材料化学教学论文汇总十篇

时间:2023-03-13 11:01:48

材料化学教学论文

材料化学教学论文篇(1)

 

材料化学是一个理工结合、学科交叉的新兴学科,在信息、能源、环境、航天等前沿科学领域起到越来越重要的作用。目前, 许多高校设置了材料化学专业实验, 我们根据我校办学经验和实际条件,并结合苏州经济社会发展对人才的需求,建立了与之相适应的培养目标及专业实验内容。为了让学生了解先进的材料合成与制备方法,掌握高技术材料性能的最佳测试技术,具体设置了材料合成与加工和材料性能测试相结合的专业实验教学大纲[1-2]。本文结合我们的教学实践过程,谈一下材料化学专业实验教学过程中的一些做法和体会。

重视实验室建设,保证教学质量。实验室建设主要包括两个方面,硬件条件和软件条件。具体的说,硬件条件包括实验室基础设施建设,实验仪器和大型设备的购置等等;软件条件包括实验教学大纲制定优化,教师队伍思想道德素质,教育教学能力等方面的建设。具备优良的实验室硬件条件和优秀的教师队伍是保证教学质量的必要条件。

1.实验室硬件条件建设

必要的基础设施和优良的实验条件,是顺利开展实验课程,保障实验室安全的先决条件。我校材料化学专业的实验室面积达到500 m2,实验室分为材料合成实验室和材料性能测试实验室两部分,主要承担了材料化学专业的专业实验和本科毕业论文等教学任务。

随着现代化仪器技术的高速发展化学论文,培养掌握现代化测试技术的人才是社会发展的迫切需要。为此,我校花大力气引进了一大批与材料化学专业有关的先进测试仪器,并为材料化学专业开设了现代分析与测试实验课程,主要目的是引导学生全面熟悉和系统掌握测试材料的常规科研方法,包括红外光谱、紫外分光光度计、荧光分光光度计、热分析仪、比表面仪、纳米粒度仪、电化学分析仪等仪器多种测试方法的介绍和使用,这些仪器偏向于基础化学性质研究,它有助于学生掌握材料的各项微观性能。

同时,我们还开设了用于研究材料电学、硬度、力学等性质测试的实验。实验仪器包含了纳米Zeta电位测试仪、体积电阻测试仪、简支梁试验机、布氏硬度计、电热平板硫化机、单螺杆挤出机、桌型老化试验机、氧指数仪等大型仪器。学生在学校里熟悉了这些仪器的操作和使用以后,我们还会积极联系一些相关的单位,引导学生到企业进行相关的实习操作,使学生能够将学到的理论知识和具体实际相结合。

2.实验室软件条件建设

软件条件建设的主要摘要对教学内容深入了解,合理组织编排,采用合适的教育教学手段,与同学多做交流,不断总结教学过程中发现的优缺点,找到最佳的传授知识手段。

2.1 紧跟专业方向特色,制定实验教学大纲

材料化学专业实验从大三开始开设,此时学生以及通过前两年的基础实验课程的学习掌握了实验的基本操作技术,更容易接受一些较为专业,相对复杂的实验项目,同时也要紧跟材料化学专业的专业方向特色,这就成了我们在制定实验教学大纲时的宗旨。

我校的材料化学的专业实验分为高分子与无机两个方向论文格式。我们根据理论课与实验课相衔接的原则,通过开设一些与高分子物理,高分子化学,无机功能材料等课程相关的典型高分子和无机材料合成实验、性能表征及加工修饰实验,加大对学生动手能力的培养力度,使他们对高分子材料研究领域有更深一步的体会,对高分子材料制备工艺、组成、结构与性能之间的相互关系及其规律有更加明确和深刻的认识。

2.2 精心选择实验,合理编排顺序

我校根据材料化学的专业背景和培养目标,对材料化学高分子方向的实验总共安排8个实验,其中6个为必修实验,2个选修实验从教学大纲中的14个实验中根据实验需要选取。8个实验中有材料的合成实验,也有材料性能加工测试实验化学论文,安排实验顺序时我们依据连贯性的原则,尽量使两个甚至三个实验能够串联起来,形成一条链,例如,我们通过“聚乙烯醇缩甲醛(PVF)胶黏剂的制备及性能测定”这个综合性实验,学生可以掌握聚乙烯醇与甲醛在酸性条件下发生缩合反应的基本原理,以及缩合反应的具体实验技术,最后收集到的产物我们可以作为下一个实验“GPC法测定聚合物分子量及分子量分布”的一个辅助测试原材料,学生可以进一步了解凝胶渗透色谱的基本原理,掌握GPC法测定聚合物分子量及分子量分布的实验技术及数据处理。这样的实验安排有利于将各自独立的单个实验有效的串联起来,增加实验的综合性,更加有利于学生以后从事科学研究思路的培养,提高学生分析、解决问题的能力。

2.3严格考核制度,提高学习效果

只有严格要求学生,规范考核制度,才能有效的提高学生的学习效果和学习积极性。我们的教学与考核方式采取实验预习报告、实验操作技能和实验报告综合评价的办法,即实验前,试验中,试验后这样一个办法。实验总成绩采用百分制记分,预习报告占总成绩的30 %,实验操作技能考核占总成绩的30 %,实验报告占总成绩的40 %。只有严格要求学生写实验预习报告,他们才会去查阅本实验相关的文献资料,对实验机理、实验步骤有相当程度的熟悉和了解,尤其对于一些设计性实验,会对实验的设计方案有更多更好的想法与思路,同时也增加了学生做实验的乐趣性。在实验的进行过程中,老师对实验的过程进行指导和监督,对学生提问,考核学生对实验的认识与理解程度,并予以打分。最后,实验报告综合反映了学生对实验的理解,数据处理等的完成情况化学论文,也是评价学生学习效果的一个重要因素。

2.4 加强师资队伍建设,提高教师素质

具备一只优秀的教师队伍是保障本科教学质量的基础和前提。我校材料化学专业实验指导教师和实验专职教师共计5人,其中教授2人,博士3人,硕士2人,已经形成了一支年龄、学历结构较为合理的实验教学队伍。实验专职教师实行坐班制,负责实验室相关仪器的日常管理和养护工作,根据实验教学大纲安排实验教学进程表。我们严格要求实验教师认真备课,每个实验项目开始前都要做预实验,对实验中可能出现的各种现象和各种注意点都记录下来,对于一些实际的样品,测出准确的数据,做到心中有数。实验教师在实验指导过程中要充分调动学生的积极性,激发学生的潜能。激发学生的潜能可以有很多方法,比如说改进实验方法,改变原料配比,改变模具形状,改变测量方式等等,都是很好的尝试[3]。教师的业务水平直接影响到实际的教学效果,所以教师在平时的教学过程中要注重积累,努力提高自身各方面素质。

3. 结语

通过材料化学专业实验的教学实践与探索,我们认识到只有努力加强实验室各方面条件的建设,在教学过程中不断培养学生的兴趣和分析、解决问题的能力,挖掘学生潜能,使学生的综合素质得到提高,从而发挥最佳的教学效果。

参考文献

[1]王秀华,刘莉,阙荣辉.材料化学专业实验教学中学生创新能力的培养.科技信息[J], 2010, 20: 443

[2]陈桂华,闫瑞强.材料化学专业实验教学研究.洛阳师范学院学报[J], 2009, 28(2): 150-151

材料化学教学论文篇(2)

材料化学作为化学和材料科学的一个交叉学科,受到了各国政府的重视,许多高校纷纷设立材料化学专业。为适应21世纪社会对材料化学专业人才的需求,经安徽省教育厅批准,我校于2003年增设了材料化学本科专业,并在当年正式招生,目前已经有5届毕业生,学生就业情况良好。材料化学作为材料科学与工程学科的二级学科专业,培养的是应用型理科人才,所以材料化学专业学生不但要加强数学、物理、化学及材料学科等基础理论知识的学习,还必须接受更多的应用性、实践性的知识教育。如何完成这一培养目标,使材料化学专业人才的培养能够满足现代化社会发展对本专业人才的需求,是高校材料化学专业教育工作者必须面对的现实问题。只有进一步转变教育思想和观念,深化教育改革,革新教学体系,优化课程体系中实践性教学环节,才能培养出掌握基本理论知识,动手能力强,富有创造精神的材料化学专业人才,才能办出高水平的材料化学专业,以满足经济建设和社会发展的需求。

1 材料化学专业人才培养方案基本框架

从“厚基础、强能力、重实践”的人才培养总体要求出发,设计培养方案、课程体系,优化教学内容。我校材料化学专业教育内容和知识体系由公共基础课程、通识教育课程、专业课程、专业选修课程和实践性课程五大部分内容构成。

公共基础课程包括:思想教育,体育活动,大学英语和计算机基础等。

通识教育课程包括:人文社会类,自然科学和艺术类等知识体系。

专业课程包括:大类平台专业基础课程和材料化学专业课程。

专业选修课程包括:材料化学专业方向性选修课程。

实践性课程包括:课程设计、毕业实习、毕业论文、社会实践、科技活动等材料化学专业实践训练知识体系。

2 材料化学专业课程体系设计

材料化学作为化学和材料科学的交叉学科,其课程要求学生掌握材料化学的基础知识和基础理论,培养学生具有材料的制备、表征、技术开发和生产的基本能力。在构建材料化学专业课程体系时,我们一直强化教学环节的科学性、系统性和综合性,将所有教育环节分为公共基础课程、通识教育课程、专业课程、专业选修课程和实践性课程五个知识体系。其专业课程体系以无机化学、分析化学、有机化学和物理化学的理论课程和实验课程基础,把材料科学基础、材料化学、材料物理等作为本专业的入门专业课程。在经过这些课程的学习之后,陆续学习高分子化学、高分子物理、材料性能学、材料现代分析技术、机械制图等专业课程,在此基础上通过专业选修课程的学习形成专业特色方向。并通过开设材料科学导论、纳米材料导论等任选课程拓宽学生的知识面。为了淡化专业界限,我校材料化学专业和化学、应用化学专业实施按大类培养,统一设置通识教育和基础教育平台。在2011年修订的材料化学专业人才培养方案中,课程教学计划课内总学时为2633学时,学生毕业应取得总学分为154学分,其中,通识教育和基础教育与我校化学专业和应用化学专业一致;专业教育、实践教学和综合教育的课程体系与化学专业和应用化学专业有区别的开设,更加突显材料化学的特色。

3 构建相对完善的实践教学体系

3.1 构建新的实践教学体系

材料化学作为一门实践性很强的交叉学科,在教学计划中强化实践教学环节,确保实践教学环节的实施。按照本专业人才培养目标的定位,我们优化完善了实践教学体系。将实践教学体系分为三个层次:一是基础实验层次,注重基础技能训练,培养学生对科学现象的观察和分析能力;二是测量实验层次,注重专业技能训练,设置了课程设计、综合性和设计性实验等内容,培养学生的专业实践能力;三是综合实践层次,注重综合素质训练,设置了毕业设计(论文)、社会实践、科技竞赛和创新性实践活动等内容,培养学生对所学知识的综合运用能力。

3.2 更新重组实践教学内容

在2011年修订的人才培养方案中实践教学环节为35学分,占总学分的22.7%。实践教学内容重点强调以能力培养为核心,优化和重组了原四大化学(无机、有机、分析和物理化学)实验教学的内容与结构,将实践教学内容分层次进行教学,确立了基础实验、测量实验和专业实验三层次的实验教学体系,涵盖了验证性实验、综合设计性实验和研究性实验等教学内容。同时,积极推进实践教学内容的更新和方法手段的改革,减少验证性实验,积极创造条件增开综合性、设计性实验、研究性实验,强化毕业论文实践环节的检查和指导;加强校企合作,积极安排生产实习和社会实践活动,进一步加强对学生实验技能、实践能力的培养,培养学生的动手能力和创新能力。

4 结语

材料化学专业的培养方案、课程体系的探索和完善将是在科学发展观的指导下我们今后多年的一大工作任务。要坚持以就业为导向定位人才培养目标,结合社会需求和学科发展实际,研究建立专业人才培养模式,提高材料化学专业毕业生的就业能力;以能力培养为本位构建专业课程体系,提高学生的理论知识水平,课程体系遵循“厚基础、强能力、重实践”的人才培养模式制定教学计划,在四年教学计划的基础上,分析理论教学相关课程,优化教学内容,合理分配理论课程学时数,使课程体系逐渐趋于科学、规范,达到构建合理的专业课程体系、优化学生知识结构和促进专业人才培养的目的。

参考文献

[1] 禹筱元,罗颖,董先明.材料化学专业人才培养模式的改革与实践[j].高教论坛,2010(1):24-25,39.

[2] 宋金玲,蔡颖,王瑞芬,等.材料化学专业人才培养模式的研究与实践[j].价值工程,2011:273-274.

[3] 易清风,申少华,肖秋国,等.教学研究型高校材料化学专业创新人才培养模式的探索与研究[j].广东化工,2011,38(10):174-175.

[4] 郭琳琳.材料化学课程设置与教学初探[j].沧州师范专科学校学报,2010,26(1):115-116.

材料化学教学论文篇(3)

一、材料化学专业人才培养方案基本框架

从“厚基础、强能力、重实践”的人才培养总体要求出发,设计培养方案、课程体系,优化教学内容。学校材料化学专业教育内容和知识体系由公共基础课程、通识教育课程、专业课程、专业选修课程和实践性课程五大部分内容构成。

公共基础课程包括:思想教育,体育活动,大学英语和计算机基础等。

通识教育课程包括:人文社会类,自然科学和艺术类等知识体系。

专业课程包括:大类平台专业基础课程和材料化学专业课程。

专业选修课程包括:材料化学专业方向性选修课程。

实践性课程包括:课程设计、毕业实习、毕业论文、社会实践、科技活动等材料化学专业实践训练知识体系。

二、材料化学专业课程体系设计

材料化学作为化学和材料科学的交叉学科,其课程要求学生掌握材料化学的基础知识和基础理论,培养学生具有材料的制备、表征、技术开发和生产的基本能力。在构建材料化学专业课程体系时,我们一直强化教学环节的科学性、系统性和综合性,将所有教育环节分为公共基础课程、通识教育课程、专业课程、专业选修课程和实践性课程五个知识体系。其专业课程体系以无机化学、分析化学、有机化学和物理化学的理论课程和实验课程基础,把材料科学基础、材料化学、材料物理等作为本专业的入门专业课程。在经过这些课程的学习之后,陆续学习高分子化学、高分子物理、材料性能学、材料现代分析技术、机械制图等专业课程,在此基础上通过专业选修课程的学习形成专业特色方向。并通过开设材料科学导论、纳米材料导论等任选课程拓宽学生的知识面。为了淡化专业界限,我校材料化学专业和化学、应用化学专业实施按大类培养,统一设置通识教育和基础教育平台。在2011年修订的材料化学专业人才培养方案中,课程教学计划课内总学时为2633学时,学生毕业应取得总学分为154学分,其中,通识教育和基础教育与我校化学专业和应用化学专业一致;专业教育、实践教学和综合教育的课程体系与化学专业和应用化学专业有区别的开设,更加突显材料化学的特色。

三、构建相对完善的实践教学体系

(一)构建新的实践教学体系。

材料化学作为一门实践性很强的交叉学科,在教学计划中强化实践教学环节,确保实践教学环节的实施。按照本专业人才培养目标的定位,我们优化完善了实践教学体系。将实践教学体系分为三个层次:一是基础实验层次,注重基础技能训练,培养学生对科学现象的观察和分析能力;二是测量实验层次,注重专业技能训练,设置了课程设计、综合性和设计性实验等内容,培养学生的专业实践能力;三是综合实践层次,注重综合素质训练,设置了毕业设计(论文)、社会实践、科技竞赛和创新性实践活动等内容,培养学生对所学知识的综合运用能力。

(二)更新重组实践教学内容。

在2011年修订的人才培养方案中实践教学环节为35学分,占总学分的22.7%。实践教学内容重点强调以能力培养为核心,优化和重组了原四大化学(无机、有机、分析和物理化学)实验教学的内容与结构,将实践教学内容分层次进行教学,确立了基础实验、测量实验和专业实验三层次的实验教学体系,涵盖了验证性实验、综合设计性实验和研究性实验等教学内容。同时,积极推进实践教学内容的更新和方法手段的改革,减少验证性实验,积极创造条件增开综合性、设计性实验、研究性实验,强化毕业论文实践环节的检查和指导;加强校企合作,积极安排生产实习和社会实践活动,进一步加强对学生实验技能、实践能力的培养,培养学生的动手能力和创新能力。

四、结语

材料化学专业的培养方案、课程体系的探索和完善将是在科学发展观的指导下我们今后多年的一大工作任务。要坚持以就业为导向定位人才培养目标,结合社会需求和学科发展实际,研究建立专业人才培养模式,提高材料化学专业毕业生的就业能力;以能力培养为本位构建专业课程体系,提高学生的理论知识水平,课程体系遵循“厚基础、强能力、重实践”的人才培养模式制定教学计划,在四年教学计划的基础上,分析理论教学相关课程,优化教学内容,合理分配理论课程学时数,使课程体系逐渐趋于科学、规范,达到构建合理的专业课程体系、优化学生知识结构和促进专业人才培养的目的。

参考文献:

材料化学教学论文篇(4)

中图分类号:G71 文献标识码:A

《材料科学前沿》课程是材料科学与工程专业的一门专业课。课程的目标是要求学生了解材料科学研究前沿新动态,新材料的合成与制备方法和技术以及新材料的研发对现代材料市场可能产生的影响。课程主要向学生介绍近几年内材料学科的热门研究方向,介绍新材料的物理化学特征及新材料产业与材料科学前沿之间相互依赖关系与发展规律,学生通过该课程的学习能了解新材料的研究领域及相关的新材料表征技术。通过近几年来对该课程的实践教学,笔者主要阐述学习该课程的重要性,通过实例教学来扩展学生的知识面,从而提高教学质量和教学效果,教学过程中注重培养学生创新意识和能力,探索如何让学生全面了解材料科学前沿领域为目标的课程教学新模式,同时就如何进行课堂讨论和课程论文设计等方面进行了改革,并在教学内容、教学方法、教学手段及考核方式等方面进行了有益的探索和实践。

1以材料研究前沿动态为指引,拓展教学内容

本课程是针对理工科学生开设的,其内容可分为前沿动态和新技术发展两个部分。课程基于ESI数据库中多个研究前沿,根据材料学科的特点,甄选出了2014-2015年排名前10的热点研究前沿和5个新兴研究方向,涉及材料科学及材料结构表征领域。

在前沿动态教学方面,主要学习材料学科前沿动态和国内外最新报道的新材料制备技术和实验研究方法。在新技术发展方面,主要集中在现代高新产业中正在实施产业化的新材料制备技术以及新材料研发过程中采用的先进工艺和方法。这两部分涉及知识范围较广,因此课程教学过程中注重新知识和新理论的系统化,需要不断更新国内外的发展动态,注重先新实验技术的介绍,以知名科学家及其科研团队的最新研究结果来增强教学内容的广度和深度,为培养学生的创新能力提高保障。课程中对于实验原理和设备的教学内容应该与最新设备和最新技术相一致,因此在教学过程中向学生提供如Nature和Science等专业期刊网站的链接,拓宽学生的专业视野。

2引导学生探索材料研发新领域,培养创新思维

当前课程教学面临的主要问题在于学生对新技术和新方法缺乏重视和认可,结果造成教学的低效率。因此在教学过程中,要注重培养学生创新学习的意识,逐步提高学生的学习兴趣,使学生主动在课后有兴趣去网络搜索课堂介绍的新材料和新技术。科学兴趣的培养是学生能够在该课程有所收获的基本前提,所以在教学中必须从科研实例引出技术问题,从技术问题引出科学概念,由科学概念引出解决问题的方法,让学生能够充分理解、思考所学的内容。课程基于材料科学研究前沿的分析为学生提供了独特的视角去洞悉科学研究是如何展开的,揭示了不同研究者因探究科学问题产生的关联性。

课程中关于新技术的介绍一般理解起来比较抽象,在教学中时必须注重从现实生活中的直观现象入手,解释抽象的概念。教学计划总学时主要分为两部分,第一部分内容涉及有材料科学进展和前沿动态;第二部分内容涉及有先进纳米材料、先进能源材料和先进材料制备技术的应用。在实践教学过程中,要从以下三个方面对教学内容进行选择和侧重:

(1)化学与材料科学研究前沿。由于本课程中化学与材料科学研究前沿所涉及的化学概念较多,因此学生必须对材料化学等前驱课程进行回顾。这部分章节侧重于选择钠离子电池电极材料、功能性金属有机骨架化合物、铑催化的碳氢键活化反应、基于石墨烯的光催化、石墨烯量子点的合成与应用等前沿内容。

(2)物理与材料科学研究前沿。由于本课程中物理与材料科学研究前沿所涉及的物理概念较多,因此学生必须对材料物理等前驱课程进行回顾。这部分章节侧重于选择硅烯的生长与特性、碱金属掺杂铁硒超导体、高能量转换效率聚合物太阳能电池、铁基高温超导等前沿内容。

(3)在材料结构表征新技术方面,为了增强学生对材料表征技术课程内容的理解,将AFM、XPS、FESEM、HAADF、STEM、CEPC和SPPC等材料性能现代检测方法与课程内容有机地结合起来。

3立足金属材料专业特色,促进教学改革

材料化学教学论文篇(5)

中图分类号:G642.0;G642.3;TB34 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)05-0072-02 华南农业大学材料化学专业的培养目标是立足广东,面向珠江三角洲,培养掌握现代化学与材料学基础的基本理论和研究方法,具备新材料研究和技术开发能力,能在化学、材料科学与工程及其相关领域,从事新材料的设计、检测、研究、开发和管理等工作的高素质复合型人才。无机功能材料是具有特殊电、磁、光、声、热、化学以及生物功能的新型材料,既是信息技术、生物技术、能源技术等高技术领域和国防建设的重要基础材料,又在农业、化工和建材等传统产业的改造方面起着重要作用。无机功能材料是华南农业大学材料化学专业的一门重要的专业课程。本文结合教学实际,从教学内容的更新、教学方法的探索和考核方式的改革等方面进行了有益的探索和实践,取得了较好的效果。

一、加强教学内容改革与优化,建立教学新体系

无机功能材料课程内容包括无机材料概论、晶态与非晶态结构、超导材料、压电材料、介电材料、半导体材料、红外材料、光导材料、变色材料、磁性材料、特种玻璃、生物功能材料、多孔材料等内容。在十多年教学中,通过精选教学内容,加强教学内容改革与优化,以“制备—结构—特性—应用”为主线,注重教学内容与学科发展前沿、现代生活和生产实际相结合,体现了授课内容的先进性、趣味性和实用性,提高了学生学习兴趣。

1.教学内容与学科发展前沿结合,体现先进性。紧跟学科发展前沿、瞄准研究热点是更新课堂教学内容的有效途径。在授课过程中,注重从国际和国内学术期刊中获得无机功能材料研究的相关信息,把研究热点与最具代表性的研究成果制成课件,展示给学生,使学生及时了解到最新的前沿知识,接触学术前沿领域,激发学生的求知欲望[1,2]。例如,在讲授压电陶瓷材料时,首先讲授传统的压电陶瓷,以PZT为基的二元系、三元系铅基压电陶瓷的制备、性能以及在国民经济和现代科学技术等方面应用;其次向学生介绍这类压电陶瓷中大量的铅在制备、使用和废弃处理过程中都会污染环境;最后介绍当前无铅压电陶瓷研究进展,包括BaTiO3基、BNT基和铌酸盐系等无铅压电陶瓷。讲授无机超导材料时,先介绍物质磁性的分类、磁性材料种类、特性和应用,再介绍当前磁性材料科学的研究热点——磁性半导体、分子基磁体以及同时具有铁电和铁磁双重性质的磁电复合材料。在讲授无机多孔材料时,介绍2012年发表在《Nature Materials》上的吸附二氧化碳的新材料NOTT-202a的结构、特性和应用前景[3]。通过学科研究前沿知识的讲授,体现了教学内容的先进性。

2.教学内容与现代生活实际结合,体现实用性。无机功能材料在日常生活中应用广泛。在课堂教学中,将教学内容与现代生活实际相结合,提高了学生的兴趣。例如热致变色材料是一种能对外界环境变化产生响应的新型智能材料,其中的无机低温热变色材料具有随温度变化颜色改变的特性,可将在商标、封签和票据上作特殊的标记进行化学防伪,用于冷冻食品、蔬菜和水果等各类食品适宜保存温度的指示,制作热变色家具、茶具和玩具,用于绘画、美术作品和广告中产生一些奇特的效果等[4]。变温磁性材料与家用电饭锅,压电材料与煤气灶和倒车报警器,变色玻璃与太阳镜,气敏陶瓷与煤气报警器,荧光材料与彩色电视机,红外材料与节水龙头,形状记忆合金与儿童矫牙,多孔材料与饮水机,无机纳米抗菌材料与保健鞋垫,超导材料与磁悬浮列车,吸波材料与隐身飞机,泡沫玻璃与新型节能建筑材料等知识的介绍,使学生感受到无机功能材料在生活中无处不在。这种理论联系生活实际的教学,增强理论课的实用性和趣味性。

二、加强教学方法和手段的更新,增强课堂教学效果

1.讲授与讨论相结合。在教师讲授的同时,开展课堂讨论式教学,既可以培养学生学习的主动性和分析问题的能力,又可以培养学生的创造性思维,从而有效地提高课堂教学质量[5,6]。本课程在教学过程中根据选课学生人数安排讨论课次数,采用方式为:首先教师提出若干个课题,如金刚砂的制备、结构和应用,无机超导体的种类、结构和应用,宝石中的化学以及气敏陶瓷的种类、特性和应用等;其次学生自由组合成2~3人小组,查阅文献和制作PPT;最后每个小组推荐一名成员上台讲授。从实施效果来看,这种课堂讨论教学改变了传统的以教师讲授为主和学生被动接受的教学模式,增强了学生学习的主动性,提高了学生查阅文献、PPT制作、语言表达和综合分析问题的能力,促进了教与学之间的互动,活跃了课堂教学气氛。

2.传统授课方式与现代教育手段相结合。将多媒体引入传统的课堂教学,是对传统的教学方式的继承、扬弃和补充,将抽象的知识直观化和形象化,激发了学生的学习兴趣,调动了学生学习的积极性[5]。例如在讲授超导材料时,先让学生观看磁悬浮现象的视频,通过提出问题“为什么磁性圆片在低温下会在金属圆片的上方悬浮起来?”引入讲授内容——超导材料,然后从超导现象,超导特性,超导材料的种类、结构及其在输电、电机、交通运输、微电子、电子计算机、生物工程、医疗和军事等领域应用进行讲授。在讲授发光材料时,先利用中山大学部级精品课程《综合化学实验》网络资源,让学生观看“化学发光材料制备”视频,了解化学发光材料制备过程、结构表征的方法和手段,观察发光现象。在讲授激光材料和压电陶瓷前,播放一段激光雕刻机制作葫芦工艺品和压电陶瓷的有关应用的视频。在讲授激光产生的机理时,采用动画展现“三能级系统”、“四能级系统”、粒子数反转和激光形成的过程。这种讲授与动画和视频的有机结合,收到良好的教学效果。

3.理论教学与实践教学相结合。近几年来,通过以下四个方面的实现理论教学与实践教学的有机结合:(1)设置无机功能材料课程的实验。实验教学是学生创新意识和创新能力培养的重要手段与途径[7],利用华南农业大学省级化学实验教学示范中心的有利条件,开设了溶胶—凝胶法制备纳米BaTiO3陶瓷粉体,微波辐射法合成磷酸锌,稀土发光材料的制备与发光性能等实验项目,提高了学生的实验技能。(2)组织学生参观相关企业。与深圳宝嘉能源有限公司,中山东晨磁性电子制品有限公司,佛山安亿纳米材料有限公司、东莞长发光电科技有限公司和广州台实防水补强有限公司等10余家企业建立了长期的产学研合作关系,通过组织学生参观,了解镍锌软磁铁氧体材料及器件、锂离子电池等无机功能材料的生产工艺和过程,增加了感性认识,加深了对理论知识的理解。(3)鼓励学生参与教师研究课题。近几年来,学生参与教师主持的含氮共轭聚合物与无机半导体杂化光催化剂的设计、制备与催化机理研究,双功能光转换剂的制备及其在棚膜中的应用研究,一维二氧化钛纳米管装载恩诺沙星纳米囊研制及缓释特性研究,季鏻盐类复合抗菌材料的制备和性能等多项省、部级及以上科研项目。学生通过参与教师的科研,了解无机功能材料研究的发展动态,开阔知识视野,增强学习和研究的兴趣。(4)指导学生申报大学生科技创新项目。课外创新活动是培养大学生创新能力的有效途径[8],近几年来,材料化学专业的学生获得了碳纳米管/聚N-异丙基丙烯酰胺智能复合材料的制备与性能研究,橄榄石纳米LiFePO4正极材料的模板法制备及性能研究,稀性二氧化钛纳米管的制备及其对农药降解的研究,水热法制备钬掺杂二氧化钛纳米管及其光催化性能研究,GeS簇/MOFs复合多孔纳米材料可见光催化还原CO2和H2O合成甲醇的研究,金属氧化物改性多孔碳球的制备、表征及其用于直接甲醇燃料电池的研究和竹炭为模板制备纳米钛酸锂负极材料及其性能研究等科技创新项目,增强了学生的创新意识,提高了分析问题和解决问题的能力。

三、加强考核方式的改革,体现考核客观性和公正性

为了体现客观性和和公平性,无机功能材料课程考核采取平时考核和期末考试结合办法。平时成绩占总评成绩的40%,主要考查平时作业、课堂教学参与、小论文撰写、PPT制作和课堂讨论讲授效果等。期末考试成绩总评成60%,题型包括单项选择、不定项选择题、填空题、专业名词英汉互译和简答题。其中前三项主要考核学生对无机功能材料基本知识的掌握情况,后二者考核学生运用知识的能力。

综上所述,通过10多年的探索和实践,无机功能材料的课堂教学取得了良好的效果。从学生评教结果看,2008~2012年得分均92分以上,位居学院专业课前列。学生主持与课程相关的大学生科技创新项目24项,公开发表相关学术论文50余篇,其中SCI和EI收录32篇。在今后的工作中,将不断深化课堂教学改革,加强实践环节教学,使无机功能材料课程的教学在培养适应珠江三角洲经济发展的材料化学方面高素质复合型人才发挥更大作用。

参考文献:

[1]赵北君,朱世富,何知宇,等.“现代材料制备科学与技术”课程教学培养创新意识的尝试[J].高等理科教育,2008,(6):77-79.

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材料化学教学论文篇(6)

“材料科学基础”是研究材料的成分、结构、性能之间的关系及其变化规律的一门基础学科,是材料科学与工程专业一级学科公共主干专业基础课。根据教育部提出的拓宽专业口径、按专业大类进行人才培养的基本思路和1997年国务院学位办颁发的新专业目录,材料类的专业设置不再按传统分为金属材料、无机非金属材料和高分子材料。为此,各相关高校在材料科学与工程专业主干课程“材料科学基础”的教学上都进行了教学改革。暨南大学材料科学与工程专业自2002年设立以来,就依据教育部的要求,将专业培养目标设定为培养“大材料”科学研究与工程技术所需的人才。故“材料科学基础”课程内容设置为介绍三大材料的基础知识,在教学模式、手段及课程配套方面也具有鲜明的特色。本文阐述了暨南大学材料科学与工程系以“奠定学科专业基础,培养学生科学的思维能力”为宗旨,开展“材料科学基础”教学工作的经验和体会。并以此为契机,进一步优化教学内容,探索新的教学模式和教学手段,进一步提高教学质量。

一、课程发展历史、性质与定位

材料是人类文明发展的基石。人类发展的文明史就是按石器时代、陶器时代、青铜器时代、铁器时代来划分的,可见材料对人类文明进程的重要贡献。与人类使用材料的漫长历史相比,对材料的研究即材料科学的历史比较短暂。19世纪中叶,开始采用金相显微镜研究钢铁,相平衡热力学和统计热力学则为建立材料的相平衡与相变提供了理论基础。20世纪20年代,原子结构和量子力学提供了研究材料微观结构的理论,x射线衍射技术和电子显微技术为探索材料的微观结构提供了手段。20世纪50年代,金属学已初具规模。高校金属材料专业都开设了《金属学》课程。到20世纪60年代,世界经济的腾飞促使陶瓷学和高分子材料学建立,其代表作分别为wg金格瑞的《陶瓷导论》(introduction to ceramics)和pj flory的《高分子化学与物理》(polymer chemistry and physics)。前者,wg金格瑞教授将金属学的原理应用于无机材料的结构、热力学、动力学、相变及性能分析当中,成功地指导了水泥、玻璃和陶瓷材料的生产和科研。而pj flory教授则主要围绕聚合物的合成过程、聚集态结构以及物理、化学等行为特征,阐述了高分子材料的结构及性能。到今天,三大材料的研究相互渗透,研究方法相互借鉴,产生了21世纪的材料科学。

“材料科学基础”着眼于材料基本问题诸如材料的结合键、材料的晶体结构及缺陷、材料的相结构与相图、材料的凝固、材料中的扩散,材料的塑性变形、材料的亚稳态。从金属材料的基本理论出发,将高分子聚合物材料、陶瓷材料、复合材料等结合在一起,使学生能把握材料的共性,熟悉材料的个性。本课程横向融合金属材料、陶瓷材料和高分子材料的基础理论于一炉,纵向则充分利用学生已经学过的基础知识(包括高等数学、普通物理、物理化学、材料力学等),并能连接后续的材料的分析与表征、材料物理、材料加工工艺学等必修课程及高分子材料、无机非金属材料、金属材料等模块的选修课程。

二、教学内容的优化和选择

现代材料工业和技术的发展推动材料从组成、结构和功能的单一化向复合化、一体化发展,使培养大材料、宽专业人才的教学改革迫在眉睫。在此形势下,2002年暨南大学材料科学与工程专业设立并开始招收首届本科学生,确定了《材料科学基础》为专业基础课(必修,72学时,4学分)。本课程内容旨在以物质结构和结构形成为主线将三大固体材料(金属材料、无机非金属材料、高分子材料)的基础知识有机结合,构建大材料专业公共性专业基础课教学体系。该课程体系旨在强化对学生重基础的通才教育模式,在教学内容上力求共性教学,突出个性特点。为此。从选择教材着手,优化教学内容,强化基础教学,着重培养学生科学的思维方法、创新能力以及运用基础理论解决实际问题的能力。

目前, “材料科学基础”教材体系可分为两大类。第一类沿袭“金属学”课程的教学内容,增加了少量无机非金属材料、高分子材料和复合材料等内容,往往侧重金属材料。这类教材基本上适合以金属材料为主导的材料科学与工程专业的教学。第二类教材则是在增加非金属材料、高分子材料、复合材料等新材料内容的同时,对该课程的所有内容进行了全新的组合,将它们有机地融入整个教材体系中,形成新的包含各种类型材料的教学体系。由于低年级本科学生的专业知识有限,这类教材在教学中要突出构建整个教学内容的逻辑性和条理性,避免学生掌握了各材料的个性,却忽视了各材料的共性,从而使整个课程陷入一个“材料学概论”的泥潭。为达到突出共性教学的目的,搭建一个合理材料科学与工程的知识平台,根据整个学科的培养方案和教学计划,我们选择上海交通大学出版社出版的面向21世纪新教材《材料科学基础》作为教材,从教学目标出发,该教材最显著的特点是着重于基本概念和基础理论,便于在教学中掌握深度和广度。根据本专业培养目标的要求和培养方案的特点,在确立教材内容、体系与后续课程的相互关联的基础上,在保持课程自身体系的完整性的条件下,兼顾到不同材料的特点及知识体系与要素课程内各个环节之间的逻辑关系,对该教材的内容进行了“扬弃”,将课程教学内容分为三大模块:

1 材料的结构。①微观结构:原子的排列方式、高分子链结构;②结构的完整性:晶体学基础、金属的晶体结构、合金、离子晶体结构规则、共价晶体结构、聚合物的晶态结构;③结构的不完整性:晶体缺陷、表面和界面、非晶态、亚稳态、准晶态。

2 固体中原子及分子的运动。①扩散:菲克第一、第二定律、扩散的热力学分析、扩散原子理论、影响因素;②高分子的分子运动:分子链的运动及其柔顺性、分子的运动方式及影响因素。

3 材料的组织结构变化。①材料的形变和再结晶:单晶和多晶体的塑性变形、回复和再结晶;②相图。单元系相图:凝固、形核和晶体长大;二元系相图:匀晶、共晶和包晶相图、混溶间隙、相图分析;三元系相图:相图基础、三元匀晶和共晶相图。

为了在上述教学内容中力求共性教学,以最大限度地淡化三大材料各自的专业色彩,力求突出共性的内容。例如,相平衡与相图的内容,选择了相律、相平衡热力学理论、一元、两元和三元基本相图类型的阅读等为重点内容,而淡化与此相关的教材中有关金属材料的冶金和铸造

方面的内容。

通过多年的教学实践,上述教学内容的优化既得到了后续课程教师的肯定,又使学生学以致用,达到了奠定学科专业基础、培养科学思维的目的。

三、教学内容组织方式与目的

本课程教学内容的特点是“三多一少”,即叙述性的原理、规律多,需要记忆的概念、定义多,课程内容知识点多。理论计算少。因该课程内容枯燥、抽象,学生感到难学。具体表现在:不能很好地将数学理论应用到材料科学的基础课程、无法判定从而掌握教学内容中的重点、不能将所学的知识点和实际的材料联系起来。所以,我们在教学内容的组织上做了一些探索:

1 突破传统的“一本教科书”的局限性。本课程的教学内容在严格按照教学大纲和教学计划授课的同时,综合多种中文教材、英文教材等,力图做到知识面完整、讲授描述通俗易懂。如针对本专业每年都有数目不等的海外学生的特点,在教学提倡采用台湾晓园出版社出版的《材料科学与工程》作为补充性教材,提升外招学生对学科知识的认同感和认知度。

2 探索课堂教学,有所为,有所不为。课堂讲重点、难点,讲思路,留给学生充分的思考时间和空间,以调动他们的主动性和积极性。对难点和重点内容,尽量举出其应用实例,结合学科前沿知识,使学生知道该原理的用处,听课时不感到抽象、空洞,达到了理论联系实际的目的。而且,对重点和难点内容务必做到举一反三,确保学生能够掌握,以达到以点带面,进而掌握所学知识的目的。

3 注重教学内容的连贯性,连通性,提高学生对所学知识点的融会贯通能力。本课程在教学过程中,提倡预习,并将即将讲授的知识点与所学基础知识点的关联告知学生,使其掌握学习的主动性。对部分关联度高的章节,采用课堂讨论、换位讲授等方法,调动课堂气氛,使学生自觉地运用基础知识解决教学过程中的难点,从而提高他们通晓所学知识点的能力,达到全面提升专业素质和人文素质的目的。例如,在相图的学习中,尝试让学生利用所学的物理、化学知识换位讲授一元相图和二元相图的基础,一方面使他们学会对所学知识点进行归纳和演绎,另一方面提升他们的口头表达、演讲技巧。

4 充分、恰当地采用现代化多媒体教学方法,并辅之以动画,实现图、文、声、像的视听一体化教学。特别是对那些教学难点和需要丰富空间想象力的内容,形象、生动地展示在学生面前,既直观又富动感,可明显提高教学效果。

四、教学方法与教学手段

“材料科学基础”课程内容抽象、概念性强,学生在学习时容易感到枯燥难学。因此,在课堂上应常采用启发式教育,常用提问、问答或引而不发方法,调动学生的积极思维能力。在讲授时使用ppt演示文稿,尽量多用教学模型、挂图、照片和曲线图表等形象化语言。涉及部分教学内容如位错运动等,应结合动画生动地用图像演示给学生,以加深他们对课程内容的理解,提高学习兴趣。对于部分与前期知识关联度高的基本理论如单元相图,组织学生进行课堂讨论(seminar),并以学生发言为主,让他们直接参与教学。对需要运用较多数学知识且理论性较强的内容,如扩散第一、第二定律,应多采用板书推导,加强逻辑性学习。另外,为了提高学生对那些需要有丰富空间想象力的晶体结构、金相组织的转变和识别、位错、位错增殖和缠结过程等知识难点的理解和掌握,将先进的多媒体现代化教学手段引入材料科学基础教学中,并让它们以二维或三维动画形式生动形象地展示在学生面前,弥补传统教学在时间和空间等方面的不足,以提高教学效果。在课外,还可建立qq空间,在群聊中解决课堂中来不及解决的问题,通过师生交流,提高学生探索性自学能力和学习的积极性。

在“宽口径,大平台”培养模式下开展材料科学与工程教学, “材料科学基础”作为专业必修的主干课程,突出共性教学是打好学科专业知识的必备条件。从时代的需要出发,合理选择及组织教学内容、创新教学手段和方法,使其与教学内容相互协调,是构建新时代“材料科学基础”教学体系的关键。今后, “材料科学基础课程”将继续围绕以符合时展、符合教育规律为中心开展课程建设,不断探索和实践,为成功培养宽专业人才奠定基础。

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材料化学教学论文篇(7)

在现代科学技术中,材料、能源、信息是构成社会文明和国民经济的三大支柱,其中材料更是科学技术发展的物质基础和技术先导。材料化学是从化学角度研究材料的结构、性能、制备和应用的一门科学。它既是材料科学的一个重要分支,又是化学学科一个重要组成部分,具有明显的交叉学科、边缘学科的性质,是环境、信息、新能源等高科技产业和技术发展的重要基础[1],[2]。在讲授材料化学课程的有限学时内,如何激发学生的学习热情,强化增强课堂教学效果,让学生掌握更多的知识,是任课教师,特别是青年教师必须面对的问题。本文从材料化学课程的特点,学生学习过程中存在的主要问题,以及如何培养学生的学习兴趣三方面进行了阐述。

一、材料化学课程的特点

在高等师范院校中,材料化学课程通常开设在第三学年,是在学生修完高等数学、普通物理、无机化学、有机化学、分析化学、结构化学等课程的基础上开设的。首先,材料化学是一门新兴的边缘学科,该学科发展时间较短,课程教学资料较少。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和角度不同,其内容大相径庭。其次,材料化学既涉及材料学科的知识,又涉及化学学科的知识,理论性强,知识面广,是具有强大活力的新兴交叉学科。另外,材料化学强调理论与实践相结合,具有实践性。比如高性能、高质量、低成本的材料通过不断地改进变为器件或产品,需要理论和实践相结合来解决一系列工程技术问题,一方面用理论指导实践,另一方面通过大量实践使理论得到进一步的发展和完善[3]。

二、学生在学习材料化学过程中存在的主要问题

1.学习目标不明确。

由于材料化学的理论性和实践性都很强,并且随着新理论和新技术的不断涌现,使得该课程的内容增多,难度加大,这就导致一些学生学习目标模糊,缺乏学习的主动性,甚至个别学生存在厌学情绪。在他们看来,学习只是应付作业和考试,得过且过,及格就好。

2.为未来就业前景担忧。

材料化学是材料科学与多门学科相互交叉、渗透发展而形成的一门新兴学科。材料化学专业是我院2011年新办的本科专业,目前没有一届毕业生。材料化学课程内容体系庞杂、知识点多、理论性强,很多学生认为该学科在实际生活中没有什么用处,对未来就业前景或考研考什么样的专业等感觉茫然。

3.缺乏丰富的空间想象能力。

材料化学涉及许多理论知识,像晶体学点群、空间群理论、金属密堆积结构等,理论性强,内容抽象难懂,难教难学,这就要求学生具备较强的空间思维与想象能力,实际导致大多数学生真正理解起来有一定的困难。

4.教学理论与教学实践脱节。

材料化学既是理论性很强,又是实践性、应用性非常强的一门交叉学科。在教学过程中,多数学生只是初步掌握了课程的基本理论知识,重理论学习,而忽略实践操作环节,以致实际工作中动手能力太差,缺乏分析、解决问题的能力。

5.在学习过程中没有充分利用网络教学资源。

网络教学资源形式多样、种类繁多,充分利用一切可以利用的资源,可为教师教学、学生学习带来事半功倍的效果。但学生除了学习指定教材外,很少充分利用网络教学资源。

6.学生之间缺乏沟通和交流。

教学是教与学交往互动的过程。在以教为中心的传统教学过程中,学生学习方式单一、被动,上课是知识的单向输出过程,学生只是被动地接受知识,缺乏主动与创造精神,而且学生之间缺乏有效的沟通和交流。

三、材料化学课程兴趣的培养

瑞士著名教育家皮亚杰说:“所有智力方面的活动都要依赖于兴趣。”学生只有对学习内容产生了浓厚的兴趣,才能激发起强烈的求知欲,才会主动自觉地学习,从而增强课堂学习效果。笔者认为在材料化学课程教学中,可以从以下方面入手培养学生的学习兴趣。

1.阐明学习材料化学的意义。

材料化学是一门新兴交叉性边缘学科,通过本课程的学习,教师要让学生了解当代材料科学的新概念、新理论、新技术、新工艺和材料化学领域的新动态,系统掌握材料化学的基本理论、分析手段、必备的材料科学知识。这能够为他们将来从事理论基础研究或者应用基础研究打下基础。

2.介绍科学前沿,以科研促进教学。

当今世界,材料科学技术突飞猛进,知识更新速度很快,教材内容往往有所滞后。首先,教师应把自己的科研成果融入教学中,以丰富课堂内容。其次,在教学过程中,把材料化学最前沿领域的研究热点和最新科研成果讲述给学生,这样既能拓宽他们的视野,激发他们的科研兴趣,提高他们的学习热情,又能使课堂教学面貌大为改观。最后,向他们介绍科学奇闻趣事,可以陶冶他们的情操。例如,在介绍纳米材料一节时,可以向学生介绍白春礼、卢柯、江雷等纳米界领军人物的奋斗历程,从而使学生受到鼓舞,接受科学态度和优良品质的熏陶,培养学习兴趣。

3.恰当使用多媒体辅助教学。

多媒体辅助教学可以把文字、音频、视频、图片、动画等综合性多媒体信息综合为一体并进行加工处理,为学生提供丰富、直观、真实的形象,启迪学生思考,激发学生兴趣,从而提高课堂教学质量。如分子点群、晶体结构周期性与点群、金属单质密堆积结构、离子晶体结构等的空间结构都比较抽象,若我们在计算机软件中,用二维、三维动画模拟显示[4],将抽象、微观、枯燥的理论知识和概念形象化、具体化、宏观化,可以使学生更加直观清楚地学习本课程的内容。

4.教学手段灵活多样。

教学是一门科学,同时也是一门艺术。教师可采用多种形式的教学方法,创造轻松愉快的课堂教学环境,提高学生学习兴趣和积极性。首先,教师运用学生易于接受的具有启发、感召、趣味性的语言。其次,教师在教学中积极实行启发式、互动式和讨论式教学法,师生平等互动,加强师生之间的情感交流,活跃课堂气氛,培养学生的独立思考能力和创新意识。最后,在课堂教学中适当地展示实物模型,可以充分激发学生的学习兴趣,达到最佳教学效果。

5.理论教学与实践教学相结合。

材料化学是一门理论与实践结合非常紧密的课程,例如,新材料的合成与制备、性能测试、材料应用等,都是通过实验完成的。实验是在理论指导下进行的,每一个实验的完成又是对理论知识的强化与巩固。教师可让学生到相关企业参加见习、实习,熟悉企业生产条件和工作环境,提高实践能力。这样既能增强学生的实践动手操作能力,又能强化学生对理论知识的理解与掌握。

四、结语

本文介绍了材料化学课程的特点、学生学习过程中存在的主要问题,以及如何培养学生的学习兴趣等内容。如何运用各种合理的教学方法,提高自己的教学水平,增强教学效果,优化课堂教学,激发学生的学习兴趣,仍然是教师,特别是青年教师需要长期思考的问题。

参考文献:

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材料化学教学论文篇(8)

【基金项目】湖北省教育厅教学研究项目(编号:2011276,2012288)。

Abstract: In recent years, with the gradual increase of the national investment in new energy, new materials, and optoelectronic information industry, the demands of social engineering capabilities, as well as business level of materials physics graduates increase accordingly. It?蒺s imperative to reform the existing teaching system of materials physics. In this work, the reform of teaching system of materials physics was discussed from four aspects of teaching philosophy, curriculum development, teaching practice, and faculty development. In addition, some suggestions on how to train more professional materials physics graduates were given.

Key words: materials physics; teaching reform; personnel training

【中图分类号】G642.0 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2013)06-0170-02

材料物理专业属于材料科学类,其培养目标是培养较系统的掌握材料科学的基本理论与技术,具备材料物理相关基本知识和基本技能,能在与材料科学与工程相关的领域从事研究、教学、科技开发及相关管理工作的材料物理高级专门人才[1]。随着科学技术的不断发展,社会对材料物理专业人才的需求情况也在逐渐发生变化。近几年国家在新能源、新材料以及光电信息领域投入的不断加大,使得企业对于材料物理专业毕业生的需求数量也在逐年增加,特别是对于具有较强专业基础和实践能力的人才的需求,是很多高新技术企业每年人才发展计划的重点。

材料物理是物理学与材料科学的一个交叉学科,主要通过各种物理技术和物理效应,实现材料的合成、制备、加工、修饰与应用。主要研究范围包括材料的合成、结构、性质与应用;新型材料的设计以及材料的计算机模拟等。随着国家对本专业人才需求的变化,对本专业的教学体系进行一定的改革迫在眉睫。本文以武汉工程大学材料物理专业的发展为出发点,分别从教学理念、课程建设、教学实践以及师资队伍建设四个方面入手,详细探讨了本专业在新形势下进行教学改革的一些措施。

一、教学理念的更新

面向未来的教学改革需要现代化的教学思想,需要前瞻性的教学理念[2]。这些教学理念包括从专业教育向综合素质教育,从重知识传授向能力培养转变;从封闭式的学校教育模式向开放型的产、学、研三结合的教育模式转变;从标准化培养模式向个性化、选择性培养模式转变;从维持性学习向创新性学习转变[3]。

武汉工程大学材料物理专业所属学科为省级重点学科及湖北省首批优势特色学科,本专业依托自身的学科优势和人才优势,将专业人才培养特色定位于低温等离子体技术及应用和功能薄膜材料的开发,重点培养在光电信息材料、新能源材料、环境材料等方面具有扎实的基础理论知识和实践能力的应用型创新人才。

为适应新时期国家建设对材料物理专业人才需求的变化,在对本专业人才的需求情况以及人才市场走向等问题进行充分调查论证的基础上,明确了我校材料物理专业的培养目标,即在专业设置和课程体系设计上尽量体现“拓宽专业面、夯实基础、重视能力培养”的指导思想,着力培养学生的创新能力,真正提高本科生的素质教育。同时,我们也注意到现实的就业压力对学生的影响,在打好基础,增强适应性的同时,设置功能薄膜材料和等离子体技术2个专业方向,提供了更多的课程、丰富了教学内容,扩大了学生的选择空间,满足学生多样化的需求,进一步体现了因材施教的思想;同时也体现我校等离子体学科及薄膜材料研究方面的特色。

新的教学方案力求将全面素质教育的精神渗透到专业教育之中,使基础知识教育、能力训练和素质培养结合起来,对学生进行较为系统的基本知识和基本理论的教学,加强对学生基本方法和技能的训练,重视对学生创造能力和创新意识的培养。

二、课程建设的优化

在不同的社会需求下,根据社会对毕业生需求的调研及预测对材料物理专业的课程体系进行适当的修订,突出本专业在不同时期的重点,对于培养满足社会需求的高水平人才十分重要[4-7]。我校材料物理专业在课程建设方面主要集中在提升现有课程和推出新课程/新内容两个方面。

在提升现有课程方面,对于本专业的一些老牌重点课程,采取主讲教师负责制,其余教师积极参与,分工合作,加强重点课程建设,并积极申报新的重点课程。经过几年建设,已在多门课程的建设方面取得了较好成果,如《材料科学基础》、《工业等离子体原理》、《薄膜材料与制备技术》等课程已建设成为校级精品课程,《纳米材料与技术》、《固体物理学》课程成为校级重点建设课程。这些重点课程的建设一方面锻炼了队伍,提高了整体素质,另一方面对其他课程的建设起到很好的示范带动作用。在重点课程建设过程中,本专业一直在积极探索课程教学改革方法,采用多媒体教学的课程由2002年的1门发展到现在所有课程都使用多媒体教学;双语教学也从无到有,《工业等离子体原理》、《薄膜材料与技术》已采用双语教学。

在推出新课程/新内容方面,本专业根据毕业生就业新形势对培养方案进行了大量修改。新的培养方案进一步体现了因材施教的思想,提供了更多的课程、丰富了教学内容,扩大了学生的选择空间;同时也体现了我校等离子体学科优势的特色。如新培养计划针对社会需求开设了《电子材料》和《工业等离子体工程》等课程,课程内容紧紧围绕目前工业生产中涉及到的新产品和新技术,有利于学生更好地完成从学校到社会的衔接。此外,现有课程的授课内容也逐步以市场为导向,在保持现有特色的同时,增加与市场需求相关联的专业知识体系,学生毕业后反响良好。

三、教学实践改革

材料物理专业的实践教学主要分为校内实践和校外实践两部分。校内实践主要是指在学校现有的实验条件下进行的一系列基础实验和专业实验,因此实验室建设也是提高实践教学质量的必要前提[8-10]。我校材料物理专业以湖北省等离子体化学与新材料重点实验室、湖北省微波等离子体技术研究工程中心和专业实验室为校内实践教学平台,在材料制备、加工,材料性能(力学、电学、磁学、热学等性质)测试、材料组织结构测定及材料应用等方面开展实验室建设,并结合本学科科研发展方向进行建设,设备采购主要围绕着材料科学基础、材料合成与加工、薄膜材料、材料表面改性、等离子体加工、纳米材料等课程进行。

在此基础上,我校材料物理专业根据学科建设发展情况,在2005年对实践教学环节进行了重大改革,将原来分散在各个课程中的实验课程进行整合,对原有实验体系进行重新规划,开设单独的实验课程,制定统一大纲,整合实验内容,并对实验内容适当更新,使实验体系更加完备,并与实用化紧密结合,侧重于培养学生动手能力。整合后的校内实验课为《材料科学基础实验》、《材料物理专业实验》以及《等离子体技术与应用实验》三门课程,总学时由原来的80个增加到108个。

同时,在实验内容上进行创新,将科研成果转化为教学内容,以科研促进教学。目前,在材料物理专业开设的3门实验课中,《材料物理专业实验》以及《等离子体技术与应用实验》全部实验均为教师科研转化而来。所有专业实验将科研与教学紧密结合,一方面弥补教学经费的不足,另一方面让学生接触科学前沿,激发从事科研工作兴趣,培养学生在从事科学研究的同时加深对课程内容的理解,提高教学效果。

此外,在校内实践教学中增设《学年论文》这一实践教学内容,让学生模拟实际科学研究,通过教师拟定方向,学生收集资料、归纳总结收集到的信息写出文献综述、然后针对发现的问题确定具体的研究题目,再制定详细的实验方案,并预测可能的结果。最后通过答辩,完成这一实践教学环节。

在校外实践教学方面,本专业设置有《毕业实习》环节,毕业实习地点的选择主要以人才市场需求为导向,目前学校已与多家从事光电信息材料、新能源材料、环境材料的企业签订实习协议,并在几家硅材料制造企业、LED制造企业及薄膜制备企业建立了实习基地,为学生的毕业实习提供了保障。此外,在指导毕业论文过程中,鼓励学生采取“宜化模式”完成毕业论文。由于“宜化模式”课题来源于企业,结合工厂实际,其研究结果更具有实用性。学生在做毕业论文过程中能够更好地将书本上的理论知识与现实的生产实际相结合,有效训练学生综合应用知识的能力。本专业近年来在学生毕业实习和毕业论文环节中有超过25%的学生采取“宜化模式”进行毕业论文。

四、加强师资队伍建设

师资队伍建设是专业建设的重要环节。为了培养出满足社会需要的高素质人才,教师的知识更新和自身素质提升十分关键[9,11]。本专业在职教师具有学历层次高、职称结构合理、平均年龄低的特点,基于这样一个教师队伍现状,材料物理专业的师资队伍建设一直坚持高标准、高水平的指导思想,在引进高水平的学术带头人、责任教授的同时,加大力度对现有的青年教师进行培养,提高他们的教学、科研水平。具体措施主要包括对青年教师进行帮扶指导,努力提高青年教师的教学技能;合理安排好现有教师的教学和科研工作,在保证教学质量的前提下,积极开展科学研究工作,通过科学研究,不断提高教师的学术素养;积极引进优秀教师,逐步建立一支高水平、稳定的教师队伍。

此外,本专业在教学过程中积极聘请相关行业的优秀工程师为学生讲授专业基础课程或进行专题报告,在此过程中让老师和学生充分了解国内外相关行业的发展动态,探讨材料物理专业今后的发展方向和毕业生应该具备的基础知识和基本技能,以此加强学生对本专业的了解,更进一步提高教学效果。

五、结语

如何培养满足新形势要求的材料物理专业高素质应用型人才,是所有高校材料物理专业教学人员需要探讨的核心问题。教学改革是一个随社会形势发展而不断进行的过程,因此,我们时刻紧跟社会发展步伐,在充分了解国家和社会对本专业人才需求的前提下不断探求新形势下的教学改革,这样才能不断为社会输出高水平的专业人才。

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材料化学教学论文篇(9)

随着信息时代和经济全球化的到来,世界各国都以发展与变革教育来应对日趋激烈的国际竞争。在这样的时代背景下,知识不再是迟缓、有限、稳定的,而是正在不断增加和更新的。教材作为教师和学生学习学科知识的主要材料,对实现教学目标有举足轻重的作用,起着承载课程内容、预定教学计划、传递教学信息的作用。我国的大学英语教学大纲经过三个阶段的改革转变,从最初以语法为主,后来改为以阅读为主,到现在以听说能力为主。大学英语教学改革要求教材做到教学理念先进化、教学内容立体化、教学手段现代化。[1]

一、立体化教材

为了从宏观上认识教材的多元化发展,更新教材观念,充分利用各种学习资源,丰富和补充教学内容,正确认识教材与教师的关系,正确理解教材的定义显得至关重要。[2]

《辞海》对“教材”的定义是:根据教学大纲编选的供教学用和要求学生掌握的基本材料。有文字材料,如教科书、讲义、讲授提纲等;视听材料,如挂图、投影(幻灯)片、音带、录像等多种形式。程晓堂将教材分为广义和狭义两种,其中广义的教材指课堂上和课堂外教师和学生使用的所有教学材料,包括课本、练习册、辅导资料、自学手册、录像带、光盘、报刊杂志、广播电视节目、网络上使用的学习材料,等等。总之,不一定是装订成册或正是出版的书本,只要是有利于学生学习的材料都可以称之为教材。狭义的教材才是课堂教学中使用的教科书。我国传统教材主要建立在纸介质基础上,信息技术的发展正在使教材的形式和内容发生巨大变化,已经从单一的书本发展到多种媒体形式的立体化状态。

立体化教材建设的提出是基于20世纪末风行的建构主义学习观,该观点强调以学习者为核心的学习模式。所谓教材编写的立体化,就是说现在的教材不再像以往那样只有几本形单影只的教科书,而是由教科书、练习册、录音带、录像带、光盘、卡片、挂图、教师手册等组成的一个教材包(a package of materials)。[2]但人们对它的理解存在一定的误区,通常认为既有纸介质又有光盘或网络形式的教材就是立体化教材,这样的理解是不全面的。“媒介表现形式的多样化只是教材的外在形式,其内在本质是内容编排与呈现方式的立体化设计,主要指以现代教育教学理论尤其是建构主义理论为指导,以网络、多媒体等信息技术为依托,提供一整套能够最大限度地满足教与学需要的整体解决方案,其目的是更新教学观念和教学模式,提高教学质量和效益”。[4]

根据《大学英语课程教学要求(试行)》(2004),我国大学英语教学指导思想由原来重视语言基础教学转变到在重视语言基础教学的同时更加重视学生实际能力的培养,以提高大学生的综合英语应用能力。[14]在此基础上,一系列立体化教材应运而生,其中包括高等教育出版社出版的“大学体验英语”。

二、图式理论

“图式(schema)”一词来源于古希腊,18世纪康德曾对其进行哲学论述,他认为人的大脑中存在纯概念的东西,图式是连接概念和感知对象的纽带。后来该概念被完形心理学所接受,认为大脑的组织形式倾向于尽可能地完满和连贯,即简单、有规律和对称。当代认知语言学接受并发展了图式理论。[6]对图式含义的理解各家不尽相同,但总的来说,图式是大脑为了便于信息储存和处理,而将新事物与已有的知识,经历有机的组织起来的一种知识表征形式,是相互关联的知识构成的完整的信息系统。它具有结构性、抽象性和灵活性等特征。[12]因此,人们对新事物的理解和认知在一定程度上依赖大脑中已经形成的图式。

因图式理论具有较强的概括性和解释能力,并在知识的组织中起中心的作用,对于外语教学有着诸多启示,已被广泛应用于外语阅读、写作、听力及至语言学等学科研究中。笔者以大学体验英语为例,尝试探讨其在大学英语立体化教材编写中的应用。

三、图式理论在大学体验英语中的应用

《大学体验英语》系列教材由高等教育出版社组织全国知名专家学者基于当代最新外语教学理论编写而成。这套教材2002年6月出版,2004年2月出齐,被教育部列为“普通高等教育‘十五’部级规划教材”和教育部“新世纪网络课程建设工程项目”。笔者试着探讨图式理论在该系列教材编写中的运用。

1.内容安排遵循认知规律,以主题为中心循序渐进。

大学体验英语系列教材包括综合教程、听力教程、扩展教程、网络教程,光盘等。与其它教材不同,该系列教材每个单元都选定一个富有时代性的主题,所有材料均围绕该主题展开。以第一册第一单元为例,该单元的话题为校园生活,《综合教程》的两篇文章和两段对话,《扩展教程》的两篇文章,网络课程的四篇文章都是围绕该主题,提供了足够的输入,让学生学习完一个主题后,增加的不是零散的词汇和语法,而是关于一个主题的整体的把握。

在内容安排方面,册与册之间,不仅词汇、语法和篇章结构难度在递增,而且单元主题在由近及远地逐渐延伸。其从与学生生活息息相关的大学生活、独立生活、学习策略等,到工作与就业、成功之路、关注地球、克隆、滥用等社会生活方面,最后上升到文化和道德层面;单元内部各组成部分打破了传统教材单单以阅读为主的模式,从最能激发学生学习主动性的“交际对话”为切入点,逐步扩展深化,使多种语言技能在同一主题下通过多种交际环境和练习形式反复循环、深化、巩固、加强,充分体现“学―练―会―用”的完整学习过程。这种安排符合语言学习和人类的认知规律。

2.语言材料真实,贴近学生生活实际。

当代语言观认为,语言是关乎人类生存与发展大计的手段,[13]这充分说明了语言作为信息交流工具的重要性。因此,材料的选择运用对教学的成功起决定作用。大学体验英语系列教材中的大部分材料都来自英文报刊杂志,很少源于大家之作,紧贴学生实际生活。这有助于学生对知识的学习、理解与运用,激发并保持学生的学习兴趣,提高学习效率,还有利于培养学生通过阅读英文报刊杂志来获悉当前最新信息的能力。材料内容主要针对学生在今后工作和学习生活里常见的交际任务,加强他们口头和书面实用表达能力的训练与培养。

根据图式理论,选用与学生生活紧密相关、富有时代性的材料有助于激活学生大脑中已有图式,对新旧知识形成关联,并有利学生增添逻辑推理,或信息的连续,或有关例子和细节等新信息,补充与完善原有图式,形成新的、更为丰富和完备的图式。

3.练习设计形式多样,注重操练,完善图式。

科学设计练习不仅可以巩固和加深学生对语言的理解,而且有利于开启学生的思维,培养学生的创新思维和创新精神,促进学生全面发展。大学体验英语的练习活动除了传统的笔头练习,还有口头练习,能激发学生参与,巩固学生对所学材料的记忆。这些练习不是机械地重复所学内容,而是让学生在做练习中无意识地增添新信息,加深语言理解,最终熟练运用。以《综合教程》为例,“Lead in”激发学生的学习兴趣,同时激起学生已有的相关图式;“Content Awareness”检测学生对所学内容的掌握程度;“Language Focus”给学生提供了复习所学语法知识,并进行实践运用的平台,特别是新题型“Read and Simulate”和“Practical Writing”,让学生在所学内容的基础上拓展信息,对头脑中的已有图式进行补充和完善。

4.教材设计图文并茂,激发图式,促进理解。

教材的设计形式指教材的媒介形式、篇幅长短、版面安排、开本大小、图文形式和色彩等。它“具有很大的教育、教养作用,历来受到重视,只是研究不足”。[11]关于媒介形式,《大学体验英语》依托网络和信息技术,用音、像、图等手段让学生立体地感受到所学的语言环境,接受多种感官的“刺激”,培养学生的多模态识读能力;关于教材的图文形式,其编者在前言中讲道:《大学体验英语》有大量与主题相关的启发性强的图片,为语言学习提供了形象的立体的训练情景,加强了学生对学习和使用语言的实际体验。[5]经统计,仅综合教程1中,就有113张彩色高度清晰图片。

在学习过程中,如果材料信息与学习者已有图式之间具有关联,则对其不同程度的理解成为可能,关联性越强,对材料的处理越顺利、越深入。因此,给相对于学生语言难度较大的材料和全新的信息配上相关的插图,一方面可以将学生暂时未能理解的内容以图画的形式呈现出来,激活已有的图式,加速信息处理过程,促进对该内容的理解。另一方面,对学生来说,全新的信息在学生的头脑中没有相关的图式,而“新的信息与已有图式结合时发生同化;如果找不到能解释新信息的现存图式,就要创造新的图式去解释新材料信息,或对现有图式加以修改,使新的信息能与之相符”,[8]借助图片的文字材料可对加快新图式的建立和增添修改已有图式。同时配有精美图片的文字材料对学生更具吸引力,能增加学生探究的兴趣和欲望,缓解各种畏难情绪和消极心理,帮助理解。

外语学习是在头脑中建立起一种母语以外的知识图式,包括语言图式、内容图式和形式图式。[7]但其教学质量和教学效果在很大程度上取决于教材。[10]作为教材建设新发展方向的立体化教材,“不仅对推进教学现代化、提高教材质量有明显的效果,而且对创新意识和创新价值规律的培养也有积极的促进作用”。[9]笔者以大学体验英语为例,探讨了图式理论在立体化教材编写中的运用,从文献看,从图式理论的角度来分析立体化教材的研究还不多见。因此,笔者坚信,图式理论在大学英语立体化教材中的运用绝不仅限于本文之列举,随着大学英语立体化教材系统发展的完善和对其认识与研究的深入,人们将领悟到其对推动我国英语教学,提高整体英语教学质量和效率潜在的优越性。

参考文献:

[1]陈坚林.大学英语教材的现状与改革――第五代教材研发构想[J].外语教学与研究,2007.

[2]程晓堂.英语教材分析与设计[M].北京:外语教学与研究出版社,2002.

[3]辞海[M].上海辞书出版社,1999.

[4]黄荣怀,郭芳.立体化教材的设计与开发[J].现代教育技术,2008.

[5]孔庆炎,李霄翔,贾国栋总主编.《大学体验英语》系列教材[M].高等教育出版社,2002.

[6]王寅.认知语言学[M].上海外语教育出版社,2006.

[7]王艳艳,邵玲娣.图式理论在《新视野大学英语视听说教程》教学中的应用[J].黑龙江生态工程职业学院学报,2008.

[8]亓鲁霞,王初明.背景知识与语言难度在英语阅读理解中的作用[J].外语教学与研究,1988,(2).

[9]张浩宇.立体化教材建设的思考[J].重庆文理学院学报,2008.

[10]张业菊.大学英语教材呼唤改革与创新[J].外语与外语教学,2001

[11]张正东.外语教学技巧新论[M],科学出版社,2001.

材料化学教学论文篇(10)

为了克服传统灌输式、填鸭式教学模式的弊端,积极响应教育部的高校本科生教学模式改革号召,专注于培养动手能力强、理论结合实践、高水平、综合素质的新世纪人才,许多高校的诸多专业课程都在进行教学模式改革。我校材料科学与工程专业为宽口径的大专业,主要培养无机非金属材料方向的毕业生。《复合材料》作为本专业的一门必修课,这门课程涵盖知识点很多,包括聚合物基复合材料、金属基复合材料和陶瓷基复合材料等各个领域的基础知识、制备工艺和实际应用[1]。该课程对于扩大学生的专业知识面、提升学生的专业知识和实践技能具有重要的理论指导作用。针对目前该课程教学中存在的一些问题,本文提出了《复合材料》教学改革的一些方案和措施。

1课程的主要内容和培养目标

《复合材料》是材料科学与工程专业本科生的基础课、必修课,也是本科毕业生从事材料、复合材料等相关工作、科研、工程应用的必备课程。本课程主要讲授常见复合材料的分类、加工制备技术及应用背景,如聚合物基复合材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材料、水泥基复合材料和纳米复合材料等。在毕业设计、科研实践中掌握上述几种复合材料的制备及工艺技术,是材料类专业毕业生能够胜任本专业工作的基础和保障。这门课程的培养目标是理解复合材料的界面优化设计及界面作用机理,掌握复合材料的种类和制备工艺方法。了解复合材料界面及性能测试表征方法,学会分析材料研究和生产中的复合材料如金属基、聚合物基、陶瓷基、水泥基复合材料及纳米复合材料的成分、组织形貌和结构性能,并能够适当的调整配方或改进制备工艺最终实现目标所需的力学性能或特殊功能。

2教学中发现的问题

《复合材料》课程内容繁多,涉及三大类材料金属、无机非金属和聚合物的配方、加工、性能及应用,涉及到大量的增强材料、基体材料制备工艺参数和配方,使得学生难于寻找重点内容,学习起来很难抓住重点,接收效果差。另外,学生也不清晰自己将来所面对的就业方向。因此,很有必要让学生自己动手查阅感兴趣的复合材料及相关产品,增强对某一材料产品及其知名企业的了解。在加深对这门专业课的认识和理解的同时,知道自己感兴趣的行业和就业方向[2-3]。这门课程一般期末考试成绩权重大于80%,平时成绩占的比重很小。因此,学生缺乏主动的学习意识,学生对于琐碎繁杂的知识点理解起来也很吃力,上课时容易产生懈怠的情绪、玩手机、精神溜号等现象。多年的教学经验发现:学生期末时候考前突击,只会应付期末考试,只求分数不求甚解,学生对知识的掌握不扎实、不系统,影响后续课程的学习效果和专业技能的培养。学生虽然经过突击性理论学习,但是仍然缺乏专业的实践、应用能力,不能学以致用。学生往往考完试后再问就什么也答不上来,遇到一些实际应用问题也不能马上想起课本上的理论知识体系。这些现象的根本原因在于学生缺少对知识点所对应的实践、范例的了解。

3《复合材料》课程的教学改革措施

3.1以工业产品、科研信息为导向,加深学生对不同类型复合材料的深入理解

本课程涉及到金属基、聚合物基、陶瓷基、水泥基复合材料及纳米复合材料等理论方面的内容,理论较深奥、知识面广、内容概念复杂,学生在学习过程中会遇到许多问题。在教学中充分考虑到知识面的拓宽和不同复合材料应用之间的相互关系,注重产品应用开发为导向,对复合材料的理论配方、制备工艺、性能要求、开发新产品的思路等方面的进行强化,在保持课程系统性的前提下,对一些次要的偏理论的内容适当删减。着重对近期出现的新型复合材料在结构材料和功能材料领域的应用实例进行介绍。通过引入实际产品和工业化生产问题,促进学生深入理解每种复合材料的基础知识和应用前景[4]。将目前与课程有关的科研动态带入课堂,让课程有足够的吸引力。如讲述通过介绍阻燃电缆护套料配方及工艺让学生深入聚合物基复合材料的加工原理和应用场合;通过介绍现有的锂电池正极材料让学生了解碳基复合材料以及纳米复合材料的应用;还有近期Science、Nature等顶级期刊发表的最新纳米尺度金属的伪弹性、功能材料,碳纳米管、石墨烯的微观尺度研究及其在复合材料、功能材料中的最新应用。这些科研实例的讲解可以激发学生的科研热情,调动学生的学习积极性。

3.2以查找和阅读期刊文献为导向,培养学生的主动学习意识

每一章节都给学生布置一定数量的关键词、主题词,让学生去期刊网或外文电子资源网站查阅相关章节关键词的期刊论文或发明专利,填写文献资料统计表。每个学生都要在课堂讲解文献,学生需要提问互动。通过这种能力培养,加深学生对某一复合材料的了解同时,也锻炼学生的查阅文献能力、阅读能力和课堂表达能力,发挥互动、让更多同学参与到课题讨论中,从兴趣和讨论中掌握复杂的知识点。“学生讲,教师听”的这种新模式可以增加教学互动效果,课堂上适当增加学生汇报文献、专利的内容,可以增进师生的相互交流、相互影响。这种方法可以活跃课堂气氛,加深学生对所学知识的理解,激发学生的创新意识和独立思考能力,显著提高课程的教学效果。培养学生一丝不苟、精益求精的学习和科研精神。

3.3增加学生的课外实训环节,让学生到实验室动

手参与复合材料的设计和制作除了课堂教学以外,还可以以材料生产和应用中的实际问题出发,培养学生的动手实践能力和团队协作意识。增加学生的课外实训环节,培养学生从发现问题、提出问题到解决问题的能力,真正意义摆脱课本的死知识[5]。要求老师到实验室亲自指导,让学生到实验室亲自动手参与某些复合材料的设计制备,要求每组学生实践不少于7个工作日,自己动手完成一个小实验,在课堂上互相交流自己的所学、所做、所感,是如何将文献知识转化为直接的功能或结构材料并实现其应用价值。让学生亲手参与实验设计和制作可以提高学生的主动性,再次回到课堂后能够更深刻听讲,认识到课本上基础知识的重要性。逐渐培养学生从提出问题,到寻找解决问题思路,最终解决问题的能力。实训结束后最终以实验报告形式上交并考核。这种实训环节可以在培养学生的应用技能的同时,培养学生团队协作意识,激发学生的课外学习热情。加强学生对知识的理解,提高对课本知识的应用能力,避免“读死书、死读书”。

4《复合材料》课程的教改考核及预期效果

该课程在增加课堂文献讲解、答辩和课外实训环节后,期末考核时弱化期末考试成绩的比重,侧重上课过程中文献讲解、答辩和课外实训的考核,即增加平时成绩的权重。具体成绩比例可以调整如下:(1)期末考试分数:占考核总成绩的50%。(2)文献调研、讲解、讨论环节分数:每名学生不少于两次文献调研、讲解、讨论,共计占总成绩的30%,其中文献整理情况10%、课堂讲解10%和回答问题10%。加分条件:学生查阅参考文献可以查阅英文文献,考察学生对英文文献的理解,根据实际情况给予加分0.5~1分;课堂讲解文献后能够准确回答课堂老师或同学提出所有问题的学生得满分。(3)课外实训环节分数:两次实验占总成绩的20%,其中两次实训过程中的动手实验及实验报告各占10%。通过在《复合材料》课程教学中增加文献讲解和课外实训环节进行教改,改革后的保守目标是:100%学生能系统掌握查阅期刊文献和发明专利的方法,并且能够读懂科技论文的核心研究思想和理论内涵;90%的学生应能掌握课程重点知识,熟悉课本知识中的某种复合材料的制备方法和应用实例;20%学生能掌握英文期刊文献的查阅能力并且能够读懂英文文献含义,具备书写科研论文的基本素质和功底。上述比例都以学生总数为基数,各部分不互相独立,存在相互重叠。希望通过任课教师和学生的共同努力,最终实现由大学的应试教育到应用型人才培养的转变。

5结语

作为一门材料类专业本科生的必修课,《复合材料》对于增加学生的知识面和了解专业方向具有重要作用。因此,这门课程的学习效果影响毕业生的综合素质和专业技能。作者针对平时教学中的一些问题,如上课死气沉沉,学生玩手机,期末考试突击复习等现象提出了一系列教改方法,主要是增加课堂上的工业产品、科研信息吸引学生的兴趣,增加文献讲解、答辩环节和课后的实训环节来弱化期末考试成绩的权重,这样来督促学生主动学习并且能够活跃课堂互动,通过课外实训环节提高学生的实践技能和对基础知识的应用能力。通过教师和学生的共同努力实现由应试教育到应用型人才培养的转变,进一步提升毕业生的专业技能和综合素质。

参考文献

[1]周曦亚.复合材料[M].北京:化学工业出版社,2005:1-225.

[2]马庆宇.复合材料概论课程教学改革初探[J].石家庄职业技术学院学报,2011,23(4):53-55.

[3]杨继年,丁国新,王周锋,等.《复合材料概论》课程的教学设计与实践[J].广州化工,2015,43(3):167-168.

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