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材料化学教学论文范文

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材料化学教学论文

第1篇

论文关键词:材料化学专业实验,实验教学,探索

 

材料化学是一个理工结合、学科交叉的新兴学科,在信息、能源、环境、航天等前沿科学领域起到越来越重要的作用。目前, 许多高校设置了材料化学专业实验, 我们根据我校办学经验和实际条件,并结合苏州经济社会发展对人才的需求,建立了与之相适应的培养目标及专业实验内容。为了让学生了解先进的材料合成与制备方法,掌握高技术材料性能的最佳测试技术,具体设置了材料合成与加工和材料性能测试相结合的专业实验教学大纲[1-2]。本文结合我们的教学实践过程,谈一下材料化学专业实验教学过程中的一些做法和体会。

重视实验室建设,保证教学质量。实验室建设主要包括两个方面,硬件条件和软件条件。具体的说,硬件条件包括实验室基础设施建设,实验仪器和大型设备的购置等等;软件条件包括实验教学大纲制定优化,教师队伍思想道德素质,教育教学能力等方面的建设。具备优良的实验室硬件条件和优秀的教师队伍是保证教学质量的必要条件。

1.实验室硬件条件建设

必要的基础设施和优良的实验条件,是顺利开展实验课程,保障实验室安全的先决条件。我校材料化学专业的实验室面积达到500 m2,实验室分为材料合成实验室和材料性能测试实验室两部分,主要承担了材料化学专业的专业实验和本科毕业论文等教学任务。

随着现代化仪器技术的高速发展化学论文,培养掌握现代化测试技术的人才是社会发展的迫切需要。为此,我校花大力气引进了一大批与材料化学专业有关的先进测试仪器,并为材料化学专业开设了现代分析与测试实验课程,主要目的是引导学生全面熟悉和系统掌握测试材料的常规科研方法,包括红外光谱、紫外分光光度计、荧光分光光度计、热分析仪、比表面仪、纳米粒度仪、电化学分析仪等仪器多种测试方法的介绍和使用,这些仪器偏向于基础化学性质研究,它有助于学生掌握材料的各项微观性能。

同时,我们还开设了用于研究材料电学、硬度、力学等性质测试的实验。实验仪器包含了纳米Zeta电位测试仪、体积电阻测试仪、简支梁试验机、布氏硬度计、电热平板硫化机、单螺杆挤出机、桌型老化试验机、氧指数仪等大型仪器。学生在学校里熟悉了这些仪器的操作和使用以后,我们还会积极联系一些相关的单位,引导学生到企业进行相关的实习操作,使学生能够将学到的理论知识和具体实际相结合。

2.实验室软件条件建设

软件条件建设的主要摘要对教学内容深入了解,合理组织编排,采用合适的教育教学手段,与同学多做交流,不断总结教学过程中发现的优缺点,找到最佳的传授知识手段。

2.1 紧跟专业方向特色,制定实验教学大纲

材料化学专业实验从大三开始开设,此时学生以及通过前两年的基础实验课程的学习掌握了实验的基本操作技术,更容易接受一些较为专业,相对复杂的实验项目,同时也要紧跟材料化学专业的专业方向特色,这就成了我们在制定实验教学大纲时的宗旨。

我校的材料化学的专业实验分为高分子与无机两个方向论文格式。我们根据理论课与实验课相衔接的原则,通过开设一些与高分子物理,高分子化学,无机功能材料等课程相关的典型高分子和无机材料合成实验、性能表征及加工修饰实验,加大对学生动手能力的培养力度,使他们对高分子材料研究领域有更深一步的体会,对高分子材料制备工艺、组成、结构与性能之间的相互关系及其规律有更加明确和深刻的认识。

2.2 精心选择实验,合理编排顺序

我校根据材料化学的专业背景和培养目标,对材料化学高分子方向的实验总共安排8个实验,其中6个为必修实验,2个选修实验从教学大纲中的14个实验中根据实验需要选取。8个实验中有材料的合成实验,也有材料性能加工测试实验化学论文,安排实验顺序时我们依据连贯性的原则,尽量使两个甚至三个实验能够串联起来,形成一条链,例如,我们通过“聚乙烯醇缩甲醛(PVF)胶黏剂的制备及性能测定”这个综合性实验,学生可以掌握聚乙烯醇与甲醛在酸性条件下发生缩合反应的基本原理,以及缩合反应的具体实验技术,最后收集到的产物我们可以作为下一个实验“GPC法测定聚合物分子量及分子量分布”的一个辅助测试原材料,学生可以进一步了解凝胶渗透色谱的基本原理,掌握GPC法测定聚合物分子量及分子量分布的实验技术及数据处理。这样的实验安排有利于将各自独立的单个实验有效的串联起来,增加实验的综合性,更加有利于学生以后从事科学研究思路的培养,提高学生分析、解决问题的能力。

2.3严格考核制度,提高学习效果

只有严格要求学生,规范考核制度,才能有效的提高学生的学习效果和学习积极性。我们的教学与考核方式采取实验预习报告、实验操作技能和实验报告综合评价的办法,即实验前,试验中,试验后这样一个办法。实验总成绩采用百分制记分,预习报告占总成绩的30 %,实验操作技能考核占总成绩的30 %,实验报告占总成绩的40 %。只有严格要求学生写实验预习报告,他们才会去查阅本实验相关的文献资料,对实验机理、实验步骤有相当程度的熟悉和了解,尤其对于一些设计性实验,会对实验的设计方案有更多更好的想法与思路,同时也增加了学生做实验的乐趣性。在实验的进行过程中,老师对实验的过程进行指导和监督,对学生提问,考核学生对实验的认识与理解程度,并予以打分。最后,实验报告综合反映了学生对实验的理解,数据处理等的完成情况化学论文,也是评价学生学习效果的一个重要因素。

2.4 加强师资队伍建设,提高教师素质

具备一只优秀的教师队伍是保障本科教学质量的基础和前提。我校材料化学专业实验指导教师和实验专职教师共计5人,其中教授2人,博士3人,硕士2人,已经形成了一支年龄、学历结构较为合理的实验教学队伍。实验专职教师实行坐班制,负责实验室相关仪器的日常管理和养护工作,根据实验教学大纲安排实验教学进程表。我们严格要求实验教师认真备课,每个实验项目开始前都要做预实验,对实验中可能出现的各种现象和各种注意点都记录下来,对于一些实际的样品,测出准确的数据,做到心中有数。实验教师在实验指导过程中要充分调动学生的积极性,激发学生的潜能。激发学生的潜能可以有很多方法,比如说改进实验方法,改变原料配比,改变模具形状,改变测量方式等等,都是很好的尝试[3]。教师的业务水平直接影响到实际的教学效果,所以教师在平时的教学过程中要注重积累,努力提高自身各方面素质。

3. 结语

通过材料化学专业实验的教学实践与探索,我们认识到只有努力加强实验室各方面条件的建设,在教学过程中不断培养学生的兴趣和分析、解决问题的能力,挖掘学生潜能,使学生的综合素质得到提高,从而发挥最佳的教学效果。

参考文献

[1]王秀华,刘莉,阙荣辉.材料化学专业实验教学中学生创新能力的培养.科技信息[J], 2010, 20: 443

[2]陈桂华,闫瑞强.材料化学专业实验教学研究.洛阳师范学院学报[J], 2009, 28(2): 150-151

[3]付一政,李迎春,刘亚清等.高分子材料与工程综合实验教学探索与实践[J ]. 太原科技, 2008 , (3) : 90-91

第2篇

综合材料在艺术发展中已经融合而且必然与艺术作品同时存在着,综合材料的语言范畴是宽泛而且直接的。从广义来讲,任何的艺术创作其实都是相对“综合”的并且是“材料”属性的。因为我们知道任何的艺术创作都不是单纯的独立存在的(包括现当代艺术中的观念艺术),都是一种以内容为载体而存在的,或者以观念的形式被感知的。那么这种存在或者被感知都需要一定的空间或时间,从而才被发现,脱离了一定的“空间或时间”,这些必然的综合“材料”而独立存在的艺术创作是不存在的。从狭义来讲,不管任何画种或者任何形式的艺术创作都需要一定的“材料”而且必定是综合性的。例如,水墨需要水和墨以及纸张或者绢等载体,如油彩需要油与色彩以及画布或者画板等载体一样,我们现在能看到的艺术创作都需要这些基本的创作元素,包括国画、油画、版画、水彩、漆画、雕塑、设计等等,有了材料的存在才有了创作存在的载体,或者说有了材料的综合运用我们才能看到和触到艺术作品。

2历史上有关于综合材料内容的课程在绘画教学和设计教学中的运用

在前面有关于综合材料定义的段落中叙述过综合材料的存在,那么在历史上绘画教育和设计教育中关于综合材料是怎么样运用的也有据可查。我们从目前的历史资料来看,即使在美术史上较早存在的美术院校中也十分重视与绘画相关材料的专业涉及,甚至我们在目前可以看到的欧洲早期的油画中就有关于“绘画材料内容”画面信息的存在,早期欧洲的油画大师的工作室甚至有的地方就如同现代实验室,各种材质的颜料与色粉以及各种不同属性的油脂和研磨工具的存在不是已经很好地证明了当时的画家们已经都很重视绘画材料的运用和发展,从而也就证明了欧洲的绘画艺术教育从早期开始就很注重培养画家的材料运用能力。我们中国古代传统的教育中虽然没有欧洲那样相对完整的专门的艺术学院,但是在中国古代传统教育中是将绘画与传统文化完整结合的,并且是从最初的启蒙教育开始就已经为成为画家奠定了基础,那就是书法教育的培养。中国传统教育中的诗、书、画历来就为一体,也从另一个方面说明了中国传统文化中关于艺术教育内容从最初就是一个涉及多方面知识结构的综合教育。再从设计艺术教育来看,专门的设计教育相对绘画教育来讲起步是较晚的。我们现在一般是将20世纪的包豪斯教育视为现代设计教育比较完善的标本和起源,那么在包豪斯的整个有关于现代设计的教育系统中最为注重的就是设计作品的艺术感和实用性。具有艺术感和实用性的优秀设计作品的产生绝不是设计者空想的产物,而是应该来自设计者的艺术修养和艺术设计实践而产生的。在这两方面的培养上包豪斯是极为重视的,学校有优秀的画家执教保证了对学生的艺术感的培养,学校有在当时来说比较完善的艺术实践车间的设置保证了学生设计实践的学习(特别是由于近代科学的高速发展而产生的新材料在包豪斯的设计车间的大量运用)。这种综合化的素质培养和现代材料的实践培养也正说明了综合材料教育内容的设置在其中的重要性。

3现代艺术教育中综合材料内容的课程在绘画教学和设计教学中的运用

现代的艺术教育很重视学生的综合能力和实践能力的培养。目前的高等艺术教育体系越来越呈现一种多元化,无论是绘画教育还是设计教育学校也越来越重视其培养学生的多元化的综合能力。在绘画艺术教学中现代绘画艺术越来越注重“艺术体验”,也因为现代艺术的发展越来越受到科技的影响,迫使现代艺术教育的课程设置越来越多地需要锻炼学生对综合材质把握和材料质感的体验训练。综合材料课程内容可以给学生提供在本专业学习的框架内进行有关于本课程教学的多种可能性的艺术尝试,可以对多种绘画材料的综合运用和语言结构的穿插提供一个帮助的平台。不仅仅可以在有关于本专业的绘画材料上进行综合的运用,也可以通过这种不同阶段的综合材料内容的训练掌握更加具有跨度的美术综合运用能力。结合专业特征在课程实践中可以将跨专业的材质实践运用起来,丰富自己的专业能力,也为培养学生的综合艺术创作能力做好材质运用与实践掌握方面准备。

第3篇

论文关键词:实验教学,创新,创新教育

 

化学是一门研究物质的组成、结构、性质、变化规律的自然科学,化学教学离不开实验。新课标倡导以科学探究为主,重视学生对于实验经历与体验。化学实验是进行科学探究的重要方式 它的功能是其他教学手段无法代替的。 在化学实验教学中,教师要善于以教材为依托,创新问题情境,引导学生对课本中的某些实验进行创设、改进,激发学生的好奇心,积极实施实验教学中的创新教育。 一、创设问题情境教育教学论文,激发学生创新意识 教师在进行化学实验教学时,需适时创设梯度合理的系列问题,培养学生的质疑习惯,激发学生的思考欲、创造欲。实例1:让学生设计实验,除去氯化钠中少量的硫酸镁杂质,问题提出后让学生思考:应该应用什么原理;先除去镁离子还是硫酸根离子;如何判断杂质是否除净;如何避免混入新杂质……学生提出的解答方案可能五花八门。甚至会有一些“大胆”的想法,此时教师重在引导学生讨论与探索然后经过实验获得方法,这样既培养学生的创造性思维,又能激发学生的创新精神。实例2:如何判断铝、铜、铁三种金属活动性顺序?学生猜想出很多顺序,Al>Fe>Cu;Fe>Al>Cu等。我诱导他们根据实验事实,比较金属活动性的强与弱。锌能与盐酸发生置换反应而铜不能,镁与盐酸反应比铁与盐酸反应剧烈,铁能从硫酸铜溶液中置换出铜,同学们制定了各种各样的方案:a.用铝、铁、铜分别和盐酸反应。b.用铝和氯化亚铁反应,铁和硫酸铜反应。c.用铝和硫酸亚铁反应,铜和硫酸亚铁反应。d.用铁和硫酸铝反应,铁和硫酸铜反应。同学们的实验方案经审定后教育教学论文,就按自己设计的方案进行实验。a组同学观察铝、铁、铜分别和盐酸反应的速度。b组同学观察铝和氯化亚铁,铁和硫酸铜分别能否进行反应。c组同学观察铝和硫酸亚铁、铜和硫酸亚铁能否反应。d组同学观察铁和硫酸铝、铁和硫酸铜能否进行反应。最终得到Al>Fe>Cu。这种创新问题新情境拓宽了学生对新知识的理解和认识,激发了学生的学习兴趣和思维能力,开拓了思维意识的深度与广度,增强了他们分析问题和解决问题的能力。 二、创新演示实验, 激励学生创新意识教师创新演示实验不但使学生更易掌握化学知识,还可培养学生敢于科学创新的精神,达到培养学生创新能力之目的。如通过对化学实验能采用的方法、仪器和药品等方面进行创造性筛选,从而激发学生的兴趣和灵感。例如“二氧化碳气体制取”的实验教学中,我事先准备了如下几组实验:(一)碳酸钠与稀盐酸反应;(二)纯碳酸钙粉末与稀盐酸反应;(三)石灰石与稀盐酸反应;(四)石灰石与浓盐酸反应;(五)石灰石与稀硫酸反应。让学生分组来做这五个实验,然后共同讨论:在实验室条件下制取二氧化碳选用哪组实验最合适?为什么?在经过讨论和交流之后,同学们得出共同的结论:实验室应用石灰石(或大理石)跟稀盐酸反应制取二氧化碳最适合。从而不仅使学生们牢固地掌握了二氧化碳的实验室制法,而且也使学生们学会了对比实验和优化实验的方法。在装置选取方面,为了适应新教材的“探究式”教学需要,我准备了铁架台、大试管、集气瓶、水槽、酒精灯、长颈漏斗、普通漏斗、带导管的单孔橡皮塞、带导管双孔橡皮塞、注射器、医用装生理盐水的瓶子(250ml)、 底部有孔的试管、具支试管、广口瓶、U形管等,以备在课堂上提供给学生选用,也在课前发动学生自己构思教育教学论文,自己发掘新的材料来组装发生装置,学生通过独立思考、探索逐渐在设计中体现自己的个性,具有一定的创造性。积极踊跃设计好多装置。 实践证明,注重实验的创新与探索,给学生留出思维空间,增加学生独立设计,独立操作实验的机会,是提高学生素质,培养学生的创新精神和创新能力的有效途径之一。

三、学生自主设计,培养思维的创造性。

传统的实验教学中,实验的设计权力在于教师,学生只是被动地接受教师的实验方案,导致一些知识点在课堂教学中教师分析地头头是道,实验做得规范准确,现象明显,但学生做起题来仍然无从下手。实施创新教育后,将设计实验方案的权力交给学生教育教学论文,事实证明,这种权力的转移不仅有利于培养学生的创新意识,其教学效果也是传统教学方法无法比拟的。例如,在二氧化碳与氢氧化钠反应的教学中,我提出如下问题:试推测二氧化碳与氢氧化钠溶液反应的产物。学生通过对比二氧化碳与石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水的实验事实,很容易想到应该生成碳酸钠和水。实验过程中发现,该反应没有明显现象,怎样设计实验证明二者发生反应了呢?有的学生向反应后的溶液中滴加稀盐酸,观察生成的气体能否使澄清的石灰水变浑浊;有的学生将一支充满二氧化碳的试管倒立在盛水的烧杯中,然后向烧杯中加入几块氢氧化钠固体,搅拌(保持试管口不离开水面),观察试管内液面的上升;等等。这些实验的设计,体现了学生灵活、创造性地运用所学知识和技能的能力,培养了他们解决化学实验问题的能力和创新能力,牢固掌握了二氧化碳与氢氧化钠的反应。 四、做好家庭小实验,强化创新能力培养。 家庭小实验能给学生创设开放的问题情境,增强培养学生独立思考、学会学习、探究问题的良好习惯 从设计实验程序到完善实验细节教育教学论文,教师要激发学生主动学习的爱好,调动学生注重联系他们的学习和生活实际,密切关注课程知识与现实生活的联系,这样就利于指导学生观察操作,收集资料,主动探究,同时还要合理改善学生的学习方式,拓宽学生的学习空间,培养学生的创新精神和实践能力

总之,化学实验教学是培养和发展学生的创新思维、创新精神和实践能力的有效途径。化学教学中培养学生的创新能力是时代的要求,化学教师有义不容辞的责任。