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材料化学专业导论论文模板(10篇)

时间:2023-03-20 16:24:34

材料化学专业导论论文

材料化学专业导论论文例1

一、材料化学专业人才培养方案基本框架

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

公共基础课程包括:思想教育,体育活动,大学英语和计算机基础等。

通识教育课程包括:人文社会类,自然科学和艺术类等知识体系。

专业课程包括:大类平台专业基础课程和材料化学专业课程。

专业选修课程包括:材料化学专业方向性选修课程。

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

二、材料化学专业课程体系设计

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

三、构建相对完善的实践教学体系

(一)构建新的实践教学体系。

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

(二)更新重组实践教学内容。

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

四、结语

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

参考文献:

材料化学专业导论论文例2

中图分类号:G640 文献标识码:A 文章编号:1671-0568(2012)41-0035-03

一、引言

随着对大学新生开设专业导论课的背景、价值和目的日益充分的探讨,越来越多的学校开始重视专业导论课程的设立,任课教师也提出了许多教学改革方法和措施。专业导论课主要对本专业性质、学习内容、学习方法、课程设置及未来就业前景和领域进行介绍,目的是培养学生专业思想和兴趣,引导正确的学习方法,规划四年学习计划和未来就业。专业导论课程的授课质量将会影响本科生大学四年的学习质量,甚至外延到学生的职业生涯。课程教学质量是学校教学水平的具体体现,是教学评估的重要指标,建立课程教学质量保障体系是必要的。

材料化学专业(绿色电子材料方向)是教育部批准2009年开始招生的新专业。上海第二工业大学(以下简称“我校”)基于电子产品制造绿色化和从源头上解决废弃电子产品环境污染问题的行业背景,根据国家环境保护政策和企业需求开设了本专业。材料化学专业(绿色电子材料方向)培养掌握电子信息制造基础知识、材料化学专业知识和电子废弃物资源化技术,从事绿色电子材料设计与制备的专业技术人才,满足微电子及光电子材料与器件制造、电子原辅材料制备、电子废弃物处理等高新技术和环保产业需求。在新专业的培养方案中,大学一年级第一学期开设了“材料化学专业导论”课程。对于新专业建设,应当始终把教育评估的质量观贯穿于教学活动的每个环节。从2009年开始,我校制订和完善了教学大纲、教学进程表;自编了讲义,并制作多媒体课件;在教学内容、教学方法、教学手段等方面进行了探索,从课程目标、课程实施、课程管理和课程评价四方面初步建立了“材料化学专业导论”课程教学质量保障系统。

二、课程目标

材料化学专业导论课是大一新生最早接触到的一门和专业相关的必修课程,1学分,16学时。建立清晰、准确的课程目标是保证教学质量的首要前提。课程教学必须解答新生心中的三大困惑,即这个专业是“干什么”的?要“学什么”?毕业后自己能“做什么”?学生学完之后将对材料化学专业(绿色电子材料方向)有全面的了解,包括本专业在社会发展中与国民经济中的地位与作用;本专业涉及的科学技术研究内容与发展趋势;本专业的教学培养计划及课程设置;本专业学生的知识结构、能力结构与素质要求。从而使学生更明确大学四年学习目标与内容,掌握正确的学习方法,了解就业方向与领域。

三、课程实施

1.课程教学内容

材料化学专业导论课程教学内容涉及专业知识、思想教育、职业创业教育等方面的内容,要实现教育和教学双重目标。通过三部分材料化学专业知识的讲解,使学生首先了解这个专业是“干什么”的。第一部分从什么是材料、材料的分类、材料的用途、新材料入手,让学生有一个从感性到理性的认识过程;第二部分包括一级学科材料科学与工程的内容以及学科专业发展过程;第三部分先介绍传统的材料化学专业涵盖的内容,在材料化学专业框架下讲解材料化学专业(绿色电子材料方向)的设置背景、研究范畴、专业特点等。电子信息产业的迅猛发展带来的电子废弃物对环境的污染问题日益严重,欧盟相继出台了WEEE指令、RoHS指令来应对,电子废弃物的资源化以及电子产品的绿色设计与制造是解决问题的主要技术和方法,本专业的特点就是培养掌握这方面专业知识和技能的应用性人才。为了使学生更深入理解本专业在社会发展和国民经济中的重要性以及开设本专业的意义,在这一部分增加了电子材料概述、电子辅料概述,无公害电子制造技术的发展趋势三个模块的内容。

针对学生希望知道在我校这个专业能“学什么”,课程重点介绍了本专业培养方案,讲述专业学习的课程体系,也增加了本专业学生所能参加的技能考试所需的知识点。培养方案包括本专业对学生的基本要求、毕业生应获得的知识和能力、修学年限、毕业与学位的授予、四年课程安排和学分要求。对专业主干课程要学习的主要内容作一概括。针对公共课、专业基础课、专业课和实践课不同课程的特点,介绍学习这些课程的基本方法。材料化学专业(绿色电子材料方向)有着全新的课程体系,以四大化学(无机化学、有机化学、分析化学、物理化学)课程为基础,材料化学、材料物理、高分子材料、胶体与界面化学等课程为主,增开了电子信息材料、印制电路技术、电子化学品(电子原辅材料)、封装技术与材料等专业课,让学生较全面地了解电子信息产业和产业链;增加了废弃物资源化技术、电子产品和电子化学品中有毒有害物质和毒理学的专业必修课和选修课,让学生了解电子产品和电子化学品中有毒有害物质及其危害,以及资源化技术。增加了纳米材料、薄膜材料制备技术的专业课和绿色电子材料设计的实验课,让学生了解和掌握电子原辅材料绿色设计和制造技术与制备方法。增加的这些课程与材料化学专业的材料制备/合成、组成,结构、测试,表征、性能,应用的专业课程相互衔接,形成了独特的知识体系。

对于学生毕业后能“做什么”的问题,从几个方面来讲授。第一是材料类人才的现状和需求;第二是已开设环境工程(电子废弃物方向)专业、相关材料类专业的学校以及研究所的简介;第三,结合我校开设的职业生涯规划以及自主创业教育,为本专业学生明晰就业方向,树立正确的择业和就业观。

材料化学导论课程中还设计了专题讲座,包括欧盟WEEE指令、欧盟RoHS指令、PCB与绿色生产,通过听取专题报告学生对本专业进行更深层次的了解。

2.课程教学方法与手段

根据材料化学专业导论课的特点分析和教学内容可以看出本课程的教学难度并不大,因此在教学方法上可以实现多层次、多样化,避免单纯枯燥的讲解。在专题讲座中,邀请有经验的企业技术骨干作1~2个报告;以学生为中心,学生体验式教学,学生课后通过各种途径来查阅相关资料,并在课堂上相互交流成果,比如调研电子原辅材料企业、查找开设材料化学专业的学校等;实践环节方面安排学生参观我校的学生实验室以及各研究课题组的专业实验室,激发学生对科研的感觉。

利用多媒体课件与板书相结合的教学手段,教师通过精讲的方式促进学生对重点概念的理解。在课堂上采用讨论教学法,拟定能引起学生兴趣的、有启发性的讨论题目,结合学生课后自己查阅的资料开展讨论。在考核方式上采用期末考试与小论文相结合的方式进行。

四、课程管理与评价

1.课程管理

课程质量不仅受静态的课程资源要素的影响,也与课程管理对课程活动进程中的动态控制有关。材料化学专业导论课程教学质量保障系统包括教师工作的规范管理、学生学习的规范管理和施教过程规范管理。成立了材料化学专业导论课程教学团队,上好导论课不仅需要统观专业教学体系,还应通晓专业应用领域,同时还要对专业就业市场有一定的了解,因此,任课教师团队由系主任和两位教授组成。任课教师严格按照教学大纲制定教学进程表。教学大纲中明确了这门课程的性质与任务、课程基本要求、课程内容、教学时数分配,考核方式,教材。教学进程表是严格按照教学大纲分配一学期内16学时课程,每周1个课时的上课内容。所有相关本课程的教学文件每学期进行归档,由教务部门统一管理。学生学习规范包括有学习条件、学习任务、学习要求,有课后作业,接受诚信教育。教师在施教过程中必须遵守学校的一切教学管理规定。

2.课程评价

材料化学专业导论论文例3

为社会培养合格的“高级材料化学专业人才”是材料化学专业教育的本质[1]。目前,各高等院校不断优化材料化学课程体系,使其更加科学化和合理化。科学完备的课程体系是知识结构和能力培养的优化组合,材料化学专业课程体系是材料化学人才培养方案的核心,对材料化学专业人才培养起着至关重要的作用。材料化学专业课程体系的优化首先是课程体系和教学内容的整体优化。

一、优化材料化学专业课程体系的必要性

1.高等教育改革的需要。

目前,优化课程体系,改革教学内容,构建合理的知识结构,注重理论联系实际,更新教学手段是高等教育改革的需求。优化课程体系不仅要使它所包含的专业基础课、专业课、实践课等形成相互联系的统一整体,而且要充分体现培养目标和培养规格。

2.现代科学技术发展的需要。

近年来,随着材料化学专业教育课程论及教育理念的发展,我们根据材料科学发展规律,对材料化学专业课程体系进行了两次优化调整(分别为2008年下半年和2012年上半年)。我们优化的材料化学专业课程体系能够体现材料化学专业教育特色,完善材料化学专业课程体系,加强材料化学专业的学科方法论教育。

3.市场经济发展的需要。

优化材料化学专业课程体系能够反映社会和市场经济对综合性专业人才的要求。优化的材料化学专业课程体系应该充分体现以就业为导向的思想。我们倡导与专业相关的知名企业家走进课堂开展必修课教学,实现在校内与企业的对接,强化学生的就业意识,提高学生的专业技能。

二、现行课程体系存在的问题及其成因

1.办学特色不明确。

专业建设存在一些薄弱环节,如材料化学课程体系的基础课平台不够规范,课程设置不够科学,教学进程安排不够合理,等等。此外,由于材料化学专业办学时间短,存在专业学科定位不准,专业人才培养目标不够明确,课程体系不够科学等问题。近年来,为提高教学质量,适应社会对人才的需求,很多高校开展了人才培养和教学体系研究。因此,有必要对材料化学专业课程体系的建设进行思考。

2.课程设置理念滞后。

在材料化学专业课程设置中,我们受传统的重视知识传授的狭义专业概念的限制,不够重视独立思考习惯、自学能力、动手能力和生存能力的培养。同时,在课程设置中存在社会需求、学生的就业取向、市场前景等的考虑程度不够周到等问题。合理的课程设置理念是让每一位学生不仅受到本专业的学术训练,而且受到广泛的通识教育,把学生培养成有专业知识、有爱心、有责任心和有雄心的智者。

3.实验教学条件欠缺。

优化实践教学应该体现以下三个方面内容:一是毕业实习、毕业论文(设计)实行“分类指导,分流培养”。学生可根据个人从业需要,撰写高水平的实习报告,获取名副其实的学分。二是优化实践教学进程。各专业可根据专业特点和人才培养需要,科学、合理地确定毕业实习的时间和进程。三是增设创业实践环节。学生可通过创业训练、第二课堂与创新活动,获得创新、创业学分。而我们现行的材料化学专业的实践教学环节,因人力资源和物质资源等原因,欠缺根据学生需要安排实习和创新性实践内容。

4.师资队伍建设力度不够。

师资队伍是优化课程体系的执行者,也是培养材料化学专业人才的主导者。先有优秀的教师,后有优秀的学生,再有品牌专业[2]。材料化学专业成立以来,我们加大力度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博士研究生数名,充实了本专业的教师队伍。目前我们正在通过各方努力引进高水平教师,加强材料化学专业的师资队伍建设。

三、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。

课程体系是构建人才培养方案的核心内容,其是否科学合理,对培养高质量人才目标具有决定性的意义。我们通过选择、整合与调适课程体系等措施优化了材料化学专业课程体系。

1.调整教学计划,优化专业基础课内容。

(1)优化材料化学专业的无机化学课程内容

材料化学专业课程体系是材料化学专业人才培养方案的核心,课程体系的科学性直接影响材料化学专业的人才培养质量。因此,随着材料化学专业办学条件的改善和教学理念的科学化,有必要优化材料化学专业课程体系。我们现行的材料化学专业课程体系中无机化学课程是大学一年级学生的必修课程。此门课程的指导思想直接影响学生在大学学习的思维模式和获取知识的习惯,这个阶段也是在大学一年级学生从中学学习模式转变成大学学习模式的关键时期。因此我们有意识地培养学生的独立思考意识和自学能力,为学生将来的学习工作打下良好的基础。

无机化学课程内容包括理论部分和元素部分。我们认为无机化学理论部分内容是无机化学课程的核心部分,元素部分内容是辅助部分。目前无机化学课程详细介绍理论部分内容和元素部分内容。我们对材料化学专业的三届(2007、2008、2009级学生)90名同学进行问卷调查,结果80名同学不赞成全部介绍无机化学元素部分内容,而是希望在老师的指导下以自学方式完成无机化学元素部分内容的学习。

对元素部分内容我们采取了抓典型元素性质的分析和讨论,引导学生掌握学习元素化学知识的方法;通过实例指导学生去认识一个元素、一族元素或一类元素;逐步了解结构—性能—功能之间的关系;初步掌握如何通过查阅参考书、手册汲取知识的模式。其余元素部分内容我们设置为自学内容。

(2)优化材料化学专业的高等数学课程内容

高等数学作为高等院校的基础学科,承担着培养学生数学能力,提高学生逻辑思维能力,为专业课程学习提供数学思想和数理方法论的任务。高等数学是化学、生物、物理、材料物理、材料化学专业的基础课程。目前一些普通高等院校的课程设置中有生物、化学、材料化学专业的“生化材”类高等数学教育教学。而随着材料化学学科与数学学科的交叉日益加深,定性定量分析发展迅速,材料结构分析、材料物理性能测试计算时需要更深的高等数学知识,所以我们把材料化学专业的“生化类”高等数学调整为“理工类”高等数学教学。同时我们在材料化学专业的高等数学课程内容中增加了线性代数的内容,以便达到材料结构测试和性能计算的知识要求。

(3)材料结构分析方法课程的教学形式的优化

测试方法在材料化学专业的发展起着非常重要的作用。随着科学技术的发展,人们对材料性能的要求日益广发和苛刻,对材料性能及其组分和微观结构的关系越来越感兴趣,因而不断出现新的研究方法。测试手段也越来越多样化,实验方法的数量随着科学技术的发展而急速增加。因此我们把材料结构分析方法课程的教学形式进行优化。具体做法是任课老师在课堂上介绍材料结构和性能测定仪器的原理,然后到实际仪器设备房间进行教学。学生在仪器管理人员的指导下,利用化学与环境科学学院和内蒙古功能材料物理与化学重点实验室的科学仪器设备完成本课程的学习内容。这样设置学生自己动手测定样品的结构和性能的课程,有助于提高学生的动手能力和解决实际问题的能力。

(4)以专业前沿知识讲座充实课程内容

课程内容应当随着社会、企业、科技的发展及时充实新知识。材料化学专业教材的内容常常是数年,甚至数十年前的人类材料科学知识的概括。所以,任课老师要根据自身研究工作经历及时充实现代材料科学知识,优化课程内涵结构。材料化学专业老师可以采用以下三种方法:一是将现代材料科技成果恰当地融入到基础课教学中,用新的材料科技内容去改造、替代、充实陈旧的教学内容,并处理好知识的继承和发展的关系,使其有机地融合在一起;二是开设材料加工新技术课程内容或开展材料设计加工科技活动,激发学生的兴趣,提高他们的动手能力;三是开展能够反映本学科专业前沿知识、最新科技成就的专题讲座。

2.加强实践教学,优化课程类型。

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、毕业论文等内容[3]。

多元化的实践教学是培养学生创新和动手能力的最有效手段,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创新能力[4]。在材料化学专业实验教学上,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,着重培养学生的创新能力。全面开放所有实验室,给学生创造开展专业综合技能训练的场所,提高学生的专业素质。

目前,在各级有关部门的支持下,按材料化学课程体系要求能完成基础课、专业基础课和专业课的实验教学任务。但是经济欠发达地区的高等院校的材料化学专业的实践教学课程出现了一些新情况。以往三四十人的实习队伍进入企业、经济实体完成实践教学任务。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地实践学习,微小企业又没有能力接收大量实习生,加上专业实习经费的缺乏等原因,材料化学专业的实践教学课程无法实现“大部队”形式的实习任务。所以,我们对材料化学专业实践教学课程进行了优化。我们设置了适合地区特点的、按学生兴趣分成由五—八人组成的“小组”进入不同的微小企业进行不同内容的实践的多元化实践教学模式。在不同的微小企业完成实践教学课程时我们注重学生自身管理和实践指导老师巡视管理相结合,保证实践教学过程中的实习效率和学生安全问题。

改变材料化学专业现行毕业论文模式,允许学生做毕业论文时根据自身兴趣爱好和就业取向选择课题,可以在学院老师的指导下完成毕业论文课题,也可以在科研所、企业、经济实体完成毕业论文课题。

3.增设自学选修课程,优化课程结构。

目前我院材料化学专业的课程体系中没有设置自学性选修课程。材料化学专业教育不仅仅是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,以便学生顺应社会需求选择性地学习新领域的新知识而提高生存能力。社会需求多元化的当今时代,需要的人才不是单一性人才,而是综合能力较强的复合人才。所以,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。

培养学生的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,是素质教育的必然要求,是终身学习的客观需要。优化教学理念和教学观点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,营造学生自主主动学习的舆论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自学能力的基本内容,科学的评价标准是促使学生自学的原动力[5]。在材料化学专业课程体系中增设自学性选修课是提高学生自学能力的一种措施。

目前,材料化学专业课程体系中的化学与社会、化学史等课程完全可以设置为自学性选修课程。优化的材料化学课程体系中应有无机化学元素部分的一些内容,还应有自学性选修课程。只有这样才能给学生创建重视自学,提高自学能力的学习环境。

总之,优化材料化学专业课程体系是材料科学发展的客观需求,是培养合格的材料化学专业人才的要求。优化材料化学专业课程体系是我们办学条件改善和教学理念提升的产物。我们主张在课程体系设置中遵循学生的认知规律,留给学生足够的空间,让学生独立思考自己有兴趣的材料科学问题。同时,我们给学生创造进行独立或在老师指导下的半独立实践活动的条件。采取上述无机化学课程、高等数学课程、实践教学课程和自学性选修课程的优化措施,可培养具有独立思考材料化学专业问题、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。

参考文献:

[1]王燕露.论高等教育的本质[J].科技信息(高校讲坛),2011,(33):216-220.

[2]张婧,孙建三.麻省理工学院培养创造创新型人才论析[J].黑龙江社会科学,2004,(4):130-132.

材料化学专业导论论文例4

中图分类号:G4 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2013)01(a)-0-01

我国高等学校材料专业教学体系与教学内容沿袭前苏联模式近50年, 目前,需要对这门专业课程进行改革,才能跟上时代的步伐,适应经济建设的飞速发展。在专业培养目标达成共识后,该校调整了专业课程体系、增设多门专业课。其中《电子信息材料》(48学时)为其中之一。电子信息材料不仅应用于航空航天等国防尖端领域,还广泛用于民用工业和日常生活。作为材料学科与产业中一只蓬勃的生力军,电子信息材料在当今信息和知识的年代已成为世界诸多国家重要的经济增长点[1-2]。因此增设这门专业课旨在拓宽学生的知识面, 让学生了解一些材料科学的前沿领域和发展趋势,增加兴趣, 热爱专业, 为以后的学习和就业奠定基础[3]。

1 目前电子信息材料课程存在的问题

国内院校《电子信息材料》课程历来多是为材料专业学生而开设,已形成适合其专业特点的、较完备的教学内容体系;在教学研究方面业已取得许多具有鲜明专业特色的研究成果。但由于电子信息材料本身具有:(1)内容多,涉及面广。(2)内容更新快。(3)实践性强等特点,许多院校只把其作为选修课,课程内容大多只是具有普及知识的作用,学生学后并无多大印象。而且很多学校在课程教学上存在教材陈旧、教学方法和手段单一、没有实验课等这些不利于《电子信息材料》课程发展的弊端。

2 电子信息材料教学改革的内容

结合本校材料专业特点,并考虑天津市电子材料行业的工业特色,研究适用于材料专业的《电子信息材料》课程内容体系,希望在教学内容、教学手段和教学方法上有所突破。

2.1 整体设计教学内容

结合材料学院专业课程设置的具体特点,对国内外参考教材及课程体系进行系统的调查研究, 并广泛收集材料科学领域的参考文献及最新信息,选用合适的教材制定出新的《电子信息材料》教学内容,力争在教学内容上突出以下特色:根据材料科学发展的最新动态和材料专业课程设置的现实需求, 坚持简化理论、增加应用、拓宽知识面、更新内容的基本原则。充分考虑到本课程在专业培养目标中的地位, 在内容安排、表述手段等方面进行系统设计,同时充分考虑到本课程与其它相关课程之间的合理配置和支持, 对教学内容进行整体优化。兼顾各种电子材料共性与个性的结合, 实现多学科知识的交叉和渗透。在课程内容上,我们将对材料科学的五要素模型进行讨论, 试图在材料的组成、制备、结构、性能与应用之间建立一个整体和全貌的关系;对材料的组成、结构与性能、制造工艺与方法等内容进行深入讲解, 力求彰显材料的共性。然而材料是具体品种组成的, 不同的材料具有其鲜明的个性, 所以在材料的应用、材料的比较与选择等内容中又比较兼顾个性, 以利于学生在学习具体材料的基础上, 能做到举一反三, 更深刻地了解材料的共同之处。

2.2 更新教学手段

材料科学博大精深、变化无穷, 神奇而又充满魅力。电子信息材料这门课只是其中一个分支。为此在授课过程中切实做到动之以情, 导之以趣, 制作内容丰富、生动活泼的多媒体课件。在讲授中把传统的导电材料、电阻材料,磁性材料,神奇的超导材料、激光材料, 异军突起的集成电路半导体材料等材料科学发展的前沿领域的知识介绍给学生。另外,可以购置相关的电子音像资料,使学生能更直观地了解材料的制备及应用的一些情况。

2.3 改善教学方法

(1)互动教学。教学建设要注意提高学生学习的主观能动性,教学过程中,教师应多向同学提出问题,引导同学们思考和讨论。同时注意启发和鼓励学生发现问题、提出问题。在一些章节讲完之后还要提出后续和推广问题,为学生留下思考和研究的空间。通过这些方法,能够培养学生自主学习能力和创新能力,激发学生的创新意识和独立思考能力,提高课程的教学效果。

(2)实物教学。《电子信息材料》是一门实践性很强的课程。实践性如何体现,也是使学生对这门课感兴趣的关键之一。我们采用把科研、生产中的典型材料带到讲台上,如:导电材料中的导电银浆、半导体材料中的单晶硅片、介电材料中的钛酸钡电容器、光电材料中的荧光粉、敏感电子材料中的压电器件等。让学生观看实物,并参观实验室观看某些实验的制备过程,把一些抽象的理论通过实物展现出来,加深了学生的理解,也增加了学生的学习兴趣。

(3)撰写小论文。材料的发展日新月异,除了在课堂教学中不断更新材料领域的知识外,在课外还要求学生自己查阅国内国际专业期刊上发表的文献资料,了解有关材料的发展情况,并写出学习论文。这样不仅拓宽知识面,锻炼学生的自学能力、思考能力以及创新能力,还培养他们从多方面摄取知识营养的习惯,调动他们学习的主动性和积极性

(4)参与科研。介绍本专业教师正在从事的与教学内容相关的科研项目,如,半导体发光方面、铁电材料方面、铁磁体方面等。鼓励有兴趣的学生成立科研小组,参与到教师的课题研究中,撰写科研论文,以激发学生的学习热情,使课堂上学到的知识得到很快验证和应用。

2.4 加强实验教学

电子信息材料课程是和生产实践紧密联系的课程,应该合理安排实验教学和实习教学。这对于学生基本原理的掌握和工程实践能力的培养具有举足轻重的作用。

3 结语

《电子信息材料》是一门简化理论、侧重介绍材料特点及应用的专业课,其先修课程是在材料学专业中理论性较强的《材料科学基础》和《材料性能学》,因此如何将一些复杂的理论应用在课程中并与材料的实际应用紧密结合将是本课程的主要特色之一。根据专业要求开设实验课并采用实物教学是本项目的又一特色,体现了理论与实践相联系的宗旨。这要求教师有较宽的知识面和一定的电子材料的专业背景。采用这种教学方法,可以使教师在教学中实现学习、教学、实践、科学研究的良性循环,上课时能游刃有余,学生对于这样的教学方法也会增加

兴趣。

参考文献

材料化学专业导论论文例5

中图分类号:G642.0 文献标志码:A文章编号:1673-291X(2011)30-0334-02

基础建设的迅猛发展要有现代科学技术的进步和工业的发展支持,技术进步及工业发展是材料制备与加工技术的革命为前提的。这对材料的品种、规格、尺寸精度、生产效率等提出了越来越高的要求,特别是材料的生产加工过程中设备的自动控制、信息的自动反馈与调节必须能准确快速的进行。过程参数与生产过程的信息反馈及自动控制必须实施精确的衔接与控制,这是材料成型高效、安全、可靠运行的根本保证。将“成型”、“工艺”与“控制”三个相关学科紧密有机地结合在一起,实现材料成型控制一体化。

一、专业建设规划

江西理工大学的材料成型与控制工程本科专业于2006年获得批准。依据国家教育部高等学校机械学科材料成型与控制工程专业教学指导委员会制定的专业总体框架,依托我校已有的省级品牌专业、部级及省级特色专业――金属材料工程、机械工程及自动化专业,通过制定合理的专业发展规划及专业培养方案,体现地域及专业特色,把材料成型与控制工程专业建设成为涵盖学科领域宽、适应性强、特色明显的专业,使培养出的学生满足区域经济及国民经济发展需要,满足市场对高素质、应用研究型、创新型、开拓型人才的需要。

校院领导非常重视材料成型与控制工程专业的建设工作,先期投入100万多元用于专业建设所必需的实验设备及教学科研图书资料,今年利用省部共建项目共投资500万元更新实验室的仪器设备。金属材料工程、机械自动化及控制等专业的教师参了专业课程建设和教学改革研究,对专业结构设置、课程体系优化、培养方案及教学大纲制定、教学方法改进等方面的问题集中讨论,形成共识,重点实施以下几项。

1.专业师资队伍建设。专业建设的关键是建立一支高素质、结构合理的师资队伍。材料成型与控制专业的教师以高学历的中青年教学为主,这保证了学科发展建设中的活力,所有教师学历均在硕士以上。为了进一步强化专业建设中“控制”作用,在学校相关部门的支持下,从以下几个方面加强师资队伍建设。首先,提高师资队伍的学历水平。继续引进有工作经验的博士,同时不断提高现有教师、特别是青年教师的学历水平及实践经验。积极鼓励中青年教师攻读博士学位,具有博士学历的教师到其他相关的博士后流动站进行更深入的科学研究;资助有一定教学经验的教师到国内知名学府或国外相关学校做访问学者;定期派遣青年教师到企业进行专项实践活动。其次,严把理论教学质量关。定期进行教学质量检查、评比和研讨,对教学质量差的青年教师,安排经验丰富的老教师给他们帮助和指导。最后,加强团队建设,以提高整体师资队伍的工作能力。组织申报校级教学和科研团队,支持教师参加省级或部级多媒体课件竞赛、双语教学评比、精品课程评比等,以及各种学术交流活动,拓宽教师的知识面,提高其教学和科研能力。建设一支学历层次高、年龄结构和职称结构比较合理、教学水平及科研能力较高的教师队伍。

2.专业培养目标的定位和教学计划的制订。参照专业教学指导委员会制定的总体培养框架,我校材料成型与控制工程专业的培养目标为:培养具备材料科学与工程等方面的知识,能在材料结构研究与分析、金属材料制备、金属材料成形、模具设计与制造等领域从事科学研究、技术开发、工艺和设备设计、生产和经营管理等方面适应中国经济发展建设需要的,面向材料成型与控制工程领域的高级应用研究型人才。通过本专业的学习,使学生具备扎实的基础知识、较宽的专业知识,并具有一定的科研创新意识、较强的工程实施能力和良好的业务素质。

根据培养目标确定专业的知识结构框架,使学生具有扎实的专业理论知识,良好的实践动手能力、一定的创新意识及专业英语应用能力。教学主要分为理论教学及实践教学。专业课包括:材料科学基础、金属塑性成型原理、金属物理力学性能、金属材料及热处理等;金属熔炼与铸锭、金属塑性加工学、加工成型设备、材料分析测试技术、测试技术与数据处理、模具设计等。独立开设的实践教学环节有:金工实习、认识实习、专业技能训练、专业课程设计、毕业实习。

二、加强实践环节的教学与改革

加强实践环节的教学与改革,实现提高学生科研、动手能力及创新意识的目的。材料成型与控制专业的总授课计划学时从2 600学时降低到2 300学时,原有课程中的实验学时不减少,增加实践周数,为提高本科生的实践能力奠定基础。合理安排理论教学与实践教学的顺序,以达到事半功倍的功效。在上专业课课前进行认识实习,使学生对材料的生产加工过程及设备有一个基本的了解。在专业课进行过程中,将原有的生产实习改为专业技能训练。专业技能训练以专题的形式进行,内容包括金属及合金的熔炼与铸锭过程及其组织性能研究、合金材料的挤压与轧制过程及材料的组织性能研究、热处理工艺与合金组织性能关系研究、模具设计与制造等方向。结合教师的科研课题,拟定15~20个专题,供学生选择。学生也可自行选择研究课题,由教师指导完成研究计划。实训结束后,学生可以跟随教师的科研团队继续进行课题的研究工作,对于参加课题研究时间超过一年以上的同学,其研究成果可作为毕业研究论文提交。学生参与课题的时间可以从一个短学期到一年半。通过参与一个完全的科研过程,不但所学理论知识得到巩固,熟练掌握各种仪器设备的使用,而且熟悉了整个科研的工作过程。几年来的教学实践也证明,该教学模式可以使每一位大学生都能经过系统的、基本科研能力的训练。在第七学期增设为期6周、四个方向的专业课程设计,全面培养学生在金属材料专业方面的工程设计能力,为本科生的就业奠定基础。毕业实习及毕业设计(论文)以从业为目的,以适应工作内容要求为宗旨,学生既可以在学校完成毕业设计或毕业论文工作,也可以到就业单位进行毕业论文(设计)工作,在单位进行毕业设计(论文)工作的,所在单位需出具证明,签订指导学生进行毕业设计或论文的协议,并指派专人指导学生。在校学生,由教师根据学生的就业方向帮助学生制定毕业设计(论文)内容,并指导学生完成计划。通过课程设计及毕业设计(论文)活动,缩短了学生到工作单位的适应期,较好地实现了因材施教,培养学生的实践科研能力的目的。

三、课程建设与专业教材使用

为了确保教学质量,所用教材多为教育部的“十二五”规划教材、面向21世纪的新教材或经典专业教材。为了强化实践教学环节,学校还组织有教学经验的重新教师编写课程实验指导书、认识实习指导书、专业技能训练指导书等。为了使双语教学课程的教学效果能落到实处,编著了《材料成型双语词典》(机械工业出版社出版)和《INJECTION MOLD DESIGN》作为教学的辅助用书。

四、教学方法及手段的改革

在教学方法上,要求教师采用板书与多媒体相结合、启发式与讲解相结合的教学模式,讲课中要求突出重点、详略得当。鼓励教师进行精品课程、双语教学、教材的建设。在教学方法上,改变传统的灌输教育方式,如《塑料成型工艺及模具设计》课程的教学,采用 “精讲+研讨”的教学方式,集中讲解重点、难点教学内容,启发学生思维,达到举一反三、融会贯通的效果。结合实物进行课堂讨论,积极引导学生提出问题、讨论问题和分析问题,让学生各抒己见,充分发表意见,互相启发,加深对模具结构的认识理解,提高学生在讨论中发现问题和解决问题的能力,由“学会”逐渐进步到“会学”。在教学过程中多提问、多启发、多分析、多鼓励,实现教学方法多样、丰富教学内容和教与学的互动,同时,结合“嵌入”课题式实践教学,探索新的教学方法。用学生身边的或熟悉的物品作为讲解的例题,以日常塑料制品(如:牙刷、矿泉水瓶、塑料袋、包装盒等等)出发,引发学生对塑料制品及成型方式的兴趣,引出所要讲解内容的主题;利用学生对未知世界的好奇心、使学生对所要学习的内容产生兴趣。以启发的方式激发学生对知识的探索热情,通过参与,并对具体问题进行分析,既使课堂教学气氛变得活跃,又使枯燥的学习内容变得更具吸引力;以先分析,后讲解的教学方式鼓励学生积极参与教学活动,培养学生独立思考以及分析问题、解决问题的能力。通过引导学生在学习中研究,在研究中学习,充分挖掘学生对事物的探索研究潜力,培养学生的创新意识。

依托我校已有的省级品牌及特色专业――金属材料工程;省级品牌专业、部级特色专业――机械工程及自动化专业,经过几年的专业建设与教学实践,材料成型与控制工程专业的办学条件与教学水平得到较大改善与提高,师资队伍渐趋合理。学生的知识结构充分体现出厚基础、宽口径的专业培养特点,学生具有一定的创新意识及科研动手能力。

参考文献:

[1]喻九阳.材料成型与控制工程专业建设的探讨[J].化工高等教育,2004,(3):17-19.

[2]邹家生,生佳根,朱以忻,蒋成禹.材料成型与控制工程专业培养模式的探索[J].华东船舶工业学院学报,2003,(2):81-83.

[3]周勇军.“材料成型与控制工程专业”实验教学的改革与建设[J].实验室研究与探索,2004,(12):165-169.

材料化学专业导论论文例6

中图分类号:G642 文献标识码:A

Construction and Practice of the Teaching System

of "Knowledge-talent-essence"

——Take Materials Chemistry Undergraduates as an example

ZENG Rongchang , LI Shuoqi

(College of Materials Science and Engineering, Shandong University of Science and Technology, Qingdao, Shandong 266590)

Abstract The requirement of industries for the quality of undergraduates was discussed; the training system "knowledge-talent-essence" for the undergraduates in materials chemistry specialty was constructed; the appropriate approaches to training the undergraduates possessing "knowledge-talent-essence" was probed. Consequently, predicted results for the teaching quality of the undergraduates had been acquired.

Key words material chemistry; ability; quality; training system

我国建设创新型国家的战略目标对大学的人才培养质量提出了新的挑战。这要求我们既注重思想道德素质、科学文化素质和健康素质的全面提高,又注重传授知识、培养能力和提高素质等方面的协调发展,这其别强调大学生能力的培养。党的十六届六中全会通过的《中共中央关于构建社会主义和谐社会若干重大问题的决定》中即强调指出:“保持高等院校招生合理增长,要注重增强学生的实践能力、创造能力和就业能力、创业能力”。①②

根据建设创新型国家对工程创新人才和企业对人才新的需求,我们以“完善知识结构,夯实理论基础;强化能力培养,打造过硬本领;着眼综合素质,培养创新人才”为指导,通过教学与科研相结合,科研与产业相结合、科学与艺术相结合,构建“知识、能力、素质”三位一体的创新人才培养体系,组建跨学科专业基础课程教学团队,促进了学生学习方式向自主式、研究型、创新性的转变,探索了以培养学生综合素质为目标的工程创新人才培养模式。

1 优化课件内容,开展教材建设,构建材料化学专业特色知识体系

实践是建立在基础理论和专业理论平台之上的目标,理论则是实践的基础。材料化学系教师构建了兼顾金属材料、高分子材料、无机材料、复合材料的材料化学专业基础。整个教学体系以五大化学:有机化学、无机化学、物理化学、分析化学、材料化学为理论基础。

(1)修订了材料化学系主干课程教学大纲。积极吸收国内外各名校课程建设的优秀教学成果和教学资源,把握学科发展的新动向和新成果,丰富各类教学资源,结合学科前沿最新研究动态及成果,充实更新教学内容,实现教学内容从单一书本教材到多媒体教学资源的转变。(2)采用了适合材料化学系学生学习的“十二五”规划教材和国外原版先进教材。同时组织编写适合我校特点的材料化学专业教材,形成我校材料化学专业自己的教学模式,构建我校材料化学专业特色知识体系。(3)编写了《材料化学专业实验》教材。根据我校材料化学专业的具体情况,设置了五个实验模块,每个模块设置一到两个综合性实验。(4)编写了《材料化学专业英语》教材。根据材料化学专业生源质量较高、英语基础较好的特点,按照双语教学模式设计和编写的。该教材融合了编者在其它高校开展双语教学改革的成果和优质双语教学资源;融合外语教学与学科知识于一体;融合教学和研究于一体;融合人才培养模式的国际化和本土化于一体,促进了学生的自主学习。(5)材料化学是以晶体学基本原理和知识间的相互联系为主线,将课程内容进行模块化,并整合为五个模块:背景介绍模块;晶体学基本原理模块;非整比化合物材料及亚稳态材料模块;四大材料模块;学科展望模块。(6)表面胶体化学课程整合和优化了胶体表面化学的教学内容,重点介绍了表面现象的理论基础、应用及其发展动态,建设了表面胶体化学试题库。

2 组建跨学科科研教学团队,提高教师的教学水平

目前,材料化学系组织了两个科研团队:材料的腐蚀与防护团队及阻燃材料团队。材料学教学团队十分重视师资的培养,特别是对青年教师的培养有计划、有目标、有措施。在青年教师的培养上由老教师在教案准备、讲课艺术及技巧、重点难点的讲解、疑难解答、理论联系实际等方面进行传、帮、带。结合青年教师全部具有博士学位的特点和学院历史较短的情况,定期邀请部级教学名师来我院培训指导,收到很好的效果。

2.1 坚持试讲制度

对于应聘青年教师,坚持试讲制度;只有试讲合格者才能录用。上课前,青年教师须经过岗前培训,考核合格后方可从事教学工作。

2.2 执行导师制度

新聘教师都须聘请富有经验的教授作为导师,通过助教、课后答疑、批改作业、考试出题、批改试卷、课程总结等过程,青年教师初步熟悉教学全过程,并逐渐成长起来了。2013年有3人被评为“我心中的好老师”。

2.3 加强教学研究

定期召开青年教师教学研讨会,邀请学校部级教学名师和教学督导教师来我院培训、指导工作。1人获得山东科技大学青年教师讲课比赛一等奖。

2.4 选派教师进修

充分利用山东省教育厅、学校的各项人才政策,鼓励青年教师出国和到国内211高校、中科院进修,积极参加国际、国内学术和教学会议,旨在加强沟通和交流,促进学习,提高水平。2011、2012和2013年先后有3位博士被学校选派到北京化工大学和中科院做博士后和访问学者。1人即将到美国访学。

2.5 引进高水平教师

自2010年,材料化学系先后引进了3位具有海外留学背景的教师,其中1位教授、2位博士,获得国家自然科学基金2项,山东省自然科学基金1项,1人被评为学校“十大杰出青年”,很大程度地提升了材料化学系师资力量。

3 教学环节的改革与实践

3.1 采用灵活的教学方式,开展卓有成效的实践教学活动

教师在教学中注重教学模式的改革与创新,注重教学方法和手段的灵活运用,注重教学形式与教学效果相结合,注重教学与科研相结合。科学研究为教学改革奠定了扎实的基础,提供了持久的动力,有力地推动了教学改革的进行及教学质量的提高。③④⑤教师结合自己的科研工作,将材料科学发展前沿进展适时引入课堂。

在教学中,除安排合理的教学内容外,为有效调动学生学习的积极性,激发学习兴趣,使学生更好地掌握基本知识和基本技能,达到理论与实践相结合的目的,在教学方法、教学手段上进行探索,采用多种多样的教学方法和教学手段,融知识传授与能力培养于一体。

以学生为主体,讲授本课程的基础理论知识,注意调动学生的学习兴趣,采用案例式教学、启发式教学、谈话式教学。同时利用图表等资料,促进双边活动,达到教学目的。提出问题,引导学生思考,并进一步得到解决方案。通过适当的讨论,学生可以集思广益,开阔思路,加强团队合作。

针对课程内容较为抽象的特点,设计制作高质量的课件;充分利用网络资源和多媒体,使抽象的理论教学不至于枯燥,而知识性介绍又不流于肤浅。

通过多种通信方式进行师生沟通,方便解决学生遇到的难题。在教学中应用现代教育技术,使教学方式多样化,不断提高课程质量,为更好地达到教学目的提供技术支持。

专业外语则通过与双语教学接轨的方式进行教学,注重外语环境的建设;注重提高学生专业外语水平和直接使用外语从事科研的能力;注重促进学生专业知识、外语水平、实践和创新能力、综合素质的全面发展。

考核方式从注重“学习成绩”向注重“学习成效”转变,引导学生从注重“考试结果”向注重“学习过程”转变,发挥学生在教学中的主体地位,建构加强学生的实践能力、工程能力、创新能力的培养和训练。

3.2 建立立体式实验教学模式,引导学生建立对科研的兴趣

学生创新能力的培养离不开实践性教育,离不开实验教学。实验教学的好与坏,直接关系到学生创新能力的高与低。教学团队成员通过科研促进教学,教师在承担的科研项目中开发出新型本科教学实验项目,应用于本科实践教学当中,这是我们实验教学的重要特色。这类实验项目特点是适用性强、具有前沿性、综合性强、工程应用性强,是自选开放实验中最受学生欢迎的一类实验项目。⑥教师设计的腐蚀实验装置为材料化学专业实验以及本科生毕业论文的完成创造了良好的试验条件。

通过参加学校组织的科技竞赛活动,如科研立项、“挑战杯”竞赛或将研究项目分解成毕业论文题目,学生有机会真实地参与科学研究,切切实实地接触材料学科前沿和工程技术问题;教师指导学生查找文献资料、进行文献综述、撰写开题报告和进行外文翻译以及运用扫描电子显微镜、电子探针、X射线衍射仪、电化学工作站和傅里叶红外光谱仪等多种大型科学仪器进行材料组织观察和性能表征等实践,提高了学生的实践技能和毕业论文质量。

而针对实验教学中的各种不足,我们提出打破传统的实验教学体系,建立立体式的实验教学体系,功夫下在平时,让学生在教师的指导下尽早接触科研,在进行科研训练的同时不断深入地了解应用这些仪器设备。⑦

“产、学、研”相结合是材料学教学团队最鲜明的特色。团队十分重视科研成果的产业化,其典型代表是王忠卫博士创办的青岛富斯林化工科技有限公司,该公司已成为学生实习、实践的重要基地。

校内外产学研基地作为工程实践的重要载体,为本科生提供了各类实习环节及毕业设计的实践机会。发展和完善了课堂教学-科技活动-多种社会实践三位一体的人才培养途径,使学生的创新意识和创造能力培养向多渠道、开放式、个性化方向发展。

3.3 加强毕业设计环节实验支撑,提高学生科研创新能力

毕业设计阶段是对学生专业知识、技能和创新能力的检验和再提高的时期。经过前期的科研训练,在毕业设计阶段,学生能够独立进行科学研究,是学生科研创新能力集中体现的时期。通过查阅文献资料,设计实验方案,搭建实验台架,进行实验测试,分析实验结果等过程,对学生进行严格的科研训练。坚持一人一题,鼓励学生的毕业论文与导师的科研相结合、与大学生创新性实验相结合。当教师指导的学生人数较多时,教师将自己所带研究生加入本科毕业论文指导团队,并从科研经费中列支给予研究生一定补助。我们一般将科研与本科毕业论文结合,将指导的本科毕业生和研究生分为若干组,由研究生负责具体实践指导工作,充分利用学院实验平台和大型仪器开展本科毕业论文工作,本科生亲自操作大型仪器,使本科毕业论文质量有了明显提高。⑧近年来,本科毕业生发表多篇SCI期刊论文。

3.4 积极开展学术交流,了解最新科学前沿进展

通过教授们与外界的联系,经常邀请兄弟高校、中科院的教授、学者和国外专家来校进行学术报告;利用企业家讲坛,邀请产业界企业家们来校介绍企业界对学生的要求和创业故事;鼓励教师做学术报告,要求学生来听取报告,开阔了学生的视野,提高了学生的科学素养。

3.5 辅导员随督导进课题,狠抓教风学风建设

材料学院成立了以书记为领导的材料学院教学督导团,督导老师实行老、中、青结合,并邀请学校经验丰富的本科教学督导组专家来指导工作,交流经验,并结合学院的发展实际,就如何完善学院教学质量监控和保障体系、不断提高全院本科教学水平提出指导性的意见。面对新的形势和要求,材料学院扩大了督导团队伍,实行教师和辅导员一对一搭配,共同进课堂,对教风、学风把脉,旨在进一步提高青年教师的责任感、学生的使命感,稳步提高教学质量。

4 结语

针对当前企业对大学生培养质量的要求,构建了符合我校材料化学专业特色的大学生“知识-能力-素质”培养体系,从多种途径探索了材料化学专业大学生“知识-能力-素质”培养方式,取得了较好的实际效果。这一体系还有待进一步完善。

注释

① 胡效东,李学华,初振云,王吉岱,刘培超.工科高校工程训练教学调研与探索[J].山东科技大学学报(社会科学版),2012(2):95.

② 张玉玲,刘德军,王绪成.试析山东现代教育发展的特点及启示[J].山东科技大学学报(社会科学版),2012(1):91.

③ 曾荣昌,靳涛,王忠卫,汪静,张芬.材料科学与工程专业本科毕业论文质量体系构建[J].重庆科技学院学报(社会科学版),2012(3):172.

材料化学专业导论论文例7

1 目的意义

《现代工程化学》课程,旨在使学生掌握现代化学的基本知识和理论,了解化学在社会发展和科技进步中的作用,了解化学在其发展过程中与其他学科相互渗透的特色,培养学生用现代化学的观点去观察和分析工程技术上可能遇到的化学问题,并能和化学工作者一起解决,为今后继续学习和工作打下必要的化学基础,也将培养跨世纪建设人才所必备的现代化学素养,所以编写一部适用于电气工程专业本科学生培养特点的《现代工程化学》教材,不仅可以改变学生教师无适用教材使用的困境,实现教与学的便利通畅,更可以完善基础化学教育体系,培养宽厚扎实基础理论的高级人才,尤其针对电力行业中化学知识的应用与化学问题的解决,包括新材料、能源、环境保护等领域提供理论学习平台[1]。

目前电气工程及其自动化学科[2]涉及电力电子技术,计算机技术,电机电器技术信息与网络控制技术,机电一体化技术等诸多领域,是一门综合性较强的学科,而化学学科在该专业中一直不受重视,因而导致适用于该专业的化学类教材匮乏。近年来,随着科技的发展,电气设备不断采用新材料,新技术,该专业发展受到化学新材料技术的影响很大,同时该专业学生在电气元件的选用、组装、设备防腐等方面由于化学知识缺乏往往造成制作的器件性能低下,腐蚀严重等情况。我校电气工程及自动化专业实验班开设的本科必修课《现代工程化学》目前处于无适合教材使用的状况,在整体教学过程及学生学习过程中引起诸多不便,经调研国内相关类型及层次的教材有《工程化学基础》和《工程化学》[3—4],但理论内容相对单一,结构层次简单,与电力应用领域联结空白的现实状态,无法满足培养实验班学生的特点要求,而且在教学过程中要不断补充相关无机化学、有机化学、热力学及材料能源发展的知识内容,还要拓展前沿领域研究进展,所以建设适用于电力行业使用的《现代工程化学》特色教材具有迫切性及应用性需求。

2.鲜明特色

《现代工程化学》特色教材建设是针对我校电气工程及自动化专业实验班开设的本科必修课,是高等院校非化学化工类工科专业学生需要学习的一门重要基础课程,是培养全面发展的现代高级工程技术人员和相关管理人才知识结构和综合能力的重要组成部分。本教材从物质的化学组成、化学结构和化学反应基本规律出发,介绍有现实应用价值和潜在应用价值的基础理论和基本知识,密切联系电力行业现代工程技术中遇到的诸如材料的加工与防护、能源的开发与利用、电厂环境保护有关化学问题,了解化学与其他学科间的交叉渗透,其目的主要是帮助学生建立物质变化的观点和能量变化的观点,提高学生的科学素质和创新能力,以利于学生在今后的工作中能有意识地运用化学知识去观察、分析和解决电力行业所涉及的化学问题。本教材将现代化学基本原理与当前迅速发展的材料、能源、环境科学密切联系,同时联结电力行业中化学知识的多方面应用,具有内容简明、联系实际、突出重点的特色,可作为工科高等学校非化工类专业的普通化学课程的教材,此外教材强调化学基础理论的系统性,强化基础结构理论,尤其突出前沿领域应用研究,在编写理念、章节结构和内容安排方面进行全新尝试。

3.具体方案

3.1精选化学基础理论

通过调研及汇总资料文献,项目负责人及项目组成员认真研究本项目,结合电气工程及自动化专业实验班培养方案,确定教材编写大纲,整合无机化学、有机化学、分析化学、物理化学四大基础化学经典理论,如无机化学中物质结构包括原子结构与分子结构理论,有机化学中与能源、材料相关的重要有机物化性理论,分析化学中表征物质材料结构的光谱学内容,物理化学中化学反应规律等,强化理论联系实际,突出工程应用。

3.2汇总电力行业中化学知识的多方面应用

整合电厂仪器分析、电厂化学仪表、电厂水处理、电力用油、电力用煤等多课程实例应用内容结合基础化学理论,通过广泛调研,收集材料,结合电力行业特点,介绍有关电厂水、煤、油、气、汽、废水、仪表、锅炉腐蚀与防护等与化学学科密切相关内容。

3.3化学前沿领域研究进展

以反映新知识、新技术、新工艺和新材料为指导,突出介绍电力行业中最新化学知识理论的应用与化学问题的解决。例如发展低碳智能电网指标体系、电厂化学绿色处理、超导材料应用和输变电系统中化学问题及对策等,同时补充国外电厂中与化学专业有关的技术问题。

3.4复习指导与课后练习

精心总结各章节复习指导纲要,挑选具有代表性习题,巩固理论内容,并配合编写习题答案。

4.创新性

突出联系电力行业中化学理论应用与化学问题的解决,包括新材料、能源、环境保护等领域的实际应用研究,化学前沿领域的精粹概述。针对实验班学生培养特点,完善基础化学理论学习体系,有助于引导学生在较高层面学习化学理论,为学好学活工程化学奠定基础。

5.学生受益情况分析

通过电力行业《现代工程化学》特色教材的编写与建设,首先将改变学生无固定教材上课的现状,利于学生系统学习、预习和复习,更利于教师授课及教学安排。通过对化学基础理论进行整合,添加与电力行业相关的设备、材料、能源、环境等化学知识的应用与联结,有利于培养学生的化学素养和工程意识,将更能够适应国内电力建设的发展需求,有利于学生毕业后参与更多的实际工程、建设项目合作,更好的应用化学理论并解决在电力系统中出现的化学问题,综合培养提高学生的学习视野、信息素养、创新思维和交叉学科融合应用能力。

6.致谢

本论文由东北电力大学 "电力行业《现代工程化学》特色教材建设" 教学改革项目支持,特此感谢。

参考文献

[1] 周立亚. 工程化学课程的性质和教学探讨[J]. 广西大学学报 No.1, 2002

[2] 李孜. 电气工程专业本科教育改革初探[J]. 中国电力教育 No.15 2012

[3] 李海艳. 工程化学课程的教学实践探讨 [J]. 产业与科技论坛 No.11,2011

[4] 樊华,邓健. 工程化学多媒体教学课件的研制与实践[J]. 【摘要】《现代工程化学》是针对我校电气工程专业实验班开设的本科必修课,是高等院校非化学化工类工科专业学生需要学习的一门重要基础课程,本文详尽阐述了《现代工程化学》教材建设的目的意义、鲜明特色、具体方案、创新性及学生受益情况分析。

【关键词】现代工程化学特色教材建设研究

1 目的意义

《现代工程化学》课程,旨在使学生掌握现代化学的基本知识和理论,了解化学在社会发展和科技进步中的作用,了解化学在其发展过程中与其他学科相互渗透的特色,培养学生用现代化学的观点去观察和分析工程技术上可能遇到的化学问题,并能和化学工作者一起解决,为今后继续学习和工作打下必要的化学基础,也将培养跨世纪建设人才所必备的现代化学素养,所以编写一部适用于电气工程专业本科学生培养特点的《现代工程化学》教材,不仅可以改变学生教师无适用教材使用的困境,实现教与学的便利通畅,更可以完善基础化学教育体系,培养宽厚扎实基础理论的高级人才,尤其针对电力行业中化学知识的应用与化学问题的解决,包括新材料、能源、环境保护等领域提供理论学习平台[1]。

目前电气工程及其自动化学科[2]涉及电力电子技术,计算机技术,电机电器技术信息与网络控制技术,机电一体化技术等诸多领域,是一门综合性较强的学科,而化学学科在该专业中一直不受重视,因而导致适用于该专业的化学类教材匮乏。近年来,随着科技的发展,电气设备不断采用新材料,新技术,该专业发展受到化学新材料技术的影响很大,同时该专业学生在电气元件的选用、组装、设备防腐等方面由于化学知识缺乏往往造成制作的器件性能低下,腐蚀严重等情况。我校电气工程及自动化专业实验班开设的本科必修课《现代工程化学》目前处于无适合教材使用的状况,在整体教学过程及学生学习过程中引起诸多不便,经调研国内相关类型及层次的教材有《工程化学基础》和《工程化学》[3—4],但理论内容相对单一,结构层次简单,与电力应用领域联结空白的现实状态,无法满足培养实验班学生的特点要求,而且在教学过程中要不断补充相关无机化学、有机化学、热力学及材料能源发展的知识内容,还要拓展前沿领域研究进展,所以建设适用于电力行业使用的《现代工程化学》特色教材具有迫切性及应用性需求。

2.鲜明特色

《现代工程化学》特色教材建设是针对我校电气工程及自动化专业实验班开设的本科必修课,是高等院校非化学化工类工科专业学生需要学习的一门重要基础课程,是培养全面发展的现代高级工程技术人员和相关管理人才知识结构和综合能力的重要组成部分。本教材从物质的化学组成、化学结构和化学反应基本规律出发,介绍有现实应用价值和潜在应用价值的基础理论和基本知识,密切联系电力行业现代工程技术中遇到的诸如材料的加工与防护、能源的开发与利用、电厂环境保护有关化学问题,了解化学与其他学科间的交叉渗透,其目的主要是帮助学生建立物质变化的观点和能量变化的观点,提高学生的科学素质和创新能力,以利于学生在今后的工作中能有意识地运用化学知识去观察、分析和解决电力行业所涉及的化学问题。本教材将现代化学基本原理与当前迅速发展的材料、能源、环境科学密切联系,同时联结电力行业中化学知识的多方面应用,具有内容简明、联系实际、突出重点的特色,可作为工科高等学校非化工类专业的普通化学课程的教材,此外教材强调化学基础理论的系统性,强化基础结构理论,尤其突出前沿领域应用研究,在编写理念、章节结构和内容安排方面进行全新尝试。

3.具体方案

3.1精选化学基础理论

通过调研及汇总资料文献,项目负责人及项目组成员认真研究本项目,结合电气工程及自动化专业实验班培养方案,确定教材编写大纲,整合无机化学、有机化学、分析化学、物理化学四大基础化学经典理论,如无机化学中物质结构包括原子结构与分子结构理论,有机化学中与能源、材料相关的重要有机物化性理论,分析化学中表征物质材料结构的光谱学内容,物理化学中化学反应规律等,强化理论联系实际,突出工程应用。

3.2汇总电力行业中化学知识的多方面应用

整合电厂仪器分析、电厂化学仪表、电厂水处理、电力用油、电力用煤等多课程实例应用内容结合基础化学理论,通过广泛调研,收集材料,结合电力行业特点,介绍有关电厂水、煤、油、气、汽、废水、仪表、锅炉腐蚀与防护等与化学学科密切相关内容。

3.3化学前沿领域研究进展

以反映新知识、新技术、新工艺和新材料为指导,突出介绍电力行业中最新化学知识理论的应用与化学问题的解决。例如发展低碳智能电网指标体系、电厂化学绿色处理、超导材料应用和输变电系统中化学问题及对策等,同时补充国外电厂中与化学专业有关的技术问题。

3.4复习指导与课后练习

精心总结各章节复习指导纲要,挑选具有代表性习题,巩固理论内容,并配合编写习题答案。

4.创新性

突出联系电力行业中化学理论应用与化学问题的解决,包括新材料、能源、环境保护等领域的实际应用研究,化学前沿领域的精粹概述。针对实验班学生培养特点,完善基础化学理论学习体系,有助于引导学生在较高层面学习化学理论,为学好学活工程化学奠定基础。

5.学生受益情况分析

通过电力行业《现代工程化学》特色教材的编写与建设,首先将改变学生无固定教材上课的现状,利于学生系统学习、预习和复习,更利于教师授课及教学安排。通过对化学基础理论进行整合,添加与电力行业相关的设备、材料、能源、环境等化学知识的应用与联结,有利于培养学生的化学素养和工程意识,将更能够适应国内电力建设的发展需求,有利于学生毕业后参与更多的实际工程、建设项目合作,更好的应用化学理论并解决在电力系统中出现的化学问题,综合培养提高学生的学习视野、信息素养、创新思维和交叉学科融合应用能力。

6.致谢

本论文由东北电力大学 "电力行业《现代工程化学》特色教材建设" 教学改革项目支持,特此感谢。

参考文献

[1] 周立亚. 工程化学课程的性质和教学探讨[J]. 广西大学学报 No.1, 2002

材料化学专业导论论文例8

关键词 电子科学与技术;电子材料与器件;教学方法

电子材料与器件课程是电子科学技术相关专业的基础性课程,对于学生巩固基础知识和提高专业技能是极为重要的。而提高电子材料与器件课程教学的质量,使课程与社会需求相结合,是高校教师探索的重中之重。笔者承担着我校电子材料与器件课程的教学任务,在总结教学经验的基础上,笔者在教学内容、课程安排和教学形式等方面进行了尝试,并取得了一定的教学成果。

1.电子材料与器件简介

处于电子科学技术产业链前端的电子材料和元器件是众多核心基础产业的重要组成部分,是计算机网络、通讯、数字音频等系统和相关产品发展的基础。电子材料与器件是指在电子技术和微电子技术中使用的材料和器件,包括半导体材料与器件、介电材料与器件、压电与铁电材料、导电金属及其合金材料、磁性材料光电子材料和磁性材料、电磁波屏蔽材料以及其他相关材料与器件。电子材料与器件是现代电子产业和科学技术发展的重要物质基础,同时又是科技领域中技术导向型学科。它涉及到物理化学、电子技术、固体物理学和工艺基础等多学科知识。根据材料的化学性质,可以分为金属电子材料,电子陶瓷,高分子电子、玻璃电介质、气体绝缘介质材料,电感器、绝缘材料、磁性材料、电子五金件、电工陶瓷材料、屏蔽材料、压电晶体材料、电子精细化工材料、电子轻建纺材料、电子锡焊料材料、PCB制作材料、其它电子材料。

2.电子材料与器件课程教学模式

2.1电子材料与器件课程教学形式

电子材料与器件课程既包含电子材料的物理特性和电子器件的工作原理,还包含丰富的电子材料与器件的理论知识,并且与实践应用紧密结合。为了更好的培养学生的时间能力,增强实践意识,达到学以致用的目标。因此,电子材料与器件的课程教学应采取实验教学和理论教学相结合的教学形式,教师安排合理的实验活动,将理论教学与实验教学有机结合,达到学生巩固理论知识、增强实践技能的教学目标。

2.2电子材料与器件教学课时安排

教学采用教材《电子材料与器件原理》。在电子材料与器件教学的课时安排上,该课程作为电子科学与技术专业的核心课程,电子材料与器件课程的总课时应不少于80学时,理论课学时设计应在64学时左右,实验课学时应在16学时左右,任课教师可以根据教学过程中的实际情况增加或减少某一章节的课时安排。

2.3电子材料与器件课程教材选择

在电子材料与器件课程的教材选择方面,由于电子材料与器件是电子科学技术的一部分内容,目前我国关于电子科学技术的参考书籍很多,其中也不乏经典教材,但考虑到本科生对于该课程接触时间段、基础知识薄弱等特点,笔者认为任课教师可以自行编写课件和讲义,以便学生更好的理解教学内容。除此之外,由加拿大萨斯喀彻温大学电气工程系教授、加拿大电子材料与器件首席科学家萨法·卡萨普编写的《电子材料与器件原理(第3版)》也是业界公认的电子材料与器件教学的参考书籍。

3.电子材料与器件课程的理论教学

在新时期素质教育的背景下,电子材料与器件课程的理论教学更侧重于加强学生的实践能力,因此需要对传统的电子科学技术教学中重视原理、定律和规律的模式进行调整,在教学内容的设置方面,为了便于学生更好的理解知识体系,以笔者讲授电子材料与器件理论课程(共80学时)为例,该理论课程共被划分为材料科学的基本概念、固体中的电导和热导、量子物理基础、现代固体理论等四个章节,这四个章节阐述了电子材料与器件涉及的基础理论,内容包括材料科学基础理论、固体中的电导和热导、量子物理基础和现代固体理论,以及对各种功能材料与器件的原理与性能的讨论。另外,在讲授每章内容时,任课教师应注意弱化理论知识,增加实践知识。

4.电子材料与器件课程的实验教学

电子材料与器件的实验教学要与理论教学紧密结合,并重点介绍理论课上讲过的电子材料与器件,实验课程学时不能偏少,开设实在要安排在理论教学完成之后,使学生能够充分将理论知识应用于实践中。在实验开始前,教师要要求学生充分掌握理论知识,实验结束后,学生要写实验报告,使实验切实产生作用,而不是走马观花。在实验课程的设定方面,要尽量避免与其其它验课程的重复,还要确保理论与实践相辅相成,充分利用实验资源。

5.电子材料与器件课程的学生评价体系

素质教育的电子材料与器件课程的学生评价标准应区别于传统的考试评价方式,教师要将学生的平时表现、理论知识掌握、实践能力等纳入对学生的评价体系中。促使学生不再局限于对电子材料与器件规律、定义等知识的僵化掌握,而是将学习重点偏向于实践和应用。这种评价方式的转变,有利于学生积极主动的掌握知识,在实践中巩固理论知识,在理论中深化实践知识,全面提高电子材料与器件的课程教学效率和质量。

电子材料与器件在信息产业的发展与科学技术的研究中的重要性与日俱增。它既是电子科学技术体系专业知识中的重要环节,更为电子科学专业的学生提供了良好的科研基础和就业竞争力。本文通过对电子科学与技术专业特点与电子材料与元器件课程内容的分析,探讨了电子材料和元器件在电子科学专业领域的重要性,笔者还结合自身多年电子科学专业的教学经验,对电子材料与元器件教学的教学形式、课时安排、教材选择进行了新的探索,对电子材料和元器件的理论和实践课程提出了新的意见和建议,以便于提高教学质量,提升学生专业素养。

参考文献

[1]萨法·卡萨普.《电子材料与器件原理(第3版)》.西安交通大学出版社.2009年6月

材料化学专业导论论文例9

【基金项目】2013年铜仁学院教改项目“《固体物理》课程的教学改革思考与实践”(项目编号:JG201346)。

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2015)08-0126-02

固体物理是研究固体的微观结构、各种微观粒子运动形态和规律以及它们相互关系的学科。它是材料类专业的重要基础课程,涉及力、热、声、电、磁和光学等各方面的内容。固体物理理论在很多研究领域都有广泛应用,它是微电子、光电子、半导体等各项技术和材料科学的基础。固体化学着重研究物质的化学反应、合成方法、晶体生长、化学组成和结构,特别是固体中的缺陷及其对宏观物理化学性质的影响。固体物理和固体化学知识在前沿科学中的应用越来越多,相关材料类专业也都开设了这两门课程。

随着科学技术的不断进步,材料科学的研究正不断开拓新的研究领域。作为材料类学生的专业必修课,固体物理和固体化学两门课程原有的知识体系均存在着不同程度的局限性。具体来讲,传统固体物理是一门理论性很强的课程,它用量子理论研究物质的微观结构,用以解释宏观物理性能,以理论教学为重点,实践教学占的比重不多,与前沿科学的结合也不够,不符合材料专业对应用型和实践性的需求;固体化学课程内容包含材料制备工艺和分析手段等实践内容,但对固体的研究方法、结构与性能关系等方面的探索还需要依靠固体物理理论的指导。针对具体的研究对象,往往需要综合固体物理和固体化学的知识才能解决问题。这种解决实际问题的需求使得在材料专业设置固体物理与化学课程很有必要。

目前,在国内大学的材料类专业,固体物理和固体化学一般作为两门独立的课程设置,两门课的教学内容既有重叠部分,也有互补需要。可以合并固体物理和固体化学两门课程,删去重复知识点,缩短学时;提取、凝练知识点互补部分,利用“固体物理”理论更好地指导“固体化学”实践,达到“1+1>2”的效果。

根据铜仁学院的办学定位和教学实际:适应区域经济社会发展需要,按照“突出应用、培育特色、提高质量”的原则,培养高素质的应用型人才,注重社会服务的教学服务型大学。固体物理和固体化学作为材料专业的核心课程,其教学水平对学生的后续发展至关重要。铜仁学院为新升本科院校,固体物理和固体化学这两门课程的开设时间不久,而且目前我们的教学还是偏重理论,实践性不强。因此,为了改变我校材料物理专业固体物理和固体化学教学过程中的问题,培养和造就高素质的应用型本科人才,创新性地设置固体物理与化学课程。

一、改革教学内容

材料学科是一门应用型学科,材料研究的目的就是为了开发设计新材料及其功能应用。根据材料学科的特点和我校材料物理专业的人才培养目标,优化设置教学内容。

(一)将固体物理和固体化学课程的内容有机融合

固体物理和固体化学两门课的教学内容既有重叠部分,也有互补部分。内容的重叠表现在晶体结构、晶体结合和晶体缺陷为两门课程共有部分,但侧重点不同;互补表现为某一研究问题的解决需要综合两门课程的知识点,并且固体化学中关于晶体衍射、固相反应等内容恰好是固体物理中倒易点阵、扩散等理论知识的实际应用。新开设的固体物理与化学将固体化学的知识有机融入固体物理,两门课程的内容“求同存异”。具体来说,将固体化学关于点缺陷的反应式纳入固体物理晶体缺陷章节;将振动光谱、波谱技术与晶格振动联系起来;将晶体的热学性质与热重分析、差热分析联系起来;将金属键与能带理论相结合;固相反应与扩散理论相结合等等。删掉固体化学中的相图内容,此部分在材料科学基础课程中讲授。合并后的固体物理与化学学时为72学时,少于原先两门课程的总学时。

(二)重视知识体系构建,缩减理论学时

固体物理是以热力学统计物理、理论物理、量子力学等课程为基础的课程。固体物理的学习需要这些基础理论作保证,但材料类专业的学生在这方面基础相对较薄弱。特别是固体物理中有很多新概念,通常需要建立复杂的物理模型和理论计算得到。复杂的数学推导过程和物理假设使很多学生感到困惑,在学习过程中也感到十分困难,造成部分学生失去兴趣。因此不能一味追求推导过程,更多的是突出概念的本质和含义,重点讲述物理假设和物理过程。物理模型的建立应简单易于理解,把复杂问题简单化,让学生学会用最简单的方式去解决复杂的问题。比如倒格子概念抽象,是固体物理的一个知识难点。在讲授倒格子时,尽量简化其推导过程,类比普通物理平面波中波矢的概念,将倒格矢与波矢类比,建立抽象的概念与已有的物理图像之间的联系,讲清楚为什么引入倒格子以及引入倒格子后对于我们解决问题的好处,让学生直观理解其背后的物理意义,帮助学生在倒空间中思考问题。

(三)融入前沿科学,提高学生学习兴趣

很多新技术、新材料的发明离不开固体物理和固体化学知识,在教学过程中要适当加入前沿科学和当今世界的研究热点,使学生认识到课程内容的重要性和实用性,例如,在讲解固体分类的时候,就要介绍准晶体;在讲晶体结构的时候,可以介绍石墨烯、碳纳米管。材料由于晶体结构的不同,其物理化学性质相差很大,在讲金刚石结构的时候,要提到另一种具有相同结构的硅材料。还有超晶格与晶体结构、半导体与能带理论的联系;材料的磁性与原子结构之间的关系;巨磁电阻效应等现象。使学生了解固体物理理论在前沿科学中的应用,扩展学生的知识范围,提高学习兴趣。

(四)注重实践教学,提高学生实践能力

材料学是实践性很强的专业,需要在教学中加入实践内容,在每章最后专门设置一个小节内容作为本章应用举例,可以更好地帮助学生理解课本上的理论,更重要的是把理论知识应用到实践中,理论与实践结合,培养学生独立思考问题的能力。例如,在讲解X射线衍射的时候,可以用某物质的XRD图谱作为例子,简单教学生使用Jade分析XRD图谱如何确定衍射峰的晶面指数,如何根据衍射峰来计算晶面间距,结合材料的晶体结构,从而确定材料的晶格常数,这样就把晶体结构这一章的知识全部串联起来。在讲晶体对称性的时候,可以列举相关材料,例如晶体的铁电性与对称中心的关系。

(五)增加科普知识,引入情感教学

在教学内容中增加科普知识,有助于增强学生的认同感,提高学生的科学素质。在讲授某个学科知识点的时候,增加其发展的历史故事,有助于学生更好地理解这门学科和这个理论。科学家是科学发展的主体,也是某一学科知识的缔造者。介绍相关科学家对某知识点的贡献和科学家的生平故事,可以有效提高学生学习的兴趣。能带理论是固体物理中的一个重要理论,通过对固体电导理论发展史的讲授,使学生更好地理解这个理论和实际应用。

二、改革教学方法

(一)多媒体教学和模型教学,建设网络课程资源

传统的理论教学以板书为主,其优点是有利于学生理解理论推导过程。但不足在于耗费时间、且有些图形动画板书不够形象。而应用多媒体教学具有形象生动、有声有色、节约时间等优点,可以利用Material Studio等计算机软件制作晶体模型,增加一些动态元素,突出趣味性、形象性,把抽象的物理模型用文本、视频、动画等多种方式展示出来,增强课堂教学的直观感染力。在课堂增加一些实物模型,比如讲晶体的结构,可提供一些球棍模型,让学生自己动手组装,使学生能直观感受晶体的结构,对理解晶体的对称性有很大的帮助。还可以制作一些CAI课件。在学院网站建立固体物理与化学课程板块,将课件、模型、视频等资料作为网络课堂,为学生提供课下学习资源。

(二)采用教学互动模式,激发学生学习兴趣

现代教学不是一个老师教、学生学的单一过程,更不是“填鸭式”的灌输过程,而是以学生为主体、老师为主导,相互参与的过程。教师要鼓励学生发现和探索问题。学习每个章节,都要探讨三个问题:这章的知识体系是什么,本质是什么,在课程中的作用和地位是什么。通过这样启发式的问题,引导和鼓励学生思考、讨论,能力的提高在于发现问题和寻找答案的过程,鼓励学生提出自己观点和见解,不怕出错,反复思考,对某一问题深究到底,营造积极活泼的课堂学习气氛。

(三)创新作业形式,提高学生知识应用能力

在现有教学方式中,课后作业以习题形式为主,不利于发挥学生积极主动性,有碍学生发现问题和解决问题能力的培养。因此需要改变传统作业形式,将作业以论文的形式呈现。地方本科院校的学生基础相对薄弱,需要采取循序渐进的方式进行指导,使他们尽快适应新的学习方式。在前期,由教师选择涵盖课程知识点的中文期刊论文,学生自学并整理期刊论文内容,制作做成PPT课件,并在课堂上讲解自己制作的课件;到后期,教师给出一些材料科学中与课程相关的研究热点问题,不再具体指定论文,引导学生围绕主题发现问题,检索信息,解决问题,并且撰写小论文。这样不仅提高了学生的自学和解决问题的能力,还开阔了学生的眼界,使他们对理论在实践中的应用有更深刻的体会。

三、改革考核方式

考核是检验学生课程学习情况的重要途径,学术型学生的培养,主要以闭卷考试为主,但应用型学生的培养,应该以过程考核为主。引入实例讨论环节并将其计入平时成绩,加强学生在此过程中的参与程度,在教学过程中将学生分成不同的课题组,分配不同的课题给他们。因此,我们采取改变平时成绩计算方法和在期末考试中设置开放性试题的办法,平时成绩设置起始分数,有积极表现的加分,比如课堂主动提出问题和回答问题、平时小论文写作、课堂做专题论文PPT报告都可以加分,没按要求完成任务的则扣分。在期末考试中设置开放性试题考察学生对于学科知识体系的理解,开放性试题不设标准答案。通过考核方式的改变,引导学生改变不良的学习习惯,培养积极主动的学习方式。

四、结语

根据培养高素质应用型本科人才的培养目标,需要增加实践性应用性的课程,较少理论性课程和学时,在这样的背景下,通过内容优化整合,将固体物理和固体化学合并成一门课程,即缩减了总学时,又不减少知识点,同时还加大了实践技能的教学,达到了人才培养的目标。

参考文献:

[1]黄昆,韩汝琦.固体物理学[M].北京:高等教育出版社,1997.

[2]王矜奉.固体物理教程[M].济南:山东大学出版社,2010.

[3]朱建国,郑文琛,郑家贵,等.固体物理学[M].北京:科学出版社,2005.

[4]庞震.固体化学[M].北京:化学工业出版社,2008.

材料化学专业导论论文例10

中图分类号:G642.1?摇 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)45-0051-03

Abstract:based on the analysis of the social and industrial background,and higher vocational-technical education basic characteristics,this essay puts forward the working task orientated metal materials and heat treatment higher vocational education course reform model. The model highlights on the training of essential techniques,wide range of knowledge,certain understanding of inter-disciplines techniques stipulated by the course teaching syllabus and on the cultivation of the capabilities of knowledge learning,application and analysis,problem resolution,and innovation in order to achieve the course teaching objects of practicality,sufficiency,expertise and feasibility.

一、《金属材料及热处理》课程教学改革的社会背景、行业背景

当前我国的高职专业教学一直走不出本科教学的固定模式,培养出来的学生论基础知识不如本科生扎实,论实践应用不如中等职业学校的学生熟练[1]。这种教育显然偏离了以就业为导向、以能力为本位的高职教育观。高职专业教学如何能够充分而有效地发挥其培养复合型人才的辅助作用,是我们一直在努力探索和解决的问题。于是我们在《金属材料及热处理》的课程教学中,在“订单”教育这种新型模式下改革《金属材料及热处理》教学模式,实现《金属材料及热处理》教学在人才培养上的实用、够用、能用、善用的目标。

二、《金属材料及热处理》课程教学改革设计思路

高职教育中的新型教育方式,强调以就业为导向,根据企业需求优化专业结构,创新教学模式,强化实际教学[2]。在这种教学模式下,专业课程教学如果不相应地进行教学内容、教学过程、教学评价等框架模式的改革,势必会违背“基础理论教学要以应用为目的,以必需、够用为度”(教高[2002]2号文件)的要求,并影响其发挥培养学生成为“具有使用从事某一业务领域工作的能力”,即“一线工作的实用能力”的复合型人才的辅助作用,无法实现高职教育人才培养目标的要求[3]。针对这种弊端,我们首先了解了企业发展对于专业应用型‘金属材料及热处理’人才的量、质和类的需求,强调知识的应用性和够用性;其次,适应教育发展的需要,即专业教学改革必须满足教育观念、教育规律、人才标准的发展需要;最后,适应受教育者个人发展的需要,即专业教学改革必须满足受教育者就业、职业发展和个人成才的需要,强调专业教学的“人本”性。这三方面统一的基础下,教改模式突出体现了专业教学大纲要求的“具有扎实的专业基本功,宽广的知识面,一定的专业知识,较强的能力和较好的素质,面向21世纪的复合型人才”和“要具备获取知识的能力、运用知识的能力、分析问题的能力、独立提出见解的能力和创新的能力”的要求。

首先,《金属材料及热处理》课程教学改革应该设置以岗位工作任务为导向的教学内容。倡导新的教学方式,以学生为主体,教师为主导。使用实效性强的学习材料,讲授在特定岗位工作任务中的教学实例,更好地激发学生的积极性,更有效地帮助学习者实现所希望达到的目标。特别强调“做中学”的教学方法,即通过完成一项工作任务或解决某个实际问题而获得知识,强调以学生获取直接经验的形式来掌握融合于各项实践活动中的知识和技能。因为“只有在职业实践活动中才能学会‘做’,才能符合社会经济和技术发展的需要。”在进行《金属材料及热处理》课程设计的时候,有必要对工作岗位中的典型环节进行分析。通过以工作任务为导向的教学内容和课程设置,更有效地指导《金属材料及热处理》的教学工作。在教学内容安排上考虑学生的现状;注重教材创新,内容创新,并要增加一些新元件、新技术,更好地反映技术的发展;同时要体现规范、贯标,做到标准化、规范化,考虑现场应用实际和国外的对照;教学要将基本概念、基本理论、基本方法、基本技能的介绍有机结合在一起,充分体现课程的系统性、科学性和应用性,并应针对高职高专学生基础理论薄弱并且差异较大等特点,适当增加选学内容。对于多数学生,遵循“必需、够用”原则,以“讲清概念、强化应用”为重点,只要求掌握金属材料及热处理的基本理论、方法和技能,而对于部分好同学,为扩大其知识面,拓展学生视野,利于将来发展,适当增加了教材内容的广度和深度。最终使学生获得有关工程材料的基本理论和基本知识,初步掌握零件设计时的合理选材、用材,并具有正确运用热处理技术、妥善安排加工工艺路线及材料检测等方面的知识和能力,使学生初步具有分析、解决实际工程问题的能力。

其次,《金属材料及热处理》课程教学改革应该采取教学和实训相结合的教学法。根据工作岗位的需求,采用实训教学法。通过这种教学方法让学生在一个真实的工作环境氛围中对自己未来的职业岗位有一个比较清晰的全面的理解,特别能使学生对一些行业特有规范得到认识和强化,促进学生职业素质的全面提高。使学生能够理论联系实际,真正做到学以致用。课堂上教师应尽可能为学生提供拓展学习的机会,并采用灵活多样的形式,增加趣味性。更多地为学生提供一系列金属材料如何进行热处理的实例音像材料,给学生以身临其境的感觉,实训时多进行训练,进一步激发学生的积极性,提高学生课堂的参与度和学习的积极性。在使用以岗位工作任务为导向的教学法时,培养学生的动手、动脑能力和应变能力,让学生体会到所学知识在真实工作岗位中的用途。

再次,《金属材料及热处理》是一门重要的、实践性很强的专业技术基础课。“金属材料及热处理”这门课程的内容包括金属学基础及热处理和机械工程常用的金属材料、非金属材料(高分子材料、陶瓷材料和复合材料)、零件毛坯的选用,主要讲授工程构件和机器零件用材料的成分、组织结构和性能之间的关系、变化规律和改变材料性能的途径等。不但是冶金类专业学生必修的一门专业基础课,也是机电、材料、焊接等专业学生必修的一门专业基础课。在课程开设上,主讲教师在以岗位工作任务为主选择教学内容时,还应针对高职高专课程的特点,遵循“必需、够用”原则,以“讲清概念、强化应用”为重点,要求学生掌握金属材料及热处理的基本理论、方法和技能,同时为了扩大其知识面,拓展学生视野,利于将来发展,适当增加教学内容的广度、深度和选学内容,以适应学生基础理论薄弱并且差异较大等特点。通过实验、实习实训与课堂教学的交互、渗透,使学生能更好地理解和掌握所学的知识,掌握分析问题方法和解决问题方法。根据各专业的岗位能力及安排的课时的不同,主讲教师应适当删选所需教学内容进行教学。

除此之外,在教学中,学校教师队伍也是培养人才的必要保障。教师必须有较强的理论知识,创新精神和良好的职业道德。教师必须具备现代教育观、学习观,并加强对教育内容、教育方法和手段的改革。在教学实践中,教师必须不断学习,掌握最新的教育教学理论,使理论在实践中应用。只有既具有丰富理论知识,又具有足够实践经验的教师在课堂上进行教学时,他的内容才会更真实,更有针对性,培养人才能围绕最新的工作岗位技能要求,培养出与实际工作无缝隙对接的专业人才。

三、以岗位工作任务为导向的教学模式的设计与创新

紧紧围绕高职高专人才培养目标,采用理论与实践的互动、教师与学生的互动、相关课程间互动的教学模式以及实验、实习与课程设计相互融合的实践教学体系,通过讲授理论、实验、实习实训、课程设计等环节,建立一整套全方位、全时段、动态的课程教学体系,使学生具有一定的基础理论知识和较强的专业实践能力。

1.以岗位工作任务为导向,引导启迪教学主体的互动。理论教学改变以往满堂讲授、学生被动学习的做法,鼓励学生发现问题、提出问题,并及时解决问题。教师讲课时把一些以岗位工作任务为导向的富有启发性和学习中的难点问题提出来,让学生独立思考,在教师的策划和组织下,师生一起讨论和交流。通过这样的交互学习环境,缩短了师生之间的距离,为学生提供了宽松的学习环境,减轻了学生的心理压力。教师的影响、引导、启迪,使学生更深刻地理解和应用所学知识,有助于学生发散性思维的培养和吸收知识能力的提高。

2.以岗位工作任务为导向,再现工程环境,积极开展现场教学。采取在学校实验室及校外实习实训基地现场教学的方式,结合具体设备,边教边听边看,在工程环境中有针对性地解决课程中的重点和难点问题。

3.以岗位工作任务为导向,加强和改革实践教学方法。创建了实验、实习实训与课堂教学互相融合的实践教学体系。边设计边实验,密切知与做、动脑与动手之间的关系,强化实践教学,使学生获得工程实践的体验和训练,极大地提高学生综合运用所学知识解决实际问题的能力。通过实验,提高学生的认知能力,促进学生将课程和实验、实习结合起来,使学生将理论知识应用到实践中并解决实际问题。

4.以岗位工作任务为导向,充分利用各种教学资源,加强直观性教学。课堂教学中,充分利用模型、实物、录像片及自行开发的多媒体课件,通过直观教学的强大表现力,将丰富的教学资源以生动、具体、直观的形式予以充分利用和展现。以电教、多媒体配合,用“动”的实物、操作、动画等,形象地模拟热处理工艺过程,表示出难以理解和想象的空间或运动的问题。对某些生产过程采用电影放映的方式,声、图并貌,所用时间不多,但教学效果很好。

以岗位工作任务为导向的教学模式的设计与创新能最大限度地发挥课堂上每一分钟的作用。能使学生在处理知识与技能的关系上,对重点、难点、关键性的知识掌握更好;引导学生拓宽思路,理论联系实践;调动学生的多种感官同时运用,强化对所学材料的感知;提高学生的学习兴趣,加深理解,强化记忆,取得理想的教学效果。

四、以岗位工作任务为导向的教学模式的效果

使用以岗位工作任务为导向的教学模式后,能够围绕最新的工作岗位技能要求培养与实际工作无缝隙对接的专业人才。

可以使学生获得有关工程材料的基本理论和基本知识,初步掌握零件设计时的合理选材、用材,并具有正确运用热处理技术、妥善安排加工工艺路线及材料检测等方面的知识和能力,使学生初步具有分析、解决实际工程问题的能力。让学生在愉快的气氛中,既掌握了知识,又发展了解决问题的能力。在处理新旧知识上,善于利用已学过的知识来引导学生学习新知识和新技能,从而产生正迁移。同时也善于在学习新知识的同时,复习旧知识,使新旧知识相互渗透,形成整体。培养学生的动手、动脑能力和应变能力,让学生体会到所学知识在真实工作岗位中的用途。

因此,在进行《金属材料及热处理》课程设计的时候,有必要对工作岗位中的典型环节进行分析。通过以岗位工作任务为导向的教学内容和课程设置,更有效地指导《金属材料及热处理》的教学工作。

参考文献:

[1]国务院关于大力发展职业教育的决定[N].中国教育报,2005-11-18(1).