高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)用構(gòu)想與探討
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一、目前《高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)》教學(xué)存在的不足
以我校現(xiàn)行《高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)》教學(xué)為例，雖然教學(xué)內(nèi)容涵蓋了本體聚合、溶液聚合、乳液聚合、懸浮聚合，以及一些代表性的高分子功能化反應(yīng)如聚丙烯酰胺水凝膠和聚乙烯醇縮甲醛的制備等，能夠在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)較好地體現(xiàn)高分子化學(xué)的核心內(nèi)容，但多年來(lái)仍舊遵循傳統(tǒng)教學(xué)方式。在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)飛速發(fā)展的今天，面對(duì)教學(xué)對(duì)象為個(gè)性鮮明的“90后”時(shí)，傳統(tǒng)教學(xué)方式已顯現(xiàn)出其不足。傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容大多局限于實(shí)驗(yàn)教材，信息量不足。實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的不僅僅要求學(xué)生掌握高分子化學(xué)的基本實(shí)驗(yàn)技能，更重要地是希望學(xué)生能夠通過(guò)實(shí)驗(yàn)加深對(duì)高分子化學(xué)相關(guān)理論知識(shí)的理解，并了解所做實(shí)驗(yàn)和涉及的高分子材料在現(xiàn)實(shí)工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中的應(yīng)用。然而，目前學(xué)生從實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)到實(shí)驗(yàn)操作，再到撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，幾乎完全依賴實(shí)驗(yàn)教材。實(shí)驗(yàn)教材所能提供的知識(shí)較為有限，大多僅包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、儀器藥品、操作步驟、數(shù)據(jù)處理等基本內(nèi)容，一些擴(kuò)展性的知識(shí)，諸如藥品使用安全及說(shuō)明、實(shí)驗(yàn)方案的多樣性、所合成高分子的表征方法以及該實(shí)驗(yàn)在具體工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用等，則鮮有涉及。此外，實(shí)驗(yàn)教材的更新周期往往較長(zhǎng)，對(duì)于實(shí)際實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)生的一些藥品或?qū)嶒?yàn)方案的變動(dòng)也不能及時(shí)體現(xiàn)。這使得實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容較為死板，不利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。此外，傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)安排的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生缺乏主觀能動(dòng)性。開(kāi)設(shè)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的初衷是輔助學(xué)生理解所學(xué)的高分子化學(xué)理論知識(shí)，同時(shí)使學(xué)生掌握最基本的實(shí)驗(yàn)技能。但由于這類實(shí)驗(yàn)的原理、實(shí)驗(yàn)方案和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象等在實(shí)驗(yàn)教材中均已明確，難以有效調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，反而容易使學(xué)生產(chǎn)生惰性。目前，有相當(dāng)一部分學(xué)生對(duì)待實(shí)驗(yàn)敷衍了事，實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告千篇一律，缺乏對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的思考。同時(shí)，由于許多高分子化學(xué)反應(yīng)需要的時(shí)間較長(zhǎng)，現(xiàn)有教學(xué)方式難以充分啟發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，很多學(xué)生則利用手機(jī)看視頻、玩游戲來(lái)“打發(fā)時(shí)間”，對(duì)教學(xué)秩序產(chǎn)生了不良影響。長(zhǎng)此以往，將不利于對(duì)學(xué)生思考、分析、解決問(wèn)題的能力以及創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。因此，如何有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，是每一位從事實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作的教師都應(yīng)該認(rèn)真思考的問(wèn)題。
二、智能手機(jī)在《高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)》教學(xué)中應(yīng)用的必要性和重要性
2007年美國(guó)蘋果公司第一代iPhone，開(kāi)啟了智能手機(jī)飛速發(fā)展的新時(shí)代。近幾年智能手機(jī)在大學(xué)校園迅速普及。有調(diào)查顯示，目前已有超過(guò)88%的在校大學(xué)生正在使用智能手機(jī)，展現(xiàn)出智能手機(jī)在大學(xué)校園強(qiáng)勁的發(fā)展勢(shì)頭；與此同時(shí)，也有近90%的學(xué)生表示自己曾有上課時(shí)間使用手機(jī)的經(jīng)歷。由此可見(jiàn)，智能手機(jī)在為大學(xué)生提供便捷生活服務(wù)的同時(shí)，已經(jīng)嚴(yán)重影響了其課堂學(xué)習(xí)。就筆者所從事的《高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)》教學(xué)而言，目前學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中玩手機(jī)的現(xiàn)象已較為常見(jiàn)，甚至屢禁不止，對(duì)教學(xué)管理帶來(lái)了很大挑戰(zhàn)。究其原因，筆者認(rèn)為傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式在目前移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)飛速發(fā)展的背景下已不能達(dá)到良好的教學(xué)效果，在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和主觀能動(dòng)性方面有明顯不足，因此教學(xué)改革勢(shì)在必行。不可否認(rèn)，智能手機(jī)已對(duì)正常教學(xué)秩序產(chǎn)生了負(fù)面影響。但是，筆者認(rèn)為智能手機(jī)的快速發(fā)展也為改革傳統(tǒng)教學(xué)模式提供了全新的思路和機(jī)遇。對(duì)于學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中玩手機(jī)的現(xiàn)象，很多教師往往將其歸結(jié)于當(dāng)代大學(xué)生的自我控制和約束能力較差，但其實(shí)缺乏“吸引力”的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式也難辭其咎。如果我們只一味地要求學(xué)生上課不能接觸手機(jī)，采取強(qiáng)硬的管理手段，而不去考慮實(shí)驗(yàn)教學(xué)本身所存在的問(wèn)題，教學(xué)效果只會(huì)適得其反。在智能手機(jī)和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)飛速發(fā)展的大背景之下，改革傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，設(shè)法使智能手機(jī)為教學(xué)所用，將是解決這類突出問(wèn)題最為有效的手段之一，具有一定的必要性和重要性。借助智能手機(jī)便捷的網(wǎng)絡(luò)接入功能和互動(dòng)功能，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段，改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，使學(xué)生能夠?qū)⒅悄苁謾C(jī)作為移動(dòng)學(xué)習(xí)的工具，對(duì)于增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主觀能動(dòng)性將具有積極的作用，從而有效克服傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式存在的諸多不足。
三、智能手機(jī)在《高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)》教學(xué)中應(yīng)用的構(gòu)想
結(jié)合智能手機(jī)的特點(diǎn)，針對(duì)目前《高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)》教學(xué)中存在的問(wèn)題，筆者就智能手機(jī)在《高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)》教學(xué)中的可能應(yīng)用提出以下構(gòu)想。在實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)階段，可借助時(shí)下流行的微信平臺(tái)或云存儲(chǔ)技術(shù)，為學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前提供豐富的預(yù)習(xí)資訊。目前學(xué)生預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)大多依靠實(shí)驗(yàn)教材，所能獲取的信息較為有限；且實(shí)驗(yàn)教材不能體現(xiàn)實(shí)際實(shí)驗(yàn)所發(fā)生的如藥品、儀器或?qū)嶒?yàn)步驟等改動(dòng)，較為死板。如果我們能夠利用智能手機(jī)的微信平臺(tái)，設(shè)立高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)的公共賬號(hào)，或者開(kāi)設(shè)云空間服務(wù)，每次實(shí)驗(yàn)前向?qū)W生預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)所需知識(shí)，包括與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的高分子化學(xué)理論知識(shí)點(diǎn)、實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)和藥品使用須知、所合成高分子的表征方法以及該實(shí)驗(yàn)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用等背景知識(shí)，并圖文并茂地介紹實(shí)驗(yàn)所需的儀器設(shè)備，則可大大豐富實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)的內(nèi)容，使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程有更好的感性認(rèn)識(shí)。同時(shí)，智能手機(jī)所提供的移動(dòng)學(xué)習(xí)方式讓學(xué)生可隨時(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)，不受空間和時(shí)間的約束，無(wú)疑更有利于激發(fā)學(xué)生對(duì)高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)興趣和主觀能動(dòng)性。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，我們同樣可以合理利用智能手機(jī)，使其為教學(xué)所用。例如，我們可以給實(shí)驗(yàn)藥品和實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)置時(shí)下流行的二維碼標(biāo)簽，學(xué)生使用時(shí)通過(guò)智能手機(jī)掃描相應(yīng)的二維碼，便可在網(wǎng)絡(luò)上迅速獲得該藥品或儀器的使用安全須知或操作說(shuō)明。這種方式不僅克服了傳統(tǒng)紙質(zhì)說(shuō)明易臟污和破損的缺點(diǎn)，而且采用學(xué)生喜歡的形式，更易于提高學(xué)生的主觀能動(dòng)性。我們還可將每步反應(yīng)對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、不同實(shí)驗(yàn)條件對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響等信息以文字或圖片的形式上傳至網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)空間，供學(xué)生在等待聚合反應(yīng)完成的時(shí)間內(nèi)查閱。學(xué)生通過(guò)智能手機(jī)訪問(wèn)上述內(nèi)容，再對(duì)比自己的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果，可加深對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解。此外，我們還可鼓勵(lì)學(xué)生將實(shí)驗(yàn)中觀察到的有趣現(xiàn)象或?qū)嶒?yàn)結(jié)果通過(guò)智能手機(jī)拍攝視頻或照片，上傳至微信朋友圈或云空間與他人分享，也可供下一級(jí)學(xué)生參考。例如，在通過(guò)甲基丙烯酸甲酯發(fā)生本體聚合制備有機(jī)玻璃的實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生往往喜歡將小花或昆蟲標(biāo)本等鑲嵌在自己合成的有機(jī)玻璃中得到一件漂亮的“琥珀藝術(shù)品”。此外，我們還可聯(lián)絡(luò)一些智能手機(jī)應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)商，設(shè)計(jì)并開(kāi)發(fā)一款專門針對(duì)高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用程序，可集成從實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)到實(shí)驗(yàn)操作等全部?jī)?nèi)容，用戶界面也更加友好。筆者認(rèn)為，隨著智能手機(jī)在移動(dòng)學(xué)習(xí)領(lǐng)域的不斷發(fā)展成熟，通過(guò)智能手機(jī)應(yīng)用輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)是未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。
四、結(jié)語(yǔ)
綜上所述，智能手機(jī)在大學(xué)生群體中的廣泛使用給《高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)》教學(xué)帶來(lái)了前所未有的挑戰(zhàn)。但與此同時(shí)，智能手機(jī)的快速發(fā)展也為改革傳統(tǒng)教學(xué)模式提供了全新的思路和機(jī)遇。借助智能手機(jī)便捷的網(wǎng)絡(luò)接入功能和互動(dòng)功能，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段，改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，使學(xué)生能夠?qū)⒅悄苁謾C(jī)作為移動(dòng)學(xué)習(xí)的工具，一方面將有效克服智能手機(jī)對(duì)教學(xué)秩序造成的負(fù)面影響，另一方面對(duì)于增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主觀能動(dòng)性將具有積極的作用。
作者：魏瑋 李治全 劉曉亞 單位：江南大學(xué)