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摘要:材料化学是化学相关专业本科学习中的必修课程,它交叉融合了基础科学、工程科学两个部分,不仅是材料科学不可或缺的一个重要分支,又是化学学科的一个重要组成元素。本文指出了在民族高校本科教育中,材料化学这一课程目前的教学现状,进而引发指出民族高校教师可系探索科研相关课程,将本科材料化学课程融入科研的教学与改革探索之中。
关键词:材料化学;科研教学;创新机制;教学改革
如果说材料是人类文明发展的基石,化学是新时代文明的发动机,那么材料化学不容置疑是一门从化学的角度来探讨新材料的制备和它们在生产、使用过程中的化学性质的科学[1]。材料科学与其技术的进步,是推动人类社会发展的中流砥柱。纵观材料发展史实际上就是人类文明的进步史,从石器时代、青铜时代、粘土时代、铁器时代到现在的硅材料时代,材料化学主要涉及了物理学、材料科学、电化学、无机化学等知识,它集基础科学和工程科学于一体,是材料科学中不可缺少的一个分支,是化学的重要组成部分。如何将本科材料化学课程融入科研教学,最大限度地发展学生的材料科学,培养学生严谨的科学思维,提高其工程实践能力以适应社会可持续发展和国际化的需要,这些问题值得民族高校的教师思考和解决。该学科对于教师和学生都充满着挑战,为了将本科材料化学课程融入于科研的教学与改革探索,提高教学效果,提升学生能力,本文将从理论教学的融合、实践教学的应用这两个方面来进行教学与改革探索[2]。
1材料化学课程的教学现状
21世纪的今天,材料类学科无疑是一门蓬勃发展的学科,宏观审视国内高校的课程开展,我们不难发现,理工类乃至许多综合类高校现都已开设了材料化学这门课程,这门学科的完善涉及到了教学内容、教学手段与课程体系的改革。作为民族高校的一名教师,面对课堂上不同民族、不同知识基础的学生,更加需要根据每个学生的知识基础,个人能力来培养学生的材料科学知识和实验技能,同时也要发挥国家科研课题引导作用,强化学生参与科研竞赛能力。但在我个人的实践性教学中,材料化学课程目前存在着课时任务分配不合理,材料化学教材陈旧,理论未联系实际,学生的实验操作太少,学生对本课程认知不清晰等问题。为实现教育和教学一体化共同进展,这些问题还有待我们深入研究。对于这些问题,我本人有一些入职后的小心得,希望能够对未来即将面临高校材料化学课程教学的新入职老师有所帮助。
2本科材料化学理论教学课程与科研的融合
[摘要]为了贯彻落实高校立德树人的根本任务,应当将思想政治教育贯穿教育教学的全过程。本文以材料化学课程为例,将思政元素融入到专业课的讲授中,从爱国奉献精神、执着求实精神及协同创新精神等方面介绍了课程教学中思政元素的挖掘。实现专业知识与思想政治教育的有机统一,在传授知识的同时,引导学生树立正确的世界观、人生观与价值观。
[关键词]材料化学;思政教育;教学改革;立德树人;全面发展
党的十八大以来,总书记围绕“培养社会主义建设者和接班人”作出一系列重要论述,深刻回答了“培养什么人、怎样培养人、为谁培养人”这一根本性问题。为深入贯彻落实关于教育的重要论述和全国教育大会精神,高校应始终把立德树人作为根本任务,不断提高学生思想水平、政治觉悟、道德品质、文化素养,做到明大德、守公德、严私德,培养有理想、有本领、有担当的新时代青年[1]。课程思政则是在专业课的教学中深入贯彻落实立德树人根本任务的必然选择,将“立德”融入专业课程教学的“树人”过程,已经成为新时期高等教育的重要创新育人手段[2]。材料化学课程作为高等院校材料、化学专业的必修课之一,将思想政治教育融入课堂教学中,对高校材料、化学类人才的培养具有重要的意义。作为现代社会发展的三大支柱之一,保障和提升材料专业的人才培养质量是材料强国道路的根基,而课程思政正是提升人才培养质量、塑造具有坚定信念和崇高理想的国家栋梁之材的重要教育举措[3]。
1材料化学课程介绍
材料化学是一门快速发展的交叉性和前沿性学科,有机地融合了化学和材料两个一级学科的发展优势[4]。其研究范围极为广泛,因此本课程在讲授过程中将结构材料、功能材料及功能转化材料作为主线,辅以化学合成与制备方法,在深刻认识材料的结构与性能关系的基础上,探索新材料与新技术。课程的目标是通过材料化学课程的学习,了解材料化学的研究方法,使学生能从化学的基本层面出发,去认识和理解材料科学与工程中出现的基本问题,建立大材料的概念,了解材料化学领域的新动态,为材料的研究与开发、选择和应用奠定基础。课程蕴含着丰富的教育元素,将思政教育内容与材料化学专业知识进行有机融合,是课程思政改革的关键点。
2材料化学课程中的思政元素
摘要:高分子化学是研究高分子化合物的合成、化学反应、物理化学、物理、加工成型、应用等方面的一门新兴的综合性学科。在金属材料工程专业的高分子化学教学实践过程中,探索出了一些对于实际教学非常有效的教改方法,主要有理论联系实际、参与式教学和注重实验。
关键词:金属材料;高分子化学;课程;教学
引言
金属高分子材料在我们生活中的很多领域都有非常广泛的应用。发展前景非常好,为了我国高分子化学领域走在世界的前列,作为培养未来研发人才的高校在相关教学过程中需要开拓思路,积极调整课程方案,通过最有效果的教学让学生成为我国高分子化学领域将来最得力的研发生产人员。
一、理论联系实际,让教学贴近科研,靠近生产
学习不是为了学习本身,学以致用才是学习的最终目标。在目前的很多课程设置和教学方案或者授课方法方式上,我们看到的不是学以致用,而是学以致学,为了学习而学习,为了学分而学,为了简单的成绩和通过毕业而学。为了能够最大程度的让学生体会到学以致用,每节课都要提前备课,充分准备,把该节课所讲内容在目前高分子化学科研、生产领域的应用情况对学生进行详细的介绍,提高他们对本节课的重视程度。在上课的时候,为了加深他们的印象,会在课文理论知识之外为他们充分准备课堂理论内容相关的科研成果和高分子化学实际生产领域的应用现状及前景。在可能的情况下,带领他们参观科研单位,参观生产基地,切身感受体会自己所学课程的巨大应用潜力和前景。让他们不只是理解理论知识,还要紧密的联系实际的科研和生产,为将来的职业规划做铺垫。
1材料化学工程二级学科的内涵
化学工程与材料学科相互支撑发展的这种态势导致了新兴交叉学科——“材料化学工程”的诞生。它是将传统化学工程与材料学科交叉融合,以化学工程为基础和手段,面向生物材料、高分子材料和无机材料制备及应用的一个新兴学科。它既是化学工程学科内涵的拓展和应用领域的外延,也是学科间的交叉渗透,符合当今社会的需求和学科发展的必然规律。材料化学工程学科的内涵主要表现在两个方面:一是应用化学工程的理论与方法对材料生产与加工过程进行系统的研究,其目的在于在材料高性能化的同时,最大限度地降低材料生产对于资源、能源的消耗和环境污染,实现材料制备的高质量、低成本、环境友好和可循环再生利用;二是利用新材料,如新型催化材料、分离材料等发展新型高效的化工技术与理论,形成新的流程工艺和集成技术。
2材料化学工程二级学科发展现状
近十年来,材料化学工程学科作为化学工程和材料科学与工程领域的新增长点,发展迅速。目前,国内外一些大学的化工学院或材料学院均出现了材料化工的研究领域,有的大学(如大连理工大学化工学院)甚至出现了专门的“材料化工”系等人才培养和科研机构。材料化工的交叉研究已经展示出了良好的发展前景,近年来我国在该领域取得了包括国家技术发明一等奖在内的一系列重大研究成果。2005年7月,南京工业大学经国家教育部批准,成立“省部共建材料化学工程教育部重点实验室”;2006年5月在南京召开了第一届材料化学工程大会,大会总结了国内外材料化学工程的研究进展,明确了我国材料化学工程进一步发展的方向和重点。2007年10月国家科技部正式批准建设“材料化学工程国家重点实验室”。基于化学工程和材料学科的交叉融合,国内多所重点院校开始在“化学工程与技术”及“材料科学与工程”一级学科下设置“材料化学工程”二级学科。2002年,南京工业大学首先在化学工程与技术一级学科下设立“材料化学工程”二级学科。随后,天津大学、华东理工大学等知名高校开始设立“材料化学工程”二级学科。据初步调研,已经有11所重点大学设立材料化学工程,如表1所示。该学科的设置,有力地促进了“化学工程与技术”与“材料科学与工程”一级学科的交叉和融合,有利于材料化工领域交叉型人才的培养和学科建设。
3材料化学工程二级学科的建设对策
3.1重新定位“材料化工”学术硕士培养目标的定位
摘要:材料化学科技英语与信息技术具有很强的专业性和实用性。根据武汉工程大学材料化学专业特色,以及其对科技英语与信息技术这门课程要求,对该课程的建设做了有益的改革和实践,主要内容包括选择适合以化工和高分子为特色的材料化学科技英语与信息技术的教材;探索适合本课程的教学方式;探索本课程的实践方案,形成了有一定特色的材料化学科技英语与信息技术课程体系,取得较好的教学效果。
关键词:材料化学;科技英语;课程建设
材料化学是一门新兴的交叉学科,研究材料相关化学问题,在新材料的合成与制备方面发挥着不可或缺的作用。自上世纪九十年代起在全国各地一共有一百四十多所高校开设材料化学本科专业,为我国的材料行业培养了大量的高技术人才。目前材料化学专业85%的专业文献和专利是用英文撰写,社会对高等学校培养的专业人才的外语能力提出了更高的要求。此外,当今社会已经进入信息化的网络时代,上网查阅国内外文献已经成为科技人员了解国际最新动态和学术前沿知识的主要途径之一。因此,材料化学专业毕业生的科技英语与信息技术技能是科学研究和实际工作的迫切需要。但是,由于材料化学专业是一个新兴专业,还没有关于材料化学科技英语与信息技术的经典教材。
目前出版的与材料化学相关的专业英语教材大多是高分子材料或无机材料的专业英语教材,教材的内容并不能完全体现材料化学专业的特色和需求,例如:材料化学专业包含高分子材料、无机材料和复合材料等内容,选择高分子材料或无机材料专业英语教材,显然不能满足材料化学专业英语的要求。另外,各类专业英语教材也很少涉及英文文献、专利的检索和阅读。而英文文献检索与阅读是高技术人才的必备素质,因此科技英语与信息技术课程体系中有必要补充该内容。我校的材料化学专业开设于2005年,以化工和高分子材料为专业特色。在开办专业之初,苦于没有完整的、科学的材料化学科技英语与信息技术教学体系可供参考,但经过近十年在材料化学科技英语与信息技术教学工作与实践上不断探索,逐步摸索出适合本校特色的材料化学科技英语与信息技术教学体系,取得了比较好的教学效果。
1教学内容的整合改革,突出化工与高分子材料化学的特色和实用为主的教学理念
材料化学是一个年轻的专业,材料化学科技英语与信息技术目前没有统一的经典教材,各院系都是根据自身特点选择适合的教材。我校材料化学专业以化工与高分子材料化学为特色,教材选用的是《高分子材料工程专业英语》。显然这并不能完全满足本专业英语的教学要求,必须补充大量教学内容。例如材料化学专业的构词法、命名规律,进口试剂、仪器英文使用说明的阅读,国外专业文献、专利的检索等等。此外,根据我校本专业每年有近一半的学生考取研究生的特点,还补充了英文专业文献的阅读、语言特点分析和写作的内容,这将非常有利于学生将来进入研究生阶段的学习。