淺析應用型材料化學專業(yè)實驗教學的新探討論文

　　材料化學專業(yè)是研究材料的制備、組成、結構、性能及應用的科學，它從化學的角度探索材料的微觀結構對其宏觀性能的影響。材料化學專業(yè)是我國許多高等學校開設的重要專業(yè)，是打造出系統(tǒng)掌握材料科學的基本理論和技能，能在材料科學與工程及其相關領域從事科研、教學和管理工作的材料化學高級應用型人才。材料化學專業(yè)的學生必須有寬口徑的材料學基礎知識和化學理論，同時又必須具有現(xiàn)代化儀器操作技能和創(chuàng)新能力，善于創(chuàng)造性地把化學理論及材料學基礎知識成功地轉化為科學技術和社會生產(chǎn)力。材料化學專業(yè)實驗是材料化學專業(yè)課程的重要組成部分，其目標不僅要傳授學生掌握材料化學常規(guī)的實驗方法和技能，訓練學生敏銳的觀察和分析問題的能力，更重要的是培養(yǎng)學生具備嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和創(chuàng)新思維。武漢工程大學2005 年建立了材料化學專業(yè)，經(jīng)過多年的實驗教學探索，建立了以前沿科學研究融入至材料化學專業(yè)實驗的新型教學模式、教學方法以及先進的實驗室教學管理辦法，更好的培養(yǎng)我校材料化學專業(yè)學生的實驗探索能力和創(chuàng)新思維。下面，結合本校多年來材料化學專業(yè)的辦學經(jīng)驗和基于應用型人才培養(yǎng)的目標要求，主要就專業(yè)實驗教學方面做一些探索和研究。

　　1 材料化學專業(yè)實驗課程體系的發(fā)展特點

　　材料化學專業(yè)實驗教學在專業(yè)教學活動中具有重要的作用，它是培養(yǎng)學生理論知識的應用能力、鍛煉職業(yè)和崗位技能、實現(xiàn)應用型人才培養(yǎng)目標的重要教學環(huán)節(jié)。材料化學專業(yè)實驗是在學生開設了化學基礎課和材料化學專業(yè)主干課，并進行了基礎化學實驗后開設的課程。其主要特點有:

　　( 1) 面向大材料的實驗課程體系。美國國家研究委員會的專題報告強調，材料科學與工程本科生的課程應盡可能強調學習和研究各種材料，正確評價各類材料之間的競爭關系，應讓學生從總體上去理解材料科學與工程。而材料化學專業(yè)實驗是根據(jù)大材料為目標，在材料化學基礎課程上開設的專業(yè)課程;

　　( 2) 能體現(xiàn)科研與應用能力培養(yǎng)的密切聯(lián)系。材料化學專業(yè)實驗與科學研究課題結合緊密，如材料化學專業(yè)綜合實驗是將專業(yè)理論知識運用到相關產(chǎn)品的研發(fā)和實際生產(chǎn)中，在實驗過程中培養(yǎng)學生解決實際問題的能力，提高學生的實踐應用能力。

　　( 3) 多層次實驗體系。材料化學專業(yè)實驗包括基礎技能型、設計型以及綜合型等多個層次，每個層次的側重點以及培養(yǎng)目標均有所差別。材料化學專業(yè)實驗課程體系設置以加強對材料化學專業(yè)知識的理解和應用，加強專業(yè)實踐技能訓練，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力為目標。其教學理念，教學方法，實驗內容以及考評制度等均是專業(yè)實驗教學改革和探討的內容。

　　2 傳統(tǒng)材料化學專業(yè)實驗教學模式存在的不足

　　材料化學專業(yè)是一門理工科專業(yè)，其發(fā)展與當今科學技術的進步和國民經(jīng)濟的快速發(fā)展具有很大的關系。材料化學專業(yè)實驗教學是國家實施大學生素質教育、促進知識向實踐能力轉化的重要而有效的科學途徑，其注重激發(fā)學生的創(chuàng)新意識和主動探索科學實驗的精神，啟迪學生的學習方法，培養(yǎng)學生的自主學習能力、動手能力、分析和解決問題的能力。目前，國內許多高校開設了材料化學專業(yè)實驗，主要包括材料的合成與制備實驗、材料的加工與設計實驗以及材料的性能與測試實驗等，其內容大部分是重復性和驗證性的實驗。然而，傳統(tǒng)的實驗內容、陳舊的教學材料、設備以及填鴨式的教學模式不足以培養(yǎng)學生的學習自主性、創(chuàng)新思維和應用能力。因此，在實驗教學過程中，教學內容、教學方法以及策略急需優(yōu)化和改革，讓學生能自主去學習和創(chuàng)新，讓學生在“學會”的基礎上上升到“會學”和“會用”的高度，于是，改革現(xiàn)在材料化學專業(yè)實驗陳舊的教學模式是培養(yǎng)出適用新世紀應用創(chuàng)新性人才急需解決的問題。近年來，我校及其他學校均積極進行了實驗教學改革與有利的探討，摸索出了許多新型的教學模式和教學方法。

　　3 應用型材料化學專業(yè)實驗教學模式的建立

　　3. 1 改革專業(yè)實驗教學內容

　　傳統(tǒng)的材料化學專業(yè)實驗內容是一些基礎技能的培訓和經(jīng)典的實驗項目，不能反映出材料化學專業(yè)的新知識、新技術對其發(fā)展的要求。因此，要改革優(yōu)化傳統(tǒng)的實驗教學內容，增加一些應用型、設計型和綜合型的新實驗內容。在優(yōu)化實驗教學內容時，需要遵循以下幾個方面的依據(jù):

　　( 1) 材料化學專業(yè)實驗內容應盡量豐富，包括高分子材料、無機非金屬材料和金屬材料等，充分的體現(xiàn)專業(yè)寬口徑人才培養(yǎng)模式;

　　( 2) 不要與基礎實驗的有關內容重復，注重各種材料功能改性、性能測試分析以及新技術鄰域的應用;

　　( 3) 必須結合材料化學科學研究前沿，注重實驗設備、技術的先進性;

　　( 4) 以設計型、綜合型實驗為主，重點培養(yǎng)學生的實踐應用能力和創(chuàng)新能力。如我校材料化學專業(yè)實驗在增加了一些新型碳材料、能源材料、功能膜材料、熱電材料以及高性能工程材料的基礎上，同時將熱分析儀、納米粒度儀、X - 射線衍射儀、掃描電鏡、萬能試驗機以及電化學分析儀等先進設備的應用融入到實驗中去，使學生在日后畢業(yè)論文和科研工作中對材料的檢測技術的應用提前打下良好的基礎。

　　3. 2 建立一支高效的教師隊伍

　　教師是引領、指導和管理學生日常學習進程、提高學生綜合素養(yǎng)的重要力量。高效、專業(yè)的教師隊伍在專業(yè)實驗教學過程中的作用至關重要。材料化學專業(yè)實驗涉及到的內容寬廣、科學交叉性強，學生要在短暫的實踐內掌握老師傳授的實驗教學內容并非易事，因此，具備專業(yè)知識扎實、專業(yè)技能深厚的實驗教學隊伍是必不可少的。針對此問題，我們應對專業(yè)實驗教師隊伍進行重組，改革以往教師組成單一的不利局面，組建一支高學歷、專業(yè)性強且在科研領域經(jīng)驗豐富的實驗教學教師隊伍。例如，可將之前分管一些高端先進設備的老師納入到實驗教學老師隊伍中，因為他們具備專業(yè)的設備測試技能，可指導學生材料測試實驗課程。專業(yè)、高效的師資隊伍才能培養(yǎng)學生的專業(yè)實驗技能、提高學生的創(chuàng)新意識和實踐應用能力。

　　3. 3 專業(yè)實驗教學與科研互動結合

　　專業(yè)實驗必須能有利于培養(yǎng)學生將化學、材料學科的理論知識轉化為科學技術和生產(chǎn)力的能力，使學生具備現(xiàn)代化儀器設備的操作技能和創(chuàng)新能力。常規(guī)的實驗缺乏科學研究的系統(tǒng)性和連貫性，與現(xiàn)實生產(chǎn)技術脫離較遠。因此，將最新的材料學科研究成果引入至專業(yè)實驗教學體系中，擴大學生的知識面，開闊學生的科學視野，是培養(yǎng)創(chuàng)新應用型高級技術人才的必要途徑。實驗教學過程中，可以依托國家級、省級或校級重點實驗室，以及各專業(yè)科研教師的自然科學基金項目或與企業(yè)簽訂的橫向項目支持，來保證給學生開展優(yōu)質的材料化學專業(yè)實驗。堅持專業(yè)實驗與科研及生產(chǎn)實踐相結合，鼓勵相關專業(yè)老師吸納本科生直接參與科研實驗過程，以此來激發(fā)學生學習的興趣和潛能，豐富專業(yè)實驗的內容，為學生提供良好的實驗環(huán)境。

　　3. 4 建立開放式的專業(yè)實驗教學模式

　　“自主開放式”專業(yè)實驗教學是一種新型的實驗教學模式，即結合教師的科研課題，學生通過自主參與探索研究，使研究成果轉換成本科專業(yè)實驗教學內容。學生可以根據(jù)自己的愛好進行選題，綜合運用之前學習的理論基礎知識，自主設計實驗方案，并完成實驗過程，主動發(fā)現(xiàn)、解決研究過程中出現(xiàn)的技術問題。例如，在涉及到材料測試方法的實驗課程時，學生除了掌握一些先進設備如X - 射線衍射儀、紅外/紫外光譜儀、掃描電子顯微鏡等的基本原理和簡單用途之外，還可以利用課余時間參與到使用這些儀器設備的科研實驗中，進一步掌握該儀器的具體操作、測試時碰到簡單問題的解決方法以及儀器的維護保養(yǎng)等知識。

　　專業(yè)實驗課教師基本都是學校的科研骨干，其研究的課題一般均具新穎性、探索性、前沿性和系統(tǒng)性的特點。因此，學生在課余時間，可主動找相關老師進行請教，完成自己專業(yè)實驗研究，這不僅有利于學生緊跟科研熱點和激發(fā)自己的科研潛能，更有利于提高學生的科研素養(yǎng)和專業(yè)實驗的教學效果。此外，在實施“自主開放式”專業(yè)實驗教學的計劃時，我們必須要做好“自主開放式平臺的搭建”、“實驗教學環(huán)節(jié)的制定”以及“科學完善的能力評定體系”三個環(huán)節(jié)。近幾年來，武漢工程大學材料化學專業(yè)在開放式實驗教學方面做了不少工作，也取得了較好的成效。本專業(yè)每屆均有不少本科生參與到了老師的科研課題中，提高了學生的科研興趣和科研能力，畢業(yè)后大部分學生進入了更好的學校繼續(xù)深造。

　　3. 5 完善專業(yè)實驗室管理體制

　　隨著學生數(shù)量的增加和培養(yǎng)要求的提高，本科生實驗較多，學生人數(shù)和指導教師也較多，實驗室出現(xiàn)使用混亂、儀器設備使用效率低以及衛(wèi)生條件差的現(xiàn)象常有發(fā)生。因此，制定出科學完整的實驗室管理體制是保證教學和科研質量的必要途徑。例如，實驗室儀器和藥品的采購管理辦法、實驗室開放管理辦法以及實驗室日常管理條例等規(guī)章制度必須制定完整。儀器設備作為學校的固定資產(chǎn)，必須確保固定資產(chǎn)卡片、賬目以及實物的一致性。每臺設備必須有使用情況記錄本，詳細記錄每次使用時的具體時間、使用人以及設備的運行情況等內容，并定期有專人進行檢查。此外，每臺儀器必須落實到個人進行保養(yǎng)、維護和檢查管理。只有健全、科學和系統(tǒng)的一套實驗室管理體制才能保證實驗室安全、正常的高效運行，才能提高實驗教學和科學研究的質量。

　　4 構建科學的考評制度，提高實驗教學質量

　　構建科學的考評制度能有效的促進專業(yè)實驗教學效果，對學生的實驗課程評估應采取多元化和實驗全過程的評定方法，即最終總成績應主要包括: 實驗預習( 占20%) 、實驗過程( 占50%) 和實驗報告( 占30%) 三個學習部分的成績。

　　( 1) 實驗預習，該階段由老師課前查看預習報告，主要考察學生的文獻查閱能力等準備工作以及檢查學生對基礎知識的掌握程度;

　　( 2)實驗過程，該部分成績占最終成績的50% 比率，由指導教師現(xiàn)場觀察和記載。主要考察學生的學習態(tài)度、動手能力、觀察能力、對專業(yè)知識的運用能力和解決實際問題的能力;

　　( 3) 實驗報告，由教師課后評閱，主要考察學生的學習效果，材料的撰寫能力和書寫的態(tài)度。

　　對于開放性的設計實驗，學生在老師的幫助下選取課題、設計實驗，自主完成實驗以及最后提交實驗報告，指導老師會從上述各部分分別進行評定，最后綜合給出總成績�？茖W、規(guī)范、標準化的成績評定體系能有效的調動學生的學習積極性，培養(yǎng)學生嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度，大大的提高專業(yè)實驗的教學效果。

　　5 結束語

　　材料化學專業(yè)是隨著時代科學技術不斷發(fā)展而產(chǎn)生的一個新型專業(yè)，每一個學校的專業(yè)特色和側重點不一樣，但經(jīng)過改革優(yōu)化實驗教材的內容、重組實驗教學人員、加強科研與專業(yè)實驗的緊密結合、探索出新型的開放式實驗教學模式以及制定出系統(tǒng)、科學、健全的實驗室管理體制，均能不同程度的提高材料化學專業(yè)實驗的教學質量和培養(yǎng)效果。實驗教學思想觀念、教學手段和方法以及科學的教學管理制度的改革和實踐，不僅有利于拓寬學生的專業(yè)知識面，提高其科研技能，更有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維、科研素養(yǎng)和綜合應用能力。

【淺析應用型材料化學專業(yè)實驗教學的新探討論文】相關文章：

化學實驗教學探討論文06-24

淺析我國土木工程材料實驗教學組織與實施10-26

淺析論文開題報告03-08

信息技術改革大學化學實驗教學設計論文10-13

工商管理改革淺析論文11-04

材料化學專業(yè)學生工廠實習總結11-25

應用型本科市場營銷專業(yè)實踐教學課程體系的研究論文10-12

初中化學實驗教學10-26

化學與健康論文11-16

綠色化學論文07-28