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材料化學(xué)論文:論無機(jī)材料物理化學(xué)的教學(xué)革新

無機(jī)材料物理化學(xué)課程現(xiàn)狀

目前,無機(jī)材料物理化學(xué)課程沿用陸佩文[5]編寫的硅酸鹽物理化學(xué)課程體系,在多年教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)該課程體系存在如下的問題:

1知識(shí)點(diǎn)分散

無機(jī)材料物理化學(xué)課程的內(nèi)容包含了材料科學(xué)基礎(chǔ)的晶體學(xué)及晶體缺陷的內(nèi)容,包含了材料加工的基礎(chǔ)知識(shí)相平衡和相圖,同時(shí)又涵蓋了無機(jī)非金屬加工過程特有的熔體和玻璃體,陶瓷加工過程的基礎(chǔ)粘土水系化學(xué),燒結(jié)加工過程的擴(kuò)散、固相反應(yīng)、固態(tài)相變和燒結(jié)等基礎(chǔ)知識(shí).課程體系分散復(fù)雜,課程的內(nèi)容繁多,每一章單獨(dú)成為體系,前后的聯(lián)系不夠明顯.

2與實(shí)際接觸的宏觀事物距離較大

無機(jī)材料物理化學(xué)的教學(xué)體系以理論推導(dǎo)為主,涵蓋了大量的前期科研工作者進(jìn)行的理論推導(dǎo),并且結(jié)合實(shí)踐給出了很多應(yīng)用.由于工科學(xué)生課程體系設(shè)置的特點(diǎn),注重工程實(shí)際,注重在實(shí)踐中解決問題.因此,在學(xué)生現(xiàn)有認(rèn)識(shí)事物的體系中,對(duì)于宏觀上能看到、能摸到的理解和掌握起來比較快,而對(duì)于微觀的、抽象的體系認(rèn)識(shí)起來難度比較大.

3與實(shí)際的生產(chǎn)不能有效結(jié)合

現(xiàn)有無機(jī)材料物理化學(xué)課程作為工科課程來講,離實(shí)際工程應(yīng)用距離比較遠(yuǎn),對(duì)學(xué)生的吸引力不夠,很多學(xué)生在課堂上經(jīng)常問學(xué)了這么多公式、這么多圖有什么用,而這個(gè)問題按照現(xiàn)有的課程體系無法回答.

無機(jī)材料物理化學(xué)課程體系改革

無機(jī)材料物理化學(xué)的知識(shí)點(diǎn)總體上概括起來可以分成兩個(gè)主要方面,一是與陶瓷(水泥)生產(chǎn)密切相關(guān)的知識(shí),二是與玻璃生產(chǎn)密切相關(guān)的知識(shí)體系.在此為分類基礎(chǔ)上,對(duì)課程的知識(shí)點(diǎn)和講授順序重新進(jìn)行了調(diào)整嘗試.

1以陶瓷生產(chǎn)為主線的課程體系設(shè)置

在介紹與晶體相關(guān)的知識(shí)過程中,主要以實(shí)際中的陶瓷為例,首先進(jìn)入晶體的微觀世界,引出陶瓷的晶體結(jié)構(gòu),由晶體結(jié)構(gòu)引出晶體概念、晶體化學(xué)知識(shí),在晶體中漫游會(huì)發(fā)現(xiàn)很多缺陷,進(jìn)而介紹缺陷的知識(shí).簡要介紹陶瓷的生產(chǎn)工藝,從原料加工到成品過程用動(dòng)畫演示,介紹原料過程中講解粘土-水系的膠體化學(xué),其中包含的膠體性質(zhì)及一般的熔體性質(zhì)通過固體的表面和界面部分來了解;利用陶瓷燒結(jié)過程中的燒結(jié)溫度選擇,引出相平衡和相圖,重點(diǎn)介紹這部分內(nèi)容,在燒結(jié)過程中的微觀動(dòng)畫展示后引出擴(kuò)散-固相反應(yīng)-燒結(jié).此部分中,重點(diǎn)是晶體的結(jié)構(gòu)及相平衡的知識(shí).

2以玻璃生產(chǎn)為主線的課程體系設(shè)置

與玻璃相關(guān)的課程知識(shí)介紹的過程中,首先展示玻璃,隨后簡要介紹玻璃的生產(chǎn)過程,該過程由于有無機(jī)非金屬材料工學(xué)進(jìn)行具體介紹.因此,只需描述即可,其后引出玻璃原料,簡要復(fù)習(xí)晶體結(jié)構(gòu)知識(shí),按照生產(chǎn)流程加熱熔融后的現(xiàn)象要有熔體和玻璃體部分來了解,結(jié)合玻璃的生產(chǎn)講解相變過程中涉及到非晶體部分相平衡中的知識(shí).在此部分的講解中重點(diǎn)介紹非晶態(tài)物質(zhì)的形成機(jī)理及過程.通過如上的體系改革使學(xué)生能夠充分認(rèn)識(shí)課程知識(shí),并且知道整個(gè)體系的來龍去脈,使學(xué)生由過去的被動(dòng)接受變?yōu)橹鲃?dòng)有意識(shí)的學(xué)習(xí),形成良好的學(xué)習(xí)動(dòng)力.

課堂教學(xué)過程中“四要素”的融會(huì)貫通

材料科學(xué)與工程的“四要素”始終作為課程講授的主線,作為基礎(chǔ)課程,主要授課的目標(biāo)還是材料科學(xué)這四個(gè)要素之間是如何建立起聯(lián)系的,為什么有這樣的聯(lián)系,影響因素等知識(shí).在結(jié)晶學(xué)部分每介紹一個(gè)新概念,都有意識(shí)介紹該概念對(duì)無機(jī)材料工藝及性能的影響及其應(yīng)用,如介紹空間群概念后簡要介紹空間群分類后對(duì)壓電性能的影響,豐富學(xué)生的知識(shí)體系,而且可以更好的融會(huì)貫通,理解概念.在熔體部分的性質(zhì)概念介紹之后,要簡要了解熔體的性質(zhì)對(duì)玻璃加工工藝的影響.在講粘度時(shí),主要介紹粘度與溫度和組成等因素的關(guān)系,但是到底會(huì)有什么樣的影響并沒有介紹.因此很多學(xué)生就是為了學(xué)習(xí)粘度知識(shí)而死記硬背,不知道粘度的具體應(yīng)用,而在課堂上簡要介紹過粘度會(huì)影響玻璃的加工溫度及玻璃的成型性能時(shí),同時(shí)簡要介紹怎樣影響的,就會(huì)使學(xué)生知道知識(shí)是有用的,學(xué)習(xí)起來目的性更強(qiáng),而且方便對(duì)一些概念的理解記憶,而不是簡單的死記硬背.在相平衡一章中,相圖是一個(gè)重要的知識(shí)點(diǎn),也是材料科學(xué)體系中一個(gè)非常重要的工具,學(xué)好相圖對(duì)材料科學(xué)下一步學(xué)習(xí)至關(guān)重要.但是在以前的教學(xué)過程中按照書本的知識(shí)體系從頭到尾介紹之后,很多學(xué)生都是一片茫然,似乎感覺是學(xué)習(xí)了幾何學(xué)又或是物理學(xué),不知道無機(jī)材料物理化學(xué)中為什么要單獨(dú)拿出這一章來講解這個(gè)圖.經(jīng)反思教學(xué)過程發(fā)現(xiàn),在教學(xué)過程中過分重視教學(xué)內(nèi)容的傳授而忽略了這個(gè)工具實(shí)用性的介紹,按照“四要素”理論,相圖這個(gè)工具應(yīng)該是工藝制定的重要根據(jù),因此在改革后的講授過程中,在介紹過相率和簡單的三元相圖等基本知識(shí)后,就具體地舉了一個(gè)Al2O3-SiO2-CaO三元體系陶瓷燒制的過程,簡要介紹了如何利用三元相圖進(jìn)行原料配料計(jì)算,如何確定燒成溫度,及得到的燒成體的主要成分和構(gòu)成等知識(shí).使學(xué)生先知道三元相圖的作用,在材料學(xué)“四要素”體系中的位置,然后在具體地講解三元相圖的分析過程,并且在講解過簡單的三元相圖后還要舉1~2個(gè)實(shí)際的復(fù)雜例子進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用.

教學(xué)改革的效果

經(jīng)過2年多的教學(xué)改革試點(diǎn),學(xué)生的課堂聽課效果有了很大改觀,原來每個(gè)自然班約有50%的學(xué)生堅(jiān)持在課堂上聽課,很多學(xué)生由于跟不上進(jìn)度而睡覺或者干脆逃課.改革后,無機(jī)2009級(jí)學(xué)生堅(jiān)持聽課的達(dá)到了80%以上,學(xué)生聽課狀態(tài)明顯好轉(zhuǎn),聽課熱情很高,而且課間休息時(shí)問問題的學(xué)生數(shù)目明顯增加.對(duì)齊齊哈爾大學(xué)無機(jī)材料2008級(jí)和2009級(jí)學(xué)生進(jìn)行了授課效果評(píng)價(jià),90%的學(xué)生認(rèn)為能夠掌握課程基本內(nèi)容,學(xué)生的考試及格率由90%提高到96%,平均分由77.6分提高到81.2分,有了較大幅度提高.在總結(jié)了無機(jī)材料物理化學(xué)課程教學(xué)過程中存在問題的基礎(chǔ)上,通過以材料科學(xué)的“四要素”為基本思路,對(duì)無機(jī)材料物理化學(xué)課程中大量的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行了重組,豐富了與實(shí)踐結(jié)合更加緊密的知識(shí)內(nèi)容,探索了一條實(shí)用性很強(qiáng)的無機(jī)材料物理化學(xué)教學(xué)改革新途徑.

材料化學(xué)論文:復(fù)合材料專業(yè)物理化學(xué)教學(xué)探索

我校復(fù)合材料專業(yè)目標(biāo)是培養(yǎng)具備復(fù)合材料基本理論和實(shí)踐知識(shí),能夠在復(fù)合材料相關(guān)領(lǐng)域獨(dú)立從事生產(chǎn)、設(shè)計(jì)、研發(fā)的技術(shù)人才。物理化學(xué)是復(fù)合材料專業(yè)一門非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,它為后續(xù)開設(shè)的專業(yè)課(高分子物理、高分子化學(xué)、復(fù)合材料原理和復(fù)合材料學(xué)等)奠定基礎(chǔ)。因此學(xué)生對(duì)物理化學(xué)知識(shí)的掌握直接影響專業(yè)課的學(xué)習(xí)和理解,從而影響就業(yè)后的實(shí)踐能力。物理化學(xué)是運(yùn)用物理的理論和實(shí)驗(yàn)方法研究化學(xué)中最基本的規(guī)律和理論的科學(xué)。它所研究的內(nèi)容普遍適用于各個(gè)化學(xué)分之,與材料學(xué)、生物學(xué)、地質(zhì)學(xué)、天體學(xué)、海洋學(xué)等領(lǐng)域密切相關(guān)。但由于它是一門概念性、理論性、系統(tǒng)性和邏輯性很強(qiáng)的學(xué)科,涉及的公式多,應(yīng)用條件嚴(yán)格,比較抽象,是學(xué)生學(xué)習(xí)過程中普遍感到困難較大的一門課[1]。隨著當(dāng)今科技迅速發(fā)展,交叉滲透日益突出,按照素質(zhì)教育的要求,并考慮課時(shí)緊縮的實(shí)際情況,我們必須對(duì)物理化學(xué)的教學(xué)內(nèi)容和方法進(jìn)行改革[2]。

1教材的選擇及教學(xué)內(nèi)容的確定

針對(duì)我校復(fù)合材料專業(yè)的特點(diǎn),選擇的物理化學(xué)教材既要體現(xiàn)當(dāng)前學(xué)科發(fā)展的概貌,同時(shí)又要使學(xué)生具備牢固的理論知識(shí),為以后就業(yè)奠定一定的基礎(chǔ)。考慮以上因素,我們選擇了面向21世紀(jì)教材,由天津大學(xué)物理化學(xué)教研室編、高等教育出版社出版的《物理化學(xué)》教材(第五版)。同時(shí)結(jié)合復(fù)合材料專業(yè)的就業(yè)特點(diǎn),精選了教學(xué)內(nèi)容。該版教材中及時(shí)章氣體的PVT關(guān)系,由于高中階段已經(jīng)講述過,所以可以省略。第八、九章的量子力學(xué)和統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)都是從物質(zhì)的微觀難度著手討論的,難度較大,可做簡單講授,若詳細(xì)探討可開設(shè)選修課單獨(dú)進(jìn)行講授。其它章節(jié)的內(nèi)容選擇重點(diǎn)內(nèi)容,尤其是與本專業(yè)相關(guān)的內(nèi)容詳細(xì)講解,例如第六章的相圖、第十章的界面現(xiàn)象內(nèi)容等,并結(jié)合具體的實(shí)例,達(dá)到更好的授課效果。

2物理化學(xué)課堂教學(xué)改革

我校復(fù)合材料專業(yè)開設(shè)的物理化學(xué)課程是繼無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)之后的理論性化學(xué)專業(yè)知識(shí),它的知識(shí)內(nèi)容除涉及無機(jī)、有機(jī)化學(xué)知識(shí)外,還與大量物理和高等數(shù)學(xué)知識(shí)有關(guān).概念抽象,公式原理多,推導(dǎo)過程繁瑣,內(nèi)容難理解。因此學(xué)生普遍感覺物理化學(xué)課程更偏重理論,學(xué)習(xí)起來較難,從而導(dǎo)致對(duì)這門課程不抱有很大的熱情,學(xué)習(xí)動(dòng)力不大[3]。針對(duì)以上問題,對(duì)物理化學(xué)課堂教學(xué)進(jìn)行改革就顯得非常必要。具體的改革措施應(yīng)遵循以下原則:整體設(shè)計(jì)課堂教學(xué)效果;教學(xué)方法和教學(xué)手段;考核方法合理、科學(xué)。

2.1課堂教學(xué)效果的整體設(shè)計(jì)

(1)培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。學(xué)習(xí)興趣至關(guān)重要,學(xué)生若是對(duì)某些課程不感興趣,老師即使講授的再精彩,學(xué)生的學(xué)習(xí)效果也不會(huì)太好。因此培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣就顯得十分必要了。開課伊始,教師就應(yīng)該講好緒論部分,充分講述物理化學(xué)課程的重要性,課程內(nèi)容的實(shí)用性,鼓勵(lì)學(xué)生努力學(xué)好物理化學(xué),培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣。學(xué)生有了興趣,教師才能較好地進(jìn)行指導(dǎo)。

(2)提高知識(shí)的趣味性。知識(shí)的趣味性是主動(dòng)學(xué)習(xí)的推動(dòng)力。把理論性強(qiáng)、抽象而枯燥的內(nèi)容變得生動(dòng)有趣,是提高課堂教學(xué)效果的有效手段。在教學(xué)過程中穿插一些與生活實(shí)際密切相關(guān)的問題或是適當(dāng)?shù)娜だ?則可以起到畫龍點(diǎn)睛的作用,使課堂富于趣味性。例如,在給學(xué)生介紹水的相圖時(shí)介紹了亞穩(wěn)態(tài)這個(gè)概念,可以以人的健康狀況來類比說明。現(xiàn)代社會(huì)人們的生活節(jié)奏加快,整天忙于工作,鍛煉身體的機(jī)會(huì)很少,大多數(shù)人的身體狀況不佳,多屬于亞健康狀態(tài)。亞健康就是一種亞穩(wěn)態(tài),不穩(wěn)定,不可能長時(shí)間存在,必須向穩(wěn)定狀態(tài)轉(zhuǎn)變;人要從事正常的生產(chǎn)、生活需要健康的體魄,因此必須鍛煉身體,保持身體處于健康狀態(tài),而不是亞健康狀態(tài)。又如,在講授界面化學(xué)的時(shí)候,可以提問學(xué)生在春天光滑的墻壁和粗糙的墻壁哪個(gè)更容易回潮。然后用彎曲表面上的蒸汽壓———開爾文公式解釋原因。這種理論與實(shí)際應(yīng)用的結(jié)合,可激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,引起學(xué)生探求知識(shí)的欲望,是物理化學(xué)課堂教學(xué)獲得成功的關(guān)鍵一步。

(3)理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合。物理化學(xué)雖然是一門理論學(xué)科,但許多定理都是建立在大量的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上,所以物理化學(xué)的知識(shí)是理論和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的。為了更好的理解課堂上的理論知識(shí),開設(shè)對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)課程,這樣既能鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力,又能加深學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解程度,而且還能夠建立學(xué)生對(duì)物理化學(xué)這門課程的實(shí)用性的信心,極大地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力。例如,我們講授化學(xué)動(dòng)力學(xué)這一章的一級(jí)反應(yīng)時(shí),講完理論的同時(shí),開設(shè)了“蔗糖水解反應(yīng)速率常數(shù)的測定的實(shí)驗(yàn)”,學(xué)生普遍反應(yīng)通過實(shí)驗(yàn)對(duì)課堂內(nèi)容有了更深一層次的理解。

2.2優(yōu)化教學(xué)方法和教學(xué)手段

(1)加強(qiáng)課前預(yù)習(xí)與課后復(fù)習(xí)。物理化學(xué)的公式推導(dǎo)過程繁瑣,為此非常有必要進(jìn)行課前預(yù)習(xí)。課前預(yù)習(xí)要求學(xué)生對(duì)將要講述的內(nèi)容先瀏覽一遍,不做具體推算,只要求對(duì)重點(diǎn)內(nèi)容有個(gè)初步掌握,等老師講述時(shí)學(xué)生的思路能與教師同步,使以后教學(xué)活動(dòng)更易開展。同時(shí)知識(shí)講授后還要要求學(xué)生經(jīng)常復(fù)習(xí),以免由于公式繁多而混淆或是遺忘,影響后面新知識(shí)的學(xué)習(xí)。在物理化學(xué)教學(xué)中,作業(yè)也是必不可少的教學(xué)環(huán)節(jié),但作業(yè)太多學(xué)生疲于應(yīng)付,太少達(dá)不到復(fù)習(xí)的效果。因此就要求精選習(xí)題,做到“少而精”,力求達(dá)到事半功倍的效果。同時(shí)為了彌補(bǔ)課堂教學(xué)時(shí)數(shù)少而教學(xué)內(nèi)容較多的不足,可根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的安排,適當(dāng)選留思考題,然后要求學(xué)生課后查資料,以論文格式上交,這樣既鍛煉了學(xué)生的寫作能力,又提高了學(xué)生的積極性。

(2)改進(jìn)教學(xué)方法和教學(xué)手段。在教學(xué)方法上,我們改進(jìn)單一的講授法,采用啟發(fā)式、討論式、互動(dòng)式教學(xué)方法,努力為學(xué)生營造一個(gè)寬松的學(xué)習(xí)環(huán)境。具體做法是教師精心設(shè)計(jì)問題,通過提問、回答及組織學(xué)生進(jìn)行討論,在教師與學(xué)生之間形成一種良性互 動(dòng)式的教學(xué)模式。在教學(xué)手段上,我們采用多媒體教學(xué)與板書相結(jié)合的形式,使復(fù)雜抽象的問題簡單化。對(duì)于難以講解或表達(dá)的內(nèi)容,可以運(yùn)用動(dòng)畫、影片等手段把難以理解的概念形象化,引起學(xué)生的興趣,加深學(xué)生的理解。但是多媒體教學(xué)也有它的不足之處,多媒體教學(xué)講課速度較快,學(xué)生不能及時(shí)接受教師講授的知識(shí),更沒有更多的時(shí)間做課堂筆記,不利于課后的復(fù)習(xí)和考試。因此要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容來確定是否選用多媒體教學(xué)。對(duì)于那些有圖像,需要演示過程的教學(xué)內(nèi)容,例如第六章相圖的演示,第十章界面現(xiàn)象的毛細(xì)管現(xiàn)象、潤濕現(xiàn)象等內(nèi)容,多媒體教學(xué)能夠化靜為動(dòng),把枯澀的問題趣味化,便于學(xué)生深入地了解相關(guān)知識(shí),能得到很好的教學(xué)效果;而對(duì)于重要公式的推導(dǎo)方面的教學(xué)內(nèi)容采用板書的形式更合適。只有采用多媒體教學(xué)和板書相結(jié)合的形式,才能收到的教學(xué)效果.

3合理、科學(xué)的考核方法

合理、科學(xué)的考核方法能夠調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)動(dòng)力,提高學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的能力。簽于此,我們結(jié)合本校的具體情況和專業(yè)特點(diǎn),摒棄了傳統(tǒng)的只以期末考試成績?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)的考核方式,采用多項(xiàng)合并的方法綜合測評(píng)。具體測評(píng)方法為期末考試成績占總成績的70%,體現(xiàn)學(xué)生動(dòng)手能力的實(shí)驗(yàn)課程占總成績的10%,平時(shí)成績占總成績的20%。平時(shí)成績又分為三部分:出勤率占3分,作業(yè)成績和平時(shí)的小測驗(yàn)成績占12分,參與課堂討論和隨堂回答情況占5分。這樣的考核方式明顯提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,學(xué)生能積極參與課堂問題的討論和回答,改變了物理化學(xué)枯燥,沉悶的課堂氣氛,大大地提高了教學(xué)質(zhì)量。

4結(jié)語

針對(duì)我校復(fù)合材料專業(yè)的具體情況對(duì)該專業(yè)開設(shè)的物理化學(xué)課程課堂教學(xué)進(jìn)行了改革,包括教材的選擇、課堂效果的整體設(shè)計(jì)、教學(xué)方法和教學(xué)手段的改革、課程考核體系的建立等。實(shí)踐結(jié)果證明以上的教學(xué)改革方案大大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,學(xué)生能夠積極思考、回答問題,也極大地提高了教學(xué)質(zhì)量。但是教研改革永無止境,我們會(huì)繼續(xù)更深入地進(jìn)行物理化學(xué)教學(xué)改革,使之建設(shè)成學(xué)生更受歡迎的課程。

材料化學(xué)論文:開放式材料化學(xué)實(shí)驗(yàn)室安全的建設(shè)

近年來,為了進(jìn)一步提高學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和主動(dòng)學(xué)習(xí)的能力,各高校加強(qiáng)了開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)建設(shè)。筆者以本校的《無機(jī)材料工學(xué)實(shí)驗(yàn)》課程為實(shí)踐平臺(tái),通過設(shè)立綜合型和研究型的自選實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,有利于增強(qiáng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和獨(dú)立解決問題的能力[1]。然而,材料化學(xué)實(shí)驗(yàn)室開放式教學(xué)過程中也暴露了一些安全隱患,出現(xiàn)了一些新情況和新問題[2,3]。首先,材料化學(xué)實(shí)驗(yàn)室涉及材料合成所需的機(jī)械設(shè)備以及各類危險(xiǎn)化學(xué)品。其中設(shè)備包括攪拌器、球磨機(jī)、高壓反應(yīng)釜、烘箱、馬弗爐等;化學(xué)品包括具有腐蝕性的強(qiáng)酸強(qiáng)堿、易燃易爆的有機(jī)溶液、毒性較強(qiáng)的氣體(如硫化氫)或重金屬粉末等。其次,開放式教學(xué)以學(xué)生為主體,而部分學(xué)生安全意識(shí)不強(qiáng),動(dòng)手能力和專業(yè)基礎(chǔ)較差,這對(duì)開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的順利開展提出了挑戰(zhàn)。,實(shí)驗(yàn)室在開放過程中因?qū)嶒?yàn)項(xiàng)目與內(nèi)容增多,儀器設(shè)備使用率高,而指導(dǎo)老師有限,發(fā)生安全和環(huán)保事故的可能性大大增加。因此,加強(qiáng)高校實(shí)驗(yàn)室,特別是開放式材料化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的安全教育和指導(dǎo)顯得尤為重要。

筆者于2014年7月赴香港城市大學(xué)學(xué)習(xí),期間對(duì)該校實(shí)驗(yàn)室的開放式教學(xué)以及實(shí)驗(yàn)室安全和環(huán)保工作有了深入的了解,從中也學(xué)到了先進(jìn)的理念和做法。該文整理了筆者在材料化學(xué)實(shí)驗(yàn)室安全建設(shè)方面的一些見聞和體會(huì),提出了開放式材料化學(xué)實(shí)驗(yàn)室安全管理的要點(diǎn)。即主要圍繞安全常識(shí)的培訓(xùn)和考核、化學(xué)品的歸檔和安全管理、常用儀器設(shè)備的維護(hù)及安全教育、緊急應(yīng)變預(yù)案的制定和演練等四個(gè)方面開展工作。

1、實(shí)驗(yàn)室安全常識(shí)

有鑒于材料化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的特殊性,學(xué)生在進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室之前必須通過安全管理人員組織的安全及基本技能培訓(xùn),在實(shí)驗(yàn)操作過程中嚴(yán)格遵守實(shí)驗(yàn)室安全制度。

1.1 良好的實(shí)驗(yàn)室習(xí)慣

態(tài)度決定一切,要得到可信的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),必須樹立科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度,養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)室習(xí)慣。實(shí)驗(yàn)室人員應(yīng)保持工作臺(tái)及地面整潔及干爽,不可在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)飲食或玩耍,不可在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)奔跑。在離開實(shí)驗(yàn)室前,應(yīng)脫下實(shí)驗(yàn)服并徹底清潔雙手。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作時(shí)只提取所需份量的化學(xué)藥品。在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行中,不可離去不顧,應(yīng)及時(shí)清理泄漏。留夜工作前,必須取得部門/系主任的批準(zhǔn)。

1.2 個(gè)人防護(hù)

身體是革命的本錢,個(gè)人防護(hù)要做好。實(shí)驗(yàn)室人員在實(shí)驗(yàn)操作過程中應(yīng)佩戴手套及實(shí)驗(yàn)服以保護(hù)雙手及身體,避免直接接觸化學(xué)品及過熱的表面;使用安全眼鏡、護(hù)眼罩或面罩以防止受到濺起的液體、碎片及強(qiáng)光傷害。女生應(yīng)將長頭發(fā)束好并藏于實(shí)驗(yàn)服內(nèi)。使用隱形眼鏡的同學(xué)必須佩戴護(hù)眼罩。

1.3 玻璃器皿的處理

實(shí)驗(yàn)室人員不可使用破損的玻璃器皿。當(dāng)從膠塞拆離或插入膠管時(shí),應(yīng)佩帶防割手套。小心灼熱的玻璃容器,避免燙傷。了解各種玻璃器皿的用途,如:燒杯、燒瓶、錐形瓶、量筒、移液管等,選用合適用途的玻璃器皿進(jìn)行操作。

1.4 電力設(shè)備的使用

實(shí)驗(yàn)室人員應(yīng)使用備有地線的電器和插頭。切勿使用轉(zhuǎn)接頭或適配器,以免電路負(fù)荷過重。拔出工具的電源插頭時(shí),必須拉動(dòng)插頭,切勿拉扯電線。定期檢查導(dǎo)線和插頭是否有任何損壞。如果電器被弄濕,手濕或站在濕的地面上,均不可操作電器。在使用易燃?xì)怏w(如:氫氣、乙炔等)的區(qū)域應(yīng)使用防爆設(shè)備。不允許單獨(dú)進(jìn)行帶電工作。當(dāng)工作于帶電的電子電路時(shí),不能觸及接地的金屬物體。

2、化學(xué)品安全

2.1 化學(xué)品的安全使用

實(shí)驗(yàn)室人員應(yīng)了解所用化學(xué)品的性質(zhì)及潛在的危害。處理化學(xué)品時(shí)要遵從有關(guān)的預(yù)防措施及指示。進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)時(shí),不可將盛有化學(xué)品的試管或瓶口指向自己或他人。留意不穩(wěn)定的化學(xué)品,有些可以在適當(dāng)條件下自燃或爆炸,如金屬鋰和鈉在常溫下與水接觸后迅速燃燒。擺放大瓶化學(xué)品應(yīng)不高于肩膀的高度。在實(shí)驗(yàn)室室內(nèi)活動(dòng)須提高警覺,提防其他人突然改變移動(dòng)方向。假如手拿玻璃器皿或化學(xué)品,而又不小心跌倒,應(yīng)嘗試將手上的玻璃器皿或化學(xué)品拋到遠(yuǎn)處,離開自己及其他人。此外,實(shí)驗(yàn)室內(nèi)所有容器必須蓋好并標(biāo)明成分、名稱、配置日期、擁有人姓名及實(shí)驗(yàn)室房號(hào),不可使用任何沒有標(biāo)明成分及名稱的化學(xué)品。切忌用嗅覺來分辨化學(xué)品。

2.2 有害廢料的處理

材料化學(xué)實(shí)驗(yàn)室每天都產(chǎn)生大量的化學(xué)廢料,如隨意的將這些化學(xué)廢物倒入洗手盆或廁所,勢(shì)必會(huì)造成環(huán)境污染,危害人體健康。根據(jù)國家環(huán)保總局15號(hào)文“關(guān)于加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)污染環(huán)境監(jiān)管的通知”,我國已將實(shí)驗(yàn)室的污染納入環(huán)境監(jiān)管范圍[4]。根據(jù)實(shí)驗(yàn)室廢棄物排放的特點(diǎn)和現(xiàn)狀,對(duì)少量的有毒氣體可通過通風(fēng)櫥經(jīng)稀釋后排至室外。而大量有毒氣體必須經(jīng)過處理如吸收或充分燃燒,然后才能排到室外。化學(xué)廢液則需棄置于指定的容器,標(biāo)明廢物的種類和存放的時(shí)間,并填寫有關(guān)記錄。含有重金屬離子(Cr、Ge、Cu、Mn)的廢液必須經(jīng)過處理達(dá)標(biāo)后才能排放。不穩(wěn)定化學(xué)品的報(bào)廢應(yīng)遵從操作指南,如廢鋰片可置于水中銷毀,但如果投入速度過快,可能會(huì)應(yīng)反應(yīng)過于劇烈產(chǎn)生爆炸。玻璃碎片應(yīng)棄置于指定垃圾桶內(nèi),以防割手。

3、材料化學(xué)實(shí)驗(yàn)室?guī)追N常用設(shè)備的使用

實(shí)驗(yàn)室人員應(yīng)了解常用機(jī)械

設(shè)備的危險(xiǎn)性,掌握其操作方法,并對(duì)設(shè)備進(jìn)行定期檢查和維護(hù)。 3.1 離心機(jī)及行星式球磨機(jī)

遵守操作指示,該類設(shè)備必須牢固于其位置,確保其振動(dòng)不致令物件倒塌。不得佩戴領(lǐng)帶、手套及穿著寬松衣物。確保負(fù)載平均分布。鎖上蓋板,才能操作設(shè)備。當(dāng)設(shè)備未停止前,切勿打開。

3.2 高壓反應(yīng)釜

只有受過訓(xùn)練的人才可操作高壓反應(yīng)釜。明白操作指示才可操作高壓反應(yīng)釜。在高壓反應(yīng)釜內(nèi)溫度和壓力未冷卻回復(fù)正常前,切勿打開。在打開高壓反應(yīng)釜時(shí),應(yīng)站在有鉸鏈的一邊,操作時(shí)需使用隔熱手套。

材料化學(xué)論文:材料化學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的探索

談一下材料化學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中的一些做法和體會(huì)。軟件條件包括實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱制定優(yōu)化。通過材料化學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)實(shí)踐與探索。

論文關(guān)鍵詞：材料化學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)，探索

材料化學(xué)是一個(gè)理工結(jié)合、學(xué)科交叉的新興學(xué)科，在信息、能源、環(huán)境、航天等前沿科學(xué)領(lǐng)域起到越來越重要的作用。目前, 許多高校設(shè)置了材料化學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn), 我們根據(jù)我校辦學(xué)經(jīng)驗(yàn)和實(shí)際條件,并結(jié)合蘇州經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展對(duì)人才的需求，建立了與之相適應(yīng)的培養(yǎng)目標(biāo)及專業(yè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。為了讓學(xué)生了解先進(jìn)的材料合成與制備方法，掌握高技術(shù)材料性能的測試技術(shù)，具體設(shè)置了材料合成與加工和材料性能測試相結(jié)合的專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱[1-2]。本文結(jié)合我們的教學(xué)實(shí)踐過程，談一下材料化學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中的一些做法和體會(huì)。

重視實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，保障教學(xué)質(zhì)量。實(shí)驗(yàn)室建設(shè)主要包括兩個(gè)方面，硬件條件和軟件條件。具體的說，硬件條件包括實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，實(shí)驗(yàn)儀器和大型設(shè)備的購置等等；軟件條件包括實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱制定優(yōu)化，教師隊(duì)伍思想道德素質(zhì)，教育教學(xué)能力等方面的建設(shè)。具備優(yōu)良的實(shí)驗(yàn)室硬件條件和的教師隊(duì)伍是保障教學(xué)質(zhì)量的必要條件。

1．實(shí)驗(yàn)室硬件條件建設(shè)

必要的基礎(chǔ)設(shè)施和優(yōu)良的實(shí)驗(yàn)條件，是順利開展實(shí)驗(yàn)課程，保障實(shí)驗(yàn)室安全的先決條件。我校材料化學(xué)專業(yè)的實(shí)驗(yàn)室面積達(dá)到500 m2，實(shí)驗(yàn)室分為材料合成實(shí)驗(yàn)室和材料性能測試實(shí)驗(yàn)室兩部分，主要承擔(dān)了材料化學(xué)專業(yè)的專業(yè)實(shí)驗(yàn)和本科畢業(yè)論文等教學(xué)任務(wù)。

隨著現(xiàn)代化儀器技術(shù)的高速發(fā)展化學(xué)論文，培養(yǎng)掌握現(xiàn)代化測試技術(shù)的人才是社會(huì)發(fā)展的迫切需要。為此，我校花大力氣引進(jìn)了一大批與材料化學(xué)專業(yè)有關(guān)的先進(jìn)測試儀器，并為材料化學(xué)專業(yè)開設(shè)了現(xiàn)代分析與測試實(shí)驗(yàn)課程，主要目的是引導(dǎo)學(xué)生熟悉和系統(tǒng)掌握測試材料的常規(guī)科研方法，包括紅外光譜、紫外分光光度計(jì)、熒光分光光度計(jì)、熱分析儀、比表面儀、納米粒度儀、電化學(xué)分析儀等儀器多種測試方法的介紹和使用，這些儀器偏向于基礎(chǔ)化學(xué)性質(zhì)研究，它有助于學(xué)生掌握材料的各項(xiàng)微觀性能。

同時(shí)，我們還開設(shè)了用于研究材料電學(xué)、硬度、力學(xué)等性質(zhì)測試的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)儀器包含了納米Zeta電位測試儀、體積電阻測試儀、簡支梁試驗(yàn)機(jī)、布氏硬度計(jì)、電熱平板硫化機(jī)、單螺桿擠出機(jī)、桌型老化試驗(yàn)機(jī)、氧指數(shù)儀等大型儀器。學(xué)生在學(xué)校里熟悉了這些儀器的操作和使用以后，我們還會(huì)積極聯(lián)系一些相關(guān)的單位，引導(dǎo)學(xué)生到企業(yè)進(jìn)行相關(guān)的實(shí)習(xí)操作，使學(xué)生能夠?qū)W(xué)到的理論知識(shí)和具體實(shí)際相結(jié)合。

2．實(shí)驗(yàn)室軟件條件建設(shè)

軟件條件建設(shè)的主要摘要對(duì)教學(xué)內(nèi)容深入了解，合理組織編排，采用合適的教育教學(xué)手段，與同學(xué)多做交流，不斷總結(jié)教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)的優(yōu)缺點(diǎn)，找到的傳授知識(shí)手段。

2.1 緊跟專業(yè)方向特色，制定實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱

材料化學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)從大三開始開設(shè)，此時(shí)學(xué)生以及通過前兩年的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)掌握了實(shí)驗(yàn)的基本操作技術(shù)，更容易接受一些較為專業(yè)，相對(duì)復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，同時(shí)也要緊跟材料化學(xué)專業(yè)的專業(yè)方向特色，這就成了我們?cè)谥贫▽?shí)驗(yàn)教學(xué)大綱時(shí)的宗旨。

我校的材料化學(xué)的專業(yè)實(shí)驗(yàn)分為高分子與無機(jī)兩個(gè)方向論文格式。我們根據(jù)理論課與實(shí)驗(yàn)課相銜接的原則，通過開設(shè)一些與高分子物理，高分子化學(xué)，無機(jī)功能材料等課程相關(guān)的典型高分子和無機(jī)材料合成實(shí)驗(yàn)、性能表征及加工修飾實(shí)驗(yàn)，加大對(duì)學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)力度，使他們對(duì)高分子材料研究領(lǐng)域有更深一步的體會(huì)，對(duì)高分子材料制備工藝、組成、結(jié)構(gòu)與性能之間的相互關(guān)系及其規(guī)律有更加明確和深刻的認(rèn)識(shí)。

2.2 精心選擇實(shí)驗(yàn)，合理編排順序

我校根據(jù)材料化學(xué)的專業(yè)背景和培養(yǎng)目標(biāo)，對(duì)材料化學(xué)高分子方向的實(shí)驗(yàn)總共安排8個(gè)實(shí)驗(yàn)，其中6個(gè)為必修實(shí)驗(yàn)，2個(gè)選修實(shí)驗(yàn)從教學(xué)大綱中的14個(gè)實(shí)驗(yàn)中根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要選取。8個(gè)實(shí)驗(yàn)中有材料的合成實(shí)驗(yàn)，也有材料性能加工測試實(shí)驗(yàn)化學(xué)論文，安排實(shí)驗(yàn)順序時(shí)我們依據(jù)連貫性的原則，盡量使兩個(gè)甚至三個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)軌虼?lián)起來，形成一條鏈，例如，我們通過“聚乙烯醇縮甲醛(PVF)膠黏劑的制備及性能測定”這個(gè)綜合性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以掌握聚乙烯醇與甲醛在酸性條件下發(fā)生縮合反應(yīng)的基本原理，以及縮合反應(yīng)的具體實(shí)驗(yàn)技術(shù)，收集到的產(chǎn)物我們可以作為下一個(gè)實(shí)驗(yàn)“GPC法測定聚合物分子量及分子量分布”的一個(gè)輔助測試原材料，學(xué)生可以進(jìn)一步了解凝膠滲透色譜的基本原理，掌握GPC法測定聚合物分子量及分子量分布的實(shí)驗(yàn)技術(shù)及數(shù)據(jù)處理。這樣的實(shí)驗(yàn)安排有利于將各自獨(dú)立的單個(gè)實(shí)驗(yàn)有效的串聯(lián)起來，增加實(shí)驗(yàn)的綜合性，更加有利于學(xué)生以后從事科學(xué)研究思路的培養(yǎng)，提高學(xué)生分析、解決問題的能力。

2.3嚴(yán)格考核制度，提高學(xué)習(xí)效果

只有嚴(yán)格要求學(xué)生，規(guī)范考核制度，才能有效的提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和學(xué)習(xí)積極性。我們的教學(xué)與考核方式采取實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)操作技能和實(shí)驗(yàn)報(bào)告綜合評(píng)價(jià)的辦法，即實(shí)驗(yàn)前，試驗(yàn)中，試驗(yàn)后這樣一個(gè)辦法。實(shí)驗(yàn)總成績采用百分制記分，預(yù)習(xí)報(bào)告占總成績的30 %，實(shí)驗(yàn)操作技能考核占總成績的30 %，實(shí)驗(yàn)報(bào)告占總成績的40 %。只有嚴(yán)格要求學(xué)生寫實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告，他們才會(huì)去查閱本實(shí)驗(yàn)相關(guān)的文獻(xiàn)資料，對(duì)實(shí)驗(yàn)機(jī)理、實(shí)驗(yàn)步驟有相當(dāng)程度的熟悉和了解，尤其對(duì)于一些設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)方案

有更多更好的想法與思路，同時(shí)也增加了學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的樂趣性。在實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行過程中，老師對(duì)實(shí)驗(yàn)的過程進(jìn)行指導(dǎo)和監(jiān)督，對(duì)學(xué)生提問，考核學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識(shí)與理解程度，并予以打分。，實(shí)驗(yàn)報(bào)告綜合反映了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解，數(shù)據(jù)處理等的完成情況化學(xué)論文，也是評(píng)價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的一個(gè)重要因素。

2.4 加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)，提高教師素質(zhì)

具備一只的教師隊(duì)伍是保障本科教學(xué)質(zhì)量的基礎(chǔ)和前提。我校材料化學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師和實(shí)驗(yàn)專職教師共計(jì)5人，其中教授2人，博士3人，碩士2人，已經(jīng)形成了一支年齡、學(xué)歷結(jié)構(gòu)較為合理的實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍。實(shí)驗(yàn)專職教師實(shí)行坐班制，負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)室相關(guān)儀器的日常管理和養(yǎng)護(hù)工作，根據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱安排實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)程表。我們嚴(yán)格要求實(shí)驗(yàn)教師認(rèn)真?zhèn)湔n，每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開始前都要做預(yù)實(shí)驗(yàn)，對(duì)實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的各種現(xiàn)象和各種注意點(diǎn)都記錄下來，對(duì)于一些實(shí)際的樣品，測出的數(shù)據(jù)，做到心中有數(shù)。實(shí)驗(yàn)教師在實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)過程中要充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,激發(fā)學(xué)生的潛能。激發(fā)學(xué)生的潛能可以有很多方法,比如說改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法,改變?cè)吓浔?改變模具形狀,改變測量方式等等,都是很好的嘗試[3]。教師的業(yè)務(wù)水平直接影響到實(shí)際的教學(xué)效果，所以教師在平時(shí)的教學(xué)過程中要注重積累，努力提高自身各方面素質(zhì)。

3. 結(jié)語

過材料化學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)實(shí)踐與探索，我通們認(rèn)識(shí)到只有努力加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室各方面條件的建設(shè)，在教學(xué)過程中不斷培養(yǎng)學(xué)生的興趣和分析、解決問題的能力，挖掘?qū)W生潛能，使學(xué)生的綜合素質(zhì)得到提高，從而發(fā)揮的教學(xué)效果。

材料化學(xué)論文:化學(xué)教學(xué)碳材料的影響綜述

作者：李莉 周全法 劉雪梅 李卉卉 楊小弟 單位：南京師范大學(xué)化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院 江蘇技術(shù)師范學(xué)院化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院

由于碳材料本身的電性能的優(yōu)越，其在電化學(xué)分析中的地位也越來越重要。還有碳材料與相關(guān)金屬的配位能力，它又成為有機(jī)配位化學(xué)的新寵。談及應(yīng)用性，碳材料運(yùn)用于儀器分析教學(xué)的例子絕不在少數(shù)。因此，我們說新型碳材料的重要性已讓各個(gè)學(xué)科都不能忽視它們。在本科教學(xué)中，我們可以重點(diǎn)教授它的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)方面知識(shí)；而在研究生教學(xué)方面，重點(diǎn)則可以放在科研運(yùn)用上。國內(nèi)大學(xué)課程概況由于新型碳材料蘊(yùn)含著理論上勃勃的生命力及實(shí)踐上無限的發(fā)展?jié)摿Γ瑖鴥?nèi)大學(xué)有關(guān)物理、化學(xué)及材料相關(guān)學(xué)科已紛紛開設(shè)相關(guān)課程。關(guān)于此方面基礎(chǔ)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，我們?cè)诒究平虒W(xué)中的無機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)及結(jié)構(gòu)化學(xué)課程或化學(xué)前沿課程中均有涉及，而針對(duì)相關(guān)專業(yè)研究生，內(nèi)容會(huì)設(shè)置得更深入更具應(yīng)用性。以下表1作為例證展示。我們可以由表中領(lǐng)會(huì)到國內(nèi)各大學(xué)都十分重視碳材料相關(guān)學(xué)科，已開設(shè)的基礎(chǔ)理論課程旨在將理論運(yùn)用到實(shí)踐研究中，以期得到更新更有意義的創(chuàng)新成果。

相關(guān)碳材料的教學(xué)運(yùn)用既然新型碳材料涉及多個(gè)學(xué)科的交叉，那么高校教師就必須重視這一領(lǐng)域的近期發(fā)展，將其融合進(jìn)自己的課堂教學(xué)和實(shí)踐過程中，引發(fā)學(xué)生的興趣并塑造他們的知識(shí)素養(yǎng)，使教學(xué)始終保持旺盛的活力和足夠的吸引力，為高素質(zhì)創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。本文重點(diǎn)介紹現(xiàn)階段發(fā)展迅速的碳納米材料（富勒烯、碳納米管和石墨烯）的相關(guān)教學(xué)運(yùn)用。在無機(jī)化學(xué)雜化軌道理論章節(jié)中，由于金剛石是sp3雜化，富勒烯、碳納米管和石墨烯都是sp2雜化，卡拜是sp雜化，我們將碳材料的多種同素異形體的立體結(jié)構(gòu)展示給學(xué)生看，可以讓學(xué)生不單認(rèn)識(shí)到平面分子中的雜化軌道，而且從立體影像中能更形象地體會(huì)到雜化軌道的真實(shí)展示。講授結(jié)構(gòu)化學(xué)原子結(jié)構(gòu)及點(diǎn)群一章時(shí)，我們向?qū)W生補(bǔ)充講授碳的各類同素異形體對(duì)稱性情況及所屬點(diǎn)群，把理論中的原子結(jié)構(gòu)化學(xué)鍵與當(dāng)前前沿領(lǐng)域結(jié)合起來，以引發(fā)學(xué)生的求知欲和對(duì)科研工作的向往。［1］在化學(xué)前沿課程介紹碳納米材料時(shí)，初次接觸到這些名詞的學(xué)生可能難以接受。我們可以適時(shí)地把科學(xué)家語錄或者形象比喻引入課堂中。比如介紹富勒烯，我們就把該領(lǐng)域的專家中科院化學(xué)所王春儒研究員的評(píng)論作為引言：“諸多異乎尋常的性能，使富勒烯對(duì)化學(xué)、物理、材料、醫(yī)藥、微電子等領(lǐng)域產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響，在應(yīng)用方面顯示出誘人前景。”介紹碳納米管和石墨烯的性能時(shí)，則可以引用諾貝爾獎(jiǎng)委員會(huì)所舉的例子：“碳納米管中碳原子的對(duì)稱性使其比計(jì)算機(jī)芯片上硅的導(dǎo)電性更好，其電阻更低產(chǎn)生的熱量也更少，這一特性對(duì)于芯片制造商來說其價(jià)值是巨大的。”“如果用1平方米的石墨烯吊床去承載4公斤的貓，那么這只吊床只有0．77毫克，比貓的一根胡須還輕，并且用肉眼幾乎看不到這只吊床的存在”。相信學(xué)生聽完了這些比喻后會(huì)對(duì)這3類碳納米材料留下深刻的印象，且理解了相關(guān)性質(zhì)。同時(shí)，他們也會(huì)由此對(duì)其充滿興趣，對(duì)化學(xué)這一神奇的學(xué)科充滿熱愛及探索的欲望。

新型碳材料的研究對(duì)化學(xué)科研的影響

新型碳材料的性質(zhì)幾乎可以包括所有物質(zhì)的性質(zhì)甚至相對(duì)立的性質(zhì)：從全透光到全吸光、極硬到極軟、隔絕熱到良導(dǎo)熱、絕緣體到半導(dǎo)體再到導(dǎo)體、超導(dǎo)體等。國內(nèi)外已有相當(dāng)一部分機(jī)構(gòu)專門研究相關(guān)碳材料的創(chuàng)新應(yīng)用。例如，中科院蘭州化學(xué)物理研究所、清華大學(xué)的一碳化工國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、上海大學(xué)的低維碳材料與器件物理研究所、美國肯塔基大學(xué)的先進(jìn)碳材料中心以及山西大同大學(xué)的碳材料研究所等等。本文重點(diǎn)介紹碳納米材料（富勒烯、碳納米管和石墨烯）的相關(guān)科研運(yùn)用。

（一）富勒烯的相關(guān)應(yīng)用材料學(xué)方面：富勒烯的高度對(duì)稱性決定了它在電、磁、光材料領(lǐng)域的應(yīng)用十分重要。例如，北大合成的K3C60和RbC60超導(dǎo)體及中科院研究出的C60與四氮富勒烯化合物形成電荷轉(zhuǎn)移復(fù)合物，均達(dá)到當(dāng)時(shí)期國際先進(jìn)水平；再如由C60摻入高分子合成光學(xué)限幅材料，將有機(jī)配合物與之配伍形成有機(jī)鐵磁體，實(shí)現(xiàn)了人們以廉價(jià)碳材料代替昂貴金屬材料的期望。生物功能學(xué)方面：它的衍生物具有良好的生物活性，能使DNA選擇性地進(jìn)行分裂；它還具有抗病毒活性，用其合成生物功能材料、催化劑，在超分子化學(xué)、仿生化學(xué)領(lǐng)域有重要作用。電化學(xué)方面：基于富勒烯衍生物來修飾電極的DNA電化學(xué)傳感器的研究已獲得了一定進(jìn)展。

（二）碳納米管的相關(guān)應(yīng)用電化學(xué)方面：碳納米管用于修飾電極可以降低氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生的過電位，對(duì)生物分子活性中心的電子傳遞具有促進(jìn)作用，能改善生物分子氧化還原的可逆性。基于多壁碳納米管復(fù)合膜的電化學(xué)DNA生物傳感器可實(shí)現(xiàn)特異性基因片段的快速檢測。基于碳納米管的電化學(xué)生物傳感器用于環(huán)境檢測的研究也頗具進(jìn)展。材料學(xué)方面：碳納米管具有優(yōu)良的電學(xué)和力學(xué)性能，是復(fù)合材料的理想添加劑。碳納米管電容器具有良好的放電性能，鋰離子電池是碳納米管應(yīng)用研究領(lǐng)域之一。碳納米管儲(chǔ)氫材料在燃料電池系統(tǒng)中用于氫氣存儲(chǔ)。由于其表面原子配位不全以及鍵態(tài)與內(nèi)部不同等導(dǎo)致表面活性位置增加，它又成為理想的催化劑載體材料。［2］儀器分析方面：在電泳領(lǐng)域，碳納米管可作為電泳分離介質(zhì)添加劑或作為一種固定相；在色譜法中，多壁碳納米管石墨化程度較高，可作為氣相色譜、液相色譜和毛細(xì)管電動(dòng)色譜的固定相。在質(zhì)譜分析中，碳納米管的背景信號(hào)少，因此作底物時(shí)峰強(qiáng)、分辨率及信噪比均有很大提高。在分子光譜領(lǐng)域，羧基化碳納米管引入了親水基團(tuán)，降低溶液的表面張力使檢測的靈敏度和穩(wěn)定性增強(qiáng)。在萃取法中，其共軛結(jié)構(gòu)體系可與有共軛結(jié)構(gòu)的化合物強(qiáng)烈吸附，使檢測限大大提高。

（三）石墨烯的相關(guān)應(yīng)用電化學(xué)方面：基于石墨烯的超級(jí)電容器具有良好的功率特性，有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。薄層石墨烯在鋰離子電池負(fù)極材料中也有較好的應(yīng)用前景。良好的透光性和導(dǎo)電性使它在電池領(lǐng)域成為很有潛力替代ITO的新材料。結(jié)合高比表面積和對(duì)金屬離子的富集作用，石墨烯修飾電極被廣泛應(yīng)用于無機(jī)金屬離子的檢測。此外，石墨烯良好的電化學(xué)發(fā)光性能使它又成為繼量子點(diǎn)之后又一靈敏的電化學(xué)發(fā)光材料，可用于電化學(xué)檢測。材料學(xué)方面：石墨烯具有優(yōu)異的電學(xué)性質(zhì)、機(jī)械性能以及高比表面積，利用其對(duì)一些材料進(jìn)行修飾，或與聚合物、金屬、半導(dǎo)體等復(fù)合，可得到優(yōu)異的復(fù)合功能材料。由于石墨烯具有優(yōu)異的氫氣吸附特性，它可作為儲(chǔ)氫材料。在生活中，石墨烯還可作為超導(dǎo)材料、防靜電衣料、減少噪聲的元件等。［3］生物傳感方面：由于碳原子都在外表面上，對(duì)外界事物的響應(yīng)極其靈敏，利用石墨烯制成單分子檢測器就能成為高靈敏傳感器；哈佛大學(xué)和麻省理工大學(xué)聯(lián)合發(fā)現(xiàn)石墨烯非晶體碳復(fù)合膜制成人工膜可用于DNA測序。各類基于石墨烯修飾的生物傳感器被廣泛研究對(duì)于生物質(zhì)的檢測，比如谷胱甘肽、輔酶等。

新型碳材料應(yīng)用前景展望

我們已經(jīng)建立了從零維到三維的碳范式（零維富勒烯、一維碳納米管、二維石墨烯、三維石墨或金剛石）。［4］現(xiàn)在富勒烯已在電子器件、功能塑料和生物醫(yī)藥等方面得到實(shí)際應(yīng)用，不久還將誕生非金屬電纜、非金屬電路板等富勒烯產(chǎn)品。基于獨(dú)特的電子特性、表面特性、出色的導(dǎo)電導(dǎo)熱性，碳納米管將繼續(xù)在儀器分析領(lǐng)域發(fā)揮其獨(dú)特作用，還有望用作納米半導(dǎo)體材料、近場發(fā)射材料、分子導(dǎo)線等。石墨烯是目前已知導(dǎo)電性能最出色的材料，這使它在微電子領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用潛力。隨著人們對(duì)石墨烯及其復(fù)合材料研究的深入，石墨烯及其復(fù)合材料在電化學(xué)中的應(yīng)用將會(huì)得到更廣泛的關(guān)注，研究人員甚至將石墨烯看做是硅的替代品，用來生產(chǎn)未來的超級(jí)計(jì)算機(jī)。綜上所述，新型碳材料從教學(xué)、科研等多方面影響著人們的生活，其將在今后很長一個(gè)時(shí)期中繼續(xù)綻放光芒。

材料化學(xué)論文:材料化學(xué)課程系統(tǒng)改善探究

作者：德格吉呼 單位：內(nèi)蒙古師范大學(xué)化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院

目前，材料化學(xué)專業(yè)培養(yǎng)出的學(xué)生也不能適應(yīng)社會(huì)和市場對(duì)人才的需求。這就要求材料化學(xué)專業(yè)課程體系必須充分體現(xiàn)以就業(yè)為導(dǎo)向的思想，提高學(xué)生的專業(yè)技能，強(qiáng)化學(xué)生的就業(yè)意識(shí)，使學(xué)生在考研、就業(yè)方面具有較強(qiáng)的競爭力。因此，材料化學(xué)專業(yè)課程體系的改革迫在眉睫。

現(xiàn)行課程體系存在的問題及其成因

1．辦學(xué)特色不明確。自我校材料化學(xué)專業(yè)招生以來，在辦學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)在專業(yè)建設(shè)上存在一些薄弱環(huán)節(jié)，如專業(yè)學(xué)科定位不確定，專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)不夠明確、課程體系中基礎(chǔ)課平臺(tái)不夠規(guī)范，課程設(shè)置不夠科學(xué)、合理等。究其原因，主要由于材料化學(xué)專業(yè)建立時(shí)間短，辦學(xué)經(jīng)驗(yàn)不足。

2．課程設(shè)置理念滯后。合理的課程設(shè)置理念是讓每一位學(xué)生不僅受到嚴(yán)格的專業(yè)訓(xùn)練，而且還應(yīng)受到廣泛的通識(shí)教育，把學(xué)生培養(yǎng)成有專業(yè)知識(shí)、有愛心、有責(zé)任心、有雄心的智者。在材料化學(xué)專業(yè)課程設(shè)置中，由于受傳統(tǒng)觀念的影響，俠義專業(yè)概念的限制，只要求知識(shí)的傳授，對(duì)學(xué)生獨(dú)立思考能力、自學(xué)能力、動(dòng)手能力和生存能力方面的培養(yǎng)沒有足夠的重視。同時(shí)，在課程設(shè)置中存在對(duì)社會(huì)需求、學(xué)生就業(yè)、市場前景等考慮不周等問題。

3．實(shí)踐、實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件欠缺。實(shí)踐、實(shí)驗(yàn)課程是培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、分析問題和解決問題能力必不可少的教學(xué)環(huán)節(jié)。起初，我們以三、四十人組成的實(shí)習(xí)隊(duì)伍進(jìn)入企業(yè)、經(jīng)濟(jì)實(shí)體實(shí)習(xí)。而今，大型企業(yè)自動(dòng)化程度很高，實(shí)習(xí)生很難進(jìn)入車間進(jìn)行實(shí)踐操作，另外，經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)的大型企業(yè)為數(shù)不多，小型企業(yè)又沒有能力接收大量的實(shí)習(xí)生，加上實(shí)習(xí)經(jīng)費(fèi)的短缺等原因，無法實(shí)現(xiàn)“大部隊(duì)”形式的實(shí)習(xí)。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面，由于條件所限，只能開出部分專業(yè)課的實(shí)驗(yàn)。

4．專業(yè)教師缺乏。師資隊(duì)伍是優(yōu)化課程體系的執(zhí)行者，也是人才培養(yǎng)的主導(dǎo)者。先有的教師，后有的學(xué)生，再有品牌專業(yè)［2］。我校材料化學(xué)專業(yè)建立以來，雖然引進(jìn)了固體材料化學(xué)、無機(jī)功能材料、催化材料、分子生物學(xué)等領(lǐng)域的數(shù)名博士研究生充實(shí)本專業(yè)的教師隊(duì)伍，但是由于地域和待遇的局限，專業(yè)教師數(shù)量有限，還是不能滿足教學(xué)的需求，目前正在通過各方努力引進(jìn)高水平的教師，以加強(qiáng)本專業(yè)的師資隊(duì)伍建設(shè)。

課程體系的優(yōu)化策略

課程體系是高校人才培養(yǎng)目標(biāo)、課程指導(dǎo)思想、課程設(shè)置、課程結(jié)構(gòu)及教學(xué)管理模式的綜合體現(xiàn)，是學(xué)校辦學(xué)特色、學(xué)科專業(yè)特色和人才培養(yǎng)特色的綜合反映。課程體系是否科學(xué)合理，對(duì)培養(yǎng)高質(zhì)量人才目標(biāo)具有決定性的意義。今年，為提高教學(xué)質(zhì)量，適應(yīng)社會(huì)對(duì)人才的需求，學(xué)校開展了人才培養(yǎng)和教學(xué)體系改革研究，重新制定“2012版本科人才培養(yǎng)方案”，借此契機(jī)，化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院對(duì)材料化學(xué)專業(yè)課程體系作了重新修訂，通過選擇、整合與調(diào)適等措施進(jìn)行了材料化學(xué)專業(yè)課程體系的優(yōu)化。

(一)調(diào)整教學(xué)計(jì)劃，優(yōu)化專業(yè)基礎(chǔ)課內(nèi)容教學(xué)計(jì)劃是一門課程授課的整體規(guī)劃，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，教育結(jié)構(gòu)不斷發(fā)生變革，教學(xué)計(jì)劃也必須不斷改革。在本次修訂人才培養(yǎng)方案的同時(shí)，材料化學(xué)專業(yè)也調(diào)整了教學(xué)計(jì)劃，對(duì)各門課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了優(yōu)化。

1．無機(jī)化學(xué)課程。現(xiàn)行的材料化學(xué)專業(yè)課程體系中，無機(jī)化學(xué)是大學(xué)一年級(jí)學(xué)生的必修課程。本課程的教學(xué)直接影響大學(xué)一年級(jí)的學(xué)生的學(xué)習(xí)思維方式和學(xué)習(xí)習(xí)慣。也是他們從中學(xué)的學(xué)習(xí)方式轉(zhuǎn)變?yōu)榇髮W(xué)學(xué)習(xí)方式的關(guān)鍵時(shí)期。在本階段，我們有意識(shí)地培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考能力和自學(xué)能力。無機(jī)化學(xué)課程內(nèi)容包括理論部分和元素部分，對(duì)于材料化學(xué)專業(yè)的學(xué)生來說，無機(jī)化學(xué)課程的理論部分是課程的核心，元素部分是輔助內(nèi)容。在調(diào)整教學(xué)計(jì)劃前，我們就無機(jī)化學(xué)課程的講授內(nèi)容對(duì)本專業(yè)三屆(90人)學(xué)生進(jìn)行了問卷調(diào)查，結(jié)果顯示，89%的學(xué)生不贊成講解課程的全部內(nèi)容，認(rèn)為無機(jī)化學(xué)元素部分可在教師指導(dǎo)下進(jìn)行自學(xué)。在元素部分的教學(xué)中，教師以典型元素的性質(zhì)進(jìn)行講解，然后同學(xué)生一起討論，通過實(shí)例指導(dǎo)學(xué)生去認(rèn)識(shí)一種元素、一族元素以及一類元素，逐步了解元素的結(jié)構(gòu)—性質(zhì)—功能之間的關(guān)系，使學(xué)生掌握學(xué)習(xí)元素化學(xué)知識(shí)的方法。另外，我們?cè)诨衔锏男再|(zhì)教學(xué)中，教會(huì)學(xué)生如何查閱相關(guān)工具書、參考書和手冊(cè)等，這樣，其余元素部分設(shè)置為自學(xué)內(nèi)容。

2．高等數(shù)學(xué)課程。高等數(shù)學(xué)是材料化學(xué)專業(yè)的一門必修課程。目前我院材料化學(xué)專業(yè)使用的教材為“生化類”《高等數(shù)學(xué)》。隨著材料化學(xué)學(xué)科的知識(shí)量迅速增加，對(duì)材料的定性定量分析、材料結(jié)構(gòu)分析、材料物理性能測試等技術(shù)的要求，需要高深的高等數(shù)學(xué)知識(shí)。因此，我們把材料化學(xué)專業(yè)的“生化類”高等數(shù)學(xué)調(diào)整為“理工類”高等數(shù)學(xué)。同時(shí)，在高等數(shù)學(xué)課程中增加了線性代數(shù)的內(nèi)容，以達(dá)到材料結(jié)構(gòu)測試和性能計(jì)算知識(shí)的要求。

3．材料結(jié)構(gòu)分析方法課程。測試方法在材料化學(xué)專業(yè)的發(fā)展中有著非常重要的作用。隨著對(duì)材料的性能、組成和微觀結(jié)構(gòu)的深入研究，新的研究方法、實(shí)驗(yàn)方法和測試手段越來越多樣化。因此，我們把材料結(jié)構(gòu)分析方法課程的教學(xué)分為理論講授和儀器操作。首先，教師在課堂上講解測定材料結(jié)構(gòu)和性能的儀器，然后學(xué)生到儀器實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行觀摩，在教師的指導(dǎo)下學(xué)生自己動(dòng)手測定樣品學(xué)習(xí)操作。另外，還可借助內(nèi)蒙古功能材料物理與化學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的部分品質(zhì)儀器進(jìn)行學(xué)習(xí)。

4．專業(yè)前沿知識(shí)講座。課程內(nèi)容應(yīng)隨著社會(huì)、科技的發(fā)展及時(shí)充實(shí)新知識(shí)。材料化學(xué)專業(yè)教材的內(nèi)容往往是數(shù)年、甚至數(shù)十年的科學(xué)知識(shí)總結(jié)。為及時(shí)補(bǔ)充材料科學(xué)領(lǐng)域的新知識(shí)，我們將現(xiàn)代材料科技成果融入到教學(xué)中，用前沿的材料科學(xué)研究內(nèi)容去充實(shí)陳舊的教學(xué)內(nèi)容，在人才培養(yǎng)方案中增加了專業(yè)前沿知識(shí)專題講座課程，及時(shí)傳授本學(xué)科的前沿知識(shí)和近期研究成果、動(dòng)態(tài)。

(二)加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)，優(yōu)化課程類型多元化的實(shí)踐教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新和動(dòng)手能力的最有效的手段，通過實(shí)驗(yàn)來研究物質(zhì)及其變化規(guī)律，使學(xué)生獲取基本的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力、綜合分析問題的能力、解決問題的能力、一定的科學(xué)研究能力和一般的創(chuàng)新能力［3］。根據(jù)“高等院校理工科教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)通訊”所提倡的高等院校材料化學(xué)專業(yè)規(guī)范討論稿的要求，材料化學(xué)專業(yè)的實(shí)踐課程有基礎(chǔ)課實(shí)驗(yàn)、專業(yè)基礎(chǔ)課實(shí)驗(yàn)、專業(yè)課實(shí)驗(yàn)、專業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)論文等等內(nèi)容［4］。在材料化學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，充分考慮實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的科學(xué)性和系統(tǒng)性，選擇具有一定難度和較大覆蓋面的交叉型綜合實(shí)驗(yàn)作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主要內(nèi)容，以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。學(xué)院開放所有實(shí)驗(yàn)室，給學(xué)生創(chuàng)造開展專業(yè)綜合技能訓(xùn)練的場所，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ΑＤ壳埃诟骷?jí)有關(guān)部門的支持下，按材料化學(xué)人才培養(yǎng)方案的要求，材料化學(xué)實(shí)驗(yàn)室基本具備完成基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件。學(xué)院倡導(dǎo)請(qǐng)相關(guān)的知名企業(yè)家、工程師指導(dǎo)部分實(shí)踐教學(xué)，實(shí)現(xiàn)學(xué)校與地方大中小型企業(yè)的對(duì)接。根據(jù)各企業(yè)的實(shí)際，按照學(xué)生意愿分成由五至八人組成的“小組”進(jìn)入不同的微小企業(yè)進(jìn)行多元化的實(shí)習(xí)。材料化學(xué)專業(yè)對(duì)學(xué)生完成畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))實(shí)行分類指導(dǎo)和分流培養(yǎng)的方式，改變以往的畢業(yè)論文撰寫模式，允許學(xué)生在教師的指導(dǎo)下根據(jù)自已的興趣、愛好以及個(gè)人的從業(yè)需求選擇畢業(yè)論文課題，可以在本學(xué)院教師的指導(dǎo)下，也可以在科研院所、企業(yè)、經(jīng)濟(jì)實(shí)體中科技人員的指導(dǎo)下完成畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))。

(三)增設(shè)自學(xué)選修課程，優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)當(dāng)今，是社會(huì)需求多元化的時(shí)代，需要的人才不是單一性人才，而是綜合能力較強(qiáng)的復(fù)合型人才。材料化學(xué)專業(yè)教育不僅要傳授材料科學(xué)相關(guān)的知識(shí)，更重要的是傳授獲取知識(shí)的方法，使學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)領(lǐng)域的新知識(shí)，適應(yīng)社會(huì)的需求。因此，在材料化學(xué)專業(yè)課程體系中增設(shè)自學(xué)性選修課程是社會(huì)和科學(xué)發(fā)展的必然要求。培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力是豐富學(xué)生知識(shí)面的重要措施，是教師的基本職責(zé)，也是素質(zhì)教育的必然要求。教學(xué)理念和觀念的提升是培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力的前提條件，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣是培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力的關(guān)鍵所在，創(chuàng)建學(xué)生自主學(xué)習(xí)的氛圍是培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力的重要環(huán)節(jié)，科學(xué)指導(dǎo)學(xué)生自學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)能力的基本內(nèi)容，科學(xué)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)是促進(jìn)學(xué)生自學(xué)的原動(dòng)力［5］。為了培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力，在材料化學(xué)專業(yè)課程體系中增設(shè)自學(xué)性選修課是一重要措施。如“化學(xué)與社會(huì)”、“化學(xué)史”等課程我們?cè)O(shè)置為自學(xué)性選修課程。這樣給學(xué)生創(chuàng)造自學(xué)的機(jī)會(huì)和環(huán)境。

總之，材料化學(xué)專業(yè)課程體系的優(yōu)化是科學(xué)發(fā)展的客觀需求，是培養(yǎng)合格人才的要求，也是教學(xué)理念提升的需求。在新的人才培養(yǎng)方案中，材料化學(xué)專業(yè)課程體系的設(shè)置充分考慮了學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，留給學(xué)生足夠的空間，讓學(xué)生獨(dú)立思考科學(xué)問題，同時(shí)，我們也盡力給學(xué)生創(chuàng)造獨(dú)立實(shí)踐學(xué)習(xí)的條件，培養(yǎng)具有獨(dú)立思考問題、具有一定自學(xué)能力和動(dòng)手能力的符合社會(huì)需求的專業(yè)人才。

材料化學(xué)論文:材料化學(xué)教學(xué)改革對(duì)策及效果

作者：田俐 申少華 劉勝利 易清風(fēng) 單位：湖南科技大學(xué)

一教學(xué)改革途徑與成效

1．培養(yǎng)方案的重新設(shè)置材料化學(xué)特色專業(yè)的改革重點(diǎn)是對(duì)材料化學(xué)專業(yè)學(xué)生實(shí)施綜合素質(zhì)培養(yǎng)、工程實(shí)踐能力培養(yǎng)、創(chuàng)新精神與創(chuàng)新能力培養(yǎng)。培養(yǎng)學(xué)生深入思考問題和創(chuàng)新能力的改革必須貫穿在整個(gè)教學(xué)過程中，貫穿在課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)等教學(xué)環(huán)節(jié)。2010年前，材料化學(xué)專業(yè)的課程內(nèi)容主要局限于高分子材料范疇。而現(xiàn)實(shí)要求我們跟上材料科學(xué)的現(xiàn)展進(jìn)程，反映材料科學(xué)的近期成就。因此，在以往培養(yǎng)方案的基礎(chǔ)上，2010級(jí)材料化學(xué)專業(yè)的培養(yǎng)方案中開設(shè)了復(fù)合材料方向，也就是將材料化學(xué)專業(yè)分成2個(gè)平行的方向:高分子材料和復(fù)合材料。在課程的縱向關(guān)系上，材料化學(xué)專業(yè)新的課程體系確定了“大平臺(tái)，小模塊”的課程模式。大平臺(tái)包括專業(yè)基礎(chǔ)課與專業(yè)課，它強(qiáng)調(diào)專業(yè)教育的普適性、系統(tǒng)性和科學(xué)性。通過大平臺(tái)的設(shè)置，使學(xué)生在掌握專業(yè)基礎(chǔ)理論知識(shí)的同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生全新的思維與視角、的知識(shí)與技能、綜合分析與解決問題的能力與方法。小模塊是在大平臺(tái)基礎(chǔ)上設(shè)置的高分子材料和復(fù)合材料方向的專業(yè)模塊課，讓學(xué)生有針對(duì)性地選擇適合自己的專業(yè)方向。培養(yǎng)方案調(diào)整前和調(diào)整后的課程體系學(xué)時(shí)及學(xué)分分布見表1。

2．“三綱”的制訂根據(jù)材料化學(xué)專業(yè)特點(diǎn)和社會(huì)對(duì)材料化學(xué)專業(yè)技術(shù)人才的需求，我們將材料化學(xué)專業(yè)設(shè)置為高分子材料和復(fù)合材料2個(gè)課程體系。根據(jù)新課程體系的培養(yǎng)方案，重新編制了有關(guān)材料化學(xué)專業(yè)課程的教學(xué)大綱、考試大綱及實(shí)踐教學(xué)大綱，如《材料測試與研究方法》及實(shí)驗(yàn)、《材料化學(xué)》、《高分子化學(xué)》、《高分子物理》、《高分子材料加工原理》、《高聚物合成工藝學(xué)》、《塑料加工設(shè)備》、《材料加工設(shè)備課程設(shè)計(jì)》及《材料復(fù)合原理》、《復(fù)合材料工藝與設(shè)備》、《復(fù)合材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》、《材料表面與界面》等專業(yè)課程。在這些專業(yè)課程“三綱”編寫過程中，有目的地增減了一些內(nèi)容，新編的“三綱”無論是理論教學(xué)，還是實(shí)踐教學(xué)都非常注重學(xué)生能力的培養(yǎng)。

3．專業(yè)教材的選用根據(jù)教師“三綱”的制訂，經(jīng)相關(guān)教師評(píng)議、系主任審核、主管教學(xué)的院領(lǐng)導(dǎo)審批，選用了合適的相關(guān)教材。一般選用的教材為教育部或省教育廳推薦的規(guī)劃教材或“面向21世紀(jì)課程教材”、“九五”、“十五”、“十一五”部級(jí)和省部級(jí)重點(diǎn)教材;教材版次以近三年出版的新教材為主。目前，專業(yè)選用的高水平教材(“高水平教材”是指面向21世紀(jì)課程教材、“九五”、“十五”和“十一五”部級(jí)規(guī)劃教材、省部級(jí)規(guī)劃教材、精品課程教材、各級(jí)各類獲獎(jiǎng)教材)比例達(dá)到42．86%，選用2008年以來出版的教材比例達(dá)到71．43%。選用的教材使用效果好，學(xué)生普遍感到滿意。2011年6月對(duì)07級(jí)材料化學(xué)專業(yè)1、2班共58名學(xué)生進(jìn)行了教材滿意程度抽樣調(diào)查，包括內(nèi)容適應(yīng)性，出版質(zhì)量，便于預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)程度，課前到書率等4個(gè)方面的內(nèi)容，學(xué)生反應(yīng)良好，滿意率達(dá)到87．40%。

4．學(xué)期授課計(jì)劃的制定學(xué)期授課計(jì)劃是教師組織課程教學(xué)環(huán)節(jié)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)進(jìn)度的具體安排，是對(duì)有計(jì)劃、有目的地開展教學(xué)工作的保障，教師在開課前必須編制好學(xué)期授課計(jì)劃。根據(jù)材料化學(xué)專業(yè)課程教學(xué)大綱的要求，本課題組負(fù)責(zé)人在安排任課教師時(shí)，先考慮教師的科研方向和業(yè)務(wù)經(jīng)歷，然后組織各任課教師針對(duì)特色專業(yè)的性質(zhì)和選用的教材，按照專業(yè)課程表、教學(xué)進(jìn)程表和編制說明等內(nèi)容要求，編制學(xué)期授課計(jì)劃，體現(xiàn)教學(xué)課時(shí)安排的科學(xué)性、合理性;為了保持高教學(xué)質(zhì)量的穩(wěn)定性，任課教師名單確定后，一般不隨意變動(dòng)。同一課程不同年度的學(xué)期授課計(jì)劃根據(jù)教學(xué)效果與意見反饋、科研發(fā)展的大勢(shì)所趨、社會(huì)對(duì)專業(yè)人才的需求都要求有所更新，這有利于學(xué)生更好地了解專業(yè)的發(fā)展前沿，也有利于學(xué)生的就業(yè)問題的解決，使學(xué)生更好地走上科研道路或走向工作崗位。

5．教案、習(xí)題集與答案的撰寫課題組教師根據(jù)自己多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和心得體會(huì)，通過集體的研究，仔細(xì)商量和交換意見，共同完成了材料化學(xué)專業(yè)相關(guān)課程教案的制定工作。這些教案是教師們智慧和能力的結(jié)晶，凝聚了教師們的辛勤勞動(dòng)和大量心血，也是教師們教學(xué)內(nèi)容精心安排、教學(xué)方法創(chuàng)新設(shè)計(jì)的成果。同時(shí)，課題負(fù)責(zé)人還組織了教師們對(duì)所擔(dān)任教學(xué)任務(wù)的專業(yè)課程進(jìn)行習(xí)題集和答案的編寫工作，這有利于學(xué)生理解所學(xué)內(nèi)容和加深其印象，也有利于學(xué)生及時(shí)復(fù)習(xí)和鞏固所學(xué)知識(shí)，從而使學(xué)生能把握重點(diǎn)、解決難點(diǎn)，輕輕松松地進(jìn)入后續(xù)課程的學(xué)習(xí)。田俐老師所撰寫的《材料化學(xué)》教案被評(píng)為2009年度湖南科技大學(xué)校級(jí)“教案”。

6．多媒體課件的開發(fā)在廣泛學(xué)習(xí)、研究了豐富多彩的課件資源后，根據(jù)我校材料化學(xué)專業(yè)課程設(shè)置為高分子材料和復(fù)合材料2個(gè)課程體系的特點(diǎn)以及教師的科研情況，由各任課教師開發(fā)制作了相應(yīng)課程的多媒體課件，這些課件凝練了課程的主體內(nèi)容和教師們的科研成果精髓。多媒體課件圖文并茂，既生動(dòng)，又形象，教師可將教學(xué)內(nèi)容與自己的科研所得融為一體，授課內(nèi)容貼切真實(shí)、直觀效果好、淺顯易懂，使學(xué)生在抽象的知識(shí)獲取過程中培養(yǎng)創(chuàng)新的意識(shí)和學(xué)會(huì)科研的思維。2011年12月我們針對(duì)材料化學(xué)專業(yè)課程的部分多媒體課件教學(xué)效果，在08級(jí)材料化學(xué)和無機(jī)非金屬材料工程專業(yè)共81名、09級(jí)材料化學(xué)和無機(jī)非金屬材料工程專業(yè)共92名學(xué)生中進(jìn)行了抽樣調(diào)查，抽樣調(diào)查結(jié)果顯示均為“優(yōu)良”。許多學(xué)生認(rèn)為這種“教學(xué)與科研互動(dòng)”的模式教學(xué)效果非常好，容易理解和掌握教學(xué)內(nèi)容，并且對(duì)科研也有了一定的了解。

7．學(xué)習(xí)信息資源的共享目前，學(xué)校寬帶上網(wǎng)速度很快。在完成材料化學(xué)專業(yè)理論和實(shí)踐課程的課堂教學(xué)之余，我們要求各位任教教師能充分利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的便捷盡量給學(xué)生提供更多的教學(xué)輔導(dǎo)、答疑等服務(wù)。我們建立了材料科學(xué)與工程系的公共電子郵箱、建立了材料科學(xué)與工程系的QQ群，方便教師之間進(jìn)行教學(xué)的討論與經(jīng)驗(yàn)的交流。同時(shí)，我們也建立了與學(xué)生網(wǎng)上交流的渠道，如班級(jí)QQ群、年級(jí)QQ群和專業(yè)QQ群等，方便教師和學(xué)生之間的資源共享，教師可在QQ群里上傳學(xué)習(xí)信息資源，如課程教學(xué)錄像、教學(xué)多媒體課件、教案與習(xí)題、學(xué)習(xí)參考書和參考文獻(xiàn)，以及其他一些學(xué)習(xí)資料和網(wǎng)絡(luò)資料等;另外，通過這種及時(shí)的方式，學(xué)生可向教師進(jìn)行一些疑難問題的咨詢;教師也可及時(shí)回復(fù)學(xué)生，以幫助學(xué)生完成學(xué)習(xí)任務(wù)。

8．教學(xué)方法和教學(xué)途徑的改革近幾年來，我們材料化學(xué)專業(yè)的主體課程基本上都實(shí)現(xiàn)了多媒體教學(xué)途徑，這種方便、快捷、高效多媒體教學(xué)通過演示課件，使授課方式變得方便、快捷，節(jié)省了教師授課時(shí)的板書時(shí)間，提高了教學(xué)效率。通過這種綜合應(yīng)用文字、圖片、動(dòng)畫和視頻等資料來進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)，使普通教學(xué)手段難以講清楚的抽象難懂的知識(shí)更直觀更形象，使學(xué)生易理解和把握知識(shí)點(diǎn)，同時(shí)，這種生動(dòng)形象的輔佐以教師自身科研成就的課堂教學(xué)活動(dòng)富有啟發(fā)性和真實(shí)性，能活躍學(xué)生的思維和調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新潛能和培養(yǎng)學(xué)生的科研意識(shí)。通過多媒體教學(xué)途徑，教師向?qū)W生傳輸了更多的信息和更前沿的知識(shí)，并將自己的科研成果和經(jīng)驗(yàn)直觀真實(shí)地展現(xiàn)給學(xué)生，如此，抽象的課程內(nèi)容具體化，枯燥的課堂氣氛活躍化，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性大大提高，強(qiáng)烈要求理論知識(shí)實(shí)踐化。針對(duì)學(xué)生意愿進(jìn)行科研活動(dòng)的要求，我們會(huì)主動(dòng)提供從事相關(guān)科研工作的教師的名單，然后教師和學(xué)生之間進(jìn)行雙向選擇，教師可以給學(xué)生安排一些簡單的科研實(shí)驗(yàn)或在導(dǎo)師指導(dǎo)下學(xué)生自行設(shè)計(jì)一些科學(xué)實(shí)驗(yàn)。自2009年以來，我們材料化學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室對(duì)本專業(yè)的任何學(xué)生均是開放的，學(xué)生選定導(dǎo)師后，可以自由支配實(shí)驗(yàn)時(shí)間和出入專業(yè)實(shí)驗(yàn)室開展科研活動(dòng)，這方便學(xué)生鞏固所學(xué)的基礎(chǔ)理論知識(shí)，也為學(xué)生盡早地進(jìn)入畢業(yè)論文階段以及創(chuàng)新意識(shí)和科研精神的培養(yǎng)提供了機(jī)會(huì)和條件。收集的數(shù)據(jù)顯示，凡是從大一和大二期間就跟隨教師從事科研活動(dòng)的學(xué)生容易通過研究生復(fù)試，錄取率相對(duì)來說要高一些。

二教學(xué)效果評(píng)價(jià)

1．近三年的學(xué)生評(píng)價(jià)近三年來，課題組的老師都能做到認(rèn)真?zhèn)湔n、認(rèn)真編寫每次課的教案、制作多媒體課件、認(rèn)真上好每一堂課、認(rèn)真輔導(dǎo)、認(rèn)真批改作業(yè)、認(rèn)真考試考核;每一位老師都有良好的職業(yè)道德素質(zhì)和敬業(yè)精神，能做到教書育人，對(duì)學(xué)生既嚴(yán)格要求，又處處關(guān)心，既教他們知識(shí)，又培養(yǎng)他們具備良好的思想品德和學(xué)風(fēng)，使他們既能成才，又能成人。學(xué)生測評(píng)(測評(píng)指標(biāo)有:講課有熱情、精神飽滿，講課有感染力、能吸引學(xué)生的注意力，對(duì)問題的闡述深入淺出、有啟發(fā)性，對(duì)問題的闡述簡練、重點(diǎn)突出、思路清晰，對(duì)課程內(nèi)容嫻熟、運(yùn)用自如，講述內(nèi)容充實(shí)、信息量大，教學(xué)內(nèi)容能反映或聯(lián)系學(xué)科發(fā)展的新思想、新概念、新成果，能給予學(xué)生思考、聯(lián)想、創(chuàng)新的啟迪，能調(diào)動(dòng)學(xué)生情緒、課堂氣氛活躍，能有效地利用各種教學(xué)媒體等)結(jié)果顯示:學(xué)生對(duì)材料化學(xué)專業(yè)課程任課教師的教學(xué)評(píng)價(jià)打分相對(duì)別的專業(yè)來說要高一些。

2．校內(nèi)督導(dǎo)團(tuán)評(píng)價(jià)我院材料化學(xué)專業(yè)的主講教師16人。主講教師在教學(xué)中能按規(guī)定完成《教學(xué)大綱》上要求的教學(xué)內(nèi)容，教師課堂講授富有啟發(fā)性，知識(shí)信息量大，在教學(xué)中十分強(qiáng)調(diào)“厚基礎(chǔ)、重實(shí)踐、強(qiáng)能力”以培養(yǎng)學(xué)生扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)，近年所培養(yǎng)的畢業(yè)生受到用人單位的青睞。各主講教師能團(tuán)結(jié)協(xié)作，積極參與材料化學(xué)專業(yè)課程教學(xué)的改革與建設(shè);根據(jù)生源特點(diǎn)，合理處理教材，認(rèn)真編寫教案并上好每一堂課，課后耐心輔導(dǎo)，認(rèn)真批改作業(yè)，完成課程的考試考核環(huán)節(jié)。每一位老師均具有良好的敬業(yè)精神，能做到為人師表，使學(xué)生成為深受社會(huì)歡迎惠顧的有用人才。各主講教師教學(xué)效果良好，普遍受到學(xué)校教學(xué)督導(dǎo)的好評(píng)。

3．教師同行的評(píng)價(jià)學(xué)院每年都會(huì)定期舉辦課堂教學(xué)質(zhì)量評(píng)估(教師教學(xué)互評(píng))活動(dòng)，材料化學(xué)專業(yè)16位主講教師的教學(xué)均受到全系教師的高度評(píng)價(jià)。大家認(rèn)為這些主講教師知識(shí)面廣，業(yè)務(wù)能力嫻熟，專業(yè)技能強(qiáng)，教學(xué)方法得當(dāng);在專業(yè)教學(xué)中能很好地結(jié)合科研成果，讓學(xué)生進(jìn)行科學(xué)思維的培養(yǎng)和創(chuàng)新意識(shí)的集訓(xùn)。經(jīng)本系19位教師的評(píng)比結(jié)果和推薦，近三年有6位教師獲得校級(jí)“教學(xué)優(yōu)良榜”。本專業(yè)教師獲得湖南省教育廳頒發(fā)的“湖南省高等教育省級(jí)教學(xué)成果獎(jiǎng)”三等獎(jiǎng)(No．2010161)1項(xiàng)，獲得“湖南科技大學(xué)教學(xué)成果獎(jiǎng)”一等獎(jiǎng)(No．2010009)1項(xiàng)，獲得校級(jí)“教案獎(jiǎng)”1項(xiàng)，獲得校級(jí)“多媒體課件獎(jiǎng)”1項(xiàng)。三結(jié)語教學(xué)改革是一項(xiàng)摸索著前進(jìn)的漫長的過程。到目前為止，我校材料化學(xué)特色專業(yè)的教學(xué)改革已取得了一定的成效。我們更新了學(xué)生的培養(yǎng)方案、進(jìn)行了課程的重新設(shè)置、編寫了“三綱”、撰寫了習(xí)題及答案、制作了專業(yè)課程的多媒體課件、改正了教師的教學(xué)觀念和教學(xué)方法，通過活躍課堂與開放實(shí)驗(yàn)室使科研與教學(xué)相結(jié)合，互促互進(jìn)，從而培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和科研精神，實(shí)現(xiàn)了綜合的發(fā)展;在改革過程中，也得到了一些非常真實(shí)和有價(jià)值的數(shù)據(jù)，通過對(duì)這些數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)、總括及分析，也得出了一些有意義的結(jié)論，這為更好地進(jìn)行教學(xué)研究與改革提供非常寶貴的事實(shí)依據(jù)和參考。

材料化學(xué)論文:材料化學(xué)實(shí)驗(yàn)在人才培育的意義

作者：劉捷 單位：鄭州大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院

開發(fā)具有特色的材料化學(xué)實(shí)驗(yàn)體系，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的整體水平，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，對(duì)理論聯(lián)系實(shí)際、培養(yǎng)學(xué)生在實(shí)際工作中的應(yīng)用能力具有重要的促進(jìn)作用。通過對(duì)教學(xué)大綱的討論和指導(dǎo)教師對(duì)實(shí)驗(yàn)過程的嘗試，梳理實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的教學(xué)理念和思路，確立了涵蓋無機(jī)、有機(jī)、高分子、復(fù)合等各領(lǐng)域的不同實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和單元。并引入具有創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，如在“原位聚合法制備纖維增強(qiáng)聚合物復(fù)合材料”實(shí)驗(yàn)中，分別引入碳納米管和劍麻纖維作為纖維增強(qiáng)相，在使學(xué)生掌握原位聚合的概念和基本操作的基礎(chǔ)上，也了解了當(dāng)前研究熱點(diǎn)的碳納米管和天然材料在復(fù)合材料制備過程中的應(yīng)用方法，對(duì)培養(yǎng)理科應(yīng)用型人才具有不可或缺的推動(dòng)作用。本實(shí)驗(yàn)在單元設(shè)置上主要包括基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)與設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。

(1)基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)對(duì)基礎(chǔ)理論知識(shí)、現(xiàn)象和結(jié)論的驗(yàn)證與實(shí)踐所組織的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。主要目的是掌握相關(guān)的基礎(chǔ)操作如重結(jié)晶、蒸餾等，熟悉基本儀器設(shè)備的使用方法和操作，同時(shí)掌握課堂教學(xué)中重要的理論知識(shí)。設(shè)計(jì)思考題使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)后動(dòng)腦對(duì)實(shí)驗(yàn)過程中的問題和相關(guān)的原理性問題進(jìn)行回顧，充分認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)背后的基礎(chǔ)知識(shí)和問題。如基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)“配合物三草酸根合鐵(Ⅲ)酸鉀的合成”，通過該實(shí)驗(yàn)，學(xué)生不僅了解了三草酸根合鐵(Ⅲ)酸鉀制備方法，而且復(fù)習(xí)了抽濾、容量分析等基本操作方法，并可以在條件和時(shí)間滿足的情況下，驗(yàn)證配合物的光化學(xué)性質(zhì)，激發(fā)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣。

(2)綜合性實(shí)驗(yàn)對(duì)較為復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)體系和對(duì)象進(jìn)行的綜合性實(shí)驗(yàn)，一般學(xué)生可以自主選擇實(shí)驗(yàn)試劑用量、轉(zhuǎn)速、溫度等完成實(shí)驗(yàn)。主要目的是讓學(xué)生綜合所學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，實(shí)現(xiàn)一定的實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)。在實(shí)驗(yàn)講義上，體現(xiàn)在某些方案和設(shè)計(jì)具有“可調(diào)性”，提高學(xué)生對(duì)知識(shí)的應(yīng)用能力和實(shí)踐能力，以及對(duì)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作能力的培養(yǎng)。如綜合性實(shí)驗(yàn)“單分散二氧化硅微球的合成與組裝”，在學(xué)生驗(yàn)證經(jīng)典Stober方法制備單分散二氧化硅微球的基礎(chǔ)上，讓學(xué)生自主選擇醇水比例、單體用量、溫度等實(shí)驗(yàn)條件，制備不同規(guī)格的二氧化硅微球，并采用沉降法對(duì)各自制備的微球進(jìn)行自組裝。指導(dǎo)教師同時(shí)準(zhǔn)備一系列自組裝的單分散微球與學(xué)生進(jìn)行對(duì)比和講解，結(jié)合SEM、TEM照片使學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識(shí)自組裝的基本原理和方法，為綜合性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)奠定基礎(chǔ)。

(3)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是重點(diǎn)考核學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的特殊實(shí)驗(yàn)，具有部分實(shí)驗(yàn)考試的性質(zhì)。主要目的是讓學(xué)生在基礎(chǔ)和綜合性實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，具有查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料并獨(dú)立自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的能力，是材料化學(xué)實(shí)驗(yàn)建設(shè)與創(chuàng)新的重要組成部分。首先給各實(shí)驗(yàn)小組(每組2～3人)確定不同的課題，如:“聚丙烯酸酯/納米SiO2有機(jī)－無機(jī)復(fù)合壓敏膠乳液的制備”、“溶膠凝膠模板法制備氧化錫納米纖維”、“低聚殼聚糖稀土鈰(Ⅲ)配合物的合成”等。要求每個(gè)小組成員合作共同設(shè)計(jì)出完整的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，包括實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟和方案以及可能遇到的問題，然后每小組向?qū)嶒?yàn)指導(dǎo)教師匯報(bào)實(shí)驗(yàn)方案，詳細(xì)介紹實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)思路和基本原理。根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)情況和實(shí)際條件，安排在教學(xué)或科研實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)的實(shí)施。在此過程中，可與各科研實(shí)驗(yàn)室緊密配合，采納各教研室的意見，為學(xué)生在四年級(jí)本科畢業(yè)論文設(shè)計(jì)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

結(jié)合教學(xué)與科研，鼓勵(lì)學(xué)生參與科研

參與科研項(xiàng)目對(duì)培養(yǎng)理科應(yīng)用型人才具有積極作用。將學(xué)科建設(shè)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)建設(shè)相結(jié)合，實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容與科研項(xiàng)目和成果相結(jié)合［4－5］。鼓勵(lì)學(xué)生參與各科研課題組的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，對(duì)有創(chuàng)新能力和較強(qiáng)自學(xué)能力的學(xué)生因材施教。我校近年來一直實(shí)施大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，以學(xué)生為主導(dǎo)開展創(chuàng)新性、研究性實(shí)驗(yàn)，取得了很好的效果。在材料化學(xué)實(shí)驗(yàn)建設(shè)過程中，圍繞相關(guān)的課題組和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，強(qiáng)化相關(guān)實(shí)驗(yàn)技能和研究能力的培養(yǎng)，實(shí)驗(yàn)平臺(tái)為創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)學(xué)生開放，拓展學(xué)生進(jìn)行科研和創(chuàng)新的空間。我校材料化學(xué)學(xué)生入校成績，絕大多數(shù)學(xué)生綜合素質(zhì)好，學(xué)習(xí)能力強(qiáng)，但實(shí)踐和動(dòng)手能力由于機(jī)會(huì)較少而相對(duì)偏弱。如何激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和動(dòng)手激情，強(qiáng)化動(dòng)手能力是我們需要解決的問題。通過本實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)性、綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)三個(gè)層次的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的建設(shè)與實(shí)施，為學(xué)生提供科研平臺(tái)和發(fā)揮創(chuàng)新能力的場所，滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求和研究興趣。在每個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中，指導(dǎo)教師盡可能結(jié)合實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)和科研成果，向?qū)W生介紹科研的方法和經(jīng)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的科研意識(shí)與素養(yǎng)，使學(xué)生在面臨以后的科研與工作時(shí)具有足夠的理論和實(shí)踐知識(shí)，少走彎路，有利于理科應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。

增加討論環(huán)節(jié)，建設(shè)為理科應(yīng)用型人才培養(yǎng)服務(wù)的教學(xué)模式

理科學(xué)生對(duì)理論知識(shí)掌握較為扎實(shí)，增強(qiáng)其理論聯(lián)系實(shí)際的能力是亟待解決的問題，也是培養(yǎng)理科應(yīng)用型人才的必經(jīng)之路。在材料化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)之后，指導(dǎo)教師除進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前的安全性教育、實(shí)驗(yàn)原理講解、步驟和注意事項(xiàng)說明等傳統(tǒng)教學(xué)模式，還應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目增加討論環(huán)節(jié)。討論環(huán)節(jié)可在實(shí)驗(yàn)完成后或?qū)嶒?yàn)中，與學(xué)生就思考題和所制備產(chǎn)物的表征方法、表征結(jié)果進(jìn)行討論，這要求指導(dǎo)教師充分準(zhǔn)備每個(gè)實(shí)驗(yàn)，預(yù)先對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行物理和化學(xué)表征，將結(jié)果在討論過程中向?qū)W生進(jìn)行展示和講解，可以極大地增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和理論聯(lián)系實(shí)際的能力。同時(shí)，準(zhǔn)備一些實(shí)例，如納米二氧化硅在一些領(lǐng)域的用途、纖維增強(qiáng)復(fù)合材料提高力學(xué)性能的情況等，使學(xué)生在材料化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中雖然由于時(shí)間因素?zé)o法參與完成所制備產(chǎn)物的物理和化學(xué)表征，但能夠通過觀察和對(duì)比分析，對(duì)各門課程之間的聯(lián)系和實(shí)際應(yīng)用有更為深入的了解。改變教學(xué)模式的目的是在學(xué)生動(dòng)手的同時(shí)學(xué)會(huì)動(dòng)腦，因此在討論過程中不僅要討論上述理論問題，還要就實(shí)驗(yàn)中遇到的各類操作問題進(jìn)行分析，使學(xué)生從原理上了解為什么，而不是僅僅知道怎么做。如有同學(xué)曾在三頸瓶側(cè)口所接的冷凝管上口自行加裝空心磨口塞，這種情況就要與學(xué)生討論，為什么不能加磨口塞，在三頸瓶內(nèi)形成密閉體系會(huì)有何危險(xiǎn)。對(duì)于這類涉及安全問題的操作，必須重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)其潛在的危險(xiǎn)性。另外有學(xué)生在攪拌過程中攪拌棒葉片經(jīng)常不打開，在討論環(huán)節(jié)就要分析其對(duì)聚合等實(shí)驗(yàn)的影響，并請(qǐng)學(xué)生試驗(yàn)如何能快速有效的打開攪拌棒葉片，提高其實(shí)際動(dòng)手能力。

結(jié)語

經(jīng)過材料化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)，我院材料化學(xué)實(shí)驗(yàn)室從無到有，在實(shí)驗(yàn)體系、教學(xué)模式、科研與教學(xué)結(jié)合等方面都進(jìn)行了有益的嘗試，取得了一定的經(jīng)驗(yàn)。今后，材料化學(xué)實(shí)驗(yàn)室將繼續(xù)加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的管理、研究與創(chuàng)新，力爭將實(shí)驗(yàn)室建設(shè)成為一個(gè)實(shí)驗(yàn)體系創(chuàng)新、學(xué)生積極參與、科學(xué)規(guī)范的理科應(yīng)用型人才培養(yǎng)的平臺(tái)。實(shí)驗(yàn)室還將不斷加強(qiáng)與本校各科研實(shí)驗(yàn)室及兄弟院校的交流與合作，為材料化學(xué)專業(yè)人才的培養(yǎng)做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

材料化學(xué)論文:材料化學(xué)人才的培養(yǎng)路徑

作者：王珊 黃怡 鄭敏燕 黃四平 單位：咸陽師范學(xué)院化學(xué)與化工學(xué)院

科研訓(xùn)練在材料化學(xué)新專業(yè)中應(yīng)用的手段

1教學(xué)手段的多元化教師采取多元化手段,通過利用現(xiàn)代科技手段,使得單位時(shí)間內(nèi)學(xué)生獲取的材料化學(xué)的信息量大大增加,教學(xué)效率得到提高。并利用互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行師生互動(dòng)的嘗試。適當(dāng)?shù)匾云刚?qǐng)學(xué)者為學(xué)生做專題報(bào)告等更為靈活、涵蓋更為廣泛的方式進(jìn)行教學(xué)。也可以采用科學(xué)實(shí)驗(yàn)、社會(huì)實(shí)踐、讀書報(bào)告、課題研究等形式進(jìn)行知識(shí)的熏陶。這樣即能突破教材內(nèi)容的限制,又能改變一味的灌輸式教學(xué)方式,增大課堂討論的比重,竭力營造和諧、寬松的學(xué)習(xí)氣氛,讓學(xué)生在研究型學(xué)習(xí)中自己發(fā)現(xiàn)問題并解決問題,同時(shí)讓學(xué)生能夠結(jié)合自己的專業(yè)特長和個(gè)性需求,參與到最適合自己專業(yè)特色的科研訓(xùn)練中,這樣才能更有效地培養(yǎng)他們的實(shí)踐能力和科研能力。

2開設(shè)專業(yè)綜合性實(shí)驗(yàn),整體提升學(xué)生實(shí)踐能力材料化學(xué)具有化學(xué)以實(shí)驗(yàn)為特色的特點(diǎn),因此可以設(shè)計(jì)綜合性實(shí)驗(yàn),來整體提升學(xué)生實(shí)踐能力。如可以將教師的科研成果進(jìn)行精選、轉(zhuǎn)化為大型綜合性實(shí)驗(yàn),從而使得材料化學(xué)學(xué)科的人了解到學(xué)科的發(fā)展前沿。另外,綜合性實(shí)驗(yàn)還可和本科生畢業(yè)論文進(jìn)行銜接,從而使本科生與研究生階段的培養(yǎng)順利銜接,也使大學(xué)生能迅速接觸到學(xué)科前沿領(lǐng)域。形成了“知識(shí)、能力、素質(zhì)”并重,“寬、專、交”結(jié)合,“多通道、多規(guī)格、模塊化”的教育模式。例如,江蘇省第二屆的科研訓(xùn)練項(xiàng)目三位同學(xué)在大三時(shí)自主制定了新穎的研究方案,積極申報(bào)立項(xiàng),最終被確立為南京理工大學(xué)本科生科研訓(xùn)練重點(diǎn)項(xiàng)目,并獲江蘇省高等學(xué)校大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新訓(xùn)練立項(xiàng)資助。申請(qǐng)中國發(fā)明專利一項(xiàng)。

3不斷完善科研訓(xùn)練的實(shí)驗(yàn)條件科研訓(xùn)練使學(xué)生按照產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的發(fā)展模式,重視本專業(yè)理論的研究,重視應(yīng)用技術(shù)研究和技術(shù)創(chuàng)新,開展工程化技術(shù)研究,推動(dòng)科技成果的轉(zhuǎn)化;通過開放實(shí)驗(yàn)及參與相關(guān)項(xiàng)目強(qiáng)化了對(duì)學(xué)生的技能培養(yǎng)。而且可以打破專業(yè)的界限,將不同專業(yè)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合,將研究出來的科研成果進(jìn)行模擬市場轉(zhuǎn)化與推廣。在此模式下就能夠培養(yǎng)出“厚基礎(chǔ)、寬口徑”的、具有創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力的材料化學(xué)專業(yè)應(yīng)用型人才。

對(duì)材料化學(xué)本科生參加科研訓(xùn)練的建議

1拓展知識(shí)面,提高水平要參加科研訓(xùn)練必須具有較強(qiáng)的專業(yè)知識(shí)水平。科研訓(xùn)練需要吸收更多的勤于思考、動(dòng)手能力強(qiáng)的學(xué)生參與到科研訓(xùn)練中去。在科研訓(xùn)練中要遵循以“教師主導(dǎo)、學(xué)生主體”的實(shí)施原則,重視學(xué)生的主體作用。將大學(xué)生的科研訓(xùn)練納入學(xué)生綜合素質(zhì)的考評(píng)中,對(duì)取得成績學(xué)生進(jìn)行表彰,也要可考慮對(duì)成績特別突出的學(xué)生給予物質(zhì)獎(jiǎng)勵(lì)。材料化學(xué)專業(yè)的學(xué)生在參加訓(xùn)練項(xiàng)目中,有意識(shí)地與化學(xué)、應(yīng)用化學(xué)相結(jié)合,即可以使資源得到優(yōu)化利用;同時(shí)跨專業(yè)的科研訓(xùn)練,有也有助于提高學(xué)生對(duì)交叉學(xué)科的研究認(rèn)識(shí)。

2鼓勵(lì)學(xué)生自主立項(xiàng)鼓勵(lì)學(xué)生自主立項(xiàng)是提高科研訓(xùn)練質(zhì)量的一個(gè)好方法。學(xué)生在自己的知識(shí)結(jié)構(gòu)上,根據(jù)自己的興趣愛好選擇立項(xiàng),這樣必然會(huì)通過自己的能力完成科研,有利于提高學(xué)生的自信心,獲得成就感。如果是指導(dǎo)教師立項(xiàng)要充分將項(xiàng)目和學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)結(jié)合起來。

3將科研訓(xùn)練和畢業(yè)論文相結(jié)合本科生在高年級(jí)的時(shí)候參加科研訓(xùn)練,即可以提高自己實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力,也可以將所學(xué)到的知識(shí)綜合運(yùn)用。尤其到本科畢業(yè)的一學(xué)期,學(xué)生要忙于做畢業(yè)論文和找工作,容易分散精力,畢業(yè)論文不能按時(shí)完成。而科研訓(xùn)練有一定的難度和新意,可以代替畢業(yè)論文。這樣既參與科研訓(xùn)練,而且的成果還可以作為畢業(yè)論文材料,一舉兩得。

結(jié)論

科研訓(xùn)練即可以加強(qiáng)學(xué)生對(duì)課堂知識(shí)的理解和應(yīng)用,也可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,對(duì)材料化學(xué)專業(yè)學(xué)生拓寬知識(shí)領(lǐng)域,具有不可忽視的作用。

材料化學(xué)論文:材料化學(xué)人才培育方式研究

作者：朱傳勇 高春波 浦麗莉 劉麗麗 林鵬 欒敏杰 許晶 單位：黑龍江工程學(xué)院

2010年12月17日，黑龍江省推出《黑龍江省新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》，旨在通過加快發(fā)展新材料等新興產(chǎn)業(yè)，調(diào)整現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式，促進(jìn)老工業(yè)基地振興。為加快推進(jìn)黑龍江省“八大經(jīng)濟(jì)區(qū)”建設(shè)和實(shí)施“十大工程”發(fā)展戰(zhàn)略，黑龍江省著力培育新材料產(chǎn)業(yè)以提高經(jīng)濟(jì)發(fā)展核心競爭力，計(jì)劃在未來5至6年間，重點(diǎn)發(fā)展10個(gè)新材料產(chǎn)業(yè)群，推進(jìn)100個(gè)技術(shù)改造、研發(fā)和招商引資項(xiàng)目，打造具有較高水平的國家新材料產(chǎn)業(yè)化基地，這其中與材料化學(xué)密切相關(guān)的產(chǎn)業(yè)有聚烯烴材料及工程塑料產(chǎn)業(yè)群、高性能纖維及復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)群、精細(xì)化工材料產(chǎn)業(yè)群。基于以上國情、省情，社會(huì)迫切需要大量面向基層和生產(chǎn)一線，清楚高分子材料的成分結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、制備合成與使用性能之間的關(guān)系，較好地掌握材料化學(xué)專業(yè)的基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識(shí)和基本技能，能夠在高分子材料與工程、輕工、化工等領(lǐng)域從事科學(xué)研究、技術(shù)應(yīng)用、生產(chǎn)及經(jīng)營管理等方面工作，素質(zhì)高、能力強(qiáng)、知識(shí)面寬的材料化學(xué)專業(yè)的配方工程師、工藝工程師、研發(fā)工程師、質(zhì)量工程師、環(huán)境工程師、安全工程師、銷售工程師、營銷工程師等服務(wù)于地方經(jīng)濟(jì)和國家建設(shè)的應(yīng)用型高級(jí)專門人才。為此，材料化學(xué)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)定位為：培養(yǎng)適應(yīng)國家發(fā)展和地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)需要的，德、智、體、美發(fā)展，基礎(chǔ)扎實(shí)、知識(shí)面寬、實(shí)踐能力強(qiáng)、綜合素質(zhì)高，具有創(chuàng)新精神，系統(tǒng)掌握高分子材料的基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識(shí)和基本技能，具備在生產(chǎn)及時(shí)線從事高分子材料應(yīng)用開發(fā)、生產(chǎn)、管理和經(jīng)營銷售等方面工作的能力與素質(zhì)，在輕工、化工等原材料生產(chǎn)行業(yè)、產(chǎn)品加工行業(yè)、生產(chǎn)管理部門、質(zhì)量監(jiān)督部門，從事本專業(yè)相關(guān)的技術(shù)、管理、營銷、科學(xué)研究或教學(xué)等方面工作的具有創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力的應(yīng)用型高級(jí)專門人才。

培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)細(xì)化

CDIO工程教育將工科專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)歸納為工程推理、個(gè)人品質(zhì)、交流能力和設(shè)計(jì)能力等四個(gè)一級(jí)指標(biāo)，具體分為17個(gè)二級(jí)指標(biāo)進(jìn)而細(xì)化分解為73個(gè)三級(jí)指標(biāo)，這些詳細(xì)的知識(shí)、能力和素質(zhì)要求，為工科專業(yè)合理設(shè)計(jì)課程體系，制定課程目標(biāo)，組織教學(xué)，評(píng)估教學(xué)效果奠定了基礎(chǔ)，同時(shí)也為教師、學(xué)生理解專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)、學(xué)習(xí)效果，明確課程目標(biāo)提供了依據(jù)。依據(jù)CDIO工程教育模式，將材料化學(xué)專業(yè)培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)細(xì)化為以下指標(biāo)：

1掌握材料化學(xué)相關(guān)的基礎(chǔ)與專業(yè)知識(shí)，了解材料化學(xué)專業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)具有從事材料化學(xué)及相關(guān)工作所需的科學(xué)技術(shù)知識(shí)及一定的人文和社會(huì)科學(xué)知識(shí)，樹立科學(xué)的人生觀、價(jià)值觀，具有較強(qiáng)的社會(huì)責(zé)任感和良好的工程職業(yè)道德，具有基本的使用外語、計(jì)算機(jī)的能力，掌握自然科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，了解管理學(xué)、技術(shù)經(jīng)濟(jì)學(xué)等經(jīng)濟(jì)管理知識(shí)；掌握從事材料化學(xué)及相關(guān)工作所需的核心工程基礎(chǔ)知識(shí)，建立材料化學(xué)知識(shí)體系，具有應(yīng)用所學(xué)知識(shí)處理、解決高分子材料與工程及相關(guān)工程技術(shù)問題的能力；建立完整的材料化學(xué)及相關(guān)領(lǐng)域?qū)I(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)體系，掌握高分子材料及相關(guān)產(chǎn)品的選材、加工、處理、檢測及評(píng)價(jià)能力，了解材料化學(xué)專業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)。

2具有適應(yīng)材料化學(xué)及相關(guān)工程發(fā)展的個(gè)人職業(yè)技能和職業(yè)道德具備推理和解決材料化學(xué)及相關(guān)工程問題的能力，具有在材料化學(xué)及相關(guān)工程實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問題、表述問題能力，并依據(jù)專業(yè)知識(shí)進(jìn)行定性分析和不確定性分析，根據(jù)實(shí)際情況可以進(jìn)行一定的建模，策劃，提出解決問題的方法和建議；掌握材料化學(xué)及相關(guān)工程的實(shí)驗(yàn)與發(fā)現(xiàn)知識(shí)，掌握常用高分子材料的種類、性能、應(yīng)用及改性方法，能夠針對(duì)產(chǎn)品性能要求合理選材；熟悉本專業(yè)有關(guān)材料常用的制備與加工方法，了解相關(guān)測試設(shè)備組成、原理和使用，能夠分析解決生產(chǎn)一線現(xiàn)場出現(xiàn)的問題；具備處理常見的材料化學(xué)及相關(guān)工程實(shí)際問題的能力：原材料選擇，實(shí)際加工工藝選擇，具體工藝參數(shù)制定，加工工藝實(shí)際操作，加工過程操作，成品檢驗(yàn)方式方法，檢驗(yàn)結(jié)果分析與評(píng)價(jià)等，具備系統(tǒng)思維能力；具有較強(qiáng)的個(gè)人能力與積極的態(tài)度，工作積極主動(dòng)，具有執(zhí)著、變通的性格，具有創(chuàng)造性思維、批判性思維，具有終身學(xué)習(xí)的習(xí)慣，對(duì)自己的實(shí)踐和資源能進(jìn)行高效的管理；具有良好的職業(yè)能力與道德，具備嚴(yán)謹(jǐn)?shù)穆殬I(yè)言行，有強(qiáng)烈的責(zé)任感；能主動(dòng)進(jìn)行合理的職業(yè)規(guī)劃，實(shí)時(shí)了解材料化學(xué)及相關(guān)專業(yè)科技發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)。

3在解決材料化學(xué)及相關(guān)工程的問題時(shí)具備良好的人際交往能力通過參加創(chuàng)新人才培養(yǎng)計(jì)劃項(xiàng)目，社團(tuán)活動(dòng)，各種競賽活動(dòng)，培養(yǎng)組建高效團(tuán)隊(duì)，獨(dú)立分配團(tuán)隊(duì)工作任務(wù)和計(jì)劃的能力、團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神、科技創(chuàng)新能力、領(lǐng)導(dǎo)能力、組織和協(xié)調(diào)的能力；能夠使用多種交流媒介（語言、電子和多媒體、書稿等），在跨文化環(huán)境下進(jìn)行溝通、表達(dá)與人際交往；具有在交流中高效地獲得信息回饋，并進(jìn)行相應(yīng)加工處理的能力。

4能夠在企業(yè)和社會(huì)環(huán)境下對(duì)材料化學(xué)及相關(guān)工程進(jìn)行構(gòu)思，設(shè)計(jì)，實(shí)施和運(yùn)行了解材料化學(xué)工程師在外部和社會(huì)環(huán)境下的角色和責(zé)任，明確材料化學(xué)專業(yè)對(duì)社會(huì)的影響，了解社會(huì)對(duì)材料化學(xué)專業(yè)的規(guī)范和需求；具有認(rèn)識(shí)和融入不同的企業(yè)文化，參與制定企業(yè)策略、目標(biāo)和計(jì)劃，進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新和成功運(yùn)行一個(gè)團(tuán)隊(duì)的能力；具有獨(dú)立設(shè)計(jì)材料化學(xué)及相關(guān)工程項(xiàng)目的能力，設(shè)計(jì)的項(xiàng)目功能完備、體系合理清晰，并具有進(jìn)行項(xiàng)目實(shí)施能力；在外部和社會(huì)環(huán)境進(jìn)行成熟的材料化學(xué)及相關(guān)工程項(xiàng)目系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，具有對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行模塊劃分能力，具有在設(shè)計(jì)中綜合運(yùn)用所掌握知識(shí)的能力，具有再學(xué)習(xí)，進(jìn)行知識(shí)更新的能力；在外部和社會(huì)環(huán)境下根據(jù)設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行系統(tǒng)的開發(fā)和分工協(xié)作；具有進(jìn)行項(xiàng)目實(shí)施、產(chǎn)品加工制造、成品測試和檢驗(yàn)等全過程的綜合能力；熟悉掌握材料化學(xué)及相關(guān)產(chǎn)品加工制造、成品測試和檢驗(yàn)過程，對(duì)產(chǎn)品檢驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行科學(xué)分析評(píng)價(jià)反饋，修改產(chǎn)品設(shè)計(jì)書或進(jìn)行加工技術(shù)反饋。

專業(yè)教育內(nèi)容與課程體系的確定

按照頂層設(shè)計(jì)的方法，在分析材料化學(xué)專業(yè)畢業(yè)生應(yīng)具備的知識(shí)、能力、素質(zhì)結(jié)構(gòu)等要求的基礎(chǔ)上，遵循高等工程教育規(guī)律，將各種要求轉(zhuǎn)化成通識(shí)教育內(nèi)容、專業(yè)教育內(nèi)容和綜合教育內(nèi)容三大部分，進(jìn)而構(gòu)建知識(shí)體系。材料化學(xué)專業(yè)通識(shí)教育內(nèi)容包括：人文社會(huì)科學(xué)、自然科學(xué)、經(jīng)濟(jì)管理、工具、體育、通識(shí)教育實(shí)踐訓(xùn)練等知識(shí)體系。材料化學(xué)專業(yè)教育內(nèi)容包括：學(xué)科專業(yè)基礎(chǔ)、本學(xué)科專業(yè)、專業(yè)教育實(shí)踐訓(xùn)練等知識(shí)體系。材料化學(xué)專業(yè)綜合教育內(nèi)容包括：素質(zhì)拓展、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育等知識(shí)體系。知識(shí)體系由知識(shí)領(lǐng)域、知識(shí)單元和知識(shí)點(diǎn)三個(gè)層次組成。在每個(gè)知識(shí)體系中包含一個(gè)或多個(gè)知識(shí)領(lǐng)域，每個(gè)知識(shí)領(lǐng)域有核心（必修）知識(shí)單元和一般（選修）知識(shí)單元，知識(shí)單元又包含若干個(gè)知識(shí)點(diǎn)。核心知識(shí)單元是本專業(yè)在本科教學(xué)中必要的最基本的知識(shí)單元。一般知識(shí)單元是指未包含在核心知識(shí)單元內(nèi)的那些知識(shí)單元。在探索人才培養(yǎng)模式進(jìn)行課程設(shè)置的同時(shí)，組織教師學(xué)習(xí)和理解CDIO工程教育的理念，并落實(shí)到每門課程的教學(xué)和實(shí)踐之中，要求教師在教學(xué)之前先搞清楚所授課程在本專業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)中的地位和作用，以相互有機(jī)聯(lián)系的方式傳授知識(shí)和培養(yǎng)能力。教師以培養(yǎng)目標(biāo)為導(dǎo)向，明確列出每門課程的知識(shí)點(diǎn)和學(xué)習(xí)的要求，以及對(duì)工程師能力培養(yǎng)的貢獻(xiàn)，使學(xué)生對(duì)所學(xué)習(xí)的專業(yè)知識(shí)形成較清醒的認(rèn)識(shí)。在教學(xué)過程中教師應(yīng)結(jié)合自己的工程經(jīng)歷，從實(shí)際或教材提供的工程技術(shù)及產(chǎn)品中，提出問題，引導(dǎo)學(xué)生思考，并引導(dǎo)學(xué)生帶著問題尋找解決方案，同時(shí)應(yīng)用所學(xué)知識(shí)探究新的規(guī)律和知識(shí)。

結(jié)束語

CDIO以構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和運(yùn)作為主線，綜合考慮了個(gè)人技術(shù)知識(shí)和推理能力、職業(yè)技能和職業(yè)道德技能、團(tuán)隊(duì)協(xié)作和交流能力及企業(yè)和社會(huì)環(huán)境下進(jìn)行CDIO的過程，強(qiáng)調(diào)學(xué)生在加強(qiáng)專業(yè)基礎(chǔ)教育的同時(shí)，注重加強(qiáng)工程實(shí)踐，強(qiáng)調(diào)個(gè)人職業(yè)技能與人際溝通的技能并重，并強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新能力，突出培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、實(shí)踐能力、自學(xué)能力、綜合能力、交流溝通與表達(dá)能力、團(tuán)隊(duì)合作精神和對(duì)大系統(tǒng)的適應(yīng)與調(diào)控能力。基于“CDIO”理念的材料化學(xué)專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式構(gòu)建，有利于強(qiáng)化對(duì)學(xué)生的綜合能力培養(yǎng)，有利于培養(yǎng)具有社會(huì)責(zé)任感、創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的應(yīng)用型高教專門人才。

材料化學(xué)論文:航空類材料化學(xué)課程體系探討

作者：吳躍輝 熊聯(lián)明 劉元隆 單位：南昌航空大學(xué)環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院

作為江西省屬航空高等院校，南昌航空大學(xué)考慮到學(xué)校長遠(yuǎn)發(fā)展需要和服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)、服務(wù)航空工業(yè)的原則，申報(bào)了材料化學(xué)專業(yè)［2］。如何使我校材料化學(xué)專業(yè)的本科畢業(yè)生受到社會(huì)歡迎，專業(yè)定位顯得非常重要。我校材料化學(xué)專業(yè)建設(shè)和學(xué)科發(fā)展，具有多方面的有利條件［3］。所依托的環(huán)境工程學(xué)科是江西省重點(diǎn)學(xué)科，所依托的科研平臺(tái)有江西環(huán)境污染監(jiān)測控制與生態(tài)修復(fù)省級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。我校建設(shè)材料化學(xué)專業(yè)有利于服務(wù)地方優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)和礦藏資源開發(fā)。我省是國家重要航空產(chǎn)業(yè)研發(fā)和生產(chǎn)基地，如擁有洪都航空工業(yè)集團(tuán)、昌河飛機(jī)工業(yè)集團(tuán)兩個(gè)大型航空工業(yè)骨干企業(yè)和一個(gè)中外合資民營航空企業(yè)———九江紅鷹飛機(jī)制造有限公司;還擁有650飛機(jī)設(shè)計(jì)所、602直升機(jī)設(shè)計(jì)所及南昌航空大學(xué)等科研院所和試驗(yàn)基地。去年上半年，江西省航空工業(yè)完成工業(yè)總產(chǎn)值37億元，工業(yè)增加值6億元，銷售收入27．3億元。同時(shí)，江西稀土資源儲(chǔ)量十分豐富，中重型離子稀土保有儲(chǔ)量230萬噸，遠(yuǎn)景儲(chǔ)量940萬噸，占我國離子型稀土資源儲(chǔ)量的35%至40%，儲(chǔ)量居全國及時(shí)。但我省稀土產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理，以稀土化合物、稀土金屬為主，稀土新材料及應(yīng)用產(chǎn)品則相對(duì)較少。在稀土資源應(yīng)用方面，擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)和產(chǎn)品相對(duì)很少。因此，要把我省在單一稀土和功能材料方面生產(chǎn)大省轉(zhuǎn)變?yōu)橄⊥廉a(chǎn)業(yè)強(qiáng)省，必須加強(qiáng)江西省屬高校材料化學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)。

另外，我省光伏產(chǎn)業(yè)有了較大發(fā)展。如江西賽維LDK項(xiàng)目通過引進(jìn)資金和技術(shù)，已形成了年產(chǎn)200兆瓦的多晶硅錠片生產(chǎn)能力，使我省在多晶硅鑄錠和切片這一產(chǎn)業(yè)鏈中走在全國前列。撫州格美多晶硅錠片項(xiàng)目也正在實(shí)施和洽談，高純硅料項(xiàng)目已經(jīng)吸引了金沙江風(fēng)投、中芯國際等大公司的進(jìn)入。作為硅材料主要原料，我省粉石英資源非常豐富，已探明保有儲(chǔ)量近2000萬噸，居全國首位。總之，我校材料化學(xué)專業(yè)定位于環(huán)境材料方向、稀土材料方向、光伏材料方向。注重通才教學(xué)，并將航空環(huán)保理念滲透到教學(xué)全過程，增強(qiáng)學(xué)生的航空環(huán)保意識(shí)。畢業(yè)生既能服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)［4］，又能服務(wù)航空國防工業(yè)。

我校材料化學(xué)本科專業(yè)培養(yǎng)方案體現(xiàn)理論教學(xué)與實(shí)踐訓(xùn)練相結(jié)合的人才培養(yǎng)模式，實(shí)行“2+1+1”培養(yǎng)方案，即約2年的基礎(chǔ)理論與基本技能培養(yǎng)，1年的專業(yè)理論與專業(yè)技能培養(yǎng)，1年的創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)。通過理論教學(xué)，使學(xué)生掌握材料化學(xué)的基本理論、基本知識(shí)和創(chuàng)新思維方法;通過實(shí)踐教學(xué)，使學(xué)生受到實(shí)驗(yàn)操作技能、創(chuàng)新實(shí)踐能力等方面的訓(xùn)練［5］。在人才培養(yǎng)過程中，既考慮到材料科學(xué)學(xué)科本身的體系，又兼顧到我省地方經(jīng)濟(jì)和航空工業(yè)對(duì)材料化學(xué)專業(yè)人才的需要。目前材料化學(xué)專業(yè)構(gòu)建了以公共必修課、學(xué)科基礎(chǔ)必修課、專業(yè)選修課、全校綜合教育任選課有機(jī)結(jié)合的課程體系結(jié)構(gòu)，使學(xué)生具備獲取知識(shí)的能力和專業(yè)創(chuàng)新能力。

學(xué)科基礎(chǔ)必修課材料化學(xué)是從化學(xué)的角度研究材料的制備、組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及其應(yīng)用的一門科學(xué)，作為材料化學(xué)專業(yè)的學(xué)生，必須具有厚實(shí)的化學(xué)理論基礎(chǔ)，因此學(xué)科基礎(chǔ)必修課除高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理和電工電子技術(shù)以外，重點(diǎn)打牢化學(xué)理論基礎(chǔ)。開設(shè)了四大基礎(chǔ)化學(xué)理論和相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)課程，但側(cè)重點(diǎn)與化學(xué)專業(yè)不同，其中無機(jī)化學(xué)和分析化學(xué)合并為無機(jī)及化學(xué)分析。在材料方面的基礎(chǔ)課程中，設(shè)置了材料科學(xué)導(dǎo)論、儀器分析、化工制圖、化工原理、基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)這幾門基本課程，注重與航空大材料的聯(lián)系。

專業(yè)選修課在四年制大學(xué)本科教育體制中，為學(xué)生構(gòu)筑材料科學(xué)的相關(guān)理論基礎(chǔ)是可能的，讓他們掌握所有類型材料的特性及相關(guān)科學(xué)問題卻是不現(xiàn)實(shí)的，無論從時(shí)間、精力還是教學(xué)資源講均是難以實(shí)現(xiàn)的。但材料學(xué)科中一些基本理論和研究方法只有在對(duì)具體材料的具體研究中才能得到深化，因此我們?cè)谂囵B(yǎng)計(jì)劃的設(shè)計(jì)中設(shè)定了三個(gè)方向，使學(xué)生在某一具體材料學(xué)習(xí)和研究中，深化材料基礎(chǔ)知識(shí)。同時(shí)，這種方向性設(shè)置，使專業(yè)教育發(fā)展與社會(huì)需求相銜接。所以，我們把專業(yè)選修課分為五模塊，即專業(yè)限選課、環(huán)境材料方向選修課光伏材料方向選修課、稀土材料方向選修課、和專業(yè)拓展任選課。專業(yè)限選課重點(diǎn)反映用化學(xué)的方法合成和制備生態(tài)適應(yīng)性新材料的專業(yè)特色，專業(yè)拓展任選課主要為學(xué)生了解材料化學(xué)的理論前沿、應(yīng)用前景和近期發(fā)展動(dòng)態(tài)、材料科學(xué)與工程產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r以及相近專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)而設(shè)置。如在專業(yè)拓展任選課中設(shè)置的“航空航天材料”課程主要介紹航空航天材料理論、航空材料加工工藝和材料性能測試與無損檢測技術(shù)等基礎(chǔ)知識(shí)［6］。

材料化學(xué)專業(yè)作為材料科學(xué)和化學(xué)交叉學(xué)科專業(yè)正處在不斷的發(fā)展之中。航空類地方高校肩負(fù)著為所屬地區(qū)經(jīng)濟(jì)建設(shè)和航空國防輸送人才的重任。因此，我們?cè)诮虒W(xué)計(jì)劃制定過程中強(qiáng)化了與我省社會(huì)經(jīng)濟(jì)、航空國防的聯(lián)系，主要表現(xiàn)為專業(yè)選修課程和專業(yè)拓展任選課依據(jù)我省社會(huì)經(jīng)濟(jì)、航空國防的需求而設(shè)置。立足地方，服務(wù)航空，是航空類地方高校落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀，促進(jìn)學(xué)校健康、協(xié)調(diào)、持續(xù)發(fā)展的重要途徑。

材料化學(xué)論文:材料化學(xué)分析課程創(chuàng)新反思

作者：劉淑紅 單位：常州工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院

一、教學(xué)內(nèi)容、項(xiàng)目確定

對(duì)于“材料化學(xué)分析”課程要按照突出應(yīng)用性、實(shí)踐性的原則優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)，更新教學(xué)內(nèi)容。教學(xué)內(nèi)容改革與教學(xué)方法、手段改革相結(jié)合。教學(xué)內(nèi)容要突出基礎(chǔ)理論知識(shí)的應(yīng)用和實(shí)踐能力培養(yǎng)。構(gòu)建與企業(yè)實(shí)踐密切聯(lián)系、理論學(xué)習(xí)與技能訓(xùn)練高度統(tǒng)一的教學(xué)內(nèi)容，是一種新的教學(xué)模式。基于工作過程的項(xiàng)目教學(xué)是將傳統(tǒng)單一的課堂教學(xué)過程轉(zhuǎn)換為以工作任務(wù)為導(dǎo)向的教學(xué)項(xiàng)目。依據(jù)實(shí)際的工作過程或生產(chǎn)工藝流程，設(shè)計(jì)課堂教學(xué)環(huán)節(jié)。在進(jìn)行項(xiàng)目選擇時(shí)，要充分考慮到校內(nèi)與校外、課內(nèi)與課外實(shí)踐教學(xué)的有機(jī)結(jié)合，立足于企業(yè)實(shí)際，以實(shí)際生產(chǎn)中具體原料、中間體、產(chǎn)品的品質(zhì)檢測為項(xiàng)目。項(xiàng)目應(yīng)具有典型性、真實(shí)性和完整性的特點(diǎn)。每個(gè)項(xiàng)目之間是由易到難的順序，讓學(xué)生有一個(gè)接受的過程。基礎(chǔ)理論教學(xué)要以應(yīng)用為目的，以必須、夠用為度;實(shí)踐教學(xué)要加強(qiáng)針對(duì)性和實(shí)用性；以講清概念、強(qiáng)化應(yīng)用為教學(xué)重點(diǎn)，同時(shí)，應(yīng)使學(xué)生具備一定的可持續(xù)發(fā)展能力。貼近企業(yè)實(shí)際，以水泥方向?yàn)槔鹃T課程確定如下項(xiàng)目（見表1）：

二、實(shí)施過程

教學(xué)過程以工作過程為基礎(chǔ)，教學(xué)環(huán)境以職業(yè)環(huán)境為支撐，在實(shí)施的過程中，每個(gè)項(xiàng)目按工作過程劃分成若干任務(wù)，各項(xiàng)任務(wù)完成后制作出成果資料，形成綜合性成果——結(jié)果報(bào)告，培養(yǎng)學(xué)生完整的職業(yè)能力。每個(gè)項(xiàng)目以一個(gè)待解決的實(shí)際問題為源頭，教師與學(xué)生首先進(jìn)行角色認(rèn)定，然后圍繞問題進(jìn)行必要的溝通，學(xué)生確定分析任務(wù)，并制定解決問題的工作方案。教師組織學(xué)生對(duì)提交的工作方案進(jìn)行集體討論，給予必要的知識(shí)補(bǔ)充和方法指導(dǎo)。學(xué)生開始正式進(jìn)入實(shí)驗(yàn)階段，按照工作方案，利用團(tuán)隊(duì)的力量在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成分析測試、結(jié)果計(jì)算等工作，將整個(gè)工作過程形成一份詳細(xì)的報(bào)告。在這個(gè)過程中，合作學(xué)習(xí)起到了關(guān)鍵性的作用。而教師則在這個(gè)過程中給學(xué)生以必要的幫助與指導(dǎo)，并采取巡查或參與其中一個(gè)小組的方式檢查學(xué)生完成任務(wù)的進(jìn)程。這樣，一方面可以發(fā)現(xiàn)學(xué)生完成任務(wù)過程中存在的問題，對(duì)普遍性問題集中點(diǎn)評(píng)，對(duì)個(gè)別性問題個(gè)別輔導(dǎo)，另一方面也可以把握學(xué)習(xí)目標(biāo)的完成情況，使工作任務(wù)的完成與學(xué)習(xí)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一起來。這種教學(xué)方式極大地激發(fā)了師生的積極性和創(chuàng)造性，可使師生都獲得充分的自我發(fā)展。

三、考核評(píng)價(jià)機(jī)制

項(xiàng)目化課改實(shí)施后，改變?cè)瓉韱我淮舭宓目己耍∠麄鹘y(tǒng)的一錘定音的考核方式，將它分散到每個(gè)項(xiàng)目的考核中去，建立了基于過程管理的考核模式。“材料化學(xué)分析”課程的考核形式:課內(nèi)項(xiàng)目占75%,課外項(xiàng)目（提高）占25%，評(píng)分部分包括學(xué)生完成任務(wù)的態(tài)度、報(bào)告質(zhì)量、數(shù)據(jù)度、出勤、思考問題和解決問題的能力等多個(gè)方面進(jìn)行評(píng)價(jià)，具體可參考表2。一個(gè)項(xiàng)目的總評(píng)成績是由學(xué)生自評(píng)分、小組評(píng)分和老師評(píng)分三個(gè)部分綜合起來的成績。這樣對(duì)學(xué)生的綜合能力的考核更完善。各個(gè)項(xiàng)目之間，注重學(xué)生每項(xiàng)能力的提高。這種過程考核的方式就要求老師在整理項(xiàng)目的實(shí)施過程中密切關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量。

四、實(shí)施效果

實(shí)施項(xiàng)目課程改革后，學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性提高了，學(xué)生不再局限于教材，通過查閱大量的參考文獻(xiàn)，對(duì)問題的認(rèn)識(shí)更加深入，知識(shí)面拓寬，分析和解決問題的能力明顯提高。在課堂上，不會(huì)再發(fā)現(xiàn)有些學(xué)生不想學(xué)習(xí)，一直需要老師的督促或監(jiān)督，取而代之的是學(xué)生們?cè)诜e極地探討可能出現(xiàn)的問題，為了得到正確的結(jié)論，課后還有學(xué)生跑到實(shí)驗(yàn)室來做實(shí)驗(yàn)。對(duì)于老師來說，需要不斷地提高自己的專業(yè)水平和專業(yè)技能，解決學(xué)生出現(xiàn)的問題。

總之“材料化學(xué)分析”課程項(xiàng)目化教學(xué)改革在幫助學(xué)生拓展知識(shí)面，提升綜合素質(zhì)和鍛煉能力方面起到了較好作用；改進(jìn)并提升了學(xué)生提出問題、分析問題和解決問題的能力；增強(qiáng)了學(xué)生們的感性認(rèn)識(shí)，調(diào)動(dòng)起學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣和積極性；使一些枯躁的理論變得生動(dòng)、鮮活起來，學(xué)生們記憶深刻，運(yùn)用自如；同學(xué)們學(xué)會(huì)彼此相互學(xué)習(xí)和取長補(bǔ)短，學(xué)會(huì)如何發(fā)揮團(tuán)隊(duì)精神。同時(shí)變“驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)教學(xué)”為“探索性實(shí)驗(yàn)教學(xué)”。培養(yǎng)學(xué)生掌握基本實(shí)驗(yàn)技能和基本知識(shí)，通過后者逐步培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)觀察能力、邏輯分析能力。

材料化學(xué)論文:材料化學(xué)類課程體制的創(chuàng)建

作者：孫延一 瞿曉岳 王悅輝 鐘建軍 謝輝 馬軍現(xiàn) 劉建莊 單位：電子科技大學(xué)中山學(xué)院化學(xué)與生物工程學(xué)院

1專業(yè)知識(shí)體系的調(diào)整

2006年教育部全國高等學(xué)校教學(xué)研究中心、材料科學(xué)與工程教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)聯(lián)合制定的《高等學(xué)校材料化學(xué)專業(yè)規(guī)范(討論稿)》(以下簡稱“規(guī)范”)中所制定的專業(yè)知識(shí)體系對(duì)于我校應(yīng)用型人才培養(yǎng)來說，顯得內(nèi)容偏多，理論偏深，要求偏理，工程意識(shí)不強(qiáng)，因此，結(jié)合我校應(yīng)用型人才辦學(xué)實(shí)際，對(duì)“規(guī)范”中所界定的專業(yè)知識(shí)體系中內(nèi)容做了相應(yīng)的調(diào)整，從而形成了我校材料化學(xué)專業(yè)發(fā)展的專業(yè)知識(shí)體系。該體系內(nèi)容調(diào)整的思路和原則是:精簡內(nèi)容，保障基本理論和必要的基本知識(shí)，降低難度，突出應(yīng)用特色，體現(xiàn)學(xué)科進(jìn)展;達(dá)到學(xué)生具備繼續(xù)學(xué)習(xí)的理論基礎(chǔ)和應(yīng)用所學(xué)知識(shí)于工程實(shí)踐的能力，適于培養(yǎng)應(yīng)用型、創(chuàng)新型人才的要求。如“規(guī)范”中的量子力學(xué)基礎(chǔ)、計(jì)算化學(xué)、電子論、材料科學(xué)中的數(shù)學(xué)等理論性強(qiáng)的內(nèi)容一律刪除。調(diào)整后，體系由化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)、材料科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)、專業(yè)方向知識(shí)三個(gè)部分所組成，其中化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)包括基本的化學(xué)知識(shí)，化學(xué)原理、化學(xué)方法;材料科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)包括材料的結(jié)構(gòu)、材料的化學(xué)制備，材料的分析測試、材料的物理性質(zhì)以及材料的成型加工等;專業(yè)方向知識(shí)包括高分子材料的制備、結(jié)構(gòu)、性能、加工以及應(yīng)用等，詳見表1。

2課程體系的設(shè)置

設(shè)置什么樣的課程來貫徹實(shí)施上述專業(yè)知識(shí)是我們一直以來探索的一個(gè)重要的教學(xué)改革問題。課程設(shè)置不同所獲得的教育效果也就不同。在這方面各學(xué)校辦學(xué)情況不同其做法也不一樣［2－4］。經(jīng)過幾年的教學(xué)實(shí)踐，我們認(rèn)為，材料化學(xué)既然是研究材料的化學(xué)問題的科學(xué)，材料化學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)理當(dāng)強(qiáng)調(diào)化學(xué)基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)，只有具備厚實(shí)的化學(xué)基礎(chǔ)，才有可能弄清材料的化學(xué)問題，并用化學(xué)方法去研究和解決材料的化學(xué)以及其他問題，未來發(fā)展才有后勁;另外，化學(xué)基礎(chǔ)好更有利于學(xué)生就業(yè)。因此，我們?cè)O(shè)置了無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、物理化學(xué)、化工原理、高分子化學(xué)、材料化學(xué)和材料科學(xué)基礎(chǔ)、高分子材料等9門核心課程來完成化學(xué)基礎(chǔ)、材料學(xué)基礎(chǔ)和專業(yè)方向等三部分知識(shí)，并做到統(tǒng)一考慮內(nèi)容取舍、不重疊，處理好課程的相對(duì)完整與課程間融合銜接;精簡繁多的數(shù)學(xué)推導(dǎo)和敘述性的內(nèi)容，做到“簡明”而不弱化基本理論，以滿足材料化學(xué)專業(yè)本科教育專業(yè)認(rèn)證的基本要求;引進(jìn)學(xué)科近展的新內(nèi)容，反映學(xué)科發(fā)展的方向。在教學(xué)內(nèi)容上，無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、化工原理、高分子化學(xué)和高分子材料等都緊密聯(lián)系工業(yè)生產(chǎn)實(shí)際，滲透工程意念;分析化學(xué)以儀器分析方法為主;物理化學(xué)強(qiáng)化熱力學(xué)基礎(chǔ)和界面與膠體化學(xué)及其在材料化學(xué)中的應(yīng)用;材料化學(xué)注重材料制備和分析測試;材料科學(xué)基礎(chǔ)主要介紹材料的物理性質(zhì)和材料的成型與加工(如表1所示)。

3課程標(biāo)準(zhǔn)的制定

教學(xué)的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化是課程實(shí)施質(zhì)量的保障，為此，我們陸續(xù)制定了上述核心課程的課程標(biāo)準(zhǔn)。在課程標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了各門課程的性質(zhì)、課程目標(biāo)、課程內(nèi)容，以及學(xué)生在知識(shí)與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀等方面的基本要求，體現(xiàn)素質(zhì)教育、創(chuàng)新教育的理念和課程功能。課程標(biāo)準(zhǔn)是教材編寫、教學(xué)及其評(píng)估的依據(jù)，同時(shí)也是管理和評(píng)價(jià)課程、加強(qiáng)課程建設(shè)的基礎(chǔ)，它的制定和實(shí)施，將推動(dòng)教學(xué)質(zhì)量的提高，這對(duì)于培養(yǎng)素質(zhì)、富有應(yīng)用型、創(chuàng)新型人才具有深遠(yuǎn)意義［5］。

4結(jié)語

以上是我們近年來在材料化學(xué)專業(yè)建設(shè)中針對(duì)人才培養(yǎng)方案、課程體系建設(shè)工作所作的一點(diǎn)探索，很不成熟，有待于實(shí)踐中檢驗(yàn)論證。材料化學(xué)專業(yè)是一個(gè)新興專業(yè)，人才培養(yǎng)方案、課程體系建設(shè)的探索和完善任重道遠(yuǎn)。我們堅(jiān)信，只要遵循教育規(guī)律，求真務(wù)實(shí)，不斷追求，大膽創(chuàng)新，一定會(huì)實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)出合理的知識(shí)結(jié)構(gòu)、能力結(jié)構(gòu)、素質(zhì)結(jié)構(gòu)的材料化學(xué)專業(yè)的應(yīng)用型、創(chuàng)新型人才。

材料化學(xué)論文:提升材料化學(xué)教學(xué)成效

作者：劉志明 單位：東北林業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院

緒論是引導(dǎo)學(xué)生快速進(jìn)入材料化學(xué)主體內(nèi)容比較關(guān)鍵的部分，在緒論這章應(yīng)該讓學(xué)生盡快對(duì)材料化學(xué)這門課程的一些基本概念、材料化學(xué)的主體內(nèi)容范圍及其地位和作用以及一些學(xué)習(xí)方法，包括思維方式的轉(zhuǎn)化和訓(xùn)練方面有一些了解，同時(shí)由于是雙語教學(xué)，不斷滲透英語教學(xué)內(nèi)容仍是主體，所以在緒論內(nèi)容設(shè)計(jì)上，逐步導(dǎo)入英文教材內(nèi)容，用英語表述一些概念，對(duì)概念的理解上，采取中英文表述，主要是照顧英文理解較差的學(xué)生，同時(shí)給學(xué)生一個(gè)適應(yīng)的過程。在“以學(xué)生為本”的教學(xué)理念下，對(duì)材料化學(xué)緒論內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)和實(shí)踐，以下是教學(xué)實(shí)踐中的嘗試和總結(jié)，以其今后更好地進(jìn)行材料化學(xué)課程雙語教學(xué)，教學(xué)方法上“重視學(xué)”，“以學(xué)生為本”，提高教學(xué)質(zhì)量，實(shí)施以培養(yǎng)能力為中心的素質(zhì)教育。

材料概念的導(dǎo)入

1材料的定義有關(guān)材料的定義有以下幾種：材料是具有結(jié)構(gòu)、光、磁、電的用途的物質(zhì)(Matterisamaterialwhenthatformofmatterhasstructural,optical,magnetic,orelectricuse)。材料是能為人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)地制造有用器材(或物品)的物質(zhì)(Matterisamaterialwhenthatformofmattercanbemanufacturedintousefulobjectseconomicallyforthehumansociety)[13]。材料是人類用來制作物件，如用具、工具、元器件、設(shè)備設(shè)施、系統(tǒng)等的物質(zhì)。《辭海》給材料下的定義是：經(jīng)過人類勞動(dòng)所取得的勞動(dòng)對(duì)象稱為原料，而經(jīng)過工業(yè)加工的原料如鋼材、水泥等則稱為材料[14]。這是以往對(duì)材料的定義，隨著時(shí)代的發(fā)展，材料基本含義沒有太大變化，內(nèi)容上豐富許多。與時(shí)俱進(jìn)，現(xiàn)在采用英文教材的近期定義，是需要學(xué)生理解和掌握的。英文教材的定義為：材料可廣泛定義為可用于解決當(dāng)前或未來社會(huì)需要的任何固態(tài)組件和設(shè)備(Thetermmaterialmaybebroadlydefinedasanysolid-statecomponentordevicethatmaybeusedtoaddressacurrentorfuturesocietalneed)[15-16]。例如，釘子、木材、涂料等解決我們住房需求的簡單建筑材料(Forinstance,simplebuildingmaterialssuchasnails,wood,coatings,etc.addressourneedofshelter)。

2材料的分類材料分類有很多種，現(xiàn)代材料一般分為金屬(metals)材料，高分子(polymer)材料如塑料、橡膠、纖維等，無機(jī)材料如陶瓷(ceramics)、玻璃、水泥、磚瓦等和復(fù)合(composites)材料四大類[17]。英文教材將材料分為天然的(natural)和合成的(synthetic)兩大類材料。天然的材料分為無機(jī)(inorganic)和有機(jī)(organic)材料。無機(jī)天然材料包括礦物(minerals)、黏土(clays)、砂(sand)、骨(bone)和牙(teeth)。有機(jī)天然材料包括木材(wood)、皮革(leather)、糖(sugars)和蛋白質(zhì)(proteins)。合成的材料包括大塊(bulk)、微米(microscale)、納米(nanoscale)材料。大塊(bulk)材料包括非晶態(tài)(amorphous)和結(jié)晶(crystalline)材料[15-16]，這種材料分類更貼近材料化學(xué)的定位。

3復(fù)合材料復(fù)合材料廣義上是指由兩個(gè)或多個(gè)物理相(以微觀或宏觀的形式)所組成的固體材料。狹義上是指用高性能玻璃纖維、碳纖維、陶瓷纖維、晶須、芳香族聚酰胺纖維等增強(qiáng)的塑料，金屬和陶瓷材料等。國際標(biāo)準(zhǔn)化組織把復(fù)合材料定義為由兩種以上物理和化學(xué)上不同的物質(zhì)組合起來而得到的一種多相固體材料[18-19]。

4新材料與功能材料為適應(yīng)國民經(jīng)濟(jì)、科學(xué)技術(shù)與國防建設(shè)的發(fā)展，滿足生產(chǎn)力發(fā)展與社會(huì)進(jìn)步的要求新近出現(xiàn)或研發(fā)出來的、或正在發(fā)展中、具有傳統(tǒng)材料無法比擬或更為優(yōu)異的性能之各種新型材料，均稱為新材料。新材料一般具備表征性、先導(dǎo)性、依托性、時(shí)間性、優(yōu)能性和新穎性6個(gè)特征[14]。材料通常可分為結(jié)構(gòu)材料與功能材料兩大類。結(jié)構(gòu)材料是以強(qiáng)度、剛度、韌性、塑性、耐磨性、硬度等力學(xué)性能為其基本特征，用于制造以承受重力或傳遞應(yīng)力為主要服役方式之結(jié)構(gòu)構(gòu)件的材料。功能材料則是具有特殊物理性能、化學(xué)性能或生物學(xué)性能等，主要用于制造各種功能元、器件的材料[14,20-21]。1965年，美國貝爾實(shí)驗(yàn)室Morton博士提出功能材料的概念，20世紀(jì)70年代日本材料科技界完善確立，20世紀(jì)80年代在我國逐漸被人們接受。功能材料的定義，國內(nèi)外尚無統(tǒng)一定論，國內(nèi)比較一致的定義，功能材料是指那些具有優(yōu)良的電學(xué)、磁學(xué)、光學(xué)、熱學(xué)、聲學(xué)、力學(xué)、化學(xué)、生物醫(yī)學(xué)功能，特殊的物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)效應(yīng)，能完成功能相互轉(zhuǎn)化、并被用于非結(jié)構(gòu)用途的高技術(shù)材料。這些材料在元件、器件、整機(jī)或系統(tǒng)中，可實(shí)現(xiàn)對(duì)信息與能源的感知、采集、計(jì)測、傳輸、屏蔽、絕緣、吸收、貯存、記憶、處理、控制發(fā)射和轉(zhuǎn)換等目的[14]。

5納米材料20世紀(jì)70年代，日本科學(xué)家最早認(rèn)識(shí)到納米性能并引用納米概念。20世紀(jì)80年代中期，人們正式把這種材料命名為納米材料。納米材料是指物質(zhì)的粒徑至少有一維在1~100nm之間，具有特殊物理化學(xué)性質(zhì)的材料[22-27]。組成納米材料的基本單元在維數(shù)上可分為三類：(1)零維。指在空間三維尺寸均在納米尺度內(nèi)。如原子簇等。(2)一維。指在空間有兩維處于納米尺度。如納米絲、納米棒、納米管等。(3)二維。指在三維空間中有一維處于納米尺度。如超薄膜、多層膜等[24]。在實(shí)際應(yīng)用中，以一個(gè)材料的10%質(zhì)量分?jǐn)?shù)作為閾值來確定其是否為納米材料，作為化妝品納米材料的判斷指標(biāo)[28]。材料及其分類的介紹，主要側(cè)重英文教材的定義，讓學(xué)生記住其英文表達(dá)，同時(shí)強(qiáng)調(diào)材料的應(yīng)用及近期材料介紹。

材料科學(xué)與材料工程的界定

材料科學(xué)是研究材料結(jié)構(gòu)與性能間的關(guān)系，而材料工程是在這些結(jié)構(gòu)與性能間的關(guān)系基礎(chǔ)上，對(duì)材料結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)和工程化以生產(chǎn)預(yù)期性質(zhì)的系列產(chǎn)品

材料化學(xué)的定義

廣義上材料化學(xué)學(xué)科的定義致力于研究組成材料的原子、離子或分子排列之間的相互關(guān)系和它的整體宏觀結(jié)構(gòu)/物理性質(zhì)。依據(jù)這個(gè)定義，普通學(xué)科如高分子、固體和表面化學(xué)都包括在材料化學(xué)的研究范圍內(nèi))。這個(gè)廣泛的領(lǐng)域是由研究現(xiàn)有材料的結(jié)構(gòu)/性質(zhì)，新材料的合成和表征以及利用先進(jìn)的計(jì)算法來預(yù)測未知材料的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)組成的.

“產(chǎn)、學(xué)、研”概念的滲透

材料專業(yè)各門課程教學(xué)中一般比較注重與專業(yè)相結(jié)合的教學(xué)[31-33]，這樣學(xué)生學(xué)習(xí)起來不枯燥。把教學(xué)、科研和產(chǎn)品開發(fā)結(jié)合起來，重點(diǎn)放在理論聯(lián)系實(shí)際，貫穿全課的教學(xué)理念是“產(chǎn)、學(xué)、研”緊密結(jié)合[34]。教學(xué)方法上“重視學(xué)”，“以學(xué)生為本”，所以在材料化學(xué)教學(xué)上理論聯(lián)系實(shí)際，盡量與“產(chǎn)、學(xué)、研”緊密結(jié)合，在教學(xué)過程中將材料化學(xué)理論內(nèi)容與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，提高學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，重在應(yīng)用。同時(shí)，由于是雙語教學(xué)，所以培養(yǎng)學(xué)生要用英語思維，是一個(gè)長期漸進(jìn)過程，在雙語教學(xué)實(shí)踐中是一個(gè)長期訓(xùn)練過程，有待不斷總結(jié)教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，尋找適合中國國情的材料化學(xué)雙語教學(xué)方法。

材料化學(xué)論文:材料化學(xué)體制教學(xué)創(chuàng)新

作者：張雁紅 徐愛菊 單位：內(nèi)蒙古師范大學(xué)化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院

因材施教,靈活應(yīng)用多種教學(xué)方法在授課環(huán)節(jié)中,我們倡導(dǎo)主體性教育,重視發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性,改變了以往教學(xué)中教師為主導(dǎo)、學(xué)生為被動(dòng)的填鴨式教學(xué)模式,采取講授與自學(xué)相結(jié)合、講解與討論相結(jié)合的開放互動(dòng)式教學(xué)模式。我們引導(dǎo)學(xué)生在新課之前進(jìn)行預(yù)習(xí),課上有針對(duì)性的提出問題,這不僅增強(qiáng)了學(xué)生自己思考問題、提出問題、分析問題的能力,還有助于增強(qiáng)老師對(duì)講授內(nèi)容的把握,促進(jìn)教學(xué)過程中的師生互動(dòng),使教與學(xué)真正統(tǒng)一起來。此外,我們嘗試在每一章節(jié)結(jié)束后安排幾個(gè)學(xué)時(shí)的課堂討論,啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行知識(shí)拓展,總結(jié)和整理材料方向的近期研究成果,以PPT的形式進(jìn)行簡短匯報(bào),這種課堂交流的形式,不僅調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,活躍了課堂氣氛,更培養(yǎng)了學(xué)生查閱收集文獻(xiàn)、整理信息、制作多媒體課件、公開演講等能力。在教學(xué)過程中,我們采用現(xiàn)代多媒體教學(xué)手段與傳統(tǒng)板書相結(jié)合的教學(xué)方式。

多媒體作為一種現(xiàn)代化的新型教育手段,相對(duì)于傳統(tǒng)教學(xué)方式具有信息量大,交互性強(qiáng),形象生動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)[3]。例如在講解材料結(jié)構(gòu)時(shí),使用三維立體圖片、FLASH動(dòng)畫模擬晶體的多種空間點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)以及堆積方式,晶體點(diǎn)缺陷與位錯(cuò)形成的過程,使抽象的微觀世界變得直觀化,學(xué)生在接受知識(shí)時(shí)即可以得到視覺上美的享受,又可以增強(qiáng)他們的空間想象能力,收到非常好的效果。但是多媒體課件的使用一定要把握好一個(gè)度,如果僅僅是將板書的所有內(nèi)容復(fù)制到課件上,把課堂教學(xué)變成學(xué)術(shù)報(bào)告,隨著頁面的切換,反而很難使學(xué)生集中注意力,對(duì)某一個(gè)問題有整體的認(rèn)識(shí)和思考,所以我們對(duì)于一些邏輯性比較強(qiáng)的理論知識(shí),一些復(fù)雜的公式推導(dǎo)都會(huì)書寫在黑板上進(jìn)行必要的講解,這樣容易引起學(xué)生的重視,使學(xué)生緊跟老師的教學(xué)思路,達(dá)到教學(xué)同步,產(chǎn)生良好的教學(xué)效果。

重視實(shí)驗(yàn)室建設(shè),保障教學(xué)質(zhì)量得益于學(xué)校對(duì)新專業(yè)的大力支持,學(xué)校將材料化學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室面積擴(kuò)大為原來的兩倍,分為材料合成實(shí)驗(yàn)室和材料性能測試實(shí)驗(yàn)室兩部分,并引進(jìn)了大批先進(jìn)測試儀器,使材料化學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室硬件條件日趨完善。這些基礎(chǔ)設(shè)施和先進(jìn)儀器的更新為培養(yǎng)學(xué)生掌握先進(jìn)的材料合成與制備方法,了解高技術(shù)材料性能的測試技術(shù)起了關(guān)鍵性作用,同時(shí)也為學(xué)院教師與研究生進(jìn)行科研創(chuàng)造了良好的條件。在實(shí)驗(yàn)室軟件條件建設(shè)方面,我們更重視加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè),提高教師整體素質(zhì)。我校材料化學(xué)實(shí)驗(yàn)專業(yè)指導(dǎo)教師共計(jì)4人,全部具有博士學(xué)位,具備深厚的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)和技能,科研方向涉及功能配合物材料、納米材料以及多相催化等多學(xué)科交叉領(lǐng)域,符合材料學(xué)科的發(fā)展趨勢(shì)。我們嚴(yán)格要求實(shí)驗(yàn)教師認(rèn)真?zhèn)湔n,對(duì)每個(gè)開設(shè)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行預(yù)作,對(duì)實(shí)驗(yàn)過程中可能出現(xiàn)的細(xì)節(jié)現(xiàn)象做到心中有數(shù),在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,盡可能調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和主動(dòng)性,采用啟發(fā)式的教學(xué)手段引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自我思考和探索、準(zhǔn)備和完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程。這種教學(xué)方法不僅能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和潛能,改變以往實(shí)驗(yàn)過程中的依葫蘆畫瓢的惰性思想,更鞭策教師通過各種途徑不斷提高自身素質(zhì),掌握的授課方法,提高教學(xué)質(zhì)量,促進(jìn)了教師和學(xué)生教與學(xué)的對(duì)立統(tǒng)一。

設(shè)置開放性實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)創(chuàng)新型人才材料化學(xué)部分實(shí)驗(yàn)耗時(shí)較長,程序也較復(fù)雜,我們根據(jù)學(xué)生的實(shí)際能力和時(shí)間安排,有選擇性的設(shè)置了一些與教師科研相結(jié)合的開放性實(shí)驗(yàn),供學(xué)生選作,這樣使學(xué)生盡早地進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室,有機(jī)會(huì)接觸到學(xué)科前沿的理論成果,開闊知識(shí)視野,從而為更快地進(jìn)入科研角色、掌握實(shí)驗(yàn)技能做好充分的準(zhǔn)備。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中,老師起到一個(gè)輔助和指導(dǎo)的作用,盡可能由學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、獨(dú)立操作并獲得實(shí)驗(yàn)結(jié)果、分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。通過這樣一種主動(dòng)參與、開放式的學(xué)習(xí),不僅培養(yǎng)了學(xué)生獨(dú)立思考的習(xí)慣和創(chuàng)新意識(shí),提高了學(xué)生總結(jié)概括和書面表達(dá)的能力,更培養(yǎng)了學(xué)生良好的科研素質(zhì)和團(tuán)隊(duì)精神。

加強(qiáng)社會(huì)實(shí)踐,與地方企業(yè)對(duì)接材料化學(xué)專業(yè)既是理論性強(qiáng)的學(xué)科,又是實(shí)踐性、應(yīng)用性非常強(qiáng)的學(xué)科,需要高度重視鍛煉和提高學(xué)生的實(shí)踐能力。以往的教學(xué)環(huán)節(jié)中,我們過分強(qiáng)調(diào)理論知識(shí)的深度和難度而忽略了實(shí)踐部分,有點(diǎn)脫離實(shí)際,導(dǎo)致學(xué)生在就業(yè)時(shí)有些茫然。所以在新的教學(xué)大綱中我們將適時(shí)合理地安排實(shí)踐環(huán)節(jié),主動(dòng)與地方大中型企業(yè)對(duì)接,聯(lián)系學(xué)生實(shí)習(xí)基地單位,指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行社會(huì)調(diào)查,到相關(guān)企業(yè)參加生產(chǎn)實(shí)習(xí)、熟悉企業(yè)生產(chǎn)條件和工作環(huán)境,了解工藝流程,讓學(xué)生真正成為企業(yè)的一員,自主地將學(xué)到的理論知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際的研究和工程設(shè)計(jì)中去,提高實(shí)踐能力,也保障了學(xué)生在就業(yè)方面具有較強(qiáng)的競爭力。材料化學(xué)作為一門新的本科專業(yè),能夠借鑒的經(jīng)驗(yàn)還不多,對(duì)材料化學(xué)專業(yè)培養(yǎng)方案、課程體系的探索和完善也將是我們今后工作的重點(diǎn),我們將努力適應(yīng)時(shí)代要求,轉(zhuǎn)變育人觀念,大力開展實(shí)踐教學(xué),培養(yǎng)具有高競爭能力和創(chuàng)新精神的復(fù)合型高素質(zhì)人才。

材料化學(xué)論文:材料化學(xué)教學(xué)革新探究

作者：陳鴻雁 葉曉萍 單位：惠州學(xué)院化學(xué)工程系

教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整優(yōu)化

1結(jié)合地方實(shí)際，調(diào)整優(yōu)化課程內(nèi)容《材料化學(xué)》涉及的內(nèi)容很繁雜，新材料廣泛用于通訊、交通、能源、生物醫(yī)用以及建筑等各種領(lǐng)域。作為一門選修課，只有36學(xué)時(shí)，不可能每個(gè)章節(jié)都能講得非常細(xì)致，這就要求老師講授內(nèi)容要精心組織，貫徹少而精，求實(shí)效的原則，結(jié)合地方實(shí)際的需求來安排教學(xué)內(nèi)容。并且，課堂教學(xué)的目標(biāo)不是將所有的知識(shí)傳授給學(xué)生，而是將學(xué)生引入一個(gè)新領(lǐng)域。于是，我們根據(jù)教學(xué)大綱和教學(xué)目標(biāo)，結(jié)合廣東省尤其是惠州市企業(yè)的實(shí)際情況，對(duì)《材料化學(xué)》的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了調(diào)整優(yōu)化，對(duì)于特種陶瓷材料、光學(xué)材料、功能高分子材料以及半導(dǎo)體材料等進(jìn)行重點(diǎn)講解。例如，惠州市是全國應(yīng)用LED的試點(diǎn)城市之一，有強(qiáng)大的照明和顯示產(chǎn)業(yè)。我們結(jié)合2008北京奧運(yùn)會(huì)以及上海世博會(huì)應(yīng)用了大量的LED燈作為實(shí)例，對(duì)LED的原理、優(yōu)點(diǎn)、國內(nèi)外現(xiàn)狀、存在的問題以及發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行詳細(xì)的講解，使學(xué)生對(duì)LED有了一個(gè)初步的認(rèn)識(shí)和了解。

2介紹學(xué)科前沿，拓寬學(xué)生知識(shí)面材料的發(fā)展突飛猛進(jìn)使教材有一些滯后性，所以老師在闡明經(jīng)典分析理論和方法的同時(shí)，要隨時(shí)關(guān)注相關(guān)材料的發(fā)展動(dòng)態(tài)，及時(shí)更新教學(xué)內(nèi)容，引入各個(gè)領(lǐng)域中材料化學(xué)的新進(jìn)展、新成果。通過在教學(xué)中不斷滲透前沿科學(xué)，不僅使材料化學(xué)教育富有生命力、感染力和時(shí)代感，而且也培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，同時(shí)在介紹前沿科技時(shí)，教師表現(xiàn)出的崇尚科學(xué)的情感和求真求實(shí)的價(jià)值觀也會(huì)對(duì)學(xué)生產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。教學(xué)的同時(shí)，我們也向?qū)W生介紹相關(guān)的老師的研究方向、研究成果，讓他們知道一些高新技術(shù)、前沿科學(xué)并不是遙不可及，而是就在我們身邊，激發(fā)他們的研究熱情，幫助他們選擇老師做畢業(yè)論文，這對(duì)于學(xué)生的就業(yè)甚至求學(xué)深造、走向科研之路都是有利的。

教學(xué)方法和手段的改進(jìn)

根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容，改革教學(xué)方法和手段，是提高教學(xué)效果的重要環(huán)節(jié)。《材料化學(xué)》涉及的化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)很多，包括無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、分析化學(xué)，甚至包括工程技術(shù)專業(yè)課程化工原理的相關(guān)知識(shí)。很多學(xué)生就不擅于綜合應(yīng)用化學(xué)化工的基礎(chǔ)理論來理解材料科學(xué)，反映《材料化學(xué)》比較難學(xué)。針對(duì)這些問題，我們對(duì)教學(xué)方法和手段主要做了如下的改進(jìn)：

(1)理論教學(xué)上，講清難點(diǎn)，突出重點(diǎn)。在講解材料的組成、結(jié)構(gòu)、性能與加工工藝關(guān)系的時(shí)候，結(jié)合實(shí)例，把相關(guān)的無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、分析化學(xué)、化工原理基礎(chǔ)知識(shí)提出來，讓學(xué)生回憶所學(xué)的知識(shí)，活學(xué)活用，既加深了對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解，又提高了知識(shí)的應(yīng)用能力，明白理論與實(shí)踐有時(shí)只有一步之遙。在介紹高新技術(shù)和前沿科學(xué)的同時(shí)，強(qiáng)調(diào)它們所應(yīng)用的經(jīng)典基礎(chǔ)理論知識(shí)，通過點(diǎn)面結(jié)合，讓學(xué)生注重在扎實(shí)的理論知識(shí)上創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。

(2)組織好課堂教學(xué)。在設(shè)計(jì)一堂課的時(shí)候，根據(jù)講授內(nèi)容，以不同的方法進(jìn)行教學(xué)。例如，講超導(dǎo)材料一章時(shí)，我們以3D電影《阿凡達(dá)》為例，讓學(xué)生討論地球人與納威人為什么而戰(zhàn)，名叫“Unobtanium”的礦石有什么用等等，從而引出超導(dǎo)材料，這樣就大大激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。講功能高分子材料一章時(shí)，先讓學(xué)生做幾個(gè)生活中常見的功能高分子材料的選擇題，讓他們帶著問題聽講，起到事半功倍的教學(xué)效果。在教學(xué)過程中，老師不但要授之于魚，而且要授之于漁，因此一般采用設(shè)疑或質(zhì)疑的方式，引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考，并分析討論得出正確的結(jié)論，充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，把被動(dòng)學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)，將他們的求知、就業(yè)、成才聯(lián)系起來[2]。(3)恰當(dāng)使用多媒體教學(xué)。材料化學(xué)的發(fā)展，不外乎深化和融合。深化，即是從宏觀的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)到微觀的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)，從平衡態(tài)到非平衡態(tài)，從研究個(gè)體發(fā)展到研究相之間聯(lián)系、滲透以及不同層次的整體統(tǒng)一。融合，即是采用多學(xué)科滲透、融合來解決各種問題。如果單靠語言和文字描述來講解材料化學(xué)，學(xué)生難以理解。而多媒體教學(xué)具有直觀、形象、生動(dòng)、信息量大、交互性強(qiáng)、人性化和科學(xué)性的特點(diǎn)，對(duì)于增加課堂容量，促進(jìn)教學(xué)過程的優(yōu)化和個(gè)性化，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，提高教學(xué)的質(zhì)量和效益起到了巨大的作用。但是多媒體教學(xué)容易削弱課堂上老師與學(xué)生之間的情感交流。因此課堂上應(yīng)恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用多媒體、掛圖、模型、板書，傳統(tǒng)和現(xiàn)代的教學(xué)手段相結(jié)合，創(chuàng)造良好的學(xué)習(xí)氛圍，幫助學(xué)生理解知識(shí)，讓學(xué)生記憶深刻。

考核方式多種多樣，注重培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)

大學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)是社會(huì)發(fā)展的需要，也是高等教育改革的目標(biāo)[3]。而學(xué)生課程成績的考核，既是提高學(xué)生綜合素質(zhì)，考查學(xué)生掌握知識(shí)、運(yùn)用知識(shí)的重要手段，也是檢驗(yàn)教師教學(xué)的一種方法。作為一門重要的專業(yè)課，材料化學(xué)要培養(yǎng)大學(xué)生實(shí)事求是、嚴(yán)格要求的科學(xué)態(tài)度，培養(yǎng)大學(xué)生實(shí)現(xiàn)某個(gè)目標(biāo)具有的科學(xué)思路、創(chuàng)新精神，應(yīng)該采取多種多樣的考核方式，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，提高教師的教學(xué)水平。本課程強(qiáng)調(diào)平時(shí)成績的重要性，占40%，期末成績占60%。平時(shí)成績主要靠以下三個(gè)方面進(jìn)行打分：一是根據(jù)學(xué)生的出勤情況；二是根據(jù)課堂表現(xiàn)，例如老師提問，學(xué)生參與討論的積極性，發(fā)表自己的見解；或者是讓學(xué)生自學(xué)、獨(dú)立思考，提出自己的問題讓大家參與討論；三是平時(shí)布置一些小題目，考查學(xué)生課外查閱文獻(xiàn)、主動(dòng)獲取知識(shí)的能力以及自學(xué)能力。

結(jié)語

材料化學(xué)是一門發(fā)展迅速、日新月異的學(xué)科，新理論、新技術(shù)、新方法不斷出現(xiàn)。作為老師，一定要不斷充實(shí)自己，關(guān)注前沿動(dòng)態(tài)發(fā)展，并融入到教學(xué)中去，加深學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解和應(yīng)用，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和科研興趣，并注重課程面向惠州市的企業(yè)特點(diǎn)，面向惠州市的材料、化學(xué)行業(yè)的需求，面向?qū)W生就業(yè)，服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)，才能使這門課具有強(qiáng)大的生命力，受到學(xué)生的歡迎。

材料化學(xué)論文:金屬材料專業(yè)高分子化學(xué)教學(xué)探索

摘要：高分子化學(xué)是研究高分子化合物的合成、化學(xué)反應(yīng)、物理化學(xué)、物理、加工成型、應(yīng)用等方面的一門新興的綜合性學(xué)科。在金屬材料工程專業(yè)的高分子化學(xué)教學(xué)實(shí)踐過程中，探索出了一些對(duì)于實(shí)際教學(xué)非常有效的教改方法，主要有理論聯(lián)系實(shí)際、參與式教學(xué)和注重實(shí)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：金屬材料；高分子化學(xué)；課程；教學(xué)

引言

金屬高分子材料在我們生活中的很多領(lǐng)域都有非常廣泛的應(yīng)用。發(fā)展前景非常好，為了我國高分子化學(xué)領(lǐng)域走在世界的前列，作為培養(yǎng)未來研發(fā)人才的高校在相關(guān)教學(xué)過程中需要開拓思路，積極調(diào)整課程方案，通過最有效果的教學(xué)讓學(xué)生成為我國高分子化學(xué)領(lǐng)域?qū)碜畹昧Φ难邪l(fā)生產(chǎn)人員。

一、理論聯(lián)系實(shí)際，讓教學(xué)貼近科研，靠近生產(chǎn)

學(xué)習(xí)不是為了學(xué)習(xí)本身，學(xué)以致用才是學(xué)習(xí)的最終目標(biāo)。在目前的很多課程設(shè)置和教學(xué)方案或者授課方法方式上，我們看到的不是學(xué)以致用，而是學(xué)以致學(xué)，為了學(xué)習(xí)而學(xué)習(xí)，為了學(xué)分而學(xué)，為了簡單的成績和通過畢業(yè)而學(xué)。為了能夠較大程度的讓學(xué)生體會(huì)到學(xué)以致用，每節(jié)課都要提前備課，充分準(zhǔn)備，把該節(jié)課所講內(nèi)容在目前高分子化學(xué)科研、生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用情況對(duì)學(xué)生進(jìn)行詳細(xì)的介紹，提高他們對(duì)本節(jié)課的重視程度。在上課的時(shí)候，為了加深他們的印象，會(huì)在課文理論知識(shí)之外為他們充分準(zhǔn)備課堂理論內(nèi)容相關(guān)的科研成果和高分子化學(xué)實(shí)際生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀及前景。在可能的情況下，帶領(lǐng)他們參觀科研單位，參觀生產(chǎn)基地，切身感受體會(huì)自己所學(xué)課程的巨大應(yīng)用潛力和前景。讓他們不只是理解理論知識(shí)，還要緊密的聯(lián)系實(shí)際的科研和生產(chǎn)，為將來的職業(yè)規(guī)劃做鋪墊。

二、參與式教學(xué)強(qiáng)調(diào)學(xué)生的參與性與主體性

在課堂教學(xué)過程中,提倡參與式的互動(dòng)式教學(xué)。從形式上對(duì)以往的授課進(jìn)行改變，這就需要老師和同學(xué)都必須對(duì)課本有非常深入的了解，僅僅預(yù)習(xí)是不夠的。所謂參與式教學(xué)就是要讓學(xué)生參與到課堂中來，并不是以前老師在講臺(tái)上說同學(xué)在講臺(tái)下聽這種沒有交流沒有互動(dòng)的授課模式。同學(xué)要經(jīng)過對(duì)授課內(nèi)容的了解，經(jīng)過思考提出自己的問題，老師則通過解答這些問題來有針對(duì)性的解決每個(gè)同學(xué)遇到的問題，讓課堂變得有活力。除此之外課堂還要體現(xiàn)學(xué)生的主體性，以學(xué)生的視角為主，從學(xué)生的問題出發(fā)，讓學(xué)生主導(dǎo)課堂，讓學(xué)生有充分的思考空間，這就需要老師發(fā)掘和培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考的能力，才能發(fā)揮出參與式教學(xué)的特色，否則課堂會(huì)陷入一種混亂的狀態(tài)，老師既不能主導(dǎo)課堂，學(xué)生也沒有學(xué)習(xí)和思考的動(dòng)力，那樣不是參與式教學(xué)的目標(biāo)。

三、通過實(shí)驗(yàn)讓理論聯(lián)系科研，聯(lián)系生產(chǎn)

實(shí)驗(yàn)在高分子化學(xué)教學(xué)中有非常重要的作用，首先可以通過實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生對(duì)生澀難懂的理論知識(shí)有直觀的了解，對(duì)于已經(jīng)學(xué)到的理論知識(shí)有驗(yàn)證的過程，也可應(yīng)通過實(shí)驗(yàn)的動(dòng)手操作過程增加同學(xué)對(duì)高分子化學(xué)的興趣。除此之外，也能通過復(fù)雜的高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)來讓學(xué)生觀察高分子材料的外觀特征，以及各種物理和化學(xué)變化在高分子材料上的感官表現(xiàn)，增加同學(xué)對(duì)高分子材料的熟悉程度。也可以安排同學(xué)進(jìn)行獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)實(shí)施和實(shí)驗(yàn)總結(jié)，提高他們的獨(dú)立操作能力，也能較大限度的激發(fā)他們的創(chuàng)造力。 教學(xué)實(shí)驗(yàn)不應(yīng)當(dāng)停留在實(shí)驗(yàn)室，當(dāng)有些非常復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)或者對(duì)操作技術(shù)和實(shí)驗(yàn)設(shè)施設(shè)備要求比較高，在教學(xué)過程中無法進(jìn)行實(shí)際操作的時(shí)候，可以通過多媒體技術(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)。不管是圖片、動(dòng)畫還是視頻資料，都可以作為多媒體實(shí)驗(yàn)教學(xué)的教學(xué)工具，這樣不僅可以立體的展現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容，還能通過多媒體的表現(xiàn)形式吸引同學(xué)的注意力，抓住同學(xué)的注意力，為實(shí)際的教學(xué)工作提供服務(wù)。這就需要老師有豐富的教學(xué)資源和實(shí)際操作技術(shù)，好的情況是老師們可以按照自己的教學(xué)需求編制自己的多媒體實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，開展多種形式的教學(xué)工作。 作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)，可以適當(dāng)安排一些開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)。讓學(xué)生根據(jù)自己所學(xué)的知識(shí)，查閱相關(guān)資料自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)主題，在老師的協(xié)助下完善實(shí)驗(yàn)方案,同學(xué)之間按照興趣和能力自由分組、自主選擇實(shí)驗(yàn)設(shè)備和實(shí)驗(yàn)儀器,在老師的指導(dǎo)下,按照實(shí)驗(yàn)方案獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn),并書寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，這樣可以通過獨(dú)立操作實(shí)驗(yàn)鍛煉學(xué)生的獨(dú)立思考能力，動(dòng)手操作能力，實(shí)驗(yàn)組織能力和團(tuán)隊(duì)合作能力。

四結(jié)束語

在金屬材料工程專業(yè)高分子化學(xué)教學(xué)改革中，通過理論聯(lián)系實(shí)際注重學(xué)以致用，提高學(xué)生對(duì)高分子化學(xué)課程的興趣和學(xué)習(xí)積極性，通過參與式教學(xué)提高學(xué)生在課堂的參與程度并豐富參與方式，還能培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、獨(dú)立思考問題和語言表達(dá)能力，通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)同學(xué)對(duì)待科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度和操作實(shí)驗(yàn)的能力，為我國將來的高分子化學(xué)的科研和實(shí)際生產(chǎn)培養(yǎng)扎實(shí)有用的人才。

作者:任學(xué)暉 石鶴洋 馬紅兵 單位:沈陽理工大學(xué)

材料化學(xué)論文:材料化學(xué)科技英語與信息技術(shù)課程建設(shè)研究

摘要:材料化學(xué)科技英語與信息技術(shù)具有很強(qiáng)的專業(yè)性和實(shí)用性。根據(jù)武漢工程大學(xué)材料化學(xué)專業(yè)特色，以及其對(duì)科技英語與信息技術(shù)這門課程要求，對(duì)該課程的建設(shè)做了有益的改革和實(shí)踐，主要內(nèi)容包括選擇適合以化工和高分子為特色的材料化學(xué)科技英語與信息技術(shù)的教材;探索適合本課程的教學(xué)方式;探索本課程的實(shí)踐方案，形成了有一定特色的材料化學(xué)科技英語與信息技術(shù)課程體系，取得較好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞:材料化學(xué);科技英語;課程建設(shè)

材料化學(xué)是一門新興的交叉學(xué)科，研究材料相關(guān)化學(xué)問題，在新材料的合成與制備方面發(fā)揮著不可或缺的作用。自上世紀(jì)九十年代起在全國各地一共有一百四十多所高校開設(shè)材料化學(xué)本科專業(yè)，為我國的材料行業(yè)培養(yǎng)了大量的高技術(shù)人才。目前材料化學(xué)專業(yè)85%的專業(yè)文獻(xiàn)和專利是用英文撰寫，社會(huì)對(duì)高等學(xué)校培養(yǎng)的專業(yè)人才的外語能力提出了更高的要求。此外，當(dāng)今社會(huì)已經(jīng)進(jìn)入信息化的網(wǎng)絡(luò)時(shí)代，上網(wǎng)查閱國內(nèi)外文獻(xiàn)已經(jīng)成為科技人員了解國際近期動(dòng)態(tài)和學(xué)術(shù)前沿知識(shí)的主要途徑之一。因此，材料化學(xué)專業(yè)畢業(yè)生的科技英語與信息技術(shù)技能是科學(xué)研究和實(shí)際工作的迫切需要。但是，由于材料化學(xué)專業(yè)是一個(gè)新興專業(yè)，還沒有關(guān)于材料化學(xué)科技英語與信息技術(shù)的經(jīng)典教材。

目前出版的與材料化學(xué)相關(guān)的專業(yè)英語教材大多是高分子材料或無機(jī)材料的專業(yè)英語教材，教材的內(nèi)容并不能體現(xiàn)材料化學(xué)專業(yè)的特色和需求，例如:材料化學(xué)專業(yè)包含高分子材料、無機(jī)材料和復(fù)合材料等內(nèi)容，選擇高分子材料或無機(jī)材料專業(yè)英語教材，顯然不能滿足材料化學(xué)專業(yè)英語的要求。另外，各類專業(yè)英語教材也很少涉及英文文獻(xiàn)、專利的檢索和閱讀。而英文文獻(xiàn)檢索與閱讀是高技術(shù)人才的必備素質(zhì)，因此科技英語與信息技術(shù)課程體系中有必要補(bǔ)充該內(nèi)容。我校的材料化學(xué)專業(yè)開設(shè)于2005年，以化工和高分子材料為專業(yè)特色。在開辦專業(yè)之初，苦于沒有完整的、科學(xué)的材料化學(xué)科技英語與信息技術(shù)教學(xué)體系可供參考，但經(jīng)過近十年在材料化學(xué)科技英語與信息技術(shù)教學(xué)工作與實(shí)踐上不斷探索，逐步摸索出適合本校特色的材料化學(xué)科技英語與信息技術(shù)教學(xué)體系，取得了比較好的教學(xué)效果。

1教學(xué)內(nèi)容的整合改革，突出化工與高分子材料化學(xué)的特色和實(shí)用為主的教學(xué)理念

材料化學(xué)是一個(gè)年輕的專業(yè)，材料化學(xué)科技英語與信息技術(shù)目前沒有統(tǒng)一的經(jīng)典教材，各院系都是根據(jù)自身特點(diǎn)選擇適合的教材。我校材料化學(xué)專業(yè)以化工與高分子材料化學(xué)為特色，教材選用的是《高分子材料工程專業(yè)英語》。顯然這并不能滿足本專業(yè)英語的教學(xué)要求，必須補(bǔ)充大量教學(xué)內(nèi)容。例如材料化學(xué)專業(yè)的構(gòu)詞法、命名規(guī)律，進(jìn)口試劑、儀器英文使用說明的閱讀，國外專業(yè)文獻(xiàn)、專利的檢索等等。此外，根據(jù)我校本專業(yè)每年有近一半的學(xué)生考取研究生的特點(diǎn)，還補(bǔ)充了英文專業(yè)文獻(xiàn)的閱讀、語言特點(diǎn)分析和寫作的內(nèi)容，這將非常有利于學(xué)生將來進(jìn)入研究生階段的學(xué)習(xí)。

1.1增加材料化學(xué)原版教材內(nèi)容

《高分子材料工程專業(yè)英語》的主要內(nèi)容是從英文原版高分子化學(xué)、高分子物理以及高分子加工成型教材中節(jié)選的部分章節(jié)，旨在培養(yǎng)學(xué)生閱讀英文原版教材的能力，但是缺少材料化學(xué)專業(yè)所包含的晶體結(jié)構(gòu)、材料的制備等內(nèi)容，因此我們又從美國法爾曼的《材料化學(xué)》、奧科克的《現(xiàn)代高分子化學(xué)》等英文原版教材中節(jié)選了部分內(nèi)容，使教學(xué)內(nèi)容更加完整。

1.2增加無機(jī)、有機(jī)、高分子化合物

英文命名法材料化學(xué)專業(yè)是現(xiàn)代材料學(xué)、化學(xué)和化工學(xué)科的交叉學(xué)科。材料化學(xué)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)過程中需要使用大量的化合物的名稱，主要包括無機(jī)、有機(jī)和高分子化合物，總數(shù)超過數(shù)千萬，而且每年有近百萬的新化合物被合成或制備出來，要記憶這些化合物的英文名稱是非常困難的，而且常用的化合物都有系統(tǒng)名和普通名，更加重了記憶的負(fù)擔(dān)。化合物的系統(tǒng)名稱是國際純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)(IUPAC)規(guī)定的系統(tǒng)命名法。同學(xué)們?cè)谟袡C(jī)化學(xué)課程中學(xué)習(xí)了有機(jī)化合物的中文系統(tǒng)命名法，但與化合物的英文系統(tǒng)命名法存在一些差別。例如:無機(jī)化合物的中英文讀法不同，如NaCl，中文讀作氯化鈉，先讀陰離子再讀陽離子，而英文的讀法為sodiumchloride，先讀陽離子后讀陰離子。再例如無機(jī)含氧酸的命名，根據(jù)成酸元素不同價(jià)態(tài)可以分為高某酸、正某酸、亞某酸、次某酸，對(duì)應(yīng)的英文命名法就是在成酸元素前加前綴pro，hypro或后綴ic、ous。雖然英語命名法與中文命名法存在顯著差異，但都有規(guī)律，學(xué)生掌握了規(guī)律后可以舉一反三，學(xué)會(huì)更多的化合物名稱，從而迅速提高學(xué)生的專業(yè)詞匯量。

1.3增加英文文獻(xiàn)檢索，提高學(xué)生收集學(xué)術(shù)信息的能力

材料化學(xué)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，在做科學(xué)研究或技術(shù)開發(fā)時(shí)必須了解科研項(xiàng)目或研發(fā)產(chǎn)品的國內(nèi)外近期研究進(jìn)展，而重要的科研成果多以英文撰寫發(fā)表，學(xué)生僅僅會(huì)查閱中文文獻(xiàn)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。因此，還必須提高學(xué)生的英文文獻(xiàn)檢索能力。根據(jù)專業(yè)的特點(diǎn)和學(xué)校圖書館的資源，給學(xué)生介紹了常用的幾個(gè)國外出版社的論文數(shù)據(jù)庫(例如:WebofScience，Wiley，ACS，Springerlink，Elsevier)以及該數(shù)據(jù)庫中材料化學(xué)相關(guān)的重點(diǎn)期刊，如何檢索這些數(shù)據(jù)庫及下載閱讀相關(guān)論文。另外，還補(bǔ)充英文專利的檢索方法，重要的英文專利庫有美國專利局和歐洲專利局?jǐn)?shù)據(jù)庫。學(xué)生在學(xué)習(xí)了這些內(nèi)容后能熟練查閱英文文獻(xiàn)顯著提高了學(xué)生收集學(xué)術(shù)信息的能力，為課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)論文打下良好的基礎(chǔ)。

1.4增加英文文獻(xiàn)閱讀與寫作內(nèi)容

從事材料化學(xué)專業(yè)相關(guān)的科研研究和技術(shù)開發(fā)除了會(huì)檢索英文論文和專利，還必須能閱讀這些英文文獻(xiàn)。而無論是論文和專利有其自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，掌握了其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)有利于論文的閱讀。以科研論文paper為例，絕大部分的期刊雜志結(jié)構(gòu)基本相同，都包括摘要、關(guān)鍵詞、引言、實(shí)驗(yàn)方法、結(jié)果與討論、結(jié)論等，每一個(gè)部分都有其語言特點(diǎn)，針對(duì)每一個(gè)部分挑選出具有代表性的語句，通過分析講解可以顯著提高學(xué)生的英文文獻(xiàn)閱讀能力。由于本科畢業(yè)論文需要寫英文摘要，因此在教學(xué)的過程中還增加英文摘要寫作訓(xùn)練。英文摘要一般都包括研究背景、研究對(duì)象、研究內(nèi)容、研究方法和研究結(jié)果和結(jié)論，每個(gè)部分1～2句話就構(gòu)成了一篇完整的摘要。通過英文摘要的寫作訓(xùn)練可使學(xué)生達(dá)到畢業(yè)論文英文摘要的寫作水平。

2改革教學(xué)方法和考核方式，探索適合本課程的教學(xué)模式

由于材料化學(xué)專業(yè)英語專業(yè)詞匯多且復(fù)雜，所涉及的專業(yè)理論知識(shí)也是已經(jīng)學(xué)過的，因此很難調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。必須改革教學(xué)方法，探索適合本課程的教學(xué)方式。通過改變以課堂教學(xué)為主的教學(xué)模式，采取多種教學(xué)模式相結(jié)合的形式提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。例如:在英文課文的學(xué)習(xí)過程中，可以播放世界名校相關(guān)課程的視頻片段，即教授了學(xué)生純正的專業(yè)英語，也拉近學(xué)生與世界名校的距離。引導(dǎo)學(xué)生觀看“網(wǎng)易公開課”中相關(guān)課程，如麻省理工學(xué)院的《化學(xué)原理》、耶魯大學(xué)的《新生有機(jī)化學(xué)》等。在教授國外文獻(xiàn)專利檢索時(shí)可采取在學(xué)院計(jì)算機(jī)房直接上網(wǎng)檢索的方式，提高學(xué)習(xí)效果。此外，還必須改變以期末考試為主的考核方式，采取期末考試成績、平時(shí)成績和實(shí)踐成績相結(jié)合的評(píng)分方式，使學(xué)習(xí)成績能體現(xiàn)學(xué)生的整個(gè)學(xué)習(xí)過程。

3探索本課程的實(shí)踐方案，提高學(xué)生應(yīng)用科技英文的能力

科技英語與信息技術(shù)是一門實(shí)用性和實(shí)踐性非常強(qiáng)的工具類課程，學(xué)習(xí)這門課程就是為了解決我們?cè)趯I(yè)學(xué)習(xí)中遇到的英文問題，例如:如何查找閱讀英文專業(yè)文獻(xiàn)，如何與國外同行進(jìn)行交流等，這些都是非常實(shí)際的應(yīng)用。因此在教學(xué)過程中可以增強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，提高學(xué)生應(yīng)用科技英語的能力。例如:在國外專業(yè)文獻(xiàn)和專利的教學(xué)過程中可以指定檢索關(guān)鍵詞，讓學(xué)生自主查找相關(guān)文獻(xiàn)，并就其中一篇，進(jìn)行閱讀分析;或者給出一篇論文的基本信息，讓學(xué)生通過文獻(xiàn)檢索查到論文的原文。在教授進(jìn)口試劑、儀器英文使用說明的閱讀時(shí)，可讓學(xué)生自主查詢某個(gè)進(jìn)口試劑或進(jìn)口儀器的使用說明，并翻譯成中文，最終達(dá)到學(xué)有所用的目的。學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己所學(xué)的知識(shí)馬上可以得到應(yīng)用，而不僅僅是枯燥的理論，極大提高了學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣。

4結(jié)語

材料化學(xué)是一個(gè)年輕的專業(yè)，材料化學(xué)科技英語與信息技術(shù)的教學(xué)在國內(nèi)沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法各高校也都處于探索與建設(shè)階段。本文根據(jù)武漢工程大學(xué)材料化學(xué)專業(yè)特色，以及其對(duì)科技英語與信息技術(shù)這門課程要求，對(duì)該課程的建設(shè)和實(shí)踐做了有益的改革，主要內(nèi)容包括選擇適合以化工和高分子為特色的材料化學(xué)科技英語與信息技術(shù)的教材，教學(xué)內(nèi)容包含高分子化學(xué)、高分子物理、材料化學(xué)專業(yè)文獻(xiàn)和專利檢索閱讀與寫作、進(jìn)口試劑、設(shè)備的訂購使用等，提高學(xué)生掌握、使用科技英語的能力;探索適合本課程的教學(xué)方式，采取多媒體教學(xué)，結(jié)合文字、圖片、視頻提高學(xué)生學(xué)習(xí)科技英語的興趣;探索本課程的實(shí)踐方案，提高學(xué)生應(yīng)用科技英文的能力。形成了有一定特色的材料化學(xué)科技英語與信息技術(shù)課程體系，有利于提高學(xué)生的科技英語和信息技術(shù)的綜合運(yùn)用能力。

作者：張橋，鄢國平，李亮，付慧莉，郭慶中，喻湘華，杜飛鵬單位：武漢工程大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院

材料化學(xué)論文:材料化學(xué)工程論文

1材料化學(xué)工程的概述

材料化學(xué)工程是由化學(xué)工程學(xué)科和材料學(xué)科交叉滲透所形成的一門分支學(xué)科,其研究方向主要有兩個(gè)：一是以新材料為基礎(chǔ)，不斷發(fā)展反應(yīng)過程的反應(yīng)技術(shù)，比如吸附過程、膜過程、催化過程等。該方向主要是通過材料的特征將其分離并進(jìn)行反應(yīng)，其目的是揭示材料微觀結(jié)構(gòu)中物質(zhì)進(jìn)行傳遞和反應(yīng)機(jī)理，進(jìn)而總結(jié)出適用于材料設(shè)計(jì)和反應(yīng)過程優(yōu)化的理論方法和工藝技術(shù)。二是在材料制備的過程中，用化學(xué)工程的理論方法解決所遇到的關(guān)鍵問題,比如如何運(yùn)用微結(jié)構(gòu)的性能關(guān)系來實(shí)現(xiàn)對(duì)材料微觀結(jié)構(gòu)和性能的控制,從而完成從材料制備到定向制備的轉(zhuǎn)化。新材料的開發(fā)是材料化學(xué)工程發(fā)展的關(guān)鍵和先導(dǎo)，直接可以衡量出國家的材料化學(xué)發(fā)達(dá)與否，因此，開發(fā)新材料對(duì)于材料化學(xué)工程的發(fā)展至關(guān)重要。材料化學(xué)包括陶瓷材料、聚合物材料、磁性材料、化學(xué)傳感材料、電子材料、超硬材料、無機(jī)非金屬材料、催化和吸附材料和薄膜材料等，這些材料很大程度上豐富了材料化學(xué)工程的領(lǐng)域，對(duì)其發(fā)展做出重要貢獻(xiàn)。

2新材料的開發(fā)

我國在新材料的開發(fā)領(lǐng)域取得了很多亮點(diǎn)，這些新材料的開發(fā)成為分離和反應(yīng)過程的重要基石。一些研究所和大學(xué)正在開發(fā)一種非晶態(tài)的金催化材料,這種材料很有發(fā)展前途，因?yàn)樗哂蟹浅Ｃ黠@的催化特性，而且其催化活性還具有特殊的選擇性，具有顯著的催化活性和特殊的選擇性。對(duì)這種材料進(jìn)行流程綜合和技術(shù)集成，可以有助于我國新型石油化工技術(shù)的構(gòu)建。石油化工科學(xué)研究院也開發(fā)出一種新型的鈦硅分子篩催化材料，這種材料具有定向氧化催化作用，可以實(shí)現(xiàn)“原子經(jīng)濟(jì)”，使“零排放”工藝成為可能，而且也具備工業(yè)化生產(chǎn)的可能性。而在新材料的分離技術(shù)方面,我國也取得了很大的進(jìn)步，其中南京工業(yè)大學(xué)發(fā)展了以陶瓷膜材料為原料的新單元技術(shù),同時(shí)加強(qiáng)了對(duì)集成單元技術(shù)的開發(fā),這些研究不僅使我國陶瓷技術(shù)更加趨于成熟，而且還形成了陶瓷膜新產(chǎn)業(yè),為我國帶來巨大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。

3材料化學(xué)工程技術(shù)的進(jìn)展

材料化學(xué)主要是對(duì)產(chǎn)品微結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)控，其主要手段是在加工材料時(shí)，將化學(xué)方法引入進(jìn)去，這樣我們就可以通過宏觀條件來調(diào)控產(chǎn)品的微觀結(jié)構(gòu)，從而為材料的加工和制備提供理論和技術(shù)指導(dǎo)。因此，化學(xué)工程技術(shù)的改進(jìn)將直接促進(jìn)材料化學(xué)工程的發(fā)展。我國在化學(xué)工程技術(shù)改進(jìn)方面已經(jīng)取得了非常大的進(jìn)展。清華大學(xué)在碳納米粉體材料的制備過程中,引入了傳統(tǒng)的流化床技術(shù)，大大降低了生產(chǎn)成本，從而使此生產(chǎn)技術(shù)可以用于工業(yè)化生產(chǎn)，帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益。北京化工大學(xué)則用超重力場技術(shù)來放大納米材料生產(chǎn)過程中的形貌控制問題,這樣就可以通過調(diào)節(jié)超重力場的強(qiáng)度來調(diào)節(jié)和改變產(chǎn)品的粒徑,。通過這種方法，我國已經(jīng)成功制備出碳酸鋇、碳酸、碳酸鋰、氫氧化鋁和碳酸鍶等納米粉體,并且形成了工業(yè)化生產(chǎn)的技術(shù)體系，為我國帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

4展望

材料化學(xué)工程作為一門交叉學(xué)科，不僅促進(jìn)了材料工業(yè)的發(fā)展，而且也豐富了傳統(tǒng)化學(xué)工程學(xué)科的內(nèi)容，因此，具有非常重大的研究意義。我國材料化學(xué)工程的研究已經(jīng)取得很多可喜的成就，很多成果在世界上都位于經(jīng)驗(yàn)豐富水平。但是，材料化學(xué)工程中仍然有很多問題需要我們解決，因此，我們需要再接再厲，爭取使材料化學(xué)工程的研究更加深入，使其更好地為人類服務(wù)。

5結(jié)語

材料化學(xué)工程在新材料的開發(fā)、材料技術(shù)的改進(jìn)以及技術(shù)的工業(yè)化普及過程中都具有非常重要的作用，且有著非常大的研究價(jià)值，其研究前景十分廣闊，已經(jīng)成為國內(nèi)外的研究熱點(diǎn)之一。本文主要分析了材料化學(xué)的研究現(xiàn)狀，并結(jié)合新材料的開發(fā)和技術(shù)制備兩方面，闡述了我國取得的巨大進(jìn)展和成就，希望可以看到更多研究成果的出現(xiàn)，以促進(jìn)我國材料化學(xué)的發(fā)展，為我國創(chuàng)造更多的效益。

作者：劉玉琴單位：渾江區(qū)東興街道辦事處