化学新材料论文汇总十篇

时间:2023-04-08 11:26:43

化学新材料论文

化学新材料论文篇(1)

[中图分类号] R914 [文献标识码] A

1 材料化学科技查新必要性

材料化学涉及的学科分支多,学科交叉性强,与化学、工程学、物理、能源和生物医学等学科均有广泛联系。为了适应科技和学科发展的需要,目前,人们对材料的研究也更加细致、深入,对新材料的合成、研究也越来越多、材料的种类越来越多,产生周期也越来越短,导致产生大量关于材料方面的相关信息。由于信息量大、更新周期短,这也给科研工作者申请课题、成果鉴定等方面带来一定困扰,因此科技查新十分必要。

2 材料化学科技查新方法探讨

2001起年实施的《科技查新规范》中指出:“查新是科技查新的简称,包括:专利查新、科研查新、新产品查新三种类型,是指查新机构根据查新委托人提供的需要验证其新颖性的科学技术内容,按照本规范操作,并得出结论。”

查新机构依据查新规范,结合查新委托人的要求,围绕项目的科学技术要点,提炼查新点,查证其新颖性、水平性。因此,科技查新可以为专家评价科技项目提供全面、客观、准确的科技文献检索和情报学评价,能有效提高专家评价的准确性,为科技管理提供决策依据。

2.1 材料化学科技查新中查新点的确定

由于材料化学研究热门点多、应用广泛,合成的材料品种也十分繁多,稍加改变原料的成分就可能形成一种新材料,而不同组成的材料之间性质往往存在很大差异,因此要保证文献检索的全面性和准确性,就对查新人员提出了很高的要求,一方面要具备比较扎实的专业知识,另一方面也能对这些比较前沿的学科有比较系统的了解,这样才能在保证工作过程中把握准确的创新点,选对关键词,得出可靠的查新结论和高质量的查新报告。

而事实上,查新人员的专业知识有限,往往不能及时跟上学科专业发展的速度。有的委托人为了保密自己的技术方法,对其研究内容描述十分模糊,对项目的关键技术和创新点闪烁其词。而在查新过程中,如果查新点提炼不当,将会导致查新人员在选择检索词、制定检索策略时出现偏差,直接影响查新结论的可靠性和针对性。因此查新人员和委托人要加强沟通,使得双方都能把握准查新要点,保证查新结果的全面性、准确性,避免重复研究和不必要的人力、物力浪费。

材料化学的查新多围绕在已有材料基础上设计、合成新材料,或已有材料的新应用等。通常委托人给的科学技术要点中会分析到研究该材料的背景、已有合成方法、已有材料的缺陷、拟采用的改进方法、合成新材料的结构表征、性质研究,以及应用前景等。新材料的合成,往往是在前人研究思路的基础上进行进一步改进创新,通常研究思路为:采用新原料、已有方法、已有表征手段合成新材料,并在目前的应用领域与旧材料做性能比较;或者采用旧原料、新合成方法、已有表征手段,改进材料合成的方法,并与旧合成方法做研究工艺比较;或者采用旧原料、老方法、已有表征手段,开拓新的应用领域等。因此在查新点确立时,要分析该项目研究的重点是新原料、新方法、还是新领域,只要确定哪一种是新颖性的,那么其他的表征方法、性质研究往往都是与以往的研究相同,可以不作为查新点。当然也有原料、方法、应用领域皆有创新之处的研究,但往往比较少见。

2.2 材料化学科技查新的数据库选择

检索文献时一般先查阅综述或者学位论文等文献,把握技术总体情况,然后选择和查新项目相关的综合数据库、专业数据库以及专利数据库等进行具体检索。

材料化学涉及交叉学科较多,因此需选择的数据库种类也较多。经常查阅的中文数据库有三家出版商重庆维普(重庆维普中文科技期刊数据库)、万方(万方中国学位论文全文数据库、万方中国学术会议论文全文数据库、万方中国科技成果数据库、万方数字化期刊全文数据库)、CNKI(CNKI中国期刊网全文数据库、CNKI中国博士学位论文全文数据库、CNKI中国优秀硕士学位论文全文数据库),同时也要查阅教育部和科技部的在线网站:中国学术会议在线(教育部科技发展中心)、国家科技成果网(科学技术部),此外还需查阅国家知识产权局专利检索库。以上数据库基本涵盖了材料化学科技查新所包含的中文信息资源,在中文文献检索方面能够基本满足查新需要。

与材料化学密切相关的国际公认的权威数据库主要是“三大索引”,即SCI科学引文索引、EI工程索引、ISTP科技会议录索引。其中,SCI科学引文索引收录材料化学领域最为重要的科研文献;EI工程索引收录有与材料化学相关的一些交叉学科,如材料工程、能源、生物等方面的文献;ISTP科技会议录索引主要涵盖与材料化学相关的国际学术会议论文。虽然“三大索引”收录了材料化学多数文献资源,但收录了世界范围内与化学、化工相关的科技文献的CA化学文摘数据库作为权威、专业的数据库,是材料化学科技查新必备的重要数据库资源。同时,作为世界权威的专利索引数据库Derwent World Patents Index也是材料化学必不可少的科技查新数据库。

上述数据库组合起来,再配合Dialog系统的数据库,基本覆盖了材料化学的各个方面,可以满足材料化学科技查新的中外文献及专利需求。

3 查新实例

以甲醇芳构化催化剂合成及性能研究为例,阐述材料化学科技查新的重点步骤及具体方法。

3.1 项目名称、目的

该委托查新项目要求国内外查新,因此中文、英文名称都必须填写。中文名称:新型甲醇芳构化催化剂的研制及催化活性研究。英文名称:The preparation and catalytic activity research of new Catalyst for methanol aromatization。

3.2 科学技术要点

委托人在填写查新委托单时对我国能源结构,甲醇产能,甲醇芳构化意义、发展过程、已有的技术缺陷等方面进行了详细论述,但对其主要研发内容的描述过少,技术创新点不明确。因此经过与有关技术人员多次沟通之后,委托人重新修改了科学技术要点的内容,对该课题的主要研究内容、研究方法、工艺路线等描述更加具体。

3.3 查新点与查新要求

在与技术人员沟通过程中,明确了项目查新点主要集中在甲醇芳构化新型催化剂的合成方面。通常,合成新型催化剂要经过几个方面:合成原料的选择、合成方法的选择、合成物的表征及性能评价。任何科研成果都是在前人研究基础上进一步发展的,该委托项目同样不例外,经与技术人员沟通明确了该催化剂合成选用的制备方法、表征技术和性能评价均与前人研究方法相同,唯一不同的合成原料的选择方面,确定查新点如下:负载金属离子的分子筛ZSM-5/SiC甲醇芳构化催化剂的制备及性能研究。

3.4 文献检索途径及范围

文献的中文检索范围按照上文所列数据库及专利库进行检索,外文检索范围可按上文所列范围进行检索,或者使用dialog联机检索。使用dialog系统进行检索,可以直接查找所有数据库及专利库的文献资源信息,且能直观体现各文献在数据库中的分布情况,而无需查新人员在各个数据库中分别编写检索式进行检索,可节省大量精力和时间。该课题的外文文献检索使用的是dialog联机检索。

与技术人员讨论并经过初步检索后,确定中文检索词为:ZSM-5、金属、负载/修饰、SiC/碳化硅、甲醇,英文检索词为:ZSM-5、Metal、modif*/load*、SiC/silicon carbide、Methanol。

中文检索式:主题="ZSM-5"AND (金属AND甲醇OR SiC OR碳化硅);英文检索式:SU=("ZSM-5"AND (metal or SiC OR"silicon carbide")AND(modif* OR load*)AND Methanol)。

3.5 检索结果

依据上述的文献检索范围和检索式,共检索出相关文献180篇(见表1),其中密切相关文献23篇,并遴选出对比文献9篇。

3.6 查新结论

该查新项目的主要技术特点在于:在SiC基材上合成ZSM-5/SiC复合材料,并作为催化剂载体;在ZSM-5/SiC催化剂载体上负载金属离子,制成金属/ZSM-5/SiC催化剂,并考察该催化剂在甲醇芳构化中的活性。

综合检索到的国内外相关文献,并与委托项目的查新点进行对比分析,得出以下结论:

检索到的文献分为两大类:1.在分子筛ZSM-5表面负载各种金属离子,包括非金属、碱金属、碱土金属、过渡金属、稀土金属等,制成金属/ZSM-5甲醇芳构化催化剂并研究其催化性能。2.制备ZSM-5/SiC复合催化剂,并考察其催化活性。而该项目不仅制备了ZSM-5/SiC复合载体,同时也在该载体上沉积金属离子,因此均未见与该查新项目以上技术特点相符的文献报道。

4 小结

随着科学技术和网络信息的发展,越来越多的网络信息与数据库系统覆盖范围更广、更新速度更快,使得科技查新文献检索更加便利,极大提高了科技查新的效率。材料化学的科技查新依托各种信息资源,更是具备了极大的便利性。但是由于材料化学的复杂性,科技查新人员应该不断提高相关专业知识水平、文献检索能力以及外语水平,同时与委托人进行充分沟通,才能更好地提高科技查新的质量。

参考文献:

[1]周玉芳.材料学科技查新课题中外文数据库的选择[J].现代情报,2010,30(4):126-128.

[2]戴泳.浅谈材料科学领域科技查新的新颖性判定与保障[J].情报探索,2008(3):63-65.

[3]李清.化学化工科技查新方法研究[J].上海化工,2010,35(11):27-30.

化学新材料论文篇(2)

作者简介:李峻峰(1976-),男,四川会理人,成都理工大学材料与化学化工学院,副教授;邱克辉(1955-),男,四川资中人,成都理工大学材料与化学化工学院,教授。(四川 成都 610059)

基金项目:本文系四川省“高等教育质量工程”新能源材料与器件专业综合改革项目(项目编号:SZH1109JC02)、四川省“高等教育质量工程”新能源材料与器件专业综合改革项目(项目编号:SZH1109ZY01)的研究成果。

中图分类号:G642.3 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)03-0083-01

当前世界经济的现代化得益于传统化石能源如石油、天然气、煤炭的广泛应用,因此可以说世界经济是建立在化石能源基础之上的经济。然而这一资源载体将在21世纪上半叶迅速地接近枯竭,大力发展新能源取代传统化石能源,进行一场新的工业革命,不仅是出于人类生存的基本需求,更是世界经济获得可持续发展的必然需要。[1,2]因此新能源技术必将是21世纪世界经济发展中最具有决定性影响的五个技术领域之一,而新能源材料与器件是实现新能源的转化和利用以及发展新能源技术的关键。新能源材料与器件本科专业是为适应我国新能源、新材料、新能源汽车、节能环保、高端装备制造等国家战略性新兴产业发展需要而设置。教育部于2010年公布的战略性新兴产业相关专业是由材料、物理、化学、电子、机械等多学科交叉,以能量转换与存储材料及其器件设计、制备工程技术为培养特色的战略性新兴产业紧缺专业。[3,4]

尽管我国多所高校以前有与新能源材料与器件相关方向的专业进行人才培养,但是作为一个进行系统人才培养的新专业,其相关专业课程的建设是相对滞后的,因此设立该专业的各高校均或多或少面临该专业的课程建设问题。尤其较多学校均把新能源材料概论作为该专业的重要专业基础课程,因此建设好新能源材料概论课程对于该专业的专业建设和人才培养具有重要意义。

一、新能源材料概论课程在专业培养体系中的地位

成都理工大学新能源材料与器件专业的培养目标是:培养适应国家战略性新兴产业需要,具备坚实的材料、物理、化学、电子、机械等学科基础,系统掌握新能源材料、新能源器件设计与制造工艺、测试技术与质量评价、新能源系统与工程等方面的专业基本理论与基本技能的应用研究型人才。为达到这一专业培养目标,所构建的课程体系中,新能源材料概论课程处于联系该专业的学科基础课程(如高等数学、大学物理、大学化学等)与专业核心课程(如材料科学基础、半导体物理与器件、新能源转换与控制技术等)的重要位置,也是该专业同学接触专业方向内容的第一门专业课程。因此新能源材料概论课程具有联系学科基础与专业基础、建立初步专业知识框架奠定专业基础、培养初步专业基础知识和专业兴趣的重要作用。

二、课程教学内容体系建设

根据新能源材料概论课程在专业培养体系中的重要作用,该课程教学应该达到如下目的:培养学生建立起新能源材料与器件的学科知识框架,掌握新能源材料相关的重要基本概念和基础知识,了解主要代表性新能源材料的成分、结构、工艺、性能及其关系,了解新能源材料的国内外发展动态,为进一步学习专业知识打下坚实的基础。为了实现这一教学目标,笔者设计的新能源材料概论课程内容结构如图1所示。

对于新能源材料概论的课程内容,在教学实践中首先从介绍能源着手,包括能源的定义与分类、世界能源结构、中国能源现状、能源危机问题等;其次引入新能源问题,包括新能源的概念、分类、特点、各种新能源简介等;再次介绍材料相关基础知识,包括材料的概念与分类、材料科学与工程的四要素即材料的组成、结构、合成与加工、性能与应用性能及其相互关系等;然后在以上知识基础上介绍新能源材料,包括新能源材料概念、分类、任务与面临的课题等;最后分章介绍目前主要的一些新能源材料如发光材料与半导体照明发光材料、金属氢化物镍电池材料、锂离子电池材料、燃料电池材料、核能材料、相变储能材料等。在这些新能源材料的介绍中通常以相关新能源器件工作原理入手,通过原理介绍引出相关器件的核心材料,再对所涉及材料的成分、结构、合成与加工技术、性能与应用性能特点等分别介绍。

在上述课程课程内容具体实施中,必须坚持强化“三基”(即基本概念、基本理论、基本知识),同时保证知识的系统性、新颖新和前沿性,以达到奠定专业基础、培养专业兴趣的教学目标。根据目前已实施的两届学生教学效果来看,达到了预计的教学目标,教学效果良好。

三、关于课程建设的思考

教材是课程的物化构成部分,是课程内容的具体化,课程教学内容的实施离不开与之相匹配的教材,而教材内容又必然反映前期课程内容的组织。通常一门课程的教材都是经过慎重编选,其知识体系合理,内容科学,可以基本保证学生学习的正确性。并且教材的知识结构及顺序在一定程度上体现着该课程的教学方法,一本好的教材有助于教师完善教学方法。[5]从目前现有的几本新能源材料概论相关图书来看,或者内容偏重于专著的形式而不太适合作为专业基础课程教材使用,或者偏重于上述教学内容中的一部分且难度较深而不适合刚入门学生的使用,或者编写较早而难以跟上目前该领域发展前沿动态,并且基本上都缺少作为基础课程教材使用相匹配的系统思考题与习题,因此根据目前现有教材难以很好地完成上述教学内容与教学目标。笔者已经根据新能源材料概论的课程目标和内容,按照上述内容结构在着手编写尽可能适合大部分学校新能源材料与器件专业使用的新能源材料概论教材。

对于一个新专业的重要专业基础课程,新能源材料概论具有联系学科基础、奠定专业基础、培养专业兴趣的重要地位,是新能源材料与器件专业教学改革中一个值得深入研究的课题。教学改革是一项系统工程,尤其是除了课程教学内容外,教学方法、本课程在整个课程体系中的支撑性、本课程与各学校该专业的特色相结合等问题均应该进行深入探讨。此外还必须更新教育观念,强调教学效果。成都理工大学新能源材料与器件专业建设必然将不断地关注全国其他院校本专业及其相关专业的课程改革发展动向,为提高学生的培养质量而不断努力。

参考文献:

[1]张生玲,郝宇.中国能源安全分析:基于最优消费路径视角[J].中国人口.资源与环境,2012,22(10):137-143.

[2]江凯,杨美英.全球新能源发展模式及对我国的启示[J].水电能源科学,2010,28(1):151-154.

化学新材料论文篇(3)

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.10.244

材料化学是材料化学专业的一门基础课程以及主干课程,是在化学学科、材料科学的相互交叉、渗透的过程中,形成、发展起来的,属于新兴的交叉、边缘学科。我们所采用的材料化学课程包括了晶体学基础、金属材料、有机高分子材料等等内容。材料化学的课程目的是为了使学生具有初步分析、解决材料中的化学问题的能力,通过该课程的学习,使学生熟悉材料的合成方法、表征手段,使学生掌握材料结构的基础理论,熟悉材料应用领域中的一系列知识,掌握材料性质与结构的关系等。并且为了培养学生的创新能力,通过对材料化学课程的系统学习,能够提高学生的综合素质。

1 材料化学教学中存在的问题

随着新材料、新技术、新理论等的出现,材料化学的快速发展要求教材不断更新,材料科学具有了新的生命力和发展前景。材料科学与工程技术日益融合,材料科学研究已经深入到源自尺度,发生了深刻的变化,并开拓了新的研究领域,如:微纳结构材料等等。并且材料化学是一门实践性很强的学科,作为教材,在日新月异发展的同时,需要具备基础性、前沿性和应用性特征。但是目前,教材对学科的原理、规律等难以阐明,缺乏较强的理化基础,根本无法适应学科的发展变化。一些大学毕业生就算具备很好的理论基础,也缺乏适应能力,后劲不足的缺点。对于材料化学研究的目的来说,教材具备应用型能够学以致用,目的明确;而教材具备前沿性,能够有利于学生较快地适应日后的科研工作,能够恰当地反映材料科学发展。随着科技的不断发展,新型材料的研发已经成了高科技中作为活跃的部分,从实验开发到工业应用,材料研究的周期大大缩短,因此,在材料化学的教材中,需要有意识的突出这一特征。另外,材料化学学科发展实践短,研究范围广,是一门新兴学科,课程参考教学资料少,存在本学科中的新理论、新技术不能及时充实到教材中的现象,对教材编著人员素质要求高,因此,材料化学课程教学内容要体现出与时俱进的理念,要进行很好的选取、改革和优化。

2 材料化学教学内容的改革趋势

2.1 材料化学课程教学内容的选取

在内容选取上,材料化学课程教学内容要根据两条原则。首先,材料化学课程教学的目标是“加强基础、突出应用、提高素质”,因此,要根据材料化学课程的研究内容和课程特征,处理好与其他学科的关系,材料化学专业的材料化学课程强调基础理论,适当地介绍一些传统材料,适当地加入一些内容,如:晶体理论、能带理论、热力学基础、金属结构近似模型等等。其中晶体理论包括晶体缺陷、X射线衍射基本原理、晶体结构对称性等等,不能有物没有理论,也不能有理论没有物理,并且还要适当的介绍一些新型功能材料结构、使用性能等。同时,还要突出其基础理论性,要与金属材料、高分子材料、无机非金属材料等联系起来又区别开来,突出材料合成条件、结构性能的关系。其次,要根据学校学科特点,遵循教学内容的选取原则,如:整体优化、精选内容、跟踪前沿等,根据教师的特长及科研成果,体现出课程内容的前沿性,实现课程内容的广度和深度,力求能够反映出当代材料化学新成就、新工艺等,让学生充分了解到材料化学发展趋势,如:纳米材料、能源材料等新材料,扩大学生的视野,培养学生的学习兴趣。

2.2 选取与优化材料化学课程内容的要求

首先,要了解化学在材料科学总的地位,熟悉材料化学的定义、材料类型、材料应用,了解与材料科学有关的期刊,了解新型材料的制备方法、功能、用途。材料化学结构理论要求掌握晶体结构的周期性、对称性概念与性质,主要包括点阵理论和晶体结构、原子结构等。要求要了解常见的对称元素系、疯子的几何构型等等,熟悉金属、离子化合物晶体,了解群的定义,常见分子点群,了解描述晶体结构的表达方法,掌握金属键能带理论、金属单质结构的近似模型,了解晶体学语言转变为化学语言等的方法,熟悉分子之间作用力等,了解不同化学元素等对材料性能的影响,了解不同材料的本质区别。材料化学合成原理与技术,要掌握材料制备技术,如:无定型材料的制备和晶体材料的制备等,熟悉无机材料制备基础理论,如:化学热力学、动力学等,熟悉高分析材料合成原理与方法。如:自由基聚合、高分子化学反应等。并且要熟悉晶体X射线衍射原理等等。其次,要加深理解各种传统材料结构决定性能的观点,熟悉几类重要材料,如:玻璃与陶瓷、聚合物等。另外,要熟悉纳米材料概念、技术等应用前景,了解光学功能材料、电性能材料等。

2.3 材料化学课程教学内容选取措施

一为了帮助学生顺利抵学习材料化学的基本原理,要重视由表入里、由浅入深的认知过程,处理好材料结构与性能、宏观与微观的关系。

二为了贯彻少而精、精而新、新而优的原则,在讲解课程基础知识的同时,要注重理论的连贯性,注意适当穿插新的研究成果,处理好课程内容更新与精选、更新与基础的关系,拓宽学生的知识面,注重其他课程和学科的渗透、促进作用。

三为了巩固学生学到的知识,要充分发挥例题习题的作用,使学生运用所学的知识去分析、解决问题。加强学生的练习,拓展并深化对基本概念、原理的理解,检查学生对课程内容的理解和掌握程度,提高其分析问题和解决问题的能力。

四为了训练学生演绎法和归纳法两种思维方式,要重视演绎法和归纳法的学习、运用,为化学理论提供一种思维体制,总结更新知识,培养学生观察、分析、推理等能力。

五为了提高学生的创新意识和综合素质,要注重理论联系实际,注重实验技能的训练,处理好理论教学与实验内容的关系,通过实验教学加深对原理的理解。

参考文献:

化学新材料论文篇(4)

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.

化学新材料论文篇(5)

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:

化学新材料论文篇(6)

【中图分类号】G642【文献标识码】A【文章编号】1674-4810(2012)11-0084-02

无机材料科学基础是无机非金属材料专业最重要的专业技术基础课,也是研究生入学的必考课,该课程内容对构建无机材料类工程技术人员的专业知识体系,培养学生科学的思维方法和创新能力以及运用基础理论解决实际问题的能力具有基础作用。

这门课内容多、概念性强、理论性强,比较抽象。因此学生普遍反映该课程难学,教师讲授起来也感觉困难。笔者通过数年的教学实践,结合我校学生的特点,摸索出了一些教学方法,和大家探讨一下。

一 强调课程重要性,培养学生学习兴趣

自古以来,材料的发展一直是人类文明进步的里程碑。材料、能源、信息被公认为是现代文明的三大支柱。新材料已成为各个高技术领域的突破口。材料学主要是研究材料组成与结构、合成与制备、性能以及使用效能四者之间相互关系和变化规律的一门应用基础学科。无机非金属材料是材料学的重要组成部分。传统的无机非金属材料主要以硅酸盐材料为主,包括水泥、玻璃、陶瓷和耐火材料四大类。随着现代高科技的发展,现已在传统硅酸盐材料基础上开发出许多具有特殊性能的高温高强、电子、光学以及激光、铁电、压电等新型无机材料,所涉及的化合物远远超出硅酸盐范畴,而是整个无机非金属,包括含氧酸盐、氧化物、氮化物、碳与碳化物、硼化物、氟化物、硫系化合物、硅、锗、Ⅲ-V族及Ⅱ-VI族化合物等。其基础科学理论,除了物理、化学外,结构化学、晶体化学、晶体缺陷化学、高温熔体化学、固体物理中的基本理论也日益渗透交叉。因此本门课程名为无机材料科学基础,这既是适应新型无机材料飞速发展对本专业人才基础理论与知识结构的要求,又能使本专业基础理论知识与材料学这门学科相对应。

二 提纲挈领,脉络清晰

在第一次课的绪论中,我会给学生详细介绍本课程的主要内容、特点和学习方法,让学生在头脑中建立大的轮廓,并采取相应的学习方法。无机材料科学基础课程内容定位于以基础理论为主,结合实际无机材料阐述其制备、组成、结构、性质及应用。具体来说是综合晶体学基础、晶体结构和晶体缺陷理论、高温熔体化学、固体表面和界面化学、固体材料热力学和相平衡理论、固体动力学,包括扩散、相变、固相反应和烧结理论等基础知识来分析实际无机材料问题。将基础理论具体应用到无机材料的制备工艺和性能研究中,用基础理论来阐明无机材料形成过程,揭示无机材料结构与性能的内在联系与规律;并从基本理论出发,指导无机材料的实际生产及科研,解决无机材料使用过程中的问题,为认识和改进无机材料的性能以及生产、研究、开发新型无机材料提供必备的基础理论知识。据此,学生学习时应以理解为主,死记为辅,在深刻理解的基础上才能记忆准确、牢固。

在每一章的概论中,给学生介绍本章的主要内容、讲授次序、重点和难点在哪里,让学生学习起来脉络分明,主次清楚,将主要精力放在掌握重点内容上面,能起到事半功倍的作用。

三 讲清重点,突破难点

本门课程学生反映难学,教师感觉难教,一个很重要的因素就是重点和难点重合,不好突破。例如:在黏土-水系统章节中,ζ电位是一个至关重要的概念,是学生学习本章节其他性能的基础,自始至终贯穿着整章,是重中之重,但也是本章的难点,因此必须花费时间详细讲解清楚。我从ζ电位的本质开始,让学生明白:在黏土-水系统中,黏土颗粒带上负电后为平衡电荷,就会吸附水化的阳离子,水化阳离子分为两层:吸附层和扩散层。ζ电位的实质就是黏土胶核表面的负电荷被吸附层中的水化阳离子中和后净余电荷的度量。只有让学生从根本上理解了ζ电位的实质,才能正确掌握其影响因素的变化规律和本章其他变化规律。

四 根据教学内容和学生情况,因材施教

本门课程内容多,学时紧,因此多采取单向灌输式的讲授形式,但有时效果并不是很理想。针对这种情况,我尝试了新的教学模式:重点讲解和提问式、启发式、讨论式等形式相结合的方式,取得了很好的效果。例如:在黏土-水系统章节中,讲授清楚阳离子的交换顺序——霍夫曼斯特顺序后,提出一个问题:如果序列后面的阳离子要交换前面的阳离子怎么办?增大序列后面阳离子的浓度!当然可以,但不增加浓度能不能交换?一阵思考之后,又出现新的答案……通过提问、启发,最后学生想到了解决办法,从中加深了对知识点的理解。

五 温故而知新,强化知识点

本课程概念多、知识点杂,学生不好掌握,易遗忘。针对这种情况,除了采取及时布置作业,要求学生课前预习、课后复习外,每次上课前我都将上次课的主要内容简单做一下概括和复习,为本次课的内容做铺垫,也能引导学生跟上上课思路。在讲授新课的过程中碰到相关的知识点,需适当复习停顿,做到温故而知新。如在相图学习时,讲授顺序是相律、单元相图、二元相图、三元相图和四元相图。讲授每种相图时,强调相律是基础,必须服从相律;讲授三元相图时,适时复元相图,让学生充分理解它们之间的关系,尽快实现知识点的相互转化,力图达到融会贯通。

六 理论联系实际,学以致用

引导学生用无机材料科学基础中的一些知识解决实际生产科研中的一些问题。如在学习了热力学的基本原理后,在合成材料时原材料的选择、温度的选择计算。又如在学习了三元相图后,针对MgO-Al2O3-SiO2实际相图,为学生讲授制备铝镁浇注料时配方制定的原则和相图依据,让学生明白相图对实际生产的指导意义和作用。

总之,针对无机材料科学基础课程的特点,因材施教,采用灵活的教学方法,提高学生的学习积极性,就能取得较好的学习效果。

参考文献

[1]王艳荣.《无机材料科学基础》教学实践与改革探讨[J].高教论坛,2007(2):128~129

化学新材料论文篇(7)

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)51-0134-02

普通化学是高等学校材料专业的一门重要的理论基础课。但由于授课对象是大一新生,学生们对于这门课程在材料专业中的基础地位与重要性,以及与所学专业的内在联系缺乏了解或认识不足。如何能让学生迅速了解化学与材料科学之间的密切联系,从而激发他们学习化学的兴趣,调动他们学习的积极性,是普通化学教学过程中面临的首要课题。

绪论课是普通化学课堂教学的第一课,在引导学生认识化学的重要性、激发学生学习化学的兴趣方面起着非常重要的作用[1,2]。对于材料专业的学生来说,最感兴趣的莫过于各类材料对人类文明、社会发展所起的重要作用。通过讲解化学发展简史、材料在社会发展中所起的作用,增加学生学习化学的兴趣,激发学生的学习热情。近几年,笔者通过对绪论课内容的不断更新完善,以及对多媒体课件的精心设计,使学生及时认识到学习化学的必要性和重要性,取得了良好的教学效果。现就绪论课的教学实践做几点总结。

一、从材料发展对社会进步的巨大作用讲述材料发展史,增强学生的专业自豪感和自信心

材料是人类赖以生存和发展的物质基础,一种新材料的应用往往成为人类进步的重要里程碑。例如,历史上的石器时代、青铜器时代、铁器时代都是以材料作为时代特征标志的。一种新型材料的研制成功,可以引起社会生活的新变化。如石器、陶瓷、铁、铜、玻璃、水泥、单晶材料、有机高分子材料等的发明与创造,都曾为社会进步提供了重要的物质基础。因此,可以说,没有半导体材料,就不可能有计算机技术;没有耐高温、高强度的特殊结构材料,便没有宇航工业;没有低损耗的光导纤维,也就没有现代光通讯;没有有机高分子材料,人们的生活也不可能这样丰富多彩。特别是到了现代,国际竞争日趋激烈,各国都想在生物、信息、空间、能源、海洋等技术领域占有一席之地。而开发这些高新技术的关键往往与材料的发展有关。

通过一个个生动鲜明的事例,让学生了解不同材料在人类文明进程中所起的巨大推动作用,增加他们对自己所学专业的自豪感;通过介绍材料在高新技术领域的价值及应用前景,激发学生学习材料科学的兴趣。同时,结合笔者的科研经历、科研体会,讲述一些新型材料设计合成的案例,激发学生的求知欲,增强学生的自信心。

二、介绍化学发展史,激发学生的学习兴趣,培养学生正确的价值观

人类化学知识的获得,是从认识自然现象开始的:动植物的腐烂、火山爆发、空气和水对物质的侵蚀等。远古时代人类通过摩擦生火和钻木取火等方法学会了利用火,不仅增进了健康,发展了智力,而且利用火能产生各种化学反应这个特点,开始了制陶工艺。制陶过程实际上就是在高温下,使粘土中的二氧化硅、三氧化二铝、碳酸钙、氧化镁等成分发生一系列的化学变化。制陶工艺不仅提供生活必需品,改进农耕工具,而且改善了人类的居住条件。人们逐渐走出岩洞,住进了砖瓦房,并用陶制农具开展农业生产。同时,人们从烧陶工艺中掌握了高温技术,并该项技术应用于冶炼铜矿和铁矿。如将铜矿石和木炭混合加热得到了金属铜;但纯铜质地较软,不利于制造工具和兵器。在冶炼铜时掺入锡、铅,可制得硬度很高的青铜。青铜器如铜币、编钟、青铜鼎的出现,推动了当时农业、兵器、金融、艺术等方面的发展,把社会文明向前推进了一大步。除了冶炼铜以外,人们用木炭不完全燃烧产生的一氧化碳,还原铁矿石中的氧化铁为金属铁。战国时期铁制工具如犁铧、铁D、铁锛等农具得到广泛应用,带动了农业和手工业的发展。这样,随着冶金技术的不断进步,生产工具的不断革新,在人类历史上相继出现了青铜器时代和铁器时代[4]。

此后到了炼丹术和炼金术时期。虽然炼丹家和术士的目的没能达到,但他们为化学学科的建立积累了丰富的经验。通过做原始的化学实验,发明了大批实验器具,制造出很多化学药剂,记录了大量的实验方法,写下了许多炼金著作。正是这些理论、实验方法、化学仪器以及丹术著作,开创了化学学科的先河。与此同时,人们对物质结构本质的探索与论证也从未停息过。但直到1661年英国化学家波义耳给元素下了明确的定义、1803年英国化学家道尔顿创立原子学说、1811年意大利化学家阿伏加德罗提出分子学说,人们才逐步认识到物质的组成、结构以及发生的化学变化,逐渐形成了完整的化学体系,化学才真正成为一门科学。

到了19世纪末,随着X射线和电子的发现,人们对物质结构的认识逐渐深入,打破了道尔顿原子不可分割的观念。此后,随着建立在卢瑟福有核原子模型、普朗克量子理论和爱因斯坦光子学说基础之上的波尔原子结构理论的提出,标志着现代化学的兴起;薛定谔方程的建立,更直接揭示了微观世界微粒运动的深层奥秘;而在量子力学基础上发展起来的化学键理论,使人类进一步了解到分子结构与性能之间的关系,大大地促进了化学与材料科学的联系,为发展材料科学提供了理论依据。通过化学发展史的介绍,使学生丰富化学历史知识,了解各个时期化学发展的标志性成果及对社会发展所起的巨大作用,由此激发学生学习普通化学的兴趣,为以后的专业课学习打下坚实的基础。

除了激发学习兴趣,化学史的讲授还可以给人以智慧,即尊重事实、追求真理的科学情感和态度,百折不回、锲而不舍的科学品德和情操,勇于探索、勤奋创新的科学精神和方法。如讲述诺贝尔这样的伟大科学家的奋斗历程、学术成就、品德修养,描绘科学家实事求是、一丝不苟的科学态度,锲而不舍、持之以恒的拼搏精神,对提高学生的科学素养会起到潜移默化的作用,更为重要的是,在这个过程中还可以培养学生优良的道德品质,以及正确的人生观和价值观[5]。

三、阐明材料专业只有以化学为基础,方能引领科技的发展,进一步激发学生的学习热情

材料是人类生存、社会发展、科技进步的坚实基础,是现代化革命的先导,人们把信息、材料、能源作为社会文明的支柱。如今,材料已成为与国民经济、国防建设和人民生活息息相关的重要组成部分。通过功能材料的设计合成,如超导材料、微电子材料、光子材料、信息材料、能源转换及储能材料、生态环境材料、生物医用材料等,制造各种高科技功能元器件。发展功能材料正在成为国家提高国际竞争力,增强经济实力,甚至是强化军事优势的重要手段。

当前,化学在推动人类进步和科技发展中起到了核心作用。化学首先是基础的核心科学,它不仅可以制造或创造出自然界已有的或不存在的物质,提供分析手段,还可以预测、裁剪、设计分子,揭示物质结构、性质和功能之间的关系;其次化学还在相关学科的发展中起了牵头作用,化学研究不仅带动了其他学科的过程研究(工业、农业、环保、能源),而且极大地带动了材料科学的发展。材料学科的发展、功能材料的设计,只有以化学为基础,才能合成出具有特殊物理性能、化学性能、力学性能等的功能材料。通过讲解材料领域的前沿知识,使学生了解材料与化学之间的密切联系,提高学生对学习化学重要性的认识,激发学生学习化学的热情,为材料专业课的学习奠定扎实的理论基础。

四、多种教学手段的综合运用,进一步改善教学效果

兴趣是学好知识的基础和保障,也是学生学习的源动力。为吸引注意力,提高兴趣,在课堂教学中,笔者运用多种教学技巧提高教学质量,改善教学效果。首先是充分发挥多媒体教学的优势。多媒体课件可以综合多种教学艺术效果,根据绪论课的特点,结合学生的专业特色,通过精心设计,恰当使用图片、文字、声音、动画等形式,充分发挥多媒体形象、直观、交互性强的优势,创造生动的教学氛围,增强趣味性,激发学习兴趣,达到最佳教学效果。其次,通过查阅相关历史及文献资料,以材料知识为主线,以化学知识为背景,通过讲授化学史上的中国人及中国化学史上的世界第一,激发学生的学习热情。最后,结合自己的科研方向和研究成果,讲授材料领域的前沿学科进展,让学生产生共鸣,拉近师生间的距离,提高他们学习的主动性。总之,通过多种教学技巧的运用,增加课堂表现力和感染力,从而有效地激发学生的兴趣。

普通化学基础理论教学是材料专业学生学习的一项必修课程,是培养专业人才的一个关键环节。培养高素质的合格人才,激发学生的求知欲,增强学生的自信心,培养学生正确的人生观和价值观,做好绪论课教学,至关重要。俗话说,“良好的开端是成功的一半”,“学贵刻苦、教贵善诱”。教师通过不断充实教学内容、渗透科研前沿、总结教学经验,讲授一堂重点突出、条理清晰、内容翔实,集科学性、历史性、趣味性、艺术性于一体的生动的绪论课,不仅可以培养学生对普通化学的学习兴趣,还将对学生专业课的学习以及综合素质的提高打下良好的基础。

参考文献:

[1]周春生,王书民.论无机化学绪论课教学的加强与改进[J].商洛学院学报,2013,27(6):25-27.

[2]王淑涛.上好绪论课,培养大学化学的学习兴趣[J].广州化工,2010,38(4):247-249.

化学新材料论文篇(8)

展望世界未来的发展,经济学家认为:以知识为主要劳动生产资料的产业,将成为未来商品生产的主流。在知识经济的新时期里,为增强国力,化学课程需要用什么内容教育学生,应当实现什么价值,是规划二十一世纪中学化学教育蓝图必须回答的首要问题。本文结合高中化学新教材(试验本),从哲学价值论的观点,来研究高中化学教育里的价值定位问题。

1 非科学角度的化学教育价值观

按照教育价值的定义,化学教育价值有两种含义:(1)化学教育中的内蕴价值,它讨论社会对化学教育的需要或蓝图规划问题,化学教育应该在学生身上实现哪些价值,即化学教育的目标是什么,“教什么”。全日制高级中学化学教学大纲(供试验用)明确指出,全日制高级中学化学教学的目的是:“……。使学生进一步学习一些化学基础知识和基本技能,了解化学与社会、生活、生产、科学技术的密切联系以及重要应用,教育学生关心环境、能源、卫生、健康等与现代社会有关的化学问题;……培养他们的科学态度和训练他们的科学方法;培养和发展学生的能力以及创新精神……;进行思想品德和辩证唯物主义教育。”(2)化学教育的功能价值,它讨论怎样的教学活动才具有教育上的价值,即教师“怎么教”、学生“怎么学”才能使学生有效地获得化学教育中的内蕴价值。从化学教育的整体过程看,化学教育实践有活动目标和活动手段需要研究,所以必然包括化学教育的价值目标和价值目标实现的基本策略这两个价值子系统。

以上的化学教育价值分类只具有相对性,不应该绝对化。因为价值是客观的,是从主体和客体之间的供需关系中产生的,因而价值应是主观需要和客观可能的辩证统一。如在化学教育活动中,应根据化学教育的总体目标和学生的认知规律和知识水平,因人施教,因时施教,形成一定的目标递进层次结构。无论是在课程规划、教材编写、教法研究,还是具体的课堂教学活动中,都必须应用辩证统一的价值观,指导化学教育的价值活动。

2 高中化学新教材的价值取向分析

化学教育目标的确定,决定于化学教育的价值取向。而被教育者又是教育形式、方法所服侍的价值主体。所以,化学教育价值研究,成了化学教育理论与实践的必备基础。从八十年代以来,国际化学教育会议的研究主题就是强调化学教育的价值:(1)化学是未来世纪的中心学科;(2)化学教育要向公众普及,化学教育既包括未来化学家的教育,也包括非化学家的教育;(3)化学教育要联系社会;(4)化学教育要在能源、环境、材料以及生命科学中发挥重要作用。

就高中化学而言,我国传统的化学教育观认为:化学教育是培养具有化学专长的人才,仅关心提高课程内容的理论水平,和化学学科知识技能的传授,而不考虑大多数人提高化学素质的需要及创新能力的培养,致使大多数人学了化学用不上或不会用。他们缺乏化学的综合素质和创新意识,不了解化学与社会、化学与材料、化学与能源、化学与环境、化学与生命科学等的密切关系。《全日制普通高级中学教科书(试验本)化学》(以下简称新教材)在改革化学学术性课程的同时,更强调了社会、生活、生产、科学技术的创新对化学的需要,体现了由纯化学学科走向应用技术与化学相结合的现代化学教育价值观。因此,新教材的化学教育目标,不仅限于培养继承传统化学知识技能的人,更包括了提高全体公民的素质,培养学生的创新精神和实践能力,最终达到提高综合国力的目的。为此,高中化学新教材在价值定位上做了几项重要改革:

1 化学与新材料、新技术

材料是当今社会三大支柱产业之一,也是人类赖以生存和发展的物质基础,是人类进步的一个重要里程碑。新教材在高一教材中介绍了高温结构陶瓷、光导纤维、C60等新型无机非金属材料;在高二教材中介绍了金属陶瓷、超导材料等金属材料,功能高分子材料、复合高分子材料等新型有机高分子材料;高三教材中氯碱工业里新型的离子交换膜等。材料是科学技术的先导,没有新材料的发展,不可能使新的科学技术成为现实生产力。通过对新材料的学习,使学生明确学习化学的目的,提高学习兴趣。

2化学与能源

能源也是现代社会三大支柱产业之一。随着人类经济活动的日益增大,人们对能源的需求急剧增加。化学反应所释放的能量是现代能量的主要来源之一,研究化学反应中能量变化具有非常现实的意义。高中化学新教材首次在化学教学中渗透了能量观点,如,在高一化学第一章里提出如何提高燃料的利用率,开发新能源等与社会相关的问题。在卤素中新增了“海水资源及其综合利用”,在几种重要金属中增加了“金属的回收和资源保护”,在原电池一节介绍了化学电源和新型电池等。化学与能量、能源观点的建立,不仅仅是为了教育学生节约能源,树立环境保护意识,更侧重培养学生创新意识和创新能力,增强社会进步责任感。尤其是在第二轮新教材改革中增加了一些开放性问题的研究,有利于培养学生的创新能力、实践能力、团结协作能力等。

综上所述,面对知识经济的挑战,联系当前社会发展的实际,对于化学教育价值的研究投以探索的目光,是组建化学教育价值体系的一种科学方法,对研究化学教学的观念、模式以及改革有着重要的指导意义。学校里的化学教育,无论是从理论还是从实践的角度来看,都是一个大型的人文系统工程。按照系统论的观点,它应该包括价值目标、时空环境、价值手段、过程监控和评估反馈等结构环节。以上仅是从高中化学新教材的价值目标和价值手段上进行的一些粗浅的探讨,不足之处,敬请斧正。

化学新材料论文篇(9)

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)43-0115-03

一、材料物理专业的特色

材料物理专业是“研究各种材料特别是各种先进结构材料、新型功能材料物理基础、微观结构以及与性能之间关系的基本规律,为各种高新技术材料发展提供科学依据的应用基础学科,是理工融合的学科”[1,2]。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效应,实现材料的合成、制备、加工与应用。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[3]。材料物理将理科的知识传授与工科的工程能力培养相结合,使传统材料工艺学与以现代物理学为基础的材料科学相融合,具有“亦工亦理,理工相融”的特点。

二、材料物理化学在材料物理专业中的作用和地位

材料物理化学是贵州大学材料物理专业本科生的学位必修课程,这门课程是从物理化学的角度研究材料科学与工程的基础理论问题,从基础的具有共性的原理及方法来论述各种材料的组成与结构、制备与合成、性能与应用的相互关系。该门课程的教学目的在于提高学生的专业知识水平,培养学生科学的思维方式和独立的创新能力,以及综合运用基础理论来解决实际问题的能力。材料物理化学是材料物理专业非常重要的专业基础课,它以高等数学、大学化学、大学物理等理论基础课程为基础。高等数学是学习物理化学的重要手段和工具,物理化学只有通过数学语言的表达才能成其为真正的科学。认识到大学物理和物理化学中热力学内容的衔接,了解大学物理中原子结构知识的介绍,协调好与大学化学中原子结构部分内容的关系,突出重点,避免重复,讲清难点,是材料物理化学教学中值得注意和认真对待的问题[4]。材料物理化学同时也是材料物理专业的后续专业课程(材料腐蚀与防护等)的基础课程。材料腐蚀与防护课程中的金属与合金的高温氧化的热力学部分,就要运用材料物理化学中诸多热力学基本知识,如G-T平衡图和克拉佩龙方程等。材料物理化学如同一座桥梁,将材料物理专业的前期基础课与后续专业课联接起来,以完善专业知识的系统与连贯性。同时,材料物理化学作为一门重要的专业基础课,是许多高等院校研究生入学考试的必考科目。材料物理化学与材料科学与工程各专业相关的生产生活联系紧密。新材料的设计、合成以及产物性能的提高与可控自由基聚合反应中所用的新型催化剂和引发剂息息相关。在材料表面改性过程中,界面效应是起理论指导作用的。电化学在材料领域应用广泛,例如:熔盐电解法制取金属铝、多种稀土金属及其合金,金属在使用过程中的腐蚀及防护等,新型的化学传感器、燃料电池、锂离子电池的研究和生成都要用到电化学理论。而对于发展迅速的前沿材料纳米材料,如何制备具有规定尺寸和组成的纳米颗粒、测量其性质、了解它们的特殊性质与颗粒尺寸的关系等很大程度上依赖于科学测量手段和化学化工技术,这也离不开材料物理化学基本原理的指导。

三、材料物理化学的教学难点

根据在以往的教学过程中的观察与经验,材料物理化学是一门老师难教、学生难学的课程。这首先是因为材料物理化学课程与数学物理联系密切、抽象概念多、数理推导多、公式繁杂等特点。许多学生见到大段连篇的公式推导就会产生畏难心理,丧失学好该课程的信心,然后就逐渐厌学甚至放弃学习。再加上该门课程对于材料物理专业的学生来说,课时相对较少,要在有限的学时中掌握较多的内容,使得以往的教学出现点到为止,认识学习不够深入的现象[5]。该门课程的授课对象是大学二年级上学期的学生,处于这个时期的学生学习兴趣和学习热情处于整个大学的全盛时期,求知欲强,精力充沛。面对这样的学生,如何有效地利用他们的求知欲,激发起学习该课程的兴趣,并针对他们的缺点,制定行之有效的方法及对策,使其通过该门课程的学习,培养起运用物理化学的方法进行科学研究和解决实际问题的能力,是值得我们教学工作者值得思考并认真对待的问题。

四、材料物理化学的教学改革

针对上述问题,为提高材料物理化学的教学质量,激发学生的学习兴趣,培养学生能力,我们对材料物理化学课程教学进行了多方面的改革。

1.教学内容上的改革。(1)教学内容与材料物理专业特色相结合。针对材料物理专业“亦工亦理,理工相融”的特点,材料物理化学的教学思想与内容安排也要做到理工相融。既要把重点放在物理化学的基础理论、基础知识、基础技能的教育上,比如要对基本概念有比较深的理解,对重要公式能够熟练掌握,对课程作业有严格的要求等,以加强学生对理论知识的认识和理解[6]。同时,教师也要认识到工程教育是材料物理专业学生培养中不可缺少的重要组成部分,要彻底改变传统物理化学教学模式下工程教育处于从属地位的状况。我们既要强调物理化学学科的理论性和科学性,又要从工程需求的实际出发进行考虑,不能重科学轻技术、重理论轻实践,不能从理论到理论,而应注重相关结论的物理意义、适用范围,注重科学理论与工程问题的结合。(2)教学内容与科研实践相结合。材料物理化学课程应积极倡导科研与教学资源共享,以科研促进教学,适时地将最前沿的科研成果渗透到教材、教学和实验中。将科研课题和教学相结合,实现科研对教学的带动作用。如能实现教学和科研的互动,这将为本科生完成毕业论文,继续读研深造奠定坚实的基础,并能大大提高学生分析问题解决问题的能力、实验操作能力以及计算机软件的使用能力。同时将教学与教师的科研实践相结合,还有利于调动学生学习和进行实验操作的积极性及兴趣,启发学生的思维,激发其探索精神。例如,可将材料物理系教师的科研课题“稀土氧化物纳米颗粒的制备”与相关化学热力学和界面现象的知识相结合来进行教学,将教师课题“激光熔覆制备生物陶瓷材料”与相关的热力学知识相结合,如反应吉布斯自由能的计算及其作为反应判据的应用,等等。还可以鼓励感兴趣的学生参与到教师的科研实验中来,学以致用,加强知识点理解的同时,拓宽视野,锻炼科研及动手能力。

2.教学方法上的改革。(1)传统与先进教学手段相结合。传统的教学手段板书由于其单调、枯燥的特点已不能完全适应目前的教学要求,而多媒体辅助教学手段是图、文、像、色集于一体的现代化教学手段,它的应用使原本量大、抽象、复杂、枯燥无味的理论知识,通过形象、生动、直观的形式表现出来,调动了学生的积极性和学习兴趣,便于学生对知识的理解和掌握。同时,也为教师节省了大量板书绘图的时间,加快了授课进度也增大了教学信息量[7]。比如相平衡与界面现象这两章,利用多媒体手段能将各种相图、亚稳状态及润湿现象能内容形象直观地表现出来,配上动画效果,更便于学生的认识与理解。但是在整个教学过程当中,多媒体也不是放之四海而皆准的教学手段,在一些公式的推导演示以及课后习题的讲解过程中,配以一定的板书,将会起到解释充分、循循善诱的教学效果,使学生有充足的时间理解消化相关重点及难点。总之,不同形式的教学方法、教学手段须依据教学内容、学生能力、教学需求等灵活应用,才可较好处理有限的理论学时与教学内容多、传授知识与培养能力、主体与主导之间的关系,有效地提高学生学习兴趣、自学能力、综合素质,取得良好的教学效果。(2)教师指导与学生自主学习相结合。传统的材料物理化学的教学模式是填鸭式教学,老师讲,学生听,老师主动教,学生被动学,这样的教学模式使学生的主观能动性得不到体现和发挥,因而造成事倍功半的教学效果。师者,传道、授业、解惑也。教师除了完成传道授业的任务外,也要试图将学生的学习潜能激发出来,对此,我们采用了以下方法:①在教学中采用重点难点教师讲授、简单章节学生自主学习的方法。学生自主学习之后,采用课堂提问的方式以检验学生自主学习的学习成果。前面我们讲到学习材料物理化学的大二学生,具有较强的学习兴趣和能力,我们采用自主学习的方法将其能力激发出来,使学生的学习变被动为主动,从而收到事半功倍的教学效果。②采用模拟教学方式,进行角色互换,促使学生主动学习的同时,培养体恤他人、尊重他人的人文品质。对于某些难度较低易于理解的章节,比如新相生成与亚稳状态,可以让学生提前准备,然后走上讲台,与教师互换角色,完成自主学习的同时,更亲身体会教师备课、授课的整个过程,从中体会不易,进而达到互换立场、尊重他人劳动成果的品质培养效果。③课堂练习和作业讲解时,可采用分组讨论的形式,以培养合作交流、互助学习的精神。在教学过程中除了教书,我们更注重育人。学生完成学业进入社会以后必将经历团队合作的过程,我们通过分组讨论和学习的形式,将教学与育人相结合,以培养学生适应社会所必需的互助与合作交流能力。(3)短期教学与长期辅导相结合。贵州大学材料物理专业的材料物理化学的教学只有80个学时,大二上的一个学期就能完成相关内容的教学。但该门课程是一些学校材料类专业考研的必考科目,为了帮助学生在完成必修的学分之后还能更深入地学习该门课程,我们还为已经完成该门课程学习的学生提供长期的辅导,给学生提供答疑解惑的帮助,以助其完成进一步的深造和学习。

随着高等教育改革的不断改革和深化,社会对新时代大学生的需求,以及材料科学与技术的发展带来的知识信息量的快速膨胀,要求学生具备更加牢固的知识基础,更加灵活地运用知识的能力。在材料物理化学课程的教学改革过程中,我们体会到,只有不断地思考与改革,总结出一套顺应社会和学科发展的教学方法,才能提高教学质量,培养学生的综合能力,提高学生的逻辑推理能力以及分析问题和解决问题的能力,增强学生的创新精神和实践精神,从而适应新世纪科技进步与科学发展的需要。

参考文献:

[1]朱晓勇,等.构建工科院校特色的材料物理专业课程体系[J].合肥工业大学学报:社会科学版,2011,(2).

[2]刘宏玉,王媛媛.材料物理专业的特色方向研究[J].新课程研究,2011,(10):12-14.

[3]熊礼威,汪建华,王传新,等.新形势下材料物理专业教学改革探讨[J].课程教育研究,2013,(6):170-171.

[4]傅敏,等.物理化学在基础化学课程体系中的龙头作用[J].重庆工商大学学报:自然科学版,2004,6(21):633-635.

化学新材料论文篇(10)

作者简介:吴亚盘(1978-),男,陕西西安人,三峡大学机械与材料学院,讲师;赵君(1980-),男,山东泰安人,三峡大学机械与材料学院,副教授。(湖北 宜昌 443002)

基金项目:本文系2013年三峡大学教学研究课题重点项目“新能源材料与器件专业人才培养模式研究与实践”的研究成果。

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)35-0110-02

工科化学是三峡大学(以下简称“我校”)新能源材料与器件专业的学生进入大学后面临的第一门专业基础课。它不仅是中学化学知识的拓宽和延伸,而且为后续化学课程(材料物理化学、材料化学、电化学分析等)的学习奠定基础,在材料课程体系中占有重要的地位和作用。因此,“工科化学”课程教学质量和效果将直接影响到新能源材料与器件专业学生运用化学基础知识处理材料制备及性能表征的能力。

工科化学课程具有其自身的特点和教学要求,如学时少、重应用,所以不能像化学专业一样,当作一门专业基础课,面面俱到。以理科化学专业为例,无机化学及分析课程要求一学年100余学时,而作为工科专业,工科化学与无机化学及分析课程具有很大的相似性,却仅有48学时。两者相比较,工科化学课程学时被大大压缩。加之工科化学涉及化学中的基本概念和理论、元素化学及基础分析的部分内容,学生们普遍感觉难学。尤其面对有限学时的工科类学生,教师如何在有限学时内仍能使学生深刻把握相关的化学知识,提高学生综合应用能力,并获得良好的教学效果,这是每位工科化学教师都必须面对的一个现实问题。本文结合新能源材料与器件专业自身特点,从工科化学课程的培养目标及学科发展方向出发,探讨工科化学课程教学的特点,并结合实践对工科化学教学提出几点建议。

一、结合新能源材料与器件专业特点,合理优化教学内容

目前,有关工科化学课程的教材很多,如江棂主编的《工科化学》、强亮生主编的《工科大学化学》、徐瑛等主编的《工科化学概论》、唐和清主编的《工科基础化学》、高发明等主编的《简明工科基础化学》等,针对不同学科、专业和适用对象,教材知识体系的设置和侧重点各不相同。根据该课程的专业基础课性质,按照突出物质的结构-性能与定量分析并重的原则,三峡大学选用了史启祯主编的《无机化学与化学分析》作为该门课程的主要教材。该教材的特色是包含主篇和副篇两大块。主篇主要是铺就一个基础知识平台,为后续专业基础课程做铺垫,副篇主要是引用化学的应用实例及趣事培养学生的专业学习兴趣。[1]它吸取了国内外同类教材的精华,教学内容难度适中,语言形象生动,适用性强,较适合作为三峡大学新能源材料与器件专业的专业基础课教材,该教材内容可以很好地为目前新能源材料与器件专业的学生提供相应的智力储备。同时,为帮助学生进一步加深对工科化学的认识和了解,还将曹锡章等主编的《无机化学》、武汉大学主编的《分析化学》等教材作为教学参考书。

此外,鉴于新能源材料与器件专业的学生特点及工科化学教学内容较多大,有关的价键理论等知识抽象难懂,因此,在实际的课堂教学中,笔者注重学科知识的拓展及实用化,除讲授教材内容外,还穿插介绍当前新能源材料方面的科技发展动态、工科化学方面最新的科研成果以及自身的科研工作进行讲解,不断优化和充实教学内容。例如,在讲授金属有机配合物材料时,笔者介绍了目前比较热门功能配合物材料当前的研究热点,并以自己在多功能金属配合物材料方面研究的成果介绍给学生。这些相关教学内容拓宽与延伸不仅提高了学生对该课程的学习兴趣,也激发了学生的科研兴趣,达到了较好的教学效果。

二、改革教学模式,探索新的教学方法和手段

在实际的教学过程中,专业基础课的特点决定了它的教学方法不同于选修课,它不仅强调教学内容的系统性、学习方法的引导,而且更需要调动学生学习的主动性,激发学生的学习兴趣。[2]针对“工科化学”课程的专业必修课性质及其教学内容众多,需要理解和识记的知识点较难的特点,笔者坚持“教师正确引导,学生积极参与”的教学原则,采用了多媒体教学与传统教学相结合的教学模式,结合课堂讨论、课外辅导、学生自主学习等多变的教学方法和手段,以增强教学效果。

1.采用传统教学与多媒体教学相结合的教学模式

在传统的教学过程中,教师可以通过讲解、板书、提问、讨论等方式组织课堂教学。然而,一些形象化、具体化的影音视频资料很难展现给学生。而多媒体作为一种新生的现代化教学手段,可以很好地弥补传统教学的不足。它能将抽象的概念直观化、具体化,并容纳较多的信息量,使课堂教学变得形象丰富有新意,教学效率高。[3]“工科化学”课程涉及无机化学中的基本概念和理论、元素化学和基础分析三大块内容。知识面广,内容枯燥,为尽可能调动学生的主动性,引导学生更好地理解和记忆,笔者结合新能源材料与器件专业培养方案,对所选用的教材中的教学内容进行了调整和压缩,制作多媒体课件,在实际的教学活动中,采用了传统教学与多媒体教学相结合的教学模式。通过浅显易懂的课堂讲授和内容丰富的课件展示,增加了学生对工科化学基础知识的认识,加深了学生对教材中的核心知识的理解,取得了较好的教学效果。

2.积极开展互动教学,活跃课堂气氛

根据工科化学专业基础课的性质,在实际的课堂教学中采用引导式讲授和学生讨论相结合的互动教学方法,可以很好地调动学生的学习主动性,营造良好的课堂氛围,提高教学质量,增强教学效果。[4]因此,在教学过程中,笔者既重视发挥教师的引导作用,又充分调动学生学习的主动性和兴趣。课堂上,笔者会针对教材上相关的知识,常常向学生设定问题,留给学生课后查资料,下次课展开讨论。这种教学方法不仅能激发学生学习的主动性和兴趣,而且可以活跃课堂气氛。例如,在讲授绪论中物质的状态时,笔者提出“物质按其存在状态可以分为几类”;讲到新材料的分类时,提出“什么是等离子体”和“什么是液晶材料”等许多在生活中涉及到的化学类新名词、新概念,让学生进行思考和讨论,然后教师再进行讲解,这样一来课堂气氛十分活跃。这种互动教学方式使学生对工科化学的兴趣大增,学习的积极性和主动性也随之增强,对教材中的基本知识点理解更透彻,记忆更深刻,收到了理想的教学效果。

3.及时进行课外答疑,解决学生课后学习遇到的问题

考虑到要在48个学时内完成工科化学教学大纲的教学任务,而且知识点庞杂,难以让学生在短时间内消化和掌握,笔者只能在实际的课堂教学过程中很紧凑地按照教学计划安排好教学内容,课堂上没有充足的时间解决学生课后学习或完成作业过程中遇到的问题。为了能让学生及时解决学习教材内容中遇到的问题,笔者每周专门安排一次课后答疑。通过实践发现,学生很珍惜与代课老师交流的机会,会把自己在学习教材、完成课后作业过程中遇到的困惑整理出来让老师做答。通过这种方式,学生对教材中知识点的理解和掌握就更为透彻,极大地提高了学生学习工科化学的积极性。

4.选择部分章节让学生主讲,提高学生语言表达能力

在传统教学模式中,教师的主要任务是站在讲台上“讲授”,学生的主要任务是“听讲”,在讲课过程中,教师设置一些教学活动,与学生进行互动,调节课堂气氛。然而,这种以课堂为中心、死板灌输的教学模式严重制约了学生课堂学习积极性。学生只能按照教师设计好的课程教学内容被动学习,在课堂上基本没有表达自己想法的机会,即使偶尔被提问,也会因缺乏足够的准备,发言效果不佳,导致缺乏自信心。

大学的三尺讲台,不仅仅属于教师,还属于学生,学生也可以借助这个讲台得到必要的锻练。如果能够给学生提供上台讲解的机会,学生就能够深刻体会站在讲台上的责任,就必须按照教师的要求将自己准备的内容用简洁明了的语言展现给其他学生。另外,学生在走上讲台之前,课前会做充分的准备,然后把自己准备好的知识传递给其他学生,无形中提高了学生学习的主动性。例如,工科化学中,其中一章为《氢》,这一章主要讲解氢、制备、用途、同位素、氢化物分类、氢能源等,没有较难的理论。因此,笔者提前两周安排学生课后查资料和素材,做多媒体课件,课堂抽出一个学时让准备好的学生上讲台讲解。从4~5名同学上讲台讲解的情况来看,学生课前都做了精心的准备,而且最大限度地利用了网络等媒体资料。学生的多媒体课件制作简洁,图文并茂,讲解结束后,其他学生可以提问,共同参与问题的讨论。这样一来,不仅锻炼了学生的语言表达能力以及沟通能力,而且为学生将来毕业时能够更好地在应聘中表现自己提供了锻炼机会。

三、探索新型考核方式,提高教学效果

在整个教学活动中,考核环节是一个必不可少的重要环节。专业基础课的考核不同于专业选修课灵活多样的方式,一般采取传统的闭卷考试,需要学生记忆的知识点多,容易使学生思想负担过重,给学生学习带来压力。而新能源材料与器件专业的“工科化学”课程作为专业基础课,其主要任务是简明地介绍化学中的部分原理,在中学化学的基础上,重点掌握元素及化合物的物质本性及变化规律,建立一个化学意识,在以后遇到相关问题时能够从化学的角度去解决。鉴于该课程的专业基础课性质和内容多、知识面广、学生掌握知识点难度大等情况,为提高学生的学习主动性和教学效果,笔者对该课程的考核方式也进行了相应的改革,采取了中期课程小论文与期末闭卷考试相结合的方式。具体的成绩考核核算方法为:课堂表现、出勤情况和课后作业完成情况占成绩的10%,课程小论文成绩占10%,实验成绩占10%,期末试卷卷面成绩占成绩的70%。这种考核方式不同于以往的“1+2”模式(总评成绩=卷面+平时+实验),既可客观地反映学生对课堂所学知识的理解和掌握情况,同时可以真实地反映学生课后学习这门课程的积极性和主动性,最终期望能够全面反馈出这门课程的教学效果。

四、结语

“工科化学”课程作为新能源材料与器件专业学生的专业基础课,其内容繁多、涉及无机化学、分析化学两个二级学科的部分基础知识。该门课程的教学效果为学生学习后续材料物理化学、材料化学、电化学基础等课程提供重要的基础。因此,合理优化教学内容,探索行之有效的教学方法及考核方式对于调动学生学习的主动性和兴趣,提高教学质量和教学效果起到至关重要的积极作用。

参考文献:

[1]史启祯.无机化学与化学分析[M].北京:高等教育出版社,2011.

[2]樊晓芳.高等院校无机化学教学改革探析[J].科技教育创新,2013,(3):146-153.

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