・２０８・ 广州化工 ２０１０年３８卷第９期 材料化学专业《材料化学》课程建设与教学实践 付鹏 （郑州大学材料科学与工程学院，郑州 河南４５００５２） 摘 要：针对材料化学本科专业培养计划，基于对《材料化学》课程建设的实际情况和基本要求，对《材料化学》课程设置的必 要性，教学大纲和教学内容的确定，以及教材的选择进行了讨论，并对教学方法和教学手段进行了探讨，针对实际教学中出现的一些 问题进行了分析。 关键词：材料化学；课程建设；教学实践 Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｐｒａｃｔｉｃｅ ｏｎ ｔｈｅ Ｃｏｕｒｓｅ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ｆｏｒ ｔｈｅ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ ＦＵ ｐｅｎｇ （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈｅｎａｎ Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ ４５００５２，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｕｎｄｅｒｇｒａｄｕａｔｅ ｅｄｕｃａｔｉｏｎ ｐｌａｎ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ａｃｔｕａｌ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ ａｎｄ ｅｓｓｅｎｔｉａｌ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｏｆ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｎ ｔｈｅ ｃｏｕｒｓｅ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｃｈｅｍｉｓｔｙｒ，ｔｈｅ ｎｅｃｅｓｓｉｔｙ ｏｆ ｃｏｕｒｓｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ｄｅｔｅｒｍｉ— ｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｕｒｒｉｃｕｌｕｍ ｃｏｎｔｅｎｔｓ ａｎｄ ｔｅａｃｈｉｎｇ ｓｙｌｌａｂｕｓ ａｎｄ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｅａｃｈｉｎｇ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｗｅｒｅ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｔｈｅ ｔｅａｃｈｉｎｇ ｍｅｔｈ— ｏｄ ａｎｄ ｍｅａｎｓ ｗｅｒｅ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ．Ｓｏｍｅ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｉｎ ｔｈｅ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ｔｅａｃｈｉｎｇ ｗｅｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ；ｃｏｕｒｓｅ ｃｏｎｓｔｕｒｃｔｉｏｎ；ｔｅａｃｈｉｎｇ ｐｒａｃｔｉｃｅ 自１９９８年教育部批准成立材料化学专业后，材料化学学科 因此，在设立该专业时，需要结合本校特点，给材料化学专业有 得到了飞速的发展。材料化学是材料科学和化学交叉的一门新 一个明确的定位。 学科，是伴随着化学和材料科学的发展而衍生出的一门新兴学 《材料化学》课程是本校材料化学专业在第三学年开设的一 科，是化学学科的一个分支，同时也是材料科学的重要组成部 门专业基础课，总学时有９６个，以无机材料化学、有机化学、超分 分，具有比较明显的交叉和边缘学科的特点 。材料化学专业 子化学、纳米材料和功能材料为主要学习内容，涵盖面非常广泛。 涉及的面很宽，主要从化学的角度来分析解决材料科学中的问 按照第五、第六学期以及材料化学涵盖内容的分类，将整学年的 题，把材料研究中关于化学的内容集中起来加以分析、综合并提 《材料化学》课程分为两个部分：《材料化学Ｉ》和《材料化学ｉｉ）。 升，是以化学的方法研究材料制备、组成、结构、性质和应用的科 学口』。《材料化学》课程是材料化学专业学科基础课的重要组成 ２教学内容与教学计划 部分，是一门材料科学与现代化学相结合的新兴课程，是综合了 无机材料化学、有机化学、超分子化学、纳米材料、功能材料等内 《材料化学Ｉ》和《材料化学ＩＩ》每门课程用４８个学时授完， 容的一门学科，是材料化学专业的基础课和主干课 。目前，高 分别在第五、第六两个学期进行。《材料化学Ｉ》主要讲授无机材 新技术的发展带来了新材料技术的飞跃，同时，也对新型材料提 料化学和高等有机化学两部分内容，每部分２４个学时，使学生 出了更高的要求，这就为材料化学的发展提出了更大的挑战，也 掌握无机材料化学和高等有机化学的基本概念和基本知识，加 带来了难得的机遇，相应的也对高校《材料化学》课程的设置和 深对无机化学和有机化学的理解和认识，拓展学生对无机化合 教学效果提出了更高的要求。 物结构及类型、有机化学反应和有机合成设计的认识，掌握一些 本文结合作者在本校材料科学与工程学院材料化学专业的 无机和有机材料的制备及合成方法。《材料化学ＩＩ｝主要讲授超 《材料化学》课程教学工作，以及在课程建设中的一些心得体会， 分子化学、纳米材料和功能材料三部分内容，每部分ｌ６个学时， 从课程设置、教学内容、教材的选择和教学手段等方面进行初步 使学生掌握超分子化学、纳米材料和功能材料的基本概念和基 的探讨，并对实际教学中产生的问题进行一些分析讨论。 本知识，引导学生从化学逐渐向材料学过渡，拓展学生对最近兴 起的超分子化学、纳米材料以及功能材料的认识，掌握一些超分 １ 《材料化学》的课程设置 子、纳米以及功能材料的基本的制备及合成方法，了解这些材料 材料化学专业作为刚刚发展ｌ０多年的一个新专业，一般是 的结构、形态、分子设计、性能和性质之间的关系，为从事材料合 作为材料科学与工程院系中个一个专业方向，主要研究范围涵 成、改性和应用奠定基础。 盖材料制备、开发及应用等领域。由于材料本身范围广泛，所以 各高校开设该专业的背景和所依托的学科优势也各不相同，各 ３教材的选择 个学校材料化学专业的培养模式和教学内容也有很大差别…。 由于材料化学专业为新开专业，目前《材料化学》课程的教 ２０１０年３８卷第９期 广州化工 簇和生物无机化合物，这些内容如果全部讲授，２４个学时是远远 不够的，因此，只能采用“以点带面”的方法，带动学生的自主性， 鼓励学生查阅资料，在课下对感兴趣的方面进行学习，同时可以 让学生在课堂上进行讲解，共同分享。这样既弥补了授课学时 的不足，同时也带动了学生的学习积极性，培养了学生查阅资料 和自主学习的能力。 材较少，主要有高等教育出版社、化学工业出版社和机械工业出 版社出版的约六七种教材 。就笔者对这几种教材的比较来 看，教材中的主要内容和《无机化学》、《有机化学》、《物理化学》 中的重复内容较多，这些内容学生一般在大一、大二阶段已经学 过，而且有些内容过于前沿，对一些基本理论和基础知识的涉及 不够。因此，笔者所在院系组织相关人员，对讲授的教材进行了 编著，自编教材按照授课内容，分为无机材料化学、有机化学、超 分子化学、纳米材料和功能材料五大部分。目前已在学生中进 行试用，效果较好。自编教材可以有意识的避开已经讲授过的 些基本理论和基础知识，使讲授内容的范围更广，避免和以前 课程的重复，对材料化学领域出现的新材料、新理论和新方法有 一（２）授课中讲述的内容往往是交叉学科的内容，会涉及到结 构化学、晶体学、物理化学、无机和有机化学、以及高分子化学的 很多理论和知识。这样一来，如果学生基础参差不齐或者准备 不足，上课时有可能会出现听不懂或者很难理解的情况，很难达 到较好的学习效果。这样，就要求授课老师要做好几点工作。 更多的涉及。 首先，要提示学生对相关基础知识进行预习，同时，在授新课前， ４教学方法与教学手段的探讨 要花上一些时间带领学生温习一下以前学过的知识，这样既有 利于学生温故而知新，合理安排时间，同时，又能在已有知识的 在课堂上主要运用多媒体进行教学，并采取启发式和互动 基础上，引入新的内容，使学生有一个循序渐进的接受新知识的 式的教学方法，启发学生进行课后思考，自主查阅文献。课上安 过程，有利于激发学生的学习兴趣。 排学生讨论，创造灵活宽松的课堂氛围。充分利用先进的教学 手段，把课程教学与学生自学相结合，以教师讲解为主，适当安 ６ 结语 排学生课堂讨论。学生除完成课后作业外，自学教师布置的自 材料化学是一门新兴学科，是材料科学和化学的交叉学科， 学章节和阅读相关的资料，并完成教师布置的专题阅读。主讲 具有知识脉络广泛、学科知识新颖的特点。《材料化学》课程是 老师要处理好了解与掌握、学生自学与教师讲解、知识与能力培 材料化学学科专业基础课的重要组成部分，通过该课程的讲授， 养、经典理论与学科前沿等方面的关系，并努力营造师生互动和 可以实现培养高素质、复合型人才的目标。笔者经过对材料化 活跃的课堂气氛，对一些学科前沿问题可以让学生运用学到的 学专业该课程的实践教学，在教学内容和教学方法上进行创新， 基础知识进行分析讨论，使学生保持兴趣与主动参与的渴望。 调动学生的学习积极性，取得了一定的教学效果。在以后的教 从目前掌握的情况来看，虽然《材料化学》课程涉及专业范围宽， 学中，还将继续就该课程的教学体系进行进一步的探索和实践。 内容繁杂，但总体授课效果不错。 ５ 实践教学中存在的问题和采取的措施 『１］ 参考文献 李本侠，等．《材料化学》课程教学的探讨与实践［Ｊ］．广州化工， 尽管笔者在教学中利用了自编教材、多种方式授课等等多 ． ２００９，３７（８）：２２８—２２９． 种教学手段，然而，在实践教学过程中，仍然遇到了较多的实际 郑玉丽，等．《材料化学》课程的建设和实践［Ｊ］．广东化工，２００９， ３６（１２）：１９６，２０８． 问题，总结为以下两点： ｒ３］ 朱光明．材料化学课程的内容设置及其与材料科学的关系［Ｊ］．大 （１）授课内容多而杂，涉及到多个学科领域，因此对授课人 学化学，２００４，１９（６）：１６—１８． 员的要求很高，同时也带来了很大的备课压力，在授课时不可能 『４］ 张宝莲，等．材料化学专业定位及课程体系的思考［Ｊ］．高等建筑教 做到面面俱到。例如进行无机化合物的讲授过程中，因为《无机 育，２００７，１６（４）：９３—９５． 化学》课程学生已在大二学过，因此，在《材料化学》课程中的无 ［５］ 陈东初，等．关于材料化学专业《材料化学》课程建设的一些探讨与 机化合物主要讲授的是高等无机化学中的配位、有机金属、原子 实践［Ｊ］．广东化工，２００６，３３（１Ｏ）：１０５—１０７． （上接第１４５页） 积极通过实验室小试手段，对于确定合理的废水处理工艺流程 是极为重要的。 （２）同样的化学凝聚沉淀单元技术，只有正确选择运行简单 方便、自动化程度高的工艺设备和机械，才能发挥其稳定的性能 表３改造后废水站运行数据 （单位ｍｇ／Ｌ） 和较高的效率。 （３）采用物化和好氧生化处理是能够将高浓度丙烯酸乳液 生产废水实现达标排放的。 参考文献 ［１］乌锡康，金青萍．有机水污染治理技术［Ｍ］．华东化工学院出版， １９８８：３１４． ［２］郑俊，吴浩汀．曝气生物滤池工艺的理论与工程应用［Ｍ］．化学工 业出版社，２００５：１４１—１７４．