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摘要：表面活性剂在工业上应用广泛，但高校学生却难从理论课程中获得解决相关实际问题的能力。因此，笔者以从事的表面活性剂课程教学及科学研究出发，在教学内容和教学方法上进行了改革，形成符合现代教育理念的研讨式综合教学。研讨式综合教学以学生为课堂中心，通过典型的应用实例，在介绍专业知识点的同时，培养学生的自主探究能力，开动学生主观能动性，促使学生自主学习、独立探究，从而对表面活性剂的概念知识、理论模型、科学探究、实际工程应用产生一个全面的、纵深的了解。
关键词：表面活性剂；研讨式综合教学；实践教学；教学方法改革
本文引用格式：宋昭峥，等.表面活性剂课程的研讨式教学改革[J].教育现代化,2020,7(36):184-186.
The Application of Discussion Teaching In Surfactant Course
SONG Zhao-zheng，ZHANG An-he，JIANG Qing-zhe
(China University of Petroleum(Beijing)School of Science,Beijing)
Abstract:Surfactants are widely used in industry,but it is difficult for college students to obtain the ability to solve related practical problems from theoretical courses.Therefore,based on the teaching and scientific research of the surfactant course,the author has reformed the teaching content and teaching methods to form a comprehensive discussion teaching method in line with the modern education concept.Seminar-based comprehensive teaching takes students as the classroom center.Through typical application examples,it introduces professional knowledge points while cultivating students‘independent exploration ability,stimulating students’subjective initiative,and encouraging students to learn independently and explore independently Conceptual knowledge,theoretical models,scientific inquiry,and practical engineering applications produce a comprehensive and deep understanding.
Key words:Surfactant;Seminar-based comprehensive teaching;Practical teaching;Teaching method reform
一 引言
表面活性剂是一种重要的精细化工产品，少量即可改变物质表面物理化学性质，其具有的润湿、分散、乳化、洗涤、起泡、均染、抗静电、防腐蚀等重要性质使其在工业中应用广泛，因而被称为“工业味精”。随着科技发展，表面活性剂迅速应用于石油开采、石油加工、纺织、农药、建材、医药等诸多领域，几乎涉及到一切生产及技术经济领域，成为国民经济基础之一[1]。而表面活性剂课程作为化工、化学专业的核心专业课程，通过学习这门课程，学生可以了解表面活性剂的基本概念、类型、合成方法、复配、结构与性质关系等基础理论及应用性能。
但在以往的课程教学中，教师多以“填鸭式”教学方法为主，效率低下。因此，如何将表面活性剂的重要知识点在课堂上灵活展现，激发学生学习兴趣，使其获得专业知识及解决实际问题的能力成为了一个教学难点。
针对类似情况，郭汉民教授提出了研讨式教学法。所谓研讨式教学法，是将研究式、讨论式及其他教学方法结合起来的一种综合教学方法，不仅是一种创新型教学模式，更是一种教学理念[2]。研讨式教学摒弃了以教师为中心的传统教学模式，而将学生换位至课堂中心，教师从旁指导，从而增强学生自主学习、主动思考、独立研究的能力。其教学工作主要以题目布置、资料查找、小组讨论、师生评论、期末总结等五部分来开展[3]。笔者在研讨式教学法的基础上，结合专业特色及自身数十年表面活性剂课程教学经验，改进表面活性剂课程的教学方法、教学内容、考核方式，形成了以学生为中心的理论实践相联合的研讨式综合教学。
二 教学内容
将原本的教学内容分为三大部分，第一部分为表面活性剂的基础概念、结构等知识；第二部分为表面活性剂的增溶、润湿、乳化与破乳、起泡与消泡、洗涤等重要性质探究；第三部分为表面活性剂在实际工程中的应用探究。不同教学内容辅以不同的教学方法，第一部分表面活性剂的概念、类型等基础知识，以教师的理论讲解为主，课堂讨论、助教答疑为辅；第二部分表面活性剂的增溶、润湿、乳化与破乳、起泡与消泡、洗涤等基础性质探究，学生则在教师的指导下进行分组实验，深入了解表面活性剂的基本性质；第三部分以老师所熟悉的科研应用或工程案例为教学内容，在学生了解表面活性剂基础性质的基础上，共同探究表面活性剂在科研探究或工程案例中的应用。为了更贴合本校本专业特色，教学所用教材为笔者自编、中国石化出版社出版的《表面活性剂科学与应用》。
（一）基础理论教学
笔者开设的《表面活性剂》为研究生课程，虽然部分研究生已经在本科阶段有过一定的基础学习，但为保证所有人的课程学习效果，系统性的基础理论教学仍有必要。对于表面活性剂的结构特点、表面活性剂的分类方法尤其是按亲水基分类等基础理论知识，重新梳理基础而重要，笔者以数十年的表面活性剂教学经验将这些基础理论知识汇总成经典ppt教学课件，力求展示一个简洁而又系统的表面活性剂知识体系，使学生对表面活性剂体系有一个基础的骨架概观。在学生对表面活性剂有了一定的基础概观后，再进一步对吸附、增溶、润湿、乳化与破乳、起泡与消泡、洗涤等表面活性剂基本性质进行简单讲解，为第二部分的基础性质探究作理论铺垫，同时助教在课后进行答疑辅导，解答课堂上遗留下或同学们相互讨论时新发现的问题。
（二）基础性质探究
理论教学为学生构建了表面活性剂的基础知识体系，但对其性质还缺乏直观的认知，因而引入基础性质探究教学。基础性质探究以小组进行，每组5-7人，共同研究增溶、润湿、乳状液、起泡与消泡、洗涤等性质。比如探究增溶性质可测定其增溶量，增溶作用的影响因素，增溶方式预测等；探究乳状液则可制备不同类型的乳状液并进行鉴定；泡沫则可探究阴离子表面活性剂如脂肪酸盐、硫酸盐、磺酸盐，阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂等表面活性剂的泡沫性能；洗涤则可探究市场上常见洗涤液的洗涤能力及其影响因素等。
结合研讨式教学性质的探究实验使学生与学生、学生与老师更为充分的互动交流。在性质探究过程中，学生在充分发挥自身主动性的基础上，与组内其他同学进行合作交流，完成表面活性剂的相关性质探究。
1.题目布置。所有小组必须选取增溶、润湿、乳状液、起泡与消泡、洗涤五个题目进行探究，并自主选取其它1-2个性质作为补充。
2.文献资料查阅。所有学生独立进行文献查阅并自行设定实验方案。
3.组内讨论交流。充分研究分析各方案的优劣性，并确定最终优化方案。
4.报告撰写。实验完成后，以小组为单位撰写实验报告，报告内容需包括参考文献，优化实验方案，实验具体过程、步骤，以及实验中出现的问题等。
5.师生点评。各小组进行课堂展示，教师和学生共同点评，指出各组方案优缺点并讨论交流实验中的问题。
（三）表面活性剂的实际应用
虽然学生通过基础性质探究对表面活性剂的各种性质有了比较全面的基础了解，但对各种复杂工业环境下表面活性剂的实际应用，仍缺乏深层次的了解。因此，以教师所熟悉的科研应用或工程案例为例，带领学生深入探讨表面活性剂的实际应用，开拓学生学科视野，提高其表面活性剂的综合应用情况。
比如：高温高盐油藏中表面活性剂的选择，是选择耐盐性好的非离子表面活性剂还是选择耐温的阴离子表面活性剂？抑或是Gemini表面活性剂、更复杂的甜菜碱型氟碳表面活性剂？还是进行活性剂复配？不同类型的表面活性剂哪种才最合适。
又如目前研究尚处于起步阶段的阴离子双子表面活性剂清洁压裂液，其如何提高自身耐温性，它的粘度又与哪些结构或者分子间行为有关？；还有无碱二元复合驱油体系中表面活性剂的性质探究，驱油效果和哪些因素有关？这些因素又如何测量？室内实验中又如何模拟油田油层？
也可以选择学生熟悉的应用，如护肤液、护手霜等化妆品，不同的化妆品分属何种乳化体系？其护肤、润肤效果又取决于什么？这些科研应用或实际生活产品中的表面活性剂研究属于比较深的层次，短短一学期课程教学时间并不足以让学生独自进行深入的研究，但教师可凭借自身数十年科研活动中获得的知识经验，带领学生、引导学生向表面活性剂的更深处挖掘、探索。而学生与老师在高深科研中的探讨，更能加强自身对表面活性剂的理解，对表面活性剂的认识更为深刻，细致，真实。
三 课程考核
以往表面活性剂课程多以笔试的形式对学生进行相关能力考核，但其局限性大，弊端甚多，很难完成研究生阶段对学生要求的系统研究能力及实验操作能力的考察。笔试考核的内容单一、固定、缺乏变化，甚至可能发生某些考题较为经典而年年重复的情况，学生仅从往年考题中进行复习考试内容，却不对表面活性剂化学进行系统性的知识梳理与稳固，导致学生对表面活性剂的了解过于片面、浅薄。而且笔试考核的方式根本无法全面考察学生的综合素质能力，且片面强调记忆性，忽视学生运用表面活性剂知识解决相关实际问题的能力，严重阻碍了学生的个性发展，扼杀了创新能力。“一考定乾坤”的考核压力更促使学生发生舞弊行为，这对培养学生的人生观、价值观将产生十分不利的影响。因此，笔者以国外高校的考核方式为参考，以考察学生对表面活性剂的理解与应用为中心，设计了综合考察方式，以培养个性化学生、创新型人才。
考核以文献综述撰写、实验综合、平时考勤相结合的方式来进行，其中文献综述撰写总成绩占比40%，实验综合总成绩占比50%，平时考勤总成绩占比10%。
（一）文献综述写作
文献综述是将查阅的文献进行汇总与整合，从而对相关领域产生系统性认知的一种方法。但好的一篇文献综述不仅是将获取的相关参考文献进行一个简单的信息整合，更是蕴含着撰写者对相关领域内在发展逻辑的认知及其对相关科学前沿的思考与预测等。而学生要作出一篇文献综述，则必须将其查阅的相关文献做一个知识梳理与总结，其要求学生对表面活性剂有全面的、概观的、系统的认识。这种考察方式不仅能促使学生自主阅读文献，获取相关知识，完善自身知识体系。除此之外还能锻炼学生分析文献材料、逻辑写作等能力，并使其了解论文规范，为以后撰写毕业论文或研究报告打下坚实基础。
（二）实验综合
传统笔试将成绩作为学生的最终考察结果，但此方式对整个学习过程的促进作用非常小，甚至导致作弊行为[4]。而表面活性剂的基础性质探究实验过程中，学生不断地验证、巩固所学的表面活性剂理论知识，并带着所发现的问题进行更深一步的学习，加强了对表面活性剂的理解和相关知识的掌握。而对整个实验过程的考察，不仅会促进学生自主学习，其考察结果也更为真实、准确、全面，这样将学习过程与学习结果相联合的考察方式更符合新时代下创新人才的培养[5]。
实验综合的成绩评定包括：参考文献、实验方案等预习准备情况，实验过程考察情况，实验数据记录，实验报告，思考题等。
四 结束语
传统的“填鸭式”理论教学早已不适于庞大知识量的表面活性剂课程，且表面活性剂的普遍应用性不仅要求广大研究者必须对其基本原理、结构与性能、复配规律具有理论认识，更要求其能根据复杂多变的实验情况进行表面活性剂的灵活运用。为了构建“用的上”的表面活性剂教学，笔者对教学内容、教学方法、考核方式进行了初步的改进尝试，一改教师为中心的一言堂教学模式，替之以研讨式综合课程，以学生的自主探究及师生间的讨论交流为核心。这样学生不仅在实践中深度学习表面活性剂知识，更能获得表面活性剂的实际应用能力以及科学综合探究能力。
表面活性剂的研讨式教学改革并非一蹴而就，或一次实践便能一劳永逸的，只有在实际的教学实践中不断改进、优化，才能使之逐步完善、成熟，达到更高效果的培养学生自主学习能力及创新精神的阶段。因此，教师不仅要在教学实践活动中不断创新，更要不断地记录、总结、延展教学过程中所发现的有效教学手段，并反思、改进存在的问题及不足之处。同时认真接收来自包括学生、助教等各方面的反馈信息，从而以不同角度对研讨式教学法进行全方位的切实改进，最终使学生的学习效果、学习状态、学习收获不断地增强，实现高等教育中高层次技术人才的基础培养。
参考文献
[1]蒋庆哲等编著.表面活性剂科学与应用[M].北京：中国石化出版社,2006.
[2]唐洪俊，曹杰.大学本科研讨式教学的研究与实践[J].石油教育,2011(02):95-97.
[3]曾宪皆.试析郭汉民教授的研讨式五步教学法[J].湖南师范大学社会科学学报,1999(05):121-126.
[4]方建宏.高校考试现状及其社会影响的思考[J].中国科教创新导刊,2009,(04):158.
[5]盛亚男,徐双荣.从国外大学考试谈我国高校课程考试改革方向[J].当代教育科学,2009(19):20-22.
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