材料化学专业课程体系框架图
思维导图在材料化学理论教学中的应用与探索
广 东 化 工 2021年 第2期· 254 · 第48卷 总第436期思维导图在材料化学理论教学中的应用与探索马雪璐*,王启宝(中国矿业大学(北京) 化学与环境工程学院,北京 100083)[摘 要]思维导图是具有可视化及灵活发散特点的学习辅助工具,可以帮助学生构建知识网络。
通过分析材料化学课程知识体系的特点,将思维导图引入材料化学的理论教学,有助于课程内容的优化关联,可以达到提高教学效果和教学质量的目的。
[关键词]材料化学;思维导图;教学探索[中图分类号]G4 [文献标识码]A [文章编号]1007-1865(2021)02-0254-02Application and Exploration of Mind Map in the Theoretical Teaching of MaterialChemistryMa Xuelu *, Wang Qibao(School of Chemical and Environmental Engineering, China University of Mining and Technology-Beijing, Beijing 100083, China)Abstract: Mind maps are visual and flexible studying assistant tool that can help students build knowledge networks. By analyzing the knowledge characteristics of material chemistry, introducing the mind map into the theoretical teaching of material chemistry is helpful to optimize the relevance of the course content and to improve the teaching effect and quality.Keywords: mind map ;material chemistry ;teaching exploration材料作为构成社会文明以及国民经济的三大支柱之一,是科学技术发展的物质基础和技术先导[1]。
冶金、材料类专业化学系列课程体系改革初探
长 期 以来 , 四 大化 学 ” 程 被 界 定 为 以 实 验 为 基 础 的 课 程 , 着 科 学 技 术 水 平 的 不 断 发 “ 课 随
展, 各学科 之间的相互渗透 , 化学科 学 的知识不 断更新 和迅速增长 , 在化学科学研究 中 , 计算推 理 和 理 论 分 析 的重 要 性 日显 突 出 , 就要 求 化 学 课 程 体 系作 出相 应 的 改 变 。 因此 , 构 筑 新 的 这 在
必行 。
经教育部 和全 国工科化学课 程指导委员 会批准 , 中南大学 ( 中南 工业大学 ) 加《 向 原 参 面
2 1世 纪 工 科 ( 工 类 ) 学 系 列 课 程 改 革 的研 究 与 实 践 》 目 , 主 持 《 化 化 项 并 工科 ( 金 、 料 类 ) 冶 材 化 学 系 列 课 程 体 系 改 革 的研 究 与 实践 》 项 目。 子 项 目于 19 子 9 6年 立 项 , 年 启 动 。 经 过 4年 多 同 的 教学 改革 研 究 与 实 践 , 立起 具 有 特 色 的工 科 大 学 化 学 和 工 科 大 学 化 学 实 验 课 程 体 系 。 本 建 文 主 要 探讨 化 学 理 论 课 程 体 系 的 改 革 与 实践 。
析化学 ) 教学起点提高 、 息量加大 。真正实现以启发式教学培养学 生的创新思维能力 。 的 信
表 1 新 体 系 内容 程 体 系节 省 课 时 2 % , 增 内容 2 % , 好 地 解 决 了 普遍 存 在 的 新 5 新 5 较
课 程 体 系时 , 们 将 化 学 课 程 划 分 为 理 论 化 学 和 反 应 化 学 两 大 部 分 。在 教 学 中 , 论 化 学 以讲 我 理
授 为 主 、 应 化 学 以 自学 为 主 ; 理 论 化 学 后 反 应 化 学 , 反 应 化 学 ( 素 化 学 、 机 化 学 、 反 先 使 元 有 分
化学ppt课件
氧化还原反应
了解氧化还原反应的概念 、电子转移和氧化剂、还 原剂的作用。
物质的状态与变化
物质的三态
学习固态、液态和气态物质的基本特征和相互转化过程。
物理变化与化学变化
掌握物理变化和化学变化的区别与联系,理解化学变化的本质。
能量变化
了解化学反应中的能量变化,如吸热反应和放热反应,以及化学 键能与反应热的关系。
胶体化学基础
胶体的定义、分类及制备方法,胶体 性质及应用。
胶体稳定性与聚沉
胶体稳定性的影响因素,聚沉方法及 原理。
08
课程总结与复习建议
关键知识点回顾与总结
原子结构与元素周期表
化学键与分子结构
掌握原子的电子排布、元素周期表的基本 规律及元素性质的递变规律。
理解离子键、共价键的形成原理,掌握分 子的几何构型和化学键对分子性质的影响 。
机理分析
了解反应机理,如亲电取代、亲核取 代、自由基反应等,掌握反应条件对 反应的影响。
生物体内重要有机物简介
糖类
了解单糖、双糖、多糖的结构与性质,及其在生物体内的 功能,如葡萄糖、淀粉、纤维素等。
脂类
了解脂肪、磷脂、固醇等的结构与性质,及其在生物体内 的功能,如甘油三酯、磷脂双分子层等。
蛋白质
了解氨基酸、蛋白质的结构与性质,及其在生物体内的功 能,如酶、抗体等。同时,掌握蛋白质的合成与降解过程 。
器材使用方法
演示正确使用实验器材的方法,如器材的握持、 操作、清洗和存放等。
器材保养与维护
教授如何保养实验器材,延长使用寿命,如定期 清洗、干燥和防锈等。
危险化学品管理与废弃物处理
危险化学品分类
01
详细介绍易燃、易爆、有毒、有腐蚀性等危险化学品的分类及
大材料专业“材料科学基础”课程的教改认识与实践
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大材料专业“材料科学基础”课程的教改认识与实践
了不涉及哪类材料的相关基础理论知识的汇集 , 如几何结晶学基础 、晶体化学基础 、缺陷化学基 础 、表面与界面理论基础以及固体材料扩散理论 等 。在这方面 ,我们也注意了不能与学生所学过 的基础内容重复 ,特别是物理 、化学和物理化学中 的内容 。
作为材料科学与工程学科重要基础课程之一 的“材料科学基础”正面临着以加强基础 、拓宽专 业知识面和加强实践训 练为主要目 的的课程改 革。
一 、课程的性质及历史沿革 1 . 课程的性质 。 材料科学主要是指从事对材料本质规律的发 现 、分析、认识、设计及控制等方面研究的一门科 学 。其目的在于揭示材料的行为 ,给予材料结构、 性质等的统一描绘或建立模型 ,以及解释结构与 性能之间的基本关系 。其内涵是由组成 - 制备 结构 - 性能 - 与环境相互作用等几大要素组成。 广义地讲 ,材料科学的核心内容是对结构的
认识以及其对性能的影响 。对此需要了解材料在 各种过程中的行为 ,如加热过程、冷却过程 、反应 过程、界面过程 、扩散过程 、相变过程等 。因此可 以说 ,研究过程是理解结构的重要环节 ,结构是决 定性能的核心 ,外界条件控制着结构的形成 。
在材料科学中 ,对材料结构的描述有不同的 角度和层次 ,如组成基元 ( 原子、离子或分子) 、结 合方式 (金属键 、离子键 、共价键 、分子键) 、排列规 律 (晶态 、非晶态 、缺陷) 及运动形式 (扩散、偏析、 迁移、晶格振动 、电子运动、质点热运动) 等方面 。 此外描述材料的结构也可以通过原子结构 、晶体 结构、显微结构等不同层次 。材料的原子结构 ,电 子围绕着原子核的运动会影响原子的键合 ,使材 料表现出金属、无机非金属或高分子的固有属性 。 金属 、无机非金属和某些高分子材料在空间能形 成规则的原子排列或称晶态结构会表现出独特的 物理性质 ,如石墨和金刚石都是由碳原子组成 ,但 原子排列方式不同而导致了强度 、硬度及其它物 理性能上的显著差别 。又如玻璃态的聚乙烯呈透 明状 ,而晶态的聚乙烯是半透明的 。从显微结构 的层次上讲 ,纳米材料许多特异的性能是与其晶 粒细化和界面成分提高密切相关。这些统一起来
材料化学(中国普通高等学校本科专业)
实验课程分为以下3个类型: (1)公共基础实验 主要包括物理实验、化学实验、计算机基本操作实验、电子电工实验等。 (2)专业基础实验 主要包括材料科学基础实验、材料工程基础实验、材料研究与测试方法专业基础训练及综合实验。依据相应 课程大纲,每门课程至少开设4个实验项目,且能支持专业培养目标的达成。 (3)专业实验 主要包括专业技能训练、材料制备与性能综合实验等。要求开设材料的力学、热学、电学等性能相关实验至 少7项,同时完成至少1种材料的制备,包括原料的选择—配方计算—工艺方案设计—制备—相关性能测试及结构 分析等全过程训练。 (1)机械零件设计 进行工程设计基本技能训练。
发展前景
考研方向
就业方向
化学、材料、能源、医药、机械、农业、环境等相关领域继续深造攻读硕士、博士学位 。
毕业生主要在光电信息、新材料、新能源、石油化工、工程塑料、高分子材料、生物医药、轻工、食品、装 备制造、节能环保和分析检测等领域和行业的企业事业单位从事质量检验、产品开发、生产、技术管理等工作; 或在高等院校、科研院所等部门从事新材料研发、管理等工作 。
教室、实验室及设备在数量和功能上能够满足教学需要。教学实验室生均面积不小于2.5平方米,生均教学 科研仪器设备值不低于15000元。
实验设备完备、充足、性能优良,满足各类课程教学实验和毕业设计(论文)的需求。专业课程实验开设率 应不低于90%,综合性、设计性和创新性实验课程占总实验课程的比例不低于60%;每个实验既要有足够的实验台 套数,又要有较高的利用率。基础实验每组学生数不能超过2人;专业实验每组学生数不能超过3人;大仪器实验 每组学生数不能超过8人。
(2)开展教学方法、教学手段和教学内容改革
教学中摒弃传统的讲授式为主的教学模式,积极采用问题启发式教学和翻转课堂教学模式,让学生真正参与 到课堂教学中来,学生不再是被动接受知识,而是主动地学习,并在学习过程中提出问题、解决问题。同时,尝 试多元化的课程考核方式改革,课程考核不再是单一的期末闭卷考试,而是注重平时成绩和创新能力提高,平时 布置一些培养学生创新素养的课程作业,如文献综述、课程论文、学期论文等。
化工新材料教案第一章课件
结构复合材料主要作为承力结构使用的材料,由能承受 载荷的增强体组元(如玻璃、陶瓷、碳素、高聚物、金属、 天然纤维、织物、晶须、片材和颗粒等)与能联结增强体成 为整体材料同时又起传力作用的基体组元(如树脂、金属、 陶瓷、玻璃、碳和水泥等)构成。结构材料通常按基体的不 同分为聚合物基复合材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材 料、碳基复合材料和水泥基复合材料等。
讲授内容
第一讲 化工新材料概论 第二讲 有机硅材料 第三讲 涂料与胶粘剂 第四讲 复合材料概论 第五讲 合成高分子 第六讲 功能材料概论 第七讲 储氢材料和磁性材料 第八讲 功能玻璃材料 第九讲 陶瓷材料 第十讲 智能材料 第十一讲 高分子膜与膜分离技术 第十二讲 纳米材料与纳米技术
课程要求
教材
本科程属专业限选课程
(5)生态环境材料
生态环境材料是在人类认识到生态环境保护的重要战略意 义和世界各国纷纷走可持续发展道路的背景下提出来的,是国 内外材料科学与工程研究发展的必然趋势。一般认为生态环境 材料是具有满意的使用性能同时又被赋予优异的环境协调性的 材料。
这类材料的特点是消耗的资源和能源少,对生态和环境污 染小,再生利用率高,而且从材料制造、使用、废弃直到再生 循环利用的整个寿命过程,都与生态环境相协调。主要包括: 环境相容材料,如纯天然材料(木材、石材等)、仿生物材料 (人工骨、人工器脏等)、绿色包装材料(绿色包装袋、包装 容器)、生态建材(无毒装饰材料等);环境降解材料(生物 降解塑料等);环境工程材料,如环境修复材料、环境净化材 料(分子筛、离子筛材料)、环境替代材料(无磷洗衣粉助剂) 等。
(11)先进陶瓷材料
先进陶瓷材料是指采用精制的高纯、超细的无机化合物 为原料及先进的制备工艺技术制造出的性能优异的产品。根 据工程技术对产品使用性能的要求,制造的产品可以分别具 有压电、铁电、导电、半导体、磁性等或具有高强、高韧、 高硬、耐磨、耐腐蚀、耐高温、高热导、绝热或良好生物相 容性等优异性能。
应用型材料化学专业实践教学体系构建的探索与实践
实 习实训 平台 : 根据专业 培养 的 目标 和专 业方 向 。 学生 在实验室 、 教学基地等完成 基本技f J练 、 程实习 、  ̄¥l 课 l 专业实
训、 专业 实习或调查等 , 固学生 的专业 知识 。 巩 培养学 生的专
业技能。
创新 创业平台 : 根据应用型 ( 包含创业 型) 人才培养 的 内 涵, 学生在实验 室 、 教学基地 ( 创新 创业基地 ) 参加 系列创 业 实践活动 , 是对 学生进行创 新思维 、 科研 能力和创 业能力 的 训练 , 提高学生的综合素质
特色 。 目前 , 该专业设无机非金属 、 高分子材料两个方 向 , 这 与我们本地 的工业企业 是相适应 。所 以 , 材料 化学专业实 在
综合实验三个模块构成 ;实 习O tl 台”以校 内实习基地 、 “ .l J平
校外实习基地为模块构成 :创新创业平 台” “ 则创新创 业基地 和大赛 培训 中心组成 。
2 基本 框 架
我校材料化 学专业实践教 学体 系是 采用 “ 三平 台 ” 的模
式, 即建立 “ 实验教学平台 、 习实训平 台、 实 创新创业平 台” 三 个实践平 台。
※基 金 项 目 : 文 系怀 化 学 院教 改 立 项 课 题 ( 0 9 2) 本 20 1 。
作者简介: 胡扬剑 (9 2 ) 男 , 16一 , 湖南溆浦人 , 博士 , 副教授 , 研究方向为高分子化 学。
实验 , 注重 基本实验技能训 练 , 培养学生对科 学现象 的观察
定 出各实践教学质量标准和成绩考核办法 . 完善管理 与质量
评价 制度 , 有力地促进 了实践教学 质量的提高 ; 在实践教 学 过程 中 , 严把实践教学各个环节的落 实和运行 , 做到有计划 、
理科化学专业“材料化学”课程的建设与改革
第 2 5卷
第 5 期
理
工பைடு நூலகம்
高
教
研
究
VO1 2 N O .5 .5
20 年 1 月 06 0
J u n lo e h o o y Co l g u a i n o r a f T c n l g l e Ed c to e
在 重视 与 其 它学 科 厚 基 础 、 素 质 、 能力 、 创 新 ” 人 才 培 养 要 求 , 高 强 重 的 在保 证 教 学 能 力 。 具体 内 容 上 注 意 紧跟 现代 化步 伐 , 介 使 学 质 量 和 教学 要 求 的基 础 上 , 应 新 的课 时 计 划 , 化 学 专 业 的交 叉 与 渗 透 。 绍 一 些 当 今 人们 所 关 心 的 问题 , 材 料 化学 适 对
体 系 构 成 一个 完 整 的理 论 框 架 。 们 用 一 个 全 新 的讲 述 角 度 , 识 与 培养 能力 的关 系 , 养 学 生 的 独 立 性 和 自主 性 , 我 培 引导 学 生 注 意 到 理 论 与 材料 的 内 在关 联 , 种 类 众 多 、 将 内容 丰 富 的材 料 置疑 、 查 、 究 , 实 践 中 学 习 , 学 习成 为在 教师 指 导 下 主 调 探 在 使
贴 的本 科 生 “ 构 化 学 ” 结 晶 化 学 基 础 ” 程 进 行 了 改革 。在 课 程 更 贴 近 生 产 实 际 , 近 生 活 。 结 和“ 课
新 的课 程 体 系 中 , 量 子 化 学 基 础 、 子 结 构 、 子 结 构 等 化 将 原 分
学 键 理 论 部 分 的 内 容 在 “ 构 化 学 ” 程 中 进 行 ; 结 晶 化 学 结 课 将 内 容 作 为 理 论 基 础 , 合 了 有 关 材 料 的 制 备 、 成 、 构 和 性 综 组 结 能等知识 , 开设 面 向化 学 专 业 一 级 学 科 本 科 生 的 “ 料 化 学 ” 材
材料化学专业人才培养模式及课程体系设置的初步探讨
材料化学专业人才培养模式及课程体系设置的初步探讨作者:张茂林李龙凤来源:《中国科教创新导刊》2012年第32期摘要:根据材料化学本科专业人才培养目标和材料化学学科专业特点,通过改革原有的课程体系,优化课程结构,修订完善了材料化学本科专业人才培养方案。
新的培养方案更好地体现了材料化学专业的特色,体现了“厚基础、强能力、重实践”的人才培养要求。
关键词:材料化学人才培养课程体系中图分类号:G40 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2012)11(b)-0092-01材料化学作为化学和材料科学的一个交叉学科,受到了各国政府的重视,许多高校纷纷设立材料化学专业。
为适应21世纪社会对材料化学专业人才的需求,经安徽省教育厅批准,我校于2003年增设了材料化学本科专业,并在当年正式招生,目前已经有5届毕业生,学生就业情况良好。
材料化学作为材料科学与工程学科的二级学科专业,培养的是应用型理科人才,所以材料化学专业学生不但要加强数学、物理、化学及材料学科等基础理论知识的学习,还必须接受更多的应用性、实践性的知识教育。
如何完成这一培养目标,使材料化学专业人才的培养能够满足现代化社会发展对本专业人才的需求,是高校材料化学专业教育工作者必须面对的现实问题。
只有进一步转变教育思想和观念,深化教育改革,革新教学体系,优化课程体系中实践性教学环节,才能培养出掌握基本理论知识,动手能力强,富有创造精神的材料化学专业人才,才能办出高水平的材料化学专业,以满足经济建设和社会发展的需求。
1 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。
我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。
化学必修一人教版和鲁科版之对比分析
化学必修一人教版与鲁科版之对比分析摘要:本文先从化学必修一的大体框架上分析人教版与鲁科版两本教材的教材体系,然后对栏目设置进行分析,最后进行具体的分析,着重从知识与技能方面分析第二章。
关键词:人教版鲁科版化学必修一前言:新课改之后的化学课程理念与课程目标是提高每一个学生的科学素养,包括三个方面:知识技能、过程方法、情感态度价值观。
其课程结构也发生了很大变化,变得具有层次性、多样性、选择性。
分为必修模块和选修模块,必修模块教材将在初中化学的基础上起到巩固和提高的作用,并为学习选修模块和今后继续提高化学知识水平做必要的铺垫。
必修课程要求学生认识常见的化学物质,学习重要的化学概念,形成基本的化学观念和科学探究能力,认识化学对人类生活和社会发展的重要作用及其相互影响,进一步提高学生的科学素养。
必修一主要涉及认识化学科学、化学实验基础、常见无机物及其应用。
两种教材都发生了很大变化:其内容组织结构化、内容呈现建构化、内容要求层次化、栏目设置教学化。
两种教材具有其共同特点,教材以课程标准为依据体现三维学习目标,课程设计融合了学科中心、认知过程中心、社会生活问题中心的优点;三条内容线索融合贯穿,内在联系强,有利于倡导主动、探究、合作学习方式。
但二者的教材体系、栏目设置、具体编排等方面存在很大差异。
此外、化学必修一第二章两套教材所涉及内容差不多,本文将对人教版与鲁科版必修一第二章进行具体的对比分析.1两种教材体系教材体系是指教科书各单元、各章节内容的构成及其编排顺序, 两种版本教材的体系见表 1表1人教版新课标高中化学教材(必修一)章节结构1.1两种版本教材体系的共同点必修一采用“章—节”式结构, 共4 章,主要涉及认识化学科学、化学实验基础、常见无机物及其应用; 教材以课程标准为依据,体现三维学习目标,采取的是学科中心的课程设计取向,同时注重联系生活和社会实际,并加强学生的探究活动。
基本知识、观念与方法、STS教育三条内容线索融合贯穿,内在联系强;有利于倡导主动、探究、合作学习方式。
《材料化学》课程教学改革与实践
中图分类 号 :G6 2 文献标 识码 :A 文章 编号 :17 - 5 8 (0 0 9 0 5 - 2 4. 0 6 1 06 2 1 )2 - 0 0 0
在 湖北 大 学 材 料 科 学 与 工 程 学 院 ( 下 简 称 “ 以 我 院” )的教 学 改革 方 案 中 ,按 “ 料科 学 与 工程 ”一 级 材 学科 设 立 了四 门材 料科 学 的平 台基础 课 程 :材 料 化 学 、
.
彩
谭
狂
R
《 锄姆 》课程教学改革与实践
材料 科学与 工程 学院 ,湖北 湖 武汉 406 ) 3 0 2
摘 要 :材 料化 学是 一 门重要 的基础 学科 。本文 阐述 了在 课 程教 改过 程 中,对教 学 内容 、教 学方 法 、 教 学手段和 考核 方式 等方 面的探 索和 体会 。教 学组初 步 建立 了 《 料化 学》课 程 的新教 学体 系,积 材
本 的 化学理 论应 用 到材 料化学 课程 中 ,因此 普遍 反 映该 课 程难 学 。为此 ,除 了授课 时要 讲 清难 点 、突 出重 点 以 外 ,还 要注 重讲课 的方 式 。有效 的教 学 方法 能促进 学 生
理 解 与 记 忆 ,帮 助 学 生 学 习 ,让 学 生 掌 握 良好 的学 习方
收 稿 日期 :2 1— 9 0 000 —7
作 者 简 介 :董 兵 海 ,男 ,硕 士 ,讲 师 ,研 究 方 向 为 材 料 物 理 与 化 学 。
课 程 整 舍
2实 验 教 学 .
化 ,将 形 成 性 评 价 和 终 结 性 评 价 相 结 合 。 为 了 充 分 调 动
基础知识结构体系示意图
了解操作系统的基本概念和工作原理,包括Windows、Linux等常见 操作系统。
数据结构与算法
了解常见的数据结构(如数组、链表、树等)和算法(如排序、查找 等),以及算法的时间复杂度和空间复杂度。
编程语言与开发工具
了解常见的编程语言(如C、Java、Python等)和开发工具(如 Visual Studio、Eclipse等),以及面向对象编程的基本概念。
电磁学
研究电场、磁场及其与电荷、电流之间的关系,包括静 电场、电流、磁场、电磁感应等。
ABCD
热学
研究热现象的基本规律,包括温度、热量、内能、热力 学第一定律和第二定律等。
光学
研究光的基本性质和传播规律,包括光的干涉、衍射、 折射等。
化学基础
原子结构与元素周期表
研究原子的电子排布和元素周期律,以及元素的性质和分类。
生物组织与器官
研究生物组织的基本类型和功能,以及器官 的结构与功能。
遗传与变异
研究基因的遗传规律和变异机制,以及DNA 和RNA的结构与功能。
生物代谢与调控
研究生物体内物质的合成与分解代谢,以及 代谢的调控机制。
计算机基础
计算机组成与工作原理
了解计算机的基本组成和工作原理,包括CPU、内存、硬盘等硬件设 备。
基础知识的重要性
支撑学科体系
01
基础知识是构建学科体系的重要基石,是深入学习和研究某一
学科的必要前提。
培养基本能力
02
掌握基础知识有助于培养个人的基本能力,如思维能力、判断
能力、分析能力等。
促进知识创新
03
基础知识是推动知识创新的重要源泉,是科学家和学者们开展
研究、探索未知的基础。
材料化学专业方向的调整_凝练与培养方案的优化
参考文献 [1] 赵聪慧等.电工电子技术.课程教学改 革研究与探索.山西农业大学学报第 6 卷. 2007 [2] 凌 球等.核辐射探测技术.原子能出 版社.1999 [3] 莫小卫等.生物化学模块教学初探. 卫生职业教育.2004.22(4) 作者简介 闫淑梅,女,硕士,讲师,湖南省长沙 环境保护职业技术学院教师,研究方向核测 控与核分析。
四、考核方式的改革
成绩考核是教学的重要组成部分, 既是学校和教师检查教学效果、获得反馈 信息的重要手段,又是评定学生学业成 绩、衡量他们是否达到规定目的,具备了 应用所学知识分析问题、解决问题能力的 主要方法。《核辐射探测技术》传统的考核 方式是闭卷笔试,这种考试的弊端是学生 的死记硬背,导致高分低能的现象。为改 变这种状况,课程成绩评定除了课程期终 考试成绩,更加注重过程考核,把平时作 业、课程实验、出勤率等作为课程成绩综 合评定的重要依据。
二、准确定位培养目标
培养目标是构建、修订和优化培养方 案的依据,是关系到人才培养质量与规格 的核心所在,对未来人才素质的培养起关 键作用。我校为研究教学型高校,作为地 学延伸学科的材料化学专业其培养目标 为:适应社会主义现代化建设需要,较系 统掌握材料学科的基础知识、基本理论、 研究方法和实验技能,具有运用所学理论 和所掌握技术进行探索性的思考、研究、 实验、总结、改进的研发能力和创新品质, 能在材料科学与工程及其相关领域从事研 究、教学、科技开发和相关管理工作的高 级专门人才。
材料化学专业实践教学体系的改革与优化
学生积极参 与教师的科研课题 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 以及各级各类
了难得 的机遇 .也对 高校 材料化学专业 的本 科教学提出了更高的要求 我校 的材 料化 学专业 作 为理学 专业 . 于
2 0 0 4年开始招收本科生 . 现 已招 收 1 O 届 在 l 0 年 的教学实践 中 . 我们一 直积极探索 符合 学科 自身特点和适应 社会 发展需求 的人 才培 养模式 . 并取得 了一些 阶段性 的教改成果 . 如 构建 了以“ 基础性 、 先进性 、 应用性 ” 为特征的
作要求不够清 晰 .指导教师在 教学环节 的实 施上存在一定 的随意性 :实践 教学质量 缺乏
科 学合 理 的评 价指 标 与客 观有 力 的监 督 机
制 :学生与教 学督导员对教学 情况的反馈 未
能得到充分重视 二、 实践教学体 系的改革 与优化 实践
定机 构开展合作 , 对有意向考取省 、 国家职业 资格证书 的高年级 学生进行有针 对性 的技 能 培训 . 帮助学生 提升就业竞争力 另外 . 对于 校外实践 的最重要环节—— 生产实习 . 我们 正
学 羁 2 0 1 4 年 第 3 期
梁 锐杰 王悦 辉 孙延 一
玲 高 校 论 坛 碜
瞿 晓岳 ( 广 东省 电子科技 大学 中山 学院化 学与 生物 工程 学院 5 2 8 4 0 2 )
同时 .还存在 实验项 目与理论课 内容的联 系 不够紧密 : 实 验课 程之间倾 向于各 自为政 内 容和结构衔接 得不够好 :教 师的科研课题 未 能充分 引人 到专业实 践课 程或毕 业设 计 中 这些都在一定程 度上削弱 了实 践课 程体 系的
材料化学体系教学改革探索
材料化学体系教学改革探索张雁红,徐爱菊(内蒙古师范大学化学与环境科学学院,内蒙古呼和浩特 010022) 摘 要:材料化学是材料科学与化学、物理、数学和工程等学科相互交叉、相互渗透发展形成的具有强大活力的新兴学科。
针对材料化学的学科特点以及我校材料化学专业的现状,从理论教学模式与实践教学模式两方面对原有教学体系进行了改革探索。
关键词:材料化学;教学模式;教学改革;学科特点 中图分类号:G420∶TQ 050.4 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)13—0093—02 材料化学是材料科学与化学、物理、数学和工程等学科相互交叉、相互渗透发展形成的具有强大活力的新兴学科,它从分子层次到宏观尺度研究材料的合成制备理论、组织结构、材料性能与应用之间的相互关系,从而指导相关的分析技术,构筑出具有优异功能的新型材料,是环境、信息、新能源等高科技产业和技术发展的重要基础[1,2]。
近年来,随着高新技术的迅猛发展,新的材料化学理论、材料化学信息以及研究、检测手段大幅度提高和促进了材料相关领域的发展。
为培养适应21世纪经济和技术发展的材料化学专业技术人才,教育部于1998年正式将材料化学确定为新的本科专业。
目前国内已有120余所高校建立了材料化学专业,还有许多高校正在积极准备申办。
我校化学与环境科学学院材料化学专业于2007年正式招收本科生,近年来招生形势喜人,目前已有两届毕业生,通过近5年的教学实践,我们一直积极探索符合学科自身特点和顺应时代发展的材料化学专业改革思路,对原有的培养计划、课程体系进行全面改革,并进行系统化修订,努力建立面向社会、面向未来发展的教育与教学体系,培养具有创新精神和实践能力的复合型高素质专业人才。
1 材料化学理论教学模式探索1.1 突出学科特点,精心组织教学内容材料化学作为新兴发展起来的边缘交叉学科,新理论、新技术层出不穷,具有“内容涉及广、知识体系新,更新速度快”的鲜明学科特点,这对高校材料化学课程的教学提出了很高的要求。
材料化学专业培养计划(071302)
1 理论教学和实验教学相结合,通过基础实验强化学生的动手能力,提高学生的学习兴趣。 2 集中性实践环节为 34 周,毕业设计以科学研究课题为主,综合运用所学知识,使学生系统地得到实 践锻炼。 3 设立新技术专题讲座和创新教育课,即时将最新知识讲授给学生,使学生了解本专业的前沿技术和 发展趋势。 4 开设“材料化学实验技术”专业实验课程,为综合性、设计性实验。采取开放式教学,对学生进行系统 的科研能力训练。
6
实践教学(实习、设计等) 17.0 *毕业设计(论文) 主要实践教学 环节 其 他 14.0 2.5
课外上机学时:300 小时 合 计 33.5 2.0 198.5 2602 2180 290 132 19.5 27 23.5 19 18.5 21 16.5
课外活动和社会实践 总 计
x4000001 军训 x1501101 金工实习
x2101101 工程制图测绘大作业 2.0 公益劳动 x1101101 认识实习 0.0 2.0 3.0 1.0 3.0 2.0 3.0 14.0 0.5 33.5 2 1
x2030101 新技术专题 x2701101 电工电子实训 x1301101 生产实习 x3201101 专业实验 x1401101 毕业实习 x2201101 *毕业设计(论文) x5000001 入学、毕业教育 合 计
八、课外活动和社会实践的要求及安排
在第四学期,参加社会实践活动专题调研,根据专题查阅资料并撰写专题论文、提交社会调查报告。 在第六学期,参加科研实践活动。学生在导师指导下,撰写学年论文,鼓励学生参加英语、计算机等 国家考试;参加教师的科学研究活动;在教师的帮助下成立课外科研小组,自觉进行科研活动。见“全校性 课外活动和社会实践的要求及安排表”。
材料物理化学课程知识体系构建与认知方法改造
材料物理化学课程知识体系构建与认知方法改造摘要:从材料专业视角重新审视了经典的物理化学课程。
将材料专业知识体系的特征贯穿于物理化学课程,以弱化该课程的化学化工属性,突出材料属性;结合认知方法改造,对教材结构做出调整,为建设名副其实的材料物理化学课程奠定理论基础。
关键词:材料专业;物理化学;知识体系;认知方法物理化学是材料专业的主干课程,很多高校将其列为研究生入学考试课程,由此可见物理化学对材料专业的重要性。
但是,从材料专业培养计划的演化历程看,物理化学的入选并非是严格按照科学方式的,它更多地源于老一辈材料学家的经验、印象。
一分为二地讲,这种经验的课程遴选方式有其内在的合理性,特别是对材料这一新兴专业(学科),经验保证了物理化学对材料专业的有用性,这一点已经为材料专业几十年的发展所证实;但是,有用性仅仅是众多课程评价维度中的一维,从材料专业人才培养的现状与未来看,还应该站在更高、更全面的角度审视物理化学课程。
本文将从知识体系与认知方法的双重角度,对现行的物理化学课程重新审视,以建设更加适合材料专业的物理化学课程,即名副其实的“材料物理化学”课程。
一、知识体系构建知识体系是课程的根本,从知识体系审视物理化学课程是首要任务。
知识体系的审视分为微观视角与宏观视角。
1.微观视角从学科来源看,物理化学是“四大化学”之一,属于化学化工学科。
因此,物理化学课程通常都是由化学/化工学院开设。
这一课程制度给材料专业的物理化学带来以下问题:首先,现行物理化学的研究对象以气体为主,但材料专业应重点研究凝聚态,特别是固态。
从专业的角度讲,以气体为主要研究对象的物理化学,是符合化学化工类专业实际需求的,因此是合理的;但是,从材料专业的角度看,研究对象的差异足以使知识结构发生改变。
例如,凝聚态概念的广泛使用及气态概念的适当弱化,就会使热容理论的重点发生转移,使原本很复杂的标准态概念变得极为简洁,使相图理论集中在凝聚态(从而简化相图,因为凝聚态通常不考虑压力,这将极大地方便相图分析),使占据较大篇幅的逸度概念弱化,而活度的相对地位上升。
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第 3-4 学期
验操作技能,了解各种实验方法在科研实践中的有关应用,提高观 察、 分析和解决问题的能力, 培养学生严谨的工作作风和实事求是、 严格认真的科学态度和良好的工作习惯。先修课程: 《无机化学》 、
化药学院
《有机化学》 。 使学生能系统地掌握热力学、动力学、电化学及胶体与界面化学相 物理化学Ⅰ、Ⅱ 96 第 4-5 学期 关的基本知识和基本原理,加深对自然现象本质的认识,学会物理 化学的科学思维方法,为《材料化学》 、 《材料科学基础》 、 《材料工 艺学》专业课程的学习奠定基础。 加深学生对《物理化学》课程中的基本理论和概念的理解,使学生 掌握物理化学实验的基本实验方法和实验技术, 学会常用仪器的操 化学实验Ⅲ(1,2) 104(104) 第 5-6 学期 作;培养学生的动手能力,锻炼学生分析问题、解决问题的能力, 培养学生实事求是的科学态度、 良好的科学习惯以及科学的思维方 法。先修课程: 《无机化学》 、 《分析化学》 、 《物理化学》 。 使学生基本掌握常用仪器分析方法的基本原理、 仪器的主要结构与 性能、定性和定量分析方法,并能结合实际问题选择合适的仪器分 仪器分析Ⅰ 40 第 4 学期 析方法,提高学生的基本操作技能和正确处理实验结果的能力,并 初步具有分析问题和解决问题的能力。 该课程是分析化学后续专业 基础课之一,在《现代材料测试分析技术》之前开设。 通过实验,要求学生对常用仪器分析方法方较深入的了解,提高学 仪器分析Ⅰ实验 40(40) 第 4 学期 生的基本操作技能和正确处理实验结果的能力, 并初步具有分析问 题和解决问题的能力。先修课程: 《分析化学》 。 通过实验巩固和加强基础实验中学过的操作技能, 并运用这些技能 进行应用性实验;通过开设应用性实验,使学生熟悉材料化学实验 材料化学基础综合实验 40(40) 第 5 学期 的一些基本技术,了解和掌握若干材料合成及性能表征的基本手 段, 为今后工作和进一步学习奠定良好基础。 在 《化学实验Ⅰ》 、 《化 专业课程 材料化学 32 第 5 学期 学实验Ⅱ》 、 《化学实验Ⅲ》等基础实验课程之后开设。 使学生从材料化学的角度,认识和理解材料科学与工程中的问题, 培养学生理论分析和解决实际问题的能力,为材料的研究与开发、 选择和使用打下坚实的基础,在《材料科学基础》之前开设。 材料化学实验 40(40) 第 6 学期 使学生加深理解课堂理论教学内容, 更重要的是对学生进行实验方 法、实验技能的训练;培养学生灵活运用基本原理,并在理论指导 材料化学 化药学院 化药学院 综合实验 化药学院 化药学院 仪器分析 化药学院 化药学院 物理化学 化药学院
理信学院
高等数学Ⅳ
72
第 1 学期
决实际问题的能力(数学素养) 。该课程先于专业基础课开设,为 《无机化学》 、 《分析化学》 、 《物理化学》 、 《化工原理》等后续化学 及化工相关课程奠定数学基础。 数学 理信学院
线性代数
32
第 2 学期
培养学生的抽象思维能力, 使学生掌握线性代数的基本知识和计算 方法,增强运用数学解决实际问题的意识和能力。 传授自然界物质的结构、性质、相互作用及其运动的基本规律,为
材料化学专业课程体系框架图
课程 类别 课程名称 大学英语Ⅰ-Ⅳ 马克思主义基本原理 学时数 192 48 开课学期 第 1-4 学期 第 1 学期 设课目的(阐述该课程在培养学生品德、知识、能力、体育或美育 的作用。在课程体系中与前后课程的关系) 培养学生英语听、说、读、写、译的综合应用能力。 掌握马克思主义的基本立场、观点和方法,树立正确的世界观、人 生观、价值观。 帮 助 学 生 了 解 国 史 、国 情 ,树立在中国共产党领导下走中国 特色社会主义道路的坚定信念。先修《马克思主义基本原理》 。 让学生理解毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系是马克思主 毛泽东思想和中国特色社 会主义理论体系概论 48 第 3 学期 义的基本原理与中国实际相结合的两次伟大的理论成果, 是中国共 产党集体智慧的结晶。增强中国特色社会主义的道路自信、理论自 信和制度自信。先修课程: 《中国近现代史纲要》 。 思想道德修养与法律基础 通识 课程 形势与政策 16 第 6 学期 32 第 1 学期 掌握思想道德素质和法律基础知识,使其成为道高德重、懂法守法 的社会主义建设事业的合格人才。 帮助学生开阔视野,及时了解和正确对待国内外重大时事,树立坚 定的政治立场,具有较强的分析能力和适应能力。 培养学生高尚的思想品德和健康的道德情操; 培养学生汉语言文学 方面的阅读、欣赏、理解和表达能力。 培养学生的军事素养、国防观念和爱国情操,提高其人文素养 培养大学生树立正确的择业观,掌握求职的方法与技巧,增强择业 意识,提高主动适应社会需要的能力。 使学生掌握创业知识,培养学生的创业能力和创业精神。 培养自我认知能力、人际沟通能力、自我调节能力,切实提高心理 素质,促进学生全面发展。 掌握体育与健康知识及运动技能,增强体能;培养学生运动兴趣和 爱好,形成坚持锻炼的习惯。 心理学 就业创业 招生就业处 学工部 大学语文 军事理论 人文学院 思想政治理论 人文学院 所属 课程群 大学英语 开课学院 外语学院 人文学院
大学物理Ⅲ /大学物理Ⅲ实 验
64(16)
第 2 学期
《无机化学》 、 《分析化学》 、 《物理化学》 、 《仪器分析》 、 《化工原理》 等相关课程的学习奠定必要的物理基础。 使学生较系统、全面地掌握无机化学的基本概念、基础理论、基本
物理学
理信学院
学科(专 业) 基础课 程
无机化学Ⅰ、Ⅱ
96
第 1-2 学期
知识、重要化合物的性质,并获得化学实验的基本技能。该课程为 第一门化学必修基础课,为后续课程《分析化学》 、 《物理化学》 、 奠定基础。 使学生掌握无机及分析化学的基本实验技能, 从实践上加深对重要 无机化学
化药学院
化学实验Ⅰ(1,2)
96(96)
第 1-2 学期
化合物性质的了解,进一步结合理论加深对“量”概念的理解,培养 学生的综合素质和应用意识。 先修课程: 《无机化学》 、 《分析化学》 。 使学生建立起准确的“量”的概念,掌握与此相关的基本理论、原理 及实验技术,为后继《仪器分析》课程及科研打好基础。 使学生系统地、扎实地掌握有机化学的基本原理和基本规律,继续
48(24)
第 1 学期
使学生掌握计算机基础知识和 Windows、 Word、 Excel、 PowerPoint、 FrontPage、Internet 软件的应用能力。 传授学生数学方面的基本概念、基本理论和基本运算技能,培养学 生具有比较熟练的运算能力和综合运用所学知识去分析问题和解
计算机科学
化药学院
分析化学Ⅰ
பைடு நூலகம்
48
第 2 学期
分析化学
化药学院
有机化学Ⅰ、Ⅱ
96
第 3-4 学期
深造以及将来解决有机化学中的问题、奠定必要而坚实的基础。为 后续《农用高分子材料化学》课程学习打好基础。 加深学生对有机化学理论知识的理解, 使学生熟练掌握有机化学实 有机化学
化药学院
化学实验Ⅱ(1,2)
96(96)
中国近现代史纲要
32
第 2 学期
人文学院
宣传部
大学语文 军事理论教育 大学生就业指导 创业基础 大学生心理健康教育
32 16 16 16 24
第 3 学期 第 1 学期 第 2,6 学期 第 3 学期 第 2 学期
人文学院 学工部 招生就业处
体育
64
第 1,2 学期
体育
体育教学部
计算机基础 /计算机基础实 验