《材料化學(xué)》課程教學(xué)改革和實(shí)踐探討的論文

　　材料化學(xué)伴隨著(zhù)材料科學(xué)的發(fā)展而誕生和成長(cháng)，它是材料科學(xué)的重要組成部分，又是化學(xué)學(xué)科的一個(gè)分支。材料化學(xué)是從分子水平到宏觀(guān)尺度認識材料結構與性能的關(guān)系，從而有目的地設計材料的組成、結構和改善制備技術(shù)，以期獲得具有優(yōu)異性能的材料�！恫牧匣瘜W(xué)》課程是一門(mén)以材料科學(xué)與化學(xué)相結合的新興課程，是綜合了材料科學(xué)、無(wú)機化學(xué)、物理化學(xué)、有機化學(xué)、高分子化學(xué)、分析化學(xué)、結構化學(xué)等內容的一門(mén)課程，是材料化學(xué)專(zhuān)業(yè)的基礎核心課程�！笆�二五”期間，大力開(kāi)發(fā)新材料是國家重點(diǎn)支持發(fā)展的高新技術(shù)領(lǐng)域之一，這就對高校材料化學(xué)專(zhuān)業(yè)的本科教學(xué)提出了更高的要求。如何提高《材料化學(xué)》課程教學(xué)效果，培養具有良好材料化學(xué)知識的高素質(zhì)專(zhuān)業(yè)人才尤為重要。

　　1 《材料化學(xué)》課程教學(xué)中存在的問(wèn)題

　　材料化學(xué)是一門(mén)新興交叉學(xué)科，該學(xué)科既涉及材料學(xué)科的知識，又涵蓋化學(xué)學(xué)科的知識，因此內容覆蓋面廣、知識點(diǎn)多，現有的理論學(xué)時(shí)數較少，教學(xué)內容與學(xué)時(shí)數的矛盾突出，許多學(xué)生反映這門(mén)課程所涉及的許多內容較難掌握，一定程度上影響了學(xué)生的學(xué)習興趣。另一方面，由于材料本身范圍廣泛(包括金屬材料、無(wú)機非金屬材料、高分子材料、復合材料、功能材料等)，各高校開(kāi)設材料化學(xué)專(zhuān)業(yè)的背景和所依托的學(xué)科優(yōu)勢也各不相同，各個(gè)學(xué)校材料化學(xué)專(zhuān)業(yè)的培養模式和教學(xué)內容有很大差別。由于該學(xué)科發(fā)展時(shí)間較短，現有的《材料化學(xué)》課程參考資料偏少，且內容較單一，不適宜不同高�！恫牧匣瘜W(xué)》課程的教學(xué)。同時(shí)，由于材料化學(xué)學(xué)科發(fā)展迅速，各種新材料層出不窮，并在基本原理、制備技術(shù)、表征手段以及性能研究等方面取得了很大的進(jìn)步，而《材料化學(xué)》課程教材的內容較老、更新較慢，以至于本學(xué)科的新技術(shù)、新成果的研究和進(jìn)展不能及時(shí)充實(shí)到教材中。因此，《材料化學(xué)》課程教材的選用和教學(xué)內容的選取，需要具體結合各個(gè)學(xué)校材料化學(xué)專(zhuān)業(yè)自身的特點(diǎn)。

　　對于如何設置材料化學(xué)專(zhuān)業(yè)相關(guān)課程，并建立起相關(guān)課程之間內在、合理的聯(lián)系，目前還有很多問(wèn)題需要探索。比如材料化學(xué)專(zhuān)業(yè)先修課程《無(wú)機化學(xué)》、《物理化學(xué)》、《高分子化學(xué)》、《結構化學(xué)》及《材料科學(xué)基礎》等課程，這些課程中的部分教學(xué)內容與《材料化學(xué)》課程的教學(xué)內容均有重復。因此，這就要求主講教師轉變教學(xué)觀(guān)念，合理安排教學(xué)內容，既要強調基礎知識和基本原理，又要突出重點(diǎn)和難點(diǎn)，同時(shí)要把《材料化學(xué)》課程知識點(diǎn)的精華講透。

　　2 《材料化學(xué)》課程教學(xué)改革的主要內容

　　2.1 教學(xué)體系與內容改革

　　針對《材料化學(xué)》課程理論教學(xué)存在的問(wèn)題，我們將教學(xué)內容進(jìn)行調整、重組和更新，不斷優(yōu)化課程教學(xué)體系，更新完善教學(xué)內容。通過(guò)將教學(xué)內容與學(xué)科前沿相聯(lián)系，把該學(xué)科的最新研究成果滲透到課堂教學(xué)，調動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習積極性，開(kāi)拓了學(xué)生視野。比如，將 2010 年諾貝爾物理學(xué)獎成果“石墨烯”，1996年諾貝爾化學(xué)獎成果“富勒烯 C60”，以及新能源材料發(fā)展現狀融入到《材料化學(xué)》課程教學(xué)中，這極大地拓寬了學(xué)生的知識面，充分調動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習興趣。另一方面，將教學(xué)與科研相結合，介紹教師自身的科研成果或本專(zhuān)業(yè)教師課題組的一些研究成果及正在探索的一些科研項目，這不僅提高了教師自身的教學(xué)水平，豐富了教學(xué)內容，還營(yíng)造了良好的學(xué)術(shù)氛圍，促進(jìn)了學(xué)生創(chuàng )新能力培養，全面提高了教學(xué)質(zhì)量。同時(shí)，為了使學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習《材料化學(xué)》課程的積極性和主觀(guān)能動(dòng)性，授課過(guò)程中不拘泥于教材內容的排序，注重對各知識點(diǎn)進(jìn)行重組和精煉，在有限的學(xué)時(shí)分配中提高教學(xué)效率，改善教學(xué)效果。

　　2.2 教學(xué)方法與手段改革

　　《材料化學(xué)》課程的教學(xué)主要針對高年級本科生，他們經(jīng)過(guò)2~3 年的大學(xué)生活與學(xué)習，已具備較強的實(shí)踐動(dòng)手能力和自學(xué)能力，因此在教學(xué)中，我們充分利用這一特點(diǎn)，改進(jìn)傳統課堂以教師為主、學(xué)生為輔的教學(xué)方法，積極實(shí)行啟發(fā)式、互動(dòng)式和參與式教學(xué)，有意識地采用設疑或質(zhì)疑的方式，引導學(xué)生獨立思考，分析討論得出正確的結論，由接受知識轉變?yōu)閯?chuàng )造知識。另外在教學(xué)中，我們結合材料化學(xué)最前沿的科學(xué)研究領(lǐng)域，將學(xué)生分成若干小組，每個(gè)小組布置一個(gè)關(guān)于新材料研究進(jìn)展的課題，指導學(xué)生利用圖書(shū)館和網(wǎng)絡(luò )等資源搜索所需信息，并對該課題進(jìn)行分析與評價(jià)，并要求學(xué)生以 PPT 的形式在課堂上講授對該課題的一些認識和見(jiàn)解，這樣大大調動(dòng)了學(xué)生學(xué)習的主觀(guān)能動(dòng)性，拓寬了學(xué)生的知識面，培養了學(xué)生對科研的興趣，也為他們今后走向社會(huì )或繼續深造奠定了基礎。

　　對于《材料化學(xué)》課程中涉及的晶體結構、晶體缺陷等比較抽象內容，由于學(xué)生理解起來(lái)比較困難，我們采用 Diamond、Materials Studio 等結晶化學(xué)軟件向學(xué)生展示不同晶體的模型，使教學(xué)內容直觀(guān)化，從而有效地促進(jìn)學(xué)生的理解。針對材料制備的設備及工藝方法等內容，通過(guò)收集設備及工藝照片，利用 PPT 或Flash 軟件制作工藝流程及原理，從而使學(xué)生能夠較好地掌握相關(guān)知識點(diǎn)。

　　2.3 實(shí)驗與理論教學(xué)相結合

　　《材料化學(xué)》課程是一門(mén)典型的基礎理論和實(shí)踐緊密結合為特征的課程。因此，我校開(kāi)設了與《材料化學(xué)》理論課程相銜接的《材料化學(xué)綜合實(shí)驗》和《開(kāi)放性專(zhuān)業(yè)實(shí)驗》等實(shí)踐教學(xué)環(huán)節，來(lái)鞏固加深理論課程學(xué)習的基本知識和基本原理�！恫牧匣瘜W(xué)綜合實(shí)驗》旨在深化學(xué)生對材料化學(xué)專(zhuān)業(yè)基礎知識的理解和應用，以及專(zhuān)業(yè)實(shí)驗技能的培養�！堕_(kāi)放性專(zhuān)業(yè)實(shí)驗》注重激發(fā)學(xué)生的創(chuàng )新意識以及主動(dòng)探究科學(xué)實(shí)驗的精神，綜合培養學(xué)生的自主學(xué)習能力、動(dòng)手能力、查閱資料能力、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。這種實(shí)驗和理論教學(xué)相結合，學(xué)生不僅可以用專(zhuān)業(yè)知識指導實(shí)踐，而且又在實(shí)踐中更深刻的理解專(zhuān)業(yè)知識。

　　2.4 考核方式的改革與創(chuàng )新

　　《材料化學(xué)》課程的內容涉及面廣，知識點(diǎn)多，實(shí)踐性強，傳統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(xué)生的創(chuàng )新思維，挫傷了學(xué)習的積極性，因此我們積極探索考試方法的改革。為了充分調動(dòng)學(xué)生平時(shí)學(xué)習的積極性、主動(dòng)性，增強學(xué)生自主學(xué)習和分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，我們增加了平時(shí)考核的比例。根據教師布置的相關(guān)內容，學(xué)生通過(guò)文獻調研，撰寫(xiě)小論文、制作 PPT 并進(jìn)行講解，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(xué)生的學(xué)習效果，科學(xué)地評價(jià)學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng )新能力。

　　3 總結

　　通過(guò)對《材料化學(xué)》課程的教學(xué)改革與實(shí)踐研究，激發(fā)了學(xué)生對本課程學(xué)習的積極性，也提高了學(xué)生認識問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。當然，隨著(zhù)教學(xué)改革的不斷深入，該課程的教學(xué)改革與實(shí)踐研究會(huì )進(jìn)一步加強，教學(xué)內容和方法也會(huì )日益完善。

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