高分子材料概论范例(12篇)
高分子材料概论范文1篇1
高考历史试题试卷结构主要就是单项选择题、材料解析题两种题型,考查的主要内容以主干知识为主,注意通过各种材料创设新的情景,联系现实、隐形介入一些时政热点,兼顾一些具有地方特色的问题,从而考察学科能力。因此在谈高考解题技巧前我们应先明白历史学科高考的能力要求。
一、历史学科高考的能力要求:
1.获取和解读信息的能力2.调动和运用知识的能力
3.描述和阐释事物的能力4.论证和探讨问题的能力。
二、单项选择题的解题技巧
1.学生失分的主要原因:A.史实缺失B.概念不准确C.同类混淆D.外延界定不清E.误读材料F.漏读关键词等
2.单项选择题解题技巧
(1)认真审题:“题干要三看”:一看时间、空间,界定答题范围;二看否定、肯定,确定答题方向;三看关键词,明确内涵外延。
(2)正确解题:选项要四思:一要认真思考每个选项是否符合史实。选择题一般有四个选项,只有一个是符合题意的。可先根据题干中的关键词结合所学知识采用直接选择法、排除法、推理判断法、筛选法等作出正确判断。一般地说,凡是带有绝对性的字眼或词语,如:“第一”、“最早”、“全部”、“仅仅”、“唯一”等的选项,往往是错的,除非教科书有明确提到。二要认真思考每个选项中的概念是否准确,特别是其内涵和外延。选择题大都渗透着辩证唯物主义和历史唯物主义的基本观点,诸如生产力观点、经济基础与上层建筑观点、阶级斗争观点、主要矛盾和次要矛盾等,以这些理论观点为指导,再进行论证和分析。三要认真思考每个选项的程度是否合适。这就要看题干中的限定词如:根本原因、实质、最重要、深远、积极、消极等。四要认真思考每个选项是否符合题目要求,是否与题干有必然的逻辑关系,也就是题干和选项对应要最佳。我们常常碰到选项的表述史实正确,概念清楚,程度适合但却不符合题干要求,因为这个选项和题干没关系,或不符合题干要求。在“四思”后做出正确选择。一般要求学生一个选择题(包括涂卡)平均在一分钟之内完成。
三、材料解析题的解题技巧:
材料解析题是一种主观性试题,具有“灵活性高和区分度强”等特点。它对学生的能力要求较高包括:A.阅读理解材料,最大限度地获取材料中的有效信息。B.充分利用有效信息并结合所学知识对有关问题进行说明和论证。
大多数学生做不好材料题,究其原因,除了基础知识和思维能力的缺陷外,很重要的一点就是没有审明题意和抓住解题思路,甚至答非所问。那么如何做好材料解析题?通常有三个环节:读、找、答。
(一)读:解题的基础。读什么?读材料和设问,一般情况下,为了节省解题的时间,让学生先读设问。因为设问的实质是为解析材料确定方向,使学生在阅读材料时能够充分提取材料所提供的有效信息。所以明确设问要求,据设问考查的方向重新仔细读材料,是尽快获取有效信息的捷径。
在读设问过程中要首先弄清4个问题:1.答案来源:“根据材料”、“根据材料结合所学知识”、“根据所学知识”。2.答题要求:指出、概括、分析、归纳、评价等。3.答题方向即提示语、限定语:一般涉及时间、空间、角度、观点等,如“XX世纪XX年代”、“XX国家”、“作者认为或你认为”、“从……角度来看”、“与……相比相同或不同”、“变化或转变”、“趋势”、“是否或有无”、“不的摘抄原材料”等。4.答题的内容:即求答词如背景、原因、特点、结果、影响等。
然后带着设问仔细读材料:(1)阅读材料时要注意具体材料具体分析。如古代史的材料多为文言文,特别是先秦时期的文言文晦涩、难懂;世界史的材料多为外来的翻译文,有的句子很长,很难读懂;此时,可按语文课中划分句子成分的办法来处理,先找句子的主、谓、宾语,再找定、补、状语等其它修饰成分,把意思弄明白即可无需把每个字每句话都翻译出来。但在阅读时必须具有历史意识,运用历史观点,联系相关的历史知识,建立材料与所学知识的联系,把握试题的命题意图和考查方向。
(2)阅读材料时,除读懂材料正文外,还要特别注意提示性文字和材料出处。这些说明性文字能够提供材料的时间、国别、作者、背景等信息,给考生某种暗示和引导,有时能起到“得来全不费工夫”之效。特别是材料出处如果放在材料前面,就须更加留心细读,它对解题肯定有用。
(3)阅读材料时,还应注意从主体材料(正文)的开头、结尾。省略号两边获取有效信息。材料原文一般很长,试题只能摘录其中一小部分。从某句开始摘录到某句为止,这开头和结尾两句,当然得考虑为答题服务;省略导删去的是与答题无关的内容,省略号两边保留的内容必定是重要的,肯定隐含着重要信息。
(二)找:解题的关键。找什么?找设问的答案。(说明:在实际解题过程中,“找”与“读”往往是一致的,不需要将两者截然分开。)
1.找出材料与设问的相关点,体会命题者的意图。材料解析题是“史论结合”的典型题目。读材料是为了回答设问,回答设问离不开材料,因为“论从史出”,结论要从对材料的理解、发掘、升华中得出。材料解析题的设问,一定是从材料出发的。所以,读材料时要处处想着设问,把设问放到材料中相互对照。或从材料中找出回答设问的信息;或从设问行文的信息中重新获得读材料时忽略了的重要之处,然后通过分析、判断得出结论。在找材料与设问的相关点时,领会命题者采用这些材料的意图至关重要。
2.找材料的中心。一般每一道材料题都有一个中心。即使有些材料解析题的一些材料观点完全相反,它也是围绕一个中心而设计的。找出了中心,然后围绕这个中心,确认材料涉及的内容或对课本知识进行迁移,便找到了解题的突破口。
3.找出材料与教材的相似点。尽管材料解析题具有“新材料、新情景、新问题”的特点,但不管多新,必定与教材有不可分割的联系。把材料中的重点信息与教材的史实、观点相对照,确认材料与教材的知识点相关联,这样便将材料与教材挂靠在一起,挂靠准了,解题的大方向便明确了。
(三)答:解题的落脚点。回答主观题时必须要有规范意识。具体表现在:
(1)按问作答。问什么就答什么,有几个设问就逐个一一回答,不可把几个设问混起来回答,同时根据分值来确定答案内容的多少。
(2)按顺序答题。必须按设问顺序答题。在回答每一个设问的过程中,或按时间顺序,或按因果关系顺序,或按逻辑关系顺序答题,尽量做到逻辑严谨、层次清楚、条理清晰、语句通顺。
(3)坚持论从史出,史论结合。命题者有时为体现自己的学术观点往会选取与教材观点相左的材料,用以考查提取材料信息和把握正确观点力。因此,在回答时,要克服思维定势,对材料作具体分从材料中提取观点。
高分子材料概论范文篇2
一、语段
与词语、句子不同,语段也叫句段、句群、句组,顾名思义是由两句或两句以上语句组合而成的语义段落。这些语句是围绕同一个语义中心而组织起来的,所以一般具有语义上的相互联系。《申论》初学者往往具有词语和句子思维,却会忽视从语段角度进行考量。区别于词语和句子,语段具有自己的特征:1.句子是语段的基本构成单元构成语段的基本成分是句子,而不是词、短语或分句。例一:2014年国考(省部级)资料1(节选)2013年10月10日为第22个世界精神卫生日。世界卫生组织公布的最新数据显示,全球约有4.5亿精神健康障碍者,其中大多数生活在发展中国家。某心理研究所的研究报告表明,我国城市劳动力人口中亚健康人群的比例呈现增长趋势,其中城市无业人员的心理亚健康问题尤为突出。以上既是一个自然段,也是一个语段。该语段由3个句子围绕“精神卫生问题”组合而成,第一句指出“世界精神卫生日”的时间,第二句指出“发展中国家精神卫生问题突出”,第三句点明我国城市亚健康问题。2.语义是语段区分的基本红线每个语段都有一个独有的语义中心,没有同一个语义中心,不能构成一个语段。当然,有的语段的语义中心比较明显,单从字面就可以识别。有时候,语段的语义中心在字面上是没有直接显露的,需要读者认真揣摩提炼,这也是阅读的基本功。例二:2014年浙江公务员考试《申论》“给定资料7”王先生想到网上买一条裤子,店家发了一个报价166元的商品链接过来,王先生通过网银支付购买后,却看不到交易记录。王先生向店家询问时,店家让王先生与一个客服QQ号联系。客服QQ给王先生提供了一个“退款链接”,王先生按照客服提示,进入“授权银行账户支付协议签约”的界面,并完成授权,几分钟后,王先生就收到银行短信,提示账户中有1万元被转走;之后,又收到一条新的银行短信,提示又有1万元被转走。王先生立即挂失银行卡,但最终没能追回损失。该语段的语义中心和反映的社会问题是“支付安全隐患”,字面上没有直接显露,需要自行概括提炼。3.语段具有层次性语段有层级大小之分,层次高的语段往往包括若干层次低的语段。区分不同层级语段的逻辑关系,是材料阅读的基本功和难点。
二、《申论》材料阅读要善于区分语段语义
阅读理解能力是《申论》考查的基础能力,也是《申论》作答的基本功。阅读给定材料时,考生可以充分利用掌握的语段知识,准确把握语段内部和语段之间的语义联系,准确理解材料的逻辑结构和内容,从而准确把握材料所反映的核心问题,准确捕捉考官命题核心。重视语段的外在关联手段即为技巧之一。例三:根据2019年国家公务员考试申论试题(地市级)“给定材料4”,概括文段主要内容。【给定资料】有些影视作品为迎合当下的“娱乐精神”,将现代元素掺杂进历史,剥离具体的历史语境肆意发挥。虽然,让观众看着新鲜稀奇、招人眼目,收到了娱乐效果。但是,这种混淆现实与历史的做法,牵强附会、哗众取宠,是对历史的不尊重。【解答】影视作品缺乏对历史的尊重。“但是”,转折关系关联词,其后为重点。例四:根据2022年国家公务员考试申论真题(副省级)“材料3”,概括教师教学水平差的原因。【给定资料】由于经费紧张,育红中学的老师们没有参加业务培训和到外地听课学习的机会。这使得教师们知识结构老化、教学方式陈旧。面对课改的新要求,他们明显力不从心,更谈不上运用现代化教学手段了。该校校长说:“教学条件差、待遇低,是我校难以克服的难题。【解答】经费紧张造成师资培训缺失、教师教学水平差。“由于”,因果关系关联词,其后是原因。
三、《申论》答案组织要善用语段逻辑
语段作为《申论》给定材料阅读理解的重要突破口,解答题目,必须善用语段思维,讲求答案书写中语言表达的语段逻辑。切记:无论是“概括归纳题”、“综合分析题”还是“对策解决题”,都不是简单的简答题,用条文式文面结构来作答是不行的,必须讲求书写的语段逻辑和语义承接。特别要注意的是,表达的中心要单一,表述的内容要完整,逻辑性要强,要连贯有序。其中,“分要素作答法”是讲求语段逻辑的一个有效方法:在找全材料要点后,按照语段逻辑归纳梳理。常见的分类方法有以下几种:1.按资料主题分。如果不同资料反映的主题不同,不同主题的答题要点应并列书写。2.按不同要素分。按“问题、原因、影响、对策”的结构形式来书写答案要点。3.按不同领域分。从政治、经济、文化、社会、生态五位一体的社会问题角度分类。4.按不同主体分。从“政府、企业、媒体、学校、社会”等角度来组织答案。5.按不同维度分。依照“思想观念、法律法规、体制机制、监督管理、技术保障”等结构组织答案。例五:2015年江苏省考《申论》第三题针对“给定资料6”中《一个农家书屋的的自述》所反映的问题,某省职能部门拟起草一份推进“农家书屋提升工程”的方案。假如你是该职能部门的一名工作人员,你认为方案中应明确哪些具体措施?(25分)要求:措施具体,针对性强,条理清楚。篇幅不超过300字。【解答】针对农家书屋工程实施以来存在的重视不够、管理不善、监管不力、图书质量不高、配套设施落后等问题,建议明确如下措施:1.强化组织领导。把农家书屋建设列为政府目标考核,成立相应机构,落实管理人员,明确岗位职责,健全监管考核机制。2.加大资金投入。以财政拨款为主,鼓励冠名捐助、结对帮扶等形式共建农家书屋。3.精选优质图书。紧扣农民需求,提供更多更好的图书音像资料,并及时补充更新。4.加强内部管理。以村干部、大学生村官为主体,健全农家书屋管理队伍,健全图书登记、借阅、管理等相应制度,规范日常管理。5.完善配套设施。配备电脑,连接网络,提供上网浏览;加强信息化建设,逐步建立通借通还、互联互通的“数字书屋”。这样作答,语段总体呈总—分结构。起始部分概括列出农家书屋建设存在的问题,主体部分围绕措施依次展开,逻辑清晰,结构规范。综上,语段思维是提高《申论》应试能力的关键,希望广大考生予以重视。
参考文献:
高分子材料概论范文1篇3
【关键词】阅读文段概括方法
阅读概括是指在阅读中简明扼要地写出所读材料的内容梗概,它是对原读物的浓缩,反映了原文章的主旨。在阅读中运用概括,有利于促进分析加工和整合加工的认知活动。因为要概括文章的信息,需要对文章内容进行取舍和浓缩,取舍和浓缩文章信息的过程也就是对所读文章进行深入而全面的分析加工和整合加工的过程,因此,它能提高读者对文章的理解和记忆。
一、方法探导
概括时,宏观上要对全篇文章整合把握,微观上要对精彩关键词句的局部感知。就考试而言,概括段意层意是较常见的题型,归纳段意、层意的语言要注意:角度要一致,结构要基本一致,语言要简练。无论哪种文体,做这类题可以从以下两个方面着手:一是寻找段落层次的中心句,过渡句,摘录和压缩中心句,概括重点;二是尝试添加中心句。有了中心句最好,否则便可以采取如下方法进行概括。
1.关键词组句法。文章总是围绕着主题来写的,文段亦然。所以,凡文段必有一个核心的存在,如圆心。而这以外的“半径”就是直接间接指向“圆心”的若干个句子。从句子(单句)中寻找关键词进行排列、比较、筛选、整合,然后适当地增删组句,就可以得出其核心。
需指出的是,一些句子往往从反面来说,可以理解为对中心语意的强调,不必在这些句子上找关键词。
2.归纳归类法。归纳是一种推理方法,运用简单枚举归纳推理方法可以概括出文段中心。中国文人画家笔下的渔樵之乐,是象征着中国人对出世隐逸生活的一种向往。正如欧阳修说“醉翁之意不在酒,在乎山水之间也”,垂钓的目的不在垂钓,而在远离尘寰的嚣攘争夺,是亦在“山水之间”也。
3.情线法。此法的适用于抒情性很强的文体。这类文章常常有这样的思路走向:由实而虚、由表及里、由形到神、由物至情、由吟咏而升华。概括时,可抓住表现作者感情的句子,循着作者的情线寻找中心。
4.合并法。同类项合并是数学中常用到的一种方法,合并的结果是最简式,代换前后两者的关系是同一概念的外延和内涵关系。语文的概括同样可以用一个短语或一个语词代表一个甚至几个长句代表一个意思,所选文段又大都来自现用的各版本九义教材,便于初中生入门所用。
二、概括不当的原因及纠正
需要补充说明的是,由于思维程度的深浅不同,学生在概括时往往存在诸多的问题,分析原因,及时纠正,以达到最高水平。
1.内容上:不沾边、不全面、过繁。这种毛病的存在有学生主观性的不认真以及客观上的阅读量、方法、习惯、品质原因造成的,如:没有认真阅读,主观地改变原材料的内容,只注意到原材料中一方面的内容,忽视了另一面,没有弄清二者的联系和区别;只看到了过程现象,没有深入探究事物的本质等。对此,可加强对学生阅读方式的训练,比如略读与精读相结合、朗读与默读结合、主题与题材的思考,并延伸到语文实践活动中去,以一定的量为基础,形成一定的语感之后,其概括能力自然会日趋提高的。
2.表达形式:句式不当和语体色彩不当。一般说来概括出来的句子多是理性较强的陈述句,而不是感叹句、疑问句或祈使句。因为文体的不同,使用的术语往往有“专用化”色彩,如叙事类的常用“记叙了……的过程”“描写了、刻画了……形象”等术语,抒情类的常用“抒发了……感情”,说明类的常用“说明了”,议论文常用“阐明了”“论述了”。把握好这些语体色彩,一方面可以使概括的语体得当,另一方面也让学生有了一个思考的范围,避免思维的弥散性而具一定的集中性和指向性。
总之,概括能力是一个人语文素质的反映,对初中生阅读概括能力的培养应遵照循序渐进的原则,从心理上考虑到年龄特征所具备的能力,从方法上提供一定的范例,要求学生:①回答内容尽量宽一些,并且准确、灵活;②把回答的内容分类整理,按逻辑顺序排列;③在语言组织上努力做到逻辑清晰,用词恰当、能贴切地表达自己的思想。这样,反复多次,日积月累,掌握一定的要领之后,学生的概括能力会逐渐形成并会提高。
参考文献:
[1]陈波.逻辑学导论[M].中国人民大学出版社.2003.
高分子材料概论范文篇4
关键词:高分子材料加工助剂多媒体案例教学
高分子材料在工业、农业、交通运输、国防工业、人民生活、医疗卫生等各个领域有广泛应用,是现代社会中衣、食、住、行、用各个方面不可缺少的材料[1]。高分子材料的成型加工是高分子专业研究的重要主题,相应助剂对提高高分子材料的合成效率、加工性能、使用性能有着至关重要的作用,随着助剂行业的发展,助剂品种日益繁多[2]。《高分子材料加工助剂》就是面向高职、高教学生开设的一门高分子专业课程,通过多年本门课教学,笔者总结出以下教学方法。
1.讲明本课程在高分子专业知识构成中的作用
合成与加工成型是高分子材料专业研究的两大主题,其中加工成型离不开高分子加工助剂相关专业知识,因为对助剂的品种和性能不了解,成型加工的工艺设计与控制难以进行[3]。助剂在配合塑炼和基本成型过程中起这样的作用:加工过程中改善聚合物的工艺性能,影响加工条件,提高加工效率;改进制品性能,提高它们的使用价值和寿命。概括起来说,助剂和聚合物是相互依存的关系。聚合物的研究和生产先于助剂,但只有在具备适当助剂和加工技术的条件下,它们才有广泛的用途。
因此,高分子材料加工助剂是高分子专业知识构成中重要组成部分,本专业学生应形成这样的概念:从事高分子材料加工成型过程的工艺设计和控制工作离不开高分子材料加工助剂的相关知识。
2.本课程教材的选择
目前,市面上有不同教材可供教学选择,针对不同教学对象和教学大纲的具体要求,老师应相应选择教材。笔者选用方海林主编的《高分子材料加工助剂》,该教材面向本科生教学,通过教材学习,学生对高分子材料加工中常用助剂的概况、作用机理、品种合成、性质及其应用等有全面深入的理解;通过具体工艺及配方学习,认识它们对材料的工艺和性能的影响,具有一定解决实际问题的能力。当然,由于教学过程中课程设定为32学时,老师可根据学生学习兴趣适当取舍,如第九章剂、发泡剂、着色剂、发泡剂的讲解可以适当缩减一些,而第二章增塑剂内容可以适当补充一些书本以外的知识。
3.本课程的教学方法
3.1多媒体结合板书
信息拓展展示以多媒体为主,重点问题讲解以板书为主[4]。对于《高分子材料加工助剂》课程教学,多媒体课件重点在以下三个方面突出应用:(1)当涉及大量信息拓展或者多种形式的直观展示时,以多媒体为主,如各种助剂的外观图片、合成助剂的工艺流程图、同一类助剂各种典型的化学结构式展示等。(2)对于大量公式推导、文字描述可以通过多媒体方式进行,这样可以比较准确完整地反映同时节省大量授课时间。板书的引导会带动学生的思维层层深入,更容易将一个知识点讲透。如讲热稳定剂、光稳定剂的作用机理时,通过板书讲解与分析,可以引导学生思考,更容易将难点讲透。
3.2案例教学法
案例教学法是一项系统工程,需要教师精心创设教学情境,巧妙设置探究问题,引导学生在分析案例中研究问题,从而形成认识、发展能力、升华情感,并借助情境与问题实现教学目标[5]。对于《高分子材料加工助剂》课程教学,工厂已经采用的一些助剂配方设计实例都是鲜活的案例,教师可以在课堂上大量引入配方实例,通过对配方实例的分析,告诉学生各种助剂在配方中起什么作用,在配方设计时遵循什么样的设计规律,为学生将来从事配方设计打下良好的基础。
3.3课后在线答疑
现在学生几乎达到人手一台电脑,学生对电脑的常用操作基本熟练,特别是一些交流工具,如电子邮件、QQ在线聊天甚至视频对话等,笔者认为借助互联网进行学生课后答疑是一种教学辅助方法。学生在课后学习,如在做课后作业时遇到问题,借助电子邮件向老师提问,可以提高学生学习效率。当然,这种答疑方法有待进一步探索,如果老师每天进行大量邮件答疑会增加教学负担,这时可以采取更灵活的方法如建立QQ群,在指定时间内在线群聊进行答疑等。
4.成绩考核与评价
《高分子材料加工助剂》考核可以选用考试、小论文、大作业等方式进行,由于这是一门应用性很强的课程,学生将来运用相关知识时需要很强的主观能动性。笔者经过多年实践认为用小论文考核更符合这门课的学习规律,因为写小论文本身就是学生一个再次学习的过程,这个过程需要查阅比较多的资料,将内容很好地组织,还要形成自己的认识及评价。布置完小论文题目后,一般会提出以下写作要求:写作紧扣论文题目、不出现偏题、有学术性;写作条理清晰,内容安排有序;写作重点突出;写作参考资料充分、全面;写作中能提出自己的观点、对现代企业管理的认识;写作字迹清晰、工整,表达流畅,字数3000左右。批改小论文的时候按学生对以上写作要求的执行情况进行评分。学生最终成绩按学校、系部要求进行,结合平时考核和期末考试成绩综合评分。
5.教学效果与评价
通过本课程学习,需要实施培养专业面宽、知识面广和工程能力强的应用型本科人才这一课程教学目标,绝大部分学生应掌握常用高分子材料加工助剂的作用机理、结构、特点、性能、用量,并具有初步设计聚合物材料配方的能力。从已经毕业的学生反馈看,学习这门课为从事相关工作打下很好的基础,学生进入工厂后将在比较短的时间内满足岗位要求,从事聚合物配方设计及工艺设计、控制等工作。
目前,新的高分子材料加工助剂不断被研发出来,知识更新非常快,而学生的学习方式、学习兴趣也有时代特征,如何上好《高分子材料加工助剂》这门课需要不断探索、持续研究。
参考文献:
[1]周鹏.高分子材料的发展及应用.科技创新,2015(11):69.
[2]冯嘉春,郑德,陈鸣才.我国高分子助剂研发现状及思考.透视,2007(2):33-36.
[3]向明.高分子助剂在聚合物成型加工中的应用研究.年全国高分子学术论文报告会,2007:799.
高分子材料概论范文篇5
关键词固体物理材料物理电子科学与技术教学改革
中图分类号:G424文献标识码:ADOI:10.16400/ki.kjdks.2015.12.060
CombiningwiththeProfessionalCharacteristicstoCarry
outtheTeachingReformofSolidStatePhysics
ZHANGLamei,SUYuling
(SchoolofPhysicsandElectronicEngineering,ZhengzhouUniversityofLightIndustry,Zhengzhou,He'nan450002)
AbstractInthispaper,inviewofthepresentsituationandproblemsofthesolidstatephysicsteaching,andfullycombinedwithmajorcharacteristicsofmaterialphysicsandelectronicscienceandtechnology,somepracticeandexplorationhavebeencarriedoutinsolidstatephysicscurriculumreform.Throughtheoptimizedselectionofteachingcontent,increasingthefrontiersofknowledgeandhistoryofphysics,emphasizingthe"paradigm"ofsolidstatephysics,combiningavarietyofteachingmethodsintheteachingprocess,encouragingstudentstoparticipateintheteachers’researchprojects,andemphasizinginteractiveandresearchstudy,andsoon.Bymeansoftheabovemeasures,teachingqualitycanbeimproved.
KeywordsSolidstatephysics;Materialphysics;Electronicscienceandtechnology;Teachingreform
0引言
固体物理学,顾名思义,是研究固体结构及其组成粒子之间的相互作用与运动规律、阐明其性能与用途的学科。它为人们按指定性能研制新材料、新器件提供了科学途径和理论指导,在理论物理和应用物理之间起着纽带作用。上世纪五十年代末,固体物理学被采纳成为我国物理专业的一门基础课。①当时,三位国内固体物理学前辈,即黄昆先生、谢希德先生和程开甲先生率先在北京大学、复旦大学和南京大学的物理专业开设此课,这是物理专业课程设置上最为显著的一项改革。随着时代的发展,目前,固体物理不仅是物理学专业而且是电子学、材料学、光电子、微电子等相关专业的专业必修基础课。就我校而言,材料物理和电子科学与技术两个本科专业均开设了固体物理课程。材料物理和电子科技均属于应用型学科,材料物理专业学习的目的是为了使学生掌握材料的设计、合成、加工和分析等方面的理论、基本实验方法和技能等,使学生具有材料设计、分析和应用的科学研究和技术开发的基本能力。电子科技专业则要求学生通过掌握光电子器件、物理电子器件、电路与系统、信息技术等方面的理论知识和基本实验方法,使学生初步具有研究开发新的电子产品和技术的能力。因此,这两个专业的固体物理课程应该充分结合专业特点,与其他专业有所差别。笔者通过分析我校现有固体物理教学存在的主要问题,结合这两个专业的培养模式和专业特点,在教学内容、教学方法等方面进行了一些实践和探索,以期改善教学效果,提升学生的综合素质和创新能力。
1固体物理教学现状分析
在我校材料物理和电子科技专业的实践教学过程中,我们发现当前固体物理课程教学中存在的一些现状及问题。首先,材料物理和电子科技专业学生相对物理专业的学生而言,与物理相关的课程课时较少,物理理论基础比较薄弱,而固体物理中要用到大量的量子力学和统计物理知识,且数学处理比较复杂,大多数概念和理论都建立在复杂的数学推导过程之上,理论性较强,因此学生普遍感到学习起来比较困难。加之学生往往不知道所学知识在实际问题中如何应用,缺乏学习兴趣和动力,这些都严重影响了固体物理课的教学效果。其次,随着社会的进步和科技的发展,各种高新技术不断涌现,固体物理学科发展日新月异,光子晶体、新型半导体、超材料、超导、非晶态等新领域的研究取得了重大进展,新概念层出不穷,对固体物理教学提出了更高的要求。②如何与时俱进,根据专业特点处理好新旧知识之间的关系,提高学生的综合素质和创新能力,成为固体物理教学面临的主要问题。
2固体物理教学改革措施
针对固体物理课程教学的现状,我们在这两个专业的固体物理教学过程中,充分考虑专业特点,通过教学内容和教学方法的一些改革研究和实践,以期将培养专业素养、科学素养贯穿整个课程的培养教学环节,激发学生的学习主动性,优化认知结构,改善教学效果。
2.1教学内容的改革
(1)精选教学内容。对于材料物理和电子科技这样的非物理专业的学生,考虑到他们物理知识和数学基础相对薄弱,因此,这授课过程中,应该轻物理推导过程,重物理模型和物理意义的讲解,避免学生陷入繁琐的数学推导过程当中,帮助学生抓住主线,掌握固体物理中处理问题的方法。此外,根据学生专业的不同,在讲授基础知识时,需要注意与其他专业课程之间的联系,一方面避免与已学课程内容的重复,一方面为以后的相关课程打下一定的基础。比如,对于材料物理专业的学生,在材料科学基础等课程中已经对晶体的结合和晶体的缺陷这部分内容有所讲述,因此,在固体物理课中可以对这部分内容略讲。对于电子科技专业,除了固体物理以外,还开设了半导体物理等课程,因此,在半导体一章中,我们只是简单介绍了半导体的能带结构和电子分布特点。同时,对于一些重要、抽象、难以理解的概念,比如倒格子和布里渊区等,学生通常感到理解起来比较困难,然而这些内容又往往在不同章节中多次出现,对于这类内容,应从多角度、多方面,配合习题,精讲精炼,帮助学生理解其物理意义和应用方法。
(2)将学科前沿和热点引入教学。固体物理是当前物理学科中发展最快的分支,该学科新成果和新概念不断涌现,而固体物理学的经典教材大多成书较早,这些新的前沿内容教材中没有出现。因此,需要针对材料物理和电子科技不同的专业特点,适时地将与专业有关的最新进展和重要应用成果引入课堂教学中,做到基础知识与前沿知识相互融合,达到优化教学内容的目的。例如在讲解晶体结构一章时,可以将一些新型的材料介绍给学生,比如拓扑绝缘体、光子晶体、石墨烯等内容。在讲解能带理论时,可以向学生介绍近年的诺贝尔奖蓝色发光二极管,让学生明白我们所学的知识并不老旧,而是与现代科技紧密联系的。这样可以开拓学生的视野,提高学生对该门课程学习的积极性。
(3)增加科学史的介绍。在教学中增加相关科学史的介绍,看似无关紧要,实则效果斐然。因为每一个学科、每一种理论,都不可能在一朝一夕间建立,都有其漫长的发展演变过程,而每一个新理论的提出,都有其历史动因。因此,在讲授某一理论时,通过对历史背景和发展过程的介绍,可以帮助学生加深对所学理论的理解,明确该理论所要解决的物理问题,培养学生的科研思维方法。比如在讲解固体热容的内容时,先回顾基于经典统计理论的热容理论,在该理论中,热容是与温度和材料性质无关的常数,为了解决这一问题,爱因斯坦提出了基于量子理论的热容理论,然而在爱因斯坦理论中,假设各谐振子的振动频率都是一样的,这种假设过于简单,因此德拜在爱因斯坦模型的基础上,进一步提出了德拜模型,给出一个简单的谐振子频率的分布规律,更好地揭示了热容随温度的变化规律。通过这样的讲解,学生对热容理论的理解也就更加深刻了。
(4)注意各章节之间的联系,强调固体物理学的“范式”。在实际教学过程中,学生往往不清楚各章节之间的联系,普遍反映固体物理学的知识比较比较零散,概念多、模型多、定律多、原理多,各个章节的知识好像是一个个孤立的个体,缺乏一条将各方面的知识联系起来的主线。这主要是由于在现在的教学中,对固体物理学的“范式”讲述和强调不够有关。根据科学史家库恩的观点,“范式”是一门学科成为科学的必要条件,范式的形成是一个学科建立的标志。布里渊最早指出,固体物理学的范式应采用“周期结构中波的传播”来统一描述。③固体物理是以周期性的晶体为研究对象的,固体内各种粒子的运动,都可看作波在周期结构中的传播,而这种波的共同特点,就是当波矢位于布里渊区边界时不能传播,我们可以在此基础上统一理解晶体的衍射理论、晶格振动及能带理论等固体物理的主干内容。范式是一门学科的“纲”,学科的知识体系可据此建立和有机地联系起来。④
2.2教学方法改革
(1)采用“黑板+多媒体”相结合的方式授课。多媒体作为先进的教学手段,既可提高教学效果,又可以丰富教学内容。但是不能搞“一刀切”,应该根据章节进行选择。⑤比如我们在对晶体结构进行讲解时,借助多媒体手段可以更加形象直观地将各种类型的晶体结构展现出来,还可以随意翻转,让学生从不同的角度和侧面进行观察,帮助学生建立空间图像,提高认知效率。然而对于一些数学推导过程复杂的章节,例如晶格振动等,如果单纯使用多媒体,学生通常会感到跟不上老师的思路,容易产生疲惫感。这时候如果使用板书,减慢速度,边推导边讲解,增强师生互动,则教学效果更好。
(2)利用先进计算软件。固体物理这门课程中的许多概念和理论都建立在繁杂的数学推导之上,学生往往觉得有理无物,不易理解。如果在教学中能够形象生动直观地解释这些物理概念和理论,并联系它们的实际应用,就可以帮助学生更好地理解所学知识,提高认知效率。MaterialsStudio软件能够进行不同晶体结构的模型构建,能带及态密度的计算及图形化,介电常数的计算,红外、拉曼光谱计算,费米面计算及可视化等等,不仅功能强大,而且操作简单、界面友好,因此,适宜于本科生的日常教学实践。⑥对于不同专业的学生,均可以利用该软件将课本上的很多结论通过自己计算进行验证,加深理解。例如,对于材料物理专业的学生,可以让他们利用计算软件给出一些常见晶体材料的晶体结构,还可以给出晶体的光谱特性和介电性能等。对于电子科技专业的学生,可以利用软件模拟常见的直接带隙和间接带隙的半导体,并通过掺杂、加压等手段调控其能带结构,使学生更直观地了解晶体结构与性能之间的关系。总之,固体物理学中的很多概念和理论都能通过MaterialsStudio软件进行演示及计算,给出形象化的解释。该软件的使用不但可以帮助学生加深对所学知识的理解,还可以使学生了解现论物理方面的研究方法,提升学生的科研素养。
(3)理论联系实验,鼓励学生参与教师的科研课题。在固体物理的教学中,为了让学生更深刻地理解所学知识,培养学生灵活应用所学知识解决实际问题的能力,应该安排学生进行固体物理相关实验或直接参与教师的科研课题。对于材料物理专业的学生,可以安排他们进行材料制备、X射线衍射分析、Raman光谱测量等实验,还可以让他们参与碳纳米管的性能研究、晶体缺陷对电磁性能的影响等教师的科研课题,让学生从材料的制备到结构、性能表征等方面受到较为综合的训练。对于电子科技专业的学生,除了让他们了解常见晶体结构的表征手段以外,还可以进行半导体特性测定、太阳能电池特性测试、探测器响应特性测试等实验,帮助他们了解不同半导体材料性能的差别,以及这些差别与其微观晶体结构的联系。除此此外,也可以参与教师的科研课题,比如太阳能电池的结构及性能研究、石墨烯超级电容器的研究等。通过参与实验和教师科研活动,可以提高学生运用所学知识解决实际问题的能力,提升其综合素质和创新能力。
(4)加强互动式教学模式,鼓励研究性学习。学生是学习的主体,在教学活动中,应该使学生充分参与到教学活动中来,加强教师和学生之间的互动。具体实施过程中,可以采取启发、讨论式教学,通过教师对教学过程的精心设计,巧妙设置问题,组织专题讨论等形式,充分调动学生的学习积极性。例如,在讨论课前提前布置一些讨论题目,“声子的本质”,“光子和电子的异同”,“倒格子和波矢空间在固体物理学中的作用”等,由于学生提前进行了准备,讨论氛围热烈,甚至发生了争论,常言道“理不辩不明”,经过讨论原本难懂的概念就变得清楚明了了。除了课堂上的互动,课余时间利用网络等其他手段的互动方式也非常重要。学生可以通过固体物理精品课程网站的讨论区和E-Learning网络学习空间,就课堂上没有弄明白的问题和老师、同学进行讨论,通过这种形式极大地拓展了学习的时间和空间。研究性学习也是近年来提出的一种有利于提高学生学习主动性和科学素养的学习手段。我们的具体实施方法为让学生撰写小论文,小论文的题目可以围绕一些前沿研究热点,还可以选择自己感兴趣的领域,就某一具体问题,在深入调研的基础上,写出它的应用及自己的一些观点。总之,我们努力将互动式、启发式、讨论式和研究性学习等教学模式有效的贯穿、融合于整个固体物理的教学当中,在这样多样化的实际教学实践中,营造宽松、积极的教学氛围。
3结语
针对我校固体物理课程教学的现状和存在的问题,本文根据笔者多年授课经验,结合学生的专业特点,从教学内容和教学方法上进行了一些改革,主要包括精选教学内容,将一些前沿热点知识和物理学史加入教学内容当中,并加强固体物理学“范式”的讲授。在教学过程中结合多种教学方式,理论联系实验,强调互动式和研究性学习等,通过这些措施使得教学效果得到明显改善。然而固体物理教学改革是一项复杂庞大的工程,随着时代的发展也会出现新的课题,仍需我们做出更多的研究和探索。
基金项目:本文系河南省高等学校重点科研项目(No.15A140043)、郑州轻工业学院青年教师教学改革与研究项目、郑州轻工业学院校博士基金的研究成果
注释
①黄昆,韩汝琦.固体物理学.北京:高等教育出版社,1997.
②钟佑洁,杨尊先.电子学科的固体物理教学改革初探.物理通报,2013(8):17.
③冯端,金国钧.凝聚态物理新论.上海:上海科学技术出版社,1992.
④郑文琛.固体物理教学现代化的一些实践与思考.大学物理,1998.17(10):34.
高分子材料概论范文
[论文摘要]文章阐述了高职“建筑材料”课程教学的特点和要求,分析了现阶段高职“建筑材料”课程教学存在的问题,并提出了相应的解决方案。
一、高职“建筑材料”课程教学的要求和特点
“建筑材料”课程作为高职土建类专业一门重要的基础课程,不仅是以数学、物理、化学、力学等课程为基础的专业基础课,还是“房屋建筑结构”“建筑设备”“工程概预算”等后续课程的前期基础课,开设这门课程的主要目的是针对建筑材料的发展方向,面对新材料、新技术、新标准不断出现的情况,使学生掌握常见建筑材料的技术特性、相关标准等基本知识,了解在实际工作中如何选用建筑材料,并为后续专业课程打下良好的理论基础。“建筑材料”课作为一门基础课程是研究各种建筑材料的构造、生产与加工方法、材料的技术性能、质量检验以及如何合理使用的课程。它涵盖的内容广泛,涉及学科较多,且综合性、实践性都很强。通过本课程的学习,不仅可以为学生的后续专业课程提供必要的专业基础知识,也为今后的工程实践打下理论基础,同时也可以培养学生一定的实验技能,可以说它是通往专业课程的必经之路,也是决定学生专业面宽窄和工作适应性的关键因素。
(一)高职“建筑材料”课程的要求
高职教育培养的目标是“培养具有必要的理论知识和过硬的实践能力,面向生产、建设、服务和管理第一线急需的技能型人才”,如何在以就业为导向的高职教育改革中,实现人才培养与社会需求的对接,已经成为高职教育面临的一项重大而紧迫的任务。
近些年来,我国高等职业教育迅速发展,为社会化培养了大量高素质专门人才,但其培养的人才与用人单位的需求存在着较大的差距。因此,高职院校的课程设置应根据用人单位的需求,针对岗位群设置专业,增强专业覆盖面,按市场需求的发展变化对课程设置及时地进行调整、补充、修订。同时,还要处理好理论教学和实践教学、能力培养和知识传授、现代内容和传统内容、基础课程和专业课程的关系,认真研究各类课程之间的结构、比例和权重,以满足学生从业和个性发展的需要。
培养目标是课程设置的依据,根据高职教育的培养目标,高职院校的课程教学应淡化基础理论教学的系统性、严密性,增强理论教学的针对性、应用性。把知识传授和动手能力的培养结合起来,在基础理论“必需”“够用”的基础上加大实践教学的比重。通过企业对岗位知识和能力需求的调研,我们认为课程教学目标的制定应根据一线施工与管理岗位的要求,针对一线施工与管理岗位群,整理出课程的知识点和能力点,并重新编排组合,形成教学大纲。笔者认为,“建筑材料”课程的教学目标包括以下几个方面:一是了解与掌握建筑行业中常用建筑材料的基础知识;二是基本掌握我国现行建筑材料的各种标准和常见的检测方法,比较熟练地对目前施工企业常用的建筑材料进行检测,并提供可靠的检测数据,基本上可以为工程建设质量控制和合格性评定提供依据;三是强化对专业研究工作的基本训练,提高分析问题、解决问题的综合能力。
(二)高职“建筑材料”课程的特点
“建筑材料”课程所包含的内容庞杂,以叙述性内容为主,涉及知识面广,教材涵盖了十多个大类,上百个材料品种,但其系统性差,各章节之间缺乏必要的联系。这是由于材料学本身的原因造成的,各类材料本身就是一门专业学科,如胶凝材料、金属材料、高分子材料及其他复合材料等。如此多的内容都汇集到“建筑材料”课程中,使其成为一门介于材料学科与建筑工程学科之间的综合课程。
“建筑材料”的课程内容庞杂混乱,主要是对各类材料定性、半定量的分析,是针对各类材料技术性质的总结,缺乏逻辑性和理论计算分析。同时,由于一系列和工程密切相关的试验资料和实践经验的总结,繁多的条文叙述及经验公式,而又缺少逻辑推理,使得其整体性、逻辑性、严密性、连贯性均较差。这就给学生学习这门课程造成了不少的困难,影响了学生的学习积极性。
二、高职“建筑材料”课程教学存在的问题
目前,我国高职教育发展迅速,为我国高等教育大众化做出了重要的贡献。但在高职教育极速发展的大背景下,不少高职院校缺乏鲜明的办学特色,依然沿袭本科院校的教学理念,重理论教育,轻技能训练,使高职生的实践能力不强,与社会需求脱节。在人才培养目标的制定上,许多高职院校并没有完全贯彻高等职业教育的人才培养要求,没有体现出职业教育的特点,在教学体系方面普遍存在着三方面的问题:一是课程设置基本上处在无人监管的状态,既没有统一编订的课程,也没有统一的课程标准,各学校自行其是。在课程设置上没有突出职业教育的特点,实践课的开课率没有达到实践教学大纲的要求,把实践课看成理论课的附属课。二是教学方法不适应职业教育的要求,仍沿用传统的“填鸭式”“满堂灌”的方法。三是对学生的考核多按传统的以考查学生对基础知识的掌握程度为主的单一闭卷考试方法。高职“建筑材料”课程的教学中存在的主要问题表现在以下几方面:
(一)没有统一的课程标准
高职院校对“建筑材料”课程还没有形成统一的认识,也就没有统一的课程标准,很多高职院校依然沿用以前的教材,这些旧教材的内容比较狭窄,很多教材缺乏对新材料、新设备、新工艺、新实验方法、新标准的介绍,导致这种现象的主要原因是近些年来我国建材领域发展速度非常快,而“建筑材料”课程的教学改革速度远远跟不上建材领域发展的速度,所以,高职教育应当注重“建筑材料”课程标准的制定,及时更新教材的内容,以应对工程实际的高速发展。
(二)沿用本科教学大纲
高职“建筑材料”课程只是对这门课程本科的教学内容作了局部删减,略降低教学要求。“建筑材料”课程的教学内容一般分为两大块:理论教学和实验教学。理论教学以传授理论知识为主,讲解教学大纲所规定的基本内容;实验课的教学内容包括土木工程材料性能的一些基本测试,属于验证性实验。这些实验仅仅是用来验证理论教学中的重要结论,缺乏综合性、设计性实验。因而,在现阶段的高职“建筑材料”课程的教学中,实验课只是处于从属地位,属于理论教学的一种辅助手段,而不是真正地把实验课作为学生理论联系实际的桥梁,着重培养学生动手能力、创新思维和创新能力,作为学生锻炼提高专业技能的重要手段。
(三)教学方法落后
现阶段高职“建筑材料”课程教学的主要形式仍旧停留在口头讲授、“满堂灌”的层面上,而建筑材料领域中涉及很多概念,有些概念教师在课堂上用语言、板书难以描绘。大多数理论知识只有在具备工程实际条件的情况下,才会被学生更好、更快地加以理解。此外,随着大学本科院校近年来的大幅度扩招,吸引了众多高中毕业生就读。这就导致了在高职就读的学生,其基础知识不扎实,且个体差异较大,很多学生缺乏良好的学习习惯。学生进入大学以后,可自由支配时间明显增多,主动学习的动力明显不足,这给“建筑材料”的课程教学带来了一定的困难。
三、高职“建筑材料”课程教学改革对策
针对“建筑材料”课程的特点和要求以及其教学中存在的问题,笔者认为应该从以下几个方面进行这门课程的教学改革。
(一)精研教材内容,突出重点教学
在课程教学过程中,由于教学时数的限制,教学内容不可能面面俱到,这样在组织教学内容时,就应该有所侧重,在深入分析岗位工作对本课程知识能力要求的前提下,打破学科框架,构建以理论知识够用为度,体现土建专业所需的技术应用能力为主线的新体系,突出课程内容的针对性和实用性;在教学过程中教师应当突出重点内容,在重点内容讲解透彻的同时,兼顾讲解其他一般内容,其余内容则可要求学生们课后自学完成。建筑材料虽然种类繁多,但结合专业的特点,应该突出两个重点,即材料的基本性质及结构材料。
材料的基本性质这一章很重要,它是研究建筑材料共性问题,是后继各章的基础知识。因此,应较详细地把材料性质的各个概念结合它们在工程中的应用介绍清楚,要求学生们牢固掌握。结构材料能否正确使用,直接影响建筑物的安危和正常使用。所以,应把水泥、混凝土、钢材、防水材料列为重点内容进行讲解。在讲解这些重点内容时,应尽量采用丰富的教学方法,诱导和启发学生去主动地、积极地进行正确思维,充分调动学生的学习积极性。对某些具体材料的教学,则宜采用在众多材料品种中选取典型品种予以对比的方法进行教学,突出重点,点面结合,才能取得良好的教学效果。如“水泥”一章,应选用建筑工程中使用最多的通用水泥作为主要讲解内容,其中又以硅酸盐水泥为主要研究对象,详细分析其熟料的矿物组成、水化反应、硬化机理、技术性质、腐蚀及应用、储存等问题。并以此为基础,展开介绍其他掺入混合材料的硅酸盐水泥,而水泥中快硬硅酸盐水泥、白色、彩色硅酸盐水泥不是重点内容,仅作简单介绍即可。特别要做说明的是在突出重点教学的同时,也要注意在其他非重点章节中也有重点内容,譬如在“砌体结构材料”这一非重点章节里烧结多孔砖、空心砖和砌块是重要的墙体材料,所以它们的技术性质是重点内容。确定重点和非重点内容教学,不仅能缩短授课时间,而且有利于教学时间的合理安排,有利于学生全面而重点地掌握建材方面的知识。
(二)加强章节内容间的联系,促使学生融会贯通
为了克服“建筑材料”内容多而散、系统性差的不足,同时也为了避免讲授时平铺直叙,学生听起来枯燥无味,教师特别要注意加强课程章节内容之间的联系,以各种工程材料服务与工程实际为主线贯穿于整个课程的教学活动之中,明确各种材料在工程实际中所处的地位为出发点;以材料的生产工艺流程、材料的技术性能、基本构造与组成、材料应用发展方向展开论述;以材料在工程实际中不同的功能作用作为结论来开展教学,会使学生感觉总体思路明确,条理清晰,前后上下知识融会贯通。
(三)丰富教学手段,增强感性认识
在具体的教学活动中针对教学手段单一、内容枯燥无趣等问题,可采用多元化的教学手段来增强学生的感性认识。
为此,应注意以下几方面:第一,采用样品教学,做好对比分析。“建筑材料”课程作为一门叙述性内容偏多的课程,为了让学生更加直观、感性地认识和了解各种建筑材料,我们应尽力收集相关的材料样品,进行展示,首先让学生对该材料有一个初步的直观认识,再介绍其性能、特点和应用等其他内容。同时,可运用对比的方法,使学生进一步了解土木工程材料的共性和特性,便于掌握和理解其技术性能。如讲解混凝土拌和物时,可以当场取少量水泥、天然砂、石子和水进行搅拌,介绍各组成材料在混凝土中所起的作用,可让学生亲自尝试一下,观察不同配合比的材料性能的差异。再如在介绍过火砖、欠火砖时,可直接用样品向学生进行展示,学生通过仔细观察这两类砖的外观颜色和形状,就能很快掌握这两类砖的特点和区别,学生的印象也会非常深刻。第二,采用电化教学手段。传统的教学方式是以口述为主要模式进行教学,教学效率比较低。采用电化教学,借用幻灯投影、多媒体课件等方式,不仅可以大幅度提高教学过程中的信息传递量,而且还能通过影像,真实而直观地反映出材料的“真面目”,使学生加深对材料性能的认识,达到事半功倍的效果。第三,引入工程实例教学。教师在课堂教学时应该根据教材的定义、概念,把工程的实际环节引入到课堂内容中来,以实际工程为例来讲解材料的特性、使用方法及效果、使用中存在的问题,这不仅是教学的客观需要,同时也可以避免课堂教学内容的单调、乏味。例如,在讲石灰的性质时,可列举石灰的应用、抹灰墙而出现爆裂点的具体工程实例,通过对此事故原因的分析,可使学生加深对石灰熟化时体积膨胀较大的了解,从而进一步认识石灰变储存期为陈伏期的必要性。另外,还可以在课堂上做演示。通过对这些简单试验的操作与观察,学生对生石灰熟化特性的了解和认识可进一步加深,同时也增加了课堂教学的趣味性。
(四)发挥实验在建材课教学中的特殊作用
由于建筑材料课程内容的叙述性和定性的(有时是半定量的)性质,它对某些概念的定义是不精确的,仅仅从定义本身难以作出精确的认识和严格的区分。这方面最典型的例子就是水泥的“凝结”和“硬化”、“初凝”和“终凝”这样一些成对出现的概念。这里不妨引用一下水泥的“初凝”和“终凝”这一对概念的定义:“初凝”为水泥加水拌和时起到水泥浆开始失去可塑性的时间;“终凝”为水泥加水拌和时起至水泥浆完全失去可塑性,随后开始具有强度的时间。这里的“开始失去”“完全失去”和“开始具有”等说法并没有严格的定量的规定。学生难以区分和掌握这样的定义。而水泥凝结时间的测定实验可以帮助学生明确这样的概念。这里不妨再引用一下该实验中有关试验结果的规定:由加水时算起,到试针沉入净浆中距底板0.5~1.0mm时,所经历的时间为初凝时间;到试针沉入净浆中不超过1.0mm所经历的时间为终凝时间。这样由实验对初凝时间和终凝时间的定量规定和区分,显然比上述的定义要精确,且实验形象、具体。通过这样的方式,在授课时,教师就结合实验把“初凝”和“终凝”概念量化、具体化,学生就容易理解和掌握这样的概念。“建筑材料”课程中类似的概念很多,如水泥的标准稠度需水量、沥青的黏性等概念,都可以用有关的实验来使其定义精确化、具体化,以利于学生对这些概念的准确理解和掌握。
尽管结合课程特点,在设计教学内容、教学方法、教学手段上和实践环节上,我们作了积极的探索,“建筑材料”课程改革已初步有了成效,但课程的特点决定了课程改革是一项长期的任务,不可能一蹴而就。因此,在课程的改革和实践的探索中,我们要积极稳妥地向前推进,以更好地实现高职应用型人才的培养。
[参考文献]
[1]教育部关于以就业为导向深化高等职业教育改革的若干意见(教高[2004]1号)[z].2004-04-02.
[2]中国建筑工业出版社.现行建筑材料规范大全[m].北京:中国建筑工业出版社,2000.
高分子材料概论范文
【关键词】无机材料科学基础教学内容教学方法
【中图分类号】G642【文献标识码】A【文章编号】1674-4810(2012)11-0084-02
无机材料科学基础是无机非金属材料专业最重要的专业技术基础课,也是研究生入学的必考课,该课程内容对构建无机材料类工程技术人员的专业知识体系,培养学生科学的思维方法和创新能力以及运用基础理论解决实际问题的能力具有基础作用。
这门课内容多、概念性强、理论性强,比较抽象。因此学生普遍反映该课程难学,教师讲授起来也感觉困难。笔者通过数年的教学实践,结合我校学生的特点,摸索出了一些教学方法,和大家探讨一下。
一强调课程重要性,培养学生学习兴趣
自古以来,材料的发展一直是人类文明进步的里程碑。材料、能源、信息被公认为是现代文明的三大支柱。新材料已成为各个高技术领域的突破口。材料学主要是研究材料组成与结构、合成与制备、性能以及使用效能四者之间相互关系和变化规律的一门应用基础学科。无机非金属材料是材料学的重要组成部分。传统的无机非金属材料主要以硅酸盐材料为主,包括水泥、玻璃、陶瓷和耐火材料四大类。随着现代高科技的发展,现已在传统硅酸盐材料基础上开发出许多具有特殊性能的高温高强、电子、光学以及激光、铁电、压电等新型无机材料,所涉及的化合物远远超出硅酸盐范畴,而是整个无机非金属,包括含氧酸盐、氧化物、氮化物、碳与碳化物、硼化物、氟化物、硫系化合物、硅、锗、Ⅲ-V族及Ⅱ-VI族化合物等。其基础科学理论,除了物理、化学外,结构化学、晶体化学、晶体缺陷化学、高温熔体化学、固体物理中的基本理论也日益渗透交叉。因此本门课程名为无机材料科学基础,这既是适应新型无机材料飞速发展对本专业人才基础理论与知识结构的要求,又能使本专业基础理论知识与材料学这门学科相对应。
二提纲挈领,脉络清晰
在第一次课的绪论中,我会给学生详细介绍本课程的主要内容、特点和学习方法,让学生在头脑中建立大的轮廓,并采取相应的学习方法。无机材料科学基础课程内容定位于以基础理论为主,结合实际无机材料阐述其制备、组成、结构、性质及应用。具体来说是综合晶体学基础、晶体结构和晶体缺陷理论、高温熔体化学、固体表面和界面化学、固体材料热力学和相平衡理论、固体动力学,包括扩散、相变、固相反应和烧结理论等基础知识来分析实际无机材料问题。将基础理论具体应用到无机材料的制备工艺和性能研究中,用基础理论来阐明无机材料形成过程,揭示无机材料结构与性能的内在联系与规律;并从基本理论出发,指导无机材料的实际生产及科研,解决无机材料使用过程中的问题,为认识和改进无机材料的性能以及生产、研究、开发新型无机材料提供必备的基础理论知识。据此,学生学习时应以理解为主,死记为辅,在深刻理解的基础上才能记忆准确、牢固。
在每一章的概论中,给学生介绍本章的主要内容、讲授次序、重点和难点在哪里,让学生学习起来脉络分明,主次清楚,将主要精力放在掌握重点内容上面,能起到事半功倍的作用。
三讲清重点,突破难点
本门课程学生反映难学,教师感觉难教,一个很重要的因素就是重点和难点重合,不好突破。例如:在黏土-水系统章节中,ζ电位是一个至关重要的概念,是学生学习本章节其他性能的基础,自始至终贯穿着整章,是重中之重,但也是本章的难点,因此必须花费时间详细讲解清楚。我从ζ电位的本质开始,让学生明白:在黏土-水系统中,黏土颗粒带上负电后为平衡电荷,就会吸附水化的阳离子,水化阳离子分为两层:吸附层和扩散层。ζ电位的实质就是黏土胶核表面的负电荷被吸附层中的水化阳离子中和后净余电荷的度量。只有让学生从根本上理解了ζ电位的实质,才能正确掌握其影响因素的变化规律和本章其他变化规律。
四根据教学内容和学生情况,因材施教
本门课程内容多,学时紧,因此多采取单向灌输式的讲授形式,但有时效果并不是很理想。针对这种情况,我尝试了新的教学模式:重点讲解和提问式、启发式、讨论式等形式相结合的方式,取得了很好的效果。例如:在黏土-水系统章节中,讲授清楚阳离子的交换顺序——霍夫曼斯特顺序后,提出一个问题:如果序列后面的阳离子要交换前面的阳离子怎么办?增大序列后面阳离子的浓度!当然可以,但不增加浓度能不能交换?一阵思考之后,又出现新的答案……通过提问、启发,最后学生想到了解决办法,从中加深了对知识点的理解。
五温故而知新,强化知识点
本课程概念多、知识点杂,学生不好掌握,易遗忘。针对这种情况,除了采取及时布置作业,要求学生课前预习、课后复习外,每次上课前我都将上次课的主要内容简单做一下概括和复习,为本次课的内容做铺垫,也能引导学生跟上上课思路。在讲授新课的过程中碰到相关的知识点,需适当复习停顿,做到温故而知新。如在相图学习时,讲授顺序是相律、单元相图、二元相图、三元相图和四元相图。讲授每种相图时,强调相律是基础,必须服从相律;讲授三元相图时,适时复元相图,让学生充分理解它们之间的关系,尽快实现知识点的相互转化,力图达到融会贯通。
六理论联系实际,学以致用
引导学生用无机材料科学基础中的一些知识解决实际生产科研中的一些问题。如在学习了热力学的基本原理后,在合成材料时原材料的选择、温度的选择计算。又如在学习了三元相图后,针对MgO-Al2O3-SiO2实际相图,为学生讲授制备铝镁浇注料时配方制定的原则和相图依据,让学生明白相图对实际生产的指导意义和作用。
总之,针对无机材料科学基础课程的特点,因材施教,采用灵活的教学方法,提高学生的学习积极性,就能取得较好的学习效果。
参考文献
[1]王艳荣.《无机材料科学基础》教学实践与改革探讨[J].高教论坛,2007(2):128~129
[2]宋晓岚.《无机材料科学基础》课程建设与教学改革探讨[J].理工高教研究,2004(2):109~111
高分子材料概论范文篇8
【关键词】高分子材料成型与工艺微信教学改革
【中图分类号】G【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889(2017)06C-0078-02
高分子材料是化工产品的一个分支,是目前发展最快、应用前景最广且最具生命力的一类化工产品;高分子行业的迅猛发展,急需大量复合型人才。而大多数高校高分子材料专业的人才培养侧重在材料的合成等偏理论方面,对高分子材料加工成型为终极产品的工艺环节关注的程度不高。广西大学化学工程与工艺专业在化工材料加工工艺方面开设了系统的专业课程群,为“高分子材料成型与工艺”课程的设置打下了坚实的理论基础。然而,广西大学化学工程与工艺专业没有开设过高分子物理、高分子化学、高分子材料、聚合物加工原理、高分子材料基础等高分子基础或专业基础课程,且该专业作为一个覆盖范围广泛的交叉的专业,开设的专业课程很多,所有的专业课程学时都高度压缩。在高分子材料理论知识缺乏、课程学时数少、无配套实验的背景下,本文从教学内容、教学方法、创新能力培养等方面对“高分子材料成型与工艺”课程教学改革进行探索。
一、教材的选用
广西大学化学化工学院“高分子材料成型与工艺”课程刚开设时,选用的教材是史玉升等编著的《高分子材料成型工艺》,学生通过学习可以掌握高分子材料的制备、性能、成型、评价及应用,全面系统地了解高分子材料成型技术的最新知识。教学过程中,学生反映这本教材的难度太大,因为“高分子材料成型与工艺”是一门专业技术课程,需在完成化工热力学、化工原理、物理化学、有机化学、无机化学、分析化学、高分子物理和化学、高分子材料、聚合物加工原理、高分子材料基础等基础理论课和专业基础课程后,对学生进行综合训练。
“高分子材料成型与工艺”课程是在大三第一学期开设的专业课,此时学生已经修完化工热力学、化工原理、物理化学、有机化学、无机化学、分析化学等基础理论课,然而基本没有学过高分子物理、高分子化学、高分子材料、聚合物加工原理、高分子材料基础等专业基础课,高分子材料方面的基础较差,加上这本教材讲述的理论知识较少,所以学起来较吃力。根据学生的反映,学院及时更换了教材,采用周达飞等主编的《高分子材料成型加工》“九五”重点教材,该教材高度概括了高分子材料的最基础的知识,对加工成型影响很大的高分子流变学基础知识进行较全面深入的介绍,全面介绍了高分子材料成型加工最常用的基本工艺,也兼顾了新技术和新方法,难度适中,得到学生好评。
二、教学内容的改革
高分子材料成型技术涉及化学、材料、材料加工、机械等多种学科,“高分子材料成型与工艺”课程是一门专业技术课程,需要广泛的理论知识基础。化学工程与工艺专业的学生基本无高分子材料理论基础知识,学习起来的确难度很大。非高分子材料专业的“高分子材料成型与工艺”课程要以“高分子材料―成型加工―制品性能”这条主线展开教学内容,重点掌握三者的关系,强调成型加工对制品性能的重要性,这是本课程的主题思想,也是高分子材料的工程特征;选用“九五”重c教材《高分子材料成型加工》,充分利用国内外重要专业期刊了解行业最新动态,不断更新及补充教学内容,确保教学内容的先进性;在教学内容安排上,以高分子材料成型加工的大工程观点为着眼点,以宽专业为目标,概况高分子材料理论基础和概念(详细的内容指定参考范围让学生利用课外时间自学),从高分子材料的加工原理出发,着重对成型加工工艺进行讨论。从高分子材料的成型加工的共性出发,对模压、挤出、注塑及压延四大成型技术及工艺进行重点讲授,然后讲授塑料、橡胶及复合材料的成型特点和区别,对于一些新的成型方法,以及教材中未涉及而在一些科技文献中见报道的新的成型方法及工艺,教师建立了QQ群这样的交流平台,并将高分子领域权威的一些微信公众号分享到平台上,经常转发高分子材料国际国内的重要进展到平台,引导学生关注,激发学生的学习积极性,让学生以兴趣为导向自动组成兴趣学习小组的方式进行自学。笔者首先通过课内课外结合强化高分子理论基础与概念,对成型加工影响最大的流变性在课堂上进行详细介绍,而其他性能如稳定性、电性能、光性能等材料性能则作为课外学习内容,在有限的学时内,节选核心内容,把高分子材料合成、性能、加工及相互间的影响规律简要完整地介绍。比如教材中同一种成型方法按不同的应用体系分成很多小结,而教学过程中每种成型工艺仅以一种材料为代表来讲,但不同章节会选不同的材料体系来进行,比如讲橡胶的压延,那么注塑可能选塑料,而挤出可能选复合材料,这样来兼顾各类高分子材料的成型。
三、教学方法的改革
教学方法是影响教学目标是否能够实现、实现的程度和效率的关键。非高分子材料专业的“高分子材料成型与工艺”课程教学存在两个难点:一是许多内容涉及高分子加工机械、设备结构及操作过程,这要求有实际感性认识和直观性;二是该课程的理论性和实践性都很强,如何在教学过程中实现理论与实际的结合,用理论来解释生产中的实际问题,或以具体实例来说明理论,促使学生真正掌握知识。针对这些问题,“高分子材料成型与工艺”课程在教学过程中对教学方法、教学手段进行了改革。
(一)现代化教学与传统教学相结合。“高分子材料成型与工艺”课程中许多内容涉及高分子加工机械、设备结构及操作过程,这要求有实际感性认识和直观性,同时,该课程的理论性和实践性都很强。笔者根据所选用教材,利用PowerPoint加入声音、图像、动画、视频等各种多媒体信息,并根据需要设计各种演示效果,将抽象、生涩难懂的知识形象生动地展示给学生,激起学生学习的兴趣、吸引他们的注意力,大大加深学生对知识的理解和印象。由于化学化工学院缺乏相应的高分子材料成型教学设备,教学小组联系外界资源制作了几个基本成型工艺的微课,同时广泛收集案例、动画演示及成型录像,不断补充到授课内容中,让学生对高分子成型工艺及设备等有更直观的认识,对课件内容进行更新和完善,丰富课堂内容,加大课堂信息量,使学生获得对高分子材料成型加工的理性和感性双重认识,使教学达到事半功倍的效果。
同时,教师也要注意吸取传统教学中讲解的优点,将教师的语言、激情和应变能力体现在多媒体教学中,并用眼神、情感、心灵与学生沟通,必要时还要进行板书,让学生彻底把握一些关键问题。
(二)采用“任务驱动”教学法和启发式互动式教学。与传统的以教师为主体的“填鸭式”“灌输式”教学方式不同,笔者在部分知识点的授课中尝试采用“任务驱动”教学法,从传统教学的讲授、灌输和教师主宰课堂,转变为组织和引导;从单纯讲解转变为与学生进行适当的交流和探讨。笔者在讲述“高分子材料配方设计”这一章内容时,并没有按照书本来进行,而是布置了一道思考题“设计食品袋的配方”,让学生通过自学课本内容与上网查找相关知识等来完成这一思考题,并在学生完成后让他们用PPT来展示成果,通过讨论的形式与学生探讨了配方设计中的一些原则与内容。
启发式互动式教学强调先让学生积极思考,再进行适时启发;教师不仅要加强自身专业素养和知识积累,而且更重要的是建立师生互动的教学过程,并营造良好的课堂教学氛围,实现教学相长;教师注意自己角色的转变,良好的学习情境可使学生了解学习任务的必要性和与学习任务相关的学习信息,从而激发学习意愿和浓厚的学习兴趣;在教学过程中,对于重要的知识点,通过案例教学,与学生共同分析和讨论,启发学生进行思考,培养学生的创新能力。
(三)课堂讲授与问题讨论相结合。在教学过程中,始终围绕教学主线,但又避免单一过多地讲解相关理论,适时将高分子成型的基本理论与实际生活和生产相结合,与学生进行分析和讨论,激发学生学习的积极性和主动性。以学生日常生活中常用的各种饮料瓶子和水杯等为例,分别介绍它们的主要原材料(PP、PC等)、配方和主要成型工艺(挤出吹塑成型、注塑吹塑成型、注塑成型、压制成型等),不同成型工艺生产的瓶子和水杯具有不同的特性,并纵向对比了各种成型加工方法、工艺及特点等,在讲述的过程中还给学生灌输了环保安全的意识。在讲述过程中,学生拿着各自不同的饮料瓶或水杯,或观察色泽、透明性,或捏捏比较它们的硬度,看看瓶底找找原材料的主要成分,相互还交换瓶子或水杯进行研究,课堂气氛非常好。课后学生反映通过使用这个具体的例子教学,让他们深刻地理解了原材料、配方、成型工艺等与材料制品性能的关系。此例子生动地体现了“高分子材料―成型加工―制品性能”这条高分子材料成型加工的主线,从而使教学内容由庞杂繁多变得简单易懂,通过理论结合实际,强化了学生的专业知识,教学效果甚佳。
(四)理论与实践相结合。“高分子材料成型与工艺”是一门理论性和实践性很强的课程,不仅要求学生尽可能地掌握每种加工工艺所依据的原理、生产控制因素以及在加工中高分子材料所发生的物理化学变化,熟知影响制品性能的各种因素,而且要学会选择和运用合适的加工O备、加工方法和加工工艺。笔者通过理论与实践相结合,将自己指导的一项专业实验项目设计为一个开放性的综合性的实验“高分子材料/阴离子型钙基膨润土功能材料合成与成型”,感兴趣的学生利用课余时间参与,让学生全面了解原材料、制备方法、工艺过程、成型加工方法等综合知识,并理解各种因素的变化对最终功能材料性能及结构的影响。这不仅激发了学生的学习兴趣,调动学生学习的积极性和主动性,而且可使学生不仅获得理论的认识,更能获得感观的认识,进一步提高教学质量和学习效率。
【参考文献】
[1]史玉升,李远才,杨劲松.高分子材料成型工艺[M].北京:化学工业出版社,2006
[2]唐颂超.高分子材料成型加工课程建设与教学改革[J].化工高等教育,2008(1)
[3]周达飞,唐颂超.高分子材料成型加工[M].北京:中国轻工业出版社,2005
[4]李宝铭,张星,郑玉婴.高分子材料成型与加工课程建设初探[J].化工高等教育,2010(3)
高分子材料概论范文篇9
关键词:语文试卷高考概括分析
近几年的语文高考试卷,越来越多地将概括和分析能力的考查渗透其中,体现了对这种思维能力的考查。本文结合《2016年高考新课标全国卷Ⅱ语文试题》,谈谈概括分析这一语文学科思维在高考试卷中的重要性及对其能力的培养。
一、试题中“概括分析”的考查情况
1.“文言文阅读”第6题:下列对原文有关内容的概括和分析,不正确的一项是()
A.陈登云不畏权贵,弹劾贵妃之父。他出于对朝廷的忠心,……皇上并未因此发怒。
B.陈登云敢于直言,检举多名重臣。他在朝既久,……大官们都很畏惧他。
C、D(略)
其实这里已经明确标注了考查的能力要点:“原文有关内容”主要针对人物和事件;四个选项表述一般是先概括说明,再做具体分析;设题“陷阱”一般在“分析”部分;错误设置一般在关键词语的理解有误或者人、事、时间、地点、官职等配合不当。
2.古代诗歌阅读第9题:为了突出曹霸的高超画技,诗人作了哪些铺垫?请简要分析。
这道题鉴赏诗歌表达技巧和概括分析诗歌内容的能力。如果有人被“突出”,则肯定有人在衬托,在跟他做对比,所以本题的手法很容易找出来。
其实,古代诗歌鉴赏,无论是内容鉴赏还是手法鉴赏,解题时都要用到“概括和分析”。鉴赏思想感情,需要先高度概括“何种感情”(包括内容和感情基调),然后结合文本具体分析。鉴赏景物意象,同样先概括画面――“什么样的什么图”,再结合诗句具体描述景物。鉴赏表现手法,更需要先找出手法术语,再结合诗句具体分析。
3.“实用类文本阅读”第12题
(1)下列对材料有关内容的分析和概括,最恰当的两项是。
(2)吴文俊的数学研究为什么能够取得创造性成果?请结合材料简要分析。
(3)对我国的数学基础教育,吴文俊有哪些心得?请结合材料简要概括。
从(1)、(2)、(3)题看出,实用类文本中的设问,都包含了“先概括后分析”的解题思路:答题时一般要先归纳分类、找出角度,并提炼概括,然后整合文本中的有关信息。
4.“作文”第21题
今年本卷的作文题将思辨的核心回归语文课堂,探讨传承民族文化的方法路径,蕴含深刻的文化自觉意识,要求我们辩证地分析问题,从所给材料中纵深切入比较分析“课堂有效教学、课外大量阅读、社会生活实践”三种培养语文素养的途径,并表明自己的观点。这个题目要求分析论证一针见血,富有思辨的深度和广度。这其实将概括和分析的考查提高到一个新高度。在平时作文训练中,学生经常使用的论据分析,其实就是一种概括分析。一般段首句用简练准确的语句亮明观点,然后使用材料分析证明。
二、概括分析能力的重要性
这种概括分析的思维其实就是先总后分(或者先分后总)的思维方式。概括指的是把事物的共同特点归结在一起的能力,用简明扼要的语言文字把所读所听的内容准确表达出来的能力,从现象中揭示本质,能把具体形象抽象化的能力。分析就是用材料证明观点,在叙述议论中重点突出、条理清晰。深入挖掘概括分析这一语文学科思想,理清头绪,将有助于我们提高认识,以清晰的思维方式进行教学,提高课堂教学效率,也许会取得事半功倍的效果。
概括和分析能力在阅读教学中尤其重要,它能使阅读者更精准地把握写作者所写的内容,能更快、更准地找到作者的写作思路,能更好地透过现象而看到本质,进而把握作者所要表达的主旨。在信息社会中,具备一定的概括和分析能力,能使信息的表达和传递做到快速、扼要、准确。所以在语文教学中一定要重视对学生进行概括和分析能力的培养。
三、概括分析能力的培养
培根说:“关于方法的知识,是世界上最宝贵的知识。”那么如何培养和提高学生的概括分析能力呢?
(一)概括方法培养
1.抽象概括能力。中学语文课文大多是以可感形象反映社会生活,揭示生活实质的。在阅读教学中,要运用各种方法培养学生抽象概括能力。记叙性文本,通过对人物肖像、语言、行动、心理等描写的具体分析,概括出人物的性格特征、思想变化;议论性文本,通过表层语言的分析,揭示其深层含义。
2.归纳概括能力。将零散的、分散的知识加以归纳概括,则对某种事物有了完整、准确的认识,形成了规范系统的知识结构。如把分散在各篇课文和各项语文训练中的语文知识系统化、概括化,比较归类、系统联系、异中求同。例如散文结构,无论作者如何与众不同、匠心独运,都要归于“形散而神聚”的原理。
(二)建构基本模式
适度回归概括“段意”等传统教学方法,训练概括能力。如在对课文分段、概括段意的过程中,其实是让学生明了作者的写作思路,理清文章的脉络,这样能更准确、更好地把握作者的主要写作意图。而段意的概括则可以直接有效地培养学生的语文概括能力。
1.记叙性材料。(1)概括句的基本框架:主要人物在什么情形下做(或说)什么主要的事(或话);(2)尽量撮取文中的语言(句子或词语);(3)如果是由几个材料构成的。
2.说明性材料。一般是由说明的对象+某方面的特征构成。
3.议论性材料。引论部分,提出某某论点;本论部分,阐述了论点的某方面的内容;结论部分,做到论点所要求的。
高分子材料概论范文篇10
【关键词】教学内容改革材料物理与性能
1.引言
教学质量是高校赖以生存和发展的重要保证,而加强课程教学改革,则是提高教学质量的重要途径。近年来,以电子、生物、航天和能源等为应用对象的材料科学已经从过去的单一性金属材料、无机非金属材料和高分子材料转向以功能材料、复合材料、纳米材料等高性能、多功能为主的发展趋势,对材料科学人才也提出了新的、更高的要求。1997年国务院学位办颁发了新专业目录,材料类的专业设置不再按传统分为金属材料、无机非金属材料和高分子材料,而是横向融合金属材料、无机非金属材料和高分子材料的基础理论于一体,纵向充分强调理科与工科的结合。为满足社会对材料专业的需求,并与国内外“材料科学与工程”学科发展接轨,北方民族大学制定了材料类专业的长期规划并制定了2008本科专业培养方案。材料物理与性能学课程作为2008培养方案中材料科学与工程本科生的专业基础课,其教改方案已列入2009年宁夏高等教育教学改革项目。
本文从教材建设的意义与目标、课程教学内容改革、课程教学方法改进及教改初步成果等几个方面对材料物理与性能学课程建设思路进行阐述。
2.教材建设的意义与目标
《材料物理》是材料科学与工程、高分子材料与工程和材料成型与控制工程专业的专业基础课,其主要内容是利用物理学的一些基本概念、基本原理、基本定律来说明物质的微观结构、组织形貌、原子电子运动状况以及它们与材料性能和成分之间的关系。
对于材料专业的学生来讲,化学方面的基础知识学习得较多,包括有机化学、无机化学、分析化学和物理化学等,但物理方面的基础知识却较少涉及,只有普通物理课程,而物理本身所包含的基础知识比化学更多,例如光、电、磁、热、力、辐射等。因此,给材料专业的学生补充更多的物理知识,尤其是材料物理方面的知识非常必要。而当前材料物理教材的诸多版本多数偏重理论指导,要求学生对物理分支的知识掌握太多,这不能完全适应现行本科生教育的需求,对研究生来说相对更适合一些。个别相对合适的材料物理教材因为有些内容太深无法讲透,而有些内容又太浅,对本科生来说,作为参考书使用较为适合,这是一个方面的原因。另一方面,大多材料专业都开设了材料物理性能课程,此课程包含的材料物理的基本概念又都比较缺乏。编写这本《材料物理与性能学》教材的目的就是一方面给材料专业本科生增加一些有关材料物理的基础知识,另一方面将材料物理性能方面的内容合并到一起,减少学生的课程数目。
在教材的编写过程中,注意突出了以下几方面的特色。
(1)以实际应用实例讲解材料物理学的一些基本概念和物理效应,例如:位错的运动形式分为滑移和攀移,滑移的运动形式是像蚯蚓一样以局部带动全部进行运动;为什么钢铁进行淬火后会变硬?是因为加热加速了原子的运动,突然冷却使原子来不及运动到正常格点位置就停止了,使得原子排列紊乱,阻止了位错的滑移,所以会变硬。以这样的方式来介绍材料物理学的一些基本概念和物理效应,使学生便于理解、掌握和记忆。
(2)以实验的手段讲解各种材料的性能。如:通过拉伸实验,讲解金属材料、无机非金属材料、高分子材料的力学性能的异同等;通过对不同材料进行电阻测量,讲解如何利用电阻绘制材料的溶解度曲线,将此曲线应用到实际研究中。采用这样的方式设计实验,达到真正锻炼学生动手能力和创新能力的目的。
(3)加入现代新材料的内容,介绍其应用与发展。例如:复合材料、纳米材料、能源材料、生物材料等。
3.教材知识体系改革
根据材料相关行业发展需求进行教学知识体系的改革。目前材料科学发展的趋势是新型功能材料(特别是电子、光电子材料)、新能源材料、环境友好材料、生物活性材料的研究与开发,本课程针对材料发展的总体趋势和行业需求,结合我校2008本科生培养方案的指导思想,在设置材料的热学性能、力学性能和电学性能的基础上,设置了材料的介电性能、缺陷物理与性能、铁电物理与性能、磁性物理与性能、非晶态物理、高分子物理、薄膜物理。在内容的编写上,略去了大量的公式推导,注重基本概念、基本原理的讲解,同时,结合生产、生活和材料前沿科学研究中的实例对材料物理与性能进行阐释。
在每章的开始,教材以实际案例开篇来提高学生对本章内容的学习兴趣,如从材料的导热性角度解释“9.11事件”对纽约世贸中心造成毁灭性破坏的原因;从材料的导电性能与硅材料的薄膜化对太阳能发电在解决能源危机方面的重要地位与应用现状等导入案例。在每章的结尾,设置了拓展性内容,主要将章节内容相关的前沿科学发展现状、需要解决的关键科学问题呈现给学生,为学生在学完章节基本内容后进行深层次的思考和进一步利用所学内容阅读学科领域前沿知识提供了引导,如教材引入纳米材料(如碳纳米管)的热学、力学性能来拓展学生对纳米材料独特性质的认识;以超导材料的发展历史、研究现状、和应用(如磁悬浮列车)来引导学生对材料的导电性进行探求。
另一方面,针对我校2008本科生培养方案加强实践教学的指导思想,在内容设置上,教材还考虑通过学习基本内容的基础上,可以为本科生开设一些基础实验和创新性实验。结合本课程的学习,我院对本课程开设了材料的力学性能检测、硬度测定、材料热容的测定、材料热导率的测定、材料导电性能的测定、陶瓷热稳定性测定等基础实验,同时通过新建设的新能源、电磁学专业实验室,为学生提供创新性实验平台。
4.教学方法改革
教学过程是通过教师与学生之间的互动配合完成的,教学方法在教学活动中的作用至关重要,在《材料物理与性能学》的教学过程中,注重学生能力的培养,摒弃传统“填鸭式”灌输的教学方法,而采用“启发―引导―互动”式的教学方法,以此来实现传授知识、培养学习能力和创新能力的目的。在教学方法的改革中,采取了以下具体的教学方式
(1)采用板书与多媒体结合的方式进行知识讲解。对较为抽象的概念、模型,采用动画演示帮助学生理解,如对于位错的两种基本类型―螺型位错和刃型位错以及它们的运动方式―攀移和滑移,很难用易于理解的语言表达清楚,而采用动画演示的方式,学生很容易理解并在脑海中留下深刻的印象;如三极管的放大作用,采用动画演示即可让学生在较短时间内对其放大机理和对发射极、基极、集电极材料的不同要求了然于胸。
(2)学生讲授,集中讨论的方式。针对有些能引起学生兴趣的内容,采取学生讲授、课堂讨论的方式实现对知识的接受与消化吸收。比如关于铁电物理的内容,通过讲解基本理论,让学生通过查阅文献资料来挖掘铁电物理的知识在我们生活中的应用,而学生通过文献资料,利用磁性物理知识讲解了以“卡的世界”为题的关于存储卡的相关原理和技术前沿、利用材料的压电效应讲解了打火机的原理,这不仅加深了对知识的理解,还极大地调动起学生对铁电物理知识的兴趣。
(3)开放式作业题目。对于有些基本观点,随着科学的不断发展,可能遇到一些无法解释的现象,对此,鼓励学生通过查阅文献发现此类问题。例如,将块体材料的一些基本理论应用于纳米材料去解释其性能显然是不正确的,不同点有哪些?为什么不同?针对这些问题,让学生自己去解决,然后在作业中写出自己的观点。这样做的好处是,既启发了学生的主动性和创新思维,又防止了抄袭作业的现象发生。
5.初步成果与展望
《材料物理与性能学》课程已作为“21世纪全国高等院校材料类创新性应用人才培养规划教材”由北京大学出版社于2010年1月出版。《材料物理与性能学》课程是材料科学与工程、高分子材料与工程和材料成型与控制工程专业的专业基础课,授课学时为理论48学时,实验16学时。该教材已被东北大学、郑州轻工业学院、北方民族大学,以及江苏、湖北、浙江和山东等省的高等院校选用,受益学生3000多人,反映良好。
通过教学内容和教学方法的改革后,学生对材料专业产生了极大的兴趣,出勤率和听课率大大提高,学生对本课程的课堂听课率创历年新高接近100%,根据校教务系统所提供的学生对教师的教学评价结果表明,课堂满意度在90%以上,同时通过对材料物理与性能学课程的学习,我院学生申报创新性实验和挑战杯的数量明显增加,与往年相比,增加的项目主要来自与本课程相关的内容。
虽然,通过教改,我们在教学中取到了良好的初步成果,但对本课程的双语教学、精品课程建设的工作以及课程考核体系、质量监控等方面的创新还是今后对本课程改革的主要方面。
今后,我们通过总结《材料物理与性能学》的教学实践,搞清存在的问题,进一步明确课程定位,形成以贯彻向“宽基础、宽口径、重实践”的培养模式上转变的新课程体系。通过充实和丰富教学内容,完善和增加案例教学,制作和搜集影像资料,研究和制作优质课件,完善相关实践环节,使该课程教学做到目标明确、基础扎实、内容丰富和方法多样。
[参考文献]
[1]万红,白书欣.材料物理课程建设的思考[J].高等教育研究学报,2009,32:21-23.
高分子材料概论范文篇11
【关键词】经历建构概念
建构主义理论认为,学习的获得,是每个学习者以自己原有的知识经验为基础,对新信息重新认识和编码,从而获得自己所理解的概念。这种建构是无法由他人来代替的,因而具有自我的特质,具有鲜明的个性色彩。也就是说,学生对于数学概念的学习过程是以自己的经验背景为基础,对外部信息进行主动的选择、加工和处理,建构自己的理解。基于学生个体经验的不同,前概念就有所不同,科学概念形成的过程、方式、途径就会有所不同。因此聚焦经历,让教师成为学生已有经验的唤醒者,学生亲历经验和知识的引导者,新旧知识交接的平衡者,这样方能促进学生自主建构数学概念。
一、唤醒经验,从“无”到“有”,初步感知概念
在数学概念的学习中,教师往往会创设一种真实或模拟生活的情境,唤醒学生已有的生活经验,架起连接学生新旧知识的桥梁,减轻学生认知负荷,增加自我效能感,从而引导学生更积极地学习。
【案例1】“加法的认识”教学片段
在教学一上“加法的意义”时,笔者请小朋友说说,生活中遇到过用“3+2”能解决的问题吗?
生:我原来有3个发夹,妈妈又给我买了2个,现在有5个发夹。
生:我原来有3辆玩具汽车,爸爸又给我买了2辆玩具汽车,现在有5辆玩具汽车。
……
没有一个学生举例说到“左边有3个XX,右边有2个XX,合起来是5个XX”。
在教学中,笔者发现学生对于“加法”的理解并不是与成人理解的“一共有多少”对接的,学生对于“3+2=5”的理解是基于数数基础的,分步数数过程。他们认为“原来”有一部分量,又增加了一部分,“现在”比原来多了,就是继续往下数,这时候用加法表示。
每个学生都是天生的学习者,教师需要通过引导学生回忆生活体验等直接经验,来帮助学生获得最初的加法概念理解。倘若我们硬生生地告诉学生求“一共有多少”就用“加法”计算,必定将学生的生活经验与加法概念的建构割裂开来,学生加法概念的建构也一定是片面的、不完整的,没有生长性的。
其实加减法运算问题的基础知识就是部总知识。我们需要合理利用学生已有的经验,将他们经验描述中“原来”“现在”与加法定义中“部分数”“总数”建立联系,“原来的玩具汽车是一部分,爸爸又买了2辆是另一部分,现在有5辆是把这两部分合起来。把两个部分合起来,用加法计算”。通过问题情境创设,从动态分步理解,到静态整合关系理解,逐步形成“将部分数合起来就是相加”这一概念。
二、亲历过程,从“有”到“全”,加深理解概念
数学回归生活,目的是让学生的数学学习更有原发力,有更为夯实的基础。在初步形成概念的基础上,需要教师引导学生亲历知识的生长过程,从而更加全面、精准建构概念。
(一)创造性使用学具,丰富概念内涵
“玩中学”是儿童数学学习的重要手段与途径。我们应当遵循儿童“操作感知―建立表象―成概念”这一认知规律,合理有创造性地使用好数学学具,建立感知与抽象概念之间的桥梁,使学生完成概念建构从感性认识向抽象理解跨越。
【案例2】“有趣的等式”教学片段
在一年级上册的数学学习中,学生对于“等式”概念的建立相当片面。学生认为的“等式”只是一种形式化的判断,就是含有“=”的式子,对于“等式”的意义,往往一知半解。而“等式”又是数学学习中出现最为频繁的概念之一。为了帮助一年级学生建立“等式”的概念,我们尝试运用学具小立方体(如右上图)上一节数学活动课,在操作中感悟等式的内涵。
首先,教出示长方体(如图1),请小朋友再找一找与老师手中长方体一样长的学具。
生操作后,师提问:“你怎么知道它们一样长?”
生:放在一起比一比。(演示)图1
生:老师的长方体有4个立方体,我的长方体也有4个立方体。
师根据学生回答板书:4=4,等号表示什么?
生:左边的积木与右边的一样长。
师:两个数相等,我们可以用等号连接。
生:我还可以用两种颜色积木拼起来,黄色+红色的也是跟你的一样长。
师:是吗?来比一比。如果黄色+红色两种积木拼在一起,真是一种好方法,可以用什么数学方法来表示呢?
根据学生回答板书:1+3=4。
师:如果交换积木的位置,它们还一样长吗?你会怎么表示呢?
生:一样长,4=1+3。
师:看来如果式子与数相等,也可以用等号连接。
生:我还可以用2个橘色的积木拼起来,也就是2+2=4。(板书)
教师将积木摆在一起,引导小朋友发现,这些积木长度都相等,所以还可以写成:4=1+3=2+2。
小结:看来等号还可以连接式子与式子。那是不是所有的式子都可以这样用“=”连起来?
……
概念是事物的本质属性在人脑中的反映,概念的形成是概念获得的方式之一,也就是从一类对象中抽取本质属性的过程。为了建立完整的等式概念,教师利用“搭积木,使两组长方体一样高”这一任务驱动,分步操作,分层感悟,帮助学生理解等式的内涵,逐步抽象,从数=数,到式=数,再到式=式。在教师不断设问引导下,学生从操作中逐步感悟“等式”所涵盖的基本要素。
(二)改变学习材料呈现方式,拓展概念外延
学生自主建构概念,很大程度上依赖于教师所提供的学习材料。教师提供的学习材料具有指向性、层次性,能够引发学生思考,那么概念的自主建构就完成了一大半。基于学生学习基础与学习效能,从学生已有的知识背景出发,合理改变“材料”的呈现方式,往往会有意想不到的收获。
【案例3】“平行四边形的认识”高的教学片段
第一稿,在教学平行四边形的不稳定性之后教学平行四边形的高,教师请学生再次操作,拉一拉平行四边形,并提出要求“仔细观察,你发现了什么?”得出平行四边形的高发生变化。随后教师利用微课视频向学生讲解“高”的定义。
从形式上看,教师在采用微课的方式呈现概念,并且也尝试引导学生动手操作。但事实上,在这种方式下平行四边形“高”的建立依然是被动的,以致在练习中尤其是在变式练习中学生画高困难重重。
第二稿,在教学平行四边形的高时,教师同样请学生再次操作,拉一拉平行四边形,并思考“发现了什么”,学生依然得出高发生变化。
师:老师将平行四边形变化的过程拍下来,并画在格子纸上。我们先研究第一个,按照你们的理解,请你画一画1号平行四边形的高。
学生操作―实物投影反馈―引导思考:你能画几条?能说说什么是平行四边形的高吗?学生得出能画无数条高(这里的无数条高均在平行四边形的“内部”)。学生用自己的语言描述高,并认同“高就是一组平行线之间的距离”这一观点。
教师并不急于评价,出示2号平行四边形:“再来试试,这回你能画几条高?”
生:只能画1条了。
生:平行线可以无限延伸,上下底边之间的都可以的。(展示学生作品)
教师再次引导学生讨论,深入理解什么是平行四边形的高,最后课件出示完整的高的概念。
概念教学特别需要变式的运用,通过变式的辨析不断拓展外延,丰富表象,从而使学生更加全面地认识概念、理解概念的内涵。在平行四边形高的概念教学中,教师改变了原来学习材料的呈现方式。借助学具、点子图等具可操作、有层次性、能够引发思考的学习材料,分步骤,让学生在两次画高的过程中,逐步感悟高的本质属性,丰富其表象,完善概念外延,从而使学生体会到数学学习的魅力。在整个操作活动中学生亲历“高”的构建过程,深入理解知识。
(三)设计结构化的学习材料,强化概念要素
“结构化”学习材料是指教师精心设计,有一定呈现顺序,能引发学生思考的学习材料。同样在“有趣的等式”教学中,我们尝试改变学习材料的结构,从每组一样的学具设计,到每组不同的材料,希望在多元的学具操作过程中,学生能够得出不同的结果,形成交流的需要。
如在“寻找与老师同样长的长方体”这一环节中,有2组不同的学习材料。A组,有跟老师同样长的长方体,一眼就能辨认。B组,没有同样长的长方体,但是可以通过“拼”的方式得到同样长。这样通过生生交流,感悟“等式”更为丰富的内涵,使学生初步发现“等式”的关键要素是两边的结果大小一样。
三、对比反思,从“全”到“深”,完善认知结构
反思,是学生自主建构数学概念中重要的一环,它是学生对自身学习活动的过程以及在学习过程中概念特征的反向思考。不仅是学习过程的回顾,更是知识体系的完善,以及学习能力的提升。通^反思,将学生学习的数学概念纳入到更为完善的知识体系中,理解过程更具有整体性、思辨性。这是“人的发展”所需要的重要素养。
【案例4】“平行四边形”教学片段
在平行四边形教学的结束环节,教师指着之前因有争论而放在黑板一边的长方形,提问:“现在你觉得它是平行四边形吗?”
生:是的,因为它对边平行,也相等,对角也相等。
师:真棒,能利用平行四边形的特征来判断。还有补充吗?
生:因为它符合了平行四边形的所有特点,所以是特殊的平行四边形。
师:你说它特殊,特殊在哪里?
生:因为长方形不仅是对边相等,对角相等,而且它的四个角都是直角。
教师予以肯定,并用韦恩图表示长方形和平行四边形的关系。
教师继续引导正方形与长方形、平行四边形的关系。……
学生在教师的引导下,通过问题串进行“长方形与平行四边形关系”的辨析与反思,逐步深入,建立了正方形、长方形、平行四边形、四边形之间的联系。学生个体将概念中最本质、最基本的要素关联在一起,重新修正、重新构思,从而对图形的概念赋予新的更深入的意义。
高分子材料概论范文篇12
【关键词】力学性能;固溶体;铁碳合金;知识脉络;直观教学
《金属材料及热处理》是技工学校一门专业基础课,主要是研究金属材料的成分、组织、性能、及热处理等方面的一门科学,内容繁杂、抽象、难以理解。学生学习起来感到枯燥乏味,教学难度相对比较大。学生们对学习本课程的兴趣不高,加之中职学生基础比较差,学习方法欠佳,又没有实践知识,不仅学生学习难度大,容易忘记,而且给老师的讲解也带来困难,笔者多年从事这门课的教学,感触颇深,在教学中也不断思索行之有效的教学方法,课堂上取得了较好的教学效果,下面我就谈谈我的几点体会,供大家探讨和参考:
一、深入分析,化繁为简
铁碳合金的组织在教科书中的介绍较为抽象,比如固溶体的概念,书上的定义是“一种组元的原子溶入到另一种组元的晶格中所形成的均匀固相。”这样的解释很难让学生理解,如果我们在教学中能够将知识深入分析,用较通俗的语言将知识简单化。在讲解中我是这样处理的,先用大家都知道的溶液、溶质、溶剂的概念做知识铺垫,然后再这样告诉学生,“在液态时,一种组元溶解到另一种组元中形成溶液,在凝固时,它们将共同组成一种晶格,这种晶格与其中的一种组元相同,晶格上有各种组元的原子,这种在固态下溶解有其他元素的组织叫做固溶体,与固溶体晶格相同的组元叫溶剂,其他组元叫溶质。”然后再以铁、碳两种组元为例,对号入座,使学生很快理解,通过这样的解释不仅使学生明白了固溶体的形成,还使学生理解了固溶体、溶剂、溶质的概念,学生思路清晰,将复杂的概念简单化,收到良好的教学效果。
二、形象的比拟,是突破抽象的前提
纯金属在结晶时都会有过冷现象发生,过冷现象的意思是实际结晶温度低于理论结晶温度的现象,理论结晶温度与实际结晶温度之差称为过冷度,冷却速度与液态金属的纯度都会影响过冷度,而且冷却速度越快,过冷度越大,这样高度理论化讲解,让学生很难认识上去,所以在讲解过冷现象时,我给学生列举在现实生活中有很多过冷现象的例子,比如,海水零度不结冰就是一种过冷现象,冰雪路面撒盐,让其融化,就是过冷现象的应用,使学生马上就知道过冷现象了,这样学生还自己总结出液态金属的纯度也会影响实际结晶温度。但学生往往不明白为什么冷却速度快了,金属的实际结晶温度就低了?我给同学们举了这样一个例子:这就像体育比赛短跑项目一样,当运动员使用全身的力量跑向终点线时,他们能立即就站立住停下来吗?很显然不能,而是会超过终点线一段才能停下来。而你如果缓慢的步行到终点线时,你会很自然地立即停下来。经过举此例子,学生马上明白了,而且记忆很牢。
三、分散难点,单独攻破,解决复杂大问题
学生在学习过程中普遍对第四章“铁碳合金的组织”,“铁碳合金相图的建立、识读、应用”等几个知识点较难理解和掌握,而教师对这部分知识在教学过程也常常出现很难讲明讲透的现象。其实在这个难点的处理上,我们只要深入分析,找出知识贯穿点,就很容易找到突破口。我首先清楚地告诉大家材料的选用是根据钢材的力学性能(强度、硬度、塑性、韧性等)来确定的,材料的力学性能是由材料的内部组织来确定的,而内部组织的转变则是由温度变化和材料的化学成分不同而引起的,并且材料的化学成分是由碳、铁和一些微量元素组成,其中变化最大的是碳的含量,决定了材料的内部组织的变化。这样一来铁碳相图尤为重要,我为了让学生理解和识读铁碳平衡相图,就让学生先把铁碳合金的相及组织的含义、含碳量、晶格形式、性能特点背熟,然后再把共晶转变和共析转变的含义、组织转变过程及相图分析单独拿出来讲解,一个一个的突破,最后再来讲解铁碳相图,由于有了前面的共晶转变和共析转变细致的讲解和铺垫,一步一步的分析组织转变过程,学生感觉不是很难理解,并能够清楚了铁碳相图的使用意义。
四、归纳总结,将知识穿成线形成脉络,便于理解和记忆
《金属材料与热处理》课不仅疑难的内容、概念多,而且知识凌乱,只有深入分析,归纳总结,站在一定的高度上,找出突破口,使知识连贯化,一环扣一环,这样不仅使知识不零散,而且便于记忆。比如列出如下的知识脉络:
(1)固态金属——晶体——晶格——晶胞——金属晶格类型——晶格畸变——对性能影响
(2)液态金属——结晶——过冷现象——过冷度——影响因素
(3)结晶——结晶过程——晶粒——晶粒度——对性能的影响——影响因素——细化晶粒方法
(4)铁、碳——成分组成和温度——材料的内部组织——材料的力学性能——材料的选用
以上只是列举的几条,经归纳总结出的知识脉络,不仅层次清晰内容连贯,知识容量大,重难点不遗漏,更不会有一叶障目,不见深林的感觉。最终使学生把握住组织决定性能,性能决定选材这一知识灵魂。
五、增加直观性教学——挂图、模型、实物、现场相结合
由于技校学生对生产实际知识缺乏感性认识,教具又比较少,只有与书相配套挂图和简单的模型。我在上课多用挂图。挂图虽然也能帮助学生理解,但是挂图只能表示平面关系,立体的关系很难表达出来。例如金属晶格的类型有三种,其结构是立体的。只用挂图讲解学生很难理解。因此我用模型,不仅使用晶格模型,还有对照的原子排列实物模型,学生结合挂图,可以仔细观察实物模型,加强了直观教学,使学生能迅速理解了教学内容。同时我还发挥厂办技校的优势,在厂区内寻找一些金属材料和报废零件作为实物,帮助学生理解理论与实际的差距。例如学习合金钢时,在厂里找到一些金属材料,让学生识别,同时还到厂里钢材检验部门现场让学生观看金属材料的拉伸试验、硬度试验、冲击试验,到金相检验室观看钢材的显微组织,比如晶粒度、珠光体、马氏体等组织,不仅提高了学生的学习兴趣,而且学生从中学到很多实际知识。
总之,笔者通过多年不断地研究和探索以及近几年来学生学习情况的反馈意见得出:以上学习《金属材料及热处理》的方法是很有效的。虽然技校学生的基础欠佳,无感性认识,但只要教师全身心的投入到教学中,仔细研究分析,找出适合当今技校学生的教学方法,将趣味性融入到枯燥的理论课中去,使课堂教学变得生动活泼,同时也要考虑学生个体差异,提高学生学习兴趣,因材施教,使每个学生都能学有所得,成为企业有用之才。
参考文献:
[1]《金属材料与热处理》(第四版).中国劳动社会保障出版社
[2]《启发式教学对教师的基本要求》.《中国素质教育理论与实践》,2004(8)
[3]《高职金属材料与热处理课程教学改革探析》.《广西教育》,2011(24)