精細(xì)化學(xué)品化學(xué)課程素材庫的構(gòu)建與應(yīng)用

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。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: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點，不能學(xué)以致用，應(yīng)用能力不足。針對這些問題，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。

1 史料素材庫的構(gòu)建及應(yīng)用

興趣是最好的老師，只有對課程感興趣的學(xué)生才能全身心投入學(xué)習(xí)。針對學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高的現(xiàn)象，我們鼓勵學(xué)生對課程提出意見。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，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、對實驗中的意外現(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，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)展歷史是一項費時費力的工作。因此，教師有必要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，建立個人的精細(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，并編目以便上課時選用。此外，還可以動員學(xué)生搜集整理相關(guān)素材，從而提高學(xué)生對課程的參與度，激發(fā)學(xué)生對該課程的興趣。

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，使用時卻比較方便。將備課時挑選出的與教學(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。

2 多媒體素材庫的構(gòu)建及應(yīng)用

采用多媒體教學(xué)法呈現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容很直觀、生動，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性化的多媒體課件。同時，由于精細(xì)化學(xué)品種類較多，每一類精細(xì)化學(xué)品知識點也多，為方便運用多媒體素材，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)實踐表明教師個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，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，筆者繪制了相應(yīng)的示意圖，學(xué)生給出的評價是簡潔直觀，可以幫助他們理解機(jī)理。對于用示意圖說明不夠直觀的教學(xué)內(nèi)容，教師可以先做實驗，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?我們通過實驗，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)知識與實際生產(chǎn)結(jié)合在一起，提高學(xué)習(xí)興趣。

3 實例試題庫的構(gòu)建及應(yīng)用

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應(yīng)用性、實踐性很強(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)知識點，應(yīng)用能力不足。例如，我們曾出一道試題: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)生對精細(xì)化學(xué)品化學(xué)知識的應(yīng)用意識及能力。

為了提高應(yīng)用意識及能力，教師在講解某一知識點時，要指明該知識點的意義是什么，對實際有何指導(dǎo)作用，并結(jié)合具體案例來說明如何應(yīng)用該知識點。但是單靠教師講解是不夠的，因為運用所學(xué)知識解決實際問題的能力只有靠不斷實踐才能養(yǎng)成。如果能夠提供大量與精細(xì)化學(xué)品相關(guān)的實際案例，讓學(xué)生在課堂或課后多多練習(xí)，無疑會促進(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，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)實例試題庫。

實例試題庫主要收集與精細(xì)化學(xué)品相關(guān)的實際問題供學(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)合染料的特點及染色機(jī)理進(jìn)行分析解決;洗澡時鏡面會變得模糊，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，同時還會讓他們感到所學(xué)知識是有用的，增加學(xué)習(xí)動力。(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，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，對該問題感興趣的人會參與討論或回答。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、分析等方面的實際問題。目前這一方法是筆者常用的收集實例試題的方法。搜集表面活性劑的實例試題可以到中國表面活性劑論壇;搜集涂料的實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例試題并構(gòu)建成庫后，要結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，及時把這些問題傳遞給學(xué)生，啟發(fā)學(xué)生利用所學(xué)知識分析解決問題，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)中合理運用實例試題庫后，學(xué)生應(yīng)用題的得分率有一定提高。同時，由于解決實際問題具有一定的挑戰(zhàn)性，這給學(xué)生提供了學(xué)習(xí)動力，能使他們的學(xué)習(xí)興趣得以提高。

4 結(jié)語

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;實例試題庫的建設(shè)與運用主要是為了提高學(xué)生的應(yīng)用意識及能力，在實踐中發(fā)現(xiàn)，該庫在實現(xiàn)這一目的同時，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鳛榻處?，不僅要具備扎實的專業(yè)理論知識，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