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

1案例型教學

1.1案例來源及積累

案例主要來源于媒體報道或經典案例。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，最近的新聞報道“2014年80歲老太換全髖關節次日下地”，小孩的卡通玩具“光敏印章”，“農用聚乙烯薄膜”、“工業上泡沫塑料的發泡劑”工業生產原料等。日常注意收集積累，并根據案例所產生問題、解決途徑進行歸類，建立案例庫，進一步有助于理解書本知識。

1.2案例選擇

案例引入為教學服務，選擇適當的案例保證教學活動的順利進行是前提。適當的案例既能融合學生所學課程的理論基礎，又能結合實驗室條件以及學生的實際情況。綜合以上考慮因素，對于功能高分子材料教學，選用“2014年80歲老太換全髖關節次日下地”作為教學案例，該案例內容包括了功能高分子材料的理解以及如何在生活中應用進行擴展等內容。人們對“關節置換”這個詞已不再陌生，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械性能良好的金屬或復合材料制成的一種類似人體骨關節的假體，通過手術將其植入體內，替代病變的關節，清除疼痛，恢復關節的活動與原有的功能，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。這樣進行案例引入，大家對于目前簡單應用的高分子材料有了更深入的認識。案例選擇應遵循難易適中、可操作性強等特點，照顧成績下游學生的同時，給上游學生預留挑戰空間，激發學生解決問題的強烈愿望。

1.3案例深入和小組討論

案例引入為實現教學目標而設計的，學生以理解知識問題為目標，圍繞知識問題進行思考、討論，進而理解知識要點。如果這堂功能高分子課程只進行到這里，學生只是知道了一個熟悉的陌生人。我們下面還要對這個高分子材料超分子量聚乙烯進行討論。大家對聚乙烯比較熟悉，聚乙烯(PE)是五大合成樹脂之一，是我國合成樹脂中產能最大、進口量最多的品種。以“聚乙烯的應用”為例，在方案設計前指導老師提出以下問題:“在日常生活中那些是聚乙烯的產品?”該問題引起了學生很大的興趣和關注，為回答以上問題，學生自主進行了查閱。可以了解它可以應用在“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?它們的區別是什么?合成方法和用途是什么?”，該問題引導學生進一步擴展知識要點，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，學生要如何回答這幾種聚乙烯材料的區別是什么，可以引入小組討論的方式，分成四個小組，每個小組負責一種材料，從它的物理性質、特性、合成方法及用途上進行材料整理，在課堂上用PPT講解，最終由教師進行點評，通過方案設計中的討論，每個小組經過歸納整理把這種材料的性能基本完成全掌握了，同時也培養學生的動手能力及團隊合作精神。事實證明，案例型教學法在激發學生的探索欲和提高學生學習興趣方面起到了積極的作用，在解決問題的過程中逐步形成分析素養。

1.4案例擴展

將科研項目引入具體的課程教學中去是利用其進行智能型人才培養的新途徑，也是將書本知識擴展到實際應用的一種途徑。以上案例用到的是超高分子量聚乙烯作為人工關節軟骨(關節臼)材料，然而，臨床實踐顯示，人造關節有效工作年限為10～15年。長期使用過程中產生的聚乙烯磨屑會引起骨骼發炎，發生無菌性松動和假體脫落等問題，從而需要更換新的人造關節。再次更換人工關節的手術費用和失敗率比首次更換高很多，導致經濟損失和對患者身體的傷害。因此必須要增強醫用超高分子量聚乙烯的耐磨性能，這樣就在該課程的教學過程中引入科研項目，激發學生的學習興趣，鍛煉其查閱文獻資料的能力，積極引導其參與到科研活動中去。通過學生資料查閱，采用納米粒子增強復合材料技術，合成氧化石墨烯基超高分子量聚乙烯(UHMWPE)復合材料，充分利用新型二維納米材料石墨烯的高強度、高模量、高硬度和低摩擦系數的突出特點，提高了石墨烯/UHMWPE復合材料摩擦磨損性能。在這里學生又查到一個新的概念—石墨烯，它是已知的世上最薄、最堅硬的納米材料，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電性能，超出鋼鐵數十倍的強度和極好的透光性，它的出現有望在現代電子科技領域引發一輪革命。燃料電池是將燃料具有的化學能直接變為電能的發電裝置。與其他電池相比，具有能量轉化效率高、無環境污染等優點。“質子傳導薄膜”是燃料電池技術的核心部分，汽車中的燃料電池使用氧和氫作為燃料，轉變輸入的化學能量成為電流。現有的質子薄膜上常存在燃料泄漏，降低了電池有效性，但質子可以較為容易地“穿越”石墨烯等二維材料，而其他物質則很難穿越，那么我們研發石墨烯碳紙特種紙用作質子薄膜，既可以解決燃料滲透的問題，增加電池的有效性，還可以降低燃料電池的成本。而特種紙在日常生活中應用十分廣泛，比如棉紙、宣紙、無塵紙、鈔票紙、噴墨紙、熱敏紙、過濾紙、茶袋紙、鋁箔紙、拷貝紙、美術紙、復寫紙、無碳復寫紙、防霉紙、靜電防止紙、導電紙、半導電紙、電池分離紙、電氣絕緣紙、耐熱紙、汽車用濾紙、空調濾紙、脫臭濾紙、醫療衛生用紙、藥包紙、無菌紙、醫療膠布基材、手術衣等等。這樣的學習過程最終實現讓學生根據自身興趣自主的尋找課題，參與到科研項目中，積極參與競賽，培養他們將來在工作學習中“發現問題—方案設計—方案實施—結果討論—問題擴展”的能力。

2培養學生的創新思維，樹立綠色理念

開設課題開放性實驗，培養學生獨立查閱文獻資料及設計開展實驗的能力，在實驗過程中積極引導、經常討論總結進一步鍛煉學生自主動手能力。增強現有學生實驗室的開放性，組織學生參加各類競賽、培養學生的專業技能和創新意識。同時，促進教師實驗室、研究生實驗室及校企聯合研發中心的開放，帶領學生去工廠實習，引導學生直接參與科研實驗工作，使學生認識、了解科研，培養學生的創新意識和創新思維。此外，結合我國可持續發展戰略及未來材料化學工業以及綠色造紙與特種紙綠色發展方向，在課堂、實驗、實踐等教學環節堅持融入綠色化學內容，滲透綠色化學思想，在豐富化工實驗教學內容的同時培養學生樹立綠色化工理念，增強綠色化學意識。

3加強卓越工程師的培養

為促進就業，培養學生的社會技能，增加課堂教學效果，積極組織學生參加材料化學專業和綠色造紙與特種紙的各項職業資格、技能考試，通過考證激發學生的學習興趣，為學生今后就業和提升工作能力奠定基礎。以“強化工程、工藝、設計和新興特色學科交叉等方面基本理論、知識的培養;強化生產、研發、檢測和管理等方面工作的基本工程能力的培養;強化國際化視野、企業家精神、市場頭腦和創新思維等基本素質培養”為特色的強化“三基”人才培養方案，建立一個符合我院卓越工程師課程教學體系，培養滿足地方產業發展需求的優秀材料化學以及綠色造紙與特種紙專業人才，增加學生就業渠道，提高學生的就業水平。

4結論

在案例型教學法中，學生主動性提高，并通過參與、完成科研項目獲得成就感，探索欲得到激發，自信心得到提高;同時，在教師引導、學生逐步解決問題的過程中，學生形成了解決問題的思路，培養了解決問題的素養。此外，通過小組合作學習，學生的團隊精神得到培養。此外案例型教學法有著較明顯的優勢，但同時也需要注意以下問題:需要指導老師投入大量的精力積累案例、指導方案設計、管理教學過程等，工作量大。需要充分調動學生積極性，否則案例型教學法容易流于形式。評價方式重要，不能以簡單的實驗報告進行評價，應重視學生表現，否則學生不重視參與過程而注重結果。教學改革在方法創新的基礎上，應更加關注方法適用性，抓住學生興趣，提高學生自主學習積極性，提高學生參與度，激發學生創新思維。

作者：張妍 沙力爭 趙會芳 陳華 單位：浙江科技學院生物與化學工程學院/輕工學院