材料化学专业导论论文范例6篇

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材料化学专业导论论文

材料化学专业导论论文范文1

【关键词】材料化学 人才培养 课程体系

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:

[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).

材料化学专业导论论文范文2

仪器分析教学过程中学生通过听、说、读、写全方位、多途径发展语言智能的同时,理解仪器分析中概念、原理的涵义,并能用文字准确表述。例如,讲授《绪论》第一章时,以当前社会广泛关注的食品安全问题作为案例引入。学生在教师引导下搜集资料,以学生为主体展开讨论,确保每个人都能表达自己的意见。讨论中每个学生的发言时间有限,要求言简意赅,用词恰当,把握重点,并具有说服力。此过程不仅提高了学生的语言感知、把握和表达能力,更让学生直观地了解学习目的,避免对仪器分析课产生厌学心理。另外,还可通过其他途径提升学生的语言智能并促进仪器分析教学。比如开设专题讲座,介绍学科最新进展,以此来开阔学生视野,拓宽专业知识面;介绍专业文献的查阅方法,借助网络资源优势,鼓励学生看中外专业文献;组织学生撰写小论文,如“仪器分析与化学分析的关系”、“仪器分析的发展方向”、“发射光谱法和原子吸收光谱法的异同点”等,培养学生语言表达、逻辑推理和探索创新能力;对大三学生有针对性地进行“科研训练项目”等,学生在老师的指导下查文献、翻译资料、处理数据并写出论文式报告,并在这个过程中提出自己的见解和观点。

2锻炼逻辑数理智能,促进仪器分析教学

逻辑数理智能强的学生有较强的逻辑推理和计算能力,喜欢对所学的分析方法、分析仪器、分析过程进行分类,并热衷于化学实验设计。仪器分析教学中适时地提出一些探究性问题,有利于学生发现认知的差距,激发学生利用已有知识探索未知世界的兴趣。例如,在讲授《电位分析法》一章时,向学生介绍多种学科交叉产生的新装置—生物传感器,并让学生预测它的应用前景。要确保教学整体思考过程能够沿着正确的方向进行,适时设定一些控制性问题,使学生的思维相对集中,便于学生在思维活动过程中得出正确的结论。同时,在教学过程中也提出一些促进学生发散性思维的问题,让学生思维天马行空,任意驰骋,激发学生的创新意识。通过热点性问题联系课程内容来促进学生知识的更新,有利于促进学生趋近学科的前沿。比如在讲授《伏安与极谱分析法》一章时,向学生介绍新型电极修饰材料,请他们思考关于纳米材料电化学性能、光化学性能、纳米材料有序组装、纳米材料生物相容性等相关的分析化学问题。鼓励学生创造性思维的发挥,鼓励学生敢于提出新问题,发表新见解,对于那些见解独到、简捷巧妙、概括力强的方法予以肯定和表扬。通过与学生一起讨论化学研究性学习计划、化学实验设计方案、化学小论文框架等,使他们充分体验化学实验规划、设计、整合的过程。

3培养音乐智能,促进仪器分析教学

音乐可使浮躁的心情平静,音乐也可使沮丧的心情振奋。重视化学学科中音乐智能的培养,是重视化学学科中人文教育的一种体现。音乐智能发达的学生可将这种智能运用于减缓压力、提高学业成就。仪器分析课程内容较多、难度较大,课时安排容易使学生疲劳,利用课间休息时间,用多媒体播放节奏轻缓的音乐,一方面能够让同学们放松心情,另一方面也可以和学生拉近距离。在一些仪器分析实验中,通过播放背景音乐,可以起到集中学生注意力,创造良好氛围的作用。

4开发视觉空间智能,促进仪器分析教学

开发视觉空间智能有助于学生思维能力和实验能力的提高。有视觉空间智能强项的学生能够良好地观察实验现象,得出实验结论。仪器分析课程中几乎每个章节都涉及实验装置、仪器组成及基本原理。这要求教师改进教学手段,应用现代化技术,多方收集资料,运用多媒体课件制作技术,制作出符合教学思想和学生认知规律的课件。例如,在讲授《原子吸收光谱法》中雾化室结构及工作原理、《色谱分析法导论》中两相分配原理时,通过向学生演示模拟动画,可以起到理想的教学效果。灵活应用多媒体课件中的图片、动画、视频和音频文件,可以向学生传递更多信息,有助于学生对所学知识的理解。在仪器分析实验教学中,学生要进行大量的实验设计,这不仅可以培养学生的具象思维,还可以培养学生的空间想象能力,是学生视觉空间智能在仪器分析课堂应用的有效方式。另外,我们重视教师身体语言的作用,教师的面部表情、手势、身体姿态、动作幅度、眼神接触等都显示着教师的态度和情感,学生通过观察接受这些信息可以调动提高学习情感。

5提高身体运动智能,促进仪器分析教学

仪器分析是建立在实验操作基础之上的学科。在仪器分析教学中身体运动智能集中表现为动手操作能力。有身体运动智能强项的学生喜欢承担具体的实验操作任务,并且能顺利地完成实验操作。实验中动手操作是感性地认识物质活动的过程,其目的在于把蕴含于化学实验目的和化学实验设计中的理论思维,通过物质的和实验操作方法外现于具体实践活动中。这是培养实验能力,养成科学态度和科学方法的最佳途径。在开设的包括光化学部分、电化学部分、分离分析部分共十五个综合性实验中,我们均确保每三至五人一个实验小组,一台仪器。要求每个同学都亲自动手操作实验仪器,在动手过程中学习、复习理论知识,并发现问题、解决问题。通过与科研机构、化工企业等建立友好联系,营造课堂外学习的良好氛围,通过参观、调研、实习等方式开拓学生的视野,了解化学与社会的关系。

6开启自我认识智能,促进仪器分析教学

自我认识智能指的是关于建构正确自我知觉的能力,其核心就是留心、反思与重建。仪器分析学习中的自我认识能力表现为:了解学习知识的方法是否科学,学习状态是否理想,以及清楚知道自己学习的潜能。在仪器分析教学中,教师帮助学生认识自己在知识理解和技能掌握方面存在的偏差并激励学生改进,指导学生对所学知识举一反三,及时纠正学生在实验操作方面的失误,对学生的实验设计方案提出表扬和恰当的修改意见等。通过实验,将学生带入科学探索的情景中。小组实验中,学生运用自我认识智能,在合作和交流中自主地建构关于仪器分析实验的知识体系,不断地权衡和评价自己的实验操作水平和实验结果。通过提问,指导学生对所学内容反思、对比、举一反三。如:紫外吸收光谱定性分析实验和红外吸收光谱定性分析实验的定性分析原理分别是什么?对于有机化合物的定性分析,红外吸收光谱法比紫外吸收光谱法更有利,原因是什么?在实验安排上,可采取先易后难的顺序,从基础实验、开放实验到研究型实验,逐步深入,使学生不断了解新知识、积累新知识、运用新知识。利用自我认识智能对整个实验过程进行反思总结是仪器分析实验的重要一步,主要从两个方面开展:(1)指导学生撰写实验报告时进行如下几个方面的总结:①本次实验研究的结果及所用几种测定方法的优缺点比较;②自己在本次实验中的成功经验或失败教训;③结合自己的实验操作过程,重新审视自己设计的实验方案,使之更加科学合理;④对本实验的改进或其他创新性想法。(2)教师对学生在实验过程中的总体表现进行评价(一般放在下次实验之前)。教师从学习态度、方案设计、实验操作技能、实验结果、实验报告等方面进行总结,对测定结果精确者予以肯定、鼓励,对误差较大者分析原因。

7塑造人际交往智能,促进仪器分析教学

人际交往智能的核心在于与他人之间的“理解与交往”,能够善于听取别人的意见。合作学习特别强调此项智能,仪器分析学习过程中,这种能力必不可少。我们通过让学生分组合作,小组成员一起讨论并与老师交流的方式,增加学生之间的互动、学生与老师之间的互动。《色谱分析法导论》一章和《气相色谱法》一章部分内容重叠。讲授完《色谱分析法导论》一章后,让学生课下预习《气相色谱法》一章,分组讨论后小组代表讲解部分内容。这样既可让学生在合作交往中锻炼自主学习能力、动手能力,更让学生有一种主导完成学习内容的成就感。教师在讨论中的角色体现多元化的特点,时而是组织者,时而是参与者,时而是批判者,时而是引导者。通过增加综合设计性实验、加强过程评价、整合常规实验内容、开发设计性、探索性和综合性实验来培养学生人际交往智能,由简到繁,由浅入深对仪器分析实验教学进行了改革。鼓励同学之间共同讨论实验步骤,合作完成实验操作,更进一步地讨论如何对实验装置进行改进,提高合作开发新实验的能力。同时,我们鼓励学生选取广播、电影、电视和报纸等大众媒体所反映的科技发展最新动态,制成多媒体课件,放在互联网班级共享文件夹中。学生浏览网页即可查阅相关的更新资料。这有利于学生养成交流、共享、合作的习惯,培养科研兴趣、拓宽科学视野。

8提高自然观察智能,促进仪器分析教学

仪器分析中的自然观察智能主要指的是观察实验并记录现象的能力。实验室中进行的学生实验、探究实验、设计实验等,是教师锻炼学生观察能力的有效媒介。通过对实验现象的观察和描述,培养自然观察智能是仪器分析教学的主要任务之一。我们开设多种形式的课程,除开设必修课和选修课外,还根据学校特色以及学校与周围环境的特点开设校本课程和内容丰富的活动课,将化学与社会、环境、食品、生产、生活等联系,作为研究性学习的课题。通过开放化学实验室,鼓励学生多做实验,改进或设计一些新的实验,培养学生的观察、创造能力。要说明的是,各智能之间并非彼此绝对孤立、毫不相干,而是相互作用、以组合的形式发挥作用。多元智能理论给教师的专业化发展提供了新的视角,要求教师的教学理念应由知识的传授为中心转向以学生发展为中心,教学模式应由单一性转向多样化,教学方法应由“满堂灌”转向灵活多样性,教学内容应由封闭性转向开放性,教师的知识结构应由局部转向全面,评价方式应由单一转向多元化。

材料化学专业导论论文范文3

一、应用型人才的培养目标

在经济全球化的国际经济发展形势下,高新技术的发展使生产从劳动密集型向技术密集型转变,因此急需大批中高级应用型人才。与此同时我国高等教育体制改革不断深入,“应用型本科教育”在这种背景下出现。独立学院的办学特色即进行应用型本科教育,而我院冶金与材料专业培养的是介于工程型人才和技术型人才之间的工程技术型人才[2]。

二、应用型人才的培养方案

高等教育体制的改革伴随着办学层次、形式、特色的多样化,但是新的教育模式必须经过理论和实践的论证,具有其合理性。应用型人才的培养必须强调专业理论和实践的同等重要性,不能顾此失彼。我院对工程技术人才的培养从以下几方面入手。

(一)优化培养工程技术人才的教学大纲,合理设置理论课与实践环节的比重,并将二者有机结合起来、环环相扣,起到相得益彰的作用。我院一方面借鉴北京科技大学冶金与材料两个学科的本科专业培养方案,另一方面结合独立学院的生源情况与培养目标进行探索。在注重专业基础的同时,增加实践环节,培养学生的实际解决问题能力和创新能力。

(二)建设一支与独立学院人才培养目标相适应的、具有很强技术应用能力的师资队伍。我院充分利用校本部的优秀教学资源,聘请了一批具有丰富教学经验的教师前来授课,同时由年轻教师担任助教,推动我院教师队伍的成长与壮大。此外我院还从钢铁企业聘请了一批高级工程师担任特聘教授,定期展开讲座,使学生了解所学专业的发展方向、亟待解决的问题,激发学生的创新思维。

(三)建立长期的产学研基地,强调认识实习、生产实习、毕业设计过程中学生的能动性,使学生通过一系列的实践环节能够更深刻地理解专业知识,将理论向生产力的转化,具备较好的科技创新能力。

(四)建立完备的实验设施,使学生能够利用实验室资源,基本掌握材料组织分析及表征手段。并结合材料研究进展不断开发新的实验内容,培养学生的自主创新和科研能力。

三、教学环节设计

(一)与教学目标相适应的课程体系

根据北京科技大学天津学院材料科学与工程系的培养目标,参考校本部的专业设置,我院对自身的专业和知识结构体系进行了明确的定位,如图1所示。

1.对教学实施及时进行评估、总结,不断调整教学计划、教学内容以适应新的教学目标。学生在第五学期同时进行冶金与材料专业课的学习,其中包括冶金物理化学、钢铁冶金、材料科学基础等方面的课程,教学目标是使学生掌握冶金、材料成型的基本原理;并且后续设置了湿法冶金、材料成型加工、无机非金属材料等课程,使学生掌握材料的成型与制备工艺,将专业理论与生产工艺相结合,从而具备从事冶金行业的产品设计、开发能力。

2.为了推进教学改革、不断提高教学质量,我院投入专项经费开展了重点专业建设、精品课程建设项目。预期通过重点专业建设进一步明确人才培养目标,改善教学实践基础设施,构建以专业能力为核心的教学体系,培养出一支优秀的教师队伍。通过精品课程建设鼓励广大教师积极投身课程改革,不断更新和完善教学资源,增进教师间交流,探索新的教学方法。例如《材料科学基础》精品课程已连续两年以诺贝尔奖石墨烯、准晶材料为主题,组织学生进行文献综述、交流,同学们能够很好地结合课堂所学专业知识来理解前沿的研究成果,又激发了自身的专业学习热情,取得了很好的教学效果。

3.为拓宽学生的专业知识和视野、更多地了解行业动态和国际前沿,特聘请客座教授授课,介绍冶金与材料行业的最新进展和科技动态。学生通过该课程对冶金行业的发展、前沿的科学技术有了更深刻的认识,同时极大地激发了学生探索未知领域的热情与信心。

4.随着国际学术交流的日益增多,使用英语来表达信息、传播信息变得尤为重要,因此我院设置了双语教学的《材料科学导论》课程。采用英文原版教材Structure and Properties of Engineering Materials作为教材,使学生通过原汁原味的英语来学习专业英语的阅读和写作技巧,同时掌握扎实的专业外语,具备获取最新国际研究成果、进行国际学术交流的能力。

(二)注重能力培养的实验教学

实验教学作为理论教学的验证与补充,能使学生更好地理解专业知识,锻炼动手能力与创新能力,培养严谨求实的科学精神。我院为适应材料科学与工程专业的发展进行了专业实验室的建设,其中包括冶金物理化学实验室、金相与热处理实验室、水力学模型试验室、清洁能源实验室。实验室除承担部分实践教学任务之外,也是本科毕业设计顺利完成的保证。

目前我院开设了《金属学与热处理实验》、《材料科学工程与基础实验》、《冶金工程实验技术》、《冶金物理化学实验》四门实验课程,在实验教学过程中从以下几点进行了探索。

1.根据培养计划进行实验课的设置,按照重点授课内容进行最优的实验设计,使学生通过对比实验探求规律,得到正确理论认识,进而结合专业知识对实验结果进行分析与思考。

2.合理分配实验课学时,培养学生的动手能力,使学生通过实验课掌握分析材料的组织和性能的基本方法。

3.充分调动学生自主创新的积极性,引导学生进行探索性试验。使部分学生参与到具体教学研究项目中,具有一定的科学研究能力。

四、结语

北京科技大学天津学院材料系在发展过程中充分利用了校本部优秀教育资源,但是由于独立学院自身设备、资金、经验不足等一些特点,探索、总结出适合于我院大材料专业实际情况的教学模式十分重要。自建系以来,我们通过一系列教学改革已经取得了一定的进展,今后会投入更多的精力完善整个教学环节,培养适应新时期发展的工程技术应用人才。

参考文献:

材料化学专业导论论文范文4

1要把教学研究当作科学研究那样去搞

实施本科教学目标,就要突出人本教育,实施差异教育,以学生为中心,把学生培养成具有扎实的专业理论知识和实验技能、具有合作精神(即团队精神)、具有社会交际能力的创新型人才。为此,我们提出大学教师“一定要把教学研究当做科学研究那样去搞”,提倡“让教学和科研两只翅膀都硬起来”。首届国家级教学名师史启祯教授曾形象比喻说:“对一个教师而言,教学和科研就像两只翅膀,像鸟一样,一只翅膀是飞不起来的[1]。”我们不仅要为人师表,而且要提倡教学名师风范。忽视教学的教师不是一名好教师,不搞科研的教师,不会是一名优秀教师。如果没有较强的学术功底,就谈不上对教学的深层次认识,不会有教学理念和教学方法的改变,不会有教学内容的更新,也就不能把课讲“活”。总之,教学和科研是相辅相成、相互促进的。突出创新精神,培养学生研究能力,就是要完成从“知识继承为主”到“以创新为主”的转变。教师两手硬和教育理念的改变是做好这一转变的前提。为此,我们将每一项精品课程建设内容都当做科学研究那样去搞,申请立项了多个国家级、省级和校级教学项目,力求建立一个教学研究平台,扎扎实实做一些事情。迄今已在《中国大学教学》、《大学化学》、《高等理科教育》等教学研究期刊上发表了20多篇教学论文,从而提高了我们对国家级精品课程建设工程是教学质量提高的基石的认识。

2创建适应创新型人才培养和专业发展需要的课程内容体系

无机化学与化学分析是我校化学与材料科学学院的核心课程。针对国内高校应用化学专业数量的迅速增长与其课程和教材建设相对滞后的矛盾,课题组强调应用化学专业人才既要具有基础化学人才的一般特点,又应具有鲜明的知识、技术创新特色。因此,如何凸显基础扎实、知识面宽和科学思维活跃就成为本课程创新改革的指导思想:(1)将基础无机化学和化学分析内容有机结合组成新的课程,既较好解决了原有课程知识点相互交叉、重复多的问题,又便于在无机元素教学中渗入定性分析,在实验中引入“量”的概念,扩展了对学生科学精神的培养。(2)在个性化理念指导下,将教学内容划分为主篇和副篇。主篇包括以下3个知识模块:①基本化学原理部分,②化学分析部分,③元素化学部分。(3)副篇内容大量吸收了国外一流教材的精彩内容,写法上则顾及中国学生的阅读习惯,条目精短,文字活泼。大部分条目反映化学在现代科技和国民经济中的重要应用实例,一部分则介绍化学发展中的标志性事件,以凸显化学新概念、新知识、新发现和新技术。(4)用英文编写词汇和习题,使之成为学生必读的英文阅读材料,以培养学生适应双语教学的能力。新的课程内容体系以及相应的正、副篇内容层次具有如下教学特点和人才培养特色:(1)正篇是基础,是纲,也是核心。原理部分要做到内容选择必要、能深度满足后续课程要求;讲授时要力求科学而简明,不越俎代庖,真正起到导论的作用。(2)正篇将无机化学原理和化学分析有机结合,强化了化学理论的统一性。同时将化学分析技术单列章节,合并但不弱化。(3)元素化学是无机化学的本体,既要重视周期律和反应规律,同时又要特别注意对新反应和新化合物的介绍。(4)副篇是国内同类课程的一项首创,目的是让学生洞察无机化学新发展,体会无机化学研究的兴趣,延伸正篇的深度和广度。

3致力于有特色的立体化教材体系建设

教材建设是提高教育质量和实施素质教育的基础,要求具有创新性、个性化,与国际接轨[3]。书不在厚而在精,在框架、内涵、内容上要给讲课教师留有余地。印永嘉教授等编写的《物理化学简明教程》[4]就由于简明扼要而精彩。史启祯教授主编的《无机化学与化学分析》[5]先后入选2001年国家“面向21世纪课程教材”,2004年国家高等教育“百门精品课程教材建设计划”选题研究项目,2006年国家“十一五”教材规划项目,2006年国家自然科学基金委“国家基础科学人才培养基金教材建设项目”;它是第一届化学学科教学指导委员会于1991年为应化专业立项编写的第一本也是唯一的一本专业基础课教材,当年就被列入国家“八五”规划重点教材。近些年来,课程组在教学实践的基础上对该书进行了几次修订,出版了3个新版本[6-8]。2005年出版的《无机化学与化学分析》(第2版)已经发展成为包括纸质辅助教材《无机化学与化学分析:学习指导》[9]、工具书《化学元素周期表》[10]和电子辅助教材《无机化学与化学分析:电子教案》[11]在内的立体化教材,完成了应用化学专业首个基础课课程建设的硬件工程,成为专业发展的支柱。上述的立体化教材现已成为国内应化专业的主流教材之一,受到郑兰荪院士的撰文好评[12]:“教材不仅给学生带来知识,而且带来科学的思维方式,使教师和学生双方受益,不愧为一部精品教材。”新编《化学元素周期表》被徐光宪院士认为“是我见到的最新、最好的周期表”。该立体化教材还曾被评为2007年陕西普通高等学校优秀教材一等奖,并于2011年由高等教育出版社出版了第3版;工具书《化学元素周期表》于2007年由科学出版社出版了第2版。

4努力改革教学方法教学工作的主要任务就是课堂教学与实践教学[13],学生最初的创新意识应该从课堂开始[14]。由于教学计划中的大部分学分和学生的大部分学习任务都需要通过课堂教学去实现,因此,提高课堂教学质量是提高教育质量、培养学生创新能力的关键。在第一届大学化学化工课程报告论坛上,中国高等教育学会会长周远清教授说道:“如果教学方法不来一次大的改革,我觉得中国的高等教育想培养出高素质的人才、创新思维的人才是比较困难的。”因此,我们将改革教学方法放在首位来抓。

4.1提倡大纲式教学方法我们认为,讲基础课的教师授课要有自己的观点、见解,并事先写成提纲发给学生,让学生课前预先了解讲授的内容,知道怎么预习,要听什么,要问什么,将来准备研究什么。这样学生就能掌握学习的主动权。这是一种易于学生自学的方法,可以激发学生学习的积极性,增强学习的自觉性,多读书、多思考、多提问,使学生获得较高的学习兴趣,营造出和谐宽松的教学气氛。同时,把大纲交给学生,也能督促教师从备课开始就不能敷衍,要以一种搞科研的态度去讲课,讲思路、讲方法、讲体会,介绍本学科的前沿趣闻。这种方法已获得了良好的教学效果[15]。

4.2科学合理地安排教学内容每堂课的教学内容安排,既要符合教学基本要求,又要重点突出、难易适度。基本内容要明确主线、易于理解;重点内容要简明扼要、易于掌握;难点内容要深入浅出,与学生已有的知识基础联系起来;前瞻性内容要有可持续性,能够引发学生探索的欲望。要努力通过对知识点的讲授和探讨,使学生掌握学习方法,能够举一反三,从而提高课堂教学效果。要达到上述效果,课堂教学的内容和课本上的内容不应该完全一样,更不能照本宣科,要学会将经典内容现代化[16],将相关文献中的内容融合、归纳并加以提炼。

材料化学专业导论论文范文5

关键词:专业特色;课程体系;化学工程与工艺;电化学工程

哈尔滨工业大学电化学工程专业成立于1962年,是国内最早建立的电化学工程专业之一。1999年我国大学本科专业目录调整,原多个化工类专业(含电化学工程)统一合并为“化学工程与工艺”专业,但各大学中的该专业侧重方向与特色不同。我校保留了原来的“电化学工程”方向与特色,并被教育部认定为第三批高等学校特色专业建设点。在特色专业的建设过程中,面对宽口径的“化学工程与工艺”专业,既要开设核心化工课程又要保持电化学工程专业方向的课程。2008年修订培养方案时,我们将化学工程与工艺专业分为“化学工艺”与“电化学工程”两个专业方向进行课程设置。对“化学工艺”专业方向的学生按“化学工程与工艺”专业规范要求构建化工课程体系进行培养;而对于“电化学工程”方向,探索以满足专业规范中核心知识要求为前提,依据专业特色的需要,通过以知识点为标准(不拘泥于课程名称)协调专业规范要求与专业方向的关系,构建彰显专业特色的课程体系。2012年修订培养方案时,我们在系统地分析总结前期实践效果的基础上,形成了新培养方案。本文重点介绍了我们构建与“电化学工程”专业方向对应的课程体系的一些做法,以期达到抛砖引玉之作用。

一、面向国家需求的专业特色定位与培养目标

专业特色是特色专业的灵魂,特色定位准确与否直接决定了特色专业建设的成败。首先,专业特色的定位要以长期形成的办学理念以及在人才培养方面的积累为基础。哈尔滨工业大学化学工程与工艺专业的“电化学工程”方向经过半个多世纪的深厚积累,培养了大批我国电化学工程领域的中坚力量。20世纪80年代,本专业王纪三教授的“发泡镍电极”技术,带动了我国电池行业的技术进步,胡信国教授的“一步法无氰电镀铜”工艺引领了电镀行业降低污染的技术革命,因此获得了国家发明奖。当前,传统石化类资源的日趋紧张及环境污染压力,已成为限制我国经济发展的一大瓶颈,研发新型能源与电镀清洁生产新工艺,是国家能源、环境的重大战略需求,特色专业责无旁贷要担当起此方面人才培养的重任。我们认为,特色定位不能脱离化工领域及化工学科,要根据国家对人才需求现状和发展趋势,充分发挥自己已经积累的特色基础和教学资源优势,有效利用外部环境中的有利因素和发展机遇进行定位。基于此,哈工大“化学工程与工艺”专业特色方向确定为化学电源和电化学表面处理,与电池及电镀行业对应。

本专业毕业的学生应具有以下几方面的知识和能力:(1)具有坚实的自然科学基础,较好的人文、艺术和社会科学基础知识及较高的科学素养;(2)具有较强的计算机和外语应用能力;(3)较系统地掌握本专业领域的理论基础知识,了解学科前沿及最新的发展动态;(4)具有创新意识和独立获取知识的能力;(5)具有较强的分析解决问题的能力及实践技能,具有从事与本专业有关的产品研究、设计、开发以及组织管理的能力;(6)熟悉本专业领域相关的发展方针、政策和法规。

二、基于专业特色的内涵和建设目标,明确课程设置的原则

专业特色是指充分体现学校办学定位,经过长期办学实践逐步积淀形成,优于其他学校相关专业的独特、稳定和具有鲜明个性特点并为社会所承认的专业风格。开展专业特色建设,旨在促进高等学校人才培养工作与社会需求的紧密联系,满足国家经济社会发展对多样化、多类型和紧缺型人才的需求。通过专业特色建设,探索专业建设实践,丰富专业建设理论,形成专业建设、人才培养与经济社会发展紧密结合的专业建设思路与人才培养方案,形成该专业建设内容的相关参考规范,对国内同类型专业建设起到示范和带动作用。

人才培养方案的制订与优化是专业特色建设的核心内容,而课程体系的设计是实现培养目标的基础,是完成特色型人才培养的保证。课程体系构建要根据人才培养目标要求应具备的知识、能力、素质,明确其应具有的知识结构进而设置相应课程,形成结构合理能满足专业特色需要的课程体系。我们认为满足专业特色的课程设置应遵循如下原则:

1.通识教育和专业教育相结合的原则。课程设置上要处理好宽基础与专业特色的关系,注重理学基础教育,既要满足特色的要求,又要为学生未来可持续发展和继续学习打好基础。通识教育和专业教育课程的有机结合,拓宽学生知识和视野,使学生在科学基础、人文素养、专业素质和能力等方面同步提升,促进学生的全面发展。

2.坚持在满足“化学工程与工艺”专业规范要求前提下彰显专业特色的原则。依据专业特色的需要,以知识点为标准,构建融会贯通、有机联系的课程体系。应以学生为本,不但要有与专业特色要求知识结构对应的课程体系,还要通过增加选修课的方式,构建与专业规范完全对应的课程体系,以满足本专业方向学生的自主选修。同时注意设置反映行业与产业形成的新知识、新成果、新技术和学科发展的课程。

3.加强实践教学与创新能力培养的原则。单独设置与实践教学及创新意识培养对应的课程,注重理论课与实验课的衔接与相互补充。增加实验教学比重,及时将教师的相关研究成果转化为实验教学内容,使我校的强势科研力量转化为优质教学资源。并通过设置产学结合与创新类课程等,培养学生运用所学知识解决实际问题的能力及创新意识。

4.促进本科教育国际化的原则。保证学生四年外语不断线。在通识教育阶段基础上,参照国外同类专业课程体系,设置和建设系列化专业教育双语课程,培养学生跨文化交流能力,提高学生的国际竞争力。

三、以满足专业规范基本要求为前提,构建彰显专业特色的课程体系

高等教育大众化的显著特征之一是多样化,但多样化不是随意化,不能没有基本的人才培养质量标准。专业规范就是专业人才培养的总体框架与规定,我们不能背离专业规范中的基本要求去追求所谓的专业特色,遵循专业规范而不拘泥于规范的专业特色才能日益彰显。专业特色总体上呈现多样性特征,而专业规范体现了统一性的特征,专业规范中的人才培养基本规格,核心知识领域等质量要求标准是统一的,这是专业本身具有的特征。要协调好专业规范的统一性与专业特色多样性的关系,以满足专业规范基本要求为前提来彰显专业特色。我们以“化学工程与工艺”专业规范中要求的知识点为标准,围绕“电化学工程”知识结构的需要构建课程体系。基本做法如下:

1.在通识教育方面,强化数理基础,数学类课程278学时、物理课程177学时,人文与社会科学基础课177学时,公共外语课200学时(前两学年完成公共外语课后,大三开设双语课有“化工热力学”、“电化学测量”等,大四开设“表面工程”、“新型化学电源”、“电动车能源系统”双语课,保证四年外语不断线),还设有文化素质讲座、全校任选课等;针对行业、学科发展的需求,在通识教育的基础上,通过知识点不重复介绍来压缩相应课程的学时,设置与电化学工程知识结构对应的学科基础课、专业核心课、专业选修课。为拓宽专业基础,将“工程制图基础”、“化工传递与单元操作”、“化工热力学”、“化工综合实验”、“专业导论课”、“化工安全概论”、“理论力学”、“材料力学”、“电工与电子技术”、“电工与电子技术综合实验”、“高分子材料”、“新能源概论”、“无机材料制备方法”等定为学科基础课。按教学目标重组突出专业特色的主干课程体系,把“无机化学”、“有机化学”、“分析化学”、“物理化学”、“化工传递与单元操作”、“化工热力学”、“电化学原理”、“电化学测量”、“化学电源工艺学”、“电镀工艺学”10门课程作为专业主干课。

2.以知识点为标准,通过必修与限选课来满足专业规范的基本要求。“电镀车间设计”、“化学电源设计”为实践类必修课,同时设有“化工机械与设备”专业选修课,以此涵盖化工设计的知识点;“化学反应工程”与“电化学反应工程”2门课限定为至少二选一,另外在10门专业主干课程中,包含了电极过程动力学、催化、反应器等内容,满足了反应工程知识点的要求。我们增加了选修课门数,并以知识点不重复介绍为原则压缩每门课程的学时,具体分为三类:第一类是设置了“结构化学”、“化工设计”、“化工仪表及自动化”、“化工分离工程”等化学、化工类课程及“材料分析测试方法”课程,使学生具备专业规范要求的化工知识体系,为有志于在化工行业就业及出国、考取外校研究生的学生打好基础;第二类是设置了“新型化学电源”、“固体电化学基础”、“电动车能源系统”、“绿色能源”、“电极材料结构表征”等课程,供希望从事电池行业的学生选修;第三类是设置了“化工设备腐蚀与防护”、“表面工程”、“电化学加工技术”、“涂装技术”等课程,供准备从事电镀行业的学生选修。从知识点看,既满足了“化学工程与工艺”专业规范的要求,又构建了适合专业特色的电化学工程知识结构体系。同时,不但满足了学生的就业要求,还为学生职业发展和继续学习奠定了基础。

四、发挥学科优势,设置加强实践教学与创新能力培养的课程

本专业依托的哈工大化学工程与技术学科,具有一级学科博士学位授予权,并建有化学工程与技术博士后流动工作站,2012年哈工大的化学工程与技术学科排名进入全国评估前八名。多年来面向国家、国防重大需求,形成了本学科的优势特色。在应用电化学方向上,产学研特色突出,多项原创性成果为企业创造了显著的效益。与本专业建立长期稳定的科研、教学合作关系的企业有十几家,为产学结合的学生培养奠定了良好的基础。我校化工学科在“211工程”、“985工程”的支持下,形成了科研、教学硬件大平台,为学生的科研训练、课程设计、毕业论文(设计)等提供良好的实践平台。在软硬件方面,对电化学工程的专业特色方向建设起到了保障和促进作用。另外,本专业正在逐步加大科研设备和科研实验室等资源向学生开放的力度,创造条件让学生能够较早进入实验室,参与教师的科研工作,在具体的科研活动中培养实践、创新能力。在专业实验内容上,鼓励教师将适合于实验教学的科研成果转化、更新为课程教学内容,有利于将最新的学科知识、技能传授给学生。

在实践教学与创新意识培养方面,对于基本技能、方法类实验,与四大化学相关的实验课为132学时、与化工基础相关实验72学时,与专业方向对应的实验课100学时。特色专业是面向行业培养人才,在产学结合上,设置“国内外专家讲学”学科基础课,还要求讲授专业课的教师要理论联系实际,注重启发科研思路。专业定期从合作企业中邀请高级工程技术人员来校为学生进行课堂教学或讲座,聘请具有教学经验的高级工程师参与本科教学活动;在创新能力培养方面,设置了“大一年度项目”、“创新创业训练计划”、“创新实验课”、“创新研修课”,要求学生在校期间至少完成2个学分,可通过选修创新研修课、创新实验课、参加大一年度项目、大学生创新创业训练计划、学科知识竞赛、发表研究论文、申请专利等方式获得。

自1999年本科专业目录调整后,我们围绕协调专业规范的统一性与专业特色多样性的关系上,进行了各方面的努力与探索,构建了面向国家需求的化学工程与工艺特色专业课程体系。作为特色专业建设,我们今后要为实现培养具有前瞻性、综合素质高、创新能力强和具有国际竞争力的行业人才的目标而继续努力。

参考文献:

[1] 赵祖平. 以专业特色建设促专业发展——以中国劳动关系学院行政管理专业为例[J]. 中国高教研究,2012(3):104-106.

[2] 周嘉,蒋玉龙,任俊彦等. 复旦大学微电子学专业特色的挖掘与拓展[J]. 中国大学教学,2012(4):35-36,60.

[3] 张灵,禹奇才,张俊平. 专业特色建设的几个基本问题[J]. 中国大学教学,2012(9):28-30.

[4] 徐定华,关勤,楼盛华. 论高校专业规范与专业特色的内涵及关系[J]. 中国高等教育,2010(8):57-58.

[5] 杨新海,徐宗宁,付保川等. 高校本科特色专业建设的路径探析[J]. 教育理论与实践,2011(12):17-19.

材料化学专业导论论文范文6

【关键词】绿色化学教育 高校 化学教学 现状 未来趋势

1990年以来,伴随着自然科学的突破进步以及人类社会发展的新需求,化学学科的发展及其产业化水平不断提升,不仅满足并且大大促进了社会各行各业的发展。但是,受到传统思维的影响,化学学科也一直为人类活动与资源环境之间的日益激烈的矛盾所困扰。人口激增、资源消耗过快、环境污染与生态破坏加剧,这些成为21世纪人类发展的制约因素。在此背景下,“绿色化学”应运而生,成为当今国际社会和我国各界关注的焦点之一。绿色化学成为人们从源头防控环境污染、生态破坏、资源耗损的重要选择。因而绿色化学成为高等教育研究机构的前沿学科。当前,绿色化学教育已经经历了数十年的快速发展,亟需审视现阶段的发展情况,探测未来发展的途径趋势,进而全面掌握高校教学中绿色化学教育的图景全貌,积极引导绿色化学教育在高校教学中更好地发展进步。

1 绿色化学理念及绿色化学教育

1.1绿色化学理念

绿色化学无疑是当今全球化学学科研究领域的前沿对象之一。绿色化学属于物理学、生物学、信息学、材料学等与化学学科交叉研究的产物,反映了当今时代社会发展最迫切的深层次需求。绿色化学是利用化学原理和方法来减少或消除对人类健康、生态环境有害的反应原料、催化剂、溶剂和试剂、产物和副产物的新兴科学。其目的是最高效率地利用资源和最大限度地减少污染,并系统化地改造和重塑化学科学。

1.2绿色化学教育

绿色化学教育是为了更好地促进化学科学和绿色化学的发展,各个科研单位尤其是高校在其科学、教学等体系中将绿色化学学科化、自主化、独立化的结果。绿色化学教育的开展不仅促进了化学学科的长足进步,而且提升了高校教育体系的整体进步。目前,围绕绿色化学教育这一课题已经衍生出大量的课程体系、研究问题等,并且产生了大量的社会效益、经济效益。

2 绿色化学教育在高校教学中的现状

1991年,美国最早提出“发展绿色化学”的口号。并且在随后的1996年美国化学协会就设立了“总统绿色化学挑战奖”,并成立了绿色化学协会。同一时期,欧洲国家也呼吁加快可持续发展化学工业的研究。在1998年瓦纳教授写作了《绿色化学的理论与实践》,书中详细介绍了绿色化学的概念内涵、原则意义、指标体系以及发展进程等,后来成为高校化学教学中的重要经典。1999年英国皇家化学学会出版了《绿色化学》期刊,这标志着绿色化学作为一门新兴学科正式确立。之后,美国的Scranton大学在环境化学学科中设立绿色化学课题,并于21世纪初将绿色化学独立为一门大学课程。美国的Oregon大学则把绿色化学理论与实践确定为化学实验教学中的必修课程之一。澳大利亚 Monash大学在2000年设立绿色化学研究中心,并将绿色化学作为本科生的必修课程,同时开始招收绿色化学研究的博士研究生。

绿色化学在我国高校中的发展也十分迅速。早在1995年“绿色化学与技术”就已经成为中国科学院化学部的研究课题。1996年,“工业产业化中的绿色化学与技术”会议召开,与会学者就绿色化学的理论应用进行了探讨,并发表了一系列学术论文。1997年,朱清时等院士发起的香山科学会议就是以“可持续发展问题对科学的挑战---绿色化学”为主题,正式打开了中国绿色化学研究的大门。2006年中期,中国化学学会绿色化学专业研究会正式成立。1995年年底,清华大学化学学院的曾庭英教授等人出版了“绿色化学工艺”课程设计,提出应该在高校中设立绿色化学课程。随后中国科技大学于1996年年中独立开设了面对化学专业研究生的绿色化学课程。几年内其他一些高校如华中科技大学、四川大学、厦门大学等也开设了绿色化学课程。

3 高校教学中绿色化学教育的未来趋势

高校教学中的绿色化学教育方兴未艾,面对未来日益提升的环境保护与资源节约需求,必须提升绿色化学教育的层次水平。综观各国的先进理念与措施,发现绿色化学教育在未来发展的一些趋势。

3.1绿色化学课程的设置

对于高校化学等相关专业的学生应该将绿色化学确定为必修课目,要求这些学生能够比较全面深入地掌握绿色化学的相关理论与实践操作,成为未来绿色化学研究发展的潜在推动者。对于非化学专业的学生则可以将绿色化学确立为公共选修课,使其了解绿色化学的科学思想、发展现状、前沿成果以及未来趋势。

3.2提升高校师生的绿色化学认知

高校师生尤其是化学科研人员,应该树立可持续的发展观,将绿色化学理念贯穿于教学研究中去。将绿色化学的新知识、新理论、新发现等在高校师生中普及宣传,促进绿色化学理论与实践的进步。

3.3绿色化学教材的编写

首先,编写以普及绿色化学知识、宣传绿色化学理念为主的教材。其次,科学设计专业教材编写的内容体系,加快专业教材的建设。

参考文献:

[1]左兴才.高校实施绿色化学教育的策略[J].菏泽学院学报,2007,29(5).

[2]王恩举.漫谈绿色绿色化学[J].大学化学,2002(4).

[3]余天华,吴静澜.绿色化学在高校化学教育中的教学探讨[J].科技创新导报,2008,(28).

[4]范彩玲,李迎.在大学化学教学中渗透绿色化学理念的探索[J].天中学刊,2006.

[5]徐汉生.绿色化学导论[M].武汉:武汉大学出版社,2001.