前言：尋找寫作靈感？中文期刊網(wǎng)用心挑選的案例型材料化學(xué)教學(xué)探索，希望能為您的閱讀和創(chuàng)作帶來(lái)靈感，歡迎大家閱讀并分享。

1案例型教學(xué)

1.1案例來(lái)源及積累

案例主要來(lái)源于媒體報(bào)道或經(jīng)典案例。如生活中常見的“502膠水”、“礦泉水瓶”、“化妝品瓶”、“塑料手套”、“雨靴”、“衣服”、“汽車輪胎”、“尼龍繩”以及“石墨烯智能服飾”等，最近的新聞報(bào)道“2014年80歲老太換全髖關(guān)節(jié)次日下地”，小孩的卡通玩具“光敏印章”，“農(nóng)用聚乙烯薄膜”、“工業(yè)上泡沫塑料的發(fā)泡劑”工業(yè)生產(chǎn)原料等。日常注意收集積累，并根據(jù)案例所產(chǎn)生問(wèn)題、解決途徑進(jìn)行歸類，建立案例庫(kù)，進(jìn)一步有助于理解書本知識(shí)。

1.2案例選擇

案例引入為教學(xué)服務(wù)，選擇適當(dāng)?shù)陌咐ＷC教學(xué)活動(dòng)的順利進(jìn)行是前提。適當(dāng)?shù)陌咐饶苋诤蠈W(xué)生所學(xué)課程的理論基礎(chǔ)，又能結(jié)合實(shí)驗(yàn)室條件以及學(xué)生的實(shí)際情況。綜合以上考慮因素，對(duì)于功能高分子材料教學(xué)，選用“2014年80歲老太換全髖關(guān)節(jié)次日下地”作為教學(xué)案例，該案例內(nèi)容包括了功能高分子材料的理解以及如何在生活中應(yīng)用進(jìn)行擴(kuò)展等內(nèi)容。人們對(duì)“關(guān)節(jié)置換”這個(gè)詞已不再陌生，但是它的原材料是什么?大家可能還是很陌生。它是指用生物相容性和機(jī)械性能良好的金屬或復(fù)合材料制成的一種類似人體骨關(guān)節(jié)的假體，通過(guò)手術(shù)將其植入體內(nèi)，替代病變的關(guān)節(jié)，清除疼痛，恢復(fù)關(guān)節(jié)的活動(dòng)與原有的功能，而這種生物相容的材料就是咱們的高分子材料超分子量聚乙烯。這樣進(jìn)行案例引入，大家對(duì)于目前簡(jiǎn)單應(yīng)用的高分子材料有了更深入的認(rèn)識(shí)。案例選擇應(yīng)遵循難易適中、可操作性強(qiáng)等特點(diǎn)，照顧成績(jī)下游學(xué)生的同時(shí)，給上游學(xué)生預(yù)留挑戰(zhàn)空間，激發(fā)學(xué)生解決問(wèn)題的強(qiáng)烈愿望。

1.3案例深入和小組討論

案例引入為實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)而設(shè)計(jì)的，學(xué)生以理解知識(shí)問(wèn)題為目標(biāo)，圍繞知識(shí)問(wèn)題進(jìn)行思考、討論，進(jìn)而理解知識(shí)要點(diǎn)。如果這堂功能高分子課程只進(jìn)行到這里，學(xué)生只是知道了一個(gè)熟悉的陌生人。我們下面還要對(duì)這個(gè)高分子材料超分子量聚乙烯進(jìn)行討論。大家對(duì)聚乙烯比較熟悉，聚乙烯(PE)是五大合成樹脂之一，是我國(guó)合成樹脂中產(chǎn)能最大、進(jìn)口量最多的品種。以“聚乙烯的應(yīng)用”為例，在方案設(shè)計(jì)前指導(dǎo)老師提出以下問(wèn)題:“在日常生活中那些是聚乙烯的產(chǎn)品?”該問(wèn)題引起了學(xué)生很大的興趣和關(guān)注，為回答以上問(wèn)題，學(xué)生自主進(jìn)行了查閱。可以了解它可以應(yīng)用在“保鮮膜、背心式塑料袋、塑料食品袋、奶瓶、提桶、水壺等”。緊接著又提出“聚乙烯的分類?它們的區(qū)別是什么?合成方法和用途是什么?”，該問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步擴(kuò)展知識(shí)要點(diǎn)，聚乙烯主要分為線性低密度聚乙烯(LLDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)三大類，而案例里提到的是超高分子量聚乙烯，學(xué)生要如何回答這幾種聚乙烯材料的區(qū)別是什么，可以引入小組討論的方式，分成四個(gè)小組，每個(gè)小組負(fù)責(zé)一種材料，從它的物理性質(zhì)、特性、合成方法及用途上進(jìn)行材料整理，在課堂上用PPT講解，最終由教師進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，通過(guò)方案設(shè)計(jì)中的討論，每個(gè)小組經(jīng)過(guò)歸納整理把這種材料的性能基本完成全掌握了，同時(shí)也培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力及團(tuán)隊(duì)合作精神。事實(shí)證明，案例型教學(xué)法在激發(fā)學(xué)生的探索欲和提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣方面起到了積極的作用，在解決問(wèn)題的過(guò)程中逐步形成分析素養(yǎng)。

1.4案例擴(kuò)展

將科研項(xiàng)目引入具體的課程教學(xué)中去是利用其進(jìn)行智能型人才培養(yǎng)的新途徑，也是將書本知識(shí)擴(kuò)展到實(shí)際應(yīng)用的一種途徑。以上案例用到的是超高分子量聚乙烯作為人工關(guān)節(jié)軟骨(關(guān)節(jié)臼)材料，然而，臨床實(shí)踐顯示，人造關(guān)節(jié)有效工作年限為10～15年。長(zhǎng)期使用過(guò)程中產(chǎn)生的聚乙烯磨屑會(huì)引起骨骼發(fā)炎，發(fā)生無(wú)菌性松動(dòng)和假體脫落等問(wèn)題，從而需要更換新的人造關(guān)節(jié)。再次更換人工關(guān)節(jié)的手術(shù)費(fèi)用和失敗率比首次更換高很多，導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)損失和對(duì)患者身體的傷害。因此必須要增強(qiáng)醫(yī)用超高分子量聚乙烯的耐磨性能，這樣就在該課程的教學(xué)過(guò)程中引入科研項(xiàng)目，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，鍛煉其查閱文獻(xiàn)資料的能力，積極引導(dǎo)其參與到科研活動(dòng)中去。通過(guò)學(xué)生資料查閱，采用納米粒子增強(qiáng)復(fù)合材料技術(shù)，合成氧化石墨烯基超高分子量聚乙烯(UHMWPE)復(fù)合材料，充分利用新型二維納米材料石墨烯的高強(qiáng)度、高模量、高硬度和低摩擦系數(shù)的突出特點(diǎn)，提高了石墨烯/UHMWPE復(fù)合材料摩擦磨損性能。在這里學(xué)生又查到一個(gè)新的概念—石墨烯，它是已知的世上最薄、最堅(jiān)硬的納米材料，它幾乎是完全透明的，只吸收2.3%的光;而電阻率只約1Ω•m，比銅或銀更低，為世上電阻率最小的材料。石墨烯具有非同尋常的導(dǎo)電性能，超出鋼鐵數(shù)十倍的強(qiáng)度和極好的透光性，它的出現(xiàn)有望在現(xiàn)代電子科技領(lǐng)域引發(fā)一輪革命。燃料電池是將燃料具有的化學(xué)能直接變?yōu)殡娔艿陌l(fā)電裝置。與其他電池相比，具有能量轉(zhuǎn)化效率高、無(wú)環(huán)境污染等優(yōu)點(diǎn)。“質(zhì)子傳導(dǎo)薄膜”是燃料電池技術(shù)的核心部分，汽車中的燃料電池使用氧和氫作為燃料，轉(zhuǎn)變輸入的化學(xué)能量成為電流。現(xiàn)有的質(zhì)子薄膜上常存在燃料泄漏，降低了電池有效性，但質(zhì)子可以較為容易地“穿越”石墨烯等二維材料，而其他物質(zhì)則很難穿越，那么我們研發(fā)石墨烯碳紙?zhí)胤N紙用作質(zhì)子薄膜，既可以解決燃料滲透的問(wèn)題，增加電池的有效性，還可以降低燃料電池的成本。而特種紙?jiān)谌粘Ｉ钪袘?yīng)用十分廣泛，比如棉紙、宣紙、無(wú)塵紙、鈔票紙、噴墨紙、熱敏紙、過(guò)濾紙、茶袋紙、鋁箔紙、拷貝紙、美術(shù)紙、復(fù)寫紙、無(wú)碳復(fù)寫紙、防霉紙、靜電防止紙、導(dǎo)電紙、半導(dǎo)電紙、電池分離紙、電氣絕緣紙、耐熱紙、汽車用濾紙、空調(diào)濾紙、脫臭濾紙、醫(yī)療衛(wèi)生用紙、藥包紙、無(wú)菌紙、醫(yī)療膠布基材、手術(shù)衣等等。這樣的學(xué)習(xí)過(guò)程最終實(shí)現(xiàn)讓學(xué)生根據(jù)自身興趣自主的尋找課題，參與到科研項(xiàng)目中，積極參與競(jìng)賽，培養(yǎng)他們將來(lái)在工作學(xué)習(xí)中“發(fā)現(xiàn)問(wèn)題—方案設(shè)計(jì)—方案實(shí)施—結(jié)果討論—問(wèn)題擴(kuò)展”的能力。

2培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，樹立綠色理念

開設(shè)課題開放性實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立查閱文獻(xiàn)資料及設(shè)計(jì)開展實(shí)驗(yàn)的能力，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中積極引導(dǎo)、經(jīng)常討論總結(jié)進(jìn)一步鍛煉學(xué)生自主動(dòng)手能力。增強(qiáng)現(xiàn)有學(xué)生實(shí)驗(yàn)室的開放性，組織學(xué)生參加各類競(jìng)賽、培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)技能和創(chuàng)新意識(shí)。同時(shí)，促進(jìn)教師實(shí)驗(yàn)室、研究生實(shí)驗(yàn)室及校企聯(lián)合研發(fā)中心的開放，帶領(lǐng)學(xué)生去工廠實(shí)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生直接參與科研實(shí)驗(yàn)工作，使學(xué)生認(rèn)識(shí)、了解科研，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新思維。此外，結(jié)合我國(guó)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略及未來(lái)材料化學(xué)工業(yè)以及綠色造紙與特種紙綠色發(fā)展方向，在課堂、實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐等教學(xué)環(huán)節(jié)堅(jiān)持融入綠色化學(xué)內(nèi)容，滲透綠色化學(xué)思想，在豐富化工實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生樹立綠色化工理念，增強(qiáng)綠色化學(xué)意識(shí)。

3加強(qiáng)卓越工程師的培養(yǎng)

為促進(jìn)就業(yè)，培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)技能，增加課堂教學(xué)效果，積極組織學(xué)生參加材料化學(xué)專業(yè)和綠色造紙與特種紙的各項(xiàng)職業(yè)資格、技能考試，通過(guò)考證激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，為學(xué)生今后就業(yè)和提升工作能力奠定基礎(chǔ)。以“強(qiáng)化工程、工藝、設(shè)計(jì)和新興特色學(xué)科交叉等方面基本理論、知識(shí)的培養(yǎng);強(qiáng)化生產(chǎn)、研發(fā)、檢測(cè)和管理等方面工作的基本工程能力的培養(yǎng);強(qiáng)化國(guó)際化視野、企業(yè)家精神、市場(chǎng)頭腦和創(chuàng)新思維等基本素質(zhì)培養(yǎng)”為特色的強(qiáng)化“三基”人才培養(yǎng)方案，建立一個(gè)符合我院卓越工程師課程教學(xué)體系，培養(yǎng)滿足地方產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求的優(yōu)秀材料化學(xué)以及綠色造紙與特種紙專業(yè)人才，增加學(xué)生就業(yè)渠道，提高學(xué)生的就業(yè)水平。

4結(jié)論

在案例型教學(xué)法中，學(xué)生主動(dòng)性提高，并通過(guò)參與、完成科研項(xiàng)目獲得成就感，探索欲得到激發(fā)，自信心得到提高;同時(shí)，在教師引導(dǎo)、學(xué)生逐步解決問(wèn)題的過(guò)程中，學(xué)生形成了解決問(wèn)題的思路，培養(yǎng)了解決問(wèn)題的素養(yǎng)。此外，通過(guò)小組合作學(xué)習(xí)，學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神得到培養(yǎng)。此外案例型教學(xué)法有著較明顯的優(yōu)勢(shì)，但同時(shí)也需要注意以下問(wèn)題:需要指導(dǎo)老師投入大量的精力積累案例、指導(dǎo)方案設(shè)計(jì)、管理教學(xué)過(guò)程等，工作量大。需要充分調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性，否則案例型教學(xué)法容易流于形式。評(píng)價(jià)方式重要，不能以簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行評(píng)價(jià)，應(yīng)重視學(xué)生表現(xiàn)，否則學(xué)生不重視參與過(guò)程而注重結(jié)果。教學(xué)改革在方法創(chuàng)新的基礎(chǔ)上，應(yīng)更加關(guān)注方法適用性，抓住學(xué)生興趣，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)積極性，提高學(xué)生參與度，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維。

作者：張妍 沙力爭(zhēng) 趙會(huì)芳 陳華 單位：浙江科技學(xué)院生物與化學(xué)工程學(xué)院/輕工學(xué)院