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材料化学专业分析

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材料化学专业分析

材料化学专业分析范文第1篇

【关键词】学习兴趣;无机及分析化学

一、引言

《无机及分析化学》是环境、材料物理、油气储运、给排水、食品工程、安全工程等专业的一门重要基础课程, 其教学质量对于奠定后续专业课程的学习基础,实现专业培养目标,提高学生整体素质,增强学生实践能力等起着关键性的作用。《无机及分析化学》课程有机融合了《无机化学》和《分析化学》两门基础化学课程,学习内容多,且知识点较分散,有些内容又很抽象,理解较难, 公式多且适用条件复杂,使很多学生产生畏难情绪。兴趣是学生积极主动学习的源动力,是使学生由“要我学”转变为“我要学”的关键所在。因此,如何激发学生学习无机及分析化学的兴趣,调动他们的学习热情,在无机及分析化学课程教学中显得尤为重要.

二、绿色化学教育的改革

对于如何激发学生学习无机及分析化学的兴趣,笔者结合几年的教学经验,总结提出以下几点具体措施。

(一) 强化教师素质,调动学生的学习兴趣

(1)教师应重视塑造自身的授课形象。 教学过程实际是教师和学生的双向交流的过程,“教师的教态”会影响学生的学习兴趣与学习积极性,教师如果注意利用学生这个特点,就能给学生的学习兴趣以适当的引导。由于无机及分析化学中需要描述的内容很多,教师在备课时,需要根据教学目的对教材内容进行统筹安排,寻找一些具有启发意义、思考价值和颇有情趣的内容,以激发学生的热情和兴趣。另外还要了解学生已有的知识水平,精心设计,让学生体会到课程的魅力和教师的风范,渴望学习这门课程。

(2)要求老师具有渊博的专业知识,能够营造生动的课堂气氛,讲课有一定的激情,声调抑扬顿挫, 这才能充分地调动学生学习无机及分析化学的兴趣。为了在教学中多联系化学在尖端科技、工农业生产等方面的作用,教师要自己经常阅读和收集各类科技信息,将最近的科研成果以及自己科研感想,在教学过程中传递给学生, 激发同学的学习热情。例如,作者一直从事分析化学研究工作,在讲授“吸光光度法”时,向学生简单介绍了自己通过光谱仪器进行大气中污染物的测定工作;在讲授“酸碱滴定法”时,介绍了自己如何利用所学知识对果蔬及其制品中的有机酸如苹果酸和草酸等进行的测定;这些内容要么趋向前沿、反映现代,要么趋向实际应用,既培养了学生的学习兴趣,也引导学生进一步认识到所学知识的实际应用,从而起到培养兴趣及探索创新精神的作用。

(二) 重视绪论教学,增加学生学习的兴趣

绪论教学是学科教学的开始,绪论的讲授可以让学生明白教材的主旨和篇章结构,帮助学生建立教材的知识体系轮廓。上好绪论课,使学生明确学习目标,只是培养兴趣的开始; 教授不同专业学生,绪论课要有针对性的内容, 使学生了解学习无机及分析化学课程的意义。这部分内容可以结合生产实际和材料物理专业的特点,多举一些日常生活、材料类工业生产中较熟悉的实例 (针对材料的化学分析方法和仪器分析方法等),通过这些生活实例,使之认识到这门课程不仅与自己所学的专业知识有关,还与日常生活息息相关,引发学生兴趣,激发学生学习的积极性。

(三) 课堂教学灵活多变

(1)优化教学内容,激发学生学习的兴趣。对教学内容进行优化的关键在于对教学内容的准确把握,在有效的学时下保证较好的教学质量和效果.认真组织讲课程序,分清主次,突出重点,合理地精简与材料物理专业联系较少的纯化学理论以及中学或其它课程重复的相关内容,省去一些繁冗的公式推导和证明。不同章节的内容密切和材料物理专业融合, 比如在“化学键与分子结构”一章中价键理论和杂化轨道理论对了解合成材料的性质和反应非常重要,因此,我们将上述理论作为教学的重点内容;而“原子结构与元素周期系”中,波粒二象性、薛定谔方程等作为一般介绍,而元素化学部分,学生在高中期间已经具有较好的基础,只做简单的变化规律分析即可。

(2)精心设疑采用问题教学。问题能够激起疑惑、促进思考。古人云:“学起于思,思源于疑”,在教学中,教师可以有意识地把一些重点知识设置成一连串的问题,使学生产生疑问,从而吸引学生的注意力,激活学生的思考欲,激发学生的求知欲。例如: 讲“稀溶液依数性”的时候,笔者以一些与稀溶液依数性相关的生活现象为引子,作为整堂课的导语。如“为什么腌咸菜的水冬天不易结冰?”“为什么下雪以后,公路要撒融雪剂?”“为什么化肥施多了,植物会被‘烧死’?” 给学生讲授溶液的渗透压时,可以先给学生提出疑问,是否知道护士给病人输液将药物溶在什么液体里? 它们的浓度是多少?通过设疑,使学生对问题产生浓厚的兴趣,从而有目的的学习。

(3)利用多媒体辅助教学,培养学生学习的兴趣。在化学教学中,许多微观过程是无法用肉眼观察到的,此时如果借用多媒体,就可以把化学微观世界呈现在大家面前,让抽象变得具体,让枯燥变得生动,同时也让化学学习变得更加直观、更加有趣。例如在滴定终点时指示剂颜色的变化很难把握,利用课件用动画的形式把常见指示剂在终点时的颜色变化形象的演示出来,给学生一个感性的认识,避免学生在实际操作中由于操作不当和终点颜色判断不准确而造成体积误差,这样既直观、生动、经济,又能克服时间和空间的限制,达到了传统教学方式难以实现的效果。

(4)理论联系实际。课堂教学除了注重课堂设疑,调动学生积极参与教学活动之外,教师还应注重理论教学与实际的联系,这样可以使学生对该课的实用性得到证实。例如,在学习溶液这一章,讲授气体溶解度与饱和蒸汽压关系时,提出为什么打开汽水瓶盖时有气泡产生?在讲化学反应速率时,结合工业合成氨的具体状况,探讨如何提高反应速率,增加氨的产量,等等。通过联系实例,让学生感觉到该课程的学习可以揭示生产和生活中许多所以然,从而激发他们的学习热情、有效地培养他们的创新思维及灵活应用所学基本理论知识分析、解决实际问题的能力。

(四) 建立一套“以笔试为主体,多种形式并存的考试评估制度”

采用灵活的考试形式,那学生的学习自觉性肯定会大大提高。改革可以从以下几方面:改革现有的一考定结果的应试方式,变为贯穿课程始终的、多方式的测试,如可以实行阶段考,这样可以减轻学生负担;多一些灵活性、创造性、实践( 至少是模拟实践) 性的考题,如可以让学生写写学习心得等,这样既可以及时掌握学生学习情况,又可以作为改革的一种手段。

三、结束语

兴趣是直接推动学生主动学习的内在动力,它促使学生去追求知识、探索科学。学生对学习有兴趣,才会愉快主动地学习。在无机及分析化学课堂教学中,教师需要采用多种方法培养学生对物理学习的兴趣,以趣激学,调动学生的学习积极性,使学生在轻松、愉快的学习气氛中接受新知识,学好无机及分析化学。

参考文献:

材料化学专业分析范文第2篇

Song Jinling;Cai Ying;Wang Ruifen;Zhang Guofang;Zhou Yujie; Fan Wenjun

(内蒙古科技大学稀土学院,包头 014010)

(School of Rare Earth,Inner Mongolia University of Science & Technology,Baotou 014010,China)

摘要:人才培养模式的优略直接关系到人才培养的水平,对于内蒙古科技大学稀土学院新成立的材料化学专业建立合适的人才培养模式是非常必要的,文章从培养目标的定位、课程体系的设置、实践教学体系的建立、师资队伍的建设和教学手段的改进方面进行了研究并付诸于实践。

Abstract: Talent training model is close to the level of talent training. It is necessary to establish appropriate talent training model for Materials and Chemistry Major, School of Rare Earth, Inner Mongolia University of Science & Technology. The article researches and practices in target positioning, course system set, establishment of practical teaching system, faculty building and improvement of teaching way.

关键词:材料化学 人才培养模式 教学 实践

Key words: materials and chemistry;talent training model;teaching; practice

中图分类号:G42文献标识码:A文章编号:1006-4311(2011)20-0273-02

0引言

材料化学是近年来随着材料科学的快速发展与社会需求的日益增加新开设的一个专业,它是一门新兴的交叉学科,是工程、信息、新能源等高科技产业和技术发展的重要基础。结合我校学科建设的需要和人才培养和地方经济发展的需求,我院于2009年申报了材料化学专业,由于各方面的迫切需求当年就被获批,并于2010年9月招收了第一批新生。

尽管从90年代初由复旦大学成立第一个材料化学专业开始, 目前在国内已有约90多所高校相继开设了此专业,但是由于材料本身的多样性,以及各高校开设此专业的背景和所依托的优势学科各不相同,所以尽管专业名称都叫材料化学,但是各个学校的材料化学专业的人才培养模式、教学内容都相差很大[1-5]。而我校设立此专业的初衷就是发展和完善的地区高等教育,为当地乃至全国各地的建设事业培养合格的急需人才,为了满足这一初衷就依赖于材料化学专业的人才培养模式的制定,基于此,对于刚成立不久的材料化学专业,制定具有专业特色的人才培养模式势在必行。

1明确培养目标, 体现专业特色

坚持“结合材料科学发展的大方向和工科院校在材料领域的人才需要对材料化学专业人才培养进行定位”的原则,材料化学专业人才培养的基本目标是:培养适应社会主义现代化建设需要的、德智美体等全面发展的,掌握化学及材料学科的基本知识和基本理论,具备材料设计、开发、检验等基本技能,能在材料、化工及相关的领域从事新型材料研制、质量检验、产品开发、教学及技术管理等工作的基础扎实、知识面宽、实践能力强、综合素质高、具有创新意识的应用型、研究型人才。

通过学习材料科学方面的基本理论和技术,受到现代科学思维和科学实验方面基本训练;掌握材料化学相关的基本知识,具有运用本专业知识进行材料研究和技术开发的基本能力。使培养出来的毕业生具有以下几方面的知识和能力:具有较扎实的自然科学基础,较好的人文、艺术和社会科学基础及正确运用本国语言、文字的表达能力;具备扎实的基础化学知识及基本实验技能;掌握材料制备、材料加工、材料结构分析,材料性能测试与表征等方面的基础知识、基本原理和基本实验技能;获得本专业领域的实践能力训练,具有较强的计算机和一定的外语应用能力;了解材料化学的理论前沿、应用前景和发展动态,以及材料、化学化工及相关产业的发展状况;具有较强的自学能力、创新意识和较高的综合素质,能够创造实验条件,归纳、整理、分析实验结果,撰写论文,参与学术交流。

以上这些培养目标可以说是各个高校的材料化学专业共同的、基本的培养目标。然而,为什么具有共同的培养目标还要在众多高校中开设材料化学专业呢?而且还会陆续允许在其他没有此专业的高校开设?这主要是由于各大高校所注重的专业方向、专业特色不同而导致的。

内蒙古科技大学地处稀土资源丰富、国家级以“稀土”冠名的高新技术产业开发区――包头市,经过多年的发展,包头形成了稀土冶炼、稀土材料加工和器件开发的产业链,但是由于客观条件的限制,目前仍以产品的简单加工为主,高附加值的产品很少,这主要源于理论研究水平较低,缺少专门的专业人才的培养,使该领域专业人才匮乏,直接制约着稀土事业的发展。我校设置材料化学专业,目的就是通过该领域专业人才的培养,加速将稀土资源优势向经济优势的转化,为地区经济的可持续发展做出贡献。因此在此背景下,我院的材料化学专业是工学学科并将侧重于稀土材料的制备、组成、结构、性质及其应用,尤其稀土在催化领域的应用,如光催化和热催化方面。通过此专业的学习,学生能够从理论上、从分子水平设计和构筑稀土材料,从而改善材料的性能,扩大其应用范围。

2完善课程体系,优化课程设置

本专业秉承夯实基础,提高能力、拓宽范围、接触前沿的理念,根据国家经济建设对专业型、应用型、复合型和学习型人才的需要,在遵循“重基础、宽口径和强能力”教学改革原则的基础上,在构建材料化学专业课程体系时,主要采取下列原则:加强基础理论,拓宽专业口径,重视实验教学,设立专业方向模块,适当增加选修课比例[1]。因此,该专业的课程体系由公共基础课、专业基础课、专业必修课和专业选修课四个部分组成。其中分别以材料和化学的基础课为专业基础课,并侧重于稀土的原则,设立了专业基础课,其主要包括:化学基础理论、稀土元素化学、稀土冶金物理化学、基础有机化学、结构化学、稀土元素分析、材料力学、材料科学理论基础和催化原理;在懂得材料和化学的基本原理的基础上,了解材料的结构与性能的关系,设立了专业必修课,其主要包括:材料物理、材料化学、材料性能学、材料表面与界面化学、材料分析与测试技术、材料制备科学与技术、材料工程基础、稀土功能材料、化工过程与装备和光催化与光电催化。为了增加学生的知识面、对前沿的了解和某方面知识的升华,进而开设了专业选修课,其主要包括:纳米材料与应用、能源材料、稀土资源与保护、现代催化研究方法、高分子化学、环境化学、数据分析与处理技术、专业英语。从以上的课程体系中,可以看出:一方面稀土的基础理论、稀土功能材料、稀土资源与保护构成了稀土的模块,催化原理、光催化与光电催化和现代催化研究方法构成了催化的模块,体现了专业的特色;另一方面,以材料和化学广泛扎实的基础知识和材料的制备、性能与应用的相关课程体现了专业的宽泛。

3建立系统的实践教学体系,强化实践能力的培养

材料化学是研究材料的制备、组成、结构、性质及其应用的一门科学。它既是材料科学的一个重要分支,又是化学学科的一个组成部分。材料化学跨越了材料和化学两大类学科。涉及的内容极为广泛,具有明显的交叉性、边缘性和应用性。尤其对于工科院校,更注重学生实践能力的培养。基于此,在不同的阶段为学生设立了相应的实习和实践的环节。包括:大一的军训、大二的工程教育、大三的金工实习和生产实习、大四的毕业实习和毕业设计这一部分基本上是每个工科院校都应该开设的。除此之外,我院将传统的“专业基础实验随课同上”的传统方式进行了改革,将各部分实验都从相应的课程中删掉,将实验从大二下半学年到大四上半学年连续五学期集中开设。这样就可以设计一些学科交叉的实验,更能让学生将所学的单独的知识通过这样的实验更好的融会、更好的消化吸收。并且可以让学生发挥自己的主观能动性并结合自己的个人兴趣设计一些实验,真正做到学以致用,让学生自己有所感悟,这样就反过来会促进学生主动学习的知识性,而且通过这样的良性循环让学生从中学会如何学习的方式,建立提出问题、分析问题、解决问题的方法和思路。

4加强师资队伍建设

师资是专业建设和人才培养的基本保证,由于我院的材料化学专业刚刚成立,本专业的师资队伍正处在一个起步的阶段,目前仅十余人,随着学生招生人数的增加,将不断加强师资队伍的建设,建立合理的教学梯队。由于材料化学专业是一个新型的交叉专业,对于高学历的本专业的人才相对单独的材料和化学专业比较少,因此对于高学历的人才我们将遵循本科是化学类专业、研究生是材料类专业或者本科是材料类专业、研究生是化学类专业的人才进行引进的原则,并尽量挑选一些研究方向与我院的专业特色相吻合的人才,以保证专业课和实验环节的顺利开展。另外,为了提高教学质量实现人才培养目标,发挥教师的主导作用,我们要求每位教师都必须明确培养目标,参与教研教改工作,参与课程体系建设,参与教学大纲的制定和修订。在加强学习的同时,通过教研教改活动,把握专业的发展,提高自身的素质,有的放矢地指导教学,统一协调地工作,确保教学质量的提高。

5加强教学方法和教学手段建设

随着高科技的发展,在教学过程中,教学方法和手段也应该充分利用高科技,帮助学生更好地学习,从而提高教学质量。首先,教学方式不应该仅仅是简单的PPT讲述和黑板板书,而是应该充分利用多媒体技术,丰富教学课件,做到图文并茂、有声有色、生动形象,调动学生的主动性和积极性,在轻松愉快的环境中,把知识不知不觉地传授给学生。其次,教学过程中应该多采用启发式教学。授课并不是填鸭式地把知识灌输给学生,而是应该注意引导学生自己去学习、去思考、去探索,培养学生自我学习和思考的能力。要做到“授之以渔”,而非“授之以鱼”,才能更好地培养学生的创新能力,真正达到素质教育的目的。

总之,材料化学专业作为一个新型的专业,它的发展需要经过一个不断探索、不断发展和完善的过程。但可以预见的是,在科学、可持续发展的高等教育管理制度下以及学院注重软、硬件建设的情况下,而且随着西部的开发和经济的发展,材料化学专业将会培养出“厚基础、宽专业、强技能、重应用、能创新、高素质”的人才,并为西部的高等教育质量和经济发展做出应有的贡献。

参考文献:

[1]陈晓刚,袁毅桦等.地方高校设置材料化学专业的探索与实践[J].广东化工,2006,33(10):103-105.

[2]艾仕云,周杰,高吉刚:高等农业院校材料化学专业建设探索与实践[J].中国农业教育,2007,(5),24-34.

[3]董秋静,罗春华,寒燕,崔玉民.教学型高校材料化学专业的定位及课程体系的思考.广州化工,2009,37(9):228-30.

材料化学专业分析范文第3篇

应用化学专业主要课程 应用化学的主要课程有:无机化学、分析化学、有机化学、物理化学、仪器分析、结构化学基础、精细化学品化学、高分子化学、波谱分析、应用电化学、稀土化学、功能材料、化工原理、现代分离技术、工业催化、材料化学、纳米材料导论、精细有机合成、精细化工、化学动力学、化学前沿、应用化学研究进展、化学信息学等。

应用化学专业就业方向 本专业学生毕业后可在科研机构、高等学校及企事业单位等从事科学研究、教学工作及管理工作。

从事行业:

毕业后主要在石油、制药、新能源等行业工作,大致如下:

1 石油/化工/矿产/地质;

2 制药/生物工程;

3 新能源;

4 快速消费品(食品、饮料、化妆品);

5 环保;

6 原材料和加工;

7 检测,认证;

8 其他行业。

从事岗位:

毕业后主要从事研发工程师、化验员、化妆品研发工程师等工作,大致如下:

1 研发工程师;

2 化验员;

3 化妆品研发工程师;

4 销售工程师;

5 化工工程师技术员;

6 工艺工程师;

7 有机合成研究员;

8 储备干部。

材料化学专业分析范文第4篇

关键词:材料化学 专业实验 科研结合

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2013)05(a)-0045-01

材料化学专业是一个在我国多所高校都设立的本科专业,这个专业研究材料的制备、组成、结构、性质及其应用,具有明显的交叉学科、边缘学科和应用型学科的性质。同时,材料化学专业是一门应用型理工科专业,实验教学在此专业的教学活动中占有重要的地位。实验教学开展的好坏将直接影响本专业毕业生的水平。另一方面,实验教学是高等院校理工科专业教学体系的重要一环,在培养学生创新精神和实践能力方面具有举足轻重的作用。从大的方面讲,高等院校人才培养的结果将直接影响我国的国际竞争力,因为国家间的竞争是人才的竞争,高素质的人才是一个国家创新的根本,因此,培养创新型人才就成为摆在我国高等教育面前最紧迫的任务。针对上述观点,为更好的培养我校材料化学专业本科生的实验探索能力和创新精神,结合我校在化学与材料科研方面的特点,经过多年的实验教学探索,我们建立了以前沿科学研究融入材料化学专业实验的新型实验的教学方式,以科研骨干力量作为实验指导老师,一方面强化学生的基础动手能力,强调基本功;另一方面带领学生紧跟学科发展方向,突出以学生为中心的实验教学模式,形成依托科研方向和科研项目的研究式为主的实验教学方式。

1 专业实验的基本构成

我们将专业实验课程分为材料合成、结构及性能测试实验和材料加工与设计实验两大部分,这两部分专业实验贯穿两个主旨,一个是加强学生对专业知识的理解和掌握,同时,提高学生的基本动手能力和基本实验素养,学生在学习完成无机化学、结构化学、电化学、物理化学以及其它前导课的理论课及实验课的基础上,进一步学习材料化学方面的相关理论及实践知识。这一部分包括的实验有:(1)LaCeCoNiO3钙钛矿超细粉末的制备;(2)电沉积法制备ITO/TiO2/CdS半导体复合薄膜;(3)X射线衍射粉末法物相分析;(4)染料敏化二氧化钛纳米晶薄膜电极的光电流测试;(5)TiO2/CdS半导体膜电极光电性能的测试;(6)采用比表面分析仪测定改性纳米TiO2的比表面积;(7)钙钛矿型汽车尾气三元催化剂性能的测试;(8)以SBA-16为模板电沉积Fe;(9)CVD法制备碳纳米管;(10)气敏传感器件的加工、组装及测试;(11)偶氮苯的电子结构和光谱性质的理论计算;(12)金红石相TiO2的晶体结构及相关性质的计算;(13)压力对金红石相TiO2的带系的调控作用等。通过该课程的学习,使学生对功能材料及纳米材料的制备原理、方法有深刻的理解和认识,并使学生能将化学的基本理论与功能材料有机结合起来,培养学生独立思考和创新能力来解决材料化学问题,使学生对现代材料化学的研究现状和发展趋势有所了解。另一方面,是学生科学研究能力的培养和创新能力的培养,利用实验教师的紧跟时代的科研课题,激发学生的学习热情,同时,让学生体会到在科学探究过程中的乐趣。包括有:(1)基于纳米结构TiO2光电池的组装及其性能;(2)TiO2纳米粒子的制备、表征及其光催化性能;(3)功能复合微球设计合成及性质研究等实验,这些实验的结果并不是唯一的,学生可以选择自己感兴趣的方向选择其中一个。通过材料化学实验,使学生了解无机化合物功能材料领域的最新进展,系统掌握无机纳米粒子、超微粉体的制备、分离、表征以及性质研究等方法,培养学生的综合创新能力。

2 专业实验与科研相结合

依托功能无机材料化学教育部重点实验室、光电与能源环境材料省级重点实验室、功能材料省高校重点实验室,我院教师在新型石墨烯材料、半导体光电转换电极材料、光催化材料、化学传感器、光存储材料和有机光电功能材料及器件等方面的研究已经达到了国际前沿水平,同时,承担材料专业化学专业实验教学的老师全部承担参与了国家自然科学基金项目,并且绝大多数老师都是国家自然科学基金项目的项目主持人,这些资源为给学生开展优质的材料化学专业实验提供了保证。学生根据每一位指导教师的研究方向和课题并结合学生自己的兴趣,设计和执行实验方案。在各科研团队老师的指导下,分析实验结果,对存在的问题提出解决方案,最后得出实验结论。随着科研团队研究方向的发展,实验内容每隔三、四年即会调整更新,让学生始终能跟踪材料科学发展的方向,体会到创新的乐趣,自然增加了学生的积极性。

3 为学生创造条件继续深入科研

对一些学有所长,并且有时间和精力的同学,我们对他们开放实验室,为学生创造条件。有兴趣的同学可以在课余深入到教师的科研实验室,在相关教师的指导下,进行科学探索研究。因为专业实验的老师绝大部分都是科研骨干,所以学生在上专业实验课程的时候,能够了解各个老师的研究方向并找到自己感兴趣的方向,在课余时间,学生就可以找到相关的老师,继续自己感兴趣的研究,为他们日后打下基础。进几年来,已经有几位本科生在专业实验之后,走进实验室进行科学研究,并凭借其本科阶段的研究经验成功申请到奖学金,到发达国家的大学继续攻读研究生学位。

经过这些专业实验课程的改革之后,学生的上课热情高涨,学习的积极性也极大的提高起来,而且还有一些学生迸发了进一步进行科学研究的热情。这样又倒过来推动了学生对理论课程的学习,从总体上改善了学生的学习效果,能够更好的培养创新型人才。

参考文献

[1] 杨琼芬.材料化学专业实验课程体系和教学方法改革探索[J].四川职业技术学院学报,2011,21(3):90-91.

材料化学专业分析范文第5篇

关键词:专业导论;质量保障系统;教学实践;材料化学

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

材料化学专业导论课程的教学评价包括学生评教,督导和同行评议。学生评教和督导听课由学校层面组织,并将结果反馈到学院;同行评议是由学院组织其他教师听课,结果由学院的学术委员会反馈给授课教师。此外,授课教师在课程学习期中和期末运用课堂调查了解学生的学习情况,以此构成今后改进教学的基础。