材料化學專業(yè)分析范文

時間:2023-09-15 17:33:29

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材料化學專業(yè)分析

篇1

材料化學專業(yè)的人才培養(yǎng)目標出發(fā),結合儀器分析學科的特點,針對上海第二工業(yè)大學環(huán)境與材料工程學院實際情況,闡述了儀器分析課程教學體系的構建,從教學內(nèi)容、教學方法等方面對儀器分析教學改革進行了探討。

關鍵詞:

材料化學專業(yè);儀器分析;教學改革

材料化學專業(yè)是材料科學與現(xiàn)代化學相結合的新興交叉邊緣學科。上海第二工業(yè)大學材料化學專業(yè)以綠色電子材料為培養(yǎng)特色,與學院環(huán)境工程專業(yè)電子廢棄物資源化方向互為補充,以社會需求為導向,為電子信息產(chǎn)業(yè)中電子產(chǎn)品制造及其廢棄物資源化處理等重要領域培養(yǎng)具有寬厚材料化學專業(yè)知識、掌握科研技能和具備創(chuàng)新能力的應用型人才?!皟x器分析”是一門介紹如何利用現(xiàn)代儀器分析手段來獲得物質的組成、結構、性質以及某些化學過程的原理的課程[1]。科學技術的進步,在促進儀器分析技術飛速發(fā)展的同時,也使儀器分析手段在材料科學領域起到至關重要的作用。“儀器分析”已成為材料化學專業(yè)重要的專業(yè)基礎課程。對儀器分析相關理論課程與實踐課程進行教學探索,一直是當前教學改革的重點和熱點[2-5]。以上海市為例,設置材料化學專業(yè)的院校共有4所,包括復旦大學、華東理工大學、上海第二工業(yè)大學及上海電力學院,每所學校均將儀器分析教學根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)特點進行了系列規(guī)劃。詳見表1。為滿足專業(yè)需求,構筑以學生為主體、以實踐能力培養(yǎng)為中心的教學理念,探索符合應用創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的教學模式,筆者從上海第二工業(yè)大學材料化學專業(yè)儀器分析相關系列課程多年的教學經(jīng)驗出發(fā),對課程體系的構筑與實施進行了探索研究。

1儀器分析課程教學體系的構建

儀器分析是化學、物理學、數(shù)學和計算機科學等多學科交叉滲透、相互關聯(lián)的綜合性學科,是理論性和實踐性很強的應用性學科,具有發(fā)展性和前沿性的特點,隨著科學技術的發(fā)展,現(xiàn)代分析儀器匯集了眾多學科的前言理論和最新成果。因此,儀器分析課程具有理論深、實踐強、更新快的特點[6]。然而,在很多大學課程體系安排中,儀器分析課程教學面臨著諸多的矛盾,如課時少與教學內(nèi)容多的矛盾,教材內(nèi)容更新慢與學科發(fā)展快的矛盾,教學設備嚴重短缺與學生人數(shù)多的矛盾,理論知識講授多與實踐應用安排少的矛盾[7]。上海第二工業(yè)大學材料化學專業(yè)“以適應學科發(fā)展需要,體現(xiàn)學科進展,提高素質能力,加強實踐應用”為原則,在儀器分析課程體系安排中,精簡化學分析,增加儀器分析的比重,特別是增加適應學科發(fā)展的儀器分析方法的應用實例,有利于培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力和實踐能力的培養(yǎng)。同時,隨著近年來教育投入的增加以及為了積極適應現(xiàn)代儀器分析的發(fā)展和對學生實踐能力、創(chuàng)新精神培養(yǎng)要求的提高,上海第二工業(yè)大學引進了大量分析儀器,將大型分析儀器培訓與操作納入儀器分析課程體系中,注重學生實踐能力的培養(yǎng),實現(xiàn)與材料相關領域儀器分析操作應用的零對接。該校材料化學專業(yè)儀器分析教學體系是由本科生第3學期的分析化學(包含儀器分析)理論與實踐課程、第5學期的材料分析與測試課程,以及第2、5、6學期的儀器培訓實踐課程構成的,從大學二年級開始的學生參與教師科研的活動也是這個體系的重要組成部分。其中“分析化學”和“儀器培訓”為必修課,“材料分析與測試”為限選課。目前,這一系列教學工作已初步形成了具有特色的實踐教學新體系,在為學生打下堅實的儀器分析理論與實踐基礎的同時,充分發(fā)揮大型儀器對應用型創(chuàng)新人才的培養(yǎng)功能,基本上達到了預期的優(yōu)生優(yōu)培、因材施教的目的。

2根據(jù)培養(yǎng)目標組織教學內(nèi)容

“儀器分析”作為材料化學專業(yè)本科生的專業(yè)基礎課程,在內(nèi)容上一定要保證學生掌握主要的、常用的分析儀器的原理、方法、性能、操作及應用等知識。如在分析化學課程的儀器分析部分要求學生掌握色譜分析、光譜分析等方法的原理、操作和應用。但是由于學時的原因,不能夠面面俱到地進行介紹,由于后續(xù)還有儀器培訓課程,故只需對部分內(nèi)容重點講授,使之與后續(xù)儀器培訓課程成為互補。在內(nèi)容選擇時,主要使學生掌握各類基本儀器的原理、構造和應用特點,為將來的進一步實踐操作和應用打好基礎。由于“儀器分析”具有內(nèi)容新、更新快的特點,教師在教學過程中應該根據(jù)教學和培養(yǎng)學生的需要,跟進儀器分析相關的研究前沿,以拓展學生的知識面,促進學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。儀器分析學科具有系統(tǒng)性與完整性,但是仍然存在一些不足,例如在教學中主要注重理論論證,與實際就業(yè)崗位需求脫節(jié);實驗教學主要為學生提供感性認識,對學生能力培養(yǎng)的重視不足[8]。為此,我們提出利用儀器培訓實踐課程使課程內(nèi)容貼近就業(yè)、貼近熱點,反映學生未來工作的實際,教學原則以就業(yè)為導向,教學內(nèi)容與學生未來就業(yè)領域關系密切。實踐證明,這些與就業(yè)領域相關的教學內(nèi)容不僅能激發(fā)學生的求知欲,還大大提高了學生在實際就業(yè)崗位的實踐能力。

3教學方法與教學手段的改革與實踐

開設“儀器分析”課程是為了讓學生更好地掌握分析儀器的理論知識及相關儀器使用的方法,理解理論知識在實際操作中的運用。該課程著眼于學生素質、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),實現(xiàn)學生的全面發(fā)展,使學生更好地適應未來社會對于人才的需要。因此,儀器分析課程在教學方法與教學手段上都應該適應新時期人才培養(yǎng)的需要。近幾年來,筆者對“儀器分析”課程在教學方法與教學手段上進行了改革和實踐,采用符合學生實際的教學方法和現(xiàn)代化的教學手段,取得了良好的效果。

3.1采用興趣驅動教學方法,激發(fā)學生學習興趣儀器分析的基本概念是基于化學、物理、數(shù)學等基礎課程的,因此,要清楚透徹地理解此課程的基礎理論就必須充分聯(lián)系已學過的知識,這對學生綜合運用基礎知識的能力要求較高,學生學起來往往有些困難。為此,筆者采用興趣驅動教學方法,將科學研究的新成果引入課堂教學,讓學生了解到儀器分析發(fā)展的最新動向,開拓視野,激發(fā)學習興趣。例如:紅外光譜以往主要用于有機化合物/高分子化合物的鑒定和分析,然而隨著科學技術的迅猛發(fā)展,紅外光譜的應用不再局限于此,現(xiàn)在已成為原位表征、反應機理研究的有效工具。將這些新知識、新領域適時地反映到課堂上,對教和學都起到了很好的促進作用,并以動畫、圖片和音視頻等形式展現(xiàn)給學生,調動他們學習的積極性和主動性,效果顯著。

3.2采用啟發(fā)式、討論式教學模式在教學的過程中適當采用啟發(fā)式、討論式教學模式,使學生充分投入到課堂教學過程中,將教師的身份由知識供給者變?yōu)閷W習指導者,將學生由被動學習者變?yōu)橹鲃訁⑴c者,力求每個學生以一個學習主體的身份出現(xiàn)。教師根據(jù)授課內(nèi)容的需要編制一些討論題,在課堂上以提問的方式,引導學生積極思考,并應用所學知識解決問題,使學生參與到教學過程中來?;蛘卟捎谜n堂討論的方式,讓學生將他們對知識的理解、解決問題的思路講出來,教師則以傾聽為主,通過點評及時糾正學生的錯誤,另一方面也有利于教師適時調整教學思路,不斷提高教學水平。

3.3采用研究式教學方法,注重學生思維及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)在學習分析化學(大二)期間,鼓勵學生跟隨教師開展科研活動,在研究中加深對基礎知識的理解,利用現(xiàn)代分析儀器手段,充分提高利用理論知識解決問題的能力和實踐創(chuàng)新的能力。在參與科研的過程中,多位學生獲得了上海市和國家創(chuàng)新計劃資助,并在國內(nèi)外期刊發(fā)表了多篇論文。

3.4注重實踐教學,強化理論知識在實踐中的應用,鍛煉學生動手能力在實踐教學中,通過開設綜合性、設計性實驗,激勵學生學以致用,在實踐中加深對教學內(nèi)容的理解。在實驗過程中,學生始終是實驗活動的主體,有利于發(fā)揮學生的主觀能動性和創(chuàng)造性,給學生提供更多的適合自己特點的實踐與創(chuàng)新的機會,使學生真正體會到從準備實驗開始直到實驗完成的全部過程,使實驗過程更接近于實際分析工作過程,達到真正培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)的目的,為后續(xù)畢業(yè)設計打下堅實的基礎。3.5構建網(wǎng)絡教學平臺支持下的網(wǎng)絡課堂面對儀器分析技術和手段的不斷更新,筆者在教學中促使學生充分利用網(wǎng)絡資源,鼓勵他們利用中國期刊網(wǎng)及相關的英文網(wǎng)站查閱文獻,了解本學科的發(fā)展動態(tài),認識基礎知識應用的實例,并知曉自己知識和能力的不足,進一步激發(fā)學生們的學習積極性和主動性。依托上海第二工業(yè)大學課程中心網(wǎng)站,不斷豐富網(wǎng)絡教學資源,為學生通過自主學習來掌握新知識創(chuàng)造條件。筆者在網(wǎng)站中放置了內(nèi)容豐富的教學輔助材料,包括習題集、試卷庫、課程教學錄像、多媒體課件等教學輔助材料,讓學生檢索相關內(nèi)容,以擴大知識范圍,加深知識層次,同時滿足少課時和大信息量的需要,提高學生自主學習的積極性。通過上海第二工業(yè)大學課程中心網(wǎng)站,學生可以方便地在網(wǎng)絡上看到專業(yè)教學計劃、課程教學大綱、授課教案、習題、實驗指導等,以加強學習效果,提高教學質量。利用論壇、QQ和飛信等方式及時答復學生課程中的疑問。網(wǎng)絡課堂的建設和使用,使更多的學生從中受益,充分發(fā)揮學生自主學習的能力。

4結語

隨著材料行業(yè)的飛速發(fā)展,材料已廣泛應用于科學技術的各個領域和日常生活的每個角落,材料科學的發(fā)展對人才培養(yǎng)提出了新的要求,需要大批高層次的掌握材料分析的科研和技術人員。為積極適應人才培養(yǎng)的需求,筆者通過構筑新型儀器分析教學體系,根據(jù)人才培養(yǎng)目標進行儀器分析教學內(nèi)容改革,結合理論與實踐教學,立足學科特點,順應學科發(fā)展的前沿方向,改進教學方法,激發(fā)學生學習的興趣,充分調動學生的主動性,培養(yǎng)學生良好的科學精神和創(chuàng)新意識,為后續(xù)專業(yè)課程的學習奠定堅實的基礎,為電子信息產(chǎn)業(yè)中電子產(chǎn)品制造及其廢棄物資源化處理等重要領域培養(yǎng)合格的分析檢測人才,以及掌握科研技能和具備創(chuàng)新能力的應用型人才。

參考文獻:

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篇2

1專業(yè)知識體系的調整

2006年教育部全國高等學校教學研究中心、材料科學與工程教學指導委員會聯(lián)合制定的《高等學校材料化學專業(yè)規(guī)范(討論稿)》(以下簡稱“規(guī)范”)中所制定的專業(yè)知識體系對于我校應用型人才培養(yǎng)來說,顯得內(nèi)容偏多,理論偏深,要求偏理,工程意識不強,因此,結合我校應用型人才辦學實際,對“規(guī)范”中所界定的專業(yè)知識體系中內(nèi)容做了相應的調整,從而形成了我校材料化學專業(yè)發(fā)展的專業(yè)知識體系。該體系內(nèi)容調整的思路和原則是:精簡內(nèi)容,保證基本理論和必要的基本知識,降低難度,突出應用特色,體現(xiàn)學科進展;達到學生具備繼續(xù)學習的理論基礎和應用所學知識于工程實踐的能力,適于培養(yǎng)應用型、創(chuàng)新型人才的要求。如“規(guī)范”中的量子力學基礎、計算化學、電子論、材料科學中的數(shù)學等理論性強的內(nèi)容一律刪除。調整后,體系由化學基礎知識、材料科學基礎知識、專業(yè)方向知識三個部分所組成,其中化學基礎知識包括基本的化學知識,化學原理、化學方法;材料科學基礎知識包括材料的結構、材料的化學制備,材料的分析測試、材料的物理性質以及材料的成型加工等;專業(yè)方向知識包括高分子材料的制備、結構、性能、加工以及應用等,詳見表1。

2課程體系的設置

設置什么樣的課程來貫徹實施上述專業(yè)知識是我們一直以來探索的一個重要的教學改革問題。課程設置不同所獲得的教育效果也就不同。在這方面各學校辦學情況不同其做法也不一樣[2-4]。經(jīng)過幾年的教學實踐,我們認為,材料化學既然是研究材料的化學問題的科學,材料化學專業(yè)人才培養(yǎng)理當強調化學基礎的學習,只有具備厚實的化學基礎,才有可能弄清材料的化學問題,并用化學方法去研究和解決材料的化學以及其他問題,未來發(fā)展才有后勁;另外,化學基礎好更有利于學生就業(yè)。因此,我們設置了無機化學、有機化學、分析化學、物理化學、化工原理、高分子化學、材料化學和材料科學基礎、高分子材料等9門核心課程來完成化學基礎、材料學基礎和專業(yè)方向等三部分知識,并做到統(tǒng)一考慮內(nèi)容取舍、不重疊,處理好課程的相對完整與課程間融合銜接;精簡繁多的數(shù)學推導和敘述性的內(nèi)容,做到“簡明”而不弱化基本理論,以滿足材料化學專業(yè)本科教育專業(yè)認證的基本要求;引進學科近展的新內(nèi)容,反映學科發(fā)展的方向。在教學內(nèi)容上,無機化學、有機化學、化工原理、高分子化學和高分子材料等都緊密聯(lián)系工業(yè)生產(chǎn)實際,滲透工程意念;分析化學以儀器分析方法為主;物理化學強化熱力學基礎和界面與膠體化學及其在材料化學中的應用;材料化學注重材料制備和分析測試;材料科學基礎主要介紹材料的物理性質和材料的成型與加工(如表1所示)。

3課程標準的制定

教學的規(guī)范化、標準化是課程實施質量的保障,為此,我們陸續(xù)制定了上述核心課程的課程標準。在課程標準中規(guī)定了各門課程的性質、課程目標、課程內(nèi)容,以及學生在知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀等方面的基本要求,全面體現(xiàn)素質教育、創(chuàng)新教育的理念和課程功能。課程標準是教材編寫、教學及其評估的依據(jù),同時也是管理和評價課程、加強課程建設的基礎,它的制定和實施,將全面推動教學質量的提高,這對于培養(yǎng)素質全面、富有應用型、創(chuàng)新型人才具有深遠意義[5]。

篇3

材料化學專業(yè)主要課程

在學習高等數(shù)學、化學、物理等基礎理論知識及相關實驗技能的基礎上,本專業(yè)主要學習材料科學基礎、結晶化學、高分子化學、高分子物理、現(xiàn)代材料分析技術、材料研究與測試方法、材料性能學、材料化學、材料工藝學以及材料基礎實驗、材料化學專業(yè)實驗等專業(yè)基礎課和專業(yè)課,接受計算機課程模擬及應用,實驗技能、信息獲取、工程設計、科學研究等方面的技能培訓。該課程體系設置使學生既掌握了材料化學方面的扎實寬廣的基礎理論知識又具備材料專業(yè)特長。主要實踐性教學環(huán)節(jié):包括生產(chǎn)實習、畢業(yè)論文等,一般安排10--20周。

材料化學專業(yè)就業(yè)方向

本專業(yè)學生畢業(yè)后可在無機材料、高分子材料等材料及相關技術領域從事質量檢驗、產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)、教學及技術管理工作。

從事行業(yè):

畢業(yè)后主要在石油、新能源、電子技術等行業(yè)工作,大致如下:

1、石油/化工/礦產(chǎn)/地質;

2、新能源;

3、電子技術/半導體/集成電路;

4、制藥/生物工程;

5、原材料和加工;

6、其他行業(yè);

7、建筑/建材/工程;

8、環(huán)保。

從事崗位:

畢業(yè)后主要從事研發(fā)、工藝、材料工程師等工作,大致如下:

1、研發(fā)工程師;

2、工藝工程師;

3、化驗員;

4、質檢員;

5、材料工程師;

6、銷售工程師;

7、技術員;

8、實驗員。

1.掌握數(shù)學、物理、化學等方面的基本理論和基本知識;

2.掌握材料制備(或合成)、材料加工、材料結構與性能測定及材料應用等方面的基礎知識、基本原理和基本實驗技能;

3.了解相近專業(yè)的一般原理和知識;

4.熟悉國家關于材料科學與工程研究、科技開發(fā)及相關產(chǎn)業(yè)的政策,國內(nèi)外知識產(chǎn)權等方面的法律法規(guī);

5.了解材料化學的理論前沿、應用前景和最新發(fā)展動態(tài),以及材料科學與工程產(chǎn)業(yè)的發(fā)展狀況;

篇4

關鍵詞:應用型本科院校;材料化學;教學改革

中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1002-4107(2016)03-0005-03

推進教育教學改革,提高教育教學質量和人才培養(yǎng)質量,是高等教育發(fā)展的核心任務。進入21世紀以來,我國的本科教育進入大眾化教育發(fā)展階段,客觀上要求多數(shù)本科院校轉向以培養(yǎng)應用型本科人才為主?!秶抑虚L期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010―2020)》、教育部頒布的《關于全面提高高等教育質量的若干意見》(高教三十條)等相關文件均指出:地方本科院校的辦學應以科學發(fā)展觀為指導,以地方經(jīng)濟社會發(fā)展對應用型人才培養(yǎng)的要求為導向,遵循高等教育基本規(guī)律,要深化教學改革,突出優(yōu)勢,強化特色,培養(yǎng)符合地方經(jīng)濟社會發(fā)展需要的應用型本科創(chuàng)新人才。因此,結合材料化學專業(yè)特點和應用型人才培養(yǎng)要求,優(yōu)化課程體系,改革教學內(nèi)容,突出專業(yè)特色,加強師資隊伍建設,改革課程評價機制,推動材料化學專業(yè)的教學改革,是新形勢下應用型本科院校的一項緊迫任務。

一、材料化學專業(yè)建設存在的問題

(一)辦學目標不明確

目前全國各應用型本科院校中開設的材料化學專業(yè),其專業(yè)建設并沒有形成自己的辦學特色,不少新建本科院校很多只是簡單地照搬其他重點大學如“985”或“211”高校的材料類專業(yè)或者化學化工類專業(yè)的人才培養(yǎng)方案,并沒有把其他高校的培養(yǎng)方案引進來后,根據(jù)本校本地區(qū)的實際情況進行充分吸收與相互融合,這樣造成很多新建本科院校在專業(yè)設計上同質化現(xiàn)象越來越嚴重,學生所學習到的專業(yè)知識和技能越來越不能適應市場發(fā)展的需要。因此,目前應用型本科院校的材料化學專業(yè)在辦學過程中普遍存在辦學目標不夠明確,辦學定位缺乏一定準確性的問題。

(二)課程體系不合理

不同規(guī)格的人才培養(yǎng)需要有相應的課程體系來保證和支撐,課程體系是人才培養(yǎng)的總體藍圖,是實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標的主要依據(jù)和手段[1]??傮w而言,目前我國新建本科院校的課程結構不夠科學合理,課程體系不夠完整,教學內(nèi)容相對陳舊。作為一門實踐性很強的應用型學科,材料化學專業(yè)的課程體系應體現(xiàn)專業(yè)培養(yǎng)特色,綜合考慮所設置的相關課程之間的有機聯(lián)系,但目前各本科院校在課程體系構建方面存在以下主要問題:一是少數(shù)專業(yè)課程由于師資力量不夠存在因人設課現(xiàn)象;二是專業(yè)課程的部分內(nèi)容重復較多,學時分配也不夠合理;三是專業(yè)主干課程缺乏系統(tǒng)性,理論課程的門數(shù)和學時偏多,實踐課程的門數(shù)和學時偏少。此外,課程設置上必修課的比重較大,而選修課的比重較小,且缺乏整體的有機聯(lián)系。總之,這些傳統(tǒng)的課程結構設置不能體現(xiàn)學生創(chuàng)新精神和實踐能力的培養(yǎng),達不到應用型本科院校“寬口徑、厚基礎、強能力”的培養(yǎng)目標,不利于應用型本科創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。

(三)師資力量薄弱

在我國高等學校序列中,地方高校占高??倲?shù)的90%以上,是我國高等教育的主體部分,地方高校師資隊伍的建設與優(yōu)化是國家“人才強國”戰(zhàn)略的重要保障[2]。目前,各應用型本科院校的材料化學專業(yè)專任教師雖然人數(shù)不算少,但由于所處地域原因以及待遇因素,引進的高素質專業(yè)人才數(shù)量仍然偏少,不能滿足本科院校新形勢下的教學需求。與此同時,由于應用型本科院校大多是由??茖W校升格而成,雖然升格以來引進了一大批具有博士或碩士學位的青年教師充實到教師隊伍中來,但這些青年教師大多缺乏工程實踐經(jīng)驗,這對培養(yǎng)應用型人才的高校而言,極大地影響教學質量,從而影響人才培養(yǎng)質量。此外,高層次人才是引領和帶動學校學科建設和專業(yè)發(fā)展的“領頭羊”,應用型本科院校不同程度地存在著高層次人才匱乏,尤其是學科帶頭人緊缺的問題,著力解決好高層次人才相對匱乏的問題是當前應用型本科院校持續(xù)發(fā)展和提升辦學水平的迫切工作[3]。

二、材料化學專業(yè)教學改革的路徑

(一)科學定位辦學目標

應用型本科院校的辦學目標要充分考慮本地區(qū)區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展情況,積極挖掘特色質點,加強學生應用能力的培養(yǎng),合理設置專業(yè)方向,形成與區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展需要相適應、結構優(yōu)化的專業(yè)辦學特色。材料化學專業(yè)是教育部近年來新設置的一個專業(yè),各本科院校應該明確本校的專業(yè)定位,結合本地區(qū)的實際情況,突出專業(yè)特色,科學合理設置專業(yè)辦學目標。人才培養(yǎng)定位是高校實施教學計劃的主要依據(jù),明確自身定位、提高教學質量是高校辦學育人的基礎所在[4]。湖南人文科技學院材料化學專業(yè)應用型人才的培養(yǎng)目標應該是:培養(yǎng)德智體美全面發(fā)展,具有較高的思想道德素質、人文素質和良好身體心理素質,掌握材料化學的基本理論、基本知識和基本技能,了解材料化學領域的理論前沿、最新動態(tài)和應用前景,具有運用專業(yè)知識和技能解決實際問題的能力,具有較強的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力,能夠在材料化學及其相關領域從事生產(chǎn)、應用開發(fā)和管理工作的應用型人才。

(二)優(yōu)化課程體系與教學內(nèi)容

課程體系是指一所大學根據(jù)本校制訂的培養(yǎng)目標而設計的課程整體,課程體系不是簡單的指課程設置,不同類型的學校,其課程體系也應當是不同的,這是創(chuàng)辦富有特色大學的必要條件[5]。因此,應用型本科院校對本校的專業(yè)課程體系進行改革和優(yōu)化時,既要突出本校的專業(yè)辦學特色,又應體現(xiàn)應用型本科院校注重應用的特點。湖南人文科技學院的材料化學專業(yè)本次重新修訂了人才培養(yǎng)方案,對課程體系進行了整體優(yōu)化,并對相應的教學內(nèi)容進行了調整,使之更符合專業(yè)辦學特色和專業(yè)綜合改革的要求。

1.優(yōu)化課程結構

湖南人文科技學院材料化學專業(yè)根據(jù)市場人才需求寬口徑招生,強化通識教育,培養(yǎng)綜合素質,不斷優(yōu)化課程體系,在本次人才培養(yǎng)方案修訂中將理論課程設置為公共必修課、專業(yè)必修課、專業(yè)限選課、專業(yè)任選課和公共任選課共5個課程模塊。

第一,公共必修課主要是培養(yǎng)學生具有正確的世界觀、人生觀、價值觀和較強的民主法制觀念與較高的社會責任感,具有健康的體魄和良好的心理素質。公共必修課包括“思想道德修養(yǎng)與法律基礎”、“基本原理概論”、“思想和中國特色社會主義理論體系概論”、“形勢與政策”、“大學生就業(yè)指導”、“大學生健康教育”、“高等數(shù)學”、“線性代數(shù)”、“大學物理”、“大學英語”、“大學計算機基礎”、“大學體育”、“大學語文”等。

第二,專業(yè)必修課主要包括“無機及分析化學”、“有機化學”、“物理化學”、“材料概論”、“工程力學”、“工程制圖”、“化工原理”、“材料科學基礎”、“材料測試方法”、“材料制備原理”、“熱工基礎”等,目的是培養(yǎng)學生具有扎實的材料化學專業(yè)知識,具有較強的分析問題和解決問題的能力。

第三,根據(jù)企業(yè)實際和市場需求以及地方區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展情況,專業(yè)限選課設置兩個專業(yè)方向:陶瓷材料方向和能源材料方向。陶瓷材料方向開設“陶瓷工業(yè)機械設備”、“陶瓷工藝學”、“無機材料物理性能”、“特種陶瓷”等課程;能源材料方向開設“現(xiàn)代新能源材料”、“化學電源基礎與應用”、“化學電源設計與制造工藝學”、“新能源材料與器件發(fā)展動態(tài)”等課程。

第四,專業(yè)任選課包括“金屬材料概論”、“復合材料概論”、“專業(yè)外語”、“材料工廠設計”、“粉體工程”、“信息檢索與應用”、“納米材料”、“標準化概論”、“材料科學新進展”、“計算機在材料科學中的應用”等課程,學生從中任選6門課程學習。這些專業(yè)任選課的開設可使學生更多了解材料化學專業(yè)的理論前沿、最新發(fā)展動態(tài)及應用前景,了解與本專業(yè)相關的學科和邊緣學科現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢,從而可拓展學生的專業(yè)視野,為今后就業(yè)打下堅實而寬廣的專業(yè)基礎。

第五,公共任選課由學校其他系部開設,包括中華傳統(tǒng)文化類、藝術素養(yǎng)類、科學素養(yǎng)類、應用技術類、教師教育類、其他類別類等六大系列課程,學生從中任選5門課程學習。通過該類課程的學習,可使學生實現(xiàn)文理科相關知識的交叉滲透,也是大學教育的努力方向。

為了突出專業(yè)培養(yǎng)特色,增強學生對企業(yè)實踐知識的了解和熟悉程度,在材料化學專業(yè)人才培養(yǎng)方案中,我們從專業(yè)課程中選擇其中6門體現(xiàn)專業(yè)特色的課程,組建校企聯(lián)合授課模塊,包括“材料測試方法”、“熱工基礎”、“材料工廠設計”、“材料科學新進展”、“材料產(chǎn)品技術概論”、“標準化概論”等。

2.合理構建實踐課程類型

材料化學專業(yè)是一個與生產(chǎn)實際聯(lián)系非常密切的應用性非常強的專業(yè),在對理論課程整體調整和優(yōu)化的同時,也必須重視實踐教學課程,以提高學生動手能力以及分析和解決問題的能力。該專業(yè)的實踐教學課程主要設置為校內(nèi)和校外兩個實踐模塊。校內(nèi)實踐教學模塊主要包括公共實踐必修課、專業(yè)基礎實驗課、專業(yè)實驗課等。公共實踐必修課主要包括“大學計算機技能訓練”、“軍事理論與訓練”、“素質拓展教育”、“就業(yè)實踐”等。專業(yè)基礎實驗課主要包括“無機化學實驗”、“分析化學實驗”、“有機化學實驗”、“物理化學實驗”、“化工原理實驗”、“材料測試方法實驗”等。專業(yè)實驗課主要有“陶瓷制備與性能實驗”、“化學電源綜合實驗”等。材料化學專業(yè)的實驗教學內(nèi)容要充分考慮其科學性和系統(tǒng)性,既要強化基礎實驗課必須掌握的各項理論知識和基本實踐技能,同時又要多設置一些綜合性實驗和設計性實驗,減小驗證性實驗的比重,鼓勵學生大膽創(chuàng)新,提高學生的綜合設計能力、實踐創(chuàng)新能力以及分析問題與解決問題的能力。校外實踐課程主要包括“校企合作教育(一)”、“校企合作教育(二)”、“校企合作教育(三)”以及“生產(chǎn)實習”等,這些課程的開設可擴大學生的專業(yè)知識面,增加實踐技能,同時可將所學專業(yè)知識應用到生產(chǎn)崗位,提升學生解決實踐問題的能力,使學生得到系統(tǒng)的工程訓練,成為更符合社會需求的應用型人才。

(三)加強師資隊伍建設

材料化學專業(yè)應用性強,與企業(yè)生產(chǎn)實踐聯(lián)系緊密,因此要培養(yǎng)出高素質的材料化學專業(yè)人才,就必須擁有一支高素質的教師隊伍。針對應用型本科院校目前的師資隊伍現(xiàn)狀,有必要重構師資素質,既要重視教師專業(yè)理論知識與學術水平的提高,也要注重在新形勢下專業(yè)教師創(chuàng)新能力與實踐知識的培養(yǎng)。筆者認為,可從以下幾個方面考慮來加強師資隊伍建設:一是鼓勵教師進修攻讀碩士和博士學位,進一步增強教師專業(yè)知識,全面提升教學理論水平和能力;二是加強青年教師的教育教學培訓工作,重點對新進教師進行教學方面的長期培訓,建立考核機制,同時完善老教師指導制度,以幫助青年教師過好教學關;三是確定2―3個專業(yè)帶頭人培養(yǎng)對象,通過3年左右時間的培養(yǎng),遴選出本專業(yè)的帶頭人;四是可考慮選擇5―7門專業(yè)主干課程進行重點建設,每門主干課程的建設周期為2―3年,加強教學團隊建設,整體提升教師隊伍的專業(yè)能力和教學水平;五是鼓勵和遴選專業(yè)教師分期分批到相關企事業(yè)單位進行短期掛職鍛煉(3―6個月),拓寬教師視野,增強實踐知識與理論知識的結合,使教師的知識結構與能力結構得到進一步調整和充實,從而提高專業(yè)教師的實踐動手能力和知識更新能力;六是聘請校外相關企事業(yè)單位的“雙師型”人才為專職教師或兼職教師,充實到教學團隊中,參與校內(nèi)專業(yè)人才培養(yǎng)方案制訂、專業(yè)課程教學等工作,提高教師實踐能力的整體水平。此外,學校還可定期通過舉辦講座等形式,邀請國內(nèi)著名高校、科研院所的專家學者以及有實踐經(jīng)驗的企業(yè)老總或者技術開發(fā)人員來校講學,讓相關教師能夠更多地了解和熟悉本專業(yè)的最新研究進展,及時更新自己的專業(yè)理論知識和實踐知識。

(四)改革課程考核評價機制

逐步建立“考核內(nèi)容綜合化、考核形式多樣化、考核過程全程化”的多元型課程考核模式,以考核方式改革促進教學模式改革。首先,對于“材料科學基礎”、“材料制備原理”、“工程力學”、“化工原理”等專業(yè)理論課程,改變期末考試的單一考核方式,可采取課程教學的過程性考核(如增加平時考核、期中考核等方式)和期末考核相結合,實行課程考核方式多樣化;而對于專業(yè)性比較強的理論課程(如“復合材料概論”、“材料工廠設計”、“化工制圖”、“專業(yè)英語”等),可實行半開卷或開卷考試,在考試內(nèi)容上盡量多采用綜合性試題來衡量學生對該門課程的掌握程度,側重學生思維能力和專業(yè)知識綜合應用能力的考核。其次,對于專業(yè)實驗課程(如“無機化學實驗”、“分析化學實驗”、“化工原理實驗”、“材料測試方法實驗”等)的考核,如果單純地以每次實驗報告的成績?yōu)橐罁?jù)進行考核,容易出現(xiàn)高分低能現(xiàn)象??煽紤]采用平時成績(占30%,包括出勤情況、實驗課堂表現(xiàn)、實驗報告等綜合考評)、期末實驗操作考試(占30%,包括對所隨機抽中的實驗項目的實驗過程熟悉程度、操作規(guī)范度、實驗結果等綜合考評)以及期末筆試測試(占40%,包括對平時所有實驗項目內(nèi)容進行考評)等多樣化考核對學生學習情況進行綜合評價。最后,對“畢業(yè)論文”、“校企合作教育”、“生產(chǎn)實習”等實踐課程,要細化考核指標體系,實行實踐課程的全過程考核評價機制,加大平時考核的成績比重,把對學生的平時考核與期末總結性考核有機結合,科學評價該類課程的實際教學效果。

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篇5

關鍵詞:高分子材料與工程專業(yè);有機化學;教學現(xiàn)狀;教學改革

有機化學是化學學科中的一個十分重要的組成部分,它的主要研究對象是有機分子,從有機物結構入手,研究有機化合物的化學性質,在分子水平上探知未知世界的基礎學科。在我校,有機化學是面向化工學院、藥學院二年級,以及海洋學院一年級學生開設的專業(yè)基礎課程,是“大類培養(yǎng)”的主干課程。通過有機化學課程的學習,可使化學類學生掌握有機化學領域的基本理論、基本知識和實驗操作技能,把握有機化學發(fā)展領域的新概念、新動向和新技術,同時為后續(xù)專業(yè)課的學習打下堅實的基礎。

1.教學現(xiàn)狀

在工科院校,有機化學的教學課時“縮水”,如我校有機化學雖然是“大類培養(yǎng)”的重要專業(yè)基礎課,但是其課時數(shù)被壓縮到64個學時,教師必須在一個學期之內(nèi)完成教學。而有機化學作為高分子材料與工程專業(yè)的基礎課,是高分子化學、高聚物合成工藝學、高分子材料學等后續(xù)專業(yè)課的基礎,學生必須在有限的課時數(shù)里掌握《有機化學》這門課程,難度大,任務重。另外,由于江蘇省高考制度,較大部分的學生高中階段選修的“物生”,進入大學后化學知識特別是有機化學基礎知識非常薄弱,一個教學班級里,學生的化學知識水平參差不齊。通常是剛進入大學的第一學期學習無機化學,對于選“物生”的學生來說,沒有化學基礎,一開始就挫傷他們學習化學的自信心。學習有機化學時,多數(shù)學生對有機化學的學習有畏懼感。如果入校時對專業(yè)認知不夠,不能看到有機化學學習對高分子材料與工程專業(yè)學習的重要性,更是對有機化學失去興趣。再者,有機化學課程自身的特點,由于有機物數(shù)量多,結構多變,機理難掌握。而工科院校的有機化學課時數(shù)又被壓縮,教師為了教授完大綱的教學內(nèi)容,不得不采取“滿堂灌”教學方法,使得學生缺乏主動獲得知識的能力,被動“填鴨式”教學必然導致教學效果不理想。一學期教學結束,發(fā)現(xiàn)學生知識掌握不好,除了少部分拔尖的學生,大部分學生對這門重要的專業(yè)基礎課一知半解,學到的有機知識很少。

2.教學改革

結合有機化學學科規(guī)律,針對高分子材料與工程專業(yè)特點,對教學內(nèi)容進行優(yōu)化、取舍;改進教學手段,選聘高年級本科生、研究生做助理班主任,讓他們參與本科生教學,形成多元化的本科生教學隊伍;改革考核方式,實現(xiàn)高分子材料與工程專業(yè)有針對性的考核方式,教考分離。(1)改革教學內(nèi)容有機化學的教學關鍵是引導學生“有機”這一學科,不同于其他幾門基礎化學課,有機化學基本不涉及計算,不涉及公式,說的是圖片的拼接,化學鍵的斷裂與重組,以構建新的有機分子。那么,在教學過程中如何引導學生使用“有機思維”思考問題才是關鍵。當我們談到如何面對課時數(shù)被壓縮這個問題,如果抓住“引導學生進入有機化學這個學科”這個關鍵問題,就能依據(jù)高分子材料與工程專業(yè)的培養(yǎng)方案,深入分析研究教學大綱和教學目標,對教學內(nèi)容進行取舍。在改革教學內(nèi)容時,還要考慮以下兩個方面問題:一是研讀多種版本的教材,最新版本的中、英文有機化學教材和專著等,從不同研讀、分析深度的教材方面,準確把握“基礎有機化學”教學重點、難點,結合高分子材料與工程專業(yè)的特點來取舍教學內(nèi)容。二是關注高分子領域的研究前沿,發(fā)展動態(tài),結合傳統(tǒng)的知識,推陳出新,把最新的知識信息教授于學生,引導學生了解最新的前沿,激發(fā)他們的興趣,使之感覺到目前所學知識的有用性。(2)改革教學手段我校近年實施了一項“班主任助理”制度,選派高年級本科生、研究生擔任本科生班級班主任助理,取得了很好的教學效果。高年級本科生、研究生參與本科生教學,形成多層次、多元化的本科生教學隊伍。高年級本科生已經(jīng)學習了有機化學專業(yè)基礎課,經(jīng)歷過有機化學的學習和考核,有自己的學習方法和技巧;他們已經(jīng)進入高分子材料與工程專業(yè)課程學習,對哪些知識對專業(yè)課學習重要有切身體會;他們與低年級學生同屬于一個年齡階段,有更多的共同話題,溝通交流更容易,幫助學生及早發(fā)現(xiàn)自己的優(yōu)缺點,揚長避短。高分子材料與工程研究方向的研究生,通常具有扎實的專業(yè)基礎知識,已經(jīng)接觸了專業(yè)的前沿研究方向,可以對高分子材料與工程專業(yè)低年級學生的學業(yè)、思想及心理等方面給予關心和指導。而且本科生可以在研究生的帶領下主動做一些創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目,這使得本科生更清楚自己在課堂學習中哪方面有不足,增強本科生對基礎知識學習的熱情,使他們在有機化學課堂學習中更積極、努力。(3)改革考核方式良好考核方式可以極大地促進學生的學習熱情,提高他們學習的積極性。目前,我院不同專業(yè)實行統(tǒng)一考試,如環(huán)境工程、化學工程、安全工程和高分子材料與工程等專業(yè)統(tǒng)一出卷,流水閱卷、統(tǒng)一登分,做到公正、準確。但是,這種“統(tǒng)一”的方法抹殺不同專業(yè)對有機化學需求的不同,使得教師和學生忽視基礎課對后續(xù)專業(yè)課的影響,結果是為了考試而學習,不能真正掌握自己專業(yè)需求的有機化學知識。為了提高學生的整體素質和學習積極性,我們應實現(xiàn)不同專業(yè)單獨出卷、單獨考核的方式。卷面上可以體現(xiàn)出適合高分子材料與工程專業(yè)的題目,結合他們的后續(xù)專業(yè)課程。哪些知識是有機化學這門課程必須掌握的基礎知識,哪些知識是關聯(lián)高分子材料與工程的專業(yè)知識。同時,建立針對性的有機化學試題庫,使學生接觸更多不同的題型,拓寬知識面。建立適合高分子材料與工程專業(yè)的有機化學試題庫,有機化學課程理論考試按照一定的難度系數(shù)、教學要求、考試范圍等,統(tǒng)一從試題庫里抽調,實現(xiàn)教考分離。

3.結語

為全面提升高分子材料與工程專業(yè)的有機化學教學質量,我們要結合有機化學學科規(guī)律,針對高分子材料與工程專業(yè)的專業(yè)特點,從學生的實際出發(fā),認真分析總結,精選教學內(nèi)容,創(chuàng)新教學手段,改革考核方式,不斷激發(fā)學生的學習興趣,以提高高分子材料與工程專業(yè)的人才培養(yǎng)質量。

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篇6

 

本科教學是高等學校人才培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié),肩負傳授知識和技能的重要職能。課程體系構建是本科教學的基礎和核心。世界一流研究型大學的課程體系構成具有一些共性,比如:從課程模塊來看,都包括通識課和專業(yè)課;從課程結構層次來看,都有必修課和選修課;從教學方法來看,都有講座課程和研討課程。對于研究型大學來講,專業(yè)課程的設置和教學是構建學生專業(yè)知識體系、訓練專業(yè)認知能力和養(yǎng)成專業(yè)思維方式的關鍵要素,蘊含和體現(xiàn)了高等學校的人才培養(yǎng)理念和特色。

 

高校人才培養(yǎng)目標和教育思想決定了課程體系設置。近年來,南京大學以“為社會各行各業(yè)培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神、實踐能力和國際視野的未來領軍人物和拔尖創(chuàng)新人才”為目標,通過深入探索和實踐,提出了“三三制”人才培養(yǎng)模式。南京大學化學化工學院在人才培養(yǎng)思路上一直秉承戴安邦院士的全面化學教育思想,即“全面的科學教育要求教學既傳授知識和技術,更訓練科學方法和思維,還培養(yǎng)科學精神和品德”。在新的時代背景下,南京大學化學化工學院圍繞多元化創(chuàng)新型人才培養(yǎng),在分析借鑒美國加州大學伯克利分校和英國劍橋大學等世界著名研究型大學化學專業(yè)課程設置模式和特點的基礎上,對傳統(tǒng)的化學專業(yè)課程體系進行了一系列調整和改革,構建了“激發(fā)興趣、注重能力、多元培養(yǎng)、個性發(fā)展”的專業(yè)課程體系。

 

一、美國加州大學伯克利分?;瘜W專業(yè)課程體系

 

美國加州大學伯克利分校(以下簡稱“伯克利”)是世界著名研究型大學,在學術界享有盛譽,也是美國最自由、最激進的大學之一。化學是伯克利的傳統(tǒng)優(yōu)勢學科,在OS世界大學最新排名中,伯克利的化學學科排名第二。

 

伯克利學制為4年,每學年有3個學期,分別是秋季學期(一般17周),春季學期(一般17周)以及暑期學校。本科生學位要求的最低學分數(shù)為120。

 

伯克利的化學學院有兩個系:化學與生物分子工程系和化學系?;瘜W系的專業(yè)課程主要是按知識模塊進行構建,由基礎課和大量的專業(yè)課兩大模塊組成。根據(jù)修讀課程的不同,化學系的學生可申請化學理學或者藝術學學士學位,或者化學生物學理學學士學位。本文僅介紹化學理學學士學位要求的專業(yè)課程。

 

上圖是典型的化學專業(yè)本科生培養(yǎng)方案示意圖??梢钥闯?,化學系本科生在第一年主要修讀大學化學和定量分析這門課(含實驗),或者根據(jù)需要修讀與高中課程相銜接的化學課程。二年級主要修讀有機化學(含實驗)。三年級需修讀高等無機化學和物理化學兩門課。四年級的專業(yè)課較多,包括物理化學實驗、儀器分析、無機合成及反應、有機化學.高級實驗方法或者原子核技術中的化學方法,這幾門課均包含理論課和實驗。以上課程構成了化學專業(yè)本科生的必修課,這些課程一般為3~5個學分。

 

伯克利認為本科畢業(yè)生應該“熟悉藝術、文學、數(shù)學、自然科學和社會科學;能夠收集、篩選、綜合、評價來自不同領域并以不同形式呈現(xiàn)的信息;理解研究過程和如何創(chuàng)造新的知識;能夠與人合作共事;能夠創(chuàng)造性地轉換其環(huán)境;具有解決問題和作出決定所必須的技能,并能考慮決定的廣泛的社會和倫理意義;能夠處理模糊性,能夠靈活思考并具有在職業(yè)生涯中不斷發(fā)展智識的技能”。因此,化學系本科新生需要參加新生導學課。一、二年級必修的課程還包括數(shù)學、物理以及15學分的BreadthElective課程(如閱讀寫作、外語、人文社科類課程),類似于國內(nèi)的通識課。除此之外,化學系還開設了培養(yǎng)團隊合作(如SupervisedGroup Study和Directed Group Study)和獨立工作能力(如Individual Studv forAdvancedUndergraduates)的課程。

 

對于高年級本科生,除了專業(yè)必修課外,還要求完成15學分的專業(yè)選修課和跨專業(yè)選修課。

 

伯克利化學系開設的高年級專業(yè)選修課有30多門,一般3學分,包括信息化學、生命體系中的無機化學、高等無機化學、無機合成與反應、普通生物化學和分子生物實驗、高等有機化學機理、高等有機合成、有機化學一高級實驗方法、量子力學和譜學、生物物理化學;物理學原理和生命分子、生物物理化學、化學生物學、伯克利能源講座;生物質能、原子核化學、原子核技術中的化學方法、材料化學導論、生物化學工程實驗、高分子科學與技術、大氣化學和物理實驗以及量子信息科技等課程。

 

化學專業(yè)建議選修的跨專業(yè)課程涉及大氣、生物、土木和環(huán)境工程、計算機、地球和行星科學、經(jīng)濟、教育、電子工程、政策和管理、力學工程、分子和細胞生物學、營養(yǎng)學和毒理學,物理、植物和微生物學、公共衛(wèi)生、統(tǒng)計等多個學科分支,多達200余門課程。另外,本科生還可以選修多達50門的研究生專業(yè)課。因篇幅有限,本文不一一列出這些課程的名稱。

 

二、英國劍橋大學化學專業(yè)課程體系

 

英國劍橋大學是歷史最悠久的世界著名研究型大學之一,素有“諾貝爾獎?chuàng)u籃”的美譽。劍橋大學崇尚自由、創(chuàng)造性、人文和科技相結合的教育理念,是將傳統(tǒng)和現(xiàn)代教育有機結合的典范。劍橋大學化學專業(yè)具有很高的學術聲譽,在2016 TIMES英國大學優(yōu)勢專業(yè)中排名第一,QS世界大學最新排名中名列化學專業(yè)第三。

 

劍橋大學對學生的培養(yǎng)與管理是經(jīng)典的學院制。該校有31個學院,負責學生的生活和本科生的業(yè)余輔導。教學由大學的科系負責,主要科系包括藝術和人文、生物科學、臨床醫(yī)學、人文和社會科學、自然科學、技術等。劍橋大學每學年的授課時間分為三個學期,包括Michaelmas學期(8周)、Lent學期(8周)、Easter學期(5周)。

 

化學系負責化學專業(yè)課程的設置與講授,修讀不同的化學課程前,要求修讀相應的數(shù)學、物理課程。另外,學生也要學習計算機、語言以及其他人文學科?;瘜W專業(yè)課分為三個模塊。

 

第一學年課程為模塊IA,主要是介紹化學的基本原理,與預科課程相銜接,課程包括分子形狀與結構、有機化學反應與機理、熱力學與平衡、化學反應動力學、元素化學。另外,要求學生參加兩周一次的實驗課程,實驗內(nèi)容安排與理論課程基本同步,實驗課程沒有單獨學分,實驗成績計入相應課程最終成績。

 

第二學年課程為模塊IB,課程更深入地講解化學原理。學生有兩種化學課程類型可選擇,即A類理論與物理化學類課程和B類有機與無機化學類課程。繼續(xù)修讀化學專業(yè)的學生要全部完成兩個方向的課程。其他專業(yè)的學生根據(jù)自己以后的專業(yè)方向分別修讀A或B類課程。

 

A類課程包括量子力學導論、分子譜學、對稱與成鍵、分子能級與熱力學、電子結構與固體性質,B類課程包括重要有機反應、結構解析、配位化學、金屬有機化學、無機環(huán)化學、形狀與有機活性、化學生物學導論。對應于A類與B類課程,學生要求每周參加一次或兩次實驗,實驗成績計入相應課程最終成績。

 

第三學年開始時,化學系開設學生化學生涯指導講座。大三學年學習模塊II課程,是在模塊I學習的基礎上,擴展與深化對化學知識的認知。模塊II課程又分為三個層次。第一層次包括5門課程,每門課程1學分。其中,4門為必修課,包括無機化學I:結構與成鍵、有機合成基礎、高分辨分子光譜、理論技術,另外一門課程物理化學中的概念為選修課。第二層次有8門課程,包括無機化學II:過渡金屬與金屬有機催化、結構與性能、化學生物學I:生物催化、化學中的衍射方法、材料化學、統(tǒng)計力學、對稱與微擾理論、有機機理研究。第三層次有7門課程,包括:無機化學III:表征方法、有機化學中的控制、大氣化學、高分子導論、電子結構、化學生物學III:核酸、核磁共振中的物理基礎。

 

大三的實驗課程包括兩個部分:一是現(xiàn)代合成化學中的技術,主要是無機及有機化合物的制備與合成;二是與物理及理論化學有關的實驗與計算。兩部分實驗均為必修。

 

在大三結束時,學校篩選能進入第四學年學習的學生。第四學年主要包括課程模塊III的學習和課題研究。在學期開始時,學生接受實驗安全教育及生涯規(guī)劃指導。模塊III課程包括18門化學課程以及3門其他院系課程(篇幅關系,文中不再列出這些課程名稱),要求學生根據(jù)興趣選修8門以上課程。

 

三、對兩?;瘜W專業(yè)課程體系共性和差異性分析

 

從以上對伯克利和劍橋大學這兩所具有代表性的研究型大學化學專業(yè)課程體系的分析,可以看出以下共性:

 

(1)課程內(nèi)容層次和梯度明顯。伯克利化學系對本科生實行分階段培養(yǎng)。課程設置分低年級課程和高年級課程。針對專業(yè)基礎不同的學生,部分課程設置了引導性或難度較低的課程。如大一年級學生可以先修讀層次較低的大學化學、大學化學實驗這兩門課程,再修讀必修的大學化學和定量分析這門課。而劍橋大學的化學專業(yè)課程則更多地從學科認知規(guī)律來體現(xiàn)課程內(nèi)容的層次性,學生根據(jù)自身發(fā)展,也可以選擇不同的課程模塊。

 

(2)課程設置具有廣泛性和多樣性。伯克利基本采用化學四大基礎課的模式,但本專業(yè)和跨專業(yè)選修課程非常豐富,涉及很多相關學科分支,這與化學系對專業(yè)人才的培養(yǎng)定位有關,即“化學專業(yè)畢業(yè)生可從事石油、化工、食品、農(nóng)業(yè)、攝影、制藥、生物科技及礦業(yè)等相關行業(yè)的研發(fā),或者化工貿(mào)易、質量控制以及行政管理等工作”。伯克利化學專業(yè)學生還可以選修本專業(yè)研究生課程。劍橋大學的專業(yè)課程體系中,前沿性選修課程多,能讓學生充分了解學科前沿。比如大四課程模塊III的蛋白質折疊、錯誤折疊與疾病、磁性材料、化學生物學與藥物發(fā)現(xiàn)、固體電極等課程,本身已經(jīng)具有研究生課程的專業(yè)性和深度。

 

(3)設置導學課程。伯克利和劍橋大學都有針對本專業(yè)的引導性課程,如伯克利大一新生需要修讀的導學課,主要包括面向新生講解化學系各個課題組的研究工作、學院的圖書館、計算機設備、校友和高年級學生的經(jīng)驗交流,以及學校和學院的資源介紹等。而劍橋大學在大三和大四學期初均設置了生涯指導講座以及安全教育。這類課程的設置能夠更好地幫助學生學習與成長。

 

(4)重視實驗教學。伯克利和劍橋大學除了專門的實驗課外,很多課程都有相應的實驗內(nèi)容,并且內(nèi)容與理論課程基本同步。

 

兩校課程的主要差別在于:

 

(1)授課時段安排不同。劍橋大學化學專業(yè)基礎課程不采用平行授課方式,不是從學期的第一周持續(xù)到最后一周,而是采取集中連續(xù)授課。比如用3周時間集中把A課程講完,然后再講授B課程。這種模式的優(yōu)點是,能夠使學生在短時間內(nèi)集中在1~2個知識模塊上學習,課后查閱大量的參考書與文獻,對知識的理解更深入。而伯克利則采用的是比較常用的模式,即一門課程貫穿整個學期。

 

(2)課程內(nèi)容構建思路有區(qū)別。伯克利的化學課程,特別是專業(yè)必修課和國內(nèi)大多數(shù)研究型高校的化學專業(yè)設置基本相同,是基于二級學科內(nèi)容劃分的傳統(tǒng)模式。而劍橋大學的課程設置拋棄了傳統(tǒng)的四大化學課程模式,改為按照知識結構和學科認知規(guī)律來設置課程,避免了知識點的重復講授。

 

四、南京大學化學專業(yè)課程體系改革的知與行

 

對照伯克利和劍橋大學等國外著名研究型大學的化學專業(yè)課程體系,我國高校傳統(tǒng)的化學專業(yè)課程體系存在明顯的不足,無法滿足科學發(fā)展、國家戰(zhàn)略以及社會產(chǎn)業(yè)對多元化創(chuàng)新型化學人才的需求,具體問題包括:(1)現(xiàn)有課程體系缺少導學與銜接課程,缺少對專業(yè)的興趣培養(yǎng)與認知,造成新生存在較長時間的迷茫期。(2)按傳統(tǒng)四大化學設置專業(yè)核心課程,部分知識點講授重復較多,學科前沿內(nèi)容體現(xiàn)不均衡。(3)在傳統(tǒng)課程體系中,交叉課程少,對學生交叉類學科的培養(yǎng)措施不到位。(4)對化學產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)不重視,有關產(chǎn)業(yè)素養(yǎng)培養(yǎng)的課程缺失。

 

針對以上問題,我們對專業(yè)課程體系進行了補充和優(yōu)化。為大一新生設置了銜接課程,開設新生導學課,以解答學生關于化學“學什么,怎么學,去哪兒”等疑惑。為了激發(fā)學生對化學的興趣,開闊學生知識視野,我們圍繞不同主題開設了7門新生研討課:化學與生命、化學與材料、能源與化學、化學與環(huán)境、大分子:從材料到生命、原子與分子的量子世界、高分子材料與社會發(fā)展等。

 

專業(yè)核心課程涵蓋化學科學的基本及核心的理論內(nèi)容和技能訓練,是化學專業(yè)學生準出課程的主要組成部分。南京大學化學專業(yè)學生通過自主招生及高考兩種模式選拔錄取,這兩類學生的化學知識基礎差異明顯。對此,我們構建并實施了因材施教的兩種核心課程體系。

 

一是普通核心課程體系。主要針對無化學競賽經(jīng)歷和專業(yè)基礎的學生。我們按照從微觀到宏觀的思路進行了優(yōu)化,并對課程內(nèi)容進行調整與更新。主要是:合并無機化學與化學分析內(nèi)容,設立大學化學課程;結構化學由大三調整到大二開設;增設高分子導論核心課程,形成以大學化學、結構化學、有機化學、物理化學、儀器分析、高分子導論為骨架的核心理論課程體系。

 

二是針對學科特長生的課程體系。自主招生選拔的學科特長生通常具有較好的無機及有機化學基礎。針對這一特點,我們對核心課程進行了調整:融合無機化學與基礎物理化學知識,構建了一門全新的化學原理課程;壓縮了有機化學授課學時;將結構化學、結晶化學、高階物理化學內(nèi)容整合為高等物理化學。通過數(shù)理課程學習內(nèi)容的強化、化學核心專業(yè)課程的整合與提升,使學生具有寬厚的數(shù)、理、化、生等理科基礎,學科視野開闊,專業(yè)知識扎實,為在化學以及相關交叉學科領域的發(fā)展打下良好的基礎。

 

同時,我們構建并實施了“基礎一綜合一研究”一體化、多層次、開放式的實驗教學新體系,并對相應實驗教學內(nèi)容進行了改革。主要是合并“無機化學實驗”和“定量分析化學實驗”為“大學化學實驗”;取消無機化學、分析化學、有機化學、物理化學和高分子專門化實驗,在化學一級學科層面上開設綜合化學實驗課程,將科研成果及時轉化為教學實驗,形成了大學化學實驗、有機化學實驗、儀器分析實驗、物理化學實驗、綜合化學實驗這一新的實驗教學課程體系:

 

為滿足多元化人才培養(yǎng)需求,我們構建了多元選修課程體系:

 

(1)專業(yè)選修課。我們按科學知識單元組織課程,構建了知識體系完整、前沿性強的專業(yè)選修課體系,包括高等無機化學、有機合成、譜學基礎、近代儀器分析法、高分子化學、化工原理、計算機與化學、化學文獻、結晶化學、配位化學、催化化學、現(xiàn)代材料化學基礎、分離科學、波譜分析、等離子化學、高分子物理及物化、膠體與界面化學、高分子材料制備等。另外,我們委托生命科學學院開設了生物化學、分子生物學等課程;選擇環(huán)境化學、材料加工、藥物化學、能源化學、地球化學等相關院系課程為跨院系選修課。

 

(2)高年級研討課和研究生課程。高年級研討課包括化學與納米材料、先進高分子材料、分子識別與分析、無機交叉領域的前沿發(fā)展、有機化學現(xiàn)代進展。另外,我們對本科生開放了部分研究生課程,包括配位磁化學、高分子結構研究法、電分析化學基礎、高等有機化學、計算量子化學等。這些課程使本科生能系統(tǒng)了解學科前沿領域,讓學生了解并思考科學問題的發(fā)掘與解決過程,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識與能力。

 

(3)化學產(chǎn)業(yè)類課程。針對化學行業(yè)對人才培養(yǎng)的需求,我們開設了化學化工行業(yè)就業(yè)創(chuàng)業(yè)指導、化學安全與防護、精細化學品開發(fā)與商業(yè)化、現(xiàn)代實驗測試技術等與企業(yè)管理、市場需求、安全生產(chǎn)、環(huán)境保護、質量認證等課程。我們聘請企業(yè)專家、政府管理人員以及外校師資為學生授課,以體現(xiàn)行業(yè)要素,培養(yǎng)學生產(chǎn)業(yè)素養(yǎng)和創(chuàng)業(yè)能力。

篇7

【關鍵詞】材料分析方法與測試技術 高分子專業(yè) 教學改革

【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2012)11-0252-01

一、前言

隨著現(xiàn)代科學技術的發(fā)展與進步,《材料分析方法與測試技術》課程于二十世紀末出現(xiàn)在材料類專業(yè)高等教育中,并逐步發(fā)展成為一門專業(yè)主干課程。傳統(tǒng)的教學理念、教學內(nèi)容與方法等均受到一定的沖擊,為得到更好的教學效果,需要進行有效的改革。我們在課程教學過程中,主要采用了四種手段進行輔助教學改革,即多媒體教學、演示教學、實訓教學和開放式實驗教學,通過以上改革取得了較好的教學效果。

二、《材料分析方法與測試技術》課程內(nèi)容與特點

本課程是化學學科的一個重要分支,它是以物質的物理和物理化學性質為基礎建立起來的一門課程,主要是利用儀器對物質進行定性定量分析。本課程所包括的分析方法很多,目前有數(shù)十種之多。每一種分析方法均具有各異的原理,所測量的物理量也不同,故儀器操作過程及應用范圍大相徑庭。本課程主要包括電化學分析法、光學分析法、色譜分析法、熱分析法以及其他儀器分析法[1-5],如圖1所示。

本課程具有以下四大特點:

1.知識覆蓋面廣,學科交叉性強

材料分析方法與測試技術是由密切聯(lián)系的許多分支學科組成的一個有機整體,涉及了近代物理學、計算機技術、光電子技術以及當今一些科學發(fā)現(xiàn)等內(nèi)容,因此本課程具有知識多、技術密集性和學科交叉性等突出特點。

2.理論性強

課程涉及了眾多分析方法與分析技術,包含了各學科的理論知識,故需要較高的理論基礎。同時,各種分析儀器的原理均不相同,每種方法應用的范圍也各有差異,所以課程學習理論性較強。

3.實訓性高,即實操要求高

近年來,眾多高校配置了一些較為先進的現(xiàn)代分析設備,這些儀器均需要對使用者進行充分系統(tǒng)的培訓,這就要求學生在理論基礎達標后,對儀器進行實際操作,并能靈活應用于自身的專業(yè)實驗中。

4.某些章節(jié)過于抽象

由于某些大型精密分析儀器,價格昂貴,對工作條件和環(huán)境要求高,無法對學生開展現(xiàn)場教學或開放實驗。同時儀器不能隨意搬動和拆開,所以講到儀器組成結構及工作原理時只能紙上談兵,學生對這部分內(nèi)容則只能通過圖片與自身理解,故極為抽象。

三、《材料分析方法與測試技術》課程教學現(xiàn)狀與問題

20世紀四十年代末,物理學革命使分析化學的方法明顯增多,而儀器分析則逐步發(fā)展成為獨立的一門學科,20世紀末,材料分析方法與測試技術基于分析化學、儀器分析的基礎發(fā)展而來。由于學科與多學科交叉,與現(xiàn)今科學聯(lián)系緊密,故更新極為迅速。課程教學中問題重重,主要體現(xiàn)以下三點[6]:

1.教學文件的完善教材更新緩慢,且針對性差

2.課程本身缺乏體系

3.課程缺乏實踐教學,均以表面介紹為主

四、《材料分析方法與測試技術》課程教學改革方法與效果

1.多媒體教學

多媒體教學是20世紀80年代開始出現(xiàn)的一種現(xiàn)代化教學手段。本課程自行制作并收集了大量的儀器分析圖片、Flash等,使分析原理、操作流程等較為枯燥的問題變得充滿趣味性,增加了學生學習的主觀能動性。

2.與專業(yè)實驗、綜合實訓、專業(yè)實訓課程建立有機結合

《材料分析方法與測試技術》使學生掌握了更多的分析檢測方法與手段,提供了廣泛的思維方式,為學生綜合實訓、專業(yè)實訓、畢業(yè)論文等提供了必要的知識基礎。傳統(tǒng)的專業(yè)實驗、綜合實訓、專業(yè)實訓均以常規(guī)測試方法為基礎,而經(jīng)過本課程教學后,為學生提供了更多的方法與手段。

為保證課程的教學與實訓有效的結合,課程教學分為兩大部分:常規(guī)教學與開放實驗。均提供一部分時間作為儀器介紹,包括儀器操作,儀器分析實例講解,儀器在專業(yè)應用發(fā)展概述等。同時,提供儀器開放時間,使有興趣的學生能夠進一步熟悉儀器。經(jīng)過各課程間有機結合,起到了較好的改革效果,主要體現(xiàn)在:

(1)提高了學生的動手能力。學生對專業(yè)分析測試技術有了較為全面的掌握,并能夠實際操作使用儀器。

(2)提高了學生發(fā)現(xiàn)問題解決問題的能力。作為工科院校,培養(yǎng)工程類人才是我們的首要目標,通過本課程的教學,學生能夠機敏的發(fā)現(xiàn)專業(yè)生產(chǎn)實踐問題并利用所學知識解決問題。

3.演示教學

本課程配置了實驗時間10-12小時。在常規(guī)課程講授后,在專業(yè)實驗室內(nèi)對學生進行現(xiàn)場演示教學,這樣可有效地提高教學質量并降低學生的學習難度。

4.開放實驗

開放實驗是由學生為主,教師為輔。從提出方案、設計路線、具體實驗操作等均由學生完成,通過開放實驗能夠進一步提高高分子材料專業(yè)學生的高分子材料理論知識和工程能力,提高學生的團隊意識和動手分析能力,培養(yǎng)學生科研創(chuàng)新精神。其中在開放實驗中,學生經(jīng)常性利用現(xiàn)代分析儀器進行分析測試,這就要求學生必須具有較高的理論基礎與儀器操作水平。同時這又在一定程度上有效地增進了本門課程的教學水平。

參考文獻:

[1]潘志娟. 纖維材料近代測試技術[M]. 中國紡織出版社,2005.

[2]方惠群. 儀器分析[M]. 科學出版社,2002.

[3]李青山,楊秀英,陳明彪. 高分子材料鑒別技術[M]. 化學工業(yè)出版社,2012.

[4]曾幸榮. 高分子近代測試分析技術[M]. 華南理工大學出版社,2007.

[5]王曉春,張希艷. 材料現(xiàn)代分析與測試技術[M]. 國防工業(yè)出版社,2010.

[6]趙永福,羅楊合,張志. 專業(yè)化特色《儀器分析》課程教學改革探索與實踐[J]. 廣東化工,2012,39(6): 242-244.

篇8

【文章編號】0450-9889(2017)06C-0078-02

高分子材料是化工產(chǎn)品的一個分支,是目前發(fā)展最快、應用前景最廣且最具生命力的一類化工產(chǎn)品;高分子行業(yè)的迅猛發(fā)展,急需大量復合型人才。而大多數(shù)高校高分子材料專業(yè)的人才培養(yǎng)側重在材料的合成等偏理論方面,對高分子材料加工成型為終極產(chǎn)品的工藝環(huán)節(jié)關注的程度不高。廣西大學化學工程與工藝專業(yè)在化工材料加工工藝方面開設了系統(tǒng)的專業(yè)課程群,為“高分子材料成型與工藝”課程的設置打下了堅實的理論基礎。然而,廣西大學化學工程與工藝專業(yè)沒有開設過高分子物理、高分子化學、高分子材料、聚合物加工原理、高分子材料基礎等高分子基礎或專業(yè)基礎課程,且該專業(yè)作為一個覆蓋范圍廣泛的交叉的專業(yè),開設的專業(yè)課程很多,所有的專業(yè)課程學時都高度壓縮。在高分子材料理論知識缺乏、課程學時數(shù)少、無配套實驗的背景下,本文從教學內(nèi)容、教學方法、創(chuàng)新能力培養(yǎng)等方面對“高分子材料成型與工藝”課程教學改革進行探索。

一、教材的選用

廣西大學化學化工學院“高分子材料成型與工藝”課程剛開設時,選用的教材是史玉升等編著的《高分子材料成型工藝》,學生通過學習可以掌握高分子材料的制備、性能、成型、評價及應用,全面系統(tǒng)地了解高分子材料成型技術的最新知識。教學過程中,學生反映這本教材的難度太大,因為“高分子材料成型與工藝”是一門專業(yè)技術課程,需在完成化工熱力學、化工原理、物理化學、有機化學、無機化學、分析化學、高分子物理和化學、高分子材料、聚合物加工原理、高分子材料基礎等基礎理論課和專業(yè)基礎課程后,對學生進行綜合訓練。

“高分子材料成型與工藝”課程是在大三第一學期開設的專業(yè)課,此時學生已經(jīng)修完化工熱力學、化工原理、物理化學、有機化學、無機化學、分析化學等基礎理論課,然而基本沒有學過高分子物理、高分子化學、高分子材料、聚合物加工原理、高分子材料基礎等專業(yè)基礎課,高分子材料方面的基礎較差,加上這本教材講述的理論知識較少,所以學起來較吃力。根據(jù)學生的反映,學院及時更換了教材,采用周達飛等主編的《高分子材料成型加工》“九五”重點教材,該教材高度概括了高分子材料的最基礎的知識,對加工成型影響很大的高分子流變學基礎知識進行較全面深入的介紹,全面介紹了高分子材料成型加工最常用的基本工藝,也兼顧了新技術和新方法,難度適中,得到學生好評。

二、教學內(nèi)容的改革

高分子材料成型技術涉及化學、材料、材料加工、機械等多種學科,“高分子材料成型與工藝”課程是一門專業(yè)技術課程,需要廣泛的理論知識基礎?;瘜W工程與工藝專業(yè)的學生基本無高分子材料理論基礎知識,學習起來的確難度很大。非高分子材料專業(yè)的“高分子材料成型與工藝”課程要以“高分子材料―成型加工―制品性能”這條主線展開教學內(nèi)容,重點掌握三者的關系,強調成型加工對制品性能的重要性,這是本課程的主題思想,也是高分子材料的工程特征;選用“九五”重?c教材《高分子材料成型加工》,充分利用國內(nèi)外重要專業(yè)期刊了解行業(yè)最新動態(tài),不斷更新及補充教學內(nèi)容,確保教學內(nèi)容的先進性;在教學內(nèi)容安排上,以高分子材料成型加工的大工程觀點為著眼點,以寬專業(yè)為目標,概況高分子材料理論基礎和概念(詳細的內(nèi)容指定參考范圍讓學生利用課外時間自學),從高分子材料的加工原理出發(fā),著重對成型加工工藝進行討論。從高分子材料的成型加工的共性出發(fā),對模壓、擠出、注塑及壓延四大成型技術及工藝進行重點講授,然后講授塑料、橡膠及復合材料的成型特點和區(qū)別,對于一些新的成型方法,以及教材中未涉及而在一些科技文獻中見報道的新的成型方法及工藝,教師建立了QQ群這樣的交流平臺,并將高分子領域權威的一些微信公眾號分享到平臺上,經(jīng)常轉發(fā)高分子材料國際國內(nèi)的重要進展到平臺,引導學生關注,激發(fā)學生的學習積極性,讓學生以興趣為導向自動組成興趣學習小組的方式進行自學。筆者首先通過課內(nèi)課外結合強化高分子理論基礎與概念,對成型加工影響最大的流變性在課堂上進行詳細介紹,而其他性能如穩(wěn)定性、電性能、光性能等材料性能則作為課外學習內(nèi)容,在有限的學時內(nèi),節(jié)選核心內(nèi)容,把高分子材料合成、性能、加工及相互間的影響規(guī)律簡要完整地介紹。比如教材中同一種成型方法按不同的應用體系分成很多小結,而教學過程中每種成型工藝僅以一種材料為代表來講,但不同章節(jié)會選不同的材料體系來進行,比如講橡膠的壓延,那么注塑可能選塑料,而擠出可能選復合材料,這樣來兼顧各類高分子材料的成型。

三、教學方法的改革

教學方法是影響教學目標是否能夠實現(xiàn)、實現(xiàn)的程度和效率的關鍵。非高分子材料專業(yè)的“高分子材料成型與工藝”課程教學存在兩個難點:一是許多內(nèi)容涉及高分子加工機械、設備結構及操作過程,這要求有實際感性認識和直觀性;二是該課程的理論性和實踐性都很強,如何在教學過程中實現(xiàn)理論與實際的結合,用理論來解釋生產(chǎn)中的實際問題,或以具體實例來說明理論,促使學生真正掌握知識。針對這些問題,“高分子材料成型與工藝”課程在教學過程中對教學方法、教學手段進行了改革。

(一)現(xiàn)代化教學與傳統(tǒng)教學相結合。“高分子材料成型與工藝”課程中許多內(nèi)容涉及高分子加工機械、設備結構及操作過程,這要求有實際感性認識和直觀性,同時,該課程的理論性和實踐性都很強。筆者根據(jù)所選用教材,利用PowerPoint加入聲音、圖像、動畫、視頻等各種多媒體信息,并根據(jù)需要設計各種演示效果,將抽象、生澀難懂的知識形象生動地展示給學生,激起學生學習的興趣、吸引他們的注意力,大大加深學生對知識的理解和印象。由于化學化工學院缺乏相應的高分子材料成型教學設備,教學小組聯(lián)系外界資源制作了幾個基本成型工藝的微課,同時廣泛收集案例、動畫演示及成型錄像,不斷補充到授課內(nèi)容中,讓學生對高分子成型工藝及設備等有更直觀的認識,對課件內(nèi)容進行更新和完善,豐富課堂內(nèi)容,加大課堂信息量,使學生獲得對高分子材料成型加工的理性和感性雙重認識,使教學達到事半功倍的效果。

同時,教師也要注意吸取傳統(tǒng)教學中講解的優(yōu)點,將教師的語言、激情和應變能力體現(xiàn)在多媒體教學中,并用眼神、情感、心靈與學生溝通,必要時還要進行板書,讓學生徹底把握一些關鍵問題。

(二)采用“任務驅動”教學法和啟發(fā)式互動式教學。與傳統(tǒng)的以教師為主體的“填鴨式”“灌輸式”教學方式不同,筆者在部分知識點的授課中嘗試采用“任務驅動”教學法,從傳統(tǒng)教學的講授、灌輸和教師主宰課堂,轉變?yōu)榻M織和引導;從單純講解轉變?yōu)榕c學生進行適當?shù)慕涣骱吞接?。筆者在講述“高分子材料配方設計”這一章內(nèi)容時,并沒有按照書本來進行,而是布置了一道思考題“設計食品袋的配方”,讓學生通過自學課本內(nèi)容與上網(wǎng)查找相關知識等來完成這一思考題,并在學生完成后讓他們用PPT來展示成果,通過討論的形式與學生探討了配方設計中的一些原則與內(nèi)容。

啟發(fā)式互動式教學強調先讓學生積極思考,再進行適時啟發(fā);教師不僅要加強自身專業(yè)素養(yǎng)和知識積累,而且更重要的是建立師生互動的教學過程,并營造良好的課堂教學氛圍,實現(xiàn)教學相長;教師注意自己角色的轉變,良好的學習情境可使學生了解學習任務的必要性和與學習任務相關的學習信息,從而激發(fā)學習意愿和濃厚的學習興趣;在教學過程中,對于重要的知識點,通過案例教學,與學生共同分析和討論,啟發(fā)學生進行思考,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。

篇9

【關鍵詞】高職;冶金技術;化學教學;課程體系

0 前言

我國高職高專冶金技術專業(yè)教學中,大多數(shù)院校把無機化學、分析化學、物理化學等課程作為冶金技術專業(yè)的主干基礎課[1-3],由于教學內(nèi)容的需要,課程設置基本上學時都在200學時以上。隨著冶金技術的發(fā)展,冶金企業(yè)對學生化學能力的要求越來越高,教學中要求掌握的內(nèi)容不斷增加,但由于高職高專的教學特點,專業(yè)教學內(nèi)容的分配,使得化學教學所分配的學時越來越少,利用原有的化學教學課程體系無法滿足新形勢下高職人才培養(yǎng)的要求[4-6],因此冶金技術專業(yè)化學課程體系改革勢在必行,我院從2010年開始進行化學教學內(nèi)容的整合與實踐,對高職高專冶金技術專業(yè)化學課程體系改革進行了深入的探討,取得了較好的教學效果。

1 化學課程教學體系改革勢在必行

化學課程教學體系改革以前,我院冶金技術專業(yè)的學生需要學習的基礎化學包括無機化學、物理化學和分析化學三門課程,共計208學時。學生需要學習的基礎化學理論內(nèi)容過多,而專業(yè)知識和操作技能學習的相對較少,不符合高職教育培養(yǎng)技術應用型人才的目標。從2010年開始,我院冶金技術專業(yè)進行化學課程體系改革,將原有的三大化學整合成一門冶金化學基礎課程,課程總學時降為108學時,與原來的化學課程體系相比,課程學時減少了100學時,但由于采用了自編教材《冶金化學基礎》,它綜合了冶金技術專業(yè)對三大基礎化學所必需的知識內(nèi)容,雖然學時減少了,但學生應掌握的知識在教學內(nèi)容中并沒有減少,學生普遍反應教學內(nèi)容學習中更清晰條理了。因此,在現(xiàn)有的冶金技術專業(yè)教學課程設置下,為了解決冶金技術專業(yè)化學課程學時少,要求高的矛盾,化學課程體系改革勢在必行。

2 化學課程體系改革的措施與原則

2.1 打破學科界限,將三門化學基礎課有效地進行整合

目前高職高專冶金技術專業(yè)中無機化學、物理化學、分析化學這三門課程均為分別開設,如何將這三門課程整合為一門課程,需要調整課程結構,重新優(yōu)化課程內(nèi)容,處理好相關內(nèi)容的銜接。無機化學、物理化學、分析化學,這三門化學基礎課在內(nèi)容上有許多重復的章節(jié),如化學平衡、溶液中的反應、配位反應和配合物結構、氧化還原反應、電化學等,在無機化學、物理化學、分析化學中均有相當多的章節(jié)介紹;理想氣體狀態(tài)方程、熱力學函數(shù)、化學動力學的應用在無機化學、物理化學中也多次重復出現(xiàn)。這些重復的內(nèi)容在三門不同的教材中雖然側重點不同,但對學生來說,學習這些內(nèi)容時總覺得學過,因此學習重復內(nèi)容時有些厭學情趣,導致教學效果并不好,同時重復的教學內(nèi)容還會占用較多的學時,對后續(xù)的專業(yè)課教學影響較大。因此,我院將三門化學教學內(nèi)容精簡優(yōu)化,刪除了三門教材之間重復的內(nèi)容,將原有的無機化學、物理化學、分析化學等三門課整合在一起,形成了一個統(tǒng)一編排的《冶金化學基礎》教材,體現(xiàn)了少而精的原則。

2.2 減少理論推導,突出化學課程在專業(yè)中的實際作用

在我國高職高專院校中,無機化學、物理化學、分析化學是冶金技術專業(yè)必須開設的三大基礎化學課程,教學內(nèi)容多,使得教學學時在教學課程體系中占的比例相當大,同時在三大化學課程的教學內(nèi)容中,理論推導和驗證性內(nèi)容占了大量篇幅。進行化學課程體系改革后的《冶金化學基礎》按照冶金技術專業(yè)的人才培養(yǎng)方案和化學課程標準要求精選內(nèi)容,刪除大部分理論推導內(nèi)容,強化了部分實踐操作內(nèi)容,同時加強化學基礎理論課和冶金專業(yè)課之間的聯(lián)系。

3 冶金技術專業(yè)化學課程體系構成

通過三年多的教學實踐,結合我院冶金技術專業(yè)人才培養(yǎng)方案和化學課程標準的要求,最終確定的冶金化學基礎課程體系主要內(nèi)容包括十一個章節(jié),教學中安排108學時,具體內(nèi)容如表1所示。

4 化學課程體系改革應注意的問題

高職高?;A課程體系改革是高職教育教學改革的熱點和難點問題,在進行化學課程體系改革的時候需注意以下幾點:首先,化學教學課程體系的改革不是簡單的刪減內(nèi)容,而是將重復的內(nèi)容進行優(yōu)化,使改革后的課程體系更能滿足高職教育的發(fā)展要求。其次,化學教學課程體系改革也不是將幾門化學課程的簡單綜合,而是在滿足冶金技術專業(yè)人才培養(yǎng)目標的前提下,優(yōu)化組合相關教學內(nèi)容,使得整合后的化學教學內(nèi)容更好地服務后續(xù)專業(yè)課程。在課程體系改革的過程中,一定要防止簡單的拼湊和刪減,要把握好幾門課程中的區(qū)別和聯(lián)系,按照高職教育的人才培養(yǎng)目標對知識結構的要求,科學地進行處理,把握好對相關課程內(nèi)容“取”與“舍”的尺度。

總之,回顧我院三年多來冶金技術專業(yè)的化學課程體系改革,我們在兼顧化學知識的實用性基礎,更突出冶金技術專業(yè)化學實踐技能的培養(yǎng),注重學生化學知識與專業(yè)知識綜合能力的培養(yǎng)。通過三年多的課程體系教學改革,學生普遍反應在學習化學課程時,不但能很好地系統(tǒng)地學習化學知識,同時也能為后續(xù)的專業(yè)課程打下良好的基礎。雖然化學課程體系改革在我院取得了成功,但由于不同院校專業(yè)側重不同,我院冶金技術專業(yè)化學課程體系改革不一定適合所有冶金技術專業(yè)課程設置,希望我院的化學課程體系改革能對其它院校的冶金技術專業(yè)化學課程體系改革提供借鑒意見。

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篇10

《無機及分析化學》主要有化學反應的基本原理、物質結構基礎理論、溶液化學平衡、滴定分析等。本課程在我校作為生物制藥及園藝專業(yè)基礎科目,在大一開設:理論課48學時,實驗課20學時。無機化學部分的學習既是對高中化學知識的提高,又為后續(xù)的相關專業(yè)課程準備必須的知識基礎,起著承前啟后的重要作用:而分析化學的內(nèi)容與無機化學密不可分,四大滴定完全建立在四大平衡的基礎之上。針對不同的專業(yè),該課程的教學重點、難點以及教學方法都因專業(yè)而異。本文就該課程的教學過程中的講授體會作簡單介紹,為同行提供相關參考。

一、理論課教學應結合專業(yè)方向講解

本校開設《無機及分析化學》課程的為生物制藥及園藝專業(yè),生物制藥主要運用微生物學、醫(yī)學、生物化學等的研究成果,從生物體、生物組織、細胞、體液等,綜合利用上述科學的原理和方法制造的一類用于預防、治療和診斷的制品。本專業(yè)培養(yǎng)適應社會主義現(xiàn)代化建設和醫(yī)藥衛(wèi)生事業(yè)發(fā)展需要,具備藥學和生物學的基本理論、基本知識和基本技能,掌握生物制藥的基本原理和技術,熟悉生物醫(yī)藥分析和藥品檢驗技術,能在生物制藥研究、開發(fā)、生產(chǎn)以及醫(yī)學檢驗、衛(wèi)生防疫等領域從事相關工作的應用型人才。本專業(yè)的學生應掌握生化分離技術及工業(yè)藥劑學等方面的基本理論知識和專業(yè)技能。因此,在教學中應重點講授化學反應熱力學基本知識以及化學反應動力學的內(nèi)容,為今后學生從事新藥研發(fā)做準備。同時,本課程的分析化學部分應作為重點講授內(nèi)容,解離平衡、滴定分析等章節(jié)內(nèi)容在講授過程中應結合藥物分析相關內(nèi)容,使學生能夠理論結合實際,便于知識點的理解和吸收。

例如,在講解氧化還原反應時,可結合園藝中常見的土壤腐殖質測定的問題,讓學生將課本上的理論知識用于實際的操作中,加深強課程在專業(yè)中的應用。

二、講授前沿知識

除了講解課本上的理論知識外,教師必須查找相關內(nèi)容的前沿進展,結合學生的專業(yè)特點介紹相關背景知識。針對生物制藥專業(yè)跟醫(yī)學材料相關的特點,我們在教學內(nèi)容上,重點講授高分子醫(yī)學材料、儲氫合金材料以及記憶合金材料。講解這部分理論知識時,我們以高分子有機無機雜化材料為例子,在課堂上演示超濾膜的成膜過程,課前準備好高分子鑄膜液和凝固液。用玻棒在玻璃板上涂一層薄薄的鑄膜液,然后浸入純水中,由于有機溶劑和非有機溶劑(純水)的交換,鑄膜液凝固成膜,整個成膜過程只需一分鐘。初步成膜之后,讓其在水中浸泡15分鐘,充分去除掉有機溶劑。此實驗讓學生對高分子分離膜獲得形象認識,然后再將超濾膜的表面和斷面的微觀結構以ppt的形式向學生展示,介紹膜分離原理。這種由淺入深的講解,既兼顧了不同層次學生由“未知”向“已知”的過渡,同時又涵蓋了大學化學的理論深度。這個過程,結合專業(yè)介紹相關前沿知識并提高學生聽課興趣,讓學生帶著問題聽課,有所思考,從而達到好的教學效果。

三、注重實驗教學

在新藥研發(fā)過程中,需對藥物的反應動力學進行測試,因此,對于生物制藥專業(yè)的學生,該實驗課程側重化學動力學和化學分析方法等內(nèi)容。在教學時,提前做實驗部分,這樣在理論講解時,學生能很好的聯(lián)系實驗過程,有利于理論知識的理解。有的實驗則先弄清楚理論部分,然后進行實驗操作,從而達到理論和實踐結合的目的。

化學實驗教學是培養(yǎng)大學生化學基本實驗技能、創(chuàng)新能力、理論聯(lián)系實際能力的關鍵環(huán)節(jié)之一,在實驗教學過程中存在如下問題:1.態(tài)度不夠端正,缺乏嚴謹?shù)目茖W態(tài)度。實驗預習不夠認真,很多同學只是簡單的將實驗課本上相關內(nèi)容抄寫至實驗報告紙上,沒有真正地對實驗原理和實驗過程進行理解吸收。在實驗過程中,操作不夠規(guī)范,例如在滴定分析實驗中,很多同學在配置溶液中,存在藥品隨意灑出的現(xiàn)象,有的同學在取藥品時不用藥勺直接倒取,大量藥品灑出,造成藥品浪費和試驗臺的污染。2.實驗數(shù)據(jù)的記錄不真實。在實驗過程中,很少同學能夠做到對每一步的實驗數(shù)據(jù)進行認真詳細的記錄,實驗現(xiàn)象記錄不仔細。有的甚至隨意捏造數(shù)據(jù),在實驗結果分析部分,所得到的結果與理論值相差太大。

因此,在實驗教學過程中必須強調科學嚴謹?shù)膶嶒瀾B(tài)度,規(guī)范實驗操作步驟,遵守實驗室儀器實用的相關規(guī)定。在實驗藥品和儀器實用完畢后應該及時歸位,并做好相關清潔衛(wèi)生工作。在實驗過程中必須實事求是的記錄相關實驗數(shù)據(jù),對實驗的實驗現(xiàn)象應認真記錄并查找相關理論原因。

四、靈活應用多重教學手段