《材料化學》課程教學改革和實踐探討

1、?材料化學?課程教學改革和理論討論材料化學伴隨著材料科學的開展而誕生和成長，它是材料科學的重要組成局部，又是化學學科的一個分支。材料化學是從分子程度到宏觀尺度認識材料構造與性能的關系，從而有目的地設計材料的組成、構造和改善制備技術，以期獲得具有優(yōu)異性能的材料。?材料化學?課程是一門以材料科學與化學相結合的新興課程，是綜合了材料科學、無機化學、物理化學、有機化學、高分子化學、分析化學、構造化學等內容的一門課程，是材料化學專業(yè)的根底核心課程。十二五期間，大力開發(fā)新材料是國家重點支持開展的高新技術領域之一，這就對高校材料化學專業(yè)的本科教學提出了更高的要求。如何進步?材料化學?課程教學效果，培養(yǎng)具有良

2、好材料化學知識的高素質專業(yè)人才尤為重要。1 ?材料化學?課程教學中存在的問題材料化學是一門新興穿插學科，該學科既涉及材料學科的知識，又涵蓋化學學科的知識，因此內容覆蓋面廣、知識點多，現(xiàn)有的理論學時數(shù)較少，教學內容與學時數(shù)的矛盾突出，許多學生反映這門課程所涉及的許多內容較難掌握，一定程度上影響了學生的學習興趣。另一方面，由于材料本身范圍廣泛(包括金屬材料、無機非金屬材料、高分子材料、復合材料、功能材料等)，各高校開設材料化學專業(yè)的背景和所依托的學科優(yōu)勢也各不一樣，各個學校材料化學專業(yè)的培養(yǎng)形式和教學內容有很大差異。由于該學科開展時間較短，現(xiàn)有的?材料化學?課程參考資料偏少，且內容較單一，不適宜不

3、同高校?材料化學?課程的教學。同時，由于材料化學學科開展迅速，各種新材料層出不窮，并在根本原理、制備技術、表征手段以及性能研究等方面獲得了很大的進步，而?材料化學?課程教材的內容較老、更新較慢，以致于本學科的新技術、新成果的研究和進展不能及時充實到教材中。因此，?材料化學?課程教材的選用和教學內容的選取，需要詳細結合各個學校材料化學專業(yè)自身的特點。對于如何設置材料化學專業(yè)相關課程，并建立起相關課程之間內在、合理的聯(lián)絡，目前還有很多問題需要探究。比方材料化學專業(yè)先修課程?無機化學?、?物理化學?、?高分子化學?、?構造化學?及?材料科學根底?等課程，這些課程中的局部教學內容與?材料化學?課程的教

4、學內容均有重復。因此，這就要求主講老師轉變教學觀念，合理安排教學內容，既要強調根底知識和根本原理，又要突出重點和難點，同時要把?材料化學?課程知識點的精華講透。2 ?材料化學?課程教學改革的主要內容2.1 教學體系與內容改革針對?材料化學?課程理論教學存在的問題，我們將教學內容進展調整、重組和更新，不斷優(yōu)化課程教學體系，更新完善教學內容。通過將教學內容與學科前沿相聯(lián)絡，把該學科的最新研究成果浸透到課堂教學，調動了學生的學習積極性，開拓了學生視野。比方，將 2022 年諾貝爾物理學獎成果石墨烯，1996年諾貝爾化學獎成果富勒烯 C60，以及新能源材料開展現(xiàn)狀融入到?材料化學?課程教學中，這極大地

5、拓寬了學生的知識面，充分調動了學生的學習興趣。另一方面，將教學與科研相結合，介紹老師自身的科研成果或本專業(yè)老師課題組的一些研究成果及正在探究的一些科研工程，這不僅進步了老師自身的教學程度，豐富了教學內容，還營造了良好的學術氣氛，促進了學生創(chuàng)新才能培養(yǎng)，全面進步了教學質量。同時，為了使學消費生學習?材料化學?課程的積極性和主觀能動性，授課過程中不拘泥于教材內容的排序，注重對各知識點進展重組和精煉，在有限的學時分配中進步教學效率，改善教學效果。2.2 教學方法與手段改革?材料化學?課程的教學主要針對高年級本科生，他們經(jīng)過23 年的大學生活與學習，已具備較強的理論動手才能和自學才能，因此在教學中，我

6、們充分利用這一特點，改良傳統(tǒng)課堂以老師為主、學生為輔的教學方法，積極實行啟發(fā)式、互動式和參與式教學，有意識地采用設疑或質疑的方式，引導學生獨立考慮，分析討論得出正確的結論，由承受知識轉變?yōu)閯?chuàng)造知識。另外在教學中，我們結合材料化學最前沿的科學研究領域，將學生分成假設干小組，每個小組布置一個關于新材料研究進展的課題，指導學生利用圖書館和網(wǎng)絡等資源搜索所需信息，并對該課題進展分析與評價，并要求學生以 PPT 的形式在課堂上講授對該課題的一些認識和見解，這樣大大調動了學生學習的主觀能動性，拓寬了學生的知識面，培養(yǎng)了學生對科研的興趣，也為他們今后走向社會或繼續(xù)深造奠定了根底。對于?材料化學?課程中涉及的

7、晶體構造、晶體缺陷等比擬抽象內容，由于學生理解起來比擬困難，我們采用 Diamond、Materials Studio 等結晶化學軟件向學生展示不同晶體的模型，使教學內容直觀化，從而有效地促進學生的理解。針對材料制備的設備及工藝方法等內容，通過搜集設備及工藝照片，利用 PPT 或Flash 軟件制作工藝流程及原理，從而使學生可以較好地掌握相關知識點。2.3 實驗與理論教學相結合?材料化學?課程是一門典型的根底理論和理論嚴密結合為特征的課程。因此，我校開設了與?材料化學?理論課程相銜接的?材料化學綜合實驗?和?開放性專業(yè)實驗?等理論教學環(huán)節(jié)，來穩(wěn)固加深理論課程學習的根本知識和根本原理。?材料化學

8、綜合實驗?旨在深化學生對材料化學專業(yè)根底知識的理解和應用，以及專業(yè)實驗技能的培養(yǎng)。?開放性專業(yè)實驗?注重激發(fā)學生的創(chuàng)新意識以及主動探究科學實驗的精神，綜合培養(yǎng)學生的自主學習才能、動手才能、查閱資料才能、分析問題和解決問題的才能。這種實驗和理論教學相結合，學生不僅可以用專業(yè)知識指導理論，而且又在理論中更深化的理解專業(yè)知識。2.4 考核方式的改革與創(chuàng)新?材料化學?課程的內容涉及面廣，知識點多，理論性強，傳統(tǒng)的純知識記憶考試方式和終結考評形式在一定程度上制約了學生的創(chuàng)新思維，挫傷了學習的積極性，因此我們積極探究考試方法的改革。為了充分調動學生平時學習的積極性、主動性，增強學生自主學習和分析問題、解決問題的才能，我們增加了平時考核的比例。根據(jù)老師布置的相關內容，學生通過文獻調研，撰寫小論文、制作 PPT 并進展講解，參與課堂討論情況，課外作業(yè)、期末考試等多種方式相結合的方式，全面檢測學生的學習效果，科學地評價學生的綜合素質和創(chuàng)新才能。3 總結通過對?材