王銀玲
(安徽師范大學(xué)化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院 安徽蕪湖241000)
精細(xì)化學(xué)品化學(xué)是應(yīng)用化學(xué)(精細(xì)化工方向)和化學(xué)工程與工藝等專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程,內(nèi)容包括精細(xì)化學(xué)品的制備、結(jié)構(gòu)、組成、性質(zhì)和應(yīng)用等知識(shí)。目前,在精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課程教學(xué)中存在的問題主要有兩點(diǎn):一是學(xué)生感覺教學(xué)內(nèi)容繁雜,趣味性和邏輯性不強(qiáng),學(xué)習(xí)興趣不高;二是教學(xué)效果不佳,學(xué)生往往只能記住重要知識(shí)點(diǎn),不能學(xué)以致用,應(yīng)用能力不足。針對(duì)這些問題,我們采取了建立和利用精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課程素材庫的方法來提高教學(xué)效果。目前筆者制作的素材庫包括精細(xì)化學(xué)品化學(xué)史料素材庫、多媒體素材庫和實(shí)例試題庫。下面分別介紹3種素材庫的建設(shè)背景、方法及使用效果。
興趣是最好的老師,只有對(duì)課程感興趣的學(xué)生才能全身心投入學(xué)習(xí)。針對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高的現(xiàn)象,我們鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)課程提出意見。在搜集的反饋信息中,大部分學(xué)生期望教師在課堂上可以結(jié)合講授內(nèi)容補(bǔ)充相關(guān)故事。我們采納了這個(gè)建議,在隨后的精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課程教學(xué)中,穿插介紹了一些精細(xì)化學(xué)品的化學(xué)史事例。如講解染料時(shí),介紹英國化學(xué)家柏琴為了合成抗瘧疾藥物奎寧而意外發(fā)現(xiàn)苯胺紫的故事。通過這個(gè)故事學(xué)生不僅了解了苯胺紫的合成方法,還培養(yǎng)了不怕失敗、對(duì)實(shí)驗(yàn)中的意外現(xiàn)象要有充足準(zhǔn)備的科學(xué)精神。
著名化學(xué)家傅鷹說:“化學(xué)給人以知識(shí),化學(xué)史給人以智慧[1]。”在教學(xué)中,我們將單純講述精細(xì)化學(xué)品的歷史故事延伸到介紹每一類精細(xì)化學(xué)品的發(fā)展史,讓學(xué)生了解精細(xì)化學(xué)品發(fā)展歷程中的共性和個(gè)性,掌握發(fā)展規(guī)律,嘗試用發(fā)展規(guī)律預(yù)測精細(xì)化學(xué)品的發(fā)展趨勢,增加課程的挑戰(zhàn)性,培養(yǎng)學(xué)生精細(xì)化工專業(yè)素質(zhì)。
然而,精細(xì)化學(xué)品種類繁多,精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課程內(nèi)容廣,搜集典型精細(xì)化學(xué)品的歷史故事、整理每一類精細(xì)化學(xué)品的發(fā)展歷史是一項(xiàng)費(fèi)時(shí)費(fèi)力的工作。因此,教師有必要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容,建立個(gè)人的精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課程史料庫,并不斷收集素材,逐步更新、完善史料庫。史料庫素材可以從相關(guān)科學(xué)科普網(wǎng)站上搜索,也可以從化學(xué)史書籍中挑選,還可以利用中國知網(wǎng)等專業(yè)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索獲得。所得素材宜按精細(xì)化學(xué)品的種類分類整理,并編目以便上課時(shí)選用。此外,還可以動(dòng)員學(xué)生搜集整理相關(guān)素材,從而提高學(xué)生對(duì)課程的參與度,激發(fā)學(xué)生對(duì)該課程的興趣。
精細(xì)化學(xué)品化學(xué)史料庫建立的過程盡管漫長而辛苦,使用時(shí)卻比較方便。將備課時(shí)挑選出的與教學(xué)內(nèi)容密切相關(guān)的歷史材料插入教學(xué)過程中,既能體現(xiàn)科學(xué)性與人文性的結(jié)合,又有助于吸引學(xué)生注意力,提高教學(xué)效果。
采用多媒體教學(xué)法呈現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容很直觀、生動(dòng),能更好地幫助學(xué)生理解所學(xué)內(nèi)容,吸引學(xué)生的注意力,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。目前高校課堂普遍采用多媒體教學(xué),精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課程教學(xué)也不例外[2]。由于目前尚無統(tǒng)一的精細(xì)化學(xué)品化學(xué)教材,也無統(tǒng)一的多媒體課件,所以任課教師必須根據(jù)自己的教學(xué)內(nèi)容,搜集多媒體素材以制作個(gè)性化的多媒體課件。同時(shí),由于精細(xì)化學(xué)品種類較多,每一類精細(xì)化學(xué)品知識(shí)點(diǎn)也多,為方便運(yùn)用多媒體素材,任課教師可以建立自己的多媒體素材庫,按精細(xì)化學(xué)品的類別分類整理,及時(shí)更新,靈活選用。
精細(xì)化學(xué)品化學(xué)多媒體素材庫主要包括圖片、動(dòng)畫、視頻等。多媒體素材庫的素材可以借鑒他人的工作,如從網(wǎng)上搜索下載或者從書上掃描;也可以自己制作。初步的教學(xué)實(shí)踐表明教師個(gè)人制作的多媒體素材更能引起學(xué)生的興趣。在講解復(fù)雜的機(jī)理時(shí),教師可以用畫圖軟件繪制簡單的示意圖以使之直觀易懂。例如在講解表面活性劑對(duì)低能表面物質(zhì)在水中的分散作用,表面活性劑的抗靜電機(jī)理和增塑劑的增塑機(jī)理時(shí),筆者繪制了相應(yīng)的示意圖,學(xué)生給出的評(píng)價(jià)是簡潔直觀,可以幫助他們理解機(jī)理。對(duì)于用示意圖說明不夠直觀的教學(xué)內(nèi)容,教師可以先做實(shí)驗(yàn),并拍下照片或視頻,以供上課使用。例如用稀釋法可以區(qū)別O/W型乳液和W/O型乳液,但具體現(xiàn)象是怎樣的呢?我們通過實(shí)驗(yàn),拍下照片放在課件上,使學(xué)生能一目了然。另外也可以到精細(xì)化工企業(yè)參觀,拍下生產(chǎn)設(shè)備的圖片或生產(chǎn)工藝的過程,作為多媒體素材展示給學(xué)生看,讓學(xué)生能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識(shí)與實(shí)際生產(chǎn)結(jié)合在一起,提高學(xué)習(xí)興趣。
精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課程中涉及的精細(xì)化學(xué)品包括表面活性劑、涂料、膠黏劑、染料等,這些內(nèi)容與人們的日常生活緊密相關(guān),所以本課程講授的知識(shí)應(yīng)用性、實(shí)踐性很強(qiáng)。然而在最初的教學(xué)中,我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)該課程后,只能記住相關(guān)知識(shí)點(diǎn),應(yīng)用能力不足。例如,我們?cè)鲆坏涝囶}:不飽和聚酯樹脂涂料的固化機(jī)理是什么?在使用不飽和聚酯樹脂涂料時(shí)發(fā)現(xiàn)底層已經(jīng)干燥,表面卻難以干燥,原因是什么?應(yīng)該怎么解決?大部分學(xué)生都能夠正確回答固化機(jī)理,而后面兩個(gè)考察應(yīng)用能力的題目卻很少有人正確回答。因而,在教學(xué)中應(yīng)著重提高學(xué)生對(duì)精細(xì)化學(xué)品化學(xué)知識(shí)的應(yīng)用意識(shí)及能力。
為了提高應(yīng)用意識(shí)及能力,教師在講解某一知識(shí)點(diǎn)時(shí),要指明該知識(shí)點(diǎn)的意義是什么,對(duì)實(shí)際有何指導(dǎo)作用,并結(jié)合具體案例來說明如何應(yīng)用該知識(shí)點(diǎn)。但是單靠教師講解是不夠的,因?yàn)檫\(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力只有靠不斷實(shí)踐才能養(yǎng)成。如果能夠提供大量與精細(xì)化學(xué)品相關(guān)的實(shí)際案例,讓學(xué)生在課堂或課后多多練習(xí),無疑會(huì)促進(jìn)學(xué)生應(yīng)用能力的提高。然而,目前大多數(shù)精細(xì)化學(xué)品化學(xué)教材后基本無練習(xí)題,即使有也局限于考察精細(xì)化學(xué)品的基本知識(shí),缺乏能提高學(xué)生應(yīng)用能力的高質(zhì)量試題。因而任課教師可以結(jié)合自己的教學(xué)內(nèi)容,不斷積累,建立自己的精細(xì)化學(xué)品化學(xué)實(shí)例試題庫。
實(shí)例試題庫主要收集與精細(xì)化學(xué)品相關(guān)的實(shí)際問題供學(xué)生分析、解決,以此提高他們的應(yīng)用能力。該庫素材的來源包括:(1)教師從生活和科研中提煉與精細(xì)化學(xué)品相關(guān)的實(shí)例。精細(xì)化學(xué)品和日常生活緊密相關(guān),任課教師也多從事和精細(xì)化學(xué)品相關(guān)的科學(xué)研究。只要教師留心,生活中的實(shí)例可以信手拈來。例如鮮艷的純棉衣服為何容易褪色,怎樣可以減少褪色,可以讓學(xué)生結(jié)合染料的特點(diǎn)及染色機(jī)理進(jìn)行分析解決;洗澡時(shí)鏡面會(huì)變得模糊,如何處理鏡面以防止出現(xiàn)這一現(xiàn)象,可以讓學(xué)生結(jié)合表面活性劑的潤濕作用進(jìn)行分析。(2)從企業(yè)收集精細(xì)化學(xué)品的相關(guān)問題。有些教師與精細(xì)化工企業(yè)聯(lián)系比較緊密,經(jīng)常幫企業(yè)解決技術(shù)問題,他們可以把問題帶到課堂,讓學(xué)生分析討論。另外,有些城市會(huì)發(fā)布該市企業(yè)技術(shù)難題及技術(shù)需求匯編,教師可以從中挑選與精細(xì)化學(xué)品相關(guān)的難題帶到課堂。例如從2011年度銅陵市企業(yè)技術(shù)難題及技術(shù)需求匯編中可以提煉出下面一些試題:B11丙烯酸陽極電泳涂料如何降低固化溫度;LH陰極電泳涂料如何降低固化溫度、提高耐戶外老化性能等。盡管這些難題交給學(xué)生后,他們未必能夠給出有效的解決方案,但類似的問題可以提高他們分析問題、解決問題的能力,同時(shí)還會(huì)讓他們感到所學(xué)知識(shí)是有用的,增加學(xué)習(xí)動(dòng)力。(3)通過各類精細(xì)化學(xué)品的網(wǎng)絡(luò)論壇搜尋相關(guān)問題。網(wǎng)絡(luò)論壇是一種很好的交流平臺(tái),如果有什么問題不清楚,可以在相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)論壇中發(fā)帖詢問,對(duì)該問題感興趣的人會(huì)參與討論或回答。所以在精細(xì)化學(xué)品相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)論壇中,經(jīng)??梢运鸭疥P(guān)于精細(xì)化學(xué)品的制備、使用、分析等方面的實(shí)際問題。目前這一方法是筆者常用的收集實(shí)例試題的方法。搜集表面活性劑的實(shí)例試題可以到中國表面活性劑論壇;搜集涂料的實(shí)例試題可以到涂料論壇;小木蟲網(wǎng)站上的精細(xì)化工板塊也是搜集實(shí)例試題的好地方。例如從小木蟲站上搜集到的關(guān)于表面活性劑的實(shí)例試題有:用TritonX-100和SDBS兩種表面活性劑配制微乳液體系,如何確定兩者的配比?欲配制一種泡沫液,要求吹出來的泡沫團(tuán)輕且堅(jiān)韌輕柔,機(jī)械性能好,用什么表面活性劑較好;如何解決乳化白油分層問題等。不過對(duì)于網(wǎng)上素材,我們還要進(jìn)行科學(xué)加工,去偽存真,去粗取精,歸納整理,靈活取用。
通過上述途徑搜集到實(shí)例試題并構(gòu)建成庫后,要結(jié)合教學(xué)內(nèi)容,及時(shí)把這些問題傳遞給學(xué)生,啟發(fā)學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)分析解決問題,這樣才能發(fā)揮試題庫提高學(xué)生應(yīng)用能力的作用。我校對(duì)每份考試試卷都要求做試卷分析,我們發(fā)現(xiàn)在教學(xué)中合理運(yùn)用實(shí)例試題庫后,學(xué)生應(yīng)用題的得分率有一定提高。同時(shí),由于解決實(shí)際問題具有一定的挑戰(zhàn)性,這給學(xué)生提供了學(xué)習(xí)動(dòng)力,能使他們的學(xué)習(xí)興趣得以提高。
精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課程素材庫包括史料素材庫、多媒體素材庫和實(shí)例試題庫。課程素材庫的建設(shè)與使用能較好地解決在教學(xué)中存在的興趣、應(yīng)用意識(shí)和能力不足的問題。其中史料和多媒體兩種素材庫的建立與運(yùn)用重在解決興趣不足的問題,前者提高了教學(xué)內(nèi)容的趣味性,后者提高了教學(xué)內(nèi)容的直觀性、有效性;實(shí)例試題庫的建設(shè)與運(yùn)用主要是為了提高學(xué)生的應(yīng)用意識(shí)及能力,在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),該庫在實(shí)現(xiàn)這一目的同時(shí),也提高了課程的挑戰(zhàn)性,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。
本文所涉及的素材庫是根據(jù)筆者的教學(xué)情況而建,不同教師可以根據(jù)自己的需要建立其他特色素材庫??傊?,作為教師,不僅要具備扎實(shí)的專業(yè)理論知識(shí),還應(yīng)不斷豐富教學(xué)手段及教學(xué)素材,這樣才能把課上得更有趣、更有效。
[1]梁建軍.大學(xué)化學(xué),2009,24(6):15
[2]岳凡,徐世美,封順,等.大學(xué)化學(xué),2004,19(2):29