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材料化學論文:論無機材料物理化學的教學革新
無機材料物理化學課程現(xiàn)狀
目前,無機材料物理化學課程沿用陸佩文[5]編寫的硅酸鹽物理化學課程體系,在多年教學過程中發(fā)現(xiàn)該課程體系存在如下的問題:
1知識點分散
無機材料物理化學課程的內(nèi)容包含了材料科學基礎(chǔ)的晶體學及晶體缺陷的內(nèi)容,包含了材料加工的基礎(chǔ)知識相平衡和相圖,同時又涵蓋了無機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,燒結(jié)加工過程的擴散、固相反應(yīng)、固態(tài)相變和燒結(jié)等基礎(chǔ)知識.課程體系分散復(fù)雜,課程的內(nèi)容繁多,每一章單獨成為體系,前后的聯(lián)系不夠明顯.
2與實際接觸的宏觀事物距離較大
無機材料物理化學的教學體系以理論推導(dǎo)為主,涵蓋了大量的前期科研工作者進行的理論推導(dǎo),并且結(jié)合實踐給出了很多應(yīng)用.由于工科學生課程體系設(shè)置的特點,注重工程實際,注重在實踐中解決問題.因此,在學生現(xiàn)有認識事物的體系中,對于宏觀上能看到、能摸到的理解和掌握起來比較快,而對于微觀的、抽象的體系認識起來難度比較大.
3與實際的生產(chǎn)不能有效結(jié)合
現(xiàn)有無機材料物理化學課程作為工科課程來講,離實際工程應(yīng)用距離比較遠,對學生的吸引力不夠,很多學生在課堂上經(jīng)常問學了這么多公式、這么多圖有什么用,而這個問題按照現(xiàn)有的課程體系無法回答.
無機材料物理化學課程體系改革
無機材料物理化學的知識點總體上概括起來可以分成兩個主要方面,一是與陶瓷(水泥)生產(chǎn)密切相關(guān)的知識,二是與玻璃生產(chǎn)密切相關(guān)的知識體系.在此為分類基礎(chǔ)上,對課程的知識點和講授順序重新進行了調(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)的知識過程中,主要以實際中的陶瓷為例,首先進入晶體的微觀世界,引出陶瓷的晶體結(jié)構(gòu),由晶體結(jié)構(gòu)引出晶體概念、晶體化學知識,在晶體中漫游會發(fā)現(xiàn)很多缺陷,進而介紹缺陷的知識.簡要介紹陶瓷的生產(chǎn)工藝,從原料加工到成品過程用動畫演示,介紹原料過程中講解粘土-水系的膠體化學,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,重點介紹這部分內(nèi)容,在燒結(jié)過程中的微觀動畫展示后引出擴散-固相反應(yīng)-燒結(jié).此部分中,重點是晶體的結(jié)構(gòu)及相平衡的知識.
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,該過程由于有無機非金屬材料工學進行具體介紹.因此,只需描述即可,其后引出玻璃原料,簡要復(fù)習晶體結(jié)構(gòu)知識,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.在此部分的講解中重點介紹非晶態(tài)物質(zhì)的形成機理及過程.通過如上的體系改革使學生能夠充分認識課程知識,并且知道整個體系的來龍去脈,使學生由過去的被動接受變?yōu)橹鲃佑幸庾R的學習,形成良好的學習動力.
課堂教學過程中“四要素”的融會貫通
材料科學與工程的“四要素”始終作為課程講授的主線,作為基礎(chǔ)課程,主要授課的目標還是材料科學這四個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.在結(jié)晶學部分每介紹一個新概念,都有意識介紹該概念對無機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壓電性能的影響,豐富學生的知識體系,而且可以更好的融會貫通,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)對玻璃加工工藝的影響.在講粘度時,主要介紹粘度與溫度和組成等因素的關(guān)系,但是到底會有什么樣的影響并沒有介紹.因此很多學生就是為了學習粘度知識而死記硬背,不知道粘度的具體應(yīng)用,而在課堂上簡要介紹過粘度會影響玻璃的加工溫度及玻璃的成型性能時,同時簡要介紹怎樣影響的,就會使學生知道知識是有用的,學習起來目的性更強,而且方便對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,相圖是一個重要的知識點,也是材料科學體系中一個非常重要的工具,學好相圖對材料科學下一步學習至關(guān)重要.但是在以前的教學過程中按照書本的知識體系從頭到尾介紹之后,很多學生都是一片茫然,似乎感覺是學習了幾何學又或是物理學,不知道無機材料物理化學中為什么要單獨拿出這一章來講解這個圖.經(jīng)反思教學過程發(fā)現(xiàn),在教學過程中過分重視教學內(nèi)容的傳授而忽略了這個工具實用性的介紹,按照“四要素”理論,相圖這個工具應(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后,就具體地舉了一個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行原料配料計算,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.使學生先知道三元相圖的作用,在材料學“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個實際的復(fù)雜例子進行實際應(yīng)用.
教學改革的效果
經(jīng)過2年多的教學改革試點,學生的課堂聽課效果有了很大改觀,原來每個自然班約有50%的學生堅持在課堂上聽課,很多學生由于跟不上進度而睡覺或者干脆逃課.改革后,無機2009級學生堅持聽課的達到了80%以上,學生聽課狀態(tài)明顯好轉(zhuǎn),聽課熱情很高,而且課間休息時問問題的學生數(shù)目明顯增加.對齊齊哈爾大學無機材料2008級和2009級學生進行了授課效果評價,90%的學生認為能夠掌握課程基本內(nèi)容,學生的考試及格率由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)了無機材料物理化學課程教學過程中存在問題的基礎(chǔ)上,通過以材料科學的“四要素”為基本思路,對無機材料物理化學課程中大量的知識點進行了重組,豐富了與實踐結(jié)合更加緊密的知識內(nèi)容,探索了一條實用性很強的無機材料物理化學教學改革新途徑.
材料化學論文:復(fù)合材料專業(yè)物理化學教學探索
我校復(fù)合材料專業(yè)目標是培養(yǎng)具備復(fù)合材料基本理論和實踐知識,能夠在復(fù)合材料相關(guān)領(lǐng)域獨立從事生產(chǎn)、設(shè)計、研發(fā)的技術(shù)人才。物理化學是復(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、復(fù)合材料原理和復(fù)合材料學等)奠定基礎(chǔ)。因此學生對物理化學知識的掌握直接影響專業(yè)課的學習和理解,從而影響就業(yè)后的實踐能力。物理化學是運用物理的理論和實驗方法研究化學中最基本的規(guī)律和理論的科學。它所研究的內(nèi)容普遍適用于各個化學分之,與材料學、生物學、地質(zhì)學、天體學、海洋學等領(lǐng)域密切相關(guān)。但由于它是一門概念性、理論性、系統(tǒng)性和邏輯性很強的學科,涉及的公式多,應(yīng)用條件嚴格,比較抽象,是學生學習過程中普遍感到困難較大的一門課[1]。隨著當今科技迅速發(fā)展,交叉滲透日益突出,按照素質(zhì)教育的要求,并考慮課時緊縮的實際情況,我們必須對物理化學的教學內(nèi)容和方法進行改革[2]。
1教材的選擇及教學內(nèi)容的確定
針對我校復(fù)合材料專業(yè)的特點,選擇的物理化學教材既要體現(xiàn)當前學科發(fā)展的概貌,同時又要使學生具備牢固的理論知識,為以后就業(yè)奠定一定的基礎(chǔ)?？紤]以上因素,我們選擇了面向21世紀教材,由天津大學物理化學教研室編、高等教育出版社出版的《物理化學》教材(第五版)。同時結(jié)合復(fù)合材料專業(yè)的就業(yè)特點,精選了教學內(nèi)容。該版教材中及時章氣體的PVT關(guān)系,由于高中階段已經(jīng)講述過,所以可以省略。第八、九章的量子力學和統(tǒng)計熱力學都是從物質(zhì)的微觀難度著手討論的,難度較大,可做簡單講授,若詳細探討可開設(shè)選修課單獨進行講授。其它章節(jié)的內(nèi)容選擇重點內(nèi)容,尤其是與本專業(yè)相關(guān)的內(nèi)容詳細講解,例如第六章的相圖、第十章的界面現(xiàn)象內(nèi)容等,并結(jié)合具體的實例,達到更好的授課效果。
2物理化學課堂教學改革
我校復(fù)合材料專業(yè)開設(shè)的物理化學課程是繼無機化學、有機化學之后的理論性化學專業(yè)知識,它的知識內(nèi)容除涉及無機、有機化學知識外,還與大量物理和高等數(shù)學知識有關(guān).概念抽象,公式原理多,推導(dǎo)過程繁瑣,內(nèi)容難理解。因此學生普遍感覺物理化學課程更偏重理論,學習起來較難,從而導(dǎo)致對這門課程不抱有很大的熱情,學習動力不大[3]。針對以上問題,對物理化學課堂教學進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)計課堂教學效果;教學方法和教學手段;考核方法合理、科學。
2.1課堂教學效果的整體設(shè)計
(1)培養(yǎng)學生的學習興趣。學習興趣至關(guān)重要,學生若是對某些課程不感興趣,老師即使講授的再精彩,學生的學習效果也不會太好。因此培養(yǎng)學生的學習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,充分講述物理化學課程的重要性,課程內(nèi)容的實用性,鼓勵學生努力學好物理化學,培養(yǎng)學習興趣。學生有了興趣,教師才能較好地進行指導(dǎo)。
(2)提高知識的趣味性。知識的趣味性是主動學習的推動力。把理論性強、抽象而枯燥的內(nèi)容變得生動有趣,是提高課堂教學效果的有效手段。在教學過程中穿插一些與生活實際密切相關(guān)的問題或是適當?shù)娜だ?則可以起到畫龍點睛的作用,使課堂富于趣味性。例如,在給學生介紹水的相圖時介紹了亞穩(wěn)態(tài)這個概念,可以以人的健康狀況來類比說明?，F(xiàn)代社會人們的生活節(jié)奏加快,整天忙于工作,鍛煉身體的機會很少,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,在講授界面化學的時候,可以提問學生在春天光滑的墻壁和粗糙的墻壁哪個更容易回潮。然后用彎曲表面上的蒸汽壓———開爾文公式解釋原因。這種理論與實際應(yīng)用的結(jié)合,可激發(fā)學生的學習興趣,引起學生探求知識的欲望,是物理化學課堂教學獲得成功的關(guān)鍵一步。
(3)理論教學與實踐教學相結(jié)合。物理化學雖然是一門理論學科,但許多定理都是建立在大量的實驗基礎(chǔ)上,所以物理化學的知識是理論和實驗相結(jié)合的。為了更好的理解課堂上的理論知識,開設(shè)對應(yīng)的實驗課程,這樣既能鍛煉學生的動手能力,又能加深學生對相關(guān)知識的理解程度,而且還能夠建立學生對物理化學這門課程的實用性的信心,極大地提高了學生的學習動力。例如,我們講授化學動力學這一章的一級反應(yīng)時,講完理論的同時,開設(shè)了“蔗糖水解反應(yīng)速率常數(shù)的測定的實驗”,學生普遍反應(yīng)通過實驗對課堂內(nèi)容有了更深一層次的理解。
2.2優(yōu)化教學方法和教學手段
(1)加強課前預(yù)習與課后復(fù)習。物理化學的公式推導(dǎo)過程繁瑣,為此非常有必要進行課前預(yù)習。課前預(yù)習要求學生對將要講述的內(nèi)容先瀏覽一遍,不做具體推算,只要求對重點內(nèi)容有個初步掌握,等老師講述時學生的思路能與教師同步,使以后教學活動更易開展。同時知識講授后還要要求學生經(jīng)常復(fù)習,以免由于公式繁多而混淆或是遺忘,影響后面新知識的學習。在物理化學教學中,作業(yè)也是必不可少的教學環(huán)節(jié),但作業(yè)太多學生疲于應(yīng)付,太少達不到復(fù)習的效果。因此就要求精選習題,做到“少而精”,力求達到事半功倍的效果。同時為了彌補課堂教學時數(shù)少而教學內(nèi)容較多的不足,可根據(jù)教學內(nèi)容的安排,適當選留思考題,然后要求學生課后查資料,以論文格式上交,這樣既鍛煉了學生的寫作能力,又提高了學生的積極性。
(2)改進教學方法和教學手段。在教學方法上,我們改進單一的講授法,采用啟發(fā)式、討論式、互動式教學方法,努力為學生營造一個寬松的學習環(huán)境。具體做法是教師精心設(shè)計問題,通過提問、回答及組織學生進行討論,在教師與學生之間形成一種良性互 動式的教學模式。在教學手段上,我們采用多媒體教學與板書相結(jié)合的形式,使復(fù)雜抽象的問題簡單化。對于難以講解或表達的內(nèi)容,可以運用動畫、影片等手段把難以理解的概念形象化,引起學生的興趣,加深學生的理解。但是多媒體教學也有它的不足之處,多媒體教學講課速度較快,學生不能及時接受教師講授的知識,更沒有更多的時間做課堂筆記,不利于課后的復(fù)習和考試。因此要根據(jù)教學內(nèi)容來確定是否選用多媒體教學。對于那些有圖像,需要演示過程的教學內(nèi)容,例如第六章相圖的演示,第十章界面現(xiàn)象的毛細管現(xiàn)象、潤濕現(xiàn)象等內(nèi)容,多媒體教學能夠化靜為動,把枯澀的問題趣味化,便于學生深入地了解相關(guān)知識,能得到很好的教學效果;而對于重要公式的推導(dǎo)方面的教學內(nèi)容采用板書的形式更合適。只有采用多媒體教學和板書相結(jié)合的形式,才能收到的教學效果.
3合理、科學的考核方法
合理、科學的考核方法能夠調(diào)動學生的學習興趣和學習動力,提高學生主動學習的能力。簽于此,我們結(jié)合本校的具體情況和專業(yè)特點,摒棄了傳統(tǒng)的只以期末考試成績?yōu)闃藴实目己朔绞?采用多項合并的方法綜合測評。具體測評方法為期末考試成績占總成績的70%,體現(xiàn)學生動手能力的實驗課程占總成績的10%,平時成績占總成績的20%。平時成績又分為三部分:出勤率占3分,作業(yè)成績和平時的小測驗成績占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生的學習熱情,學生能積極參與課堂問題的討論和回答,改變了物理化學枯燥,沉悶的課堂氣氛,大大地提高了教學質(zhì)量。
4結(jié)語
針對我校復(fù)合材料專業(yè)的具體情況對該專業(yè)開設(shè)的物理化學課程課堂教學進行了改革,包括教材的選擇、課堂效果的整體設(shè)計、教學方法和教學手段的改革、課程考核體系的建立等。實踐結(jié)果證明以上的教學改革方案大大提高了學生的學習興趣,學生能夠積極思考、回答問題,也極大地提高了教學質(zhì)量。但是教研改革永無止境,我們會繼續(xù)更深入地進行物理化學教學改革,使之建設(shè)成學生更受歡迎的課程。
材料化學論文:開放式材料化學實驗室安全的建設(shè)
近年來,為了進一步提高學生的創(chuàng)新意識和主動學習的能力,各高校加強了開放式實驗教學建設(shè)。筆者以本校的《無機材料工學實驗》課程為實踐平臺,通過設(shè)立綜合型和研究型的自選實驗項目,有利于增強學生發(fā)現(xiàn)問題和獨立解決問題的能力[1]。然而,材料化學實驗室開放式教學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,材料化學實驗室涉及材料合成所需的機械設(shè)備以及各類危險化學品。其中設(shè)備包括攪拌器、球磨機、高壓反應(yīng)釜、烘箱、馬弗爐等;化學品包括具有腐蝕性的強酸強堿、易燃易爆的有機溶液、毒性較強的氣體(如硫化氫)或重金屬粉末等。其次,開放式教學以學生為主體,而部分學生安全意識不強,動手能力和專業(yè)基礎(chǔ)較差,這對開放式實驗教學的順利開展提出了挑戰(zhàn)。,實驗室在開放過程中因?qū)嶒烅椖颗c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,加強高校實驗室,特別是開放式材料化學實驗室的安全教育和指導(dǎo)顯得尤為重要。
筆者于2014年7月赴香港城市大學學習,期間對該校實驗室的開放式教學以及實驗室安全和環(huán)保工作有了深入的了解,從中也學到了先進的理念和做法。該文整理了筆者在材料化學實驗室安全建設(shè)方面的一些見聞和體會,提出了開放式材料化學實驗室安全管理的要點。即主要圍繞安全常識的培訓和考核、化學品的歸檔和安全管理、常用儀器設(shè)備的維護及安全教育、緊急應(yīng)變預(yù)案的制定和演練等四個方面開展工作。
1、實驗室安全常識
有鑒于材料化學實驗室的特殊性,學生在進入實驗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,在實驗操作過程中嚴格遵守實驗室安全制度。
1.1 良好的實驗室習慣
態(tài)度決定一切,要得到可信的實驗數(shù)據(jù),必須樹立科學嚴謹?shù)膽B(tài)度,養(yǎng)成良好的實驗室習慣。實驗室人員應(yīng)保持工作臺及地面整潔及干爽,不可在實驗室內(nèi)飲食或玩耍,不可在實驗室內(nèi)奔跑。在離開實驗室前,應(yīng)脫下實驗服并徹底清潔雙手。進行實驗操作時只提取所需份量的化學藥品。在實驗進行中,不可離去不顧,應(yīng)及時清理泄漏。留夜工作前,必須取得部門/系主任的批準。
1.2 個人防護
身體是革命的本錢,個人防護要做好。實驗室人員在實驗操作過程中應(yīng)佩戴手套及實驗服以保護雙手及身體,避免直接接觸化學品及過熱的表面;使用安全眼鏡、護眼罩或面罩以防止受到濺起的液體、碎片及強光傷害。女生應(yīng)將長頭發(fā)束好并藏于實驗服內(nèi)。使用隱形眼鏡的同學必須佩戴護眼罩。
1.3 玻璃器皿的處理
實驗室人員不可使用破損的玻璃器皿。當從膠塞拆離或插入膠管時,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行操作。
1.4 電力設(shè)備的使用
實驗室人員應(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,以免電路負荷過重。拔出工具的電源插頭時,必須拉動插頭,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。在使用易燃氣體(如:氫氣、乙炔等)的區(qū)域應(yīng)使用防爆設(shè)備。不允許單獨進行帶電工作。當工作于帶電的電子電路時,不能觸及接地的金屬物體。
2、化學品安全
2.1 化學品的安全使用
實驗室人員應(yīng)了解所用化學品的性質(zhì)及潛在的危害。處理化學品時要遵從有關(guān)的預(yù)防措施及指示。進行化學反應(yīng)的實驗時,不可將盛有化學品的試管或瓶口指向自己或他人。留意不穩(wěn)定的化學品,有些可以在適當條件下自燃或爆炸,如金屬鋰和鈉在常溫下與水接觸后迅速燃燒。擺放大瓶化學品應(yīng)不高于肩膀的高度。在實驗室室內(nèi)活動須提高警覺,提防其他人突然改變移動方向。假如手拿玻璃器皿或化學品,而又不小心跌倒,應(yīng)嘗試將手上的玻璃器皿或化學品拋到遠處,離開自己及其他人。此外,實驗室內(nèi)所有容器必須蓋好并標明成分、名稱、配置日期、擁有人姓名及實驗室房號,不可使用任何沒有標明成分及名稱的化學品。切忌用嗅覺來分辨化學品。
2.2 有害廢料的處理
材料化學實驗室每天都產(chǎn)生大量的化學廢料,如隨意的將這些化學廢物倒入洗手盆或廁所,勢必會造成環(huán)境污染,危害人體健康。根據(jù)國家環(huán)保總局15號文“關(guān)于加強實驗室內(nèi)污染環(huán)境監(jiān)管的通知”,我國已將實驗室的污染納入環(huán)境監(jiān)管范圍[4]。根據(jù)實驗室廢棄物排放的特點和現(xiàn)狀,對少量的有毒氣體可通過通風櫥經(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?；瘜W廢液則需棄置于指定的容器,標明廢物的種類和存放的時間,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)過處理達標后才能排放。不穩(wěn)定化學品的報廢應(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、材料化學實驗室?guī)追N常用設(shè)備的使用
實驗室人員應(yīng)了解常用機械
設(shè)備的危險性,掌握其操作方法,并對設(shè)備進行定期檢查和維護。 3.1 離心機及行星式球磨機
遵守操作指示,該類設(shè)備必須牢固于其位置,確保其振動不致令物件倒塌。不得佩戴領(lǐng)帶、手套及穿著寬松衣物。確保負載平均分布。鎖上蓋板,才能操作設(shè)備。當設(shè)備未停止前,切勿打開。
3.2 高壓反應(yīng)釜
只有受過訓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,應(yīng)站在有鉸鏈的一邊,操作時需使用隔熱手套。
材料化學論文:材料化學專業(yè)實驗教學的探索
談一下材料化學專業(yè)實驗教學過程中的一些做法和體會。軟件條件包括實驗教學大綱制定優(yōu)化。通過材料化學專業(yè)實驗的教學實踐與探索。
論文關(guān)鍵詞：材料化學專業(yè)實驗，實驗教學，探索
材料化學是一個理工結(jié)合、學科交叉的新興學科，在信息、能源、環(huán)境、航天等前沿科學領(lǐng)域起到越來越重要的作用。目前, 許多高校設(shè)置了材料化學專業(yè)實驗, 我們根據(jù)我校辦學經(jīng)驗和實際條件,并結(jié)合蘇州經(jīng)濟社會發(fā)展對人才的需求，建立了與之相適應(yīng)的培養(yǎng)目標及專業(yè)實驗內(nèi)容。為了讓學生了解先進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)實驗教學大綱[1-2]。本文結(jié)合我們的教學實踐過程，談一下材料化學專業(yè)實驗教學過程中的一些做法和體會。
重視實驗室建設(shè)，保障教學質(zhì)量。實驗室建設(shè)主要包括兩個方面，硬件條件和軟件條件。具體的說，硬件條件包括實驗室基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，實驗儀器和大型設(shè)備的購置等等；軟件條件包括實驗教學大綱制定優(yōu)化，教師隊伍思想道德素質(zhì)，教育教學能力等方面的建設(shè)。具備優(yōu)良的實驗室硬件條件和的教師隊伍是保障教學質(zhì)量的必要條件。
1．實驗室硬件條件建設(shè)
必要的基礎(chǔ)設(shè)施和優(yōu)良的實驗條件，是順利開展實驗課程，保障實驗室安全的先決條件。我校材料化學專業(yè)的實驗室面積達到500 m2，實驗室分為材料合成實驗室和材料性能測試實驗室兩部分，主要承擔了材料化學專業(yè)的專業(yè)實驗和本科畢業(yè)論文等教學任務(wù)。
隨著現(xiàn)代化儀器技術(shù)的高速發(fā)展化學論文，培養(yǎng)掌握現(xiàn)代化測試技術(shù)的人才是社會發(fā)展的迫切需要。為此，我校花大力氣引進了一大批與材料化學專業(yè)有關(guān)的先進測試儀器，并為材料化學專業(yè)開設(shè)了現(xiàn)代分析與測試實驗課程，主要目的是引導(dǎo)學生熟悉和系統(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、熒光分光光度計、熱分析儀、比表面儀、納米粒度儀、電化學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)化學性質(zhì)研究，它有助于學生掌握材料的各項微觀性能。
同時，我們還開設(shè)了用于研究材料電學、硬度、力學等性質(zhì)測試的實驗。實驗儀器包含了納米Zeta電位測試儀、體積電阻測試儀、簡支梁試驗機、布氏硬度計、電熱平板硫化機、單螺桿擠出機、桌型老化試驗機、氧指數(shù)儀等大型儀器。學生在學校里熟悉了這些儀器的操作和使用以后，我們還會積極聯(lián)系一些相關(guān)的單位，引導(dǎo)學生到企業(yè)進行相關(guān)的實習操作，使學生能夠?qū)W到的理論知識和具體實際相結(jié)合。
2．實驗室軟件條件建設(shè)
軟件條件建設(shè)的主要摘要對教學內(nèi)容深入了解，合理組織編排，采用合適的教育教學手段，與同學多做交流，不斷總結(jié)教學過程中發(fā)現(xiàn)的優(yōu)缺點，找到的傳授知識手段。
2.1 緊跟專業(yè)方向特色，制定實驗教學大綱
材料化學專業(yè)實驗從大三開始開設(shè)，此時學生以及通過前兩年的基礎(chǔ)實驗課程的學習掌握了實驗的基本操作技術(shù)，更容易接受一些較為專業(yè)，相對復(fù)雜的實驗項目，同時也要緊跟材料化學專業(yè)的專業(yè)方向特色，這就成了我們在制定實驗教學大綱時的宗旨。
我校的材料化學的專業(yè)實驗分為高分子與無機兩個方向論文格式。我們根據(jù)理論課與實驗課相銜接的原則，通過開設(shè)一些與高分子物理，高分子化學，無機功能材料等課程相關(guān)的典型高分子和無機材料合成實驗、性能表征及加工修飾實驗，加大對學生動手能力的培養(yǎng)力度，使他們對高分子材料研究領(lǐng)域有更深一步的體會，對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識。
2.2 精心選擇實驗，合理編排順序
我校根據(jù)材料化學的專業(yè)背景和培養(yǎng)目標，對材料化學高分子方向的實驗總共安排8個實驗，其中6個為必修實驗，2個選修實驗從教學大綱中的14個實驗中根據(jù)實驗需要選取。8個實驗中有材料的合成實驗，也有材料性能加工測試實驗化學論文，安排實驗順序時我們依據(jù)連貫性的原則，盡量使兩個甚至三個實驗?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”這個綜合性實驗，學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)的具體實驗技術(shù)，收集到的產(chǎn)物我們可以作為下一個實驗“GPC法測定聚合物分子量及分子量分布”的一個輔助測試原材料，學生可以進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驗技術(shù)及數(shù)據(jù)處理。這樣的實驗安排有利于將各自獨立的單個實驗有效的串聯(lián)起來，增加實驗的綜合性，更加有利于學生以后從事科學研究思路的培養(yǎng)，提高學生分析、解決問題的能力。
2.3嚴格考核制度，提高學習效果
只有嚴格要求學生，規(guī)范考核制度，才能有效的提高學生的學習效果和學習積極性。我們的教學與考核方式采取實驗預(yù)習報告、實驗操作技能和實驗報告綜合評價的辦法，即實驗前，試驗中，試驗后這樣一個辦法。實驗總成績采用百分制記分，預(yù)習報告占總成績的30 %，實驗操作技能考核占總成績的30 %，實驗報告占總成績的40 %。只有嚴格要求學生寫實驗預(yù)習報告，他們才會去查閱本實驗相關(guān)的文獻資料，對實驗機理、實驗步驟有相當程度的熟悉和了解，尤其對于一些設(shè)計性實驗，會對實驗的設(shè)計方案
有更多更好的想法與思路，同時也增加了學生做實驗的樂趣性。在實驗的進行過程中，老師對實驗的過程進行指導(dǎo)和監(jiān)督，對學生提問，考核學生對實驗的認識與理解程度，并予以打分。，實驗報告綜合反映了學生對實驗的理解，數(shù)據(jù)處理等的完成情況化學論文，也是評價學生學習效果的一個重要因素。
2.4 加強師資隊伍建設(shè)，提高教師素質(zhì)
具備一只的教師隊伍是保障本科教學質(zhì)量的基礎(chǔ)和前提。我校材料化學專業(yè)實驗指導(dǎo)教師和實驗專職教師共計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、學歷結(jié)構(gòu)較為合理的實驗教學隊伍。實驗專職教師實行坐班制，負責實驗室相關(guān)儀器的日常管理和養(yǎng)護工作，根據(jù)實驗教學大綱安排實驗教學進程表。我們嚴格要求實驗教師認真?zhèn)湔n，每個實驗項目開始前都要做預(yù)實驗，對實驗中可能出現(xiàn)的各種現(xiàn)象和各種注意點都記錄下來，對于一些實際的樣品，測出的數(shù)據(jù)，做到心中有數(shù)。實驗教師在實驗指導(dǎo)過程中要充分調(diào)動學生的積極性,激發(fā)學生的潛能。激發(fā)學生的潛能可以有很多方法,比如說改進實驗方法,改變原料配比,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)水平直接影響到實際的教學效果，所以教師在平時的教學過程中要注重積累，努力提高自身各方面素質(zhì)。
3. 結(jié)語
過材料化學專業(yè)實驗的教學實踐與探索，我通們認識到只有努力加強實驗室各方面條件的建設(shè)，在教學過程中不斷培養(yǎng)學生的興趣和分析、解決問題的能力，挖掘?qū)W生潛能，使學生的綜合素質(zhì)得到提高，從而發(fā)揮的教學效果。
材料化學論文:化學教學碳材料的影響綜述
作者：李莉 周全法 劉雪梅 李卉卉 楊小弟 單位：南京師范大學化學與材料科學學院 江蘇技術(shù)師范學院化學與環(huán)境工程學院
由于碳材料本身的電性能的優(yōu)越，其在電化學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，它又成為有機配位化學的新寵。談及應(yīng)用性，碳材料運用于儀器分析教學的例子絕不在少數(shù)。因此，我們說新型碳材料的重要性已讓各個學科都不能忽視它們。在本科教學中，我們可以重點教授它的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)方面知識；而在研究生教學方面，重點則可以放在科研運用上。國內(nèi)大學課程概況由于新型碳材料蘊含著理論上勃勃的生命力及實踐上無限的發(fā)展?jié)摿?，國?nèi)大學有關(guān)物理、化學及材料相關(guān)學科已紛紛開設(shè)相關(guān)課程。關(guān)于此方面基礎(chǔ)內(nèi)容的學習，我們在本科教學中的無機化學、物理化學及結(jié)構(gòu)化學課程或化學前沿課程中均有涉及，而針對相關(guān)專業(yè)研究生，內(nèi)容會設(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)會到國內(nèi)各大學都十分重視碳材料相關(guān)學科，已開設(shè)的基礎(chǔ)理論課程旨在將理論運用到實踐研究中，以期得到更新更有意義的創(chuàng)新成果。
相關(guān)碳材料的教學運用既然新型碳材料涉及多個學科的交叉，那么高校教師就必須重視這一領(lǐng)域的近期發(fā)展，將其融合進自己的課堂教學和實踐過程中，引發(fā)學生的興趣并塑造他們的知識素養(yǎng)，使教學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)打下堅實基礎(chǔ)。本文重點介紹現(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)教學運用。在無機化學雜化軌道理論章節(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)展示給學生看，可以讓學生不單認識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到雜化軌道的真實展示。講授結(jié)構(gòu)化學原子結(jié)構(gòu)及點群一章時，我們向?qū)W生補充講授碳的各類同素異形體對稱性情況及所屬點群，把理論中的原子結(jié)構(gòu)化學鍵與當前前沿領(lǐng)域結(jié)合起來，以引發(fā)學生的求知欲和對科研工作的向往。［1］在化學前沿課程介紹碳納米材料時，初次接觸到這些名詞的學生可能難以接受。我們可以適時地把科學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所王春儒研究員的評論作為引言：“諸多異乎尋常的性能，使富勒烯對化學、物理、材料、醫(yī)藥、微電子等領(lǐng)域產(chǎn)生了深遠影響，在應(yīng)用方面顯示出誘人前景?！苯榻B碳納米管和石墨烯的性能時，則可以引用諾貝爾獎委員會所舉的例子：“碳納米管中碳原子的對稱性使其比計算機芯片上硅的導(dǎo)電性更好，其電阻更低產(chǎn)生的熱量也更少，這一特性對于芯片制造商來說其價值是巨大的?！薄叭绻?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”。相信學生聽完了這些比喻后會對這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，他們也會由此對其充滿興趣，對化學這一神奇的學科充滿熱愛及探索的欲望。
新型碳材料的研究對化學科研的影響
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)外已有相當一部分機構(gòu)專門研究相關(guān)碳材料的創(chuàng)新應(yīng)用。例如，中科院蘭州化學物理研究所、清華大學的一碳化工國家重點實驗室、上海大學的低維碳材料與器件物理研究所、美國肯塔基大學的先進碳材料中心以及山西大同大學的碳材料研究所等等。本文重點介紹碳納米材料（富勒烯、碳納米管和石墨烯）的相關(guān)科研運用。
（一）富勒烯的相關(guān)應(yīng)用材料學方面：富勒烯的高度對稱性決定了它在電、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，均達到當時期國際先進水平；再如由C60摻入高分子合成光學限幅材料，將有機配合物與之配伍形成有機鐵磁體，實現(xiàn)了人們以廉價碳材料代替昂貴金屬材料的期望。生物功能學方面：它的衍生物具有良好的生物活性，能使DNA選擇性地進行分裂；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、仿生化學領(lǐng)域有重要作用。電化學方面：基于富勒烯衍生物來修飾電極的DNA電化學傳感器的研究已獲得了一定進展。
（二）碳納米管的相關(guān)應(yīng)用電化學方面：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，對生物分子活性中心的電子傳遞具有促進作用，能改善生物分子氧化還原的可逆性?；诙啾谔技{米管復(fù)合膜的電化學DNA生物傳感器可實現(xiàn)特異性基因片段的快速檢測?；谔技{米管的電化學生物傳感器用于環(huán)境檢測的研究也頗具進展。材料學方面：碳納米管具有優(yōu)良的電學和力學性能，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。碳納米管儲氫材料在燃料電池系統(tǒng)中用于氫氣存儲。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、液相色譜和毛細管電動色譜的固定相。在質(zhì)譜分析中，碳納米管的背景信號少，因此作底物時峰強、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，降低溶液的表面張力使檢測的靈敏度和穩(wěn)定性增強。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)用電化學方面：基于石墨烯的超級電容器具有良好的功率特性，有其獨特的優(yōu)勢。薄層石墨烯在鋰離子電池負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)用于無機金屬離子的檢測。此外，石墨烯良好的電化學發(fā)光性能使它又成為繼量子點之后又一靈敏的電化學發(fā)光材料，可用于電化學檢測。材料學方面：石墨烯具有優(yōu)異的電學性質(zhì)、機械性能以及高比表面積，利用其對一些材料進行修飾，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；哈佛大學和麻省理工大學聯(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)合材料在電化學中的應(yīng)用將會得到更廣泛的關(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)未來的超級計算機。綜上所述，新型碳材料從教學、科研等多方面影響著人們的生活，其將在今后很長一個時期中繼續(xù)綻放光芒。
材料化學論文:材料化學課程系統(tǒng)改善探究
作者：德格吉呼 單位：內(nèi)蒙古師范大學化學與環(huán)境科學學院
目前，材料化學專業(yè)培養(yǎng)出的學生也不能適應(yīng)社會和市場對人才的需求。這就要求材料化學專業(yè)課程體系必須充分體現(xiàn)以就業(yè)為導(dǎo)向的思想，提高學生的專業(yè)技能，強化學生的就業(yè)意識，使學生在考研、就業(yè)方面具有較強的競爭力。因此，材料化學專業(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．辦學特色不明確。自我校材料化學專業(yè)招生以來，在辦學過程中發(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)學科定位不確定，專業(yè)人才培養(yǎng)目標不夠明確、課程體系中基礎(chǔ)課平臺不夠規(guī)范，課程設(shè)置不夠科學、合理等。究其原因，主要由于材料化學專業(yè)建立時間短，辦學經(jīng)驗不足。
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生不僅受到嚴格的專業(yè)訓練，而且還應(yīng)受到廣泛的通識教育，把學生培養(yǎng)成有專業(yè)知識、有愛心、有責任心、有雄心的智者。在材料化學專業(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，只要求知識的傳授，對學生獨立思考能力、自學能力、動手能力和生存能力方面的培養(yǎng)沒有足夠的重視。同時，在課程設(shè)置中存在對社會需求、學生就業(yè)、市場前景等考慮不周等問題。
3．實踐、實驗教學條件欠缺。實踐、實驗課程是培養(yǎng)學生的動手能力、分析問題和解決問題能力必不可少的教學環(huán)節(jié)。起初，我們以三、四十人組成的實習隊伍進入企業(yè)、經(jīng)濟實體實習。而今，大型企業(yè)自動化程度很高，實習生很難進入車間進行實踐操作，另外，經(jīng)濟欠發(fā)達地區(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習生，加上實習經(jīng)費的短缺等原因，無法實現(xiàn)“大部隊”形式的實習。在實驗教學方面，由于條件所限，只能開出部分專業(yè)課的實驗。
4．專業(yè)教師缺乏。師資隊伍是優(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，后有的學生，再有品牌專業(yè)［2］。我校材料化學專業(yè)建立以來，雖然引進了固體材料化學、無機功能材料、催化材料、分子生物學等領(lǐng)域的數(shù)名博士研究生充實本專業(yè)的教師隊伍，但是由于地域和待遇的局限，專業(yè)教師數(shù)量有限，還是不能滿足教學的需求，目前正在通過各方努力引進高水平的教師，以加強本專業(yè)的師資隊伍建設(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、課程指導(dǎo)思想、課程設(shè)置、課程結(jié)構(gòu)及教學管理模式的綜合體現(xiàn)，是學校辦學特色、學科專業(yè)特色和人才培養(yǎng)特色的綜合反映。課程體系是否科學合理，對培養(yǎng)高質(zhì)量人才目標具有決定性的意義。今年，為提高教學質(zhì)量，適應(yīng)社會對人才的需求，學校開展了人才培養(yǎng)和教學體系改革研究，重新制定“2012版本科人才培養(yǎng)方案”，借此契機，化學與環(huán)境科學學院對材料化學專業(yè)課程體系作了重新修訂，通過選擇、整合與調(diào)適等措施進行了材料化學專業(yè)課程體系的優(yōu)化。
(一)調(diào)整教學計劃，優(yōu)化專業(yè)基礎(chǔ)課內(nèi)容教學計劃是一門課程授課的整體規(guī)劃，隨著社會經(jīng)濟和科學技術(shù)的發(fā)展，教育結(jié)構(gòu)不斷發(fā)生變革，教學計劃也必須不斷改革。在本次修訂人才培養(yǎng)方案的同時，材料化學專業(yè)也調(diào)整了教學計劃，對各門課程的教學內(nèi)容進行了優(yōu)化。
1．無機化學課程?，F(xiàn)行的材料化學專業(yè)課程體系中，無機化學是大學一年級學生的必修課程。本課程的教學直接影響大學一年級的學生的學習思維方式和學習習慣。也是他們從中學的學習方式轉(zhuǎn)變?yōu)榇髮W學習方式的關(guān)鍵時期。在本階段，我們有意識地培養(yǎng)學生的獨立思考能力和自學能力。無機化學課程內(nèi)容包括理論部分和元素部分，對于材料化學專業(yè)的學生來說，無機化學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)整教學計劃前，我們就無機化學課程的講授內(nèi)容對本專業(yè)三屆(90人)學生進行了問卷調(diào)查，結(jié)果顯示，89%的學生不贊成講解課程的全部內(nèi)容，認為無機化學元素部分可在教師指導(dǎo)下進行自學。在元素部分的教學中，教師以典型元素的性質(zhì)進行講解，然后同學生一起討論，通過實例指導(dǎo)學生去認識一種元素、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，使學生掌握學習元素化學知識的方法。另外，我們在化合物的性質(zhì)教學中，教會學生如何查閱相關(guān)工具書、參考書和手冊等，這樣，其余元素部分設(shè)置為自學內(nèi)容。
2．高等數(shù)學課程。高等數(shù)學是材料化學專業(yè)的一門必修課程。目前我院材料化學專業(yè)使用的教材為“生化類”《高等數(shù)學》。隨著材料化學學科的知識量迅速增加，對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)學知識。因此，我們把材料化學專業(yè)的“生化類”高等數(shù)學調(diào)整為“理工類”高等數(shù)學。同時，在高等數(shù)學課程中增加了線性代數(shù)的內(nèi)容，以達到材料結(jié)構(gòu)測試和性能計算知識的要求。
3．材料結(jié)構(gòu)分析方法課程。測試方法在材料化學專業(yè)的發(fā)展中有著非常重要的作用。隨著對材料的性能、組成和微觀結(jié)構(gòu)的深入研究，新的研究方法、實驗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，然后學生到儀器實驗室進行觀摩，在教師的指導(dǎo)下學生自己動手測定樣品學習操作。另外，還可借助內(nèi)蒙古功能材料物理與化學重點實驗室的部分品質(zhì)儀器進行學習。
4．專業(yè)前沿知識講座。課程內(nèi)容應(yīng)隨著社會、科技的發(fā)展及時充實新知識。材料化學專業(yè)教材的內(nèi)容往往是數(shù)年、甚至數(shù)十年的科學知識總結(jié)。為及時補充材料科學領(lǐng)域的新知識，我們將現(xiàn)代材料科技成果融入到教學中，用前沿的材料科學研究內(nèi)容去充實陳舊的教學內(nèi)容，在人才培養(yǎng)方案中增加了專業(yè)前沿知識專題講座課程，及時傳授本學科的前沿知識和近期研究成果、動態(tài)。
(二)加強實踐教學，優(yōu)化課程類型多元化的實踐教學是培養(yǎng)學生創(chuàng)新和動手能力的最有效的手段，通過實驗來研究物質(zhì)及其變化規(guī)律，使學生獲取基本的實驗動手能力、綜合分析問題的能力、解決問題的能力、一定的科學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指導(dǎo)委員會通訊”所提倡的高等院校材料化學專業(yè)規(guī)范討論稿的要求，材料化學專業(yè)的實踐課程有基礎(chǔ)課實驗、專業(yè)基礎(chǔ)課實驗、專業(yè)課實驗、專業(yè)實習、畢業(yè)論文等等內(nèi)容［4］。在材料化學專業(yè)實驗教學中，充分考慮實驗內(nèi)容的科學性和系統(tǒng)性，選擇具有一定難度和較大覆蓋面的交叉型綜合實驗作為實驗教學的主要內(nèi)容，以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。學院開放所有實驗室，給學生創(chuàng)造開展專業(yè)綜合技能訓練的場所，提高學生的實驗?zāi)芰?。目前，在各級有關(guān)部門的支持下，按材料化學人才培養(yǎng)方案的要求，材料化學實驗室基本具備完成基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的實驗教學條件。學院倡導(dǎo)請相關(guān)的知名企業(yè)家、工程師指導(dǎo)部分實踐教學，實現(xiàn)學校與地方大中小型企業(yè)的對接。根據(jù)各企業(yè)的實際，按照學生意愿分成由五至八人組成的“小組”進入不同的微小企業(yè)進行多元化的實習。材料化學專業(yè)對學生完成畢業(yè)論文(設(shè)計)實行分類指導(dǎo)和分流培養(yǎng)的方式，改變以往的畢業(yè)論文撰寫模式，允許學生在教師的指導(dǎo)下根據(jù)自已的興趣、愛好以及個人的從業(yè)需求選擇畢業(yè)論文課題，可以在本學院教師的指導(dǎo)下，也可以在科研院所、企業(yè)、經(jīng)濟實體中科技人員的指導(dǎo)下完成畢業(yè)論文(設(shè)計)。
(三)增設(shè)自學選修課程，優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)當今，是社會需求多元化的時代，需要的人才不是單一性人才，而是綜合能力較強的復(fù)合型人才。材料化學專業(yè)教育不僅要傳授材料科學相關(guān)的知識，更重要的是傳授獲取知識的方法，使學生學習相關(guān)領(lǐng)域的新知識，適應(yīng)社會的需求。因此，在材料化學專業(yè)課程體系中增設(shè)自學性選修課程是社會和科學發(fā)展的必然要求。培養(yǎng)學生自學能力是豐富學生知識面的重要措施，是教師的基本職責，也是素質(zhì)教育的必然要求。教學理念和觀念的提升是培養(yǎng)學生自學能力的前提條件，激發(fā)學生的學習興趣是培養(yǎng)學生自學能力的關(guān)鍵所在，創(chuàng)建學生自主學習的氛圍是培養(yǎng)學生自學能力的重要環(huán)節(jié)，科學指導(dǎo)學生自學是培養(yǎng)學生學習能力的基本內(nèi)容，科學的評價標準是促進學生自學的原動力［5］。為了培養(yǎng)學生的自學能力，在材料化學專業(yè)課程體系中增設(shè)自學性選修課是一重要措施。如“化學與社會”、“化學史”等課程我們設(shè)置為自學性選修課程。這樣給學生創(chuàng)造自學的機會和環(huán)境。
總之，材料化學專業(yè)課程體系的優(yōu)化是科學發(fā)展的客觀需求，是培養(yǎng)合格人才的要求，也是教學理念提升的需求。在新的人才培養(yǎng)方案中，材料化學專業(yè)課程體系的設(shè)置充分考慮了學生的認知規(guī)律，留給學生足夠的空間，讓學生獨立思考科學問題，同時，我們也盡力給學生創(chuàng)造獨立實踐學習的條件，培養(yǎng)具有獨立思考問題、具有一定自學能力和動手能力的符合社會需求的專業(yè)人才。
材料化學論文:材料化學教學改革對策及效果
作者：田俐 申少華 劉勝利 易清風 單位：湖南科技大學
一教學改革途徑與成效
1．培養(yǎng)方案的重新設(shè)置材料化學特色專業(yè)的改革重點是對材料化學專業(yè)學生實施綜合素質(zhì)培養(yǎng)、工程實踐能力培養(yǎng)、創(chuàng)新精神與創(chuàng)新能力培養(yǎng)。培養(yǎng)學生深入思考問題和創(chuàng)新能力的改革必須貫穿在整個教學過程中，貫穿在課堂教學、實驗、設(shè)計等教學環(huán)節(jié)。2010年前，材料化學專業(yè)的課程內(nèi)容主要局限于高分子材料范疇。而現(xiàn)實要求我們跟上材料科學的現(xiàn)展進程，反映材料科學的近期成就。因此，在以往培養(yǎng)方案的基礎(chǔ)上，2010級材料化學專業(yè)的培養(yǎng)方案中開設(shè)了復(fù)合材料方向，也就是將材料化學專業(yè)分成2個平行的方向:高分子材料和復(fù)合材料。在課程的縱向關(guān)系上，材料化學專業(yè)新的課程體系確定了“大平臺，小模塊”的課程模式。大平臺包括專業(yè)基礎(chǔ)課與專業(yè)課，它強調(diào)專業(yè)教育的普適性、系統(tǒng)性和科學性。通過大平臺的設(shè)置，使學生在掌握專業(yè)基礎(chǔ)理論知識的同時，培養(yǎng)學生全新的思維與視角、的知識與技能、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，讓學生有針對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)整后的課程體系學時及學分分布見表1。
2．“三綱”的制訂根據(jù)材料化學專業(yè)特點和社會對材料化學專業(yè)技術(shù)人才的需求，我們將材料化學專業(yè)設(shè)置為高分子材料和復(fù)合材料2個課程體系。根據(jù)新課程體系的培養(yǎng)方案，重新編制了有關(guān)材料化學專業(yè)課程的教學大綱、考試大綱及實踐教學大綱，如《材料測試與研究方法》及實驗、《材料化學》、《高分子化學》、《高分子物理》、《高分子材料加工原理》、《高聚物合成工藝學》、《塑料加工設(shè)備》、《材料加工設(shè)備課程設(shè)計》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》、《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，還是實踐教學都非常注重學生能力的培養(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)教師評議、系主任審核、主管教學的院領(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世紀課程教材”、“九五”、“十五”、“十一五”部級和省部級重點教材;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世紀課程教材、“九五”、“十五”和“十一五”部級規(guī)劃教材、省部級規(guī)劃教材、精品課程教材、各級各類獲獎教材)比例達到42．86%，選用2008年以來出版的教材比例達到71．43%。選用的教材使用效果好，學生普遍感到滿意。2011年6月對07級材料化學專業(yè)1、2班共58名學生進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、復(fù)習程度，課前到書率等4個方面的內(nèi)容，學生反應(yīng)良好，滿意率達到87．40%。
4．學期授課計劃的制定學期授課計劃是教師組織課程教學環(huán)節(jié)、教學內(nèi)容、教學進度的具體安排，是對有計劃、有目的地開展教學工作的保障，教師在開課前必須編制好學期授課計劃。根據(jù)材料化學專業(yè)課程教學大綱的要求，本課題組負責人在安排任課教師時，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、教學進程表和編制說明等內(nèi)容要求，編制學期授課計劃，體現(xiàn)教學課時安排的科學性、合理性;為了保持高教學質(zhì)量的穩(wěn)定性，任課教師名單確定后，一般不隨意變動。同一課程不同年度的學期授課計劃根據(jù)教學效果與意見反饋、科研發(fā)展的大勢所趨、社會對專業(yè)人才的需求都要求有所更新，這有利于學生更好地了解專業(yè)的發(fā)展前沿，也有利于學生的就業(yè)問題的解決，使學生更好地走上科研道路或走向工作崗位。
5．教案、習題集與答案的撰寫課題組教師根據(jù)自己多年的教學經(jīng)驗和心得體會，通過集體的研究，仔細商量和交換意見，共同完成了材料化學專業(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和大量心血，也是教師們教學內(nèi)容精心安排、教學方法創(chuàng)新設(shè)計的成果。同時，課題負責人還組織了教師們對所擔任教學任務(wù)的專業(yè)課程進行習題集和答案的編寫工作，這有利于學生理解所學內(nèi)容和加深其印象，也有利于學生及時復(fù)習和鞏固所學知識，從而使學生能把握重點、解決難點，輕輕松松地進入后續(xù)課程的學習。田俐老師所撰寫的《材料化學》教案被評為2009年度湖南科技大學校級“教案”。
6．多媒體課件的開發(fā)在廣泛學習、研究了豐富多彩的課件資源后，根據(jù)我校材料化學專業(yè)課程設(shè)置為高分子材料和復(fù)合材料2個課程體系的特點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，又形象，教師可將教學內(nèi)容與自己的科研所得融為一體，授課內(nèi)容貼切真實、直觀效果好、淺顯易懂，使學生在抽象的知識獲取過程中培養(yǎng)創(chuàng)新的意識和學會科研的思維。2011年12月我們針對材料化學專業(yè)課程的部分多媒體課件教學效果，在08級材料化學和無機非金屬材料工程專業(yè)共81名、09級材料化學和無機非金屬材料工程專業(yè)共92名學生中進行了抽樣調(diào)查，抽樣調(diào)查結(jié)果顯示均為“優(yōu)良”。許多學生認為這種“教學與科研互動”的模式教學效果非常好，容易理解和掌握教學內(nèi)容，并且對科研也有了一定的了解。
7．學習信息資源的共享目前，學校寬帶上網(wǎng)速度很快。在完成材料化學專業(yè)理論和實踐課程的課堂教學之余，我們要求各位任教教師能充分利用計算機網(wǎng)絡(luò)的便捷盡量給學生提供更多的教學輔導(dǎo)、答疑等服務(wù)。我們建立了材料科學與工程系的公共電子郵箱、建立了材料科學與工程系的QQ群，方便教師之間進行教學的討論與經(jīng)驗的交流。同時，我們也建立了與學生網(wǎng)上交流的渠道，如班級QQ群、年級QQ群和專業(yè)QQ群等，方便教師和學生之間的資源共享，教師可在QQ群里上傳學習信息資源，如課程教學錄像、教學多媒體課件、教案與習題、學習參考書和參考文獻，以及其他一些學習資料和網(wǎng)絡(luò)資料等;另外，通過這種及時的方式，學生可向教師進行一些疑難問題的咨詢;教師也可及時回復(fù)學生，以幫助學生完成學習任務(wù)。
8．教學方法和教學途徑的改革近幾年來，我們材料化學專業(yè)的主體課程基本上都實現(xiàn)了多媒體教學途徑，這種方便、快捷、高效多媒體教學通過演示課件，使授課方式變得方便、快捷，節(jié)省了教師授課時的板書時間，提高了教學效率。通過這種綜合應(yīng)用文字、圖片、動畫和視頻等資料來進行教學活動，使普通教學手段難以講清楚的抽象難懂的知識更直觀更形象，使學生易理解和把握知識點，同時，這種生動形象的輔佐以教師自身科研成就的課堂教學活動富有啟發(fā)性和真實性，能活躍學生的思維和調(diào)動學生的學習興趣，激發(fā)學生的創(chuàng)新潛能和培養(yǎng)學生的科研意識。通過多媒體教學途徑，教師向?qū)W生傳輸了更多的信息和更前沿的知識，并將自己的科研成果和經(jīng)驗直觀真實地展現(xiàn)給學生，如此，抽象的課程內(nèi)容具體化，枯燥的課堂氣氛活躍化，學生的學習積極性大大提高，強烈要求理論知識實踐化。針對學生意愿進行科研活動的要求，我們會主動提供從事相關(guān)科研工作的教師的名單，然后教師和學生之間進行雙向選擇，教師可以給學生安排一些簡單的科研實驗或在導(dǎo)師指導(dǎo)下學生自行設(shè)計一些科學實驗。自2009年以來，我們材料化學專業(yè)實驗室對本專業(yè)的任何學生均是開放的，學生選定導(dǎo)師后，可以自由支配實驗時間和出入專業(yè)實驗室開展科研活動，這方便學生鞏固所學的基礎(chǔ)理論知識，也為學生盡早地進入畢業(yè)論文階段以及創(chuàng)新意識和科研精神的培養(yǎng)提供了機會和條件。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的學生容易通過研究生復(fù)試，錄取率相對來說要高一些。
二教學效果評價
1．近三年的學生評價近三年來，課題組的老師都能做到認真?zhèn)湔n、認真編寫每次課的教案、制作多媒體課件、認真上好每一堂課、認真輔導(dǎo)、認真批改作業(yè)、認真考試考核;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，對學生既嚴格要求，又處處關(guān)心，既教他們知識，又培養(yǎng)他們具備良好的思想品德和學風，使他們既能成才，又能成人。學生測評(測評指標有:講課有熱情、精神飽滿，講課有感染力、能吸引學生的注意力，對問題的闡述深入淺出、有啟發(fā)性，對問題的闡述簡練、重點突出、思路清晰，對課程內(nèi)容嫻熟、運用自如，講述內(nèi)容充實、信息量大，教學內(nèi)容能反映或聯(lián)系學科發(fā)展的新思想、新概念、新成果，能給予學生思考、聯(lián)想、創(chuàng)新的啟迪，能調(diào)動學生情緒、課堂氣氛活躍，能有效地利用各種教學媒體等)結(jié)果顯示:學生對材料化學專業(yè)課程任課教師的教學評價打分相對別的專業(yè)來說要高一些。
2．校內(nèi)督導(dǎo)團評價我院材料化學專業(yè)的主講教師16人。主講教師在教學中能按規(guī)定完成《教學大綱》上要求的教學內(nèi)容，教師課堂講授富有啟發(fā)性，知識信息量大，在教學中十分強調(diào)“厚基礎(chǔ)、重實踐、強能力”以培養(yǎng)學生扎實的專業(yè)基礎(chǔ)，近年所培養(yǎng)的畢業(yè)生受到用人單位的青睞。各主講教師能團結(jié)協(xié)作，積極參與材料化學專業(yè)課程教學的改革與建設(shè);根據(jù)生源特點，合理處理教材，認真編寫教案并上好每一堂課，課后耐心輔導(dǎo)，認真批改作業(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，使學生成為深受社會歡迎惠顧的有用人才。各主講教師教學效果良好，普遍受到學校教學督導(dǎo)的好評。
3．教師同行的評價學院每年都會定期舉辦課堂教學質(zhì)量評估(教師教學互評)活動，材料化學專業(yè)16位主講教師的教學均受到全系教師的高度評價。大家認為這些主講教師知識面廣，業(yè)務(wù)能力嫻熟，專業(yè)技能強，教學方法得當;在專業(yè)教學中能很好地結(jié)合科研成果，讓學生進行科學思維的培養(yǎng)和創(chuàng)新意識的集訓。經(jīng)本系19位教師的評比結(jié)果和推薦，近三年有6位教師獲得校級“教學優(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教學成果獎”三等獎(No．2010161)1項，獲得“湖南科技大學教學成果獎”一等獎(No．2010009)1項，獲得校級“教案獎”1項，獲得校級“多媒體課件獎”1項。三結(jié)語教學改革是一項摸索著前進的漫長的過程。到目前為止，我校材料化學特色專業(yè)的教學改革已取得了一定的成效。我們更新了學生的培養(yǎng)方案、進行了課程的重新設(shè)置、編寫了“三綱”、撰寫了習題及答案、制作了專業(yè)課程的多媒體課件、改正了教師的教學觀念和教學方法，通過活躍課堂與開放實驗室使科研與教學相結(jié)合，互促互進，從而培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新意識和科研精神，實現(xiàn)了綜合的發(fā)展;在改革過程中，也得到了一些非常真實和有價值的數(shù)據(jù)，通過對這些數(shù)據(jù)的統(tǒng)計、總括及分析，也得出了一些有意義的結(jié)論，這為更好地進行教學研究與改革提供非常寶貴的事實依據(jù)和參考。
材料化學論文:材料化學實驗在人才培育的意義
作者：劉捷 單位：鄭州大學材料科學與工程學院
開發(fā)具有特色的材料化學實驗體系，提高實驗教學的整體水平，加強學生對基礎(chǔ)知識的掌握和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，對理論聯(lián)系實際、培養(yǎng)學生在實際工作中的應(yīng)用能力具有重要的促進作用。通過對教學大綱的討論和指導(dǎo)教師對實驗過程的嘗試，梳理實驗項目的教學理念和思路，確立了涵蓋無機、有機、高分子、復(fù)合等各領(lǐng)域的不同實驗項目和單元。并引入具有創(chuàng)新性的實驗內(nèi)容，如在“原位聚合法制備纖維增強聚合物復(fù)合材料”實驗中，分別引入碳納米管和劍麻纖維作為纖維增強相，在使學生掌握原位聚合的概念和基本操作的基礎(chǔ)上，也了解了當前研究熱點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，對培養(yǎng)理科應(yīng)用型人才具有不可或缺的推動作用。本實驗在單元設(shè)置上主要包括基礎(chǔ)性實驗、綜合性實驗與設(shè)計性實驗。
(1)基礎(chǔ)性實驗對基礎(chǔ)理論知識、現(xiàn)象和結(jié)論的驗證與實踐所組織的實驗項目。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，同時掌握課堂教學中重要的理論知識。設(shè)計思考題使學生在實驗后動腦對實驗過程中的問題和相關(guān)的原理性問題進行回顧，充分認識實驗背后的基礎(chǔ)知識和問題。如基礎(chǔ)性實驗“配合物三草酸根合鐵(Ⅲ)酸鉀的合成”，通過該實驗，學生不僅了解了三草酸根合鐵(Ⅲ)酸鉀制備方法，而且復(fù)習了抽濾、容量分析等基本操作方法，并可以在條件和時間滿足的情況下，驗證配合物的光化學性質(zhì)，激發(fā)學生對實驗的興趣。
(2)綜合性實驗對較為復(fù)雜的實驗體系和對象進行的綜合性實驗，一般學生可以自主選擇實驗試劑用量、轉(zhuǎn)速、溫度等完成實驗。主要目的是讓學生綜合所學的基礎(chǔ)知識，實現(xiàn)一定的實驗?zāi)繕?。在實驗講義上，體現(xiàn)在某些方案和設(shè)計具有“可調(diào)性”，提高學生對知識的應(yīng)用能力和實踐能力，以及對學生團隊合作能力的培養(yǎng)。如綜合性實驗“單分散二氧化硅微球的合成與組裝”，在學生驗證經(jīng)典Stober方法制備單分散二氧化硅微球的基礎(chǔ)上，讓學生自主選擇醇水比例、單體用量、溫度等實驗條件，制備不同規(guī)格的二氧化硅微球，并采用沉降法對各自制備的微球進行自組裝。指導(dǎo)教師同時準備一系列自組裝的單分散微球與學生進行對比和講解，結(jié)合SEM、TEM照片使學生進一步認識自組裝的基本原理和方法，為綜合性設(shè)計實驗奠定基礎(chǔ)。
(3)設(shè)計性實驗設(shè)計性實驗是重點考核學生實驗設(shè)計能力的特殊實驗，具有部分實驗考試的性質(zhì)。主要目的是讓學生在基礎(chǔ)和綜合性實驗的基礎(chǔ)上，具有查閱相關(guān)文獻資料并獨立自主設(shè)計實驗方案的能力，是材料化學實驗建設(shè)與創(chuàng)新的重要組成部分。首先給各實驗小組(每組2～3人)確定不同的課題，如:“聚丙烯酸酯/納米SiO2有機－無機復(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。要求每個小組成員合作共同設(shè)計出完整的實驗內(nèi)容，包括實驗原理、實驗步驟和方案以及可能遇到的問題，然后每小組向?qū)嶒炛笇?dǎo)教師匯報實驗方案，詳細介紹實驗方案的設(shè)計思路和基本原理。根據(jù)實驗設(shè)計情況和實際條件，安排在教學或科研實驗室進行相關(guān)實驗的實施。在此過程中，可與各科研實驗室緊密配合，采納各教研室的意見，為學生在四年級本科畢業(yè)論文設(shè)計打下堅實的基礎(chǔ)。
結(jié)合教學與科研，鼓勵學生參與科研
參與科研項目對培養(yǎng)理科應(yīng)用型人才具有積極作用。將學科建設(shè)與實驗教學建設(shè)相結(jié)合，實驗教學內(nèi)容與科研項目和成果相結(jié)合［4－5］。鼓勵學生參與各科研課題組的實驗項目，對有創(chuàng)新能力和較強自學能力的學生因材施教。我校近年來一直實施大學生創(chuàng)新實驗項目，以學生為主導(dǎo)開展創(chuàng)新性、研究性實驗，取得了很好的效果。在材料化學實驗建設(shè)過程中，圍繞相關(guān)的課題組和創(chuàng)新性實驗項目，強化相關(guān)實驗技能和研究能力的培養(yǎng)，實驗平臺為創(chuàng)新性實驗學生開放，拓展學生進行科研和創(chuàng)新的空間。我校材料化學學生入校成績，絕大多數(shù)學生綜合素質(zhì)好，學習能力強，但實踐和動手能力由于機會較少而相對偏弱。如何激發(fā)學生的創(chuàng)新意識和動手激情，強化動手能力是我們需要解決的問題。通過本實驗基礎(chǔ)性、綜合性和設(shè)計性實驗三個層次的實驗教學體系的建設(shè)與實施，為學生提供科研平臺和發(fā)揮創(chuàng)新能力的場所，滿足學生的學習需求和研究興趣。在每個實驗過程中，指導(dǎo)教師盡可能結(jié)合實驗基礎(chǔ)知識和科研成果，向?qū)W生介紹科研的方法和經(jīng)驗，培養(yǎng)學生的科研意識與素養(yǎng)，使學生在面臨以后的科研與工作時具有足夠的理論和實踐知識，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)的教學模式
理科學生對理論知識掌握較為扎實，增強其理論聯(lián)系實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。在材料化學實驗教學過程中，學生完成實驗預(yù)習之后，指導(dǎo)教師除進行實驗前的安全性教育、實驗原理講解、步驟和注意事項說明等傳統(tǒng)教學模式，還應(yīng)根據(jù)實驗項目增加討論環(huán)節(jié)。討論環(huán)節(jié)可在實驗完成后或?qū)嶒炛?，與學生就思考題和所制備產(chǎn)物的表征方法、表征結(jié)果進行討論，這要求指導(dǎo)教師充分準備每個實驗，預(yù)先對產(chǎn)物進行物理和化學表征，將結(jié)果在討論過程中向?qū)W生進行展示和講解，可以極大地增強學生的學習興趣和理論聯(lián)系實際的能力。同時，準備一些實例，如納米二氧化硅在一些領(lǐng)域的用途、纖維增強復(fù)合材料提高力學性能的情況等，使學生在材料化學實驗過程中雖然由于時間因素無法參與完成所制備產(chǎn)物的物理和化學表征，但能夠通過觀察和對比分析，對各門課程之間的聯(lián)系和實際應(yīng)用有更為深入的了解。改變教學模式的目的是在學生動手的同時學會動腦，因此在討論過程中不僅要討論上述理論問題，還要就實驗中遇到的各類操作問題進行分析，使學生從原理上了解為什么，而不是僅僅知道怎么做。如有同學曾在三頸瓶側(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)形成密閉體系會有何危險。對于這類涉及安全問題的操作，必須重點強調(diào)其潛在的危險性。另外有學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)就要分析其對聚合等實驗的影響，并請學生試驗如何能快速有效的打開攪拌棒葉片，提高其實際動手能力。
結(jié)語
經(jīng)過材料化學實驗室的建設(shè)，我院材料化學實驗室從無到有，在實驗體系、教學模式、科研與教學結(jié)合等方面都進行了有益的嘗試，取得了一定的經(jīng)驗。今后，材料化學實驗室將繼續(xù)加強對實驗教學的管理、研究與創(chuàng)新，力爭將實驗室建設(shè)成為一個實驗體系創(chuàng)新、學生積極參與、科學規(guī)范的理科應(yīng)用型人才培養(yǎng)的平臺。實驗室還將不斷加強與本校各科研實驗室及兄弟院校的交流與合作，為材料化學專業(yè)人才的培養(yǎng)做出應(yīng)有的貢獻。
材料化學論文:材料化學人才的培養(yǎng)路徑
作者：王珊 黃怡 鄭敏燕 黃四平 單位：咸陽師范學院化學與化工學院
科研訓練在材料化學新專業(yè)中應(yīng)用的手段
1教學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,使得單位時間內(nèi)學生獲取的材料化學的信息量大大增加,教學效率得到提高。并利用互聯(lián)網(wǎng)進行師生互動的嘗試。適當?shù)匾云刚垖W者為學生做專題報告等更為靈活、涵蓋更為廣泛的方式進行教學。也可以采用科學實驗、社會實踐、讀書報告、課題研究等形式進行知識的熏陶。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方式,增大課堂討論的比重,竭力營造和諧、寬松的學習氣氛,讓學生在研究型學習中自己發(fā)現(xiàn)問題并解決問題,同時讓學生能夠結(jié)合自己的專業(yè)特長和個性需求,參與到最適合自己專業(yè)特色的科研訓練中,這樣才能更有效地培養(yǎng)他們的實踐能力和科研能力。
2開設(shè)專業(yè)綜合性實驗,整體提升學生實踐能力材料化學具有化學以實驗為特色的特點,因此可以設(shè)計綜合性實驗,來整體提升學生實踐能力。如可以將教師的科研成果進行精選、轉(zhuǎn)化為大型綜合性實驗,從而使得材料化學學科的人了解到學科的發(fā)展前沿。另外,綜合性實驗還可和本科生畢業(yè)論文進行銜接,從而使本科生與研究生階段的培養(yǎng)順利銜接,也使大學生能迅速接觸到學科前沿領(lǐng)域。形成了“知識、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練項目三位同學在大三時自主制定了新穎的研究方案,積極申報立項,最終被確立為南京理工大學本科生科研訓練重點項目,并獲江蘇省高等學校大學生實踐創(chuàng)新訓練立項資助。申請中國發(fā)明專利一項。
3不斷完善科研訓練的實驗條件科研訓練使學生按照產(chǎn)學研相結(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,推動科技成果的轉(zhuǎn)化;通過開放實驗及參與相關(guān)項目強化了對學生的技能培養(yǎng)。而且可以打破專業(yè)的界限,將不同專業(yè)進行有機結(jié)合,將研究出來的科研成果進行模擬市場轉(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、實踐能力的材料化學專業(yè)應(yīng)用型人才。
對材料化學本科生參加科研訓練的建議
1拓展知識面,提高水平要參加科研訓練必須具有較強的專業(yè)知識水平?？蒲杏柧毿枰崭嗟那谟谒伎?、動手能力強的學生參與到科研訓練中去。在科研訓練中要遵循以“教師主導(dǎo)、學生主體”的實施原則,重視學生的主體作用。將大學生的科研訓練納入學生綜合素質(zhì)的考評中,對取得成績學生進行表彰,也要可考慮對成績特別突出的學生給予物質(zhì)獎勵。材料化學專業(yè)的學生在參加訓練項目中,有意識地與化學、應(yīng)用化學相結(jié)合,即可以使資源得到優(yōu)化利用;同時跨專業(yè)的科研訓練,有也有助于提高學生對交叉學科的研究認識。
2鼓勵學生自主立項鼓勵學生自主立項是提高科研訓練質(zhì)量的一個好方法。學生在自己的知識結(jié)構(gòu)上,根據(jù)自己的興趣愛好選擇立項,這樣必然會通過自己的能力完成科研,有利于提高學生的自信心,獲得成就感。如果是指導(dǎo)教師立項要充分將項目和學生的知識結(jié)構(gòu)結(jié)合起來。
3將科研訓練和畢業(yè)論文相結(jié)合本科生在高年級的時候參加科研訓練,即可以提高自己實驗動手能力,也可以將所學到的知識綜合運用。尤其到本科畢業(yè)的一學期,學生要忙于做畢業(yè)論文和找工作,容易分散精力,畢業(yè)論文不能按時完成。而科研訓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
科研訓練即可以加強學生對課堂知識的理解和應(yīng)用,也可以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力,對材料化學專業(yè)學生拓寬知識領(lǐng)域,具有不可忽視的作用。
材料化學論文:材料化學人才培育方式研究
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)濟發(fā)展方式，促進老工業(yè)基地振興。為加快推進黑龍江省“八大經(jīng)濟區(qū)”建設(shè)和實施“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)濟發(fā)展核心競爭力，計劃在未來5至6年間，重點發(fā)展10個新材料產(chǎn)業(yè)群，推進100個技術(shù)改造、研發(fā)和招商引資項目，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、精細化工材料產(chǎn)業(yè)群。基于以上國情、省情，社會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專業(yè)的基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識和基本技能，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、知識面寬的材料化學專業(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)濟和國家建設(shè)的應(yīng)用型高級專門人才。為此，材料化學專業(yè)的培養(yǎng)目標定位為：培養(yǎng)適應(yīng)國家發(fā)展和地方經(jīng)濟建設(shè)需要的，德、智、體、美發(fā)展，基礎(chǔ)扎實、知識面寬、實踐能力強、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)知識和基本技能，具備在生產(chǎn)及時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、科學研究或教學等方面工作的具有創(chuàng)新意識和實踐能力的應(yīng)用型高級專門人才。
培養(yǎng)標準細化
CDIO工程教育將工科專業(yè)培養(yǎng)目標歸納為工程推理、個人品質(zhì)、交流能力和設(shè)計能力等四個一級指標，具體分為17個二級指標進而細化分解為73個三級指標，這些詳細的知識、能力和素質(zhì)要求，為工科專業(yè)合理設(shè)計課程體系，制定課程目標，組織教學，評估教學效果奠定了基礎(chǔ)，同時也為教師、學生理解專業(yè)培養(yǎng)目標、學習效果，明確課程目標提供了依據(jù)。依據(jù)CDIO工程教育模式，將材料化學專業(yè)培養(yǎng)標準細化為以下指標：
1掌握材料化學相關(guān)的基礎(chǔ)與專業(yè)知識，了解材料化學專業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢具有從事材料化學及相關(guān)工作所需的科學技術(shù)知識及一定的人文和社會科學知識，樹立科學的人生觀、價值觀，具有較強的社會責任感和良好的工程職業(yè)道德，具有基本的使用外語、計算機的能力，掌握自然科學基礎(chǔ)知識，了解管理學、技術(shù)經(jīng)濟學等經(jīng)濟管理知識；掌握從事材料化學及相關(guān)工作所需的核心工程基礎(chǔ)知識，建立材料化學知識體系，具有應(yīng)用所學知識處理、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及相關(guān)領(lǐng)域?qū)I(yè)知識結(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、檢測及評價能力，了解材料化學專業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢。
2具有適應(yīng)材料化學及相關(guān)工程發(fā)展的個人職業(yè)技能和職業(yè)道德具備推理和解決材料化學及相關(guān)工程問題的能力，具有在材料化學及相關(guān)工程實踐中發(fā)現(xiàn)問題、表述問題能力，并依據(jù)專業(yè)知識進行定性分析和不確定性分析，根據(jù)實際情況可以進行一定的建模，策劃，提出解決問題的方法和建議；掌握材料化學及相關(guān)工程的實驗與發(fā)現(xiàn)知識，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及相關(guān)工程實際問題的能力：原材料選擇，實際加工工藝選擇，具體工藝參數(shù)制定，加工工藝實際操作，加工過程操作，成品檢驗方式方法，檢驗結(jié)果分析與評價等，具備系統(tǒng)思維能力；具有較強的個人能力與積極的態(tài)度，工作積極主動，具有執(zhí)著、變通的性格，具有創(chuàng)造性思維、批判性思維，具有終身學習的習慣，對自己的實踐和資源能進行高效的管理；具有良好的職業(yè)能力與道德，具備嚴謹?shù)穆殬I(yè)言行，有強烈的責任感；能主動進行合理的職業(yè)規(guī)劃，實時了解材料化學及相關(guān)專業(yè)科技發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢。
3在解決材料化學及相關(guān)工程的問題時具備良好的人際交往能力通過參加創(chuàng)新人才培養(yǎng)計劃項目，社團活動，各種競賽活動，培養(yǎng)組建高效團隊，獨立分配團隊工作任務(wù)和計劃的能力、團結(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)境下進行溝通、表達與人際交往；具有在交流中高效地獲得信息回饋，并進行相應(yīng)加工處理的能力。
4能夠在企業(yè)和社會環(huán)境下對材料化學及相關(guān)工程進行構(gòu)思，設(shè)計，實施和運行了解材料化學工程師在外部和社會環(huán)境下的角色和責任，明確材料化學專業(yè)對社會的影響，了解社會對材料化學專業(yè)的規(guī)范和需求；具有認識和融入不同的企業(yè)文化，參與制定企業(yè)策略、目標和計劃，進行技術(shù)創(chuàng)新和成功運行一個團隊的能力；具有獨立設(shè)計材料化學及相關(guān)工程項目的能力，設(shè)計的項目功能完備、體系合理清晰，并具有進行項目實施能力；在外部和社會環(huán)境進行成熟的材料化學及相關(guān)工程項目系統(tǒng)的設(shè)計，具有對項目進行模塊劃分能力，具有在設(shè)計中綜合運用所掌握知識的能力，具有再學習，進行知識更新的能力；在外部和社會環(huán)境下根據(jù)設(shè)計內(nèi)容進行系統(tǒng)的開發(fā)和分工協(xié)作；具有進行項目實施、產(chǎn)品加工制造、成品測試和檢驗等全過程的綜合能力；熟悉掌握材料化學及相關(guān)產(chǎn)品加工制造、成品測試和檢驗過程，對產(chǎn)品檢驗結(jié)果進行科學分析評價反饋，修改產(chǎn)品設(shè)計書或進行加工技術(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)計的方法，在分析材料化學專業(yè)畢業(yè)生應(yīng)具備的知識、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，進而構(gòu)建知識體系。材料化學專業(yè)通識教育內(nèi)容包括：人文社會科學、自然科學、經(jīng)濟管理、工具、體育、通識教育實踐訓練等知識體系。材料化學專業(yè)教育內(nèi)容包括：學科專業(yè)基礎(chǔ)、本學科專業(yè)、專業(yè)教育實踐訓練等知識體系。材料化學專業(yè)綜合教育內(nèi)容包括：素質(zhì)拓展、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育等知識體系。知識體系由知識領(lǐng)域、知識單元和知識點三個層次組成。在每個知識體系中包含一個或多個知識領(lǐng)域，每個知識領(lǐng)域有核心（必修）知識單元和一般（選修）知識單元，知識單元又包含若干個知識點。核心知識單元是本專業(yè)在本科教學中必要的最基本的知識單元。一般知識單元是指未包含在核心知識單元內(nèi)的那些知識單元。在探索人才培養(yǎng)模式進行課程設(shè)置的同時，組織教師學習和理解CDIO工程教育的理念，并落實到每門課程的教學和實踐之中，要求教師在教學之前先搞清楚所授課程在本專業(yè)知識結(jié)構(gòu)中的地位和作用，以相互有機聯(lián)系的方式傳授知識和培養(yǎng)能力。教師以培養(yǎng)目標為導(dǎo)向，明確列出每門課程的知識點和學習的要求，以及對工程師能力培養(yǎng)的貢獻，使學生對所學習的專業(yè)知識形成較清醒的認識。在教學過程中教師應(yīng)結(jié)合自己的工程經(jīng)歷，從實際或教材提供的工程技術(shù)及產(chǎn)品中，提出問題，引導(dǎo)學生思考，并引導(dǎo)學生帶著問題尋找解決方案，同時應(yīng)用所學知識探究新的規(guī)律和知識。
結(jié)束語
CDIO以構(gòu)思、設(shè)計、實現(xiàn)和運作為主線，綜合考慮了個人技術(shù)知識和推理能力、職業(yè)技能和職業(yè)道德技能、團隊協(xié)作和交流能力及企業(yè)和社會環(huán)境下進行CDIO的過程，強調(diào)學生在加強專業(yè)基礎(chǔ)教育的同時，注重加強工程實踐，強調(diào)個人職業(yè)技能與人際溝通的技能并重，并強調(diào)創(chuàng)新能力，突出培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神、實踐能力、自學能力、綜合能力、交流溝通與表達能力、團隊合作精神和對大系統(tǒng)的適應(yīng)與調(diào)控能力。基于“CDIO”理念的材料化學專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式構(gòu)建，有利于強化對學生的綜合能力培養(yǎng)，有利于培養(yǎng)具有社會責任感、創(chuàng)新精神和實踐能力的應(yīng)用型高教專門人才。
材料化學論文:航空類材料化學課程體系探討
作者：吳躍輝 熊聯(lián)明 劉元隆 單位：南昌航空大學環(huán)境與化學工程學院
作為江西省屬航空高等院校，南昌航空大學考慮到學校長遠發(fā)展需要和服務(wù)地方經(jīng)濟、服務(wù)航空工業(yè)的原則，申報了材料化學專業(yè)［2］。如何使我校材料化學專業(yè)的本科畢業(yè)生受到社會歡迎，專業(yè)定位顯得非常重要。我校材料化學專業(yè)建設(shè)和學科發(fā)展，具有多方面的有利條件［3］。所依托的環(huán)境工程學科是江西省重點學科，所依托的科研平臺有江西環(huán)境污染監(jiān)測控制與生態(tài)修復(fù)省級重點實驗室。我校建設(shè)材料化學專業(yè)有利于服務(wù)地方優(yōu)勢產(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、昌河飛機工業(yè)集團兩個大型航空工業(yè)骨干企業(yè)和一個中外合資民營航空企業(yè)———九江紅鷹飛機制造有限公司;還擁有650飛機設(shè)計所、602直升機設(shè)計所及南昌航空大學等科研院所和試驗基地。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，江西稀土資源儲量十分豐富，中重型離子稀土保有儲量230萬噸，遠景儲量940萬噸，占我國離子型稀土資源儲量的35%至40%，儲量居全國及時。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)品則相對較少。在稀土資源應(yīng)用方面，擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)和產(chǎn)品相對很少。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)強省，必須加強江西省屬高校材料化學專業(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項目通過引進資金和技術(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目也正在實施和洽談，高純硅料項目已經(jīng)吸引了金沙江風投、中芯國際等大公司的進入。作為硅材料主要原料，我省粉石英資源非常豐富，已探明保有儲量近2000萬噸，居全國首位。總之，我校材料化學專業(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，并將航空環(huán)保理念滲透到教學全過程，增強學生的航空環(huán)保意識。畢業(yè)生既能服務(wù)地方經(jīng)濟建設(shè)［4］，又能服務(wù)航空國防工業(yè)。
我校材料化學本科專業(yè)培養(yǎng)方案體現(xiàn)理論教學與實踐訓練相結(jié)合的人才培養(yǎng)模式，實行“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)新實踐能力培養(yǎng)。通過理論教學，使學生掌握材料化學的基本理論、基本知識和創(chuàng)新思維方法;通過實踐教學，使學生受到實驗操作技能、創(chuàng)新實踐能力等方面的訓練［5］。在人才培養(yǎng)過程中，既考慮到材料科學學科本身的體系，又兼顧到我省地方經(jīng)濟和航空工業(yè)對材料化學專業(yè)人才的需要。目前材料化學專業(yè)構(gòu)建了以公共必修課、學科基礎(chǔ)必修課、專業(yè)選修課、全校綜合教育任選課有機結(jié)合的課程體系結(jié)構(gòu)，使學生具備獲取知識的能力和專業(yè)創(chuàng)新能力。
學科基礎(chǔ)必修課材料化學是從化學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，作為材料化學專業(yè)的學生，必須具有厚實的化學理論基礎(chǔ)，因此學科基礎(chǔ)必修課除高等數(shù)學、大學物理和電工電子技術(shù)以外，重點打牢化學理論基礎(chǔ)。開設(shè)了四大基礎(chǔ)化學理論和相應(yīng)的實驗課程，但側(cè)重點與化學專業(yè)不同，其中無機化學和分析化學合并為無機及化學分析。在材料方面的基礎(chǔ)課程中，設(shè)置了材料科學導(dǎo)論、儀器分析、化工制圖、化工原理、基礎(chǔ)化學實驗這幾門基本課程，注重與航空大材料的聯(lián)系。
專業(yè)選修課在四年制大學本科教育體制中，為學生構(gòu)筑材料科學的相關(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)科學問題卻是不現(xiàn)實的，無論從時間、精力還是教學資源講均是難以實現(xiàn)的。但材料學科中一些基本理論和研究方法只有在對具體材料的具體研究中才能得到深化，因此我們在培養(yǎng)計劃的設(shè)計中設(shè)定了三個方向，使學生在某一具體材料學習和研究中，深化材料基礎(chǔ)知識。同時，這種方向性設(shè)置，使專業(yè)教育發(fā)展與社會需求相銜接。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)限選課重點反映用化學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生了解材料化學的理論前沿、應(yīng)用前景和近期發(fā)展動態(tài)、材料科學與工程產(chǎn)業(yè)的發(fā)展狀況以及相近專業(yè)基礎(chǔ)知識而設(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［6］。
材料化學專業(yè)作為材料科學和化學交叉學科專業(yè)正處在不斷的發(fā)展之中。航空類地方高校肩負著為所屬地區(qū)經(jīng)濟建設(shè)和航空國防輸送人才的重任。因此，我們在教學計劃制定過程中強化了與我省社會經(jīng)濟、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)我省社會經(jīng)濟、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科學發(fā)展觀，促進學校健康、協(xié)調(diào)、持續(xù)發(fā)展的重要途徑。
材料化學論文:材料化學分析課程創(chuàng)新反思
作者：劉淑紅 單位：常州工程職業(yè)技術(shù)學院
一、教學內(nèi)容、項目確定
對于“材料化學分析”課程要按照突出應(yīng)用性、實踐性的原則優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)，更新教學內(nèi)容。教學內(nèi)容改革與教學方法、手段改革相結(jié)合。教學內(nèi)容要突出基礎(chǔ)理論知識的應(yīng)用和實踐能力培養(yǎng)。構(gòu)建與企業(yè)實踐密切聯(lián)系、理論學習與技能訓練高度統(tǒng)一的教學內(nèi)容，是一種新的教學模式?；诠ぷ鬟^程的項目教學是將傳統(tǒng)單一的課堂教學過程轉(zhuǎn)換為以工作任務(wù)為導(dǎo)向的教學項目。依據(jù)實際的工作過程或生產(chǎn)工藝流程，設(shè)計課堂教學環(huán)節(jié)。在進行項目選擇時，要充分考慮到校內(nèi)與校外、課內(nèi)與課外實踐教學的有機結(jié)合，立足于企業(yè)實際，以實際生產(chǎn)中具體原料、中間體、產(chǎn)品的品質(zhì)檢測為項目。項目應(yīng)具有典型性、真實性和完整性的特點。每個項目之間是由易到難的順序，讓學生有一個接受的過程?；A(chǔ)理論教學要以應(yīng)用為目的，以必須、夠用為度;實踐教學要加強針對性和實用性；以講清概念、強化應(yīng)用為教學重點，同時，應(yīng)使學生具備一定的可持續(xù)發(fā)展能力。貼近企業(yè)實際，以水泥方向為例，本門課程確定如下項目（見表1）：
二、實施過程
教學過程以工作過程為基礎(chǔ)，教學環(huán)境以職業(yè)環(huán)境為支撐，在實施的過程中，每個項目按工作過程劃分成若干任務(wù)，各項任務(wù)完成后制作出成果資料，形成綜合性成果——結(jié)果報告，培養(yǎng)學生完整的職業(yè)能力。每個項目以一個待解決的實際問題為源頭，教師與學生首先進行角色認定，然后圍繞問題進行必要的溝通，學生確定分析任務(wù)，并制定解決問題的工作方案。教師組織學生對提交的工作方案進行集體討論，給予必要的知識補充和方法指導(dǎo)。學生開始正式進入實驗階段，按照工作方案，利用團隊的力量在規(guī)定的時間內(nèi)完成分析測試、結(jié)果計算等工作，將整個工作過程形成一份詳細的報告。在這個過程中，合作學習起到了關(guān)鍵性的作用。而教師則在這個過程中給學生以必要的幫助與指導(dǎo)，并采取巡查或參與其中一個小組的方式檢查學生完成任務(wù)的進程。這樣，一方面可以發(fā)現(xiàn)學生完成任務(wù)過程中存在的問題，對普遍性問題集中點評，對個別性問題個別輔導(dǎo)，另一方面也可以把握學習目標的完成情況，使工作任務(wù)的完成與學習目標的實現(xiàn)統(tǒng)一起來。這種教學方式極大地激發(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、考核評價機制
項目化課改實施后，改變原來單一呆板的考核，取消傳統(tǒng)的一錘定音的考核方式，將它分散到每個項目的考核中去，建立了基于過程管理的考核模式?！安牧匣瘜W分析”課程的考核形式:課內(nèi)項目占75%,課外項目（提高）占25%，評分部分包括學生完成任務(wù)的態(tài)度、報告質(zhì)量、數(shù)據(jù)度、出勤、思考問題和解決問題的能力等多個方面進行評價，具體可參考表2。一個項目的總評成績是由學生自評分、小組評分和老師評分三個部分綜合起來的成績。這樣對學生的綜合能力的考核更完善。各個項目之間，注重學生每項能力的提高。這種過程考核的方式就要求老師在整理項目的實施過程中密切關(guān)注學生的學習質(zhì)量。
四、實施效果
實施項目課程改革后，學生學習的主觀能動性提高了，學生不再局限于教材，通過查閱大量的參考文獻，對問題的認識更加深入，知識面拓寬，分析和解決問題的能力明顯提高。在課堂上，不會再發(fā)現(xiàn)有些學生不想學習，一直需要老師的督促或監(jiān)督，取而代之的是學生們在積極地探討可能出現(xiàn)的問題，為了得到正確的結(jié)論，課后還有學生跑到實驗室來做實驗。對于老師來說，需要不斷地提高自己的專業(yè)水平和專業(yè)技能，解決學生出現(xiàn)的問題。
總之“材料化學分析”課程項目化教學改革在幫助學生拓展知識面，提升綜合素質(zhì)和鍛煉能力方面起到了較好作用；改進并提升了學生提出問題、分析問題和解決問題的能力；增強了學生們的感性認識，調(diào)動起學生們的學習興趣和積極性；使一些枯躁的理論變得生動、鮮活起來，學生們記憶深刻，運用自如；同學們學會彼此相互學習和取長補短，學會如何發(fā)揮團隊精神。同時變“驗證性實驗教學”為“探索性實驗教學”。培養(yǎng)學生掌握基本實驗技能和基本知識，通過后者逐步培養(yǎng)學生的科學觀察能力、邏輯分析能力。
材料化學論文:材料化學類課程體制的創(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：電子科技大學中山學院化學與生物工程學院
1專業(yè)知識體系的調(diào)整
2006年教育部全國高等學校教學研究中心、材料科學與工程教學指導(dǎo)委員會聯(lián)合制定的《高等學校材料化學專業(yè)規(guī)范(討論稿)》(以下簡稱“規(guī)范”)中所制定的專業(yè)知識體系對于我校應(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，工程意識不強，因此，結(jié)合我校應(yīng)用型人才辦學實際，對“規(guī)范”中所界定的專業(yè)知識體系中內(nèi)容做了相應(yīng)的調(diào)整，從而形成了我校材料化學專業(yè)發(fā)展的專業(yè)知識體系。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，降低難度，突出應(yīng)用特色，體現(xiàn)學科進展;達到學生具備繼續(xù)學習的理論基礎(chǔ)和應(yīng)用所學知識于工程實踐的能力，適于培養(yǎng)應(yīng)用型、創(chuàng)新型人才的要求。如“規(guī)范”中的量子力學基礎(chǔ)、計算化學、電子論、材料科學中的數(shù)學等理論性強的內(nèi)容一律刪除。調(diào)整后，體系由化學基礎(chǔ)知識、材料科學基礎(chǔ)知識、專業(yè)方向知識三個部分所組成，其中化學基礎(chǔ)知識包括基本的化學知識，化學原理、化學方法;材料科學基礎(chǔ)知識包括材料的結(jié)構(gòu)、材料的化學制備，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施上述專業(yè)知識是我們一直以來探索的一個重要的教學改革問題。課程設(shè)置不同所獲得的教育效果也就不同。在這方面各學校辦學情況不同其做法也不一樣［2－4］。經(jīng)過幾年的教學實踐，我們認為，材料化學既然是研究材料的化學問題的科學，材料化學專業(yè)人才培養(yǎng)理當強調(diào)化學基礎(chǔ)的學習，只有具備厚實的化學基礎(chǔ)，才有可能弄清材料的化學問題，并用化學方法去研究和解決材料的化學以及其他問題，未來發(fā)展才有后勁;另外，化學基礎(chǔ)好更有利于學生就業(yè)。因此，我們設(shè)置了無機化學、有機化學、分析化學、物理化學、化工原理、高分子化學、材料化學和材料科學基礎(chǔ)、高分子材料等9門核心課程來完成化學基礎(chǔ)、材料學基礎(chǔ)和專業(yè)方向等三部分知識，并做到統(tǒng)一考慮內(nèi)容取舍、不重疊，處理好課程的相對完整與課程間融合銜接;精簡繁多的數(shù)學推導(dǎo)和敘述性的內(nèi)容，做到“簡明”而不弱化基本理論，以滿足材料化學專業(yè)本科教育專業(yè)認證的基本要求;引進學科近展的新內(nèi)容，反映學科發(fā)展的方向。在教學內(nèi)容上，無機化學、有機化學、化工原理、高分子化學和高分子材料等都緊密聯(lián)系工業(yè)生產(chǎn)實際，滲透工程意念;分析化學以儀器分析方法為主;物理化學強化熱力學基礎(chǔ)和界面與膠體化學及其在材料化學中的應(yīng)用;材料化學注重材料制備和分析測試;材料科學基礎(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課程標準的制定
教學的規(guī)范化、標準化是課程實施質(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準。在課程標準中規(guī)定了各門課程的性質(zhì)、課程目標、課程內(nèi)容，以及學生在知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價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。課程標準是教材編寫、教學及其評估的依據(jù)，同時也是管理和評價課程、加強課程建設(shè)的基礎(chǔ)，它的制定和實施，將推動教學質(zhì)量的提高，這對于培養(yǎng)素質(zhì)、富有應(yīng)用型、創(chuàng)新型人才具有深遠意義［5］。
4結(jié)語
以上是我們近年來在材料化學專業(yè)建設(shè)中針對人才培養(yǎng)方案、課程體系建設(shè)工作所作的一點探索，很不成熟，有待于實踐中檢驗論證。材料化學專業(yè)是一個新興專業(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。我們堅信，只要遵循教育規(guī)律，求真務(wù)實，不斷追求，大膽創(chuàng)新，一定會實現(xiàn)培養(yǎng)出合理的知識結(jié)構(gòu)、能力結(jié)構(gòu)、素質(zhì)結(jié)構(gòu)的材料化學專業(yè)的應(yīng)用型、創(chuàng)新型人才。
材料化學論文:提升材料化學教學成效
作者：劉志明 單位：東北林業(yè)大學材料科學與工程學院
緒論是引導(dǎo)學生快速進入材料化學主體內(nèi)容比較關(guān)鍵的部分，在緒論這章應(yīng)該讓學生盡快對材料化學這門課程的一些基本概念、材料化學的主體內(nèi)容范圍及其地位和作用以及一些學習方法，包括思維方式的轉(zhuǎn)化和訓練方面有一些了解，同時由于是雙語教學，不斷滲透英語教學內(nèi)容仍是主體，所以在緒論內(nèi)容設(shè)計上，逐步導(dǎo)入英文教材內(nèi)容，用英語表述一些概念，對概念的理解上，采取中英文表述，主要是照顧英文理解較差的學生，同時給學生一個適應(yīng)的過程。在“以學生為本”的教學理念下，對材料化學緒論內(nèi)容進行設(shè)計和實踐，以下是教學實踐中的嘗試和總結(jié)，以其今后更好地進行材料化學課程雙語教學，教學方法上“重視學”，“以學生為本”，提高教學質(zhì)量，實施以培養(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經(jīng)濟地制造有用器材(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)?！掇o海》給材料下的定義是：經(jīng)過人類勞動所取得的勞動對象稱為原料，而經(jīng)過工業(yè)加工的原料如鋼材、水泥等則稱為材料[14]。這是以往對材料的定義，隨著時代的發(fā)展，材料基本含義沒有太大變化，內(nèi)容上豐富許多。與時俱進，現(xiàn)在采用英文教材的近期定義，是需要學生理解和掌握的。英文教材的定義為：材料可廣泛定義為可用于解決當前或未來社會需要的任何固態(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(inorganic)和有機(organic)材料。無機天然材料包括礦物(minerals)、黏土(clays)、砂(sand)、骨(bone)和牙(teeth)。有機天然材料包括木材(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的定位。
3復(fù)合材料復(fù)合材料廣義上是指由兩個或多個物理相(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的塑料，金屬和陶瓷材料等。國際標準化組織把復(fù)合材料定義為由兩種以上物理和化學上不同的物質(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、科學技術(shù)與國防建設(shè)的發(fā)展，滿足生產(chǎn)力發(fā)展與社會進步的要求新近出現(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、時間性、優(yōu)能性和新穎性6個特征[14]。材料通?？煞譃榻Y(jié)構(gòu)材料與功能材料兩大類。結(jié)構(gòu)材料是以強度、剛度、韌性、塑性、耐磨性、硬度等力學性能為其基本特征，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、化學性能或生物學性能等，主要用于制造各種功能元、器件的材料[14,20-21]。1965年，美國貝爾實驗室Morton博士提出功能材料的概念，20世紀70年代日本材料科技界完善確立，20世紀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、磁學、光學、熱學、聲學、力學、化學、生物醫(yī)學功能，特殊的物理學、化學、生物學效應(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、整機或系統(tǒng)中，可實現(xiàn)對信息與能源的感知、采集、計測、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70年代，日本科學家最早認識到納米性能并引用納米概念。20世紀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]。在實際應(yīng)用中，以一個材料的10%質(zhì)量分數(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[28]。材料及其分類的介紹，主要側(cè)重英文教材的定義，讓學生記住其英文表達，同時強調(diào)材料的應(yīng)用及近期材料介紹。
材料科學與材料工程的界定
材料科學是研究材料結(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，對材料結(jié)構(gòu)進行設(shè)計和工程化以生產(chǎn)預(yù)期性質(zhì)的系列產(chǎn)品
材料化學的定義
廣義上材料化學學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)這個定義，普通學科如高分子、固體和表面化學都包括在材料化學的研究范圍內(nèi))。這個廣泛的領(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的計算法來預(yù)測未知材料的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)組成的.
“產(chǎn)、學、研”概念的滲透
材料專業(yè)各門課程教學中一般比較注重與專業(yè)相結(jié)合的教學[31-33]，這樣學生學習起來不枯燥。把教學、科研和產(chǎn)品開發(fā)結(jié)合起來，重點放在理論聯(lián)系實際，貫穿全課的教學理念是“產(chǎn)、學、研”緊密結(jié)合[34]。教學方法上“重視學”，“以學生為本”，所以在材料化學教學上理論聯(lián)系實際，盡量與“產(chǎn)、學、研”緊密結(jié)合，在教學過程中將材料化學理論內(nèi)容與生產(chǎn)實踐相結(jié)合，提高學生的創(chuàng)新意識，重在應(yīng)用。同時，由于是雙語教學，所以培養(yǎng)學生要用英語思維，是一個長期漸進過程，在雙語教學實踐中是一個長期訓練過程，有待不斷總結(jié)教學實踐經(jīng)驗，尋找適合中國國情的材料化學雙語教學方法。
材料化學論文:材料化學體制教學創(chuàng)新
作者：張雁紅 徐愛菊 單位：內(nèi)蒙古師范大學化學與環(huán)境科學學院
因材施教,靈活應(yīng)用多種教學方法在授課環(huán)節(jié)中,我們倡導(dǎo)主體性教育,重視發(fā)揮學生的主觀能動性,改變了以往教學中教師為主導(dǎo)、學生為被動的填鴨式教學模式,采取講授與自學相結(jié)合、講解與討論相結(jié)合的開放互動式教學模式。我們引導(dǎo)學生在新課之前進行預(yù)習,課上有針對性的提出問題,這不僅增強了學生自己思考問題、提出問題、分析問題的能力,還有助于增強老師對講授內(nèi)容的把握,促進教學過程中的師生互動,使教與學真正統(tǒng)一起來。此外,我們嘗試在每一章節(jié)結(jié)束后安排幾個學時的課堂討論,啟發(fā)學生進行知識拓展,總結(jié)和整理材料方向的近期研究成果,以PPT的形式進行簡短匯報,這種課堂交流的形式,不僅調(diào)動了學生學習的興趣,活躍了課堂氣氛,更培養(yǎng)了學生查閱收集文獻、整理信息、制作多媒體課件、公開演講等能力。在教學過程中,我們采用現(xiàn)代多媒體教學手段與傳統(tǒng)板書相結(jié)合的教學方式。
多媒體作為一種現(xiàn)代化的新型教育手段,相對于傳統(tǒng)教學方式具有信息量大,交互性強,形象生動等優(yōu)點[3]。例如在講解材料結(jié)構(gòu)時,使用三維立體圖片、FLASH動畫模擬晶體的多種空間點陣結(jié)構(gòu)以及堆積方式,晶體點缺陷與位錯形成的過程,使抽象的微觀世界變得直觀化,學生在接受知識時即可以得到視覺上美的享受,又可以增強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,把課堂教學變成學術(shù)報告,隨著頁面的切換,反而很難使學生集中注意力,對某一個問題有整體的認識和思考,所以我們對于一些邏輯性比較強的理論知識,一些復(fù)雜的公式推導(dǎo)都會書寫在黑板上進行必要的講解,這樣容易引起學生的重視,使學生緊跟老師的教學思路,達到教學同步,產(chǎn)生良好的教學效果。
重視實驗室建設(shè),保障教學質(zhì)量得益于學校對新專業(yè)的大力支持,學校將材料化學專業(yè)實驗室面積擴大為原來的兩倍,分為材料合成實驗室和材料性能測試實驗室兩部分,并引進了大批先進測試儀器,使材料化學專業(yè)實驗室硬件條件日趨完善。這些基礎(chǔ)設(shè)施和先進儀器的更新為培養(yǎng)學生掌握先進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,同時也為學院教師與研究生進行科研創(chuàng)造了良好的條件。在實驗室軟件條件建設(shè)方面,我們更重視加強師資隊伍建設(shè),提高教師整體素質(zhì)。我校材料化學實驗專業(yè)指導(dǎo)教師共計4人,全部具有博士學位,具備深厚的專業(yè)基礎(chǔ)知識和技能,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科交叉領(lǐng)域,符合材料學科的發(fā)展趨勢。我們嚴格要求實驗教師認真?zhèn)湔n,對每個開設(shè)的實驗進行預(yù)作,對實驗過程中可能出現(xiàn)的細節(jié)現(xiàn)象做到心中有數(shù),在實驗教學中,盡可能調(diào)動學生的積極性和主動性,采用啟發(fā)式的教學手段引導(dǎo)學生進行自我思考和探索、準備和完成整個實驗過程。這種教學方法不僅能激發(fā)學生的學習熱情和潛能,改變以往實驗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,提高教學質(zhì)量,促進了教師和學生教與學的對立統(tǒng)一。
設(shè)置開放性實驗,培養(yǎng)創(chuàng)新型人才材料化學部分實驗耗時較長,程序也較復(fù)雜,我們根據(jù)學生的實際能力和時間安排,有選擇性的設(shè)置了一些與教師科研相結(jié)合的開放性實驗,供學生選作,這樣使學生盡早地進入實驗室,有機會接觸到學科前沿的理論成果,開闊知識視野,從而為更快地進入科研角色、掌握實驗技能做好充分的準備。在整個實驗過程中,老師起到一個輔助和指導(dǎo)的作用,盡可能由學生自己設(shè)計實驗方案、獨立操作并獲得實驗結(jié)果、分析實驗數(shù)據(jù)。通過這樣一種主動參與、開放式的學習,不僅培養(yǎng)了學生獨立思考的習慣和創(chuàng)新意識,提高了學生總結(jié)概括和書面表達的能力,更培養(yǎng)了學生良好的科研素質(zhì)和團隊精神。
加強社會實踐,與地方企業(yè)對接材料化學專業(yè)既是理論性強的學科,又是實踐性、應(yīng)用性非常強的學科,需要高度重視鍛煉和提高學生的實踐能力。以往的教學環(huán)節(jié)中,我們過分強調(diào)理論知識的深度和難度而忽略了實踐部分,有點脫離實際,導(dǎo)致學生在就業(yè)時有些茫然。所以在新的教學大綱中我們將適時合理地安排實踐環(huán)節(jié),主動與地方大中型企業(yè)對接,聯(lián)系學生實習基地單位,指導(dǎo)學生進行社會調(diào)查,到相關(guān)企業(yè)參加生產(chǎn)實習、熟悉企業(yè)生產(chǎn)條件和工作環(huán)境,了解工藝流程,讓學生真正成為企業(yè)的一員,自主地將學到的理論知識運用到實際的研究和工程設(shè)計中去,提高實踐能力,也保障了學生在就業(yè)方面具有較強的競爭力。材料化學作為一門新的本科專業(yè),能夠借鑒的經(jīng)驗還不多,對材料化學專業(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,我們將努力適應(yīng)時代要求,轉(zhuǎn)變育人觀念,大力開展實踐教學,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。
材料化學論文:材料化學教學革新探究
作者：陳鴻雁 葉曉萍 單位：惠州學院化學工程系
教學內(nèi)容的調(diào)整優(yōu)化
1結(jié)合地方實際，調(diào)整優(yōu)化課程內(nèi)容《材料化學》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學時，不可能每個章節(jié)都能講得非常細致，這就要求老師講授內(nèi)容要精心組織，貫徹少而精，求實效的原則，結(jié)合地方實際的需求來安排教學內(nèi)容。并且，課堂教學的目標不是將所有的知識傳授給學生，而是將學生引入一個新領(lǐng)域。于是，我們根據(jù)教學大綱和教學目標，結(jié)合廣東省尤其是惠州市企業(yè)的實際情況，對《材料化學》的教學內(nèi)容進行了調(diào)整優(yōu)化，對于特種陶瓷材料、光學材料、功能高分子材料以及半導(dǎo)體材料等進行重點講解。例如，惠州市是全國應(yīng)用LED的試點城市之一，有強大的照明和顯示產(chǎn)業(yè)。我們結(jié)合2008北京奧運會以及上海世博會應(yīng)用了大量的LED燈作為實例，對LED的原理、優(yōu)點、國內(nèi)外現(xiàn)狀、存在的問題以及發(fā)展趨勢進行詳細的講解，使學生對LED有了一個初步的認識和了解。
2介紹學科前沿，拓寬學生知識面材料的發(fā)展突飛猛進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，要隨時關(guān)注相關(guān)材料的發(fā)展動態(tài)，及時更新教學內(nèi)容，引入各個領(lǐng)域中材料化學的新進展、新成果。通過在教學中不斷滲透前沿科學，不僅使材料化學教育富有生命力、感染力和時代感，而且也培養(yǎng)了學生的科學素質(zhì)，激發(fā)了學生的學習熱情，同時在介紹前沿科技時，教師表現(xiàn)出的崇尚科學的情感和求真求實的價值觀也會對學生產(chǎn)生深遠的影響。教學的同時，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，這對于學生的就業(yè)甚至求學深造、走向科研之路都是有利的。
教學方法和手段的改進
根據(jù)不同的教學內(nèi)容，改革教學方法和手段，是提高教學效果的重要環(huán)節(jié)?！恫牧匣瘜W》涉及的化學基礎(chǔ)知識很多，包括無機化學、有機化學、物理化學、分析化學，甚至包括工程技術(shù)專業(yè)課程化工原理的相關(guān)知識。很多學生就不擅于綜合應(yīng)用化學化工的基礎(chǔ)理論來理解材料科學，反映《材料化學》比較難學。針對這些問題，我們對教學方法和手段主要做了如下的改進：
(1)理論教學上，講清難點，突出重點。在講解材料的組成、結(jié)構(gòu)、性能與加工工藝關(guān)系的時候，結(jié)合實例，把相關(guān)的無機化學、有機化學、物理化學、分析化學、化工原理基礎(chǔ)知識提出來，讓學生回憶所學的知識，活學活用，既加深了對基礎(chǔ)知識的理解，又提高了知識的應(yīng)用能力，明白理論與實踐有時只有一步之遙。在介紹高新技術(shù)和前沿科學的同時，強調(diào)它們所應(yīng)用的經(jīng)典基礎(chǔ)理論知識，通過點面結(jié)合，讓學生注重在扎實的理論知識上創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。
(2)組織好課堂教學。在設(shè)計一堂課的時候，根據(jù)講授內(nèi)容，以不同的方法進行教學。例如，講超導(dǎo)材料一章時，我們以3D電影《阿凡達》為例，讓學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)了學生的學習興趣。講功能高分子材料一章時，先讓學生做幾個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效果。在教學過程中，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)學生獨立思考，并分析討論得出正確的結(jié)論，充分發(fā)揮學生學習的主觀能動性，把被動學習變?yōu)橹鲃訉W習，將他們的求知、就業(yè)、成才聯(lián)系起來[2]。(3)恰當使用多媒體教學。材料化學的發(fā)展，不外乎深化和融合。深化，即是從宏觀的反應(yīng)動力學到微觀的反應(yīng)動力學，從平衡態(tài)到非平衡態(tài)，從研究個體發(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，學生難以理解。而多媒體教學具有直觀、形象、生動、信息量大、交互性強、人性化和科學性的特點，對于增加課堂容量，促進教學過程的優(yōu)化和個性化，調(diào)動學生的積極性，提高教學的質(zhì)量和效益起到了巨大的作用。但是多媒體教學容易削弱課堂上老師與學生之間的情感交流。因此課堂上應(yīng)恰當?shù)剡\用多媒體、掛圖、模型、板書，傳統(tǒng)和現(xiàn)代的教學手段相結(jié)合，創(chuàng)造良好的學習氛圍，幫助學生理解知識，讓學生記憶深刻。
考核方式多種多樣，注重培養(yǎng)學生的綜合素質(zhì)
大學生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)是社會發(fā)展的需要，也是高等教育改革的目標[3]。而學生課程成績的考核，既是提高學生綜合素質(zhì)，考查學生掌握知識、運用知識的重要手段，也是檢驗教師教學的一種方法。作為一門重要的專業(yè)課，材料化學要培養(yǎng)大學生實事求是、嚴格要求的科學態(tài)度，培養(yǎng)大學生實現(xiàn)某個目標具有的科學思路、創(chuàng)新精神，應(yīng)該采取多種多樣的考核方式，激發(fā)學生的學習熱情，提高教師的教學水平。本課程強調(diào)平時成績的重要性，占40%，期末成績占60%。平時成績主要靠以下三個方面進行打分：一是根據(jù)學生的出勤情況；二是根據(jù)課堂表現(xiàn)，例如老師提問，學生參與討論的積極性，發(fā)表自己的見解；或者是讓學生自學、獨立思考，提出自己的問題讓大家參與討論；三是平時布置一些小題目，考查學生課外查閱文獻、主動獲取知識的能力以及自學能力。
結(jié)語
材料化學是一門發(fā)展迅速、日新月異的學科，新理論、新技術(shù)、新方法不斷出現(xiàn)。作為老師，一定要不斷充實自己，關(guān)注前沿動態(tài)發(fā)展，并融入到教學中去，加深學生對基礎(chǔ)知識的理解和應(yīng)用，提高學生的學習興趣和科研興趣，并注重課程面向惠州市的企業(yè)特點，面向惠州市的材料、化學行業(yè)的需求，面向?qū)W生就業(yè)，服務(wù)地方經(jīng)濟，才能使這門課具有強大的生命力，受到學生的歡迎。
材料化學論文:金屬材料專業(yè)高分子化學教學探索
摘要：高分子化學是研究高分子化合物的合成、化學反應(yīng)、物理化學、物理、加工成型、應(yīng)用等方面的一門新興的綜合性學科。在金屬材料工程專業(yè)的高分子化學教學實踐過程中，探索出了一些對于實際教學非常有效的教改方法，主要有理論聯(lián)系實際、參與式教學和注重實驗。
關(guān)鍵詞：金屬材料；高分子化學；課程；教學
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讓學生成為我國高分子化學領(lǐng)域?qū)碜畹昧Φ难邪l(fā)生產(chǎn)人員。
一、理論聯(lián)系實際，讓教學貼近科研，靠近生產(chǎn)
學習不是為了學習本身，學以致用才是學習的最終目標。在目前的很多課程設(shè)置和教學方案或者授課方法方式上，我們看到的不是學以致用，而是學以致學，為了學習而學習，為了學分而學，為了簡單的成績和通過畢業(yè)而學。為了能夠較大程度的讓學生體會到學以致用，每節(jié)課都要提前備課，充分準備，把該節(jié)課所講內(nèi)容在目前高分子化學科研、生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用情況對學生進行詳細的介紹，提高他們對本節(jié)課的重視程度。在上課的時候，為了加深他們的印象，會在課文理論知識之外為他們充分準備課堂理論內(nèi)容相關(guān)的科研成果和高分子化學實際生產(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，切身感受體會自己所學課程的巨大應(yīng)用潛力和前景。讓他們不只是理解理論知識，還要緊密的聯(lián)系實際的科研和生產(chǎn)，為將來的職業(yè)規(guī)劃做鋪墊。
二、參與式教學強調(diào)學生的參與性與主體性
在課堂教學過程中,提倡參與式的互動式教學。從形式上對以往的授課進行改變，這就需要老師和同學都必須對課本有非常深入的了解，僅僅預(yù)習是不夠的。所謂參與式教學就是要讓學生參與到課堂中來，并不是以前老師在講臺上說同學在講臺下聽這種沒有交流沒有互動的授課模式。同學要經(jīng)過對授課內(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性的解決每個同學遇到的問題，讓課堂變得有活力。除此之外課堂還要體現(xiàn)學生的主體性，以學生的視角為主，從學生的問題出發(fā)，讓學生主導(dǎo)課堂，讓學生有充分的思考空間，這就需要老師發(fā)掘和培養(yǎng)學生獨立思考的能力，才能發(fā)揮出參與式教學的特色，否則課堂會陷入一種混亂的狀態(tài)，老師既不能主導(dǎo)課堂，學生也沒有學習和思考的動力，那樣不是參與式教學的目標。
三、通過實驗讓理論聯(lián)系科研，聯(lián)系生產(chǎn)
實驗在高分子化學教學中有非常重要的作用，首先可以通過實驗讓學生對生澀難懂的理論知識有直觀的了解，對于已經(jīng)學到的理論知識有驗證的過程，也可應(yīng)通過實驗的動手操作過程增加同學對高分子化學的興趣。除此之外，也能通過復(fù)雜的高分子化學實驗來讓學生觀察高分子材料的外觀特征，以及各種物理和化學變化在高分子材料上的感官表現(xiàn)，增加同學對高分子材料的熟悉程度。也可以安排同學進行獨立的實驗設(shè)計、實驗實施和實驗總結(jié)，提高他們的獨立操作能力，也能較大限度的激發(fā)他們的創(chuàng)造力。 教學實驗不應(yīng)當停留在實驗室，當有些非常復(fù)雜的實驗或者對操作技術(shù)和實驗設(shè)施設(shè)備要求比較高，在教學過程中無法進行實際操作的時候，可以通過多媒體技術(shù)進行實驗教學。不管是圖片、動畫還是視頻資料，都可以作為多媒體實驗教學的教學工具，這樣不僅可以立體的展現(xiàn)教學內(nèi)容，還能通過多媒體的表現(xiàn)形式吸引同學的注意力，抓住同學的注意力，為實際的教學工作提供服務(wù)。這就需要老師有豐富的教學資源和實際操作技術(shù)，好的情況是老師們可以按照自己的教學需求編制自己的多媒體實驗教學內(nèi)容，開展多種形式的教學工作。 作為實驗教學，可以適當安排一些開放式實驗教學。讓學生根據(jù)自己所學的知識，查閱相關(guān)資料自行設(shè)計實驗主題，在老師的協(xié)助下完善實驗方案,同學之間按照興趣和能力自由分組、自主選擇實驗設(shè)備和實驗儀器,在老師的指導(dǎo)下,按照實驗方案獨立完成實驗,并書寫實驗報告，這樣可以通過獨立操作實驗鍛煉學生的獨立思考能力，動手操作能力，實驗組織能力和團隊合作能力。
四結(jié)束語
在金屬材料工程專業(yè)高分子化學教學改革中，通過理論聯(lián)系實際注重學以致用，提高學生對高分子化學課程的興趣和學習積極性，通過參與式教學提高學生在課堂的參與程度并豐富參與方式，還能培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、獨立思考問題和語言表達能力，通過實驗教學培養(yǎng)同學對待科學嚴謹?shù)膽B(tài)度和操作實驗的能力，為我國將來的高分子化學的科研和實際生產(chǎn)培養(yǎng)扎實有用的人才。
作者:任學暉 石鶴洋 馬紅兵 單位:沈陽理工大學
材料化學論文:材料化學科技英語與信息技術(shù)課程建設(shè)研究
摘要:材料化學科技英語與信息技術(shù)具有很強的專業(yè)性和實用性。根據(jù)武漢工程大學材料化學專業(yè)特色，以及其對科技英語與信息技術(shù)這門課程要求，對該課程的建設(shè)做了有益的改革和實踐，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科技英語與信息技術(shù)的教材;探索適合本課程的教學方式;探索本課程的實踐方案，形成了有一定特色的材料化學科技英語與信息技術(shù)課程體系，取得較好的教學效果。
關(guān)鍵詞:材料化學;科技英語;課程建設(shè)
材料化學是一門新興的交叉學科，研究材料相關(guān)化學問題，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。目前材料化學專業(yè)85%的專業(yè)文獻和專利是用英文撰寫，社會對高等學校培養(yǎng)的專業(yè)人才的外語能力提出了更高的要求。此外，當今社會已經(jīng)進入信息化的網(wǎng)絡(luò)時代，上網(wǎng)查閱國內(nèi)外文獻已經(jīng)成為科技人員了解國際近期動態(tài)和學術(shù)前沿知識的主要途徑之一。因此，材料化學專業(yè)畢業(yè)生的科技英語與信息技術(shù)技能是科學研究和實際工作的迫切需要。但是，由于材料化學專業(yè)是一個新興專業(yè)，還沒有關(guān)于材料化學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相關(guān)的專業(yè)英語教材大多是高分子材料或無機材料的專業(yè)英語教材，教材的內(nèi)容并不能體現(xiàn)材料化學專業(yè)的特色和需求，例如:材料化學專業(yè)包含高分子材料、無機材料和復(fù)合材料等內(nèi)容，選擇高分子材料或無機材料專業(yè)英語教材，顯然不能滿足材料化學專業(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、專利的檢索和閱讀。而英文文獻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充該內(nèi)容。我校的材料化學專業(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、科學的材料化學科技英語與信息技術(shù)教學體系可供參考，但經(jīng)過近十年在材料化學科技英語與信息技術(shù)教學工作與實踐上不斷探索，逐步摸索出適合本校特色的材料化學科技英語與信息技術(shù)教學體系，取得了比較好的教學效果。
1教學內(nèi)容的整合改革，突出化工與高分子材料化學的特色和實用為主的教學理念
材料化學是一個年輕的專業(yè)，材料化學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)自身特點選擇適合的教材。我校材料化學專業(yè)以化工與高分子材料化學為特色，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)英語的教學要求，必須補充大量教學內(nèi)容。例如材料化學專業(yè)的構(gòu)詞法、命名規(guī)律，進口試劑、儀器英文使用說明的閱讀，國外專業(yè)文獻、專利的檢索等等。此外，根據(jù)我校本專業(yè)每年有近一半的學生考取研究生的特點，還補充了英文專業(yè)文獻的閱讀、語言特點分析和寫作的內(nèi)容，這將非常有利于學生將來進入研究生階段的學習。
1.1增加材料化學原版教材內(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、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)學生閱讀英文原版教材的能力，但是缺少材料化學專業(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》、奧科克的《現(xiàn)代高分子化學》等英文原版教材中節(jié)選了部分內(nèi)容，使教學內(nèi)容更加完整。
1.2增加無機、有機、高分子化合物
英文命名法材料化學專業(yè)是現(xiàn)代材料學、化學和化工學科的交叉學科。材料化學專業(yè)課程的學習過程中需要使用大量的化合物的名稱，主要包括無機、有機和高分子化合物，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，更加重了記憶的負擔。化合物的系統(tǒng)名稱是國際純粹與應(yīng)用化學聯(lián)合會(IUPAC)規(guī)定的系統(tǒng)命名法。同學們在有機化學課程中學習了有機化合物的中文系統(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。再例如無機含氧酸的命名，根據(jù)成酸元素不同價態(tài)可以分為高某酸、正某酸、亞某酸、次某酸，對應(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，學生掌握了規(guī)律后可以舉一反三，學會更多的化合物名稱，從而迅速提高學生的專業(yè)詞匯量。
1.3增加英文文獻檢索，提高學生收集學術(shù)信息的能力
材料化學是一門實踐性很強的學科，在做科學研究或技術(shù)開發(fā)時必須了解科研項目或研發(fā)產(chǎn)品的國內(nèi)外近期研究進展，而重要的科研成果多以英文撰寫發(fā)表，學生僅僅會查閱中文文獻是遠遠不夠的。因此，還必須提高學生的英文文獻檢索能力。根據(jù)專業(yè)的特點和學校圖書館的資源，給學生介紹了常用的幾個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)庫中材料化學相關(guān)的重點期刊，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數(shù)據(jù)庫。學生在學習了這些內(nèi)容后能熟練查閱英文文獻顯著提高了學生收集學術(shù)信息的能力，為課程設(shè)計和畢業(yè)論文打下良好的基礎(chǔ)。
1.4增加英文文獻閱讀與寫作內(nèi)容
從事材料化學專業(yè)相關(guān)的科研研究和技術(shù)開發(fā)除了會檢索英文論文和專利，還必須能閱讀這些英文文獻。而無論是論文和專利有其自身的結(jié)構(gòu)特點，掌握了其結(jié)構(gòu)特點有利于論文的閱讀。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、實驗方法、結(jié)果與討論、結(jié)論等，每一個部分都有其語言特點，針對每一個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生的英文文獻閱讀能力。由于本科畢業(yè)論文需要寫英文摘要，因此在教學的過程中還增加英文摘要寫作訓練。英文摘要一般都包括研究背景、研究對象、研究內(nèi)容、研究方法和研究結(jié)果和結(jié)論，每個部分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練可使學生達到畢業(yè)論文英文摘要的寫作水平。
2改革教學方法和考核方式，探索適合本課程的教學模式
由于材料化學專業(yè)英語專業(yè)詞匯多且復(fù)雜，所涉及的專業(yè)理論知識也是已經(jīng)學過的，因此很難調(diào)動學生的學習興趣。必須改革教學方法，探索適合本課程的教學方式。通過改變以課堂教學為主的教學模式，采取多種教學模式相結(jié)合的形式提高學生的學習興趣。例如:在英文課文的學習過程中，可以播放世界名校相關(guān)課程的視頻片段，即教授了學生純正的專業(yè)英語，也拉近學生與世界名校的距離。引導(dǎo)學生觀看“網(wǎng)易公開課”中相關(guān)課程，如麻省理工學院的《化學原理》、耶魯大學的《新生有機化學》等。在教授國外文獻專利檢索時可采取在學院計算機房直接上網(wǎng)檢索的方式，提高學習效果。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、平時成績和實踐成績相結(jié)合的評分方式，使學習成績能體現(xiàn)學生的整個學習過程。
3探索本課程的實踐方案，提高學生應(yīng)用科技英文的能力
科技英語與信息技術(shù)是一門實用性和實踐性非常強的工具類課程，學習這門課程就是為了解決我們在專業(yè)學習中遇到的英文問題，例如:如何查找閱讀英文專業(yè)文獻，如何與國外同行進行交流等，這些都是非常實際的應(yīng)用。因此在教學過程中可以增強實踐教學內(nèi)容，提高學生應(yīng)用科技英語的能力。例如:在國外專業(yè)文獻和專利的教學過程中可以指定檢索關(guān)鍵詞，讓學生自主查找相關(guān)文獻，并就其中一篇，進行閱讀分析;或者給出一篇論文的基本信息，讓學生通過文獻檢索查到論文的原文。在教授進口試劑、儀器英文使用說明的閱讀時，可讓學生自主查詢某個進口試劑或進口儀器的使用說明，并翻譯成中文，最終達到學有所用的目的。學生發(fā)現(xiàn)自己所學的知識馬上可以得到應(yīng)用，而不僅僅是枯燥的理論，極大提高了學生們的學習興趣。
4結(jié)語
材料化學是一個年輕的專業(yè)，材料化學科技英語與信息技術(shù)的教學在國內(nèi)沒有統(tǒng)一的標準，教學內(nèi)容和教學方法各高校也都處于探索與建設(shè)階段。本文根據(jù)武漢工程大學材料化學專業(yè)特色，以及其對科技英語與信息技術(shù)這門課程要求，對該課程的建設(shè)和實踐做了有益的改革，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科技英語與信息技術(shù)的教材，教學內(nèi)容包含高分子化學、高分子物理、材料化學專業(yè)文獻和專利檢索閱讀與寫作、進口試劑、設(shè)備的訂購使用等，提高學生掌握、使用科技英語的能力;探索適合本課程的教學方式，采取多媒體教學，結(jié)合文字、圖片、視頻提高學生學習科技英語的興趣;探索本課程的實踐方案，提高學生應(yīng)用科技英文的能力。形成了有一定特色的材料化學科技英語與信息技術(shù)課程體系，有利于提高學生的科技英語和信息技術(shù)的綜合運用能力。
作者：張橋，鄢國平，李亮，付慧莉，郭慶中，喻湘華，杜飛鵬單位：武漢工程大學材料科學與工程學院
材料化學論文:材料化學工程論文
1材料化學工程的概述
材料化學工程是由化學工程學科和材料學科交叉滲透所形成的一門分支學科,其研究方向主要有兩個：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行反應(yīng)，其目的是揭示材料微觀結(jié)構(gòu)中物質(zhì)進行傳遞和反應(yīng)機理，進而總結(jié)出適用于材料設(shè)計和反應(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，用化學工程的理論方法解決所遇到的關(guān)鍵問題,比如如何運用微結(jié)構(gòu)的性能關(guān)系來實現(xiàn)對材料微觀結(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發(fā)達與否，因此，開發(fā)新材料對于材料化學工程的發(fā)展至關(guān)重要。材料化學包括陶瓷材料、聚合物材料、磁性材料、化學傳感材料、電子材料、超硬材料、無機非金屬材料、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工程的領(lǐng)域，對其發(fā)展做出重要貢獻。
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，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，因為它具有非常明顯的催化特性，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。對這種材料進行流程綜合和技術(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，可以實現(xiàn)“原子經(jīng)濟”，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步，其中南京工業(yè)大學發(fā)展了以陶瓷膜材料為原料的新單元技術(shù),同時加強了對集成單元技術(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和經(jīng)濟效益。
3材料化學工程技術(shù)的進展
材料化學主要是對產(chǎn)品微結(jié)構(gòu)進行調(diào)控，其主要手段是在加工材料時，將化學方法引入進去，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，化學工程技術(shù)的改進將直接促進材料化學工程的發(fā)展。我國在化學工程技術(shù)改進方面已經(jīng)取得了非常大的進展。清華大學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)濟效益。北京化工大學則用超重力場技術(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)濟效益。
4展望
材料化學工程作為一門交叉學科，不僅促進了材料工業(yè)的發(fā)展，而且也豐富了傳統(tǒng)化學工程學科的內(nèi)容，因此，具有非常重大的研究意義。我國材料化學工程的研究已經(jīng)取得很多可喜的成就，很多成果在世界上都位于經(jīng)驗豐富水平。但是，材料化學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
材料化學工程在新材料的開發(fā)、材料技術(shù)的改進以及技術(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值，其研究前景十分廣闊，已經(jīng)成為國內(nèi)外的研究熱點之一。本文主要分析了材料化學的研究現(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展和成就，希望可以看到更多研究成果的出現(xiàn)，以促進我國材料化學的發(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
