材料化学教学范文

材料化学教学范文第1篇

绪论是引导学生快速进入材料化学主体内容比较关键的部分，在绪论这章应该让学生尽快对材料化学这门课程的一些基本概念、材料化学的主体内容范围及其地位和作用以及一些学习方法，包括思维方式的转化和训练方面有一些了解，同时由于是双语教学，不断渗透英语教学内容仍是主体，所以在绪论内容设计上，逐步导入英文教材内容，用英语表述一些概念，对概念的理解上，采取中英文表述，主要是照顾英文理解较差的学生，同时给学生一个适应的过程。在“以学生为本”的教学理念下，对材料化学绪论内容进行设计和实践，以下是教学实践中的尝试和总结，以其今后更好地进行材料化学课程双语教学，教学方法上“重视学”，“以学生为本”，提高教学质量，实施以培养能力为中心的素质教育。

材料概念的导入

1材料的定义有关材料的定义有以下几种：材料是具有结构、光、磁、电的用途的物质(Matterisamaterialwhenthatformofmatterhasstructural,optical,magnetic,orelectricuse)。材料是能为人类社会经济地制造有用器材(或物品)的物质(Matterisamaterialwhenthatformofmattercanbemanufacturedintousefulobjectseconomicallyforthehumansociety)[13]。材料是人类用来制作物件，如用具、工具、元器件、设备设施、系统等的物质。《辞海》给材料下的定义是：经过人类劳动所取得的劳动对象称为原料，而经过工业加工的原料如钢材、水泥等则称为材料[14]。这是以往对材料的定义，随着时代的发展，材料基本含义没有太大变化，内容上丰富许多。与时俱进，现在采用英文教材的最新定义，是需要学生理解和掌握的。英文教材的定义为：材料可广泛定义为可用于解决当前或未来社会需要的任何固态组件和设备(Thetermmaterialmaybebroadlydefinedasanysolid-statecomponentordevicethatmaybeusedtoaddressacurrentorfuturesocietalneed)[15-16]。例如，钉子、木材、涂料等解决我们住房需求的简单建筑材料(Forinstance,simplebuildingmaterialssuchasnails,wood,coatings,etc.addressourneedofshelter)。

2材料的分类材料分类有很多种，现代材料一般分为金属(metals)材料，高分子(polymer)材料如塑料、橡胶、纤维等，无机材料如陶瓷(ceramics)、玻璃、水泥、砖瓦等和复合(composites)材料四大类[17]。英文教材将材料分为天然的(natural)和合成的(synthetic)两大类材料。天然的材料分为无机(inorganic)和有机(organic)材料。无机天然材料包括矿物(minerals)、黏土(clays)、砂(sand)、骨(bone)和牙(teeth)。有机天然材料包括木材(wood)、皮革(leather)、糖(sugars)和蛋白质(proteins)。合成的材料包括大块(bulk)、微米(microscale)、纳米(nanoscale)材料。大块(bulk)材料包括非晶态(amorphous)和结晶(crystalline)材料[15-16]，这种材料分类更贴近材料化学的定位。

3复合材料复合材料广义上是指由两个或多个物理相(以微观或宏观的形式)所组成的固体材料。狭义上是指用高性能玻璃纤维、碳纤维、陶瓷纤维、晶须、芳香族聚酰胺纤维等增强的塑料，金属和陶瓷材料等。国际标准化组织把复合材料定义为由两种以上物理和化学上不同的物质组合起来而得到的一种多相固体材料[18-19]。

4新材料与功能材料为适应国民经济、科学技术与国防建设的发展，满足生产力发展与社会进步的要求新近出现或研发出来的、或正在发展中、具有传统材料无法比拟或更为优异的性能之各种新型材料，均称为新材料。新材料一般具备表征性、先导性、依托性、时间性、优能性和新颖性6个特征[14]。材料通常可分为结构材料与功能材料两大类。结构材料是以强度、刚度、韧性、塑性、耐磨性、硬度等力学性能为其基本特征，用于制造以承受重力或传递应力为主要服役方式之结构构件的材料。功能材料则是具有特殊物理性能、化学性能或生物学性能等，主要用于制造各种功能元、器件的材料[14,20-21]。1965年，美国贝尔实验室Morton博士提出功能材料的概念，20世纪70年代日本材料科技界完善确立，20世纪80年代在我国逐渐被人们接受。功能材料的定义，国内外尚无统一定论，国内比较一致的定义，功能材料是指那些具有优良的电学、磁学、光学、热学、声学、力学、化学、生物医学功能，特殊的物理学、化学、生物学效应，能完成功能相互转化、并被用于非结构用途的高技术材料。这些材料在元件、器件、整机或系统中，可实现对信息与能源的感知、采集、计测、传输、屏蔽、绝缘、吸收、贮存、记忆、处理、控制发射和转换等目的[14]。

5纳米材料20世纪70年代，日本科学家最早认识到纳米性能并引用纳米概念。20世纪80年代中期，人们正式把这种材料命名为纳米材料。纳米材料是指物质的粒径至少有一维在1~100nm之间，具有特殊物理化学性质的材料[22-27]。组成纳米材料的基本单元在维数上可分为三类：(1)零维。指在空间三维尺寸均在纳米尺度内。如原子簇等。(2)一维。指在空间有两维处于纳米尺度。如纳米丝、纳米棒、纳米管等。(3)二维。指在三维空间中有一维处于纳米尺度。如超薄膜、多层膜等[24]。在实际应用中，以一个材料的10%质量分数作为阈值来确定其是否为纳米材料，作为化妆品纳米材料的判断指标[28]。材料及其分类的介绍，主要侧重英文教材的定义，让学生记住其英文表达，同时强调材料的应用及最新材料介绍。

材料科学与材料工程的界定

材料科学是研究材料结构与性能间的关系，而材料工程是在这些结构与性能间的关系基础上，对材料结构进行设计和工程化以生产预期性质的系列产品(Thedisciplineofmaterialsscienceinvolvesinvestigatingtherelationshipsthatexistbetweenthestructuresandpropertiesofmaterials.Incontrast,materialsengineeringis,onthebasisofthesestructure-propertycorrelations,designingorengineeringthestructureofamaterialtoproduceapredeterminedsetofproperties)[29]。

材料化学的定义

广义上材料化学学科的定义致力于研究组成材料的原子、离子或分子排列之间的相互关系和它的整体宏观结构/物理性质(Thebroadlydefineddisciplineofmaterialschemistryisfocusedonunderstandingtherelationshipsbetweenthearrangementofatoms,ions,ormoleculescomprisingamaterial,anditsoverallbulkstructural/physicalproperties)。依据这个定义，普通学科如高分子、固体和表面化学都包括在材料化学的研究范围内(Bythisdesignation,commondisciplinessuchaspolymer,solid-state,andsurfacechemistrywouldallbeplacedwithinthescopeofmaterialschemistry)。这个广泛的领域是由研究现有材料的结构/性质，新材料的合成和表征以及利用先进的计算法来预测未知材料的结构和性质组成的(Thisbroadfieldconsistsofstudyingthestructures/propertiesofexistingmaterials,synthesizingandcharacterizingnewmaterials,andusingadvancedcomputationaltechniquestopredictstructuresandpropertiesofmaterialsthathavenotyetbeenrealized)[15-16]。#p#分页标题#e#

“产、学、研”概念的渗透

材料化学教学范文第2篇

由于碳材料本身的电性能的优越，其在电化学分析中的地位也越来越重要。还有碳材料与相关金属的配位能力，它又成为有机配位化学的新宠。谈及应用性，碳材料运用于仪器分析教学的例子绝不在少数。因此，我们说新型碳材料的重要性已让各个学科都不能忽视它们。在本科教学中，我们可以重点教授它的基础结构方面知识；而在研究生教学方面，重点则可以放在科研运用上。国内大学课程概况由于新型碳材料蕴含着理论上勃勃的生命力及实践上无限的发展潜力，国内大学有关物理、化学及材料相关学科已纷纷开设相关课程。关于此方面基础内容的学习，我们在本科教学中的无机化学、物理化学及结构化学课程或化学前沿课程中均有涉及，而针对相关专业研究生，内容会设置得更深入更具应用性。以下表1作为例证展示。我们可以由表中领会到国内各大学都十分重视碳材料相关学科，已开设的基础理论课程旨在将理论运用到实践研究中，以期得到更新更有意义的创新成果。

相关碳材料的教学运用既然新型碳材料涉及多个学科的交叉，那么高校教师就必须重视这一领域的最新发展，将其融合进自己的课堂教学和实践过程中，引发学生的兴趣并塑造他们的知识素养，使教学始终保持旺盛的活力和足够的吸引力，为高素质创新型人才的培养打下坚实基础。本文重点介绍现阶段发展迅速的碳纳米材料（富勒烯、碳纳米管和石墨烯）的相关教学运用。在无机化学杂化轨道理论章节中，由于金刚石是sp3杂化，富勒烯、碳纳米管和石墨烯都是sp2杂化，卡拜是sp杂化，我们将碳材料的多种同素异形体的立体结构展示给学生看，可以让学生不单认识到平面分子中的杂化轨道，而且从立体影像中能更形象地体会到杂化轨道的真实展示。讲授结构化学原子结构及点群一章时，我们向学生补充讲授碳的各类同素异形体对称性情况及所属点群，把理论中的原子结构化学键与当前前沿领域结合起来，以引发学生的求知欲和对科研工作的向往。［1］在化学前沿课程介绍碳纳米材料时，初次接触到这些名词的学生可能难以接受。我们可以适时地把科学家语录或者形象比喻引入课堂中。比如介绍富勒烯，我们就把该领域的权威专家中科院化学所王春儒研究员的评论作为引言：“诸多异乎寻常的性能，使富勒烯对化学、物理、材料、医药、微电子等领域产生了深远影响，在应用方面显示出诱人前景。”介绍碳纳米管和石墨烯的卓越性能时，则可以引用诺贝尔奖委员会所举的例子：“碳纳米管中碳原子的对称性使其比计算机芯片上硅的导电性更好，其电阻更低产生的热量也更少，这一特性对于芯片制造商来说其价值是巨大的。”“如果用1平方米的石墨烯吊床去承载4公斤的猫，那么这只吊床只有0．77毫克，比猫的一根胡须还轻，并且用肉眼几乎看不到这只吊床的存在”。相信学生听完了这些比喻后会对这3类碳纳米材料留下深刻的印象，且理解了相关性质。同时，他们也会由此对其充满兴趣，对化学这一神奇的学科充满热爱及探索的欲望。

新型碳材料的研究对化学科研的影响

新型碳材料的性质几乎可以包括所有物质的性质甚至相对立的性质：从全透光到全吸光、极硬到极软、隔绝热到良导热、绝缘体到半导体再到导体、超导体等。国内外已有相当一部分机构专门研究相关碳材料的创新应用。例如，中科院兰州化学物理研究所、清华大学的一碳化工国家重点实验室、上海大学的低维碳材料与器件物理研究所、美国肯塔基大学的先进碳材料中心以及山西大同大学的碳材料研究所等等。本文重点介绍碳纳米材料（富勒烯、碳纳米管和石墨烯）的相关科研运用。

（一）富勒烯的相关应用材料学方面：富勒烯的高度对称性决定了它在电、磁、光材料领域的应用十分重要。例如，北大合成的K3C60和RbC60超导体及中科院研究出的C60与四氮富勒烯化合物形成电荷转移复合物，均达到当时期国际先进水平；再如由C60掺入高分子合成光学限幅材料，将有机配合物与之配伍形成有机铁磁体，实现了人们以廉价碳材料代替昂贵金属材料的期望。生物功能学方面：它的衍生物具有良好的生物活性，能使DNA选择性地进行分裂；它还具有抗病毒活性，用其合成生物功能材料、催化剂，在超分子化学、仿生化学领域有重要作用。电化学方面：基于富勒烯衍生物来修饰电极的DNA电化学传感器的研究已获得了一定进展。

（二）碳纳米管的相关应用电化学方面：碳纳米管用于修饰电极可以降低氧化还原反应产生的过电位，对生物分子活性中心的电子传递具有促进作用，能改善生物分子氧化还原的可逆性。基于多壁碳纳米管复合膜的电化学DNA生物传感器可实现特异性基因片段的快速检测。基于碳纳米管的电化学生物传感器用于环境检测的研究也颇具进展。材料学方面：碳纳米管具有优良的电学和力学性能，是复合材料的理想添加剂。碳纳米管电容器具有良好的放电性能，锂离子电池是碳纳米管应用研究领域之一。碳纳米管储氢材料在燃料电池系统中用于氢气存储。由于其表面原子配位不全以及键态与内部不同等导致表面活性位置增加，它又成为理想的催化剂载体材料。［2］仪器分析方面：在电泳领域，碳纳米管可作为电泳分离介质添加剂或作为一种固定相；在色谱法中，多壁碳纳米管石墨化程度较高，可作为气相色谱、液相色谱和毛细管电动色谱的固定相。在质谱分析中，碳纳米管的背景信号少，因此作底物时峰强、分辨率及信噪比均有很大提高。在分子光谱领域，羧基化碳纳米管引入了亲水基团，降低溶液的表面张力使检测的灵敏度和稳定性增强。在萃取法中，其共轭结构体系可与有共轭结构的化合物强烈吸附，使检测限大大提高。

（三）石墨烯的相关应用电化学方面：基于石墨烯的超级电容器具有良好的功率特性，有其独特的优势。薄层石墨烯在锂离子电池负极材料中也有较好的应用前景。良好的透光性和导电性使它在电池领域成为很有潜力替代ITO的新材料。结合高比表面积和对金属离子的富集作用，石墨烯修饰电极被广泛应用于无机金属离子的检测。此外，石墨烯良好的电化学发光性能使它又成为继量子点之后又一灵敏的电化学发光材料，可用于电化学检测。材料学方面：石墨烯具有优异的电学性质、机械性能以及高比表面积，利用其对一些材料进行修饰，或与聚合物、金属、半导体等复合，可得到优异的复合功能材料。由于石墨烯具有优异的氢气吸附特性，它可作为储氢材料。在生活中，石墨烯还可作为超导材料、防静电衣料、减少噪声的元件等。［3］生物传感方面：由于碳原子都在外表面上，对外界事物的响应极其灵敏，利用石墨烯制成单分子检测器就能成为高灵敏传感器；哈佛大学和麻省理工大学联合发现石墨烯非晶体碳复合膜制成人工膜可用于DNA测序。各类基于石墨烯修饰的生物传感器被广泛研究对于生物质的检测，比如谷胱甘肽、辅酶等。#p#分页标题#e#

新型碳材料应用前景展望

材料化学教学范文第3篇

基于中国计量学院材料化学专业的教育实践，在分析目前及今后本专业的社会需求和用人单位对材料类专业学生素质、能力等人才规格要求的基础上，对照政府和社会加快教学改革、提高高等教育质量的迫切希望，我们充分认识到实践和创新是专业人才培养的核心，决定共同搭建分院专业培养学习能力的课程教学与培养实践能力的生产实验(校内综合性实验、自主创新型实验、模拟实验及校外实习等)两大平台，作为学生能力培养的有效载体。通过这两个平台的搭建，把材料专业学生培养为适应社会发展的应用型人才，提升学生的学习能力、适应能力、知识应用能力和专业发展能力。

2教学平台建设及管理体制

自主学习是新课程改革大力倡导的重要学习方式。学院以“厚基础、宽口径、重能力”的指导思想，遵循认知规律，遵照由提高动手能力到培养创新思维的宗旨，对原有教学课程体系进行了改革。除课堂正常教学外，搭建专业教学课程平台，实现教学课程资源网络化，促进学生独立自主学习习惯的养成和能力的提高。通过BB平台的课程建设，实现专业教学课程资源网络化。现在中国计量学院材料科学与工程学院推出了多门重点建设课程，例如《应用电化学》《材料表面处理》等，教师在充分掌握学生学习情况的基础上，针对大多数同学，课上按教学大纲讲授基本要求范围内的内容；对于能够进行更深度学习、对课程某方面需要进行知识面扩展的学生，在网络教学平台上呈现更多的学习资料、相关文献、实验视频、应用软件、学习网站等，方便他们自主学习、加深知识理解；最终针对学生个体差异，实现分层次教学，促进学生学习能力提高及知识的巩固。教学网络平台的所有课程，将对本专业所有学生公开，方便他们对教学资源的获取及问题反馈。

3实验平台建设及优化

大学本科教育中，实践科研反哺理论教学是重要研究课题之一。学生只有通过充分的实验及实践，才能更有效率地促进理论知识学习，提高教学改革效果。目前，主要在以下方面进行了实验平台的搭建及完善。

3.1实验内容的改革

首先，改变传统专业实验课程设置依附于理论课体系的横向模式，超越单门课程的范围，建立实验课程之间的系统联系，在原有实验课程的基础上设立相对独立的纵向联系的课程，形成纵横交叉的网状专业实验课课程体系，实现专业实验课程之间的纵向联系和贯通。其次，改变实验教学由单一课程和学生班级为单位的组织形式，形成交叉型的教学指导团队和兴趣型的学生学习团队。最后，根据实验教学内容，重新确定了基础实验、设计性实验、综合性实验、设计研究型实验4个层次结构。重点开发了几个培养学生综合设计能力和创新能力的实验，以及培养学生综合应用现论和方法的实验。在实验教学内容改革中，减少了验证性、分析性实验项目，增加了设计性、综合性、创新性实验项目。

3.2依据功能实验室条件，实现资源共享

高校科研平台往往拥有大量贵重实验设备，根据仪器属性，可巧妙设计实验教学内容，综合利用仪器，充分发挥仪器能效。部分科研设备课充当实验教学过程的资源。学生通过学会仪器操作，能掌握仪器基本原理和简单维护知识，进而提高学生动手能力，为以后从事相关专业工作打下坚实的基础。大部分从事教学科研的老师，课余时都有自己的研究课题。对于学生感兴趣的实验，学生可以积极参与教师的科研，甚至仪器设备熟练操作后，独立自主完成其中的一个实验环节，培养其科研的缜密思维及细致耐心、精确的实验操作能力等。目前，不少大三及大四的学生在指导教师的帮助下，承担了省级、校级、院级等科研项目，在综合利用实验室资源的条件下，获得了有效的实验成果，并在SCI收录的国际杂志及国内核心杂志发表数篇论文。

3.3实验管理网络实时化

实验管理过程中，可通过网络平台管理，实现学生与教师的实验前、后的部分互动。对于学生来说，可在网上自主选择时段并预约感兴趣的实验项目，通过实验网络平成预习、学习、复习、提问等各项学习任务；对于教师而言，可以对实验教学的全过程实时监控，实现诸如学生网上分组、网上考勤、数据整理及分析、网上答疑等功能，从而使学生实验在老师的指导下有效开展。

3.4建设产学研基地，促进学生社会实践综合能力培养

中国计量学院材料科学与工程学院材料化学专业，主要以高性能磁功能材料与器件、先进炭材料、材料表面处理技术、化学电源等为研究对象，解决企业技术难题及生产中存在的各种关键性难题，满足区域经济发展需求，达到科研为地方经济服务的目的。我院与企业共建校内产学研平台3个、校外产学研基地21个，建立了材料类基础实验教学、专业实验教学、工程技术实践教学以及课外创新实验教学等课外实践教学平台。近期我院又与绍兴康健精密不锈钢有限公司全面开展产学研合作，共建“中国计量学院——绍兴康健精密不锈钢有限公司磁性材料研发中心”，在技术攻关、产品研发、平台搭建、奖学金资助等全方位的合作，支持和激励大学生开展科学研究和创新实践。在生产科研基地，要加强专业实践环节的组织和团队指导，让学生参与到协作单位实际的工程项目中，在教师和工程技术人员的指导下承担实际工程项目的设计和管理，让学生接触技术的核心，使学生通过实战锻炼掌握工艺创新技能。

4结语

根据社会主义市场经济发展的要求，培养适应社会主义现代化建设需要的德、智、体全面发展，且具有扎实专业知识和实验技能的材料人才是推进材料领域发展的关键。通过认真研究国内外高校相关专业特点，探索并执行“两平台双能力”材料化学专业教学—实践体系的构建，制定并落实材料专业人才培养模式的具体实施方案，必定能够促使专业教学课程体系不断的完善，促进学生在实验实践创新平台培养的实践和创新能力不断提高。

材料化学教学范文第4篇

关键词：材料化学；课程；教学；探讨

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）12-0130-02

目前很多高等学校的化学化工类专业开设了《材料化学》这门课程，并且是作为专业基础课程和主干课程。课程的开设有利于化学类专业学生掌握新材料发展的主要方向，可为学生毕业后从事新材料的研究与开发工作奠定基础，并为提高大学生的综合素质，实现应用型人才培养提供必要的条件。高新材料技术是国家重点发展的技术领域之一，其发展为材料化学的发展提出了更大的挑战和难得的机遇，也对高校材料化学的教学提出了更高的要求。如何提高《材料化学》课程的教学质量，培养具有高竞争能力和创新精神的复合型高素质专业人才显得尤为重要。

基于此，本文结合本校化学化工类专业的实际情况，从《材料化学》课程的培养目标出发，针对《材料化学》课程教学中目前存在的问题，通过对课程结构、教学内容、教学方法和手段、考核方式等方面进行探讨和实践，提出行之有效、切实可行的教学建议和思考。

一、《材料化学》课程存在的主要问题

1.教材的选择。材料化学是一门新兴的学科，这就决定了它不可能像无机化学、有机化学等基础化学学科经过长期的发展而具有一些经典又权威的教材和参考书。目前，虽已有一些材料化学的教材出版，但由于各编者的认识及侧重点不同，致使教材内容大相径庭。近年来随着各种新材料的快速发展，在基本理论、制备技术、表征手段和性能研究等方面均取得了显著的成绩。而相对来说，目前已有的教材内容中相应的知识点更新缓慢，致使本学科的新成果的研究和进展不能及时充实到教学内容中。

2.教学内容与学时不匹配。《材料化学》课程所涉及的内容覆盖面非常广泛，包括材料的基本理论、表征、制备以及结构和性能之间的关系，涵盖金属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材料四大类。这些内容都可以作为一个专门的领域被研究，但分配给本课程的学时数一般只有36学时左右甚至更少。如何在这么短的学时内，合理安排教学内容，使学生了解和掌握这些领域的基础内容，是教学中需要解决的一个重要问题。

3.课程内容对教师提出了更高的要求。《材料化学》课程内容覆盖面大，除了材料领域的基本理论和表征手段之外，还包括新型结构材料、功能材料和功能转换材料。而这些材料又包含各种具体的材料，如新型功能材料包含减振材料、贮氢材料、超导材料等。对一个任课教师来说，其专长通常只涉及某一个领域，很少做到面面俱到，因此很难仅通过一个教师的教学而将每种材料讲得透彻生动，引人入胜。因此，《材料化学》课程丰富的教学内容对任课教师是一个挑战，也对他们提出了更高的要求。

二、课程教学模式的探索与实践

1.结合培养目标，优化课程结构。我们对化学和化工两个专业设置了《材料化学》课程。对化工专业来说，《材料化学》课程的学时为36学时，其教学目标是学生通过该课程的学习，了解当代材料科学的新理论、新技术，认识和理解材料科学与工程中的问题，为材料的研发与选用打下基础。通过对几种教材的对比和筛选，并结合教学目标和实际情况，我们选用了曾兆华、杨建文编著的《材料化学》作为主要教材。该教材不仅涉及到材料化学的基本内容如材料的结构、性能、制备等，而且以四大类材料（金属材料、无机非金属材料、高分子材料和复合材料）为主线，介绍了不同种类的材料，叙述各种材料的性能和行为与其成分及内部组织结构之间的关系，教学内容较适合已具备化学知识基础的学生学习。对化学专业（含化学教育和药物化学）来说，教学目的是为了拓宽学生在材料化学方面的知识，开阔视野，为今后的工作和学习打好基础。《材料化学》是作为专业选修课开设，学时为24学时。考虑到化学专业的理科背景，对材料化学相关的基础理论知识如材料的结构、性能等知识简略带过，而将重点放在介绍现代先进材料方面，如新型金属材料――形状记忆合金和贮氢材料、生物医用材料、感光材料等。

2.结合课程特点，教学方式多样化。利用多媒体技术来展示材料工作原理的相关动画，使学生能更加直观地理解这些知识。但若过度依赖多媒体，容易淡化教师在课堂中的主导作用，对学生来说，也容易产生“流水账”的感觉而滋生厌学情绪。因此，在讲到一些重、难点时，适当地加入板书，逐步讲解，留给学生理解和消化的时间，以加深印象。所以，多媒体教学和传统的板书教学有机结合，灵活运用，以扬长避短，实现最佳的教学效果。在课堂教学中，我们还根据讲授内容，灵活采用不同的教学方法组织教学，坚持启发式、互动式和讨论式教学。如讲到超导材料一章时，以3D电影《阿凡达》为例，让学生讨论名叫“Unobtanium”矿石的用处，从而引出超导材料。这种教法极大地激发了学生的学习兴趣。在讲到第二章晶体学基础时，教师把七大晶系、十四种空间点阵参数特征列出，然后让学生分组对各大晶系特征进行讨论并选出代表做总结发言，最后教师引导总结。这种互动式教学使学生主动参与到教学活动中，增强了学生的学习积极性，锻炼了其分析问题、解决问题的能力。

3.科研与教学相结合，构建立体化课堂。把科研引入本科教学是培养大学生创新能力的重要措施，也是高等教育的显著特点。如前所述，《材料化学》教材选用困难，很大一部分原因是现有教材内容陈旧，难以跟上学科前沿的发展。而科研能反映学科前沿最新研究成果，因此将科研融入该课程的教学，将弥补以上不足。科研和教学相结合的表现形式有多种。教师可以介绍自己的科研成果固化到相关的教学内容中，也可以介绍本专业课题组的科研成果。这些内容融会贯通地加入课堂教学将提高学生的学习兴趣。如讲到纳米材料时，教师结合自己的科研项目，给学生补充碳纳米管、中空双锥状二氧化锰等内容，使学生拓展视野。此外，为学生介绍本专业课题组正在探索的科研项目，鼓励学生积极参与到教师的科研中去，在实际的研究实践中锻炼创新能力。这样大大拓宽了学生的专业知识面，培养了学生的科研兴趣和创新能力。实践证明，通过科研与教学相结合，构建一个立体化的课堂，达到了较好的教学效果，是一种切实可行的教学模式。

4.针对课程目标，制定合理的考核方式。材料化学的内容覆盖面大，实践性强，通过该课程的学习，学生要具备综合运用所学知识进行分析问题和解决问题的能力以及创新思维和创新能力。因此，需要提高平时成绩的比例。一般来说，平时成绩占总成绩的50%，包含期中考试（占20%），平时作业（占30%）。若未安排期中考试，则在平时不定期随堂测验，主要考核当堂讲过的内容，既考查了讲课效果，又对学生按时出勤、注意听讲起督促作用。平时作业涉及到的形式较多，如单元作业，检查每章所涉及的理论、概念及计算方法；撰写小论文，根据教师布置的课题，学生通过文献调研提出自己的思考，考查学生分析问题和解决问题的能力；针对自己感兴趣的内容，查阅资料并制作成PPT，开展专题演讲活动，这一形式既使学生主动参与到课程教学活动中，调动了学习积极性和主动性，也锻炼了学生的综合能力。此外，还有课外作业、平时讨论等形式。期末考试主要考核基本概念、基本原理的掌握程度和运用所学知识解决问题的综合能力，占50%。这些多样化的考核方式相结合，能全面检测学生的学习效果，科学、客观地评价学生的知识水平和综合素质。

三、对《材料化学》课程教学的几点思考与建议

1.强化实践教学，培养应用型人才。我校是一所省市共建的地方二本院校，以培养社会发展所需要的高层次应用型人才为定位。为迎合应用型人才培养的需要，实践教学在日常教学中所占的比例越来越重。学生在课堂中获得的知识只有在实践中才能消化、理解和掌握，并在实践中得到启发和创新。只有将实践教学与理论教学紧密结合并贯穿于整个教学过程中才能实现这个目标。

2.发挥团队精神，各教师取长补短。如前所述，《材料化学》课程设计的内容广泛，而一位任课教师术业有专攻，很难做到将每种材料每部分内容都讲解透彻，并吸引学生参与自己感兴趣的科研活动。这就要求教学中要发扬团队合作精神，发挥群体优势。我院教师目前主要有研究锂离子电池材料、光催化材料、光电材料、高分子材料等。实际授课时，可以一名教师为主要任课教师，在讲到具体的某种材料时，邀请主攻这一材料的教师参与教学活动，以讲座或课堂PPT教学形式开展均可。这种教学形式能优化教学内容，完善教学方法，提高该课程的教学质量。

四、结语

《材料化学》课程是化学化工类专业课的重要组成部分。随着社会发展，高新技术的日新月异要求学生具备材料化学的专业功底，为将来的发展奠定坚实的基础。通过对该课程的学习，可以实现高素质、应用型人才的培养目标。作者对《材料化学》课程开课以来出现的问题进行了总结和思考，并在教学模式方面开展了一些探索性的工作，取得了良好的教学效果。在今后的教学中，还将继续在课程教学模式、教学体系等方面进行探索和实践，丰富教学内容，提高教学质量，为培养应用型人才的办学目标而努力。

参考文献：

[1]李奇，陈光巨.材料化学[M].北京：高等教育出版社，2004.

[2]曾兆华，杨建文.材料化学[M].北京：化学工业出版社，2008.

[3]邹勇进.《材料化学》课程教学的改革与实践[J].科技信息，2012，（9）：173.

[4]李奇.材料化学精品课程建设的时间与思考[J].化学教育，2012，（9）：74.

材料化学教学范文第5篇

关键词：材料化学；建设；教学改革

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1674-9324（2012）03-0096-03

材料化学是在学科的生长和发展的互相交叉、互相渗透中，由作为基础学科的化学更直接地介入到材料科学而形成的。材料化学是以材料为研究对象，主要研究材料在制备、使用过程中涉及到的化学过程、材料性质的测量，并不是材料的化学性质。随着科学技术的迅猛发展，材料化学所面临的各种困难，需要通过不同学科之间的相互交叉与融合来解决。而学科的交叉和融合，就是在不断的改革中进行和完善起来的，材料化学的兴起就是一个典型的例子。新材料技术是国家重点发展的高新技术之一，且与重庆市的地方经济紧密相连。作为重要的专业基础课程，《材料化学》是材料类专业的一门专业主干课程，该课程力图融会不同学科，建立起各学科专业基础知识的共同点，汇集各学科专业语言的相同点，并使教学课程系统化、整体化，从而使学生尽快地接近并领悟材料科学的专业和前沿领域。本人结合在西南大学材料学院硕士《材料化学》课程中的教学经验及科研中的实践体会，首先对该课程存在的问题进行了阐述，然后在教学内容、方法和手段、培养要求以及实验教学等方面对该课程进行了探讨并提出了该课程教学对策。

一、《材料化学》课程中存在的问题

首先，材料化学是一门新兴学科，该学科发展时间较短，课程教学资料较少。不像传统的基础化学学科那样，经过长期的教学和科研积累已经产生一些经典而权威的教材和参考资料。近年来，尽管已出版了一些关于材料化学的教科书，但由于教材的侧重点不同，其教材内容大相径庭。在21世纪，随着国民经济的迅速发展以及材料科学和化学学科领域的不断进展，作为新兴学科的材料化学发展日新月异，各种新材料层出不穷，并在基本原理、制备技术、表征手段以及性能研究等方面取得了很大的进步，但针对《材料化学》课程的教材内容较老，更新较慢，以至于本学科的新技术、新成果的研究和进展不能及时充实到教材中。

其次，如何设置材料化学专业相关课程，并建立起相关课程之间内在、合理的联系，以及如何安排好材料学与基础化学学科的相关课程等方面，目前还有很多问题值得探索。另外，《材料化学》课程以化学的基本概念、原理及定律为出发点，阐述材料本身的结构、性质以及它们在外界条件下发生的变化现象，以揭示其变化规律，从而指导材料的科学研究与开发。迄今为止，国内开设材料化学学科的大学有几十所，其地域分布呈现工业布局特点，即东部多于西部，北方多于南方。目前，如何在较短的时间内，让学生了解并掌握材料化学以及相关领域的基础内容和专业语言，是我们研究的一个重要课题。另外，如何在有限的学习时间内，合理安排材料化学及其相关课程的学时比重，也有待于进一步研究。

二、根据学科特点，用心组织教学内容

材料化学融合了材料学和化学两大类学科，材料化学专业的基础课程主要涉及物理学、热力学、材料化学、冶金学、电化学等方面知识，特别是无机化学、物理化学，因此该学科涉及的内容极为广泛；同时，针对研究生的教学层次，在内容的深度、广度和新颖性上又有一定的要求。因此，教师在材料化学课程教学内容的组织上，必须根据本课程的学科特点，兼顾广度和深度，体现内容的新颖性，还要力求反映当代材料化学前沿理论、科技成果、应用前景和最新发展动态，以及材料学与工程产业的发展状况。在教学内容方面，我们务必要使学生从材料自身的结构、性质、制备和表征等基本要素出发，理解材料科学中的相关化学问题，做到理论与实践相结合，从而将自己所学的化学知识应用到材料的研究与开发中。另外，通过对该门课程的学习，使学生充分了解材料科学的发展状况，并掌握一些新概念、新技术、新工艺；同时还要使学生掌握纳米材料、能源材料等新材料的基础知识和理论，以及物理化学、电化学、催化化学等化学知识在材料化学中的应用。目的是培养学生运用化学知识解决实际问题的能力，使学生理解并运用新型材料的制备方法。本课程教学中，我选择了朱光明教授编写的《材料化学》作为教材，另外，还选择了唐小真教授编写的《材料化学导论》和石德珂教授编写的《材料科学基础》作为主要参考书。根据材料化学的学科特点，我们将教学内容分为两大部分：第一大部分是材料化学的理论部分，其内容主要包括材料的结构、固相反应和热力学基础等；第二大部分系统阐述材料的设计、化学制备和表征技术等，是理论部分的延伸和应用，同时，这部分内容还结合本校材料专业的一些科研成果和研究进展，重点突出新型功能材料的化学制备方法。这样就加深了学生对前面理论知识的理解和掌握，开阔了他们的视野，激发了他们的学习兴趣、增强了他们的创造激情，为新材料的研究和开发奠定了坚实的理论和应用研究基础。

三、结合课程特点，灵活选用多种教学方法和手段

相对于本科生来说，研究生的思维更加活跃、思路更加清晰、动手实践能力较强、自学能力更强、更喜欢去主动学习，因此，在教学中，我们要充分利用这一特点，改进传统课堂以教师为主、学生为辅的教学方法，积极实行启发式、互动式和讨论式教学，有意识地采用设疑或质疑的方式，引导学生独立思考，分析讨论得出正确的结论，由接受知识转变为创造知识。同时注重启发学生的思维方式，着重培养学生的逆向思维和发散型思维，培养学生创新意识和创新能力，从而提高学生的综合素质。例如在讲授各种新型材料时，我们要多留给学生一些自学和独立思考的时间。为培养学生的自学能力和提高学生学习的积极性，我们实行了学生参与教学这一新体制，改变了传统以教师为中心的教学方式。在每次上新课前，我们让学生课下通过图书馆和互联网等媒介积极查阅相关资料，制作成PPT参与讲解，并回答同学的疑问。通过这种方式可以提高学生学习的兴趣和主动性，能够使学生主动地参与到课堂教学中，活跃课堂气氛，从而有助于锻炼了学生的逻辑思维能力和语言表达能力，使学生由被动学习变为主动学习；有助于帮助学生发现自己在学习中的问题，并及时进行解决和纠正，使教学方式呈现多元化；有助于师生之间相互沟通、交流、启发，形成良好的学习氛围。实践证明，这种教学方式比原来单一以教师为主的课堂讲授方法效果要好，且更受学生们欢迎。此外，教学手段也需要灵活多样。随着多媒体技术的快速发展，传统板书式的教学越来越少，而采用现代化教学手段（如投影、CAI教学课件、胶片）越来越多。当然，多媒体教学手段因其能大大提高信息传输量，快捷、方便等特点而备受人们青睐，但同时也有自己的弊端：因此，在《材料化学》课程教学过程中，我们采用传统的板书教学和现代的多媒体教学相结合，营造活跃的课堂气氛，使师生更好地交流和沟通，做到畅所欲言。多媒体能将文字、图形、图像、动画和声音等展现出来，使原本枯燥的教材内容变得生动有趣，从而调动了学生学习的积极性，使其主动参与到课程学习中来。总之，教学手段必须与学生自身情况相结合，必须与教学内容相适应。因材施教，才能做到事半功倍。

四、面向未来，将培养学生的科技创新能力放在首位

培养学生的科技创新能力，建立多模块、分层次、相互衔接的课堂教学体系，是我国课程教学改革的主线。我院围绕人才培养目标，改进课程结构，创新教学体系与内容，以课程教学体系改革为切入口，以“培养创新、应用型人才”为核心，这也是“培养能力、开拓创新、服务社会”的指导思想的基本要求。对学生科研能力和创新精神的培养不是短期内所能达到的，这是一个逐渐积累的过程，主要取决于教学过程中教师的启发和引导以及学生自己的自学能力。在对学生的培养过程中，要重视科研与教学相结合，并积极、生动地进行实例教学。在教材内容的选择上，力求做到精益求精。我们删减了内容陈旧、分析手段落后以及与时代脱节的内容；融入了当前材料化学研究的新成就，引入了科技创新成果，让学生真切地体会到当今科技发展的进展和趋势，从而激发学生学习的潜能和兴趣。在教学过程中，我们会适时地穿插一些科学研究的最新成果及其典型事例，目的就是提高学生对科研的兴趣，同时鼓励他们积极参与到导师的科研中去。通过学生亲自动手做实验使其不断受到锻炼和启发，从而培养了他们严谨的科学态度，提高了他们的动手能力和科研创新能力，使《材料化学》这门课程展现出前沿性、时代性和趣味性。

五、适应《材料化学》课程要求，精心组织实验教学

材料化学课程毕竟是一门新兴学科，为了让让学生更好地理解并学好该课程，我们还精选了《材料化学实验》课程与之相配套，目的是做到教学和科研实践相结合，使之成为一门实用性强的课程。为此，在配套实验课程中，我们专门设置了一个设计型实验：把学生分成几个小组，在老师的启发引导下，各小组独立设计实验方案，并将预习报告提交给老师，在实验方案审核通过后，各小组按预先制定的实验方案进行实验，同时观察、记录实验现象，分析实验结果，并针对实验过程中产生的问题提出切实可行的解决方案，得出实验结论，并组织学生互相点评，以熟悉操作技巧。设计型实验具有创新性，能够增强学生自主学习和实践的兴趣；激发学生的学习兴趣和拓展知识面；有效地提高实验教学的效果。这种设计型实验和专业教学相辅相成，产生了很有效的共鸣效应，使学生能在专业课程实验的基础上，为科研和以后的毕业设计环节打下了坚实的基础。通过设计型实验，一方面要求教师不能够只满足于书本上的知识，必须要不断地学习，同时加强自身科研能力，掌握好本专业的最新成果和前沿动态。

《材料化学》作为一门专业主干课程，对人才的培养起着重要作用。本人从教学实际出发，通过革新教学方法、优化教学内容、增强教学实践环节等途径实现该课程的建设与改革，但如何更好对该课程教学体系进行建设，仍需要进一步深入探讨与实践。

参考文献：

[1]刘光华.现代材料化学[M].上海：上海科学技术出版社，2000.

[2]唐小真，杨宏秀，丁马太.材料化学导论[M].北京：高等教育出版社，l997：2-3.

[3]钟胜奎，刘长久，杨建文，等.工科院校设置材料化学专业的定位及建设[J].广东化工，2008，35（183）：171-172.

[4]曾兆华，杨建文.材料化学[M].北京：化学工业出版社，2008：1-294.

[5]肖岭梅，马洁，屠淑洁．《材料化学导论》课程建设的实践与思考[J].首都师范大学学报（自然科学版），2007，（12）：74-76.

[6]韩智明.多媒体课件在工科专业课教学中的优势及操作[J].中国科技信息，2008，（16）：223-225.

[7]朱斌，陈呈频，何兴.构建大学生创新教育长效机制的思考[J].中国大学教学，2006，（1）：16-18.

[8]钱力，郑怀礼，赵会明，等.材料化学专业开放性实验教学的设想[J].高等建筑教育，2003，12（2）：76-77.

材料化学教学范文第6篇

关键词：材料物理化学;教学改革;教学质量

《材料物理化学》是材料科学与工程专业重要的专业基础课程，该课程主要包括物质状态转变、化学反应等过程热力学及动力学特性方面的内容。《材料物理化学》课程意在使学生从理论角度掌握材料传输与成形过程的特性，进而能够通过理论计算预测材料在特定条件下所表现出的行为，这一课程将为后续材料成形原理的学习奠定理论基础。

《材料物理化学》课程为材料成形理论的学习提供重要的理论基础。然而，现有的教学模式与考核方式往往无法充分调动学生学习的主动性，间接降低了学生对材料成形原理相关理论的理解能力。目前，广泛运用的教学方式主要以教师课堂讲授为主，成绩考核由试卷分数和平时成绩两部分来评定学生对课程内容的掌握情况。这种教学与考核方式导致学生被动、机械地学习理论知识，阻碍了学生对理论的理解及运用能力，也使教学质量处于较低水平。

本文通过对《材料物理化学》课程中教学方法、教学模式、教学内容和考核方式环节进行教学改革，推行课堂讲授、启发、互动型教学和多媒体立体、形象型教学，结合课内实验环节，优化考核环节，强化学生对《材料物理化学》课程的理论理解和运用能力。

一、教学方法改革

1.联合教学。《材料物理化学》课程重点讲述物质状态转变、化学反应等过程热力学及动力学特性方面的内容，同时将材料学科中的少部分理论内容进行穿插讲述。在这种情况下，如果能在讲述《材料物理化学》课程部分章节的过程中穿插相关专业课内的具体内容，有利于学生深入理解物理化学知识，同时学生也对相关理论在实践中的运用具有深刻的认识。然而，部分专业课教师的授课内容存在差异，要准确、及时地将相关教师的授课内容对接到《材料物理化学》教学中难度极大。鉴于上述联合授课问题，可将《材料物理化学》课程中的部分教学内容提前分配给相关专业课教师，再由专业课教师配合实例讲解这些理论。这种教学模式将使每位专业课教师发挥自身的专业优势，提高《材料物理化学》理论课教学效果。2.实践环节深化理论教学。《材料物理化学》是一门注重理论学习的专业基础课，力求通过公式推导过程使学生理解理论的应用方法。如果教师在讲授理论知识的同时提出相关的、简单的工程问题，要求学生依据理论计算给出解决方案，这种教学模式将能够充分调动学生的学习兴趣，使学生在计算的过程中进一步加深理论知识的理解。这种教学方法还可要求学生在理论课程进行的同时，通过查阅资料设置具有理论分析性的简单实验并进行理论计算与分析，由此加深《材料物理化学》课程基础知识的理解。

二、教学模式改革

1.多媒体与板书教学相结合。在《材料物理化学》课程教学的过程中，板书教学方式存在绘图、书写占用时间长，形象性弱、无动态性讲述等问题，无法实现抽象知识点的形象教学，教学效果不理想。多媒体教学方式通过形象、生动的图形、图片、动画等具体信息将抽象理论形象化，这种方式相对减少了教师完成板书的时间，增加了讲解的时间，同时也为师生交流和学生独立思考留出充分的时间，为启发式教学提供了基本条件。由此，在《材料物理化学》课程教学的过程中，应设置多媒体教学方式为主体教学方法并将板书教学设置为辅助教学方法，最终实现两种教学方式相结合的教学模式。2.启发推动互动型教学。理论抽象、公式多而复杂是《材料物理化学》课程的主要特点。在目前的教学过程中，教师一般先要求学生观看屏幕上的概念，然后对其含义进行简单解释。之后，播放视频、动画等多媒体文件对相关概念进一步的讲解。相对于传统的板书教学，尽管这种教学方式的教学效果具有很大提升，但这种方式仍属于灌输式教学。本文作者依据自己目前应用的教学方式对以往教学模式进行了优化。例如，在屏幕上给出与理论概念相关的部分内容，同时展示与理论概念相关的图片、动画或视频。屏幕上不完整的概念将激发学生的学习兴趣。屏幕上的图片、动画或视频将对不完整概念进行总体、形象的解释，缺少的文字内容是概念中的关键，学生在经历从抽象到形象的学习与思考过程后，缺少的文字内容最后显示出来。在这种教学方式中，学生通过观察、分析和推理依据已知概念来学习未知概念。任课教师在互动型教学模式中应针对关键知识点对学生进行提示和启发。

三、教学内容改革

《材料物理化学》课程注重概念理解及公式推导，为了强化学生对所学知识的理解，可设置开放性实验室，鼓励学生自主设计与理论课相关联的创新性实验。在这一环节中，学生如遇到难于理解的课堂内容，便可查阅资料并设计相关实验，在实验的过程中消化课堂内容，同时也强化了实践能力。另外，任课教师也可依据《材料物理化学》的教学内容查找与之相关的科研课题并联系该课题的主持教师，鼓励学生参与相关科研课题或参加大学生科技创新项目。这种理论教学与科研实践相结合的方式，不仅可以提高学生对课堂理论的理解能力，还可提高学生的创新能力。

四、考核方式优化

目前，《材料物理化学》课程的考核方式多采用闭卷考试，这种方式使学生机械记忆知识点来通过考试，学生的理论应用能力及创新能力无法在考核成绩中充分体现。由此，笔者认为可运用复合考试方式进行考核，即设置70分闭卷考试内容来考查学生对课堂理论知识的掌握程度；设置30分开卷考试内容来考查学生对于理论知识的应用能力。

五、结束语

《材料物理化学》课程已经过四届学生的教学过程，笔者认为上述教学方法、教学手段和教学内容等方面的改进取得了明显效果，学生对基本理论的理解能力有所提高。此外，这种教学方式也培养了学生的分析和解决问题的能力。

参考文献：

[1]姚爱华，叶松，贺蕴秋，林健.《无机材料物理化学》课程建设探索与实践[J].教育教学论坛，2017

[2]谭年元，谭玲玲，王焕龙.工科院校物理化学研讨式教学的改革与实践[J].西部素质教育，2016

[3]姜英，陈宗民，高军，王友林.《金属工艺学》课程教学体系改革与课程群的构建[J].铸造设备与工艺，2013

[4]李志扬.材料成形技术基础课程教学改革实践与探索[J].中国现代教育装备，2013

[5]屈少敏.互动式多媒体教学课件设计之初探[J].河南工业大学学报（社会科学版），2012

材料化学教学范文第7篇

关键词：材料化学 实践教学体系 教学改革

材料化学是一门材料科学与化学的交叉学科。[1]它与材料物理、材料工程一起构成了材料科学的三大基石[2]，同时它也是材料科学的核心。在目前众多的高新技术领域中，新材料的开发与应用起着先导和基础的作用。因此，高新技术的发展为材料化学的发展提供了难得的机遇，也对高校材料化学专业的本科教学提出了更高的要求。[3]

我校的材料化学专业作为理学专业，于2004年开始招收本科生，现已招收10届。在10年的教学实践中，我们一直积极探索符合学科自身特点和适应社会发展需求的人才培养模式，并取得了一些阶段性的教改成果，如构建了以“基础性、先进性、应用性”为特征的理论教学体系和课程标准[4]，构建并实施了“一体化、分阶段、多层次”为特征的阶梯式实践教学体系[5]和以“个性化、重过程、讲实效”为特征的过程考核方法，以及“三三制”为特色的毕业设计（论文）管理办法[6]，这些举措对人才培养质量的提高起到了显著的促进作用。

在2013年的人才培养方案的修订中，我们将材料化学专业方向从原来的高分子材料调整为电子与信息功能材料。新的专业方向迫切需要我们对课程教学体系进行深入的改革和整体的优化，以适应专业的日后发展。课程教学体系主要分为理论教学体系和实践教学体系两大部分。其中，实践教学是培养学生实践能力和创新精神的主要方法和重要手段。因此，改革与优化实践教学体系，提高实践教学质量，对提高人才培养的质量和推进专业特色的建设都尤为重要。

一、我校材料化学专业实践教学的现状与存在问题

材料化学是一门实践性很强的学科，虽然我们一直非常重视实践教学改革，但目前本专业的实践教学体系中仍存在一些比较突出的问题与不足。

（一）课程体系结构不尽合理

在学生平均总学时数中，实践教学的学时比例仍偏低。在基础实验课程中，验证性的实验项目过多，综合性、设计性的项目偏少。同时，还存在实验项目与理论课内容的联系不够紧密；实验课程之间倾向于各自为政，内容和结构衔接得不够好；教师的科研课题未能充分引入到专业实践课程或毕业设计中。这些都在一定程度上削弱了实践课程体系的科学性和先进性。

（二）校外实践资源有所不足

校外实践基地的建设、校外专业实践的开展大部分仍停留在依靠情感关系，未能形成多方长期稳定合作、互利共赢的模式。另外，由于目前所联系的实习单位数量偏少或其接纳能力有限，所以由学院统一集中安排生产实习的学生人数仍偏少，其余学生实习地区与行业的分散性就比较大，难于有效管理与指导，也难以保证其实习的质量与效果。

（三）实践教学制度不够完善

整体上，实践教学在很大程度上仍依附于理论课教学，被看做是理论教学的延伸和补充，没有相对独立的管理机制和评价体系。主要表现在，实践教学任务中人员职责与工作要求不够清晰，指导教师在教学环节的实施上存在一定的随意性；实践教学质量缺乏科学合理的评价指标与客观有力的监督机制；学生与教学督导员对教学情况的反馈未能得到充分重视。

二、实践教学体系的改革与优化实践

针对我校材料化学专业实践教学的现状与存在的问题，我们以“注重基础、强化实践、培养能力”为指导思想，对现有的实践教学体系进行全面深入的改革与优化。具体思路是从实践教学目标体系、内容体系、保障体系、管理体系、质量监控体系等五个实践教学的子体系着手，全方位打造一个以提高应用型人才实践能力为核心的实践教学体系。

（一）明确实践教学目标体系

实践教学目标是设置实践课程的出发点，也是实践教学活动的驱动力。因此，实践教学目标必须清晰明确，而且目标体系必须层次分明又递进连贯，不能存在学生能力培养上的断层。我们从我校应用型人才培养的总目标出发，结合各门实践课程的特点，分解并细化出实践教学的各项子目标，使教学要求与目的得以具体化与具备可检验性。另外，根据本科生在各阶段中所需具备的专业技能与素质，我们还对各项教学目标进行了系统化的梳理，构建出分层递进、具有“阶梯式”特点的实践教学目标体系，并将各级、各项教学目标分别写入相应实践课程的教学大纲中。

（二）优化实践教学内容体系

实践教学内容是实践教学体系中最核心的部分，也是实践教学执行力的体现。在2013年人才培养方案的修订中，我们初步构建了具有“模块化”特点的实践教学内容体系，体系共包括基础实践、专业实践、综合实践、综合素质四大模块。在该体系的主体框架下，我们进一步优化了实践教学内容，以实现学生知识、能力和素质的全面培养。

首先，在课程内容的改革方面，我们尝试突破理论课教学对实践教学内容的长期限制，主要依据专业特点和学科发展趋势来安排实践教学内容。例如，调整四大化学实验项目内容，削减验证性实验，增大综合性、设计性实验的比例；加大专业核心课程相关实验的配套力度，精选具有代表性、体现专业特色的实验项目；大力鼓励并支持教师将自己科研中一些合适的技术方法、研究子项目引入到《综合实验》等课程中让学生进行开放性的实验研究。

其次，在技能与素质拓展方面，我们鼓励学生积极参与教师的科研课题，以及各级各类学科竞赛、科技创新活动，如大学生化学实验竞赛、挑战杯等；我们还通过与校外的技能鉴定机构开展合作，对有意向考取省、国家职业资格证书的高年级学生进行有针对性的技能培训，帮助学生提升就业竞争力。另外，对于校外实践的最重要环节――生产实习，我们正不断创造机会逐年提高集中实习的学生比例，并充分保证安排学生到专业相关性强的企业进行实习。

（三）巩固实践教学保障体系

实践教学的顺利开展需要一系列软件和硬件作支持，这些软硬件主要包括实践指导教师队伍、仪器设备设施、校内实践场地、校外实践基地等，它们共同构成了实践教学保障体系。

首先，在师资队伍建设方面，我们坚持“引进与培养”两手抓，尤其加大内部的扶持力度，促进实践指导教师的学历、职称层次逐年提升，同时鼓励并支持教师向“双师型”和“双证型”教师方向发展。另外，通过制定政策措施，引导更多高学历、高职称的教师承担实践教学工作；鼓励青年教师到企业、市场去亲身实践，提升自身的实践技能和指导水平。

其次，在校内教学硬件投入方面，我们争取学校在经费与场地上给予重点支持。在保证原有一批大中型仪器设备充分用于实践教学的同时，有计划、有步骤地增购新型仪器或实现仪器的升级换代；在原有应用材料研究中心、材料化学实验教学中心的基础上，进一步完善以专业基础实验为核心的实践教学平台；加强实验室的开放管理，为学生开展学科竞赛、科技创新、毕业设计等提供场地和资源。

再次，针对我们历来比较薄弱的校外实践环节，我们在巩固现有的校外实践基地的同时，积极拓展校企之间、校际之间、学校与科研单位之间的合作，新建一批“产学结合”的校外实践基地，并建立起长效稳固的合作关系，形成校内实践与校外实践之间优势互补、资源互助的“组合型”实践教学模式。

（四）健全实践教学管理体系

材料化学专业作为我校重点建设的专业，必须具有健全的实践教学管理体系，才能保持良好的教学秩序，保证教学质量与效果。为此，我们依据原有的教学管理总制度，进一步修订出实践教学管理文件。在文件中，对实践教学各个环节，从教学计划的制定、课前准备、过程指导、报告批改、考核评价到期末教学总结，都有相关的细则；对各部门、各类人员担任实践教学的职责分工都有明确的界定；对仪器设备、实验室、校外实践基地的日常管理也做了相应规定，方便相关人员有章可循、对照执行。

（五）完善实践教学质量监控体系

实践教学质量监控体系对整个实践教学体系起着质量把关和过程督察的重要作用。因此，完善实践教学质量监控体系是提高实践教学质量的有效途径。我们在建立一套科学合理的实践教学评价指标的基础上，进一步巩固了领导和教学督导员的听课制度、相关指导教师的互评制度，以及学生的评教制度。同时，我们还强化了信息反馈制度，定期或不定期召开教师和学生座谈会，或采取问卷调查等形式，广泛征求和收集教师、学生、实习单位、检查负责人对实践教学的评价和意见，并认真分析、及时反馈和督促整改。另外，严肃处理各类实践教学事故，完善责任追究制度，形成分级负责、奖惩结合的管理体制。

三、结语

材料化学专业实践教学体系的改革与优化是一项重要又艰巨的任务，为此需要进行长期的探索与实践。另外，在不断发展和完善实践教学体系的同时，如何实现其与理论教学体系的适配，共同推动人才培养模式的升级，也是我们今后工作的重点。我们将继续坚持知识传授、能力培养与素质教育相结合的教学理念，进一步提升我校材料化学专业的教学水平和人才培养质量，为社会培养和输送更多具有实践能力和创新精神的应用型人才。

参考文献：

[1]文胜，龚春丽，郑根稳，汪连生，周环波.材料化学专业课程体系的改革与建设[J].孝感学院学报，2010，30（3）：109-112.

[2]董秋静，罗春华，韩燕，崔玉民.教学型高校材料化学专业定位及课程体系思考[J].广州化工，2009，37（9）：228-230.

[3]梁金.浅谈材料化学专业本科教学现状及教改思路[J].广州化工，2010，38（8）：275-277.

[4]孙延一，瞿晓岳，王悦辉，钟建军，谢辉，马军现，刘建庄.材料化学专业核心课程体系的构建[J].广州化工，2012，40（6）：138-139.

[5]瞿晓岳，刘常坤，孙延一.材料化学专业阶梯式实践教学模式探索[J].吉林省教育学院学报，2009，25（8）：147-148.

[6]王悦辉，孙延一，瞿晓岳，钟建军，马军现.材料化学专业应用型人才培养模式探索[J]. 吉林省教育学院学报，2012，28（1）：47-48.

基金项目：广东省高等教育教学改革项目（2012378）。

作者简介：

梁锐杰（1979- ），男，广东中山人，电子科技大学中山学院化学与生物工程学院，讲师，研究方向：无机化学。

材料化学教学范文第8篇

1．办学特色不明确。自我校材料化学专业招生以来，在办学过程中发现在专业建设上存在一些薄弱环节，如专业学科定位不确定，专业人才培养目标不够明确、课程体系中基础课平台不够规范，课程设置不够科学、合理等。究其原因，主要由于材料化学专业建立时间短，办学经验不足。

2．课程设置理念滞后。合理的课程设置理念是让每一位学生不仅受到严格的专业训练，而且还应受到广泛的通识教育，把学生培养成有专业知识、有爱心、有责任心、有雄心的智者。在材料化学专业课程设置中，由于受传统观念的影响，侠义专业概念的限制，只要求知识的传授，对学生独立思考能力、自学能力、动手能力和生存能力方面的培养没有足够的重视。同时，在课程设置中存在对社会需求、学生就业、市场前景等考虑不周等问题。

3．实践、实验教学条件欠缺。实践、实验课程是培养学生的动手能力、分析问题和解决问题能力必不可少的教学环节。起初，我们以三、四十人组成的实习队伍进入企业、经济实体实习。而今，大型企业自动化程度很高，实习生很难进入车间进行实践操作，另外，经济欠发达地区的大型企业为数不多，小型企业又没有能力接收大量的实习生，加上实习经费的短缺等原因，无法实现“大部队”形式的实习。在实验教学方面，由于条件所限，只能开出部分专业课的实验。

4．专业教师缺乏。师资队伍是优化课程体系的执行者，也是人才培养的主导者。先有优秀的教师，后有优秀的学生，再有品牌专业［2］。我校材料化学专业建立以来，虽然引进了固体材料化学、无机功能材料、催化材料、分子生物学等领域的数名博士研究生充实本专业的教师队伍，但是由于地域和待遇的局限，专业教师数量有限，还是不能完全满足教学的需求，目前正在通过各方努力引进高水平的教师，以加强本专业的师资队伍建设。

二、课程体系的优化策略

课程体系是高校人才培养目标、课程指导思想、课程设置、课程结构及教学管理模式的综合体现，是学校办学特色、学科专业特色和人才培养特色的综合反映。课程体系是否科学合理，对培养高质量人才目标具有决定性的意义。今年，为提高教学质量，适应社会对人才的需求，学校开展了人才培养和教学体系改革研究，重新制定“2012版本科人才培养方案”，借此契机，化学与环境科学学院对材料化学专业课程体系作了重新修订，通过选择、整合与调适等措施进行了材料化学专业课程体系的优化。

(一)调整教学计划，优化专业基础课内容

教学计划是一门课程授课的整体规划，随着社会经济和科学技术的发展，教育结构不断发生变革，教学计划也必须不断改革。在本次修订人才培养方案的同时，材料化学专业也调整了教学计划，对各门课程的教学内容进行了优化。

1．无机化学课程。现行的材料化学专业课程体系中，无机化学是大学一年级学生的必修课程。本课程的教学直接影响大学一年级的学生的学习思维方式和学习习惯。也是他们从中学的学习方式转变为大学学习方式的关键时期。在本阶段，我们有意识地培养学生的独立思考能力和自学能力。无机化学课程内容包括理论部分和元素部分，对于材料化学专业的学生来说，无机化学课程的理论部分是课程的核心，元素部分是辅助内容。在调整教学计划前，我们就无机化学课程的讲授内容对本专业三届(90人)学生进行了问卷调查，结果显示，89%的学生不赞成讲解课程的全部内容，认为无机化学元素部分可在教师指导下进行自学。

在元素部分的教学中，教师以典型元素的性质进行讲解，然后同学生一起讨论，通过实例指导学生去认识一种元素、一族元素以及一类元素，逐步了解元素的结构—性质—功能之间的关系，使学生掌握学习元素化学知识的方法。另外，我们在化合物的性质教学中，教会学生如何查阅相关工具书、参考书和手册等，这样，其余元素部分设置为自学内容。

2．高等数学课程。高等数学是材料化学专业的一门必修课程。目前我院材料化学专业使用的教材为“生化类”《高等数学》。随着材料化学学科的知识量迅速增加，对材料的定性定量分析、材料结构分析、材料物理性能测试等技术的要求，需要高深的高等数学知识。因此，我们把材料化学专业的“生化类”高等数学调整为“理工类”高等数学。同时，在高等数学课程中增加了线性代数的内容，以达到材料结构测试和性能计算知识的要求。

3．材料结构分析方法课程。测试方法在材料化学专业的发展中有着非常重要的作用。随着对材料的性能、组成和微观结构的深入研究，新的研究方法、实验方法和测试手段越来越多样化。因此，我们把材料结构分析方法课程的教学分为理论讲授和仪器操作。首先，教师在课堂上讲解测定材料结构和性能的仪器，然后学生到仪器实验室进行观摩，在教师的指导下学生自己动手测定样品学习操作。另外，还可借助内蒙古功能材料物理与化学重点实验室的部分高档仪器进行学习。

4．专业前沿知识讲座。课程内容应随着社会、科技的发展及时充实新知识。材料化学专业教材的内容往往是数年、甚至数十年的科学知识总结。为及时补充材料科学领域的新知识，我们将现代材料科技成果融入到教学中，用前沿的材料科学研究内容去充实陈旧的教学内容，在人才培养方案中增加了专业前沿知识专题讲座课程，及时传授本学科的前沿知识和最新研究成果、动态。

(二)加强实践教学，优化课程类型

多元化的实践教学是培养学生创新和动手能力的最有效的手段，通过实验来研究物质及其变化规律，使学生获取基本的实验动手能力、综合分析问题的能力、解决问题的能力、一定的科学研究能力和一般的创新能力［3］。根据“高等院校理工科教学指导委员会通讯”所提倡的高等院校材料化学专业规范讨论稿的要求，材料化学专业的实践课程有基础课实验、专业基础课实验、专业课实验、专业实习、毕业论文等等内容［4］。在材料化学专业实验教学中，充分考虑实验内容的科学性和系统性，选择具有一定难度和较大覆盖面的交叉型综合实验作为实验教学的主要内容，以培养学生的创新能力。学院全面开放所有实验室，给学生创造开展专业综合技能训练的场所，提高学生的实验能力。目前，在各级有关部门的支持下，按材料化学人才培养方案的要求，材料化学实验室基本具备完成基础课、专业基础课和专业课的实验教学条件。学院倡导请相关的知名企业家、工程师指导部分实践教学，实现学校与地方大中小型企业的对接。

根据各企业的实际，按照学生意愿分成由五至八人组成的“小组”进入不同的微小企业进行多元化的实习。材料化学专业对学生完成毕业论文(设计)实行分类指导和分流培养的方式，改变以往的毕业论文撰写模式，允许学生在教师的指导下根据自已的兴趣、爱好以及个人的从业需求选择毕业论文课题，可以在本学院教师的指导下，也可以在科研院所、企业、经济实体中科技人员的指导下完成毕业论文(设计)。

(三)增设自学选修课程，优化课程结构

当今，是社会需求多元化的时代，需要的人才不是单一性人才，而是综合能力较强的复合型人才。材料化学专业教育不仅要传授材料科学相关的知识，更重要的是传授获取知识的方法，使学生学习相关领域的新知识，适应社会的需求。因此，在材料化学专业课程体系中增设自学性选修课程是社会和科学发展的必然要求。培养学生自学能力是丰富学生知识面的重要措施，是教师的基本职责，也是素质教育的必然要求。

教学理念和观念的提升是培养学生自学能力的前提条件，激发学生的学习兴趣是培养学生自学能力的关键所在，创建学生自主学习的氛围是培养学生自学能力的重要环节，科学指导学生自学是培养学生学习能力的基本内容，科学的评价标准是促进学生自学的原动力［5］。为了培养学生的自学能力，在材料化学专业课程体系中增设自学性选修课是一重要措施。如“化学与社会”、“化学史”等课程我们设置为自学性选修课程。这样给学生创造自学的机会和环境。

总之，材料化学专业课程体系的优化是科学发展的客观需求，是培养合格人才的要求，也是教学理念提升的需求。在新的人才培养方案中，材料化学专业课程体系的设置充分考虑了学生的认知规律，留给学生足够的空间，让学生独立思考科学问题，同时，我们也尽力给学生创造独立实践学习的条件，培养具有独立思考问题、具有一定自学能力和动手能力的符合社会需求的专业人才。

材料化学教学范文第9篇

在教学内容上要针对材料学专业特点，调整分析化学有关内容。分析化学是材料专业的基础课，与后面的很多专业课联系紧密，只有掌握了分析化学的基本理论、原理及操作方法，才能更好地进行材料分析的学习。目前本校材料专业分析化学课程的教学只有45学时，但现在的教材中各类分析方法讲述比较全面，如何解决内容多与学时短的冲突是当前分析化学教学的首要任务之一。在教材内容上删去了材料专业应用很少的化学定性分析、与无机化学重复的氧化还原反应的基础知识、与统计学重复的统计学基础知识；删去了应用较少的非水溶液滴定法及过时的理论内容和陈旧的实验仪器内容，将分析化学解构和重组。打破了原来知识体系的完整性和教材内容的编排顺序，以适应材料专业基于工作过程的需要。并围绕完成工作任务所需学习的内容和先后顺序设计教学环节。将整个教学内容优化成两个教学模块：一是分析化学基础模块，主要包括分析化学介绍、分析化学仪器与试剂、定量分析的误差与有效数字、滴定分析概论；二是定量分析模块，主要包括酸碱滴定法、配位滴定法、氧化还原滴定法、重量分析法、沉淀滴定法。

二、教学方法

采取怎样的教学方法，应视课程性质、特点和内容而定。教改目的是优化教学模式，按不同教学内容采取相应的手段和方法，激发学生的学习动力，提高教学质量，培养学生的综合能力。1.教师引导教师是教学改革的主体，充分发挥教师主导作用是教改成功的关键。为让学生能进行课程衔接及为课后自学铺垫，每次课开始时应简单回顾上节课内容，勾起学生的回忆，结束时对下次课内容提要，以利于学生自学。同时将四大滴定理论的原理、指示剂的联系与区别讲透，便于学生在实践中准确地应用。另外，学生在课堂上有发言的欲望，如能正确引导，增加学生讨论环节，则会收到很好的效果，提高学生的学习兴趣。2.采用多媒体教学教师无法强迫学生学习，只能吸引学生学习，在教学过程中起引导作用。多媒体教学手段是将文字、声音、图像、动画等集于一体通过课堂教学来实施，通过多种方式来刺激学生的感官，促进学生开展记忆、思考、探讨等活动，使教学内容从单调的文字形式转变为多种生动的形式，将枯燥乏味的理论知识变得直观、形象，使学生更易理解所学内容。多媒体教学通过声像可以激发学生的好奇心，突出重点，有利于学生掌握知识点，还可以加大信息量，减少板书量，在有限的课时内讲授更多的知识。例如，可以将酸碱滴定、配位滴定、指示剂变色、指示剂僵化及封闭现象等以动画展示，突破语言的障碍，加深学生的理解，而不是领悟老师的理解。利用网络对教学内容进行适时更新，做到教学与科研互动，多引用与课程有关的实例，增加教学内容，加强学生对书本知识的掌握。3.课堂教学与课后自学相结合由于教学学时有限，如何在有限的时间内使学生学到更多的分析化学知识，除教师摒弃传统板书，采用多媒体对基础理论等重要内容进行授课外，还可促使学生发挥主观能动性，结合目前已出版的分析化学书籍和研究论文，有选择地引导学生自学一些应用及发展前沿的内容，作为课堂教学内容的补充，加深学生的理解。4.开设与日常生活相关的实验课分析化学是一门实践性极强的学科，在基础理论教学中，应将分析化学的知识渗透到生活中，激发学生学习分析化学的兴趣。帮助学生形成分析化学概念，获得分析化学知识和实验技能，还有助于培养实事求是、严肃认真的科学态度。比如将分析化学实验扩展到环境污染物的检测，可以使学生对环境的污染有更直接、更具体的了解，增强环境保护意识。如在配位滴定实验中，可让学生测定饮用水中的Ca2+、Mg2+的含量，看其硬度是否超标。在氧化还原滴定实验中，让学生尝试测定废水中的化学需氧量（COD），看水中的还原性物质是否超标；可以让学生测定自己平时吃的水果和饮料中的维生素C的含量。这样既可引导学生分析测定过程中误差的来源及必需的防范措施，又可进一步引导出碘量法滴定的两种应用实例，有效调动学生参与的积极性。

三、成绩评定

严格的考核是调动学生的学习积极性，监督和检查学生学习效果及应用能力，提高分析化学教学质量的有效手段。在分析化学教学中，我们将成绩考核与过程管理紧密结合起来，既考核学生专业基础知识掌握的情况，又考核学生的操作能力。考核由平时考核、基础理论考试、实验考核三部分组成，其中平时考核占总成绩的10％，基础理论考试占60％，实验考核占30％。平时考核根据平时上课出勤率，课上参与互动的主动程度，以及作业的完成情况综合评定。基础理论考核包括分析化学基础知识、四大滴定理论的原理、指示剂的作用原理、分析数据的有效性判断、分析方法是否存在系统误差等。实验基本操作技能采用随机抽题并现场操作的方式，学生在给定的时间内完成操作考试，教师当场评分；综合性考核是考查学生综合运用本课程知识解决实际问题的能力，相当于一个小型的开放性实验，将题目提前发给学生，让他们查阅有关文献资料，设计实验原理、操作步骤，提交设计方案，教师审查合格后，学生自己动手测定，并对实验过程、实验数据进行分析，得出结论，提交实验报告或实验小论文。这种综合考试的形式，避免了以前考试的片面性、随机性等情况，能够客观真实地评价学生实验的水平，激励学生重视实验，树立勤奋、严谨的学风，最终达到提高教学质量的目的。

四、结语

随着材料行业的快速发展，材料的应用已渗透到科学技术各个领域和日常生活各个角落，科技含量越来越高，需大批高层次的掌握材料分析的科研和技术人员，这对材料专业的毕业生提出了新要求。我们要积极适应这种要求，改革现有的分析化学教学内容，改进教学方法及成绩评定方式，激发学生学习本课程的兴趣和欲望，提高学习热情，充分调动学生参与学习的主动性，体现学生在学习过程中的主体地位，为后续各专业课的学习奠定坚实的基础，为材料行业培养出合格的分析检测人才，促进材料行业的快速发展。

材料化学教学范文第10篇

从材料化学专业的人才培养目标出发,结合仪器分析学科的特点,针对上海第二工业大学环境与材料工程学院实际情况,阐述了仪器分析课程教学体系的构建,从教学内容、教学方法等方面对仪器分析教学改革进行了探讨。

关键词:

材料化学专业;仪器分析;教学改革

材料化学专业是材料科学与现代化学相结合的新兴交叉边缘学科。上海第二工业大学材料化学专业以绿色电子材料为培养特色,与学院环境工程专业电子废弃物资源化方向互为补充,以社会需求为导向,为电子信息产业中电子产品制造及其废弃物资源化处理等重要领域培养具有宽厚材料化学专业知识、掌握科研技能和具备创新能力的应用型人才。“仪器分析”是一门介绍如何利用现代仪器分析手段来获得物质的组成、结构、性质以及某些化学过程的原理的课程[1]。科学技术的进步,在促进仪器分析技术飞速发展的同时,也使仪器分析手段在材料科学领域起到至关重要的作用。“仪器分析”已成为材料化学专业重要的专业基础课程。对仪器分析相关理论课程与实践课程进行教学探索,一直是当前教学改革的重点和热点[2-5]。以上海市为例,设置材料化学专业的院校共有4所,包括复旦大学、华东理工大学、上海第二工业大学及上海电力学院,每所学校均将仪器分析教学根据专业培养特点进行了系列规划。详见表1。为满足专业需求,构筑以学生为主体、以实践能力培养为中心的教学理念,探索符合应用创新型人才培养的教学模式,笔者从上海第二工业大学材料化学专业仪器分析相关系列课程多年的教学经验出发,对课程体系的构筑与实施进行了探索研究。

1仪器分析课程教学体系的构建

仪器分析是化学、物理学、数学和计算机科学等多学科交叉渗透、相互关联的综合性学科,是理论性和实践性很强的应用性学科,具有发展性和前沿性的特点,随着科学技术的发展,现代分析仪器汇集了众多学科的前言理论和最新成果。因此,仪器分析课程具有理论深、实践强、更新快的特点[6]。然而,在很多大学课程体系安排中,仪器分析课程教学面临着诸多的矛盾,如课时少与教学内容多的矛盾,教材内容更新慢与学科发展快的矛盾,教学设备严重短缺与学生人数多的矛盾,理论知识讲授多与实践应用安排少的矛盾[7]。上海第二工业大学材料化学专业“以适应学科发展需要,体现学科进展,提高素质能力,加强实践应用”为原则,在仪器分析课程体系安排中,精简化学分析,增加仪器分析的比重,特别是增加适应学科发展的仪器分析方法的应用实例,有利于培养学生创新能力和实践能力的培养。同时,随着近年来教育投入的增加以及为了积极适应现代仪器分析的发展和对学生实践能力、创新精神培养要求的提高，上海第二工业大学引进了大量分析仪器,将大型分析仪器培训与操作纳入仪器分析课程体系中,注重学生实践能力的培养,实现与材料相关领域仪器分析操作应用的零对接。该校材料化学专业仪器分析教学体系是由本科生第3学期的分析化学(包含仪器分析)理论与实践课程、第5学期的材料分析与测试课程,以及第2、5、6学期的仪器培训实践课程构成的,从大学二年级开始的学生参与教师科研的活动也是这个体系的重要组成部分。其中“分析化学”和“仪器培训”为必修课,“材料分析与测试”为限选课。目前,这一系列教学工作已初步形成了具有特色的实践教学新体系,在为学生打下坚实的仪器分析理论与实践基础的同时,充分发挥大型仪器对应用型创新人才的培养功能,基本上达到了预期的优生优培、因材施教的目的。

2根据培养目标组织教学内容

“仪器分析”作为材料化学专业本科生的专业基础课程,在内容上一定要保证学生掌握主要的、常用的分析仪器的原理、方法、性能、操作及应用等知识。如在分析化学课程的仪器分析部分要求学生掌握色谱分析、光谱分析等方法的原理、操作和应用。但是由于学时的原因,不能够面面俱到地进行介绍,由于后续还有仪器培训课程,故只需对部分内容重点讲授,使之与后续仪器培训课程成为互补。在内容选择时,主要使学生掌握各类基本仪器的原理、构造和应用特点,为将来的进一步实践操作和应用打好基础。由于“仪器分析”具有内容新、更新快的特点,教师在教学过程中应该根据教学和培养学生的需要,跟进仪器分析相关的研究前沿,以拓展学生的知识面,促进学生创新能力的培养。仪器分析学科具有系统性与完整性,但是仍然存在一些不足,例如在教学中主要注重理论论证,与实际就业岗位需求脱节;实验教学主要为学生提供感性认识,对学生能力培养的重视不足[8]。为此,我们提出利用仪器培训实践课程使课程内容贴近就业、贴近热点,反映学生未来工作的实际,教学原则以就业为导向,教学内容与学生未来就业领域关系密切。实践证明,这些与就业领域相关的教学内容不仅能激发学生的求知欲,还大大提高了学生在实际就业岗位的实践能力。

3教学方法与教学手段的改革与实践

开设“仪器分析”课程是为了让学生更好地掌握分析仪器的理论知识及相关仪器使用的方法,理解理论知识在实际操作中的运用。该课程着眼于学生素质、创新精神和创新能力的培养,实现学生的全面发展,使学生更好地适应未来社会对于人才的需要。因此,仪器分析课程在教学方法与教学手段上都应该适应新时期人才培养的需要。近几年来,笔者对“仪器分析”课程在教学方法与教学手段上进行了改革和实践,采用符合学生实际的教学方法和现代化的教学手段,取得了良好的效果。

3.1采用兴趣驱动教学方法,激发学生学习兴趣仪器分析的基本概念是基于化学、物理、数学等基础课程的,因此,要清楚透彻地理解此课程的基础理论就必须充分联系已学过的知识,这对学生综合运用基础知识的能力要求较高,学生学起来往往有些困难。为此,笔者采用兴趣驱动教学方法,将科学研究的新成果引入课堂教学,让学生了解到仪器分析发展的最新动向,开拓视野,激发学习兴趣。例如:红外光谱以往主要用于有机化合物/高分子化合物的鉴定和分析,然而随着科学技术的迅猛发展,红外光谱的应用不再局限于此,现在已成为原位表征、反应机理研究的有效工具。将这些新知识、新领域适时地反映到课堂上,对教和学都起到了很好的促进作用,并以动画、图片和音视频等形式展现给学生,调动他们学习的积极性和主动性,效果显著。

3.2采用启发式、讨论式教学模式在教学的过程中适当采用启发式、讨论式教学模式,使学生充分投入到课堂教学过程中,将教师的身份由知识供给者变为学习指导者,将学生由被动学习者变为主动参与者,力求每个学生以一个学习主体的身份出现。教师根据授课内容的需要编制一些讨论题,在课堂上以提问的方式,引导学生积极思考,并应用所学知识解决问题,使学生参与到教学过程中来。或者采用课堂讨论的方式,让学生将他们对知识的理解、解决问题的思路讲出来,教师则以倾听为主,通过点评及时纠正学生的错误,另一方面也有利于教师适时调整教学思路,不断提高教学水平。

3.3采用研究式教学方法,注重学生思维及创新能力的培养在学习分析化学(大二)期间,鼓励学生跟随教师开展科研活动,在研究中加深对基础知识的理解,利用现代分析仪器手段,充分提高利用理论知识解决问题的能力和实践创新的能力。在参与科研的过程中,多位学生获得了上海市和国家创新计划资助,并在国内外期刊发表了多篇论文。

3.4注重实践教学,强化理论知识在实践中的应用,锻炼学生动手能力在实践教学中,通过开设综合性、设计性实验,激励学生学以致用,在实践中加深对教学内容的理解。在实验过程中,学生始终是实验活动的主体,有利于发挥学生的主观能动性和创造性,给学生提供更多的适合自己特点的实践与创新的机会,使学生真正体会到从准备实验开始直到实验完成的全部过程,使实验过程更接近于实际分析工作过程,达到真正培养学生科学素养的目的,为后续毕业设计打下坚实的基础。3.5构建网络教学平台支持下的网络课堂面对仪器分析技术和手段的不断更新,笔者在教学中促使学生充分利用网络资源,鼓励他们利用中国期刊网及相关的英文网站查阅文献,了解本学科的发展动态,认识基础知识应用的实例,并知晓自己知识和能力的不足,进一步激发学生们的学习积极性和主动性。依托上海第二工业大学课程中心网站,不断丰富网络教学资源,为学生通过自主学习来掌握新知识创造条件。笔者在网站中放置了内容丰富的教学辅助材料,包括习题集、试卷库、课程教学录像、多媒体课件等教学辅助材料,让学生检索相关内容,以扩大知识范围,加深知识层次,同时满足少课时和大信息量的需要,提高学生自主学习的积极性。通过上海第二工业大学课程中心网站,学生可以方便地在网络上看到专业教学计划、课程教学大纲、授课教案、习题、实验指导等,以加强学习效果,提高教学质量。利用论坛、QQ和飞信等方式及时答复学生课程中的疑问。网络课堂的建设和使用,使更多的学生从中受益,充分发挥学生自主学习的能力。

4结语

随着材料行业的飞速发展,材料已广泛应用于科学技术的各个领域和日常生活的每个角落,材料科学的发展对人才培养提出了新的要求,需要大批高层次的掌握材料分析的科研和技术人员。为积极适应人才培养的需求,笔者通过构筑新型仪器分析教学体系,根据人才培养目标进行仪器分析教学内容改革,结合理论与实践教学,立足学科特点,顺应学科发展的前沿方向,改进教学方法,激发学生学习的兴趣,充分调动学生的主动性,培养学生良好的科学精神和创新意识,为后续专业课程的学习奠定坚实的基础,为电子信息产业中电子产品制造及其废弃物资源化处理等重要领域培养合格的分析检测人才,以及掌握科研技能和具备创新能力的应用型人才。

参考文献:

[1]卢玉坤,吕仁庆,于剑锋,等.《仪器分析》课程改革初探[J].广州化工,2011,39(19):143-146.

[2]王琦,张思锐.仪器分析课程教学与实验改革[J].大学化学,2006,21(2):22-24.

[3]陈浩,李庆,李胜清,等.仪器分析课程教学改革与实践[J].大学化学,2006,21(3):20-22.

[4]王安亭,孙雪萍.仪器分析课程教学改革调查及对策分析[J].大学化学,2008,23(5):20-24.

[5]王霆,张锋,陈立钢,等.仪器分析综合运用及创新能力的培养——浅谈仪器分析实践教学体系的构建[J].大学化学,2011,26(6):21-23.

[6]杜甫佑,阮贵华,李建平,等.以《仪器分析》教学改革为契机,培养学生创新能力[J].广州化工,2011,39(3):177-178.

[7]马祥英,陈其锋,许海棠.仪器分析实验课程改进与实践[J].实验科学与技术,2013,11(2):76-78.

[8]张英,杨剑,罗大为.以企业岗位需求为核心的高职分析化学课程改革与实践[J].广东化工,2013,40(13):254-255.