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序論:寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隱藏在內心深處的真相,好投稿為您帶來了七篇化學新材料論文范文,愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑,助力您的創作。
英文名稱:Journal of the Chinese Rare Earth Society
主管單位:中國科協
主辦單位:中國稀土學會
出版周期:雙月刊
出版地址:北京市
語
種:中文
開
本:大16開
國際刊號:1000-4343
國內刊號:11-2365/TG
郵發代號:2-612
發行范圍:國內外統一發行
創刊時間:1983
期刊收錄:
CA 化學文摘(美)(2009)
CBST 科學技術文獻速報(日)(2009)
Pж(AJ) 文摘雜志(俄)(2009)
中國科學引文數據庫(CSCD―2008)
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中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
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中科雙百期刊
Caj-cd規范獲獎期刊
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英文名稱:Journal of Civil Aviation University of China
主管單位:中國民用航空總局
主辦單位:中國民用航空學院
出版周期:雙月刊
出版地址:天津市
語
種:中文
開
本:大16開
國際刊號:1001-5000
國內刊號:12-1050/U
郵發代號:
發行范圍:國內外統一發行
創刊時間:1983
期刊收錄:
CA 化學文摘(美)(2009)
核心期刊:
期刊榮譽:
Caj-cd規范獲獎期刊
聯系方式
期刊簡介
英文名稱:Semiconductor Optoelectronics
主管單位:信息產業部
主辦單位:中國電子科技集團第四十四研究所
出版周期:雙月刊
出版地址:重慶市
語
種:中文
開
本:大16開
國際刊號:1001-5868
國內刊號:50-1092/TN
郵發代號:
發行范圍:
創刊時間:1976
期刊收錄:
CA 化學文摘(美)(2009)
SA 科學文摘(英)(2009)
CBST 科學技術文獻速報(日)(2009)
中國科學引文數據庫(CSCD―2008)
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中文核心期刊(2008)
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中文核心期刊(2000)
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[關鍵詞] 專業碩士學位;全日制;導師組制
[中圖分類號] G643 [文獻標志碼] A [文章編號] 1008-2549(2016)11-0023-03
一 引言
經濟全球化趨勢迫使國內企業必須瞄準國際市場,對核心產品和關鍵技術實行轉型升級,這就對我國的高等教育提出了新的更高要求。在原有學術型碩士研究生培養模式下,學生缺乏工程實踐訓練和創新能力等已成為不爭的事實,這使得研究生教育改革勢在必行。在十二五末期,我國將實現學術型與專業型碩士的培養規模相當。近年來,在國家研究生教育政策引導下,全日制專業碩士學位研究生的培養在要求具備扎實理論基礎的同時,更對工程應用和創新能力提出了高要求。
目前,盡管學術界對于研究生培養模式的概念存在爭議,沒有統一的定義,但可以明確的是它主要涉及“要培養什么樣的人”及“怎樣培養”兩方面的內容。其中,指導教師在培養工作中顯得至關重要。單一導師制起源于德國,其特點是每一研究生由一位導師獨立指導,類似于學徒式研究生培養模式[1]。這種單一導師制弊端明顯,已基本被淘汰。為解決單一導師制帶來的困境,近年來我國在探索研究培養模式中經歷了單一導師制向雙導師制或導師組制的轉變[2-4]。根據《關于開展2014年學位授權點專項評估工作的通知》(學位〔2014〕17號)要求,將在5年時間內完成全國范圍的研究生學位授權的合格評定[5]。這無疑為研究生培養模式中的導師制改革注入了一劑強心劑,每個專業學位授權點單位都必須認真對待。因此,本文言說的雙導師組制正符合研究生培養模式改革的發展趨勢。正如湖南大學姚利民教授所指出,必須強化導師的指導責任,增加導師的指導投入,使研究生在全程學習、研究中得到所需的指導[6]。
二 現行導師制存在的問題分析
從全國范圍來看,目前大多數高校已采用了雙導師制或導師組制培養碩士研究生。這種導師制一般是由來自高校和企業的指導教師對需要實施指導的研究生進行聯合指導培養[7]。校內導師是具有碩導資格的專業教師,校外導師則是具有豐富實踐經驗的企業技術專家。校內導師側重理論教學和學術指導,校外導師側重實踐教學和工程實踐能力培養。但現行導師制在運行實踐過程中,表現出以下不足。
1 缺乏制度規范
有的培養單位在形式上倡導雙導師制或導師組制,但缺乏制度保障和運行機制。校外導師僅僅是掛名作擺設,學生從入學到畢業根本沒有得到校外指導;有的為應付校外實習報告的撰寫,臨時安排學生到企業生產線走馬觀花地參觀一下,最后讓企業在學生實習報告上蓋章存檔了事;有的聘請了校外指導教師,但沒有出臺校外指導教師的相關薪酬待遇規定,從而挫傷了校外導師的積極性。除上述情況外,企業對人才培養的責任認識不足也妨礙了雙導師制的實施,一是部分企業在開展聯合培養工作時主要考慮市場最大化和利潤收益,而是企業自身認為國家沒有強制規定其承擔研究生培養的義務,“教育”功能被弱化;二是部分企業基于知識產權保護不愿意讓學生接觸核心技術項目,學生很難對產業背景和新產品研發有深刻認識。這些問題的出現,主要歸結于培養單位對雙導師制或導師組制重視不夠、校企之間在導師制建設上缺乏科學合理的制度規范和合作雙贏機制,直接影響著現行導師制作用的發揮。
2 缺乏“以學生為中心”的教育理念
長期以來,受到“以教師為中心”的教學模式影響,我國碩士研究生培養“以學生為本”的教育理念沒有真正落實。目前,全日制專碩研究生培養大體涵蓋校內+校外導師、課堂、實驗室+實習基地等三個系統。整個培養過程基本以畢業論文答辯為考核目標,教學過程往往過分強調課堂教學,以至我們的學生懶于動手,不愿參與工程實踐;實習過程是學校的指導教師安排,注重形式,很難真正鍛煉學生的創新實踐能力和工程意識。理念只是一個精神、意識層面的哲學概念,要把“以學生為中心”落實為專業學位研究生教育的辦學理念,必須一切以學生的全面發展和能力培養為中心,為學生打造一個校企合作的培養平臺。首先,應在培養目標與定位、培養方案制定、課程體系設置、工程實踐訓練、過程監控與組織管理等方面,始終圍繞學生的個性特點,培養其實踐創新能力。其次,應積極探索給學生更多自主選擇權,實現自主選專業、選課程、選導師、選實習單位的培養機制。第三,通過建立校企合作保障和激勵機制,以各種方式鼓勵企業、導師和教學管理者投入更多精力去關注學生、關愛學生、指導學生,踐行教育以學生為本的真諦。
3 學術型學位培養觀念尚未完全轉變
近年來,高層次應用人才在就業大潮中越來越受到青睞,專碩研究生人才培養已成為研究生教育不可替代的重要類型。然而許多專碩學位點培養單位仍沿用學術型研究生的培養模式來制訂專碩研究生的培養計劃。學術型碩士生導師兼任專碩研究生導師的現象仍然普遍存在。在專碩研究生指導過程中,校內導師仍然沿用原有學術型研究生的指導模式或方法,過分強調理論知識傳授和學術研究能力,不太注重專業實踐能力的培養。校外導師只負責企業實踐環節,沒有參與研究生培養方案的制定,不了解甚至不參與校內培養環節。特別是,許多高校在專業型研究生培養的質量保障方面沒有建立工程實踐的的過程監控和考核評價等制度,致使通過工程實踐教學培養學生的實踐創新能力的初衷無法真正實現,其培養成效也就難以體現。
三 “雙導師組制”的構建
我校化學工程與技術學科碩士研究生學位授權點已有十余年的培養經歷,其中“化學工程”是專業學位授權點專業。近年來,我校對“化學工程”專碩培養模式進行了實踐。筆者所在的“化工新材料”導師組在專碩研究生培養中探索出了一種新的導師組運行機制──“雙導師組制”。這種“雙導師組制”堅持“以校內+校外責任導師培養為主”的原則,圍繞每位研究生指導,組建“校內導師組+校外導師組”的結構模式。
在校內導師組組建方面,圍繞每位研究生培養,除了通過研究生與導師互選機制確定1名校內責任導師以外,還配備1-2名副導師和1-2名導師助理協助指導。副導師應具有碩導資格,且具備基礎理論雄厚、知識視野開闊、學術思想活躍的特點,主要協助責任導師指導項目研究方案、學位論文撰寫、工程實踐等。導師助理應具有一定科研實力和指導能力,但條件上又未能達到碩士生導師遴選標準的年輕博士教師。導師助理可擔任研究生重點課程和學位課程的主講教師,參加學術交流、訪學和帶領研究生參加工程實踐鍛煉等。導師助理不納入碩士生導師的管理序列,但需上報研究生培養所在二級學院備案。對于進入導師組的導師助理,二級學院在職稱晉升、人事任用方面鼓勵優秀青年教師脫穎而出。
在校外導師組建立方面,以校外工程實踐基地為平臺,校企合作科研項目為紐帶,企業根據校內責任導師的研究背景和與企業的項目合作研況,為每位研究生確定一名具有較強實踐水平和研發能力的高級職稱技術人員作為校外責任導師,并配置1-2名項目共同研發工程師作為導師助理。其中,校外責任導師是學校正式聘任的校外兼職導師,享受學校發放的相應薪酬待遇。每位專碩研究生的學位論文課題與校企合作科研項目的研發內容直接相關。校外導師組除負責企業實踐環節的培養任務外,還全程參與培養方案制定、課堂教學、學術講座等校內培養環節。
四 “雙導師組制”的實踐探索與優勢分析
近年來,“化學工程”碩士專業學位授權點所屬的“化工新材料”導師組與自貢國家高新技術產業開發區內的知名企業合作,對“雙導師組制”的實施進行了積極探索。
1 “雙導師組制”有利于校企導師資源的共享
“化工新材料”導師組利用學校科研團隊優勢、圖書館文獻資源和省重點實驗室科研設備條件,通過科研技術合作與企業導師組密切合作,為川南地方企業的新產品研發,技術推廣等服務。由于校外導師組中的責任導師是我校正式聘任的兼職教師,享有相應薪酬待遇,借助他們在企業的工作便利條件,對專碩學位研究生的工程能力訓練起到了實實在在的推動作用。在校內培養環節運行期間(前2學年),以校內導師組指導為主;校外實踐環節(第3學年)則以校外導師組為主;所有導師組成員在研究生培養中全程參與,各有側重。導師組成員具有不同院校畢業背景,使得讓學生有機會接觸到不同的學術觀點和思維方式,從而大大拓寬研究生的科研視野,促進了專業型碩士研究生人才培養。
2 以校企合作科研項目為紐帶,有利于校內外導師間的真誠合作
目前,就研究生培養過程中的校企合作而言,大部分高校主動積極,而企業顯得十分被動。我校“化學工程”專業碩士授權點,通過與自貢國家高新技術產業開發區內的行業龍頭企業開展橫向科研項目合作,讓校內外導師們組成若干課題組,既為校內外導師之間搭建了合作平臺,又兼顧了企業追求經濟利益的宗旨,而且研究生可以在校企合作項目中得到科技創新和工程實踐鍛煉。例如,近年來,我們與中橡集團炭黑工業研究設計院在國家自然科學基金、省杰出青年基金、省科技支撐計劃、校企橫向合作等項目中聯合申報、合作研究、共享成果。2011~2014年,共有8名研究生參與這些項目研究,并在該研究設計院完成工程實踐訓練環節,既推動了研究院的新產品研發和技術創新,又借助項目研發完成了工程實踐鍛煉環節。最近,我們正聯合中昊晨光、自貢硬合和中橡碳研院等十余家川南知名企業,積極推進省科技廳立項支持的“川南納米新材料基礎科研服務平臺”建立。可以預見,未來幾年借助于該基礎科研服務平臺,以校企合作科研項目為紐帶的“雙導師組制”,將繼續堅持以研究生科技創新和工程實踐能力為主線,以校企雙贏、平等合作為基礎,協同完成專碩研究生的培養工作。
3 設置導師助理崗位,有利于吸納青年教師進入校內導師組鍛煉
目前,在我國高校實施的雙導師制中,大多數學校要求導師組成員具有導師資格,吸納青年教師進入校內導師組的運行機制尚未建立,難以實現“業務精湛、結構合理、勇于創新”的導師組教師隊伍建設目標。在“雙導師組制”的實踐探索中,“化工新材料”校內導師組目前吸引了5名36歲以下的博士青年教師擔任導師助理,形成了包括正高、副高和中級等不同職稱和學歷層次教師的研究生指導小組。這種年齡結構合理的成員結構,既發揮了老導師的經驗優勢,又考慮年輕教師的活力。因此,圍繞“雙導師組”制,在校內導師組中設置導師助理崗位,吸納青年教師進入導師組鍛煉,不僅可以讓青年教師接受經驗豐富的導師的指導,還可以進入導師組的學術團隊參與課題研究,有利于實現研究生培養工作的可持續發展。為培養導師助理的學歷和研究能力,目前“化工新材料”校內導師組有1名青年教師正在川大讀博進修,1人在國家炭黑材料研究中心高級訪問,另1人獲得“西部項目”教師出國留學計劃資助。
4 “雙導師組制”有利于提高研究生創新實踐能力和解決就業難題
近年來,通過“雙導師組制”培養模式的實踐探索,我校“化學工程”碩士專業學位研究生的技術創新能力和工程實踐能力明顯提高,其中2013-2014年有2人獲得國家獎學金,3人獲得校級優秀論文,1人獲省優論文,申請發明專利6項,11人次參加國內外學術會議。研究生在工程實踐鍛煉期間的積極表現獲得了企業的好評。例如,2012級研究生付曉燕在成都拓利化工實業有限公司為期1年半的工程實踐鍛煉中,全程參與了校企合作項目“改性硅酸鹽膠粘劑的研制”,并以此為基礎完成了學位論文。通過工程實踐鍛煉期間的工作和生活,研究生們發現地方企業面臨的技術難題為他們施展個人能力提供了實踐舞臺,一些研究生表達了畢業后留在實踐單位工作的意向。例如,2014和2015年,各有1名研究生與中昊晨光化工院和中橡集團碳研院簽約留在單位工作。正是這種校內、校外“雙導師組”制讓研究生有更多機會直接參與企業的工程實踐和科研項目,從而有效幫助研究生在學術和實踐能力上同步提高,同時還可以為實踐單位提前考察人才,并優先獲得畢業生的挑選權。
五 結語
在未來幾年,國務院學位辦將陸續對全國專碩學位培養工作進行全面檢查。這必將促使各研究生培養單位深化研究生人才培養模式改革,其中導師組的構建與運行實踐是其中重要環節之一。通過“雙導師組制”在筆者單位的實踐來看,以校企合作科研項目為紐帶,將研究生培養過程與企業新產品研發和技術創新工作有機結合,是保障校企合作框架下導師組制長期高效運行的關鍵所在。
參考文獻
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高考作文的命題歷經命題半命題作文、話題作文、材料作文三個階段,近年來,新材料作文的命題形式已成為眾多省份的首選。
新材料作文是在材料作文基礎上發展起來的一種新的作文樣式,這種命題形式從本質上講仍是材料作文,從表現形式上講,又與話題作文類似。它給定材料,但不給定話題,要求更為靈活,比如:過去的材料作文,總有最佳立意,而新材料作文可有多個立意,它提供的材料更為廣闊,便于考生多角度立意。新材料作文,可以說是吸收了傳統意義上材料作文和話題作文的長處,是一種全新的作文形式。
2011年全國18套試卷中,幾乎是材料作文與命題作文二分天下。全國Ⅱ卷、新課標卷、北京卷、福建卷、湖南卷等8套試卷為材料作文;全國Ⅰ卷、四川卷、山東卷、湖北卷等8套試卷為命題作文,其中江蘇卷、浙江卷、廣東卷3卷為供材料命題作文;重慶卷、天津卷為話題作文。
2012年新材料作文呈現強勢發展態勢,除江蘇卷是命題作文(供材料)外,其余16套試卷為材料作文,其中湖南卷為圖文并排式材料作文。
2013年僅四川卷為命題作文,天津卷為半命題作文,其余考卷新材料作文一統天下。
從三年命題形式看,話題作文及命題作文已淡出,作文命題形式更趨向于人文回歸,更多地從考生實際出發,給他們的寫作提供更大的發揮空間。使用課標卷的省份應更多關注新材料作文,師生在備考中應加強新材料作文的審題、立意、寫作訓練,做到有備無患。
二、寫作要求的回歸
自新課改以來,高考作文在審題立意、構思、文體、字數、書寫等方面均有明顯變化。
從文體上看,2011年高考卷除福建、江西、湖南三套試卷明確要求寫記敘文或議論文外其他15套試卷在文體要求上無明顯要求;2012年除福建卷、安徽卷要求寫記敘文或議論文,江西卷明確規定寫記敘文,浙江卷、天津卷、江蘇卷、上海卷不能寫詩歌外其余11套卷均對文體無限制;2013年湖南、福建、江西三個省份明確要求寫記敘或議論文,其中福建卷還新增一條“符合文體要求”;上海、北京、江蘇、重慶、安徽、天津、山東七份試卷明確要求不要寫詩歌,其余省份對文體無明確要求。
審題立意構思上則表現為角度自選、明確立意、自擬標題、不套作不抄襲、不脫離材料內容及含義范圍等幾個方面。
寫作要求中對文體的放寬體現出“文章合為時而著,歌詩合為事而作”的宗旨,但這并不意味著考生在寫作中可以隨心所欲。從高考閱卷教師反饋的信息看,考場作文應有文體意識,還是要走理性回歸路線,做到“言之成文”、“文”“質”并重。
三、命題內容的回歸
高考作文不只是選拔人才的標尺,也是一種社會輿論的導向。命題內容如何,直接體現出考生人生觀、價值觀、世界觀的取向。近年來出現的高考新材料作文,從命題內容上看,體現了語文的外延即社會生活的大語文觀念。2011年到2013年,新材料作文堅持選材貼近時代、貼近社會生活、貼近學生的原則,命題內容具有開放性,體現了新課程倡導的“多元文化”“多元解讀”“個性化學習”等新的學習理念,強調學生內在的人生思考,體現了新課改的思路。所選材料重在引導學生關注社會、關注人生、關注自我,挖掘精神內涵,培養學生積極向上的價值觀、人生觀。命題內容從之前的“廣”、“空”、“單一”回歸到對現實生活的多角度觀察、理解、表現,這將成為今后命題內容的重要方向。
不難看出,高考作文命題內容在走人文教育思路,這易引發學生對生活、社會、自我的積極思考。審題立意難度不大,但要寫出好文章也不易,這要求學生要有豐富的知識積累和生活積淀。
四、命題預測
高考作文命題遵循“穩中求變”的特點。“穩”就是立足《普通高中課程標準》,“變”就是在當前高考作文命題趨勢之下題型、內容和形式將有所變化。近年作文命題思路傾向于以人為本,關注考生自身、社會現實、情感、更為貼近學生的生活實際。基于此,2014年高考作文命題在形式和內容上看將會有繼承有突破。
1.新材料作文仍將是命題的主流方向,命題作文有出現可能,話題作文將淡出命題視線
從命題材料方面看,考生應關注能體現時代特征的素材,當然,以寓言、故事、詩歌為題材的材料不乏是材料作文命題的一個新方向。單一素材的分析仍將是主流,多個材料的比較閱讀也將會成為命題首選。考生在審題是時必須抓住材料的關鍵詞挖掘出材料的廣闊內涵,切不可草率下結論,做到審題要準,要審出新意。
2.命題將回歸教材,師生應關注教材中的寫作訓練
人教版新課程標準必修教材“表達交流”模塊中,每冊均有4個寫作訓練專題,共20個專題。每一個專題都有一個相對集中的寫作話題和寫法指導,必修1、必修2側重于記敘、描寫類文章,必修3、必修4側重于論述類文章,必修5則按照高考作文中“深刻、豐富、有文彩、有創新”的發展等級目標設計,2011年和2012年不少省份的命題和人教新課標版必修教材中的寫作訓練在不同程度上有吻合現象(2011年、2012年高考作文相關內容筆者在《當代中學生報》上《2013年高考作文預測》一文中有論述),2013年新課標Ⅱ卷“同學之間、人際關系”的命題與必修3“學會寬容”這一專題不謀而合,從審題立意角度看,該專題中五個練習題以及網絡作文部分中“談‘共處’和說‘寬容’”的寫作練習與該次作文命題如出一轍。新課標Ⅰ卷作文“經驗與勇氣”與必修2中“直面挫折”部分中的寫作練習“探索與獻身”、必修4“確立自信”寫作訓練專題也是如出一轍。其余省份的考卷與人教版“表達交流”部分吻合的現象也極為常見。
2013年全國19套試卷有10套試卷與人教版必修教材中12個寫作訓練專題相吻合,可見命題內容的回歸教材,絕不是巧合,而是基于新課標“守正出新”的理念。
2014年的高考作文命題仍將充分體現“寫作教學應貼近學生的實際,讓學生易于動筆,樂于表達,應引導學生關注現實生活,熱愛生活,表達真情實感”的新課標精神,可以預見,高考作文命題必將緊扣教材,緊密聯系現實生活,以抒寫“人事情理”為中心。考生們應重點關注“表達交流”后的“寫作練習”題,爭取對每一個習題都有習作訓練。考生要吃透教材,對教材中出現的話題應成竹在胸,在考場中初遇作文題時首先要回想一下,命題是否和教材中的寫作專題吻合,如有吻合現象則要學會遷移運用。
3.命題趨向
(1)以健全人格、正確的人生觀、價值觀為主線,關注和思考普通人的生存狀況。平凡人、平常事、平凡中的偉大將會成為全國卷和新課標卷等卷命題的一個重要方向。
(2)體現時代特征,緊跟時代脈搏。對微博上引起民眾強烈共鳴的社會熱點、焦點問題的辯證思考將是命題的一個新亮點。
(3)做人與作文并重。成長、現實,價值取向和哲理思辨,傳統文化與新思想新文化之間的辯證關系會成為體現學生語文素養的一個重要方面。
(4)關注教材。人教新課標版必修1“人性光輝”專題;必修2“美的發現”專題;必修3“愛的奉獻”、“善待生命”專題;必修4“確立自信”、“解讀時間”專題;必修5“謳歌親情”專題將贏得眾家親睞。
4.熱點命題
勤儉節約、自信自強、和諧共生、正能量、生命價值、理想信念、平凡人生、責任、時間與價值
五、備考對策
1.教師及學生在高考備考中應更多關注教材,使用人教版教材的地區應對“表達交流”中的“寫作訓練”內容進行分類強化訓練,做好素材積累、應用寫作的準備,從平常生活、時政熱點中去發現敏感話題并作針對性的寫作訓練。
2.強化提綱式作文訓練。可從高考真題中選擇具有典型性、代表性的優秀作文命題以及熱點素材,以審題、立意、構思為突破口進行提綱式練習,達到“審題準”、“立意深”,“構思巧”、“主題新”的要求。
3.加強文體和語言表達訓練。從高考閱卷教師對作文批閱的信息反饋上看,文體規范將作為一項重要的指標,以衡量考生的寫作水平,故而備考時應全面掌握各種文體的特征,強化文體訓練,保證在考試中不被扣分。
語言表達是作文評分的又一重要依據,很多同學喜歡華麗的文風,不考慮表達的需要隨意堆砌,硬性拼湊,導致主題不明。在平常的寫作訓練中應做到語言簡明、得體、連貫,有文采但不浮艷。
4.加強書寫訓練。2012年、2013年安徽卷、四川卷在寫作要求中均增加“書寫規范的漢字”一項,這或許會成為今后高考作文的一個新變化。
5.增強結構意識。考場作文一定要重視文章層次的安排,從文章整體看,6―9段應是最佳選擇。寫作開篇最好開門見山、直奔主題,因為開頭是考場作文的起點部分,也是最能吸引閱卷老師眼球之所在,所以要用簡要的語言,把自己對寫作主題的獨特看法,放在開頭。
關鍵詞:材料化學;課程;教學;探討
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)12-0130-02
目前很多高等學校的化學化工類專業開設了《材料化學》這門課程,并且是作為專業基礎課程和主干課程。課程的開設有利于化學類專業學生掌握新材料發展的主要方向,可為學生畢業后從事新材料的研究與開發工作奠定基礎,并為提高大學生的綜合素質,實現應用型人才培養提供必要的條件。高新材料技術是國家重點發展的技術領域之一,其發展為材料化學的發展提出了更大的挑戰和難得的機遇,也對高校材料化學的教學提出了更高的要求。如何提高《材料化學》課程的教學質量,培養具有高競爭能力和創新精神的復合型高素質專業人才顯得尤為重要。
基于此,本文結合本校化學化工類專業的實際情況,從《材料化學》課程的培養目標出發,針對《材料化學》課程教學中目前存在的問題,通過對課程結構、教學內容、教學方法和手段、考核方式等方面進行探討和實踐,提出行之有效、切實可行的教學建議和思考。
一、《材料化學》課程存在的主要問題
1.教材的選擇。材料化學是一門新興的學科,這就決定了它不可能像無機化學、有機化學等基礎化學學科經過長期的發展而具有一些經典又權威的教材和參考書。目前,雖已有一些材料化學的教材出版,但由于各編者的認識及側重點不同,致使教材內容大相徑庭。近年來隨著各種新材料的快速發展,在基本理論、制備技術、表征手段和性能研究等方面均取得了顯著的成績。而相對來說,目前已有的教材內容中相應的知識點更新緩慢,致使本學科的新成果的研究和進展不能及時充實到教學內容中。
2.教學內容與學時不匹配。《材料化學》課程所涉及的內容覆蓋面非常廣泛,包括材料的基本理論、表征、制備以及結構和性能之間的關系,涵蓋金屬材料、無機非金屬材料、高分子材料、復合材料四大類。這些內容都可以作為一個專門的領域被研究,但分配給本課程的學時數一般只有36學時左右甚至更少。如何在這么短的學時內,合理安排教學內容,使學生了解和掌握這些領域的基礎內容,是教學中需要解決的一個重要問題。
3.課程內容對教師提出了更高的要求。《材料化學》課程內容覆蓋面大,除了材料領域的基本理論和表征手段之外,還包括新型結構材料、功能材料和功能轉換材料。而這些材料又包含各種具體的材料,如新型功能材料包含減振材料、貯氫材料、超導材料等。對一個任課教師來說,其專長通常只涉及某一個領域,很少做到面面俱到,因此很難僅通過一個教師的教學而將每種材料講得透徹生動,引人入勝。因此,《材料化學》課程豐富的教學內容對任課教師是一個挑戰,也對他們提出了更高的要求。
二、課程教學模式的探索與實踐
1.結合培養目標,優化課程結構。我們對化學和化工兩個專業設置了《材料化學》課程。對化工專業來說,《材料化學》課程的學時為36學時,其教學目標是學生通過該課程的學習,了解當代材料科學的新理論、新技術,認識和理解材料科學與工程中的問題,為材料的研發與選用打下基礎。通過對幾種教材的對比和篩選,并結合教學目標和實際情況,我們選用了曾兆華、楊建文編著的《材料化學》作為主要教材。該教材不僅涉及到材料化學的基本內容如材料的結構、性能、制備等,而且以四大類材料(金屬材料、無機非金屬材料、高分子材料和復合材料)為主線,介紹了不同種類的材料,敘述各種材料的性能和行為與其成分及內部組織結構之間的關系,教學內容較適合已具備化學知識基礎的學生學習。對化學專業(含化學教育和藥物化學)來說,教學目的是為了拓寬學生在材料化學方面的知識,開闊視野,為今后的工作和學習打好基礎。《材料化學》是作為專業選修課開設,學時為24學時。考慮到化學專業的理科背景,對材料化學相關的基礎理論知識如材料的結構、性能等知識簡略帶過,而將重點放在介紹現代先進材料方面,如新型金屬材料――形狀記憶合金和貯氫材料、生物醫用材料、感光材料等。
2.結合課程特點,教學方式多樣化。利用多媒體技術來展示材料工作原理的相關動畫,使學生能更加直觀地理解這些知識。但若過度依賴多媒體,容易淡化教師在課堂中的主導作用,對學生來說,也容易產生“流水賬”的感覺而滋生厭學情緒。因此,在講到一些重、難點時,適當地加入板書,逐步講解,留給學生理解和消化的時間,以加深印象。所以,多媒體教學和傳統的板書教學有機結合,靈活運用,以揚長避短,實現最佳的教學效果。在課堂教學中,我們還根據講授內容,靈活采用不同的教學方法組織教學,堅持啟發式、互動式和討論式教學。如講到超導材料一章時,以3D電影《阿凡達》為例,讓學生討論名叫“Unobtanium”礦石的用處,從而引出超導材料。這種教法極大地激發了學生的學習興趣。在講到第二章晶體學基礎時,教師把七大晶系、十四種空間點陣參數特征列出,然后讓學生分組對各大晶系特征進行討論并選出代表做總結發言,最后教師引導總結。這種互動式教學使學生主動參與到教學活動中,增強了學生的學習積極性,鍛煉了其分析問題、解決問題的能力。
3.科研與教學相結合,構建立體化課堂。把科研引入本科教學是培養大學生創新能力的重要措施,也是高等教育的顯著特點。如前所述,《材料化學》教材選用困難,很大一部分原因是現有教材內容陳舊,難以跟上學科前沿的發展。而科研能反映學科前沿最新研究成果,因此將科研融入該課程的教學,將彌補以上不足。科研和教學相結合的表現形式有多種。教師可以介紹自己的科研成果固化到相關的教學內容中,也可以介紹本專業課題組的科研成果。這些內容融會貫通地加入課堂教學將提高學生的學習興趣。如講到納米材料時,教師結合自己的科研項目,給學生補充碳納米管、中空雙錐狀二氧化錳等內容,使學生拓展視野。此外,為學生介紹本專業課題組正在探索的科研項目,鼓勵學生積極參與到教師的科研中去,在實際的研究實踐中鍛煉創新能力。這樣大大拓寬了學生的專業知識面,培養了學生的科研興趣和創新能力。實踐證明,通過科研與教學相結合,構建一個立體化的課堂,達到了較好的教學效果,是一種切實可行的教學模式。
4.針對課程目標,制定合理的考核方式。材料化學的內容覆蓋面大,實踐性強,通過該課程的學習,學生要具備綜合運用所學知識進行分析問題和解決問題的能力以及創新思維和創新能力。因此,需要提高平時成績的比例。一般來說,平時成績占總成績的50%,包含期中考試(占20%),平時作業(占30%)。若未安排期中考試,則在平時不定期隨堂測驗,主要考核當堂講過的內容,既考查了講課效果,又對學生按時出勤、注意聽講起督促作用。平時作業涉及到的形式較多,如單元作業,檢查每章所涉及的理論、概念及計算方法;撰寫小論文,根據教師布置的課題,學生通過文獻調研提出自己的思考,考查學生分析問題和解決問題的能力;針對自己感興趣的內容,查閱資料并制作成PPT,開展專題演講活動,這一形式既使學生主動參與到課程教學活動中,調動了學習積極性和主動性,也鍛煉了學生的綜合能力。此外,還有課外作業、平時討論等形式。期末考試主要考核基本概念、基本原理的掌握程度和運用所學知識解決問題的綜合能力,占50%。這些多樣化的考核方式相結合,能全面檢測學生的學習效果,科學、客觀地評價學生的知識水平和綜合素質。
三、對《材料化學》課程教學的幾點思考與建議
1.強化實踐教學,培養應用型人才。我校是一所省市共建的地方二本院校,以培養社會發展所需要的高層次應用型人才為定位。為迎合應用型人才培養的需要,實踐教學在日常教學中所占的比例越來越重。學生在課堂中獲得的知識只有在實踐中才能消化、理解和掌握,并在實踐中得到啟發和創新。只有將實踐教學與理論教學緊密結合并貫穿于整個教學過程中才能實現這個目標。
2.發揮團隊精神,各教師取長補短。如前所述,《材料化學》課程設計的內容廣泛,而一位任課教師術業有專攻,很難做到將每種材料每部分內容都講解透徹,并吸引學生參與自己感興趣的科研活動。這就要求教學中要發揚團隊合作精神,發揮群體優勢。我院教師目前主要有研究鋰離子電池材料、光催化材料、光電材料、高分子材料等。實際授課時,可以一名教師為主要任課教師,在講到具體的某種材料時,邀請主攻這一材料的教師參與教學活動,以講座或課堂PPT教學形式開展均可。這種教學形式能優化教學內容,完善教學方法,提高該課程的教學質量。
四、結語
《材料化學》課程是化學化工類專業課的重要組成部分。隨著社會發展,高新技術的日新月異要求學生具備材料化學的專業功底,為將來的發展奠定堅實的基礎。通過對該課程的學習,可以實現高素質、應用型人才的培養目標。作者對《材料化學》課程開課以來出現的問題進行了總結和思考,并在教學模式方面開展了一些探索性的工作,取得了良好的教學效果。在今后的教學中,還將繼續在課程教學模式、教學體系等方面進行探索和實踐,豐富教學內容,提高教學質量,為培養應用型人才的辦學目標而努力。
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關鍵詞:無機功能材料;教學;改革
中圖分類號:G642.0;G642.3;TB34 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)05-0072-02 華南農業大學材料化學專業的培養目標是立足廣東,面向珠江三角洲,培養掌握現代化學與材料學基礎的基本理論和研究方法,具備新材料研究和技術開發能力,能在化學、材料科學與工程及其相關領域,從事新材料的設計、檢測、研究、開發和管理等工作的高素質復合型人才。無機功能材料是具有特殊電、磁、光、聲、熱、化學以及生物功能的新型材料,既是信息技術、生物技術、能源技術等高技術領域和國防建設的重要基礎材料,又在農業、化工和建材等傳統產業的改造方面起著重要作用。無機功能材料是華南農業大學材料化學專業的一門重要的專業課程。本文結合教學實際,從教學內容的更新、教學方法的探索和考核方式的改革等方面進行了有益的探索和實踐,取得了較好的效果。
一、加強教學內容改革與優化,建立教學新體系
無機功能材料課程內容包括無機材料概論、晶態與非晶態結構、超導材料、壓電材料、介電材料、半導體材料、紅外材料、光導材料、變色材料、磁性材料、特種玻璃、生物功能材料、多孔材料等內容。在十多年教學中,通過精選教學內容,加強教學內容改革與優化,以“制備—結構—特性—應用”為主線,注重教學內容與學科發展前沿、現代生活和生產實際相結合,體現了授課內容的先進性、趣味性和實用性,提高了學生學習興趣。
1.教學內容與學科發展前沿結合,體現先進性。緊跟學科發展前沿、瞄準研究熱點是更新課堂教學內容的有效途徑。在授課過程中,注重從國際和國內學術期刊中獲得無機功能材料研究的相關信息,把研究熱點與最具代表性的研究成果制成課件,展示給學生,使學生及時了解到最新的前沿知識,接觸學術前沿領域,激發學生的求知欲望[1,2]。例如,在講授壓電陶瓷材料時,首先講授傳統的壓電陶瓷,以PZT為基的二元系、三元系鉛基壓電陶瓷的制備、性能以及在國民經濟和現代科學技術等方面應用;其次向學生介紹這類壓電陶瓷中大量的鉛在制備、使用和廢棄處理過程中都會污染環境;最后介紹當前無鉛壓電陶瓷研究進展,包括BaTiO3基、BNT基和鈮酸鹽系等無鉛壓電陶瓷。講授無機超導材料時,先介紹物質磁性的分類、磁性材料種類、特性和應用,再介紹當前磁性材料科學的研究熱點——磁性半導體、分子基磁體以及同時具有鐵電和鐵磁雙重性質的磁電復合材料。在講授無機多孔材料時,介紹2012年發表在《Nature Materials》上的吸附二氧化碳的新材料NOTT-202a的結構、特性和應用前景[3]。通過學科研究前沿知識的講授,體現了教學內容的先進性。
2.教學內容與現代生活實際結合,體現實用性。無機功能材料在日常生活中應用廣泛。在課堂教學中,將教學內容與現代生活實際相結合,提高了學生的興趣。例如熱致變色材料是一種能對外界環境變化產生響應的新型智能材料,其中的無機低溫熱變色材料具有隨溫度變化顏色改變的特性,可將在商標、封簽和票據上作特殊的標記進行化學防偽,用于冷凍食品、蔬菜和水果等各類食品適宜保存溫度的指示,制作熱變色家具、茶具和玩具,用于繪畫、美術作品和廣告中產生一些奇特的效果等[4]。變溫磁性材料與家用電飯鍋,壓電材料與煤氣灶和倒車報警器,變色玻璃與太陽鏡,氣敏陶瓷與煤氣報警器,熒光材料與彩色電視機,紅外材料與節水龍頭,形狀記憶合金與兒童矯牙,多孔材料與飲水機,無機納米抗菌材料與保健鞋墊,超導材料與磁懸浮列車,吸波材料與隱身飛機,泡沫玻璃與新型節能建筑材料等知識的介紹,使學生感受到無機功能材料在生活中無處不在。這種理論聯系生活實際的教學,增強理論課的實用性和趣味性。
二、加強教學方法和手段的更新,增強課堂教學效果
1.講授與討論相結合。在教師講授的同時,開展課堂討論式教學,既可以培養學生學習的主動性和分析問題的能力,又可以培養學生的創造性思維,從而有效地提高課堂教學質量[5,6]。本課程在教學過程中根據選課學生人數安排討論課次數,采用方式為:首先教師提出若干個課題,如金剛砂的制備、結構和應用,無機超導體的種類、結構和應用,寶石中的化學以及氣敏陶瓷的種類、特性和應用等;其次學生自由組合成2~3人小組,查閱文獻和制作PPT;最后每個小組推薦一名成員上臺講授。從實施效果來看,這種課堂討論教學改變了傳統的以教師講授為主和學生被動接受的教學模式,增強了學生學習的主動性,提高了學生查閱文獻、PPT制作、語言表達和綜合分析問題的能力,促進了教與學之間的互動,活躍了課堂教學氣氛。
2.傳統授課方式與現代教育手段相結合。將多媒體引入傳統的課堂教學,是對傳統的教學方式的繼承、揚棄和補充,將抽象的知識直觀化和形象化,激發了學生的學習興趣,調動了學生學習的積極性[5]。例如在講授超導材料時,先讓學生觀看磁懸浮現象的視頻,通過提出問題“為什么磁性圓片在低溫下會在金屬圓片的上方懸浮起來?”引入講授內容——超導材料,然后從超導現象,超導特性,超導材料的種類、結構及其在輸電、電機、交通運輸、微電子、電子計算機、生物工程、醫療和軍事等領域應用進行講授。在講授發光材料時,先利用中山大學國家級精品課程《綜合化學實驗》網絡資源,讓學生觀看“化學發光材料制備”視頻,了解化學發光材料制備過程、結構表征的方法和手段,觀察發光現象。在講授激光材料和壓電陶瓷前,播放一段激光雕刻機制作葫蘆工藝品和壓電陶瓷的有關應用的視頻。在講授激光產生的機理時,采用動畫展現“三能級系統”、“四能級系統”、粒子數反轉和激光形成的過程。這種講授與動畫和視頻的有機結合,收到良好的教學效果。
3.理論教學與實踐教學相結合。近幾年來,通過以下四個方面的實現理論教學與實踐教學的有機結合:(1)設置無機功能材料課程的實驗。實驗教學是學生創新意識和創新能力培養的重要手段與途徑[7],利用華南農業大學省級化學實驗教學示范中心的有利條件,開設了溶膠—凝膠法制備納米BaTiO3陶瓷粉體,微波輻射法合成磷酸鋅,稀土發光材料的制備與發光性能等實驗項目,提高了學生的實驗技能。(2)組織學生參觀相關企業。與深圳寶嘉能源有限公司,中山東晨磁性電子制品有限公司,佛山安億納米材料有限公司、東莞長發光電科技有限公司和廣州臺實防水補強有限公司等10余家企業建立了長期的產學研合作關系,通過組織學生參觀,了解鎳鋅軟磁鐵氧體材料及器件、鋰離子電池等無機功能材料的生產工藝和過程,增加了感性認識,加深了對理論知識的理解。(3)鼓勵學生參與教師研究課題。近幾年來,學生參與教師主持的含氮共軛聚合物與無機半導體雜化光催化劑的設計、制備與催化機理研究,雙功能光轉換劑的制備及其在棚膜中的應用研究,一維二氧化鈦納米管裝載恩諾沙星納米囊研制及緩釋特性研究,季鏻鹽類復合抗菌材料的制備和性能等多項省、部級及以上科研項目。學生通過參與教師的科研,了解無機功能材料研究的發展動態,開闊知識視野,增強學習和研究的興趣。(4)指導學生申報大學生科技創新項目。課外創新活動是培養大學生創新能力的有效途徑[8],近幾年來,材料化學專業的學生獲得了碳納米管/聚N-異丙基丙烯酰胺智能復合材料的制備與性能研究,橄欖石納米LiFePO4正極材料的模板法制備及性能研究,稀性二氧化鈦納米管的制備及其對農藥降解的研究,水熱法制備鈥摻雜二氧化鈦納米管及其光催化性能研究,GeS簇/MOFs復合多孔納米材料可見光催化還原CO2和H2O合成甲醇的研究,金屬氧化物改性多孔碳球的制備、表征及其用于直接甲醇燃料電池的研究和竹炭為模板制備納米鈦酸鋰負極材料及其性能研究等科技創新項目,增強了學生的創新意識,提高了分析問題和解決問題的能力。
三、加強考核方式的改革,體現考核客觀性和公正性
為了體現客觀性和和公平性,無機功能材料課程考核采取平時考核和期末考試結合辦法。平時成績占總評成績的40%,主要考查平時作業、課堂教學參與、小論文撰寫、PPT制作和課堂討論講授效果等。期末考試成績總評成60%,題型包括單項選擇、不定項選擇題、填空題、專業名詞英漢互譯和簡答題。其中前三項主要考核學生對無機功能材料基本知識的掌握情況,后二者考核學生運用知識的能力。
綜上所述,通過10多年的探索和實踐,無機功能材料的課堂教學取得了良好的效果。從學生評教結果看,2008~2012年得分均92分以上,位居學院專業課前列。學生主持與課程相關的大學生科技創新項目24項,公開發表相關學術論文50余篇,其中SCI和EI收錄32篇。在今后的工作中,將不斷深化課堂教學改革,加強實踐環節教學,使無機功能材料課程的教學在培養適應珠江三角洲經濟發展的材料化學方面高素質復合型人才發揮更大作用。
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