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功能高分子设计课程双语教学和探究式教学相结合的探索

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摘要:本文在功能高分子设计课程双语教学探究式教学结合的实践基础上,介绍了笔者在进行教学探索过程中所做的教学准备以及实施过程,提出了目前存在的问题以及今后的建设方向。

关键词:功能高分子设计;双语教学;探究式教学

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)26-0210-02

“十二五”规划指出,目前我国新材料产业正处于强劲发展阶段,新材料产业约占国内生产总值的15%,预计年增长速度保持在20%以上。而其中的高分子材料由于独特的结构和易改性、易加工的特点,使其拥有其他材料不可比拟、不可取代的优异性能,从而被广泛应用于科学技术、国防建设和国民经济各个领域,并已成为现代社会生活中衣食住行用各个方面不可缺少的材料。而其中功能高分子材料兴起于上个世纪60年代,是高分子材料渗透到电子、生物、能源等领域后开发涌现出的新材料,指在其原有优异力学性能基础上,还具备化学反应活性、导电性、光敏性、生物相容性、选择分离性、仿生性、磁性等特定功能的高分子及其复合材料,近年来在高分子材料领域占主导地位。

而功能高分子设计课程就是面向功能高分子材料方向本科学生的概论性课程,是一门研究与功能高分子相关的分子设计与合成方法的学科,主要包括各种特殊的功能单体的设计与合成、各种活性聚合方法及当前高分子设计相关范畴的最新研究成果和方向。目的是使学生在已有的有机合成和高分子化学课程的基础上,进一步掌握功能高分子的单体设计与合成、活性聚合方法等理念与技能,培养学生初步具有设计功能单体和选择聚合方法的能力,并了解本学科方向前沿新动向,为今后学生在功能高分子材料领域就业或继续深造打下基础。如何让功能高分子设计课程的教学更适应时代的要求,满足和谐社会创新人才培养的需求,是我们必须研究和探索的问题。

如今,国内高校的功能高分子设计课程教学所存在的问题主要表现为两方面:(1)以汉语教学为主。功能高分子设计课程中,一部分重要内容为讲述先进功能高分子材料,需要紧跟该领域前沿性发展情况,而最新的研究成果基本都会以英文的形式出现在国际刊物、国际会议资料以及互联网上,查阅英文文献是获取这些最新信息的主要途径,并且国外已有许多原版教材可直接作为图书资料使用[1,2],导致学生仅被动依靠教师翻译讲述,无法自主获取该领域最新的研究成果,致使学生对学科发展前沿了解不足,固步自封,也不利于提高学生的专业英语水平。(2)以“注入式”教学方法为主[3,4]。通常由教师在讲台上讲授分析原理、目的、内容及测试实例,不利于激发学生兴趣,导致学生主观能动性发挥不够,不利于培养学生的综合能力和创新思维。综上所述,传统的汉语主讲,注入式教学为主的功能高分子设计课程教学无法保证高质量的教学效果和质量,不利于培养既具有扎实专业理论功底,又具有良好外语水平的创新型复合人才,所以,笔者在32课时的课堂实践基础上提出了采用双语教学和探究式教学相结合的方法,主要包括以下四阶段的探索。

一、专业英语的有效学习

功能高分子类专业课的双语教学旨在促使学生获取专业知识的同时提高英文运用能力。其中的教学核心是培养学生运用英文思考、求知、交流专业知识的能力,为学生今后在专业领域运用英文进行交流以及科学研究打下基础,不可舍本逐末过多地注重英文语法与词汇的讲解,所以称之为英语的“有效学习”。

选取化学工业出版社的《高分子材料专业英语》,进行常用高分子单体、有机试剂及实验器具单词的教学,从共有词头和词根出发,比如聚合“poly-”和烃“-ene”等,目的使学生在4个课时内可以做到看懂常用单词,但并不盲目追求拼写与语法。

二、团队合作的开放讨论

在完成初期的英语学习后,将学生分为6~8人小组,给出8~10个专题讲座方向,让学生进行小组内部讨论,找出本小组最感兴趣的方向,随后委派代表在课堂陈述,最终制定6个专题。目的是教授学生感兴趣的专题,而不是照本宣科地讲述功能高分子领域的“老三篇”。比如学生提出专题为“导电高分子材料在电子类产品上的应用”,既与传统专题“导电功能材料”相关,又与当今信息时代的大环境切合,可以有效提高学生的主观能动性,使学生思维碰撞,激发学生兴趣,促进创造思维的发展。

在此过程中,让学生充分表现、合作与竞争,使教师指导和学生自主探究相结合,传授知识和解决问题相结合,单一性思考和求异性思维相结合。要密切关注讨论的进程和存在的问题,及时进行调整和引导;充分调动学生讨论的积极性,及时发现优点,特别是善于捕捉后进生的“闪光点”,及时给予鼓励。

三、英文文献的小组pk

在确定专题以后,采取“2-1-1”的4课时讲座模式,即教师进行2课时的专题讲座,学生进行1课时的文献阅读与表述,最后进行1课时的课堂大讨论,要求小组学生分工将文献进行总结梳理,得出自己的结论和解释。不同的学生或者团队可以就同一问题提出不同的解释或看法。他们要能够将自己的结论清楚地表达出来,大家共同探讨,使大家思维相互碰撞,努力撞击出创造思维的火花。

以“感光功能高分子材料”为例,教师主要讲述感光类高分子材料的光作用机理、感光基团、常见感光高分子材料,并通过英文前沿文献的讲述让学生了解感光高分子材料的应用,随后布置小组分工英文文献阅读,在下次课堂上让各个小组代表进行文献讲述。文献讲述不需要全篇翻译,注重理解该感光材料的合成方法和过程,以及其制备的目的和意义,并能通过小组讨论与自主思考去试图提出该文献的创新点及不足之处,做到不迷信文献。讲述完成以后,教师带领所有小组对各小组的表现对进行点评与提问,模拟答辩模式,很好地锻炼学生的口头表述能力和心理素质。最后进行小组相互评分,评出感光功能高分子材料专题文献讲述的第一名,充分提升同学们的竞争意识,引爆课堂气氛。

四、功能设计的综合应用

最后4课时为考核课时,考核目的为让学生具备可以初步具备设计特定功能高分子材料的能力,比如选取“我身边的综合功能高分子材料设备”,让每小组选取生活中常用的物件,指出其所含有的两种或多种功能高分子材料,并通过小组讨论、课程复习及资料查阅指出如何设计新型的功能高分子材料来取代传统材料。例如,有小组围绕“手机”进行协作,指出手机的表观柔感涂层为感光功能高分子材料,具有快速、绿色、高效的特点,可采取无机填料与高分子复合的方法进行性能改进;而手机的内层电路板为导电高分子材料,可通过先进的印刷电子的方法快速制备一体化电路,降低制作成本。由此,让学生从更深层面上理解功能高分子材料拥有广泛应用性的特点,消除了学生“学而无以致用”的疑虑,显著提高了学生的主观能动性,有效培养了学生的综合能力和创新思维。

总之,在功能高分子设计课程中,开展双语教学与探究式教学相结合的方法对于人才培养是一项非常有意义的工程,在教学实施过程中,因材施教、循序渐进,从教学的准备、策略、方法和细节等各环节精心设计及有效实施,并不断探索与改进。培养出既具有深厚的专业知识基础,又具有良好专业外语的运用能力,同时洞悉学科前沿的创新性复合人才。

参考文献:

[1]徐丹,黎盛,李代明.包装材料学课程双语教学实践与探索[J].中国轻工教育,2012,(6),72-74.

[2]张晖,张积家.双语水平和双语经验队大学生创造力态度的影响[J].现代教育论坛,2011,(4),26-30.

[3]吕明生,王淑军.食品分析课程教学实践与实践[J].科教文汇,2008,(1),44-47.

[4]汪少芸,洪晶,饶平凡.开放式研究与实践性教学在食品分析课程中的探索与实践[J].中国轻工教育,2012,(6),66-68.

作者简介:袁妍(1985.2―),女,江苏无锡人,理学博士,副教授。2007年本科毕业于中国科学技术大学,并于同年进入该校攻读博士学位。2012年毕业于该校高分子科学与工程系,获得博士学位。2012年6月进入江南大学化工学院材料学院高分子系任教。主要研究方向为UV光固化有机/无机纳米复合材料。