通过对实验数据处理与分析后,可以提高学生分析问题的能力;每次的实验报告进行批阅,根据实验报告中存在的问题及数据分析的不正确之处,在下次上实验课时,会针对性的给学生进行分析,避免学生在今后的实验工作中再出现类似的问题。
(六)重视学生写实验心得
每次实验完成,都要求在实验报告中写实验心得。通过实验心得可以了解学生对实验的想法,以及对实验设计提出的一些改正性方法或建议,这有利于今后实验工作的开展。例如,在做浓缩胶乳机械稳定度的测定时,如果用陈浓缩胶乳测机械稳定度所花的时间长,有时至少要30min才看到实验结果,学生觉得枯燥。学生就把这种心得写在实验报告上。针对这种情况,在以后的上课中进行了原材料的调整。为了让学生既熟悉浓缩胶乳机械稳定度的测定方法,又能在较短时间内观察到实验现象,在原料上就选用了从离心机刚离心出来的补氨浓缩胶乳,由于这种胶乳还没有熟成,其测得的机械稳定度所花的时间较短,学生在相对短的时间内能观察到实验现象,这时建议学生测定陈浓缩胶乳的机械稳定度,学生的积极性也很高。
三、结语
随着高等学校对学生的素质教育和创新教育不断深入,以及社会对人才素质提出的要求更高,相应的高等学校本科专业的课程教育也应进行适当的改革和更新。《天然橡胶分析与实验》作为我校高分子材料与工程专业的一门特色课程,在教学中,要通过增加创造性综合性实验的设计,结合验证性实验。通过这几年的实验教学实践,发现提高了学生学习的积极性,深化他们对抽象理论的了解;学生的动手能力和分析处理问题的能力得以增强;提高了学生创新思维的能力,加深了对《天然橡胶分析与实验》基础知识的理解,更进一步增强学生的自信心和对专业的爱好,培养学生的动手操作能力和创新能力,提高学生的综合素质。
基金项目:海南大学教育教学研究项目(编号:hdjy1016;hdjy1125);海南大学研究生教育教学改革研究项目(编号:yjg0108)。
[参考文献]
[1]何映平主编.天然加工学[M].海南:海南出版社,2007
[2]李志君主编.天然橡胶的分析与试验[M],北京:中国农业大学出版社,2007
(作者单位:海南大学材料与化工学院 海南海口)
[关键词]天然橡胶分析与实验 教学方法 教学质量 创新能力
《天然橡胶分析与实验》是我校高分子材料与工程专业的专业基础必修课,我校地处热带地区海南,是全国最大的天然橡胶生产基地,天然胶乳、天然橡胶的分析、加工及应用方面的内容为我校所特有。通过《天然橡胶分析与实验》实验课的教学,要让学生对鲜胶乳的质量检测、浓缩胶乳的质量指标的检验方法及固体生胶质量指标的检验方法必须掌握。学生在校期间能否学好这门课程,关系到他们的专业素质、科研开发能力和生产的适应能力。因此,为了提高学生的综合素质,在注重培养学生动手操作能力、科学的思维方法和创新能力的同时,又要培养学生运用基础理论分析问题和解决问题的能力。笔者同教研室老师研究探讨了《天然橡胶分析与实验》教学中存在的问题, 采取了相应的改革措施,提高了教学效果。
一、《天然橡胶分析与实验》课程现状
《天然橡胶分析与实验》课程有如下特点[1.2]:第一,实验内容较多。实验内容包括鲜胶乳、乳清的成分和性质的分析与试验,常用化工原料和制胶用水的分析与试验;浓缩天然胶乳和天然固体生胶的化学成分和性质的分析与试验,其所涉及的内容较多,范围较广。第二,每个实验所需的时间不同,有些只需要2个小时左右,而大部分需要较长的实验时间才能得出实验结果,例如生胶成分分析中丙酮溶物含量的测定,其实验需要10个左右的小时才能有实验结果,这还不包括生胶样的前期准备工作时间。第三,课时数减少。《天然橡胶分析与实验》课是由原来归属于两门理论课程中的实验课完全从理论课中剥离出来,得到独立的一门实验课程。原实验学时共为100学时,调整为一门课程的教学48学时。其课时数减少,势必会影响教学内容的安排,如何在较少的课时内让学生做尽可能多的实验,提高学生的实验操作能力,掌握更多的实验内容,这就必需要合理地调整和分配课时。
二、《天然橡胶分析与实验》教学改革实践
(一)制定教学目标,整合实验教学内容
将《天然橡胶分析与实验》的实验课程按重视基本技能,开出经典实验,在保留实验必要印证性实验的基础上,增加综合性、设计性、开创性实验内容的原则进行归类、重组,得到时间互不冲突,一个先后成为一个系统,相互依存但不重复,由简到繁的实验课体系,通过整合使实验更加整凑。在此基础上,确定具体的实验项目和学时,进行教学大纲的编写。例如,将鲜胶乳干胶含量的测定与浓缩胶乳干胶含量的测定这两个实验放在一起做,通过实验学生不仅能明白实验的相同点,而且能更深刻地体会到鲜胶乳与浓缩胶乳实验过程中加酸凝固时测干胶含量的不同点。
(二)实验室管理体制的建设
实验室管理体制和实验室人员的素质将决定实验教学质量的优劣。在仪器设备管理上,均按学校大型仪器设备管理制度执行;在药品购置上,有专门的药品采购小组负责药品的采购。近几年来,借助中央与地方共建项目经费大的支持,《天然橡胶分析与实验》教学环境得到了较好的改善,更新了实验台,改造教学实验室,购置了电子拉力试验机、胶乳离心机、橡胶分析仪、密炼机硫化仪等设备,进一步改善了实验教学条件。使得《天然橡胶分析与实验》实验室现有的设备、仪器可开出实验教学大纲中要求的全部实验以及部分选作实验,实验开出率100%。
(三)重视实验考核、学生的实验预习
在实验课开始前,跟学生说明考核要求及所占的分数,实验考核方式主要包括平时实验成绩、实验操作和笔试三部分。平时实验成绩主要包括预习报告或设计报告、课堂提问、实验出勤率、和实验报告等;笔试内容包括实验理论、实验方法原理及注意事项等;实验操作主要考核学生的实验操作能力、仪器的使用熟练程度等几方面的内容。同时给出本学期的实验内容及教学大纲,使学生意识到实验课的重要性,增强学生的责任感。
实验前要求学生重视预习。在学生预习前,提前布置一些相关的思考题给学生,让学生带着问题去预习。在课前通过提问的形式检查学生预习的情况,采用启发式的互动教学方式,有针对性地讲解学生预习中忽视了的问题。在实验教学过程中,尽量少讲,教师只简单提示操作步骤,具体内容在课前作为预习提前布置给学生,没有预习报告或设计报告,不能开始进入实验。
(四)鼓励學生进行综合性实验的设计
针对一些实验项目,鼓励学生查阅大量的文献资料,自行设计实验方案,然后交给老师批阅。老师对学生的实验方案进行批阅、指正,然后让学生进行实验。例如,在进行生胶丙酮溶物含量测定时,由于要用到大量的丙酮,实验完后,丙酮如不回收的话就当作废液倒了,这既污染了环境,又造成了资源浪费。实验中动员同学们设计回收丙酮的方案,鼓励他们去查阅一些关于蒸馏方面的资料,写出实验方案,经审查可以进行实验。有些学生表现出极大的兴趣,提出想要做设计实验,同时想看看生胶当中丙酮溶物的颜色。针对这种情况,学生们就把实验过程中回收的丙酮按照他们设计的实验方案统一进行了蒸馏。实验完后,学生非常开心,首先他们蒸馏回收了丙酮,回收的丙酮可以再利用,这就节约了化学药品的消耗,减少了浪费。其次是他们看到了想要看到的实验结果,看到了生胶中丙酮溶物的颜色,发现其是带有黄色的油状的液体。通过实验,学生对丙酮溶物的认识不再是停留在理论上所讲的一些不溶于水而溶于丙酮的物质统称为丙酮溶物,这个单一的概念了。通过开展综合设计性实验,让学生由不想做实验,或为应付而做实验,到积极主动地查找资料再进行实验,这对学生基本技能训练进行了全面考核,学生的动手能力,分析和处理问题的能力得到提高,也激发了学生学习的兴趣和动手做实验的积极性。
(五)重视学生对实验结果分析
学生在实验过程中有好的实验结果,也有不好的实验结果,其实验数据差异较大,要求学生在写实验报告时,对实验数据要进行分析,学生实验报告时,学生通过对实验数据处理与分析后,可以提高学生分析问题的能力;每次的实验报告进行批阅,根据实验报告中存在的问题及数据分析的不正确之处,在下次上实验课时,会针对性的给学生进行分析,避免学生在今后的实验工作中再出现类似的问题。
(六)重视学生写实验心得
每次实验完成,都要求在实验报告中写实验心得。通过实验心得可以了解学生对实验的想法,以及对实验设计提出的一些改正性方法或建议,这有利于今后实验工作的开展。例如,在做浓缩胶乳机械稳定度的测定时,如果用陈浓缩胶乳测机械稳定度所花的时间长,有时至少要30min才看到实验结果,学生觉得枯燥。学生就把这种心得写在实验报告上。针对这种情况,在以后的上课中进行了原材料的调整。为了让学生既熟悉浓缩胶乳机械稳定度的测定方法,又能在较短时间内观察到实验现象,在原料上就选用了从离心机刚离心出来的补氨浓缩胶乳,由于这种胶乳还没有熟成,其测得的机械稳定度所花的时间较短,学生在相对短的时间内能观察到实验现象,这时建议学生测定陈浓缩胶乳的机械稳定度,学生的积极性也很高。
三、结语
随着高等学校对学生的素质教育和创新教育不断深入,以及社会对人才素质提出的要求更高,相应的高等学校本科专业的课程教育也应进行适当的改革和更新。《天然橡胶分析与实验》作为我校高分子材料与工程专业的一门特色课程,在教学中,要通过增加创造性综合性实验的设计,结合验证性实验。通过这几年的实验教学实践,发现提高了学生学习的积极性,深化他们对抽象理论的了解;学生的动手能力和分析处理问题的能力得以增强;提高了学生创新思维的能力,加深了对《天然橡胶分析与实验》基础知识的理解,更进一步增强学生的自信心和对专业的爱好,培养学生的动手操作能力和创新能力,提高学生的综合素质。
基金项目:海南大学教育教学研究项目(编号:hdjy1016;hdjy1125);海南大学研究生教育教学改革研究项目(编号:yjg0108)。
[参考文献]
[1]何映平主编.天然加工学[M].海南:海南出版社,2007
[2]李志君主编.天然橡胶的分析与试验[M],北京:中国农业大学出版社,2007
(作者单位:海南大学材料与化工学院 海南海口)