材料化学论文:论无机材料物理化学的教学革新

无机材料物理化学课程现状

目前,无机材料物理化学课程沿用陆佩文[5]编写的硅酸盐物理化学课程体系,在多年教学过程中发现该课程体系存在如下的问题:

1知识点分散

无机材料物理化学课程的内容包含了材料科学基础的晶体学及晶体缺陷的内容,包含了材料加工的基础知识相平衡和相图,同时又涵盖了无机非金属加工过程特有的熔体和玻璃体,陶瓷加工过程的基础粘土水系化学,烧结加工过程的扩散、固相反应、固态相变和烧结等基础知识.课程体系分散复杂,课程的内容繁多,每一章单独成为体系,前后的联系不够明显.

2与实际接触的宏观事物距离较大

无机材料物理化学的教学体系以理论推导为主,涵盖了大量的前期科研工作者进行的理论推导,并且结合实践给出了很多应用.由于工科学生课程体系设置的特点,注重工程实际,注重在实践中解决问题.因此,在学生现有认识事物的体系中,对于宏观上能看到、能摸到的理解和掌握起来比较快,而对于微观的、抽象的体系认识起来难度比较大.

3与实际的生产不能有效结合

现有无机材料物理化学课程作为工科课程来讲,离实际工程应用距离比较远,对学生的吸引力不够,很多学生在课堂上经常问学了这么多公式、这么多图有什么用,而这个问题按照现有的课程体系无法回答.

无机材料物理化学课程体系改革

无机材料物理化学的知识点总体上概括起来可以分成两个主要方面,一是与陶瓷(水泥)生产密切相关的知识,二是与玻璃生产密切相关的知识体系.在此为分类基础上,对课程的知识点和讲授顺序重新进行了调整尝试.

1以陶瓷生产为主线的课程体系设置

在介绍与晶体相关的知识过程中,主要以实际中的陶瓷为例,首先进入晶体的微观世界,引出陶瓷的晶体结构,由晶体结构引出晶体概念、晶体化学知识,在晶体中漫游会发现很多缺陷,进而介绍缺陷的知识.简要介绍陶瓷的生产工艺,从原料加工到成品过程用动画演示,介绍原料过程中讲解粘土-水系的胶体化学,其中包含的胶体性质及一般的熔体性质通过固体的表面和界面部分来了解;利用陶瓷烧结过程中的烧结温度选择,引出相平衡和相图,重点介绍这部分内容,在烧结过程中的微观动画展示后引出扩散-固相反应-烧结.此部分中,重点是晶体的结构及相平衡的知识.

2以玻璃生产为主线的课程体系设置

与玻璃相关的课程知识介绍的过程中,首先展示玻璃,随后简要介绍玻璃的生产过程,该过程由于有无机非金属材料工学进行具体介绍.因此,只需描述即可,其后引出玻璃原料,简要复习晶体结构知识,按照生产流程加热熔融后的现象要有熔体和玻璃体部分来了解,结合玻璃的生产讲解相变过程中涉及到非晶体部分相平衡中的知识.在此部分的讲解中重点介绍非晶态物质的形成机理及过程.通过如上的体系改革使学生能够充分认识课程知识,并且知道整个体系的来龙去脉,使学生由过去的被动接受变为主动有意识的学习,形成良好的学习动力.

课堂教学过程中“四要素”的融会贯通

材料科学与工程的“四要素”始终作为课程讲授的主线,作为基础课程,主要授课的目标还是材料科学这四个要素之间是如何建立起联系的,为什么有这样的联系,影响因素等知识.在结晶学部分每介绍一个新概念,都有意识介绍该概念对无机材料工艺及性能的影响及其应用,如介绍空间群概念后简要介绍空间群分类后对压电性能的影响,丰富学生的知识体系,而且可以更好的融会贯通,理解概念.在熔体部分的性质概念介绍之后,要简要了解熔体的性质对玻璃加工工艺的影响.在讲粘度时,主要介绍粘度与温度和组成等因素的关系,但是到底会有什么样的影响并没有介绍.因此很多学生就是为了学习粘度知识而死记硬背,不知道粘度的具体应用,而在课堂上简要介绍过粘度会影响玻璃的加工温度及玻璃的成型性能时,同时简要介绍怎样影响的,就会使学生知道知识是有用的,学习起来目的性更强,而且方便对一些概念的理解记忆,而不是简单的死记硬背.在相平衡一章中,相图是一个重要的知识点,也是材料科学体系中一个非常重要的工具,学好相图对材料科学下一步学习至关重要.但是在以前的教学过程中按照书本的知识体系从头到尾介绍之后,很多学生都是一片茫然,似乎感觉是学习了几何学又或是物理学,不知道无机材料物理化学中为什么要单独拿出这一章来讲解这个图.经反思教学过程发现,在教学过程中过分重视教学内容的传授而忽略了这个工具实用性的介绍,按照“四要素”理论,相图这个工具应该是工艺制定的重要根据,因此在改革后的讲授过程中,在介绍过相率和简单的三元相图等基本知识后,就具体地举了一个Al2O3-SiO2-CaO三元体系陶瓷烧制的过程,简要介绍了如何利用三元相图进行原料配料计算,如何确定烧成温度,及得到的烧成体的主要成分和构成等知识.使学生先知道三元相图的作用,在材料学“四要素”体系中的位置,然后在具体地讲解三元相图的分析过程,并且在讲解过简单的三元相图后还要举1~2个实际的复杂例子进行实际应用.

教学改革的效果

经过2年多的教学改革试点,学生的课堂听课效果有了很大改观,原来每个自然班约有50%的学生坚持在课堂上听课,很多学生由于跟不上进度而睡觉或者干脆逃课.改革后,无机2009级学生坚持听课的达到了80%以上,学生听课状态明显好转,听课热情很高,而且课间休息时问问题的学生数目明显增加.对齐齐哈尔大学无机材料2008级和2009级学生进行了授课效果评价,90%的学生认为能够掌握课程基本内容,学生的考试及格率由90%提高到96%,平均分由77.6分提高到81.2分,有了较大幅度提高.在总结了无机材料物理化学课程教学过程中存在问题的基础上,通过以材料科学的“四要素”为基本思路,对无机材料物理化学课程中大量的知识点进行了重组,丰富了与实践结合更加紧密的知识内容,探索了一条实用性很强的无机材料物理化学教学改革新途径.

材料化学论文:复合材料专业物理化学教学探索

我校复合材料专业目标是培养具备复合材料基本理论和实践知识,能够在复合材料相关领域独立从事生产、设计、研发的技术人才。物理化学是复合材料专业一门非常重要的专业基础课,它为后续开设的专业课(高分子物理、高分子化学、复合材料原理和复合材料学等)奠定基础。因此学生对物理化学知识的掌握直接影响专业课的学习和理解,从而影响就业后的实践能力。物理化学是运用物理的理论和实验方法研究化学中最基本的规律和理论的科学。它所研究的内容普遍适用于各个化学分之,与材料学、生物学、地质学、天体学、海洋学等领域密切相关。但由于它是一门概念性、理论性、系统性和逻辑性很强的学科,涉及的公式多,应用条件严格,比较抽象,是学生学习过程中普遍感到困难较大的一门课[1]。随着当今科技迅速发展,交叉渗透日益突出,按照素质教育的要求,并考虑课时紧缩的实际情况,我们必须对物理化学的教学内容和方法进行改革[2]。

1教材的选择及教学内容的确定

针对我校复合材料专业的特点,选择的物理化学教材既要体现当前学科发展的概貌,同时又要使学生具备牢固的理论知识,为以后就业奠定一定的基础。考虑以上因素,我们选择了面向21世纪教材,由天津大学物理化学教研室编、高等教育出版社出版的《物理化学》教材(第五版)。同时结合复合材料专业的就业特点,精选了教学内容。该版教材中及时章气体的PVT关系,由于高中阶段已经讲述过,所以可以省略。第八、九章的量子力学和统计热力学都是从物质的微观难度着手讨论的,难度较大,可做简单讲授,若详细探讨可开设选修课单独进行讲授。其它章节的内容选择重点内容,尤其是与本专业相关的内容详细讲解,例如第六章的相图、第十章的界面现象内容等,并结合具体的实例,达到更好的授课效果。

2物理化学课堂教学改革

我校复合材料专业开设的物理化学课程是继无机化学、有机化学之后的理论性化学专业知识,它的知识内容除涉及无机、有机化学知识外,还与大量物理和高等数学知识有关.概念抽象,公式原理多,推导过程繁琐,内容难理解。因此学生普遍感觉物理化学课程更偏重理论,学习起来较难,从而导致对这门课程不抱有很大的热情,学习动力不大[3]。针对以上问题,对物理化学课堂教学进行改革就显得非常必要。具体的改革措施应遵循以下原则:整体设计课堂教学效果;教学方法和教学手段;考核方法合理、科学。

2.1课堂教学效果的整体设计

(1)培养学生的学习兴趣。学习兴趣至关重要,学生若是对某些课程不感兴趣,老师即使讲授的再精彩,学生的学习效果也不会太好。因此培养学生的学习兴趣就显得十分必要了。开课伊始,教师就应该讲好绪论部分,充分讲述物理化学课程的重要性,课程内容的实用性,鼓励学生努力学好物理化学,培养学习兴趣。学生有了兴趣,教师才能较好地进行指导。

(2)提高知识的趣味性。知识的趣味性是主动学习的推动力。把理论性强、抽象而枯燥的内容变得生动有趣,是提高课堂教学效果的有效手段。在教学过程中穿插一些与生活实际密切相关的问题或是适当的趣例,则可以起到画龙点睛的作用,使课堂富于趣味性。例如,在给学生介绍水的相图时介绍了亚稳态这个概念,可以以人的健康状况来类比说明。现代社会人们的生活节奏加快,整天忙于工作,锻炼身体的机会很少,大多数人的身体状况不佳,多属于亚健康状态。亚健康就是一种亚稳态,不稳定,不可能长时间存在,必须向稳定状态转变;人要从事正常的生产、生活需要健康的体魄,因此必须锻炼身体,保持身体处于健康状态,而不是亚健康状态。又如,在讲授界面化学的时候,可以提问学生在春天光滑的墙壁和粗糙的墙壁哪个更容易回潮。然后用弯曲表面上的蒸汽压———开尔文公式解释原因。这种理论与实际应用的结合,可激发学生的学习兴趣,引起学生探求知识的欲望,是物理化学课堂教学获得成功的关键一步。

(3)理论教学与实践教学相结合。物理化学虽然是一门理论学科,但许多定理都是建立在大量的实验基础上,所以物理化学的知识是理论和实验相结合的。为了更好的理解课堂上的理论知识,开设对应的实验课程,这样既能锻炼学生的动手能力,又能加深学生对相关知识的理解程度,而且还能够建立学生对物理化学这门课程的实用性的信心,极大地提高了学生的学习动力。例如,我们讲授化学动力学这一章的一级反应时,讲完理论的同时,开设了“蔗糖水解反应速率常数的测定的实验”,学生普遍反应通过实验对课堂内容有了更深一层次的理解。

2.2优化教学方法和教学手段

(1)加强课前预习与课后复习。物理化学的公式推导过程繁琐,为此非常有必要进行课前预习。课前预习要求学生对将要讲述的内容先浏览一遍,不做具体推算,只要求对重点内容有个初步掌握,等老师讲述时学生的思路能与教师同步,使以后教学活动更易开展。同时知识讲授后还要要求学生经常复习,以免由于公式繁多而混淆或是遗忘,影响后面新知识的学习。在物理化学教学中,作业也是必不可少的教学环节,但作业太多学生疲于应付,太少达不到复习的效果。因此就要求精选习题,做到“少而精”,力求达到事半功倍的效果。同时为了弥补课堂教学时数少而教学内容较多的不足,可根据教学内容的安排,适当选留思考题,然后要求学生课后查资料,以论文格式上交,这样既锻炼了学生的写作能力,又提高了学生的积极性。

(2)改进教学方法和教学手段。在教学方法上,我们改进单一的讲授法,采用启发式、讨论式、互动式教学方法,努力为学生营造一个宽松的学习环境。具体做法是教师精心设计问题,通过提问、回答及组织学生进行讨论,在教师与学生之间形成一种良性互 动式的教学模式。在教学手段上,我们采用多媒体教学与板书相结合的形式,使复杂抽象的问题简单化。对于难以讲解或表达的内容,可以运用动画、影片等手段把难以理解的概念形象化,引起学生的兴趣,加深学生的理解。但是多媒体教学也有它的不足之处,多媒体教学讲课速度较快,学生不能及时接受教师讲授的知识,更没有更多的时间做课堂笔记,不利于课后的复习和考试。因此要根据教学内容来确定是否选用多媒体教学。对于那些有图像,需要演示过程的教学内容,例如第六章相图的演示,第十章界面现象的毛细管现象、润湿现象等内容,多媒体教学能够化静为动,把枯涩的问题趣味化,便于学生深入地了解相关知识,能得到很好的教学效果;而对于重要公式的推导方面的教学内容采用板书的形式更合适。只有采用多媒体教学和板书相结合的形式,才能收到的教学效果.

3合理、科学的考核方法

合理、科学的考核方法能够调动学生的学习兴趣和学习动力,提高学生主动学习的能力。签于此,我们结合本校的具体情况和专业特点,摒弃了传统的只以期末考试成绩为标准的考核方式,采用多项合并的方法综合测评。具体测评方法为期末考试成绩占总成绩的70%,体现学生动手能力的实验课程占总成绩的10%,平时成绩占总成绩的20%。平时成绩又分为三部分:出勤率占3分,作业成绩和平时的小测验成绩占12分,参与课堂讨论和随堂回答情况占5分。这样的考核方式明显提高了学生的学习热情,学生能积极参与课堂问题的讨论和回答,改变了物理化学枯燥,沉闷的课堂气氛,大大地提高了教学质量。

4结语

针对我校复合材料专业的具体情况对该专业开设的物理化学课程课堂教学进行了改革,包括教材的选择、课堂效果的整体设计、教学方法和教学手段的改革、课程考核体系的建立等。实践结果证明以上的教学改革方案大大提高了学生的学习兴趣,学生能够积极思考、回答问题,也极大地提高了教学质量。但是教研改革永无止境,我们会继续更深入地进行物理化学教学改革,使之建设成学生更受欢迎的课程。

材料化学论文:开放式材料化学实验室安全的建设

近年来,为了进一步提高学生的创新意识和主动学习的能力,各高校加强了开放式实验教学建设。笔者以本校的《无机材料工学实验》课程为实践平台,通过设立综合型和研究型的自选实验项目,有利于增强学生发现问题和独立解决问题的能力[1]。然而,材料化学实验室开放式教学过程中也暴露了一些安全隐患,出现了一些新情况和新问题[2,3]。首先,材料化学实验室涉及材料合成所需的机械设备以及各类危险化学品。其中设备包括搅拌器、球磨机、高压反应釜、烘箱、马弗炉等;化学品包括具有腐蚀性的强酸强碱、易燃易爆的有机溶液、毒性较强的气体(如硫化氢)或重金属粉末等。其次,开放式教学以学生为主体,而部分学生安全意识不强,动手能力和专业基础较差,这对开放式实验教学的顺利开展提出了挑战。,实验室在开放过程中因实验项目与内容增多,仪器设备使用率高,而指导老师有限,发生安全和环保事故的可能性大大增加。因此,加强高校实验室,特别是开放式材料化学实验室的安全教育和指导显得尤为重要。

笔者于2014年7月赴香港城市大学学习,期间对该校实验室的开放式教学以及实验室安全和环保工作有了深入的了解,从中也学到了先进的理念和做法。该文整理了笔者在材料化学实验室安全建设方面的一些见闻和体会,提出了开放式材料化学实验室安全管理的要点。即主要围绕安全常识的培训和考核、化学品的归档和安全管理、常用仪器设备的维护及安全教育、紧急应变预案的制定和演练等四个方面开展工作。

1、实验室安全常识

有鉴于材料化学实验室的特殊性,学生在进入实验室之前必须通过安全管理人员组织的安全及基本技能培训,在实验操作过程中严格遵守实验室安全制度。

1.1 良好的实验室习惯

态度决定一切,要得到可信的实验数据,必须树立科学严谨的态度,养成良好的实验室习惯。实验室人员应保持工作台及地面整洁及干爽,不可在实验室内饮食或玩耍,不可在实验室内奔跑。在离开实验室前,应脱下实验服并彻底清洁双手。进行实验操作时只提取所需份量的化学药品。在实验进行中,不可离去不顾,应及时清理泄漏。留夜工作前,必须取得部门/系主任的批准。

1.2 个人防护

身体是革命的本钱,个人防护要做好。实验室人员在实验操作过程中应佩戴手套及实验服以保护双手及身体,避免直接接触化学品及过热的表面;使用安全眼镜、护眼罩或面罩以防止受到溅起的液体、碎片及强光伤害。女生应将长头发束好并藏于实验服内。使用隐形眼镜的同学必须佩戴护眼罩。

1.3 玻璃器皿的处理

实验室人员不可使用破损的玻璃器皿。当从胶塞拆离或插入胶管时,应佩带防割手套。小心灼热的玻璃容器,避免烫伤。了解各种玻璃器皿的用途,如:烧杯、烧瓶、锥形瓶、量筒、移液管等,选用合适用途的玻璃器皿进行操作。

1.4 电力设备的使用

实验室人员应使用备有地线的电器和插头。切勿使用转接头或适配器,以免电路负荷过重。拔出工具的电源插头时,必须拉动插头,切勿拉扯电线。定期检查导线和插头是否有任何损坏。如果电器被弄湿,手湿或站在湿的地面上,均不可操作电器。在使用易燃气体(如:氢气、乙炔等)的区域应使用防爆设备。不允许单独进行带电工作。当工作于带电的电子电路时,不能触及接地的金属物体。

2、化学品安全

2.1 化学品的安全使用

实验室人员应了解所用化学品的性质及潜在的危害。处理化学品时要遵从有关的预防措施及指示。进行化学反应的实验时,不可将盛有化学品的试管或瓶口指向自己或他人。留意不稳定的化学品,有些可以在适当条件下自燃或爆炸,如金属锂和钠在常温下与水接触后迅速燃烧。摆放大瓶化学品应不高于肩膀的高度。在实验室室内活动须提高警觉,提防其他人突然改变移动方向。假如手拿玻璃器皿或化学品,而又不小心跌倒,应尝试将手上的玻璃器皿或化学品抛到远处,离开自己及其他人。此外,实验室内所有容器必须盖好并标明成分、名称、配置日期、拥有人姓名及实验室房号,不可使用任何没有标明成分及名称的化学品。切忌用嗅觉来分辨化学品。

2.2 有害废料的处理

材料化学实验室每天都产生大量的化学废料,如随意的将这些化学废物倒入洗手盆或厕所,势必会造成环境污染,危害人体健康。根据国家环保总局15号文“关于加强实验室内污染环境监管的通知”,我国已将实验室的污染纳入环境监管范围[4]。根据实验室废弃物排放的特点和现状,对少量的有毒气体可通过通风橱经稀释后排至室外。而大量有毒气体必须经过处理如吸收或充分燃烧,然后才能排到室外。化学废液则需弃置于指定的容器,标明废物的种类和存放的时间,并填写有关记录。含有重金属离子(Cr、Ge、Cu、Mn)的废液必须经过处理达标后才能排放。不稳定化学品的报废应遵从操作指南,如废锂片可置于水中销毁,但如果投入速度过快,可能会应反应过于剧烈产生爆炸。玻璃碎片应弃置于指定垃圾桶内,以防割手。

3、材料化学实验室几种常用设备的使用

实验室人员应了解常用机械

设备的危险性,掌握其操作方法,并对设备进行定期检查和维护。 3.1 离心机及行星式球磨机

遵守操作指示,该类设备必须牢固于其位置,确保其振动不致令物件倒塌。不得佩戴领带、手套及穿着宽松衣物。确保负载平均分布。锁上盖板,才能操作设备。当设备未停止前,切勿打开。

3.2 高压反应釜

只有受过训练的人才可操作高压反应釜。明白操作指示才可操作高压反应釜。在高压反应釜内温度和压力未冷却回复正常前,切勿打开。在打开高压反应釜时,应站在有铰链的一边,操作时需使用隔热手套。

材料化学论文:材料化学专业实验教学的探索

谈一下材料化学专业实验教学过程中的一些做法和体会。软件条件包括实验教学大纲制定优化。通过材料化学专业实验的教学实践与探索。

论文关键词：材料化学专业实验，实验教学，探索

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，保障教学质量。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的教师队伍是保障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，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。，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

过材料化学专业实验的教学实践与探索，我通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，从而发挥的教学效果。

材料化学论文:化学教学碳材料的影响综述

作者：李莉 周全法 刘雪梅 李卉卉 杨小弟 单位：南京师范大学化学与材料科学学院 江苏技术师范学院化学与环境工程学院

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近期发展，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。

新型碳材料应用前景展望

我们已经建立了从零维到三维的碳范式（零维富勒烯、一维碳纳米管、二维石墨烯、三维石墨或金刚石）。［4］现在富勒烯已在电子器件、功能塑料和生物医药等方面得到实际应用，不久还将诞生非金属电缆、非金属电路板等富勒烯产品。基于独特的电子特性、表面特性、出色的导电导热性，碳纳米管将继续在仪器分析领域发挥其独特作用，还有望用作纳米半导体材料、近场发射材料、分子导线等。石墨烯是目前已知导电性能最出色的材料，这使它在微电子领域具有巨大的应用潜力。随着人们对石墨烯及其复合材料研究的深入，石墨烯及其复合材料在电化学中的应用将会得到更广泛的关注，研究人员甚至将石墨烯看做是硅的替代品，用来生产未来的超级计算机。综上所述，新型碳材料从教学、科研等多方面影响着人们的生活，其将在今后很长一个时期中继续绽放光芒。

材料化学论文:材料化学课程系统改善探究

作者：德格吉呼 单位：内蒙古师范大学化学与环境科学学院

目前，材料化学专业培养出的学生也不能适应社会和市场对人才的需求。这就要求材料化学专业课程体系必须充分体现以就业为导向的思想，提高学生的专业技能，强化学生的就业意识，使学生在考研、就业方面具有较强的竞争力。因此，材料化学专业课程体系的改革迫在眉睫。

现行课程体系存在的问题及其成因

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。先有的教师，后有的学生，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。

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品质仪器进行学习。

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近期研究成果、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。

材料化学论文:材料化学教学改革对策及效果

作者：田俐 申少华 刘胜利 易清风 单位：湖南科技大学

一教学改革途径与成效

1．培养方案的重新设置材料化学特色专业的改革重点是对材料化学专业学生实施综合素质培养、工程实践能力培养、创新精神与创新能力培养。培养学生深入思考问题和创新能力的改革必须贯穿在整个教学过程中，贯穿在课堂教学、实验、设计等教学环节。2010年前，材料化学专业的课程内容主要局限于高分子材料范畴。而现实要求我们跟上材料科学的现展进程，反映材料科学的近期成就。因此，在以往培养方案的基础上，2010级材料化学专业的培养方案中开设了复合材料方向，也就是将材料化学专业分成2个平行的方向:高分子材料和复合材料。在课程的纵向关系上，材料化学专业新的课程体系确定了“大平台，小模块”的课程模式。大平台包括专业基础课与专业课，它强调专业教育的普适性、系统性和科学性。通过大平台的设置，使学生在掌握专业基础理论知识的同时，培养学生全新的思维与视角、的知识与技能、综合分析与解决问题的能力与方法。小模块是在大平台基础上设置的高分子材料和复合材料方向的专业模块课，让学生有针对性地选择适合自己的专业方向。培养方案调整前和调整后的课程体系学时及学分分布见表1。

2．“三纲”的制订根据材料化学专业特点和社会对材料化学专业技术人才的需求，我们将材料化学专业设置为高分子材料和复合材料2个课程体系。根据新课程体系的培养方案，重新编制了有关材料化学专业课程的教学大纲、考试大纲及实践教学大纲，如《材料测试与研究方法》及实验、《材料化学》、《高分子化学》、《高分子物理》、《高分子材料加工原理》、《高聚物合成工艺学》、《塑料加工设备》、《材料加工设备课程设计》及《材料复合原理》、《复合材料工艺与设备》、《复合材料结构设计》、《材料表面与界面》等专业课程。在这些专业课程“三纲”编写过程中，有目的地增减了一些内容，新编的“三纲”无论是理论教学，还是实践教学都非常注重学生能力的培养。

3．专业教材的选用根据教师“三纲”的制订，经相关教师评议、系主任审核、主管教学的院领导审批，选用了合适的相关教材。一般选用的教材为教育部或省教育厅推荐的规划教材或“面向21世纪课程教材”、“九五”、“十五”、“十一五”部级和省部级重点教材;教材版次以近三年出版的新教材为主。目前，专业选用的高水平教材(“高水平教材”是指面向21世纪课程教材、“九五”、“十五”和“十一五”部级规划教材、省部级规划教材、精品课程教材、各级各类获奖教材)比例达到42．86%，选用2008年以来出版的教材比例达到71．43%。选用的教材使用效果好，学生普遍感到满意。2011年6月对07级材料化学专业1、2班共58名学生进行了教材满意程度抽样调查，包括内容适应性，出版质量，便于预习、复习程度，课前到书率等4个方面的内容，学生反应良好，满意率达到87．40%。

4．学期授课计划的制定学期授课计划是教师组织课程教学环节、教学内容、教学进度的具体安排，是对有计划、有目的地开展教学工作的保障，教师在开课前必须编制好学期授课计划。根据材料化学专业课程教学大纲的要求，本课题组负责人在安排任课教师时，先考虑教师的科研方向和业务经历，然后组织各任课教师针对特色专业的性质和选用的教材，按照专业课程表、教学进程表和编制说明等内容要求，编制学期授课计划，体现教学课时安排的科学性、合理性;为了保持高教学质量的稳定性，任课教师名单确定后，一般不随意变动。同一课程不同年度的学期授课计划根据教学效果与意见反馈、科研发展的大势所趋、社会对专业人才的需求都要求有所更新，这有利于学生更好地了解专业的发展前沿，也有利于学生的就业问题的解决，使学生更好地走上科研道路或走向工作岗位。

5．教案、习题集与答案的撰写课题组教师根据自己多年的教学经验和心得体会，通过集体的研究，仔细商量和交换意见，共同完成了材料化学专业相关课程教案的制定工作。这些教案是教师们智慧和能力的结晶，凝聚了教师们的辛勤劳动和大量心血，也是教师们教学内容精心安排、教学方法创新设计的成果。同时，课题负责人还组织了教师们对所担任教学任务的专业课程进行习题集和答案的编写工作，这有利于学生理解所学内容和加深其印象，也有利于学生及时复习和巩固所学知识，从而使学生能把握重点、解决难点，轻轻松松地进入后续课程的学习。田俐老师所撰写的《材料化学》教案被评为2009年度湖南科技大学校级“教案”。

6．多媒体课件的开发在广泛学习、研究了丰富多彩的课件资源后，根据我校材料化学专业课程设置为高分子材料和复合材料2个课程体系的特点以及教师的科研情况，由各任课教师开发制作了相应课程的多媒体课件，这些课件凝练了课程的主体内容和教师们的科研成果精髓。多媒体课件图文并茂，既生动，又形象，教师可将教学内容与自己的科研所得融为一体，授课内容贴切真实、直观效果好、浅显易懂，使学生在抽象的知识获取过程中培养创新的意识和学会科研的思维。2011年12月我们针对材料化学专业课程的部分多媒体课件教学效果，在08级材料化学和无机非金属材料工程专业共81名、09级材料化学和无机非金属材料工程专业共92名学生中进行了抽样调查，抽样调查结果显示均为“优良”。许多学生认为这种“教学与科研互动”的模式教学效果非常好，容易理解和掌握教学内容，并且对科研也有了一定的了解。

7．学习信息资源的共享目前，学校宽带上网速度很快。在完成材料化学专业理论和实践课程的课堂教学之余，我们要求各位任教教师能充分利用计算机网络的便捷尽量给学生提供更多的教学辅导、答疑等服务。我们建立了材料科学与工程系的公共电子邮箱、建立了材料科学与工程系的QQ群，方便教师之间进行教学的讨论与经验的交流。同时，我们也建立了与学生网上交流的渠道，如班级QQ群、年级QQ群和专业QQ群等，方便教师和学生之间的资源共享，教师可在QQ群里上传学习信息资源，如课程教学录像、教学多媒体课件、教案与习题、学习参考书和参考文献，以及其他一些学习资料和网络资料等;另外，通过这种及时的方式，学生可向教师进行一些疑难问题的咨询;教师也可及时回复学生，以帮助学生完成学习任务。

8．教学方法和教学途径的改革近几年来，我们材料化学专业的主体课程基本上都实现了多媒体教学途径，这种方便、快捷、高效多媒体教学通过演示课件，使授课方式变得方便、快捷，节省了教师授课时的板书时间，提高了教学效率。通过这种综合应用文字、图片、动画和视频等资料来进行教学活动，使普通教学手段难以讲清楚的抽象难懂的知识更直观更形象，使学生易理解和把握知识点，同时，这种生动形象的辅佐以教师自身科研成就的课堂教学活动富有启发性和真实性，能活跃学生的思维和调动学生的学习兴趣，激发学生的创新潜能和培养学生的科研意识。通过多媒体教学途径，教师向学生传输了更多的信息和更前沿的知识，并将自己的科研成果和经验直观真实地展现给学生，如此，抽象的课程内容具体化，枯燥的课堂气氛活跃化，学生的学习积极性大大提高，强烈要求理论知识实践化。针对学生意愿进行科研活动的要求，我们会主动提供从事相关科研工作的教师的名单，然后教师和学生之间进行双向选择，教师可以给学生安排一些简单的科研实验或在导师指导下学生自行设计一些科学实验。自2009年以来，我们材料化学专业实验室对本专业的任何学生均是开放的，学生选定导师后，可以自由支配实验时间和出入专业实验室开展科研活动，这方便学生巩固所学的基础理论知识，也为学生尽早地进入毕业论文阶段以及创新意识和科研精神的培养提供了机会和条件。收集的数据显示，凡是从大一和大二期间就跟随教师从事科研活动的学生容易通过研究生复试，录取率相对来说要高一些。

二教学效果评价

1．近三年的学生评价近三年来，课题组的老师都能做到认真备课、认真编写每次课的教案、制作多媒体课件、认真上好每一堂课、认真辅导、认真批改作业、认真考试考核;每一位老师都有良好的职业道德素质和敬业精神，能做到教书育人，对学生既严格要求，又处处关心，既教他们知识，又培养他们具备良好的思想品德和学风，使他们既能成才，又能成人。学生测评(测评指标有:讲课有热情、精神饱满，讲课有感染力、能吸引学生的注意力，对问题的阐述深入浅出、有启发性，对问题的阐述简练、重点突出、思路清晰，对课程内容娴熟、运用自如，讲述内容充实、信息量大，教学内容能反映或联系学科发展的新思想、新概念、新成果，能给予学生思考、联想、创新的启迪，能调动学生情绪、课堂气氛活跃，能有效地利用各种教学媒体等)结果显示:学生对材料化学专业课程任课教师的教学评价打分相对别的专业来说要高一些。

2．校内督导团评价我院材料化学专业的主讲教师16人。主讲教师在教学中能按规定完成《教学大纲》上要求的教学内容，教师课堂讲授富有启发性，知识信息量大，在教学中十分强调“厚基础、重实践、强能力”以培养学生扎实的专业基础，近年所培养的毕业生受到用人单位的青睐。各主讲教师能团结协作，积极参与材料化学专业课程教学的改革与建设;根据生源特点，合理处理教材，认真编写教案并上好每一堂课，课后耐心辅导，认真批改作业，完成课程的考试考核环节。每一位老师均具有良好的敬业精神，能做到为人师表，使学生成为深受社会欢迎惠顾的有用人才。各主讲教师教学效果良好，普遍受到学校教学督导的好评。

3．教师同行的评价学院每年都会定期举办课堂教学质量评估(教师教学互评)活动，材料化学专业16位主讲教师的教学均受到全系教师的高度评价。大家认为这些主讲教师知识面广，业务能力娴熟，专业技能强，教学方法得当;在专业教学中能很好地结合科研成果，让学生进行科学思维的培养和创新意识的集训。经本系19位教师的评比结果和推荐，近三年有6位教师获得校级“教学优良榜”。本专业教师获得湖南省教育厅颁发的“湖南省高等教育省级教学成果奖”三等奖(No．2010161)1项，获得“湖南科技大学教学成果奖”一等奖(No．2010009)1项，获得校级“教案奖”1项，获得校级“多媒体课件奖”1项。三结语教学改革是一项摸索着前进的漫长的过程。到目前为止，我校材料化学特色专业的教学改革已取得了一定的成效。我们更新了学生的培养方案、进行了课程的重新设置、编写了“三纲”、撰写了习题及答案、制作了专业课程的多媒体课件、改正了教师的教学观念和教学方法，通过活跃课堂与开放实验室使科研与教学相结合，互促互进，从而培养了学生的创新意识和科研精神，实现了综合的发展;在改革过程中，也得到了一些非常真实和有价值的数据，通过对这些数据的统计、总括及分析，也得出了一些有意义的结论，这为更好地进行教学研究与改革提供非常宝贵的事实依据和参考。

材料化学论文:材料化学实验在人才培育的意义

作者：刘捷 单位：郑州大学材料科学与工程学院

开发具有特色的材料化学实验体系，提高实验教学的整体水平，加强学生对基础知识的掌握和创新能力的培养，对理论联系实际、培养学生在实际工作中的应用能力具有重要的促进作用。通过对教学大纲的讨论和指导教师对实验过程的尝试，梳理实验项目的教学理念和思路，确立了涵盖无机、有机、高分子、复合等各领域的不同实验项目和单元。并引入具有创新性的实验内容，如在“原位聚合法制备纤维增强聚合物复合材料”实验中，分别引入碳纳米管和剑麻纤维作为纤维增强相，在使学生掌握原位聚合的概念和基本操作的基础上，也了解了当前研究热点的碳纳米管和天然材料在复合材料制备过程中的应用方法，对培养理科应用型人才具有不可或缺的推动作用。本实验在单元设置上主要包括基础性实验、综合性实验与设计性实验。

(1)基础性实验对基础理论知识、现象和结论的验证与实践所组织的实验项目。主要目的是掌握相关的基础操作如重结晶、蒸馏等，熟悉基本仪器设备的使用方法和操作，同时掌握课堂教学中重要的理论知识。设计思考题使学生在实验后动脑对实验过程中的问题和相关的原理性问题进行回顾，充分认识实验背后的基础知识和问题。如基础性实验“配合物三草酸根合铁(Ⅲ)酸钾的合成”，通过该实验，学生不仅了解了三草酸根合铁(Ⅲ)酸钾制备方法，而且复习了抽滤、容量分析等基本操作方法，并可以在条件和时间满足的情况下，验证配合物的光化学性质，激发学生对实验的兴趣。

(2)综合性实验对较为复杂的实验体系和对象进行的综合性实验，一般学生可以自主选择实验试剂用量、转速、温度等完成实验。主要目的是让学生综合所学的基础知识，实现一定的实验目标。在实验讲义上，体现在某些方案和设计具有“可调性”，提高学生对知识的应用能力和实践能力，以及对学生团队合作能力的培养。如综合性实验“单分散二氧化硅微球的合成与组装”，在学生验证经典Stober方法制备单分散二氧化硅微球的基础上，让学生自主选择醇水比例、单体用量、温度等实验条件，制备不同规格的二氧化硅微球，并采用沉降法对各自制备的微球进行自组装。指导教师同时准备一系列自组装的单分散微球与学生进行对比和讲解，结合SEM、TEM照片使学生进一步认识自组装的基本原理和方法，为综合性设计实验奠定基础。

(3)设计性实验设计性实验是重点考核学生实验设计能力的特殊实验，具有部分实验考试的性质。主要目的是让学生在基础和综合性实验的基础上，具有查阅相关文献资料并独立自主设计实验方案的能力，是材料化学实验建设与创新的重要组成部分。首先给各实验小组(每组2～3人)确定不同的课题，如:“聚丙烯酸酯/纳米SiO2有机－无机复合压敏胶乳液的制备”、“溶胶凝胶模板法制备氧化锡纳米纤维”、“低聚壳聚糖稀土铈(Ⅲ)配合物的合成”等。要求每个小组成员合作共同设计出完整的实验内容，包括实验原理、实验步骤和方案以及可能遇到的问题，然后每小组向实验指导教师汇报实验方案，详细介绍实验方案的设计思路和基本原理。根据实验设计情况和实际条件，安排在教学或科研实验室进行相关实验的实施。在此过程中，可与各科研实验室紧密配合，采纳各教研室的意见，为学生在四年级本科毕业论文设计打下坚实的基础。

结合教学与科研，鼓励学生参与科研

参与科研项目对培养理科应用型人才具有积极作用。将学科建设与实验教学建设相结合，实验教学内容与科研项目和成果相结合［4－5］。鼓励学生参与各科研课题组的实验项目，对有创新能力和较强自学能力的学生因材施教。我校近年来一直实施大学生创新实验项目，以学生为主导开展创新性、研究性实验，取得了很好的效果。在材料化学实验建设过程中，围绕相关的课题组和创新性实验项目，强化相关实验技能和研究能力的培养，实验平台为创新性实验学生开放，拓展学生进行科研和创新的空间。我校材料化学学生入校成绩，绝大多数学生综合素质好，学习能力强，但实践和动手能力由于机会较少而相对偏弱。如何激发学生的创新意识和动手激情，强化动手能力是我们需要解决的问题。通过本实验基础性、综合性和设计性实验三个层次的实验教学体系的建设与实施，为学生提供科研平台和发挥创新能力的场所，满足学生的学习需求和研究兴趣。在每个实验过程中，指导教师尽可能结合实验基础知识和科研成果，向学生介绍科研的方法和经验，培养学生的科研意识与素养，使学生在面临以后的科研与工作时具有足够的理论和实践知识，少走弯路，有利于理科应用型人才的培养。

增加讨论环节，建设为理科应用型人才培养服务的教学模式

理科学生对理论知识掌握较为扎实，增强其理论联系实际的能力是亟待解决的问题，也是培养理科应用型人才的必经之路。在材料化学实验教学过程中，学生完成实验预习之后，指导教师除进行实验前的安全性教育、实验原理讲解、步骤和注意事项说明等传统教学模式，还应根据实验项目增加讨论环节。讨论环节可在实验完成后或实验中，与学生就思考题和所制备产物的表征方法、表征结果进行讨论，这要求指导教师充分准备每个实验，预先对产物进行物理和化学表征，将结果在讨论过程中向学生进行展示和讲解，可以极大地增强学生的学习兴趣和理论联系实际的能力。同时，准备一些实例，如纳米二氧化硅在一些领域的用途、纤维增强复合材料提高力学性能的情况等，使学生在材料化学实验过程中虽然由于时间因素无法参与完成所制备产物的物理和化学表征，但能够通过观察和对比分析，对各门课程之间的联系和实际应用有更为深入的了解。改变教学模式的目的是在学生动手的同时学会动脑，因此在讨论过程中不仅要讨论上述理论问题，还要就实验中遇到的各类操作问题进行分析，使学生从原理上了解为什么，而不是仅仅知道怎么做。如有同学曾在三颈瓶侧口所接的冷凝管上口自行加装空心磨口塞，这种情况就要与学生讨论，为什么不能加磨口塞，在三颈瓶内形成密闭体系会有何危险。对于这类涉及安全问题的操作，必须重点强调其潜在的危险性。另外有学生在搅拌过程中搅拌棒叶片经常不打开，在讨论环节就要分析其对聚合等实验的影响，并请学生试验如何能快速有效的打开搅拌棒叶片，提高其实际动手能力。

结语

经过材料化学实验室的建设，我院材料化学实验室从无到有，在实验体系、教学模式、科研与教学结合等方面都进行了有益的尝试，取得了一定的经验。今后，材料化学实验室将继续加强对实验教学的管理、研究与创新，力争将实验室建设成为一个实验体系创新、学生积极参与、科学规范的理科应用型人才培养的平台。实验室还将不断加强与本校各科研实验室及兄弟院校的交流与合作，为材料化学专业人才的培养做出应有的贡献。

材料化学论文:材料化学人才的培养路径

作者：王珊 黄怡 郑敏燕 黄四平 单位：咸阳师范学院化学与化工学院

科研训练在材料化学新专业中应用的手段

1教学手段的多元化教师采取多元化手段,通过利用现代科技手段,使得单位时间内学生获取的材料化学的信息量大大增加,教学效率得到提高。并利用互联网进行师生互动的尝试。适当地以聘请学者为学生做专题报告等更为灵活、涵盖更为广泛的方式进行教学。也可以采用科学实验、社会实践、读书报告、课题研究等形式进行知识的熏陶。这样即能突破教材内容的限制,又能改变一味的灌输式教学方式,增大课堂讨论的比重,竭力营造和谐、宽松的学习气氛,让学生在研究型学习中自己发现问题并解决问题,同时让学生能够结合自己的专业特长和个性需求,参与到最适合自己专业特色的科研训练中,这样才能更有效地培养他们的实践能力和科研能力。

2开设专业综合性实验,整体提升学生实践能力材料化学具有化学以实验为特色的特点,因此可以设计综合性实验,来整体提升学生实践能力。如可以将教师的科研成果进行精选、转化为大型综合性实验,从而使得材料化学学科的人了解到学科的发展前沿。另外,综合性实验还可和本科生毕业论文进行衔接,从而使本科生与研究生阶段的培养顺利衔接,也使大学生能迅速接触到学科前沿领域。形成了“知识、能力、素质”并重,“宽、专、交”结合,“多通道、多规格、模块化”的教育模式。例如,江苏省第二届的科研训练项目三位同学在大三时自主制定了新颖的研究方案,积极申报立项,最终被确立为南京理工大学本科生科研训练重点项目,并获江苏省高等学校大学生实践创新训练立项资助。申请中国发明专利一项。

3不断完善科研训练的实验条件科研训练使学生按照产学研相结合的发展模式,重视本专业理论的研究,重视应用技术研究和技术创新,开展工程化技术研究,推动科技成果的转化;通过开放实验及参与相关项目强化了对学生的技能培养。而且可以打破专业的界限,将不同专业进行有机结合,将研究出来的科研成果进行模拟市场转化与推广。在此模式下就能够培养出“厚基础、宽口径”的、具有创新能力、实践能力的材料化学专业应用型人才。

对材料化学本科生参加科研训练的建议

1拓展知识面,提高水平要参加科研训练必须具有较强的专业知识水平。科研训练需要吸收更多的勤于思考、动手能力强的学生参与到科研训练中去。在科研训练中要遵循以“教师主导、学生主体”的实施原则,重视学生的主体作用。将大学生的科研训练纳入学生综合素质的考评中,对取得成绩学生进行表彰,也要可考虑对成绩特别突出的学生给予物质奖励。材料化学专业的学生在参加训练项目中,有意识地与化学、应用化学相结合,即可以使资源得到优化利用;同时跨专业的科研训练,有也有助于提高学生对交叉学科的研究认识。

2鼓励学生自主立项鼓励学生自主立项是提高科研训练质量的一个好方法。学生在自己的知识结构上,根据自己的兴趣爱好选择立项,这样必然会通过自己的能力完成科研,有利于提高学生的自信心,获得成就感。如果是指导教师立项要充分将项目和学生的知识结构结合起来。

3将科研训练和毕业论文相结合本科生在高年级的时候参加科研训练,即可以提高自己实验动手能力,也可以将所学到的知识综合运用。尤其到本科毕业的一学期,学生要忙于做毕业论文和找工作,容易分散精力,毕业论文不能按时完成。而科研训练有一定的难度和新意,可以代替毕业论文。这样既参与科研训练,而且的成果还可以作为毕业论文材料,一举两得。

结论

科研训练即可以加强学生对课堂知识的理解和应用,也可以培养学生的创新能力,对材料化学专业学生拓宽知识领域,具有不可忽视的作用。

材料化学论文:材料化学人才培育方式研究

作者：朱传勇 高春波 浦丽莉 刘丽丽 林鹏 栾敏杰 许晶 单位：黑龙江工程学院

2010年12月17日，黑龙江省推出《黑龙江省新材料产业发展规划》，旨在通过加快发展新材料等新兴产业，调整现有产业结构，转变经济发展方式，促进老工业基地振兴。为加快推进黑龙江省“八大经济区”建设和实施“十大工程”发展战略，黑龙江省着力培育新材料产业以提高经济发展核心竞争力，计划在未来5至6年间，重点发展10个新材料产业群，推进100个技术改造、研发和招商引资项目，打造具有较高水平的国家新材料产业化基地，这其中与材料化学密切相关的产业有聚烯烃材料及工程塑料产业群、高性能纤维及复合材料产业群、精细化工材料产业群。基于以上国情、省情，社会迫切需要大量面向基层和生产一线，清楚高分子材料的成分结构、性质、制备合成与使用性能之间的关系，较好地掌握材料化学专业的基础理论、专业知识和基本技能，能够在高分子材料与工程、轻工、化工等领域从事科学研究、技术应用、生产及经营管理等方面工作，素质高、能力强、知识面宽的材料化学专业的配方工程师、工艺工程师、研发工程师、质量工程师、环境工程师、安全工程师、销售工程师、营销工程师等服务于地方经济和国家建设的应用型高级专门人才。为此，材料化学专业的培养目标定位为：培养适应国家发展和地方经济建设需要的，德、智、体、美发展，基础扎实、知识面宽、实践能力强、综合素质高，具有创新精神，系统掌握高分子材料的基础理论、专业知识和基本技能，具备在生产及时线从事高分子材料应用开发、生产、管理和经营销售等方面工作的能力与素质，在轻工、化工等原材料生产行业、产品加工行业、生产管理部门、质量监督部门，从事本专业相关的技术、管理、营销、科学研究或教学等方面工作的具有创新意识和实践能力的应用型高级专门人才。

培养标准细化

CDIO工程教育将工科专业培养目标归纳为工程推理、个人品质、交流能力和设计能力等四个一级指标，具体分为17个二级指标进而细化分解为73个三级指标，这些详细的知识、能力和素质要求，为工科专业合理设计课程体系，制定课程目标，组织教学，评估教学效果奠定了基础，同时也为教师、学生理解专业培养目标、学习效果，明确课程目标提供了依据。依据CDIO工程教育模式，将材料化学专业培养标准细化为以下指标：

1掌握材料化学相关的基础与专业知识，了解材料化学专业发展现状和趋势具有从事材料化学及相关工作所需的科学技术知识及一定的人文和社会科学知识，树立科学的人生观、价值观，具有较强的社会责任感和良好的工程职业道德，具有基本的使用外语、计算机的能力，掌握自然科学基础知识，了解管理学、技术经济学等经济管理知识；掌握从事材料化学及相关工作所需的核心工程基础知识，建立材料化学知识体系，具有应用所学知识处理、解决高分子材料与工程及相关工程技术问题的能力；建立完整的材料化学及相关领域专业知识结构体系，掌握高分子材料及相关产品的选材、加工、处理、检测及评价能力，了解材料化学专业发展现状和趋势。

2具有适应材料化学及相关工程发展的个人职业技能和职业道德具备推理和解决材料化学及相关工程问题的能力，具有在材料化学及相关工程实践中发现问题、表述问题能力，并依据专业知识进行定性分析和不确定性分析，根据实际情况可以进行一定的建模，策划，提出解决问题的方法和建议；掌握材料化学及相关工程的实验与发现知识，掌握常用高分子材料的种类、性能、应用及改性方法，能够针对产品性能要求合理选材；熟悉本专业有关材料常用的制备与加工方法，了解相关测试设备组成、原理和使用，能够分析解决生产一线现场出现的问题；具备处理常见的材料化学及相关工程实际问题的能力：原材料选择，实际加工工艺选择，具体工艺参数制定，加工工艺实际操作，加工过程操作，成品检验方式方法，检验结果分析与评价等，具备系统思维能力；具有较强的个人能力与积极的态度，工作积极主动，具有执着、变通的性格，具有创造性思维、批判性思维，具有终身学习的习惯，对自己的实践和资源能进行高效的管理；具有良好的职业能力与道德，具备严谨的职业言行，有强烈的责任感；能主动进行合理的职业规划，实时了解材料化学及相关专业科技发展现状与趋势。

3在解决材料化学及相关工程的问题时具备良好的人际交往能力通过参加创新人才培养计划项目，社团活动，各种竞赛活动，培养组建高效团队，独立分配团队工作任务和计划的能力、团结协作的精神、科技创新能力、领导能力、组织和协调的能力；能够使用多种交流媒介（语言、电子和多媒体、书稿等），在跨文化环境下进行沟通、表达与人际交往；具有在交流中高效地获得信息回馈，并进行相应加工处理的能力。

4能够在企业和社会环境下对材料化学及相关工程进行构思，设计，实施和运行了解材料化学工程师在外部和社会环境下的角色和责任，明确材料化学专业对社会的影响，了解社会对材料化学专业的规范和需求；具有认识和融入不同的企业文化，参与制定企业策略、目标和计划，进行技术创新和成功运行一个团队的能力；具有独立设计材料化学及相关工程项目的能力，设计的项目功能完备、体系合理清晰，并具有进行项目实施能力；在外部和社会环境进行成熟的材料化学及相关工程项目系统的设计，具有对项目进行模块划分能力，具有在设计中综合运用所掌握知识的能力，具有再学习，进行知识更新的能力；在外部和社会环境下根据设计内容进行系统的开发和分工协作；具有进行项目实施、产品加工制造、成品测试和检验等全过程的综合能力；熟悉掌握材料化学及相关产品加工制造、成品测试和检验过程，对产品检验结果进行科学分析评价反馈，修改产品设计书或进行加工技术反馈。

专业教育内容与课程体系的确定

按照顶层设计的方法，在分析材料化学专业毕业生应具备的知识、能力、素质结构等要求的基础上，遵循高等工程教育规律，将各种要求转化成通识教育内容、专业教育内容和综合教育内容三大部分，进而构建知识体系。材料化学专业通识教育内容包括：人文社会科学、自然科学、经济管理、工具、体育、通识教育实践训练等知识体系。材料化学专业教育内容包括：学科专业基础、本学科专业、专业教育实践训练等知识体系。材料化学专业综合教育内容包括：素质拓展、创新创业教育等知识体系。知识体系由知识领域、知识单元和知识点三个层次组成。在每个知识体系中包含一个或多个知识领域，每个知识领域有核心（必修）知识单元和一般（选修）知识单元，知识单元又包含若干个知识点。核心知识单元是本专业在本科教学中必要的最基本的知识单元。一般知识单元是指未包含在核心知识单元内的那些知识单元。在探索人才培养模式进行课程设置的同时，组织教师学习和理解CDIO工程教育的理念，并落实到每门课程的教学和实践之中，要求教师在教学之前先搞清楚所授课程在本专业知识结构中的地位和作用，以相互有机联系的方式传授知识和培养能力。教师以培养目标为导向，明确列出每门课程的知识点和学习的要求，以及对工程师能力培养的贡献，使学生对所学习的专业知识形成较清醒的认识。在教学过程中教师应结合自己的工程经历，从实际或教材提供的工程技术及产品中，提出问题，引导学生思考，并引导学生带着问题寻找解决方案，同时应用所学知识探究新的规律和知识。

结束语

CDIO以构思、设计、实现和运作为主线，综合考虑了个人技术知识和推理能力、职业技能和职业道德技能、团队协作和交流能力及企业和社会环境下进行CDIO的过程，强调学生在加强专业基础教育的同时，注重加强工程实践，强调个人职业技能与人际沟通的技能并重，并强调创新能力，突出培养学生的创新精神、实践能力、自学能力、综合能力、交流沟通与表达能力、团队合作精神和对大系统的适应与调控能力。基于“CDIO”理念的材料化学专业应用型人才培养模式构建，有利于强化对学生的综合能力培养，有利于培养具有社会责任感、创新精神和实践能力的应用型高教专门人才。

材料化学论文:航空类材料化学课程体系探讨

作者：吴跃辉 熊联明 刘元隆 单位：南昌航空大学环境与化学工程学院

作为江西省属航空高等院校，南昌航空大学考虑到学校长远发展需要和服务地方经济、服务航空工业的原则，申报了材料化学专业［2］。如何使我校材料化学专业的本科毕业生受到社会欢迎，专业定位显得非常重要。我校材料化学专业建设和学科发展，具有多方面的有利条件［3］。所依托的环境工程学科是江西省重点学科，所依托的科研平台有江西环境污染监测控制与生态修复省级重点实验室。我校建设材料化学专业有利于服务地方优势产业和矿藏资源开发。我省是国家重要航空产业研发和生产基地，如拥有洪都航空工业集团、昌河飞机工业集团两个大型航空工业骨干企业和一个中外合资民营航空企业———九江红鹰飞机制造有限公司;还拥有650飞机设计所、602直升机设计所及南昌航空大学等科研院所和试验基地。去年上半年，江西省航空工业完成工业总产值37亿元，工业增加值6亿元，销售收入27．3亿元。同时，江西稀土资源储量十分丰富，中重型离子稀土保有储量230万吨，远景储量940万吨，占我国离子型稀土资源储量的35%至40%，储量居全国及时。但我省稀土产品结构不合理，以稀土化合物、稀土金属为主，稀土新材料及应用产品则相对较少。在稀土资源应用方面，拥有自主知识产权的技术和产品相对很少。因此，要把我省在单一稀土和功能材料方面生产大省转变为稀土产业强省，必须加强江西省属高校材料化学专业人才培养。

另外，我省光伏产业有了较大发展。如江西赛维LDK项目通过引进资金和技术，已形成了年产200兆瓦的多晶硅锭片生产能力，使我省在多晶硅铸锭和切片这一产业链中走在全国前列。抚州格美多晶硅锭片项目也正在实施和洽谈，高纯硅料项目已经吸引了金沙江风投、中芯国际等大公司的进入。作为硅材料主要原料，我省粉石英资源非常丰富，已探明保有储量近2000万吨，居全国首位。总之，我校材料化学专业定位于环境材料方向、稀土材料方向、光伏材料方向。注重通才教学，并将航空环保理念渗透到教学全过程，增强学生的航空环保意识。毕业生既能服务地方经济建设［4］，又能服务航空国防工业。

我校材料化学本科专业培养方案体现理论教学与实践训练相结合的人才培养模式，实行“2+1+1”培养方案，即约2年的基础理论与基本技能培养，1年的专业理论与专业技能培养，1年的创新实践能力培养。通过理论教学，使学生掌握材料化学的基本理论、基本知识和创新思维方法;通过实践教学，使学生受到实验操作技能、创新实践能力等方面的训练［5］。在人才培养过程中，既考虑到材料科学学科本身的体系，又兼顾到我省地方经济和航空工业对材料化学专业人才的需要。目前材料化学专业构建了以公共必修课、学科基础必修课、专业选修课、全校综合教育任选课有机结合的课程体系结构，使学生具备获取知识的能力和专业创新能力。

学科基础必修课材料化学是从化学的角度研究材料的制备、组成、结构、性质及其应用的一门科学，作为材料化学专业的学生，必须具有厚实的化学理论基础，因此学科基础必修课除高等数学、大学物理和电工电子技术以外，重点打牢化学理论基础。开设了四大基础化学理论和相应的实验课程，但侧重点与化学专业不同，其中无机化学和分析化学合并为无机及化学分析。在材料方面的基础课程中，设置了材料科学导论、仪器分析、化工制图、化工原理、基础化学实验这几门基本课程，注重与航空大材料的联系。

专业选修课在四年制大学本科教育体制中，为学生构筑材料科学的相关理论基础是可能的，让他们掌握所有类型材料的特性及相关科学问题却是不现实的，无论从时间、精力还是教学资源讲均是难以实现的。但材料学科中一些基本理论和研究方法只有在对具体材料的具体研究中才能得到深化，因此我们在培养计划的设计中设定了三个方向，使学生在某一具体材料学习和研究中，深化材料基础知识。同时，这种方向性设置，使专业教育发展与社会需求相衔接。所以，我们把专业选修课分为五模块，即专业限选课、环境材料方向选修课光伏材料方向选修课、稀土材料方向选修课、和专业拓展任选课。专业限选课重点反映用化学的方法合成和制备生态适应性新材料的专业特色，专业拓展任选课主要为学生了解材料化学的理论前沿、应用前景和近期发展动态、材料科学与工程产业的发展状况以及相近专业基础知识而设置。如在专业拓展任选课中设置的“航空航天材料”课程主要介绍航空航天材料理论、航空材料加工工艺和材料性能测试与无损检测技术等基础知识［6］。

材料化学专业作为材料科学和化学交叉学科专业正处在不断的发展之中。航空类地方高校肩负着为所属地区经济建设和航空国防输送人才的重任。因此，我们在教学计划制定过程中强化了与我省社会经济、航空国防的联系，主要表现为专业选修课程和专业拓展任选课依据我省社会经济、航空国防的需求而设置。立足地方，服务航空，是航空类地方高校落实科学发展观，促进学校健康、协调、持续发展的重要途径。

材料化学论文:材料化学分析课程创新反思

作者：刘淑红 单位：常州工程职业技术学院

一、教学内容、项目确定

对于“材料化学分析”课程要按照突出应用性、实践性的原则优化课程结构，更新教学内容。教学内容改革与教学方法、手段改革相结合。教学内容要突出基础理论知识的应用和实践能力培养。构建与企业实践密切联系、理论学习与技能训练高度统一的教学内容，是一种新的教学模式。基于工作过程的项目教学是将传统单一的课堂教学过程转换为以工作任务为导向的教学项目。依据实际的工作过程或生产工艺流程，设计课堂教学环节。在进行项目选择时，要充分考虑到校内与校外、课内与课外实践教学的有机结合，立足于企业实际，以实际生产中具体原料、中间体、产品的品质检测为项目。项目应具有典型性、真实性和完整性的特点。每个项目之间是由易到难的顺序，让学生有一个接受的过程。基础理论教学要以应用为目的，以必须、够用为度;实践教学要加强针对性和实用性；以讲清概念、强化应用为教学重点，同时，应使学生具备一定的可持续发展能力。贴近企业实际，以水泥方向为例，本门课程确定如下项目（见表1）：

二、实施过程

教学过程以工作过程为基础，教学环境以职业环境为支撑，在实施的过程中，每个项目按工作过程划分成若干任务，各项任务完成后制作出成果资料，形成综合性成果——结果报告，培养学生完整的职业能力。每个项目以一个待解决的实际问题为源头，教师与学生首先进行角色认定，然后围绕问题进行必要的沟通，学生确定分析任务，并制定解决问题的工作方案。教师组织学生对提交的工作方案进行集体讨论，给予必要的知识补充和方法指导。学生开始正式进入实验阶段，按照工作方案，利用团队的力量在规定的时间内完成分析测试、结果计算等工作，将整个工作过程形成一份详细的报告。在这个过程中，合作学习起到了关键性的作用。而教师则在这个过程中给学生以必要的帮助与指导，并采取巡查或参与其中一个小组的方式检查学生完成任务的进程。这样，一方面可以发现学生完成任务过程中存在的问题，对普遍性问题集中点评，对个别性问题个别辅导，另一方面也可以把握学习目标的完成情况，使工作任务的完成与学习目标的实现统一起来。这种教学方式极大地激发了师生的积极性和创造性，可使师生都获得充分的自我发展。

三、考核评价机制

项目化课改实施后，改变原来单一呆板的考核，取消传统的一锤定音的考核方式，将它分散到每个项目的考核中去，建立了基于过程管理的考核模式。“材料化学分析”课程的考核形式:课内项目占75%,课外项目（提高）占25%，评分部分包括学生完成任务的态度、报告质量、数据度、出勤、思考问题和解决问题的能力等多个方面进行评价，具体可参考表2。一个项目的总评成绩是由学生自评分、小组评分和老师评分三个部分综合起来的成绩。这样对学生的综合能力的考核更完善。各个项目之间，注重学生每项能力的提高。这种过程考核的方式就要求老师在整理项目的实施过程中密切关注学生的学习质量。

四、实施效果

实施项目课程改革后，学生学习的主观能动性提高了，学生不再局限于教材，通过查阅大量的参考文献，对问题的认识更加深入，知识面拓宽，分析和解决问题的能力明显提高。在课堂上，不会再发现有些学生不想学习，一直需要老师的督促或监督，取而代之的是学生们在积极地探讨可能出现的问题，为了得到正确的结论，课后还有学生跑到实验室来做实验。对于老师来说，需要不断地提高自己的专业水平和专业技能，解决学生出现的问题。

总之“材料化学分析”课程项目化教学改革在帮助学生拓展知识面，提升综合素质和锻炼能力方面起到了较好作用；改进并提升了学生提出问题、分析问题和解决问题的能力；增强了学生们的感性认识，调动起学生们的学习兴趣和积极性；使一些枯躁的理论变得生动、鲜活起来，学生们记忆深刻，运用自如；同学们学会彼此相互学习和取长补短，学会如何发挥团队精神。同时变“验证性实验教学”为“探索性实验教学”。培养学生掌握基本实验技能和基本知识，通过后者逐步培养学生的科学观察能力、逻辑分析能力。

材料化学论文:材料化学类课程体制的创建

作者：孙延一 瞿晓岳 王悦辉 钟建军 谢辉 马军现 刘建庄 单位：电子科技大学中山学院化学与生物工程学院

1专业知识体系的调整

2006年教育部全国高等学校教学研究中心、材料科学与工程教学指导委员会联合制定的《高等学校材料化学专业规范(讨论稿)》(以下简称“规范”)中所制定的专业知识体系对于我校应用型人才培养来说，显得内容偏多，理论偏深，要求偏理，工程意识不强，因此，结合我校应用型人才办学实际，对“规范”中所界定的专业知识体系中内容做了相应的调整，从而形成了我校材料化学专业发展的专业知识体系。该体系内容调整的思路和原则是:精简内容，保障基本理论和必要的基本知识，降低难度，突出应用特色，体现学科进展;达到学生具备继续学习的理论基础和应用所学知识于工程实践的能力，适于培养应用型、创新型人才的要求。如“规范”中的量子力学基础、计算化学、电子论、材料科学中的数学等理论性强的内容一律删除。调整后，体系由化学基础知识、材料科学基础知识、专业方向知识三个部分所组成，其中化学基础知识包括基本的化学知识，化学原理、化学方法;材料科学基础知识包括材料的结构、材料的化学制备，材料的分析测试、材料的物理性质以及材料的成型加工等;专业方向知识包括高分子材料的制备、结构、性能、加工以及应用等，详见表1。

2课程体系的设置

设置什么样的课程来贯彻实施上述专业知识是我们一直以来探索的一个重要的教学改革问题。课程设置不同所获得的教育效果也就不同。在这方面各学校办学情况不同其做法也不一样［2－4］。经过几年的教学实践，我们认为，材料化学既然是研究材料的化学问题的科学，材料化学专业人才培养理当强调化学基础的学习，只有具备厚实的化学基础，才有可能弄清材料的化学问题，并用化学方法去研究和解决材料的化学以及其他问题，未来发展才有后劲;另外，化学基础好更有利于学生就业。因此，我们设置了无机化学、有机化学、分析化学、物理化学、化工原理、高分子化学、材料化学和材料科学基础、高分子材料等9门核心课程来完成化学基础、材料学基础和专业方向等三部分知识，并做到统一考虑内容取舍、不重叠，处理好课程的相对完整与课程间融合衔接;精简繁多的数学推导和叙述性的内容，做到“简明”而不弱化基本理论，以满足材料化学专业本科教育专业认证的基本要求;引进学科近展的新内容，反映学科发展的方向。在教学内容上，无机化学、有机化学、化工原理、高分子化学和高分子材料等都紧密联系工业生产实际，渗透工程意念;分析化学以仪器分析方法为主;物理化学强化热力学基础和界面与胶体化学及其在材料化学中的应用;材料化学注重材料制备和分析测试;材料科学基础主要介绍材料的物理性质和材料的成型与加工(如表1所示)。

3课程标准的制定

教学的规范化、标准化是课程实施质量的保障，为此，我们陆续制定了上述核心课程的课程标准。在课程标准中规定了各门课程的性质、课程目标、课程内容，以及学生在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等方面的基本要求，体现素质教育、创新教育的理念和课程功能。课程标准是教材编写、教学及其评估的依据，同时也是管理和评价课程、加强课程建设的基础，它的制定和实施，将推动教学质量的提高，这对于培养素质、富有应用型、创新型人才具有深远意义［5］。

4结语

以上是我们近年来在材料化学专业建设中针对人才培养方案、课程体系建设工作所作的一点探索，很不成熟，有待于实践中检验论证。材料化学专业是一个新兴专业，人才培养方案、课程体系建设的探索和完善任重道远。我们坚信，只要遵循教育规律，求真务实，不断追求，大胆创新，一定会实现培养出合理的知识结构、能力结构、素质结构的材料化学专业的应用型、创新型人才。

材料化学论文:提升材料化学教学成效

作者：刘志明 单位：东北林业大学材料科学与工程学院

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近期定义，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近期材料介绍。

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

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。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)。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.

“产、学、研”概念的渗透

材料专业各门课程教学中一般比较注重与专业相结合的教学[31-33]，这样学生学习起来不枯燥。把教学、科研和产品开发结合起来，重点放在理论联系实际，贯穿全课的教学理念是“产、学、研”紧密结合[34]。教学方法上“重视学”，“以学生为本”，所以在材料化学教学上理论联系实际，尽量与“产、学、研”紧密结合，在教学过程中将材料化学理论内容与生产实践相结合，提高学生的创新意识，重在应用。同时，由于是双语教学，所以培养学生要用英语思维，是一个长期渐进过程，在双语教学实践中是一个长期训练过程，有待不断总结教学实践经验，寻找适合中国国情的材料化学双语教学方法。

材料化学论文:材料化学体制教学创新

作者：张雁红 徐爱菊 单位：内蒙古师范大学化学与环境科学学院

因材施教,灵活应用多种教学方法在授课环节中,我们倡导主体性教育,重视发挥学生的主观能动性,改变了以往教学中教师为主导、学生为被动的填鸭式教学模式,采取讲授与自学相结合、讲解与讨论相结合的开放互动式教学模式。我们引导学生在新课之前进行预习,课上有针对性的提出问题,这不仅增强了学生自己思考问题、提出问题、分析问题的能力,还有助于增强老师对讲授内容的把握,促进教学过程中的师生互动,使教与学真正统一起来。此外,我们尝试在每一章节结束后安排几个学时的课堂讨论,启发学生进行知识拓展,总结和整理材料方向的近期研究成果,以PPT的形式进行简短汇报,这种课堂交流的形式,不仅调动了学生学习的兴趣,活跃了课堂气氛,更培养了学生查阅收集文献、整理信息、制作多媒体课件、公开演讲等能力。在教学过程中,我们采用现代多媒体教学手段与传统板书相结合的教学方式。

多媒体作为一种现代化的新型教育手段,相对于传统教学方式具有信息量大,交互性强,形象生动等优点[3]。例如在讲解材料结构时,使用三维立体图片、FLASH动画模拟晶体的多种空间点阵结构以及堆积方式,晶体点缺陷与位错形成的过程,使抽象的微观世界变得直观化,学生在接受知识时即可以得到视觉上美的享受,又可以增强他们的空间想象能力,收到非常好的效果。但是多媒体课件的使用一定要把握好一个度,如果仅仅是将板书的所有内容复制到课件上,把课堂教学变成学术报告,随着页面的切换,反而很难使学生集中注意力,对某一个问题有整体的认识和思考,所以我们对于一些逻辑性比较强的理论知识,一些复杂的公式推导都会书写在黑板上进行必要的讲解,这样容易引起学生的重视,使学生紧跟老师的教学思路,达到教学同步,产生良好的教学效果。

重视实验室建设,保障教学质量得益于学校对新专业的大力支持,学校将材料化学专业实验室面积扩大为原来的两倍,分为材料合成实验室和材料性能测试实验室两部分,并引进了大批先进测试仪器,使材料化学专业实验室硬件条件日趋完善。这些基础设施和先进仪器的更新为培养学生掌握先进的材料合成与制备方法,了解高技术材料性能的测试技术起了关键性作用,同时也为学院教师与研究生进行科研创造了良好的条件。在实验室软件条件建设方面,我们更重视加强师资队伍建设,提高教师整体素质。我校材料化学实验专业指导教师共计4人,全部具有博士学位,具备深厚的专业基础知识和技能,科研方向涉及功能配合物材料、纳米材料以及多相催化等多学科交叉领域,符合材料学科的发展趋势。我们严格要求实验教师认真备课,对每个开设的实验进行预作,对实验过程中可能出现的细节现象做到心中有数,在实验教学中,尽可能调动学生的积极性和主动性,采用启发式的教学手段引导学生进行自我思考和探索、准备和完成整个实验过程。这种教学方法不仅能激发学生的学习热情和潜能,改变以往实验过程中的依葫芦画瓢的惰性思想,更鞭策教师通过各种途径不断提高自身素质,掌握的授课方法,提高教学质量,促进了教师和学生教与学的对立统一。

设置开放性实验,培养创新型人才材料化学部分实验耗时较长,程序也较复杂,我们根据学生的实际能力和时间安排,有选择性的设置了一些与教师科研相结合的开放性实验,供学生选作,这样使学生尽早地进入实验室,有机会接触到学科前沿的理论成果,开阔知识视野,从而为更快地进入科研角色、掌握实验技能做好充分的准备。在整个实验过程中,老师起到一个辅助和指导的作用,尽可能由学生自己设计实验方案、独立操作并获得实验结果、分析实验数据。通过这样一种主动参与、开放式的学习,不仅培养了学生独立思考的习惯和创新意识,提高了学生总结概括和书面表达的能力,更培养了学生良好的科研素质和团队精神。

加强社会实践,与地方企业对接材料化学专业既是理论性强的学科,又是实践性、应用性非常强的学科,需要高度重视锻炼和提高学生的实践能力。以往的教学环节中,我们过分强调理论知识的深度和难度而忽略了实践部分,有点脱离实际,导致学生在就业时有些茫然。所以在新的教学大纲中我们将适时合理地安排实践环节,主动与地方大中型企业对接,联系学生实习基地单位,指导学生进行社会调查,到相关企业参加生产实习、熟悉企业生产条件和工作环境,了解工艺流程,让学生真正成为企业的一员,自主地将学到的理论知识运用到实际的研究和工程设计中去,提高实践能力,也保障了学生在就业方面具有较强的竞争力。材料化学作为一门新的本科专业,能够借鉴的经验还不多,对材料化学专业培养方案、课程体系的探索和完善也将是我们今后工作的重点,我们将努力适应时代要求,转变育人观念,大力开展实践教学,培养具有高竞争能力和创新精神的复合型高素质人才。

材料化学论文:材料化学教学革新探究

作者：陈鸿雁 叶晓萍 单位：惠州学院化学工程系

教学内容的调整优化

1结合地方实际，调整优化课程内容《材料化学》涉及的内容很繁杂，新材料广泛用于通讯、交通、能源、生物医用以及建筑等各种领域。作为一门选修课，只有36学时，不可能每个章节都能讲得非常细致，这就要求老师讲授内容要精心组织，贯彻少而精，求实效的原则，结合地方实际的需求来安排教学内容。并且，课堂教学的目标不是将所有的知识传授给学生，而是将学生引入一个新领域。于是，我们根据教学大纲和教学目标，结合广东省尤其是惠州市企业的实际情况，对《材料化学》的教学内容进行了调整优化，对于特种陶瓷材料、光学材料、功能高分子材料以及半导体材料等进行重点讲解。例如，惠州市是全国应用LED的试点城市之一，有强大的照明和显示产业。我们结合2008北京奥运会以及上海世博会应用了大量的LED灯作为实例，对LED的原理、优点、国内外现状、存在的问题以及发展趋势进行详细的讲解，使学生对LED有了一个初步的认识和了解。

2介绍学科前沿，拓宽学生知识面材料的发展突飞猛进使教材有一些滞后性，所以老师在阐明经典分析理论和方法的同时，要随时关注相关材料的发展动态，及时更新教学内容，引入各个领域中材料化学的新进展、新成果。通过在教学中不断渗透前沿科学，不仅使材料化学教育富有生命力、感染力和时代感，而且也培养了学生的科学素质，激发了学生的学习热情，同时在介绍前沿科技时，教师表现出的崇尚科学的情感和求真求实的价值观也会对学生产生深远的影响。教学的同时，我们也向学生介绍相关的老师的研究方向、研究成果，让他们知道一些高新技术、前沿科学并不是遥不可及，而是就在我们身边，激发他们的研究热情，帮助他们选择老师做毕业论文，这对于学生的就业甚至求学深造、走向科研之路都是有利的。

教学方法和手段的改进

根据不同的教学内容，改革教学方法和手段，是提高教学效果的重要环节。《材料化学》涉及的化学基础知识很多，包括无机化学、有机化学、物理化学、分析化学，甚至包括工程技术专业课程化工原理的相关知识。很多学生就不擅于综合应用化学化工的基础理论来理解材料科学，反映《材料化学》比较难学。针对这些问题，我们对教学方法和手段主要做了如下的改进：

(1)理论教学上，讲清难点，突出重点。在讲解材料的组成、结构、性能与加工工艺关系的时候，结合实例，把相关的无机化学、有机化学、物理化学、分析化学、化工原理基础知识提出来，让学生回忆所学的知识，活学活用，既加深了对基础知识的理解，又提高了知识的应用能力，明白理论与实践有时只有一步之遥。在介绍高新技术和前沿科学的同时，强调它们所应用的经典基础理论知识，通过点面结合，让学生注重在扎实的理论知识上创新思维的培养。

(2)组织好课堂教学。在设计一堂课的时候，根据讲授内容，以不同的方法进行教学。例如，讲超导材料一章时，我们以3D电影《阿凡达》为例，让学生讨论地球人与纳威人为什么而战，名叫“Unobtanium”的矿石有什么用等等，从而引出超导材料，这样就大大激发了学生的学习兴趣。讲功能高分子材料一章时，先让学生做几个生活中常见的功能高分子材料的选择题，让他们带着问题听讲，起到事半功倍的教学效果。在教学过程中，老师不但要授之于鱼，而且要授之于渔，因此一般采用设疑或质疑的方式，引导学生独立思考，并分析讨论得出正确的结论，充分发挥学生学习的主观能动性，把被动学习变为主动学习，将他们的求知、就业、成才联系起来[2]。(3)恰当使用多媒体教学。材料化学的发展，不外乎深化和融合。深化，即是从宏观的反应动力学到微观的反应动力学，从平衡态到非平衡态，从研究个体发展到研究相之间联系、渗透以及不同层次的整体统一。融合，即是采用多学科渗透、融合来解决各种问题。如果单靠语言和文字描述来讲解材料化学，学生难以理解。而多媒体教学具有直观、形象、生动、信息量大、交互性强、人性化和科学性的特点，对于增加课堂容量，促进教学过程的优化和个性化，调动学生的积极性，提高教学的质量和效益起到了巨大的作用。但是多媒体教学容易削弱课堂上老师与学生之间的情感交流。因此课堂上应恰当地运用多媒体、挂图、模型、板书，传统和现代的教学手段相结合，创造良好的学习氛围，帮助学生理解知识，让学生记忆深刻。

考核方式多种多样，注重培养学生的综合素质

大学生综合素质的培养是社会发展的需要，也是高等教育改革的目标[3]。而学生课程成绩的考核，既是提高学生综合素质，考查学生掌握知识、运用知识的重要手段，也是检验教师教学的一种方法。作为一门重要的专业课，材料化学要培养大学生实事求是、严格要求的科学态度，培养大学生实现某个目标具有的科学思路、创新精神，应该采取多种多样的考核方式，激发学生的学习热情，提高教师的教学水平。本课程强调平时成绩的重要性，占40%，期末成绩占60%。平时成绩主要靠以下三个方面进行打分：一是根据学生的出勤情况；二是根据课堂表现，例如老师提问，学生参与讨论的积极性，发表自己的见解；或者是让学生自学、独立思考，提出自己的问题让大家参与讨论；三是平时布置一些小题目，考查学生课外查阅文献、主动获取知识的能力以及自学能力。

结语

材料化学是一门发展迅速、日新月异的学科，新理论、新技术、新方法不断出现。作为老师，一定要不断充实自己，关注前沿动态发展，并融入到教学中去，加深学生对基础知识的理解和应用，提高学生的学习兴趣和科研兴趣，并注重课程面向惠州市的企业特点，面向惠州市的材料、化学行业的需求，面向学生就业，服务地方经济，才能使这门课具有强大的生命力，受到学生的欢迎。

材料化学论文:金属材料专业高分子化学教学探索

摘要：高分子化学是研究高分子化合物的合成、化学反应、物理化学、物理、加工成型、应用等方面的一门新兴的综合性学科。在金属材料工程专业的高分子化学教学实践过程中，探索出了一些对于实际教学非常有效的教改方法，主要有理论联系实际、参与式教学和注重实验。

关键词：金属材料；高分子化学；课程；教学

引言

金属高分子材料在我们生活中的很多领域都有非常广泛的应用。发展前景非常好，为了我国高分子化学领域走在世界的前列，作为培养未来研发人才的高校在相关教学过程中需要开拓思路，积极调整课程方案，通过最有效果的教学让学生成为我国高分子化学领域将来最得力的研发生产人员。

一、理论联系实际，让教学贴近科研，靠近生产

学习不是为了学习本身，学以致用才是学习的最终目标。在目前的很多课程设置和教学方案或者授课方法方式上，我们看到的不是学以致用，而是学以致学，为了学习而学习，为了学分而学，为了简单的成绩和通过毕业而学。为了能够较大程度的让学生体会到学以致用，每节课都要提前备课，充分准备，把该节课所讲内容在目前高分子化学科研、生产领域的应用情况对学生进行详细的介绍，提高他们对本节课的重视程度。在上课的时候，为了加深他们的印象，会在课文理论知识之外为他们充分准备课堂理论内容相关的科研成果和高分子化学实际生产领域的应用现状及前景。在可能的情况下，带领他们参观科研单位，参观生产基地，切身感受体会自己所学课程的巨大应用潜力和前景。让他们不只是理解理论知识，还要紧密的联系实际的科研和生产，为将来的职业规划做铺垫。

二、参与式教学强调学生的参与性与主体性

在课堂教学过程中,提倡参与式的互动式教学。从形式上对以往的授课进行改变，这就需要老师和同学都必须对课本有非常深入的了解，仅仅预习是不够的。所谓参与式教学就是要让学生参与到课堂中来，并不是以前老师在讲台上说同学在讲台下听这种没有交流没有互动的授课模式。同学要经过对授课内容的了解，经过思考提出自己的问题，老师则通过解答这些问题来有针对性的解决每个同学遇到的问题，让课堂变得有活力。除此之外课堂还要体现学生的主体性，以学生的视角为主，从学生的问题出发，让学生主导课堂，让学生有充分的思考空间，这就需要老师发掘和培养学生独立思考的能力，才能发挥出参与式教学的特色，否则课堂会陷入一种混乱的状态，老师既不能主导课堂，学生也没有学习和思考的动力，那样不是参与式教学的目标。

三、通过实验让理论联系科研，联系生产

实验在高分子化学教学中有非常重要的作用，首先可以通过实验让学生对生涩难懂的理论知识有直观的了解，对于已经学到的理论知识有验证的过程，也可应通过实验的动手操作过程增加同学对高分子化学的兴趣。除此之外，也能通过复杂的高分子化学实验来让学生观察高分子材料的外观特征，以及各种物理和化学变化在高分子材料上的感官表现，增加同学对高分子材料的熟悉程度。也可以安排同学进行独立的实验设计、实验实施和实验总结，提高他们的独立操作能力，也能较大限度的激发他们的创造力。 教学实验不应当停留在实验室，当有些非常复杂的实验或者对操作技术和实验设施设备要求比较高，在教学过程中无法进行实际操作的时候，可以通过多媒体技术进行实验教学。不管是图片、动画还是视频资料，都可以作为多媒体实验教学的教学工具，这样不仅可以立体的展现教学内容，还能通过多媒体的表现形式吸引同学的注意力，抓住同学的注意力，为实际的教学工作提供服务。这就需要老师有丰富的教学资源和实际操作技术，好的情况是老师们可以按照自己的教学需求编制自己的多媒体实验教学内容，开展多种形式的教学工作。 作为实验教学，可以适当安排一些开放式实验教学。让学生根据自己所学的知识，查阅相关资料自行设计实验主题，在老师的协助下完善实验方案,同学之间按照兴趣和能力自由分组、自主选择实验设备和实验仪器,在老师的指导下,按照实验方案独立完成实验,并书写实验报告，这样可以通过独立操作实验锻炼学生的独立思考能力，动手操作能力，实验组织能力和团队合作能力。

四结束语

在金属材料工程专业高分子化学教学改革中，通过理论联系实际注重学以致用，提高学生对高分子化学课程的兴趣和学习积极性，通过参与式教学提高学生在课堂的参与程度并丰富参与方式，还能培养学生发现问题、独立思考问题和语言表达能力，通过实验教学培养同学对待科学严谨的态度和操作实验的能力，为我国将来的高分子化学的科研和实际生产培养扎实有用的人才。

作者:任学晖 石鹤洋 马红兵 单位:沈阳理工大学

材料化学论文:材料化学科技英语与信息技术课程建设研究

摘要:材料化学科技英语与信息技术具有很强的专业性和实用性。根据武汉工程大学材料化学专业特色，以及其对科技英语与信息技术这门课程要求，对该课程的建设做了有益的改革和实践，主要内容包括选择适合以化工和高分子为特色的材料化学科技英语与信息技术的教材;探索适合本课程的教学方式;探索本课程的实践方案，形成了有一定特色的材料化学科技英语与信息技术课程体系，取得较好的教学效果。

关键词:材料化学;科技英语;课程建设

材料化学是一门新兴的交叉学科，研究材料相关化学问题，在新材料的合成与制备方面发挥着不可或缺的作用。自上世纪九十年代起在全国各地一共有一百四十多所高校开设材料化学本科专业，为我国的材料行业培养了大量的高技术人才。目前材料化学专业85%的专业文献和专利是用英文撰写，社会对高等学校培养的专业人才的外语能力提出了更高的要求。此外，当今社会已经进入信息化的网络时代，上网查阅国内外文献已经成为科技人员了解国际近期动态和学术前沿知识的主要途径之一。因此，材料化学专业毕业生的科技英语与信息技术技能是科学研究和实际工作的迫切需要。但是，由于材料化学专业是一个新兴专业，还没有关于材料化学科技英语与信息技术的经典教材。

目前出版的与材料化学相关的专业英语教材大多是高分子材料或无机材料的专业英语教材，教材的内容并不能体现材料化学专业的特色和需求，例如:材料化学专业包含高分子材料、无机材料和复合材料等内容，选择高分子材料或无机材料专业英语教材，显然不能满足材料化学专业英语的要求。另外，各类专业英语教材也很少涉及英文文献、专利的检索和阅读。而英文文献检索与阅读是高技术人才的必备素质，因此科技英语与信息技术课程体系中有必要补充该内容。我校的材料化学专业开设于2005年，以化工和高分子材料为专业特色。在开办专业之初，苦于没有完整的、科学的材料化学科技英语与信息技术教学体系可供参考，但经过近十年在材料化学科技英语与信息技术教学工作与实践上不断探索，逐步摸索出适合本校特色的材料化学科技英语与信息技术教学体系，取得了比较好的教学效果。

1教学内容的整合改革，突出化工与高分子材料化学的特色和实用为主的教学理念

材料化学是一个年轻的专业，材料化学科技英语与信息技术目前没有统一的经典教材，各院系都是根据自身特点选择适合的教材。我校材料化学专业以化工与高分子材料化学为特色，教材选用的是《高分子材料工程专业英语》。显然这并不能满足本专业英语的教学要求，必须补充大量教学内容。例如材料化学专业的构词法、命名规律，进口试剂、仪器英文使用说明的阅读，国外专业文献、专利的检索等等。此外，根据我校本专业每年有近一半的学生考取研究生的特点，还补充了英文专业文献的阅读、语言特点分析和写作的内容，这将非常有利于学生将来进入研究生阶段的学习。

1.1增加材料化学原版教材内容

《高分子材料工程专业英语》的主要内容是从英文原版高分子化学、高分子物理以及高分子加工成型教材中节选的部分章节，旨在培养学生阅读英文原版教材的能力，但是缺少材料化学专业所包含的晶体结构、材料的制备等内容，因此我们又从美国法尔曼的《材料化学》、奥科克的《现代高分子化学》等英文原版教材中节选了部分内容，使教学内容更加完整。

1.2增加无机、有机、高分子化合物

英文命名法材料化学专业是现代材料学、化学和化工学科的交叉学科。材料化学专业课程的学习过程中需要使用大量的化合物的名称，主要包括无机、有机和高分子化合物，总数超过数千万，而且每年有近百万的新化合物被合成或制备出来，要记忆这些化合物的英文名称是非常困难的，而且常用的化合物都有系统名和普通名，更加重了记忆的负担。化合物的系统名称是国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)规定的系统命名法。同学们在有机化学课程中学习了有机化合物的中文系统命名法，但与化合物的英文系统命名法存在一些差别。例如:无机化合物的中英文读法不同，如NaCl，中文读作氯化钠，先读阴离子再读阳离子，而英文的读法为sodiumchloride，先读阳离子后读阴离子。再例如无机含氧酸的命名，根据成酸元素不同价态可以分为高某酸、正某酸、亚某酸、次某酸，对应的英文命名法就是在成酸元素前加前缀pro，hypro或后缀ic、ous。虽然英语命名法与中文命名法存在显著差异，但都有规律，学生掌握了规律后可以举一反三，学会更多的化合物名称，从而迅速提高学生的专业词汇量。

1.3增加英文文献检索，提高学生收集学术信息的能力

材料化学是一门实践性很强的学科，在做科学研究或技术开发时必须了解科研项目或研发产品的国内外近期研究进展，而重要的科研成果多以英文撰写发表，学生仅仅会查阅中文文献是远远不够的。因此，还必须提高学生的英文文献检索能力。根据专业的特点和学校图书馆的资源，给学生介绍了常用的几个国外出版社的论文数据库(例如:WebofScience，Wiley，ACS，Springerlink，Elsevier)以及该数据库中材料化学相关的重点期刊，如何检索这些数据库及下载阅读相关论文。另外，还补充英文专利的检索方法，重要的英文专利库有美国专利局和欧洲专利局数据库。学生在学习了这些内容后能熟练查阅英文文献显著提高了学生收集学术信息的能力，为课程设计和毕业论文打下良好的基础。

1.4增加英文文献阅读与写作内容

从事材料化学专业相关的科研研究和技术开发除了会检索英文论文和专利，还必须能阅读这些英文文献。而无论是论文和专利有其自身的结构特点，掌握了其结构特点有利于论文的阅读。以科研论文paper为例，绝大部分的期刊杂志结构基本相同，都包括摘要、关键词、引言、实验方法、结果与讨论、结论等，每一个部分都有其语言特点，针对每一个部分挑选出具有代表性的语句，通过分析讲解可以显著提高学生的英文文献阅读能力。由于本科毕业论文需要写英文摘要，因此在教学的过程中还增加英文摘要写作训练。英文摘要一般都包括研究背景、研究对象、研究内容、研究方法和研究结果和结论，每个部分1～2句话就构成了一篇完整的摘要。通过英文摘要的写作训练可使学生达到毕业论文英文摘要的写作水平。

2改革教学方法和考核方式，探索适合本课程的教学模式

由于材料化学专业英语专业词汇多且复杂，所涉及的专业理论知识也是已经学过的，因此很难调动学生的学习兴趣。必须改革教学方法，探索适合本课程的教学方式。通过改变以课堂教学为主的教学模式，采取多种教学模式相结合的形式提高学生的学习兴趣。例如:在英文课文的学习过程中，可以播放世界名校相关课程的视频片段，即教授了学生纯正的专业英语，也拉近学生与世界名校的距离。引导学生观看“网易公开课”中相关课程，如麻省理工学院的《化学原理》、耶鲁大学的《新生有机化学》等。在教授国外文献专利检索时可采取在学院计算机房直接上网检索的方式，提高学习效果。此外，还必须改变以期末考试为主的考核方式，采取期末考试成绩、平时成绩和实践成绩相结合的评分方式，使学习成绩能体现学生的整个学习过程。

3探索本课程的实践方案，提高学生应用科技英文的能力

科技英语与信息技术是一门实用性和实践性非常强的工具类课程，学习这门课程就是为了解决我们在专业学习中遇到的英文问题，例如:如何查找阅读英文专业文献，如何与国外同行进行交流等，这些都是非常实际的应用。因此在教学过程中可以增强实践教学内容，提高学生应用科技英语的能力。例如:在国外专业文献和专利的教学过程中可以指定检索关键词，让学生自主查找相关文献，并就其中一篇，进行阅读分析;或者给出一篇论文的基本信息，让学生通过文献检索查到论文的原文。在教授进口试剂、仪器英文使用说明的阅读时，可让学生自主查询某个进口试剂或进口仪器的使用说明，并翻译成中文，最终达到学有所用的目的。学生发现自己所学的知识马上可以得到应用，而不仅仅是枯燥的理论，极大提高了学生们的学习兴趣。

4结语

材料化学是一个年轻的专业，材料化学科技英语与信息技术的教学在国内没有统一的标准，教学内容和教学方法各高校也都处于探索与建设阶段。本文根据武汉工程大学材料化学专业特色，以及其对科技英语与信息技术这门课程要求，对该课程的建设和实践做了有益的改革，主要内容包括选择适合以化工和高分子为特色的材料化学科技英语与信息技术的教材，教学内容包含高分子化学、高分子物理、材料化学专业文献和专利检索阅读与写作、进口试剂、设备的订购使用等，提高学生掌握、使用科技英语的能力;探索适合本课程的教学方式，采取多媒体教学，结合文字、图片、视频提高学生学习科技英语的兴趣;探索本课程的实践方案，提高学生应用科技英文的能力。形成了有一定特色的材料化学科技英语与信息技术课程体系，有利于提高学生的科技英语和信息技术的综合运用能力。

作者：张桥，鄢国平，李亮，付慧莉，郭庆中，喻湘华，杜飞鹏单位：武汉工程大学材料科学与工程学院

材料化学论文:材料化学工程论文

1材料化学工程的概述

材料化学工程是由化学工程学科和材料学科交叉渗透所形成的一门分支学科,其研究方向主要有两个：一是以新材料为基础，不断发展反应过程的反应技术，比如吸附过程、膜过程、催化过程等。该方向主要是通过材料的特征将其分离并进行反应，其目的是揭示材料微观结构中物质进行传递和反应机理，进而总结出适用于材料设计和反应过程优化的理论方法和工艺技术。二是在材料制备的过程中，用化学工程的理论方法解决所遇到的关键问题,比如如何运用微结构的性能关系来实现对材料微观结构和性能的控制,从而完成从材料制备到定向制备的转化。新材料的开发是材料化学工程发展的关键和先导，直接可以衡量出国家的材料化学发达与否，因此，开发新材料对于材料化学工程的发展至关重要。材料化学包括陶瓷材料、聚合物材料、磁性材料、化学传感材料、电子材料、超硬材料、无机非金属材料、催化和吸附材料和薄膜材料等，这些材料很大程度上丰富了材料化学工程的领域，对其发展做出重要贡献。

2新材料的开发

我国在新材料的开发领域取得了很多亮点，这些新材料的开发成为分离和反应过程的重要基石。一些研究所和大学正在开发一种非晶态的金催化材料,这种材料很有发展前途，因为它具有非常明显的催化特性，而且其催化活性还具有特殊的选择性，具有显著的催化活性和特殊的选择性。对这种材料进行流程综合和技术集成，可以有助于我国新型石油化工技术的构建。石油化工科学研究院也开发出一种新型的钛硅分子筛催化材料，这种材料具有定向氧化催化作用，可以实现“原子经济”，使“零排放”工艺成为可能，而且也具备工业化生产的可能性。而在新材料的分离技术方面,我国也取得了很大的进步，其中南京工业大学发展了以陶瓷膜材料为原料的新单元技术,同时加强了对集成单元技术的开发,这些研究不仅使我国陶瓷技术更加趋于成熟，而且还形成了陶瓷膜新产业,为我国带来巨大的社会和经济效益。

3材料化学工程技术的进展

材料化学主要是对产品微结构进行调控，其主要手段是在加工材料时，将化学方法引入进去，这样我们就可以通过宏观条件来调控产品的微观结构，从而为材料的加工和制备提供理论和技术指导。因此，化学工程技术的改进将直接促进材料化学工程的发展。我国在化学工程技术改进方面已经取得了非常大的进展。清华大学在碳纳米粉体材料的制备过程中,引入了传统的流化床技术，大大降低了生产成本，从而使此生产技术可以用于工业化生产，带来巨大的经济效益。北京化工大学则用超重力场技术来放大纳米材料生产过程中的形貌控制问题,这样就可以通过调节超重力场的强度来调节和改变产品的粒径,。通过这种方法，我国已经成功制备出碳酸钡、碳酸、碳酸锂、氢氧化铝和碳酸锶等纳米粉体,并且形成了工业化生产的技术体系，为我国带来巨大的经济效益。

4展望

材料化学工程作为一门交叉学科，不仅促进了材料工业的发展，而且也丰富了传统化学工程学科的内容，因此，具有非常重大的研究意义。我国材料化学工程的研究已经取得很多可喜的成就，很多成果在世界上都位于经验丰富水平。但是，材料化学工程中仍然有很多问题需要我们解决，因此，我们需要再接再厉，争取使材料化学工程的研究更加深入，使其更好地为人类服务。

5结语

材料化学工程在新材料的开发、材料技术的改进以及技术的工业化普及过程中都具有非常重要的作用，且有着非常大的研究价值，其研究前景十分广阔，已经成为国内外的研究热点之一。本文主要分析了材料化学的研究现状，并结合新材料的开发和技术制备两方面，阐述了我国取得的巨大进展和成就，希望可以看到更多研究成果的出现，以促进我国材料化学的发展，为我国创造更多的效益。

作者：刘玉琴单位：浑江区东兴街道办事处