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材料化學專業導論論文范文1
一、材料化學專業人才培養方案基本框架
從“厚基礎、強能力、重實踐”的人才培養總體要求出發,設計培養方案、課程體系,優化教學內容。學校材料化學專業教育內容和知識體系由公共基礎課程、通識教育課程、專業課程、專業選修課程和實踐性課程五大部分內容構成。
公共基礎課程包括:思想教育,體育活動,大學英語和計算機基礎等。
通識教育課程包括:人文社會類,自然科學和藝術類等知識體系。
專業課程包括:大類平臺專業基礎課程和材料化學專業課程。
專業選修課程包括:材料化學專業方向性選修課程。
實踐性課程包括:課程設計、畢業實習、畢業論文、社會實踐、科技活動等材料化學專業實踐訓練知識體系。
二、材料化學專業課程體系設計
材料化學作為化學和材料科學的交叉學科,其課程要求學生掌握材料化學的基礎知識和基礎理論,培養學生具有材料的制備、表征、技術開發和生產的基本能力。在構建材料化學專業課程體系時,我們一直強化教學環節的科學性、系統性和綜合性,將所有教育環節分為公共基礎課程、通識教育課程、專業課程、專業選修課程和實踐性課程五個知識體系。其專業課程體系以無機化學、分析化學、有機化學和物理化學的理論課程和實驗課程基礎,把材料科學基礎、材料化學、材料物理等作為本專業的入門專業課程。在經過這些課程的學習之后,陸續學習高分子化學、高分子物理、材料性能學、材料現代分析技術、機械制圖等專業課程,在此基礎上通過專業選修課程的學習形成專業特色方向。并通過開設材料科學導論、納米材料導論等任選課程拓寬學生的知識面。為了淡化專業界限,我校材料化學專業和化學、應用化學專業實施按大類培養,統一設置通識教育和基礎教育平臺。在2011年修訂的材料化學專業人才培養方案中,課程教學計劃課內總學時為2633學時,學生畢業應取得總學分為154學分,其中,通識教育和基礎教育與我?;瘜W專業和應用化學專業一致;專業教育、實踐教學和綜合教育的課程體系與化學專業和應用化學專業有區別的開設,更加突顯材料化學的特色。
三、構建相對完善的實踐教學體系
(一)構建新的實踐教學體系。
材料化學作為一門實踐性很強的交叉學科,在教學計劃中強化實踐教學環節,確保實踐教學環節的實施。按照本專業人才培養目標的定位,我們優化完善了實踐教學體系。將實踐教學體系分為三個層次:一是基礎實驗層次,注重基礎技能訓練,培養學生對科學現象的觀察和分析能力;二是測量實驗層次,注重專業技能訓練,設置了課程設計、綜合性和設計性實驗等內容,培養學生的專業實踐能力;三是綜合實踐層次,注重綜合素質訓練,設置了畢業設計(論文)、社會實踐、科技競賽和創新性實踐活動等內容,培養學生對所學知識的綜合運用能力。
(二)更新重組實踐教學內容。
在2011年修訂的人才培養方案中實踐教學環節為35學分,占總學分的22.7%。實踐教學內容重點強調以能力培養為核心,優化和重組了原四大化學(無機、有機、分析和物理化學)實驗教學的內容與結構,將實踐教學內容分層次進行教學,確立了基礎實驗、測量實驗和專業實驗三層次的實驗教學體系,涵蓋了驗證性實驗、綜合設計性實驗和研究性實驗等教學內容。同時,積極推進實踐教學內容的更新和方法手段的改革,減少驗證性實驗,積極創造條件增開綜合性、設計性實驗、研究性實驗,強化畢業論文實踐環節的檢查和指導;加強校企合作,積極安排生產實習和社會實踐活動,進一步加強對學生實驗技能、實踐能力的培養,培養學生的動手能力和創新能力。
四、結語
材料化學專業的培養方案、課程體系的探索和完善將是在科學發展觀的指導下我們今后多年的一大工作任務。要堅持以就業為導向定位人才培養目標,結合社會需求和學科發展實際,研究建立專業人才培養模式,提高材料化學專業畢業生的就業能力;以能力培養為本位構建專業課程體系,提高學生的理論知識水平,課程體系遵循“厚基礎、強能力、重實踐”的人才培養模式制定教學計劃,在四年教學計劃的基礎上,分析理論教學相關課程,優化教學內容,合理分配理論課程學時數,使課程體系逐漸趨于科學、規范,達到構建合理的專業課程體系、優化學生知識結構和促進專業人才培養的目的。
參考文獻:
[1]禹筱元,羅穎,董先明.材料化學專業人才培養模式的改革與實踐[J].高教論壇,2010,(1).
材料化學專業導論論文范文2
儀器分析教學過程中學生通過聽、說、讀、寫全方位、多途徑發展語言智能的同時,理解儀器分析中概念、原理的涵義,并能用文字準確表述。例如,講授《緒論》第一章時,以當前社會廣泛關注的食品安全問題作為案例引入。學生在教師引導下搜集資料,以學生為主體展開討論,確保每個人都能表達自己的意見。討論中每個學生的發言時間有限,要求言簡意賅,用詞恰當,把握重點,并具有說服力。此過程不僅提高了學生的語言感知、把握和表達能力,更讓學生直觀地了解學習目的,避免對儀器分析課產生厭學心理。另外,還可通過其他途徑提升學生的語言智能并促進儀器分析教學。比如開設專題講座,介紹學科最新進展,以此來開闊學生視野,拓寬專業知識面;介紹專業文獻的查閱方法,借助網絡資源優勢,鼓勵學生看中外專業文獻;組織學生撰寫小論文,如“儀器分析與化學分析的關系”、“儀器分析的發展方向”、“發射光譜法和原子吸收光譜法的異同點”等,培養學生語言表達、邏輯推理和探索創新能力;對大三學生有針對性地進行“科研訓練項目”等,學生在老師的指導下查文獻、翻譯資料、處理數據并寫出論文式報告,并在這個過程中提出自己的見解和觀點。
2鍛煉邏輯數理智能,促進儀器分析教學
邏輯數理智能強的學生有較強的邏輯推理和計算能力,喜歡對所學的分析方法、分析儀器、分析過程進行分類,并熱衷于化學實驗設計。儀器分析教學中適時地提出一些探究性問題,有利于學生發現認知的差距,激發學生利用已有知識探索未知世界的興趣。例如,在講授《電位分析法》一章時,向學生介紹多種學科交叉產生的新裝置—生物傳感器,并讓學生預測它的應用前景。要確保教學整體思考過程能夠沿著正確的方向進行,適時設定一些控制性問題,使學生的思維相對集中,便于學生在思維活動過程中得出正確的結論。同時,在教學過程中也提出一些促進學生發散性思維的問題,讓學生思維天馬行空,任意馳騁,激發學生的創新意識。通過熱點性問題聯系課程內容來促進學生知識的更新,有利于促進學生趨近學科的前沿。比如在講授《伏安與極譜分析法》一章時,向學生介紹新型電極修飾材料,請他們思考關于納米材料電化學性能、光化學性能、納米材料有序組裝、納米材料生物相容性等相關的分析化學問題。鼓勵學生創造性思維的發揮,鼓勵學生敢于提出新問題,發表新見解,對于那些見解獨到、簡捷巧妙、概括力強的方法予以肯定和表揚。通過與學生一起討論化學研究性學習計劃、化學實驗設計方案、化學小論文框架等,使他們充分體驗化學實驗規劃、設計、整合的過程。
3培養音樂智能,促進儀器分析教學
音樂可使浮躁的心情平靜,音樂也可使沮喪的心情振奮。重視化學學科中音樂智能的培養,是重視化學學科中人文教育的一種體現。音樂智能發達的學生可將這種智能運用于減緩壓力、提高學業成就。儀器分析課程內容較多、難度較大,課時安排容易使學生疲勞,利用課間休息時間,用多媒體播放節奏輕緩的音樂,一方面能夠讓同學們放松心情,另一方面也可以和學生拉近距離。在一些儀器分析實驗中,通過播放背景音樂,可以起到集中學生注意力,創造良好氛圍的作用。
4開發視覺空間智能,促進儀器分析教學
開發視覺空間智能有助于學生思維能力和實驗能力的提高。有視覺空間智能強項的學生能夠良好地觀察實驗現象,得出實驗結論。儀器分析課程中幾乎每個章節都涉及實驗裝置、儀器組成及基本原理。這要求教師改進教學手段,應用現代化技術,多方收集資料,運用多媒體課件制作技術,制作出符合教學思想和學生認知規律的課件。例如,在講授《原子吸收光譜法》中霧化室結構及工作原理、《色譜分析法導論》中兩相分配原理時,通過向學生演示模擬動畫,可以起到理想的教學效果。靈活應用多媒體課件中的圖片、動畫、視頻和音頻文件,可以向學生傳遞更多信息,有助于學生對所學知識的理解。在儀器分析實驗教學中,學生要進行大量的實驗設計,這不僅可以培養學生的具象思維,還可以培養學生的空間想象能力,是學生視覺空間智能在儀器分析課堂應用的有效方式。另外,我們重視教師身體語言的作用,教師的面部表情、手勢、身體姿態、動作幅度、眼神接觸等都顯示著教師的態度和情感,學生通過觀察接受這些信息可以調動提高學習情感。
5提高身體運動智能,促進儀器分析教學
儀器分析是建立在實驗操作基礎之上的學科。在儀器分析教學中身體運動智能集中表現為動手操作能力。有身體運動智能強項的學生喜歡承擔具體的實驗操作任務,并且能順利地完成實驗操作。實驗中動手操作是感性地認識物質活動的過程,其目的在于把蘊含于化學實驗目的和化學實驗設計中的理論思維,通過物質的和實驗操作方法外現于具體實踐活動中。這是培養實驗能力,養成科學態度和科學方法的最佳途徑。在開設的包括光化學部分、電化學部分、分離分析部分共十五個綜合性實驗中,我們均確保每三至五人一個實驗小組,一臺儀器。要求每個同學都親自動手操作實驗儀器,在動手過程中學習、復習理論知識,并發現問題、解決問題。通過與科研機構、化工企業等建立友好聯系,營造課堂外學習的良好氛圍,通過參觀、調研、實習等方式開拓學生的視野,了解化學與社會的關系。
6開啟自我認識智能,促進儀器分析教學
自我認識智能指的是關于建構正確自我知覺的能力,其核心就是留心、反思與重建。儀器分析學習中的自我認識能力表現為:了解學習知識的方法是否科學,學習狀態是否理想,以及清楚知道自己學習的潛能。在儀器分析教學中,教師幫助學生認識自己在知識理解和技能掌握方面存在的偏差并激勵學生改進,指導學生對所學知識舉一反三,及時糾正學生在實驗操作方面的失誤,對學生的實驗設計方案提出表揚和恰當的修改意見等。通過實驗,將學生帶入科學探索的情景中。小組實驗中,學生運用自我認識智能,在合作和交流中自主地建構關于儀器分析實驗的知識體系,不斷地權衡和評價自己的實驗操作水平和實驗結果。通過提問,指導學生對所學內容反思、對比、舉一反三。如:紫外吸收光譜定性分析實驗和紅外吸收光譜定性分析實驗的定性分析原理分別是什么?對于有機化合物的定性分析,紅外吸收光譜法比紫外吸收光譜法更有利,原因是什么?在實驗安排上,可采取先易后難的順序,從基礎實驗、開放實驗到研究型實驗,逐步深入,使學生不斷了解新知識、積累新知識、運用新知識。利用自我認識智能對整個實驗過程進行反思總結是儀器分析實驗的重要一步,主要從兩個方面開展:(1)指導學生撰寫實驗報告時進行如下幾個方面的總結:①本次實驗研究的結果及所用幾種測定方法的優缺點比較;②自己在本次實驗中的成功經驗或失敗教訓;③結合自己的實驗操作過程,重新審視自己設計的實驗方案,使之更加科學合理;④對本實驗的改進或其他創新性想法。(2)教師對學生在實驗過程中的總體表現進行評價(一般放在下次實驗之前)。教師從學習態度、方案設計、實驗操作技能、實驗結果、實驗報告等方面進行總結,對測定結果精確者予以肯定、鼓勵,對誤差較大者分析原因。
7塑造人際交往智能,促進儀器分析教學
人際交往智能的核心在于與他人之間的“理解與交往”,能夠善于聽取別人的意見。合作學習特別強調此項智能,儀器分析學習過程中,這種能力必不可少。我們通過讓學生分組合作,小組成員一起討論并與老師交流的方式,增加學生之間的互動、學生與老師之間的互動?!渡V分析法導論》一章和《氣相色譜法》一章部分內容重疊。講授完《色譜分析法導論》一章后,讓學生課下預習《氣相色譜法》一章,分組討論后小組代表講解部分內容。這樣既可讓學生在合作交往中鍛煉自主學習能力、動手能力,更讓學生有一種主導完成學習內容的成就感。教師在討論中的角色體現多元化的特點,時而是組織者,時而是參與者,時而是批判者,時而是引導者。通過增加綜合設計性實驗、加強過程評價、整合常規實驗內容、開發設計性、探索性和綜合性實驗來培養學生人際交往智能,由簡到繁,由淺入深對儀器分析實驗教學進行了改革。鼓勵同學之間共同討論實驗步驟,合作完成實驗操作,更進一步地討論如何對實驗裝置進行改進,提高合作開發新實驗的能力。同時,我們鼓勵學生選取廣播、電影、電視和報紙等大眾媒體所反映的科技發展最新動態,制成多媒體課件,放在互聯網班級共享文件夾中。學生瀏覽網頁即可查閱相關的更新資料。這有利于學生養成交流、共享、合作的習慣,培養科研興趣、拓寬科學視野。
8提高自然觀察智能,促進儀器分析教學
儀器分析中的自然觀察智能主要指的是觀察實驗并記錄現象的能力。實驗室中進行的學生實驗、探究實驗、設計實驗等,是教師鍛煉學生觀察能力的有效媒介。通過對實驗現象的觀察和描述,培養自然觀察智能是儀器分析教學的主要任務之一。我們開設多種形式的課程,除開設必修課和選修課外,還根據學校特色以及學校與周圍環境的特點開設校本課程和內容豐富的活動課,將化學與社會、環境、食品、生產、生活等聯系,作為研究性學習的課題。通過開放化學實驗室,鼓勵學生多做實驗,改進或設計一些新的實驗,培養學生的觀察、創造能力。要說明的是,各智能之間并非彼此絕對孤立、毫不相干,而是相互作用、以組合的形式發揮作用。多元智能理論給教師的專業化發展提供了新的視角,要求教師的教學理念應由知識的傳授為中心轉向以學生發展為中心,教學模式應由單一性轉向多樣化,教學方法應由“滿堂灌”轉向靈活多樣性,教學內容應由封閉性轉向開放性,教師的知識結構應由局部轉向全面,評價方式應由單一轉向多元化。
材料化學專業導論論文范文3
一、應用型人才的培養目標
在經濟全球化的國際經濟發展形勢下,高新技術的發展使生產從勞動密集型向技術密集型轉變,因此急需大批中高級應用型人才。與此同時我國高等教育體制改革不斷深入,“應用型本科教育”在這種背景下出現。獨立學院的辦學特色即進行應用型本科教育,而我院冶金與材料專業培養的是介于工程型人才和技術型人才之間的工程技術型人才[2]。
二、應用型人才的培養方案
高等教育體制的改革伴隨著辦學層次、形式、特色的多樣化,但是新的教育模式必須經過理論和實踐的論證,具有其合理性。應用型人才的培養必須強調專業理論和實踐的同等重要性,不能顧此失彼。我院對工程技術人才的培養從以下幾方面入手。
(一)優化培養工程技術人才的教學大綱,合理設置理論課與實踐環節的比重,并將二者有機結合起來、環環相扣,起到相得益彰的作用。我院一方面借鑒北京科技大學冶金與材料兩個學科的本科專業培養方案,另一方面結合獨立學院的生源情況與培養目標進行探索。在注重專業基礎的同時,增加實踐環節,培養學生的實際解決問題能力和創新能力。
(二)建設一支與獨立學院人才培養目標相適應的、具有很強技術應用能力的師資隊伍。我院充分利用校本部的優秀教學資源,聘請了一批具有豐富教學經驗的教師前來授課,同時由年輕教師擔任助教,推動我院教師隊伍的成長與壯大。此外我院還從鋼鐵企業聘請了一批高級工程師擔任特聘教授,定期展開講座,使學生了解所學專業的發展方向、亟待解決的問題,激發學生的創新思維。
(三)建立長期的產學研基地,強調認識實習、生產實習、畢業設計過程中學生的能動性,使學生通過一系列的實踐環節能夠更深刻地理解專業知識,將理論向生產力的轉化,具備較好的科技創新能力。
(四)建立完備的實驗設施,使學生能夠利用實驗室資源,基本掌握材料組織分析及表征手段。并結合材料研究進展不斷開發新的實驗內容,培養學生的自主創新和科研能力。
三、教學環節設計
(一)與教學目標相適應的課程體系
根據北京科技大學天津學院材料科學與工程系的培養目標,參考校本部的專業設置,我院對自身的專業和知識結構體系進行了明確的定位,如圖1所示。
1.對教學實施及時進行評估、總結,不斷調整教學計劃、教學內容以適應新的教學目標。學生在第五學期同時進行冶金與材料專業課的學習,其中包括冶金物理化學、鋼鐵冶金、材料科學基礎等方面的課程,教學目標是使學生掌握冶金、材料成型的基本原理;并且后續設置了濕法冶金、材料成型加工、無機非金屬材料等課程,使學生掌握材料的成型與制備工藝,將專業理論與生產工藝相結合,從而具備從事冶金行業的產品設計、開發能力。
2.為了推進教學改革、不斷提高教學質量,我院投入專項經費開展了重點專業建設、精品課程建設項目。預期通過重點專業建設進一步明確人才培養目標,改善教學實踐基礎設施,構建以專業能力為核心的教學體系,培養出一支優秀的教師隊伍。通過精品課程建設鼓勵廣大教師積極投身課程改革,不斷更新和完善教學資源,增進教師間交流,探索新的教學方法。例如《材料科學基礎》精品課程已連續兩年以諾貝爾獎石墨烯、準晶材料為主題,組織學生進行文獻綜述、交流,同學們能夠很好地結合課堂所學專業知識來理解前沿的研究成果,又激發了自身的專業學習熱情,取得了很好的教學效果。
3.為拓寬學生的專業知識和視野、更多地了解行業動態和國際前沿,特聘請客座教授授課,介紹冶金與材料行業的最新進展和科技動態。學生通過該課程對冶金行業的發展、前沿的科學技術有了更深刻的認識,同時極大地激發了學生探索未知領域的熱情與信心。
4.隨著國際學術交流的日益增多,使用英語來表達信息、傳播信息變得尤為重要,因此我院設置了雙語教學的《材料科學導論》課程。采用英文原版教材Structure and Properties of Engineering Materials作為教材,使學生通過原汁原味的英語來學習專業英語的閱讀和寫作技巧,同時掌握扎實的專業外語,具備獲取最新國際研究成果、進行國際學術交流的能力。
(二)注重能力培養的實驗教學
實驗教學作為理論教學的驗證與補充,能使學生更好地理解專業知識,鍛煉動手能力與創新能力,培養嚴謹求實的科學精神。我院為適應材料科學與工程專業的發展進行了專業實驗室的建設,其中包括冶金物理化學實驗室、金相與熱處理實驗室、水力學模型試驗室、清潔能源實驗室。實驗室除承擔部分實踐教學任務之外,也是本科畢業設計順利完成的保證。
目前我院開設了《金屬學與熱處理實驗》、《材料科學工程與基礎實驗》、《冶金工程實驗技術》、《冶金物理化學實驗》四門實驗課程,在實驗教學過程中從以下幾點進行了探索。
1.根據培養計劃進行實驗課的設置,按照重點授課內容進行最優的實驗設計,使學生通過對比實驗探求規律,得到正確理論認識,進而結合專業知識對實驗結果進行分析與思考。
2.合理分配實驗課學時,培養學生的動手能力,使學生通過實驗課掌握分析材料的組織和性能的基本方法。
3.充分調動學生自主創新的積極性,引導學生進行探索性試驗。使部分學生參與到具體教學研究項目中,具有一定的科學研究能力。
四、結語
北京科技大學天津學院材料系在發展過程中充分利用了校本部優秀教育資源,但是由于獨立學院自身設備、資金、經驗不足等一些特點,探索、總結出適合于我院大材料專業實際情況的教學模式十分重要。自建系以來,我們通過一系列教學改革已經取得了一定的進展,今后會投入更多的精力完善整個教學環節,培養適應新時期發展的工程技術應用人才。
參考文獻:
材料化學專業導論論文范文4
1要把教學研究當作科學研究那樣去搞
實施本科教學目標,就要突出人本教育,實施差異教育,以學生為中心,把學生培養成具有扎實的專業理論知識和實驗技能、具有合作精神(即團隊精神)、具有社會交際能力的創新型人才。為此,我們提出大學教師“一定要把教學研究當做科學研究那樣去搞”,提倡“讓教學和科研兩只翅膀都硬起來”。首屆國家級教學名師史啟禎教授曾形象比喻說:“對一個教師而言,教學和科研就像兩只翅膀,像鳥一樣,一只翅膀是飛不起來的[1]?!蔽覀儾粌H要為人師表,而且要提倡教學名師風范。忽視教學的教師不是一名好教師,不搞科研的教師,不會是一名優秀教師。如果沒有較強的學術功底,就談不上對教學的深層次認識,不會有教學理念和教學方法的改變,不會有教學內容的更新,也就不能把課講“活”??傊?,教學和科研是相輔相成、相互促進的。突出創新精神,培養學生研究能力,就是要完成從“知識繼承為主”到“以創新為主”的轉變。教師兩手硬和教育理念的改變是做好這一轉變的前提。為此,我們將每一項精品課程建設內容都當做科學研究那樣去搞,申請立項了多個國家級、省級和校級教學項目,力求建立一個教學研究平臺,扎扎實實做一些事情。迄今已在《中國大學教學》、《大學化學》、《高等理科教育》等教學研究期刊上發表了20多篇教學論文,從而提高了我們對國家級精品課程建設工程是教學質量提高的基石的認識。
2創建適應創新型人才培養和專業發展需要的課程內容體系
無機化學與化學分析是我?;瘜W與材料科學學院的核心課程。針對國內高校應用化學專業數量的迅速增長與其課程和教材建設相對滯后的矛盾,課題組強調應用化學專業人才既要具有基礎化學人才的一般特點,又應具有鮮明的知識、技術創新特色。因此,如何凸顯基礎扎實、知識面寬和科學思維活躍就成為本課程創新改革的指導思想:(1)將基礎無機化學和化學分析內容有機結合組成新的課程,既較好解決了原有課程知識點相互交叉、重復多的問題,又便于在無機元素教學中滲入定性分析,在實驗中引入“量”的概念,擴展了對學生科學精神的培養。(2)在個性化理念指導下,將教學內容劃分為主篇和副篇。主篇包括以下3個知識模塊:①基本化學原理部分,②化學分析部分,③元素化學部分。(3)副篇內容大量吸收了國外一流教材的精彩內容,寫法上則顧及中國學生的閱讀習慣,條目精短,文字活潑。大部分條目反映化學在現代科技和國民經濟中的重要應用實例,一部分則介紹化學發展中的標志性事件,以凸顯化學新概念、新知識、新發現和新技術。(4)用英文編寫詞匯和習題,使之成為學生必讀的英文閱讀材料,以培養學生適應雙語教學的能力。新的課程內容體系以及相應的正、副篇內容層次具有如下教學特點和人才培養特色:(1)正篇是基礎,是綱,也是核心。原理部分要做到內容選擇必要、能深度滿足后續課程要求;講授時要力求科學而簡明,不越俎代庖,真正起到導論的作用。(2)正篇將無機化學原理和化學分析有機結合,強化了化學理論的統一性。同時將化學分析技術單列章節,合并但不弱化。(3)元素化學是無機化學的本體,既要重視周期律和反應規律,同時又要特別注意對新反應和新化合物的介紹。(4)副篇是國內同類課程的一項首創,目的是讓學生洞察無機化學新發展,體會無機化學研究的興趣,延伸正篇的深度和廣度。
3致力于有特色的立體化教材體系建設
教材建設是提高教育質量和實施素質教育的基礎,要求具有創新性、個性化,與國際接軌[3]。書不在厚而在精,在框架、內涵、內容上要給講課教師留有余地。印永嘉教授等編寫的《物理化學簡明教程》[4]就由于簡明扼要而精彩。史啟禎教授主編的《無機化學與化學分析》[5]先后入選2001年國家“面向21世紀課程教材”,2004年國家高等教育“百門精品課程教材建設計劃”選題研究項目,2006年國家“十一五”教材規劃項目,2006年國家自然科學基金委“國家基礎科學人才培養基金教材建設項目”;它是第一屆化學學科教學指導委員會于1991年為應化專業立項編寫的第一本也是唯一的一本專業基礎課教材,當年就被列入國家“八五”規劃重點教材。近些年來,課程組在教學實踐的基礎上對該書進行了幾次修訂,出版了3個新版本[6-8]。2005年出版的《無機化學與化學分析》(第2版)已經發展成為包括紙質輔助教材《無機化學與化學分析:學習指導》[9]、工具書《化學元素周期表》[10]和電子輔助教材《無機化學與化學分析:電子教案》[11]在內的立體化教材,完成了應用化學專業首個基礎課課程建設的硬件工程,成為專業發展的支柱。上述的立體化教材現已成為國內應化專業的主流教材之一,受到鄭蘭蓀院士的撰文好評[12]:“教材不僅給學生帶來知識,而且帶來科學的思維方式,使教師和學生雙方受益,不愧為一部精品教材?!毙戮帯痘瘜W元素周期表》被徐光憲院士認為“是我見到的最新、最好的周期表”。該立體化教材還曾被評為2007年陜西普通高等學校優秀教材一等獎,并于2011年由高等教育出版社出版了第3版;工具書《化學元素周期表》于2007年由科學出版社出版了第2版。
4努力改革教學方法教學工作的主要任務就是課堂教學與實踐教學[13],學生最初的創新意識應該從課堂開始[14]。由于教學計劃中的大部分學分和學生的大部分學習任務都需要通過課堂教學去實現,因此,提高課堂教學質量是提高教育質量、培養學生創新能力的關鍵。在第一屆大學化學化工課程報告論壇上,中國高等教育學會會長周遠清教授說道:“如果教學方法不來一次大的改革,我覺得中國的高等教育想培養出高素質的人才、創新思維的人才是比較困難的?!币虼?,我們將改革教學方法放在首位來抓。
4.1提倡大綱式教學方法我們認為,講基礎課的教師授課要有自己的觀點、見解,并事先寫成提綱發給學生,讓學生課前預先了解講授的內容,知道怎么預習,要聽什么,要問什么,將來準備研究什么。這樣學生就能掌握學習的主動權。這是一種易于學生自學的方法,可以激發學生學習的積極性,增強學習的自覺性,多讀書、多思考、多提問,使學生獲得較高的學習興趣,營造出和諧寬松的教學氣氛。同時,把大綱交給學生,也能督促教師從備課開始就不能敷衍,要以一種搞科研的態度去講課,講思路、講方法、講體會,介紹本學科的前沿趣聞。這種方法已獲得了良好的教學效果[15]。
4.2科學合理地安排教學內容每堂課的教學內容安排,既要符合教學基本要求,又要重點突出、難易適度?;緝热菀鞔_主線、易于理解;重點內容要簡明扼要、易于掌握;難點內容要深入淺出,與學生已有的知識基礎聯系起來;前瞻性內容要有可持續性,能夠引發學生探索的欲望。要努力通過對知識點的講授和探討,使學生掌握學習方法,能夠舉一反三,從而提高課堂教學效果。要達到上述效果,課堂教學的內容和課本上的內容不應該完全一樣,更不能照本宣科,要學會將經典內容現代化[16],將相關文獻中的內容融合、歸納并加以提煉。
材料化學專業導論論文范文5
關鍵詞:專業特色;課程體系;化學工程與工藝;電化學工程
哈爾濱工業大學電化學工程專業成立于1962年,是國內最早建立的電化學工程專業之一。1999年我國大學本科專業目錄調整,原多個化工類專業(含電化學工程)統一合并為“化學工程與工藝”專業,但各大學中的該專業側重方向與特色不同。我校保留了原來的“電化學工程”方向與特色,并被教育部認定為第三批高等學校特色專業建設點。在特色專業的建設過程中,面對寬口徑的“化學工程與工藝”專業,既要開設核心化工課程又要保持電化學工程專業方向的課程。2008年修訂培養方案時,我們將化學工程與工藝專業分為“化學工藝”與“電化學工程”兩個專業方向進行課程設置。對“化學工藝”專業方向的學生按“化學工程與工藝”專業規范要求構建化工課程體系進行培養;而對于“電化學工程”方向,探索以滿足專業規范中核心知識要求為前提,依據專業特色的需要,通過以知識點為標準(不拘泥于課程名稱)協調專業規范要求與專業方向的關系,構建彰顯專業特色的課程體系。2012年修訂培養方案時,我們在系統地分析總結前期實踐效果的基礎上,形成了新培養方案。本文重點介紹了我們構建與“電化學工程”專業方向對應的課程體系的一些做法,以期達到拋磚引玉之作用。
一、面向國家需求的專業特色定位與培養目標
專業特色是特色專業的靈魂,特色定位準確與否直接決定了特色專業建設的成敗。首先,專業特色的定位要以長期形成的辦學理念以及在人才培養方面的積累為基礎。哈爾濱工業大學化學工程與工藝專業的“電化學工程”方向經過半個多世紀的深厚積累,培養了大批我國電化學工程領域的中堅力量。20世紀80年代,本專業王紀三教授的“發泡鎳電極”技術,帶動了我國電池行業的技術進步,胡信國教授的“一步法無氰電鍍銅”工藝引領了電鍍行業降低污染的技術革命,因此獲得了國家發明獎。當前,傳統石化類資源的日趨緊張及環境污染壓力,已成為限制我國經濟發展的一大瓶頸,研發新型能源與電鍍清潔生產新工藝,是國家能源、環境的重大戰略需求,特色專業責無旁貸要擔當起此方面人才培養的重任。我們認為,特色定位不能脫離化工領域及化工學科,要根據國家對人才需求現狀和發展趨勢,充分發揮自己已經積累的特色基礎和教學資源優勢,有效利用外部環境中的有利因素和發展機遇進行定位?;诖?,哈工大“化學工程與工藝”專業特色方向確定為化學電源和電化學表面處理,與電池及電鍍行業對應。
本專業畢業的學生應具有以下幾方面的知識和能力:(1)具有堅實的自然科學基礎,較好的人文、藝術和社會科學基礎知識及較高的科學素養;(2)具有較強的計算機和外語應用能力;(3)較系統地掌握本專業領域的理論基礎知識,了解學科前沿及最新的發展動態;(4)具有創新意識和獨立獲取知識的能力;(5)具有較強的分析解決問題的能力及實踐技能,具有從事與本專業有關的產品研究、設計、開發以及組織管理的能力;(6)熟悉本專業領域相關的發展方針、政策和法規。
二、基于專業特色的內涵和建設目標,明確課程設置的原則
專業特色是指充分體現學校辦學定位,經過長期辦學實踐逐步積淀形成,優于其他學校相關專業的獨特、穩定和具有鮮明個性特點并為社會所承認的專業風格。開展專業特色建設,旨在促進高等學校人才培養工作與社會需求的緊密聯系,滿足國家經濟社會發展對多樣化、多類型和緊缺型人才的需求。通過專業特色建設,探索專業建設實踐,豐富專業建設理論,形成專業建設、人才培養與經濟社會發展緊密結合的專業建設思路與人才培養方案,形成該專業建設內容的相關參考規范,對國內同類型專業建設起到示范和帶動作用。
人才培養方案的制訂與優化是專業特色建設的核心內容,而課程體系的設計是實現培養目標的基礎,是完成特色型人才培養的保證。課程體系構建要根據人才培養目標要求應具備的知識、能力、素質,明確其應具有的知識結構進而設置相應課程,形成結構合理能滿足專業特色需要的課程體系。我們認為滿足專業特色的課程設置應遵循如下原則:
1.通識教育和專業教育相結合的原則。課程設置上要處理好寬基礎與專業特色的關系,注重理學基礎教育,既要滿足特色的要求,又要為學生未來可持續發展和繼續學習打好基礎。通識教育和專業教育課程的有機結合,拓寬學生知識和視野,使學生在科學基礎、人文素養、專業素質和能力等方面同步提升,促進學生的全面發展。
2.堅持在滿足“化學工程與工藝”專業規范要求前提下彰顯專業特色的原則。依據專業特色的需要,以知識點為標準,構建融會貫通、有機聯系的課程體系。應以學生為本,不但要有與專業特色要求知識結構對應的課程體系,還要通過增加選修課的方式,構建與專業規范完全對應的課程體系,以滿足本專業方向學生的自主選修。同時注意設置反映行業與產業形成的新知識、新成果、新技術和學科發展的課程。
3.加強實踐教學與創新能力培養的原則。單獨設置與實踐教學及創新意識培養對應的課程,注重理論課與實驗課的銜接與相互補充。增加實驗教學比重,及時將教師的相關研究成果轉化為實驗教學內容,使我校的強勢科研力量轉化為優質教學資源。并通過設置產學結合與創新類課程等,培養學生運用所學知識解決實際問題的能力及創新意識。
4.促進本科教育國際化的原則。保證學生四年外語不斷線。在通識教育階段基礎上,參照國外同類專業課程體系,設置和建設系列化專業教育雙語課程,培養學生跨文化交流能力,提高學生的國際競爭力。
三、以滿足專業規范基本要求為前提,構建彰顯專業特色的課程體系
高等教育大眾化的顯著特征之一是多樣化,但多樣化不是隨意化,不能沒有基本的人才培養質量標準。專業規范就是專業人才培養的總體框架與規定,我們不能背離專業規范中的基本要求去追求所謂的專業特色,遵循專業規范而不拘泥于規范的專業特色才能日益彰顯。專業特色總體上呈現多樣性特征,而專業規范體現了統一性的特征,專業規范中的人才培養基本規格,核心知識領域等質量要求標準是統一的,這是專業本身具有的特征。要協調好專業規范的統一性與專業特色多樣性的關系,以滿足專業規范基本要求為前提來彰顯專業特色。我們以“化學工程與工藝”專業規范中要求的知識點為標準,圍繞“電化學工程”知識結構的需要構建課程體系?;咀龇ㄈ缦拢?/p>
1.在通識教育方面,強化數理基礎,數學類課程278學時、物理課程177學時,人文與社會科學基礎課177學時,公共外語課200學時(前兩學年完成公共外語課后,大三開設雙語課有“化工熱力學”、“電化學測量”等,大四開設“表面工程”、“新型化學電源”、“電動車能源系統”雙語課,保證四年外語不斷線),還設有文化素質講座、全校任選課等;針對行業、學科發展的需求,在通識教育的基礎上,通過知識點不重復介紹來壓縮相應課程的學時,設置與電化學工程知識結構對應的學科基礎課、專業核心課、專業選修課。為拓寬專業基礎,將“工程制圖基礎”、“化工傳遞與單元操作”、“化工熱力學”、“化工綜合實驗”、“專業導論課”、“化工安全概論”、“理論力學”、“材料力學”、“電工與電子技術”、“電工與電子技術綜合實驗”、“高分子材料”、“新能源概論”、“無機材料制備方法”等定為學科基礎課。按教學目標重組突出專業特色的主干課程體系,把“無機化學”、“有機化學”、“分析化學”、“物理化學”、“化工傳遞與單元操作”、“化工熱力學”、“電化學原理”、“電化學測量”、“化學電源工藝學”、“電鍍工藝學”10門課程作為專業主干課。
2.以知識點為標準,通過必修與限選課來滿足專業規范的基本要求?!半婂冘囬g設計”、“化學電源設計”為實踐類必修課,同時設有“化工機械與設備”專業選修課,以此涵蓋化工設計的知識點;“化學反應工程”與“電化學反應工程”2門課限定為至少二選一,另外在10門專業主干課程中,包含了電極過程動力學、催化、反應器等內容,滿足了反應工程知識點的要求。我們增加了選修課門數,并以知識點不重復介紹為原則壓縮每門課程的學時,具體分為三類:第一類是設置了“結構化學”、“化工設計”、“化工儀表及自動化”、“化工分離工程”等化學、化工類課程及“材料分析測試方法”課程,使學生具備專業規范要求的化工知識體系,為有志于在化工行業就業及出國、考取外校研究生的學生打好基礎;第二類是設置了“新型化學電源”、“固體電化學基礎”、“電動車能源系統”、“綠色能源”、“電極材料結構表征”等課程,供希望從事電池行業的學生選修;第三類是設置了“化工設備腐蝕與防護”、“表面工程”、“電化學加工技術”、“涂裝技術”等課程,供準備從事電鍍行業的學生選修。從知識點看,既滿足了“化學工程與工藝”專業規范的要求,又構建了適合專業特色的電化學工程知識結構體系。同時,不但滿足了學生的就業要求,還為學生職業發展和繼續學習奠定了基礎。
四、發揮學科優勢,設置加強實踐教學與創新能力培養的課程
本專業依托的哈工大化學工程與技術學科,具有一級學科博士學位授予權,并建有化學工程與技術博士后流動工作站,2012年哈工大的化學工程與技術學科排名進入全國評估前八名。多年來面向國家、國防重大需求,形成了本學科的優勢特色。在應用電化學方向上,產學研特色突出,多項原創性成果為企業創造了顯著的效益。與本專業建立長期穩定的科研、教學合作關系的企業有十幾家,為產學結合的學生培養奠定了良好的基礎。我?;W科在“211工程”、“985工程”的支持下,形成了科研、教學硬件大平臺,為學生的科研訓練、課程設計、畢業論文(設計)等提供良好的實踐平臺。在軟硬件方面,對電化學工程的專業特色方向建設起到了保障和促進作用。另外,本專業正在逐步加大科研設備和科研實驗室等資源向學生開放的力度,創造條件讓學生能夠較早進入實驗室,參與教師的科研工作,在具體的科研活動中培養實踐、創新能力。在專業實驗內容上,鼓勵教師將適合于實驗教學的科研成果轉化、更新為課程教學內容,有利于將最新的學科知識、技能傳授給學生。
在實踐教學與創新意識培養方面,對于基本技能、方法類實驗,與四大化學相關的實驗課為132學時、與化工基礎相關實驗72學時,與專業方向對應的實驗課100學時。特色專業是面向行業培養人才,在產學結合上,設置“國內外專家講學”學科基礎課,還要求講授專業課的教師要理論聯系實際,注重啟發科研思路。專業定期從合作企業中邀請高級工程技術人員來校為學生進行課堂教學或講座,聘請具有教學經驗的高級工程師參與本科教學活動;在創新能力培養方面,設置了“大一年度項目”、“創新創業訓練計劃”、“創新實驗課”、“創新研修課”,要求學生在校期間至少完成2個學分,可通過選修創新研修課、創新實驗課、參加大一年度項目、大學生創新創業訓練計劃、學科知識競賽、發表研究論文、申請專利等方式獲得。
自1999年本科專業目錄調整后,我們圍繞協調專業規范的統一性與專業特色多樣性的關系上,進行了各方面的努力與探索,構建了面向國家需求的化學工程與工藝特色專業課程體系。作為特色專業建設,我們今后要為實現培養具有前瞻性、綜合素質高、創新能力強和具有國際競爭力的行業人才的目標而繼續努力。
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材料化學專業導論論文范文6
【關鍵詞】綠色化學教育 高校 化學教學 現狀 未來趨勢
1990年以來,伴隨著自然科學的突破進步以及人類社會發展的新需求,化學學科的發展及其產業化水平不斷提升,不僅滿足并且大大促進了社會各行各業的發展。但是,受到傳統思維的影響,化學學科也一直為人類活動與資源環境之間的日益激烈的矛盾所困擾。人口激增、資源消耗過快、環境污染與生態破壞加劇,這些成為21世紀人類發展的制約因素。在此背景下,“綠色化學”應運而生,成為當今國際社會和我國各界關注的焦點之一。綠色化學成為人們從源頭防控環境污染、生態破壞、資源耗損的重要選擇。因而綠色化學成為高等教育研究機構的前沿學科。當前,綠色化學教育已經經歷了數十年的快速發展,亟需審視現階段的發展情況,探測未來發展的途徑趨勢,進而全面掌握高校教學中綠色化學教育的圖景全貌,積極引導綠色化學教育在高校教學中更好地發展進步。
1 綠色化學理念及綠色化學教育
1.1綠色化學理念
綠色化學無疑是當今全球化學學科研究領域的前沿對象之一。綠色化學屬于物理學、生物學、信息學、材料學等與化學學科交叉研究的產物,反映了當今時代社會發展最迫切的深層次需求。綠色化學是利用化學原理和方法來減少或消除對人類健康、生態環境有害的反應原料、催化劑、溶劑和試劑、產物和副產物的新興科學。其目的是最高效率地利用資源和最大限度地減少污染,并系統化地改造和重塑化學科學。
1.2綠色化學教育
綠色化學教育是為了更好地促進化學科學和綠色化學的發展,各個科研單位尤其是高校在其科學、教學等體系中將綠色化學學科化、自主化、獨立化的結果。綠色化學教育的開展不僅促進了化學學科的長足進步,而且提升了高校教育體系的整體進步。目前,圍繞綠色化學教育這一課題已經衍生出大量的課程體系、研究問題等,并且產生了大量的社會效益、經濟效益。
2 綠色化學教育在高校教學中的現狀
1991年,美國最早提出“發展綠色化學”的口號。并且在隨后的1996年美國化學協會就設立了“總統綠色化學挑戰獎”,并成立了綠色化學協會。同一時期,歐洲國家也呼吁加快可持續發展化學工業的研究。在1998年瓦納教授寫作了《綠色化學的理論與實踐》,書中詳細介紹了綠色化學的概念內涵、原則意義、指標體系以及發展進程等,后來成為高?;瘜W教學中的重要經典。1999年英國皇家化學學會出版了《綠色化學》期刊,這標志著綠色化學作為一門新興學科正式確立。之后,美國的Scranton大學在環境化學學科中設立綠色化學課題,并于21世紀初將綠色化學獨立為一門大學課程。美國的Oregon大學則把綠色化學理論與實踐確定為化學實驗教學中的必修課程之一。澳大利亞 Monash大學在2000年設立綠色化學研究中心,并將綠色化學作為本科生的必修課程,同時開始招收綠色化學研究的博士研究生。
綠色化學在我國高校中的發展也十分迅速。早在1995年“綠色化學與技術”就已經成為中國科學院化學部的研究課題。1996年,“工業產業化中的綠色化學與技術”會議召開,與會學者就綠色化學的理論應用進行了探討,并發表了一系列學術論文。1997年,朱清時等院士發起的香山科學會議就是以“可持續發展問題對科學的挑戰---綠色化學”為主題,正式打開了中國綠色化學研究的大門。2006年中期,中國化學學會綠色化學專業研究會正式成立。1995年年底,清華大學化學學院的曾庭英教授等人出版了“綠色化學工藝”課程設計,提出應該在高校中設立綠色化學課程。隨后中國科技大學于1996年年中獨立開設了面對化學專業研究生的綠色化學課程。幾年內其他一些高校如華中科技大學、四川大學、廈門大學等也開設了綠色化學課程。
3 高校教學中綠色化學教育的未來趨勢
高校教學中的綠色化學教育方興未艾,面對未來日益提升的環境保護與資源節約需求,必須提升綠色化學教育的層次水平。綜觀各國的先進理念與措施,發現綠色化學教育在未來發展的一些趨勢。
3.1綠色化學課程的設置
對于高校化學等相關專業的學生應該將綠色化學確定為必修課目,要求這些學生能夠比較全面深入地掌握綠色化學的相關理論與實踐操作,成為未來綠色化學研究發展的潛在推動者。對于非化學專業的學生則可以將綠色化學確立為公共選修課,使其了解綠色化學的科學思想、發展現狀、前沿成果以及未來趨勢。
3.2提升高校師生的綠色化學認知
高校師生尤其是化學科研人員,應該樹立可持續的發展觀,將綠色化學理念貫穿于教學研究中去。將綠色化學的新知識、新理論、新發現等在高校師生中普及宣傳,促進綠色化學理論與實踐的進步。
3.3綠色化學教材的編寫
首先,編寫以普及綠色化學知識、宣傳綠色化學理念為主的教材。其次,科學設計專業教材編寫的內容體系,加快專業教材的建設。
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