时间：2023-05-29 17:51:21
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇功能材料专业，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
[关键词] 北京航空航天大学；材料专业研究生；创新型实验；特色实验课程；功能材料
[中图分类号] G643 [文献标识码] A [文章编号] 1674-893X(2012)03?0073?02
创新有三层含义：一是更新；二是创造新事物；三是改变。创新性人才指掌握一定专业知识技能，在社会实践中能推陈出新，以自己的创新性意识和行动，在利用自然改造自然，推动社会进步中做出贡献的人。随着知识经济时代的到来，在世界各国的综合国力竞争中，创新人才被越来越多的国家视为战略性资源和决定性因素。培养具有创新能力的高素质人才，顺应了时代的呼唤和国家发展的要求。研究生教育是培养高层次专业人才的主要途径。我国的研究生数量已跨入世界大国行列，研究生成为目前参与和推动我国科学技术发展的重要力量，其知识创新能力与科研实践能力的培养对于提高我国的科技竞争力至关重要。而大量研究表明，当前我国研究生的创新实践能力严重不足，主要表现在科研实践参与度低、国际性的学术论文数量偏少、学术成果质量不高、原创性成果稀少等等。
北京航空航天大学作为我们国家自己创建的第一所航空航天大学，学校面向国家重大战略需求、面向世界航空航天发展的前沿，为国家经济事业的发展、特别是为航空航天事业做出了不可替代的贡献。北京航空航天大学培养了11万学生，这些高素质人才大部分在我国的航空航天领域担当重任，为我国的航空航天事业提供了人才支持。北京航空航天大学多年来服务大局、特色兴校、培育人才、不断创新，突出航空航天特色和工程技术优势，形成了独具特色的高水平研究型大学建设模式。
北京航空航天大学提出了新时期“重基础、强交叉、拓视野、推创新”的研究生教育思路，对调整研究生教育结构，提高生源质量，改革招生指标分配办法，修订培养方案，促进研究生课程国际化，推广试点班教育模式，建设专业学位研究生实践基地，创新学科交叉机制体制等，提出了明确要求。
一、研究生培养模式和实验教学体系
北京航空航天大学在研究生培养模式上分为理论教学、实验教学和学位论文研究三个阶段。在强化研究生理论教学和学位论文研究的同时，采取了重大举措来培养研究生的实践能力：针对不同学科专业的特点增加了研究生教学的实验环节；通过“211”和“985”条件建设逐步构建了开放适用的研究生实验教学设备条件，并构筑人性化的实验环境；打破了传统实验教学模式，确立了开放式的多元化的研究生公共实验和研究生专业实验课体系；最大限度地挖掘出研究生的知识潜能，养成创造性品格，掌握创造性技能，最后在研究生学位论文的写作中得到深入和升华，使得研究生培养的三个阶段构成了一个由浅入深、循序渐进、具有内在联系的有机体。
在实验教学体系的构建方面，在一级学科层面，将关联密切的研究生理论课程的实验整合成数门独立设置的综合性实验课。结合专业培养目标和其他相关课程，建立一个包括基础验证实验、综合设计实验和创新型实验3个层次的课程体系。
北京航空航天大学还构建了整体性的开放式创新实践基地。例如自2004年以来，先后建设了“先进计算机网络技术研究生创新基地”“复杂产品现代设计与先进制造技术研究生创新基地”和“先进航空航天飞行器创新基地” 等开放性的创新实践基地。基地以航空航天与信息类优势学科群为中心，以重点实验室为依托，在创新人才培养和研究生教育改革的创新方面进行了积极的探索。
二、材料专业研究生特种功能材料特色试验课程设计
北京航空航天大学材料学院多年来一直非常重视研究生教育，研究生的课程设置及内容为研究生从事科学研究打下了坚实的理论基础。但材料学院研究生的实验设备主要来自各科研课题组，设备种类、台套数、完好率受限制，特别是使用时间无法保证，影响研究生试验运行。课时数虚，授课内容待充实。
随着多年来对实验室建设的不断投入，北京航空航天大学材料学院实验室建设遵循“以软带硬”的原则，即以教学改革为前提，投入的实验设备要服务于所开设的实验项目，硬件建设服从软件建设。目前材料学院用于研究生实验教学的设备已经初具规模，拥有多套透射电子显微镜、扫描电子显微镜、电子探针显微镜、原子力显微镜、磁力显微镜、X射线衍射仪、ICP分析仪、拉曼光谱分析仪等先进的分析检测设备，并对各学科实验室进行了优化整合和重组资源配置，发挥了实验室的复合功能和规模效益。材料学院还承担着大量国家级和省部级的重大科研项目，取得了一系列令人瞩目的研究成果，具有良好的培养研究生的客观条件。材料学院将逐步彻底改造研究生实验课内容和实验条件，建立具有航空航天特色、涵盖材料学科重要研究方向的材料制备、测试及评价方法的研究生公共实验平台，以国家建设和经济发展对材料科学与工程学科复合型人才的重大需求为导向，确定材料科学与工程学科实验课程的具体设置方案。
北京航空航天大学材料学院以教育部“空天材料及其服役性能实验室”为依托，开设了“先进结构材料”和“特种功能材料”研究生创新型实验课。该实验室多年来立足于航空航天材料前沿研究，旨在将先进的和学科交叉性强的科研成果高质量地融入到研究生实验教学上，取得了多项重大科研成果。下面以“特种功能材料”的设置为例，从创新型实验课和综合实验课的区别、创新型实验课和研究生毕业论文研究实践的区别、创新型实验课与研究生创新基地三个方面来进行分析。
1. 创新型实验课和综合实验课的区别
创新型实验课和综合实验课在内容上都涉及到培养学生多学科知识综合应用的能力。差别在于综合实验课相对而言内容更为固定，比如“材料电镜分析实验”是侧重于使学生理解各种电子显微分析方法的基本概念和原理，熟悉仪器结构，掌握样品制备方法及实验参数选择，并学会对各种电镜图像及信息进行识别、计算和分析处理等。而创新型实验课是在课程内容、形式和目的上存在更多的创新元素。这类实验是学生在教师的指导下独立自主完成 ，或者在指导教师的研究领域和学科方向上进行有目的有意识的探索研究，其教学目的在于激发学生的创新意识，培养学生的科研兴趣和研究创新能力。培养学生的创新精神和创新能力，关键在于教师是否有创造性的实践活动的经验和体会，如大的创新团队（课题组）和实验室就是培育创新精神的沃土。以“特种功能材料”为例，北京航空航天大学“空天材料及其服役性能实验室” 针对智能机翼、机载设备和航空发动机等的应用，在航空航天特种功能材料上积累了大量研究成果。其科研设备齐全，在“特种功能材料”实验课中设立了相变材料、磁性材料等相对宽的方向，在实验中指导教师演示其中课题组“成熟”材料从设计-制备-功能特性研究的完整的实践过程，然后在大方向内自由选题，运用理论课程中的基础知识，综合设计实验方案和内容，在任课教师的指导下自主探索研究。如果说综合实验课是学生从理论到实践的第一步，那么创新型实验则是学生开展创新科研工作的第一步。
2. 创新型实验课和研究生毕业论文研究实践的区别
这两者同为科研训练。创新型实验课是“常做常新”的实验课，指导教师要不断开发新的实验方法，搭建不同的新架构。学生则应该不断丰富自主实验的新内容，成为填充架构的新单元。从时间尺度上来说，创新型实验课比研究生毕业论文研究短的多，创新型实验课会对科研的过程有完整的体验，为了保障进度，增强协作沟通能力，学生可以自由结合成小项目组，分工共同完成实验内容。实验课的考核以小组答辩的形式，根据选题的创新性、综合性、协作情况等打分。研究生毕业论文研究一般都是学生在其导师的指导下单独完成的。限于不同实验条件、经费保障条件、课题组的创新实践成果积累等的不同，毕业论文研究的创新实践程度会有很大差异，研究生也往往得不到自主选题和自主研究的机会。
3. 创新型实验课与研究生创新基地的区别
两者的教学资源开放程度和范围不同。研究生创新实践基地是一个面向全校开放的，融教学、科研为一体的实践活动平台。研究生创新基地在学科综合性和交叉性上，可以面向更大范围的不同学科、不同年级的研究生，实现教育资源的整体优化。学科的集中交叉得资源能更集中整合，如“复杂产品现代设计与先进制造技术研究生创新基地”和“先进航空航天飞行器创新基地”等开放性的创新实践基地就是如此。目前，“特种功能材料”研究生创新型实验课还是材料学院研究生实验课程体系的一部分，“特种功能材料”与物理、化学、航空、航天、电子、机械等领域有广泛的学科交叉，可以成为培养研究生的综合设计和研究探索创新能力的有效平台。随着教学实践成果的积累、教学改革的深化和实践教学条件建设的增强，材料学院可以向学校申报加入研究生创新基地的实践活动内容，最大限度地为学生提供更多的科技创新实践机会。
三、结语
北京航空航天大学材料学院“特种功能材料”研究生创新型实验课的教学实践才刚刚起步，深厚的科研成果积累和良好实验课程的资源配置，以及是否能高质量地转化到研究生实验教学上，这些都还需要在实践中不断探索。指导教师团队成员如何利用崭新的实验内容引导学生主动参与科研训练，培养学生的创新思维和探索未知的能力，还需要不断创新教学，与时俱进地转变教育思想，更新教育观念，才能真正在教学改革中收到实效。
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卓越工程师计划的宗旨是储备一批战略工程人才，特别是能够适应战略性新兴产业特点的一线工程人才。卓越工程师人才培养目标应当明确定位到为什么样的企业输送什么样的人才。长三角地区的光电材料类新兴产业密集，相关工程人才需求量大。由此，本地区卓越工程师的培养应当重视为光电功能材料类战略性新兴产业提供人才储备。在信息社会高速发展的今天，社会关系错综复杂，大学生也常常会走冤枉路，偏离专业的轨道。为鼓励大学生就读光电功能材料专业，政府应当从顶层政策设计上着手统筹，如适当加大教育投入，以用于光电材料类的本科教学、提供相应工程实践和培训机会等。在大学教育层面，笔者认为可以兴趣带动大学生求知的主观能动性，将课堂教学与光电产业实际应用结合起来，通过工程类前沿课程的开设和实践，让学生充分感受到学以致用的乐趣，建立光电功能材料专业在本地区就业的优势。在避免照本宣科的同时，要让光电材料类专业的大学生从内心认可这个专业，愿意坚守本地区行业发展的前沿。
二、以行业标准为准绳，培养专门化工程人才
光电功能材料发展迅猛，新技术、新工艺层出不穷。现代大学生求知欲强、可塑性高，这为培养光电功能材料的创新型人才提供了条件。结合行业发展特色和大学生成长的特点，培养一批具有行业认证资质的卓越工程师将为光电功能材料战略性新兴产业发展打下坚实基础。因此，光电材料类卓越工程师的培养应从低年级大学生开始，要以学科型社团活动、学科技能训练、大学生科技创新、工程技能竞赛等为主要载体，逐步渗透光电产业需求，为在校大学生奠定工程化专业素养的基础。到了高年级阶段，大量光电材料类专业知识充实课堂，大学生有更多机会接触光电材料专业，了解光电材料的实际应用。在深化专业知识学习的同时，要鼓励大学生紧扣光电功能材料的发展需求，以行业为依托，考取光电材料工程师、技术员、材料研发师等光电材料类职业技能证书，获得相关技能许可，力争在毕业伊始就具备直接上岗的能力。培养出一批上手快、业务精的一线工程师，可以大大提升光电功能材料类企业的用人效率，降低成本。
三、以企业实践为补充，推进校企联合双轨制人才定制培养
战略性新兴产业卓越工程师的培养，归根结底是为了给本地区战略性新兴企业提供必要的人才。而传统教学模式的弊端在于与企业需要脱节。在光电功能材料行业迅猛发展的大背景下，这样的矛盾更为突出。推进校企联合双轨制教学与实践，将光电功能材料卓越工程师的培养融入校企协同培育的大平台，实现为企业培养光电材料类卓越工程师，是解决这个矛盾的方案之一。具体而言，在校企双轨制教学实践中，企业方应当选派经验丰富的技术和管理人员参与教学大纲、专业实践环节等人才培养计划的制订，参与毕业设计(论文)指导，定期为本科生讲授光电材料类企业在产品研发、实际生产、工程运作等环节的知识，让大学生体会生产、销售的综合性与复杂性。高校应当选派具有实践经验的教师带领学生进驻企业，参与光电功能材料企业的工业化生产甚至顶岗实习。教师通过现场指导，让学生将书本理论与生产实践结合起来，使学生更好地认识和检验企业工程师在校讲授的内容。校企双轨制工程实践教学能优化配置校企资源，体现双方的优势，有助于光电功能材料卓越工程师的培养。
综上所述，战略性新兴产业卓越工程师的培养应当立足本地区新兴产业，强化工程能力和创新能力的培养，鼓励学生参加社会考证和行业认证，践行校企联合双轨制教学。这样才能为本地区战略性新兴产业打造一批上手快、业务精的卓越工程师，才能更好地服务我国产业结构转型，提升光电功能材料战略性新兴产业的核心竞争力。
作者:周鼎 王占勇 徐家跃 单位:上海应用技术大学材料科学与工程学院
参考文献:
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为适应当今社会对人才能力的需求，2014年国务院做出“引导部分普通高校向应用技术型高校转型”的战略部署。应用技术型大学是以企业和产业的人才需求为培养目标，重点培养既具有一定的理论知识，又有较强的动手实践能力的专业型人才。另外，洛阳理工学院作为河南省首批应用技术型大学转型试点院校，对人才的培养目标、培养模式、课程体系等方面都进行了全面的改革。课程教学作为人才培养的最基本和最核心的单元，也必须进行全面的教学改革，以到达培养应用型人才的目的。
《功能材料》课程是材料物理专业的一门专业课程，以介绍光、电、磁、热等功能材料的组成、结构、性能、应用和发展动向以及隐身、梯度、纳米和智能等特种物理功能材料为主。在整个材料物理专业的本科教学过程中，《功能材料》起到承前启后的作用，复习加深学生对所学专业基础理论知识的理解，以及将所学理论知识运用到具体的功能材料上，对其结构和性能进行理论分析。另外，能够拓宽学生的知识面，开发学生的创新思维模式，对整个功能材料领域有一个较为全面的认识，为以后走向工作岗位和研究生学习提供方向指导。因此，本文以《功能材料》课程为研究对象，对转型高校课程教学改革的内容和方法进行初步探讨。
1教学内容改革
为适应应用型人才培养目标，加强学生的创新实践能力，需要对《功能材料》课程的教学内容作出相应的调整。教学内容应突出实用性，并且能够培养学生发现问题、思考和分析问题、解决问题的能力。因此，教学内容以材料的制备，以及“结构决定性能，性能决定应用”为主线对各类功能材料进行介绍。由于相关的理论知识已经在前期基础课程学习过程中进行了重点讲授，所以在本课程中对理论知识只是进行简单的复习，重点在于理论知识与实际生产生活相结合，注重培养学生理论知识的运用能力。另外，还要注重教学内容与学科发展前沿相结合，培养学生创新能力，使授课内容的具有先进性、趣味性和实用性，提高学生学习兴趣。同时，在课程内容的设置上，结合本地企业生产发展，使学生做到学以致用。例如：在学习《功能材料》课程的半导体材料章节时，可以结合洛阳光伏企业的生产发展现状，如粗硅的制备、提纯；单晶硅的拉制；多晶硅的铸锭；单晶硅和多晶硅片的生产过程，太阳能电池组件的生产；以及影响太阳能电池片效率的因素。通过分析整个太阳能电池的生产流程，学习了太阳能电池的原理，材料的合成过程，各项性能指标的测试，以及太阳能电池应用的实现。在通过分析生产过程的影响因素，利用所学知识，启发学生提出解决问题的方法。为以后在相关企业工作打下基础。
2教学方法改革
传统的填鸭式教学采用教师讲，学生听的教学方式，学生学习比较被动，缺乏学习兴趣和学习动力，参与度也不高。长此以往，毕业后学生在工作岗位上，不能进行独立思考，缺乏分析问题和解决问题的能力，甚至缺乏动手能力和创新能力。这样的毕业生无法满足工作岗位的能力需求，不能独立开展工作和解决实际问题，与应用技术型大学的培养目标不相符。因此，必须对传统的教学方法进行改革。首先，随着科技的发展，多媒体已经成为教学过程必不可少的辅助工具。它能将抽象的知识，直观的、形象的展现在学生的面前，更有利于激发学生的学习兴趣、主动性和积极性。但是，多媒体的运用并不是简单地将书本知识搬到多媒体上。而是要针对学生的具体情况对多媒体课件、音频和视频材料进行设计，这样就对任课教师提出了更高的要求，需要投入更多的时间和精力。第二，采用课堂小型报告会的形式，让学生参与到教学过程中，提高其学习知识的积极性和主动性。根据课程教学内容安排，通过让学生选取自己感兴趣的一种功能材料进行课外资料收集、整理，在课堂上给全班同学进行一次小型的报告会，听取报告的同学们可以自由的提出问题和讨论问题。这样的教学形式可以激发学生的兴趣，拓宽学生视野，使学生能够积极地参与到课堂教学中。另外，还锻炼了学生的胆量。第三，结合任课教师的科研进行讲解，一方面使学生对教师有更深入地了解，另一方面够激发学生学习兴趣，甚至参与科学研究的兴趣。
3考核方式改革
课程考核反映了学生的学习效果，为了实现应用型人才的培养目标，需要对课程考核方式进行相应的改革。将考核贯穿于整个课程教学过程中，采用平时成绩和期末成绩相结合的考核方式。提高平时成绩在综合成绩中所占的比重，包括课堂小报告的质量，出勤，平时作业，课堂表现等。增强学生平时学习的主动性和积极性，培养分析、解决实际问题的能力。
随着学校转型应用技术型大学，人才培养目标的重新制定，对课程改革的要求更加紧迫。对功能材料课程教学内容、教学方法和考核方式进行相对调整的同时，还应加强师资队伍的建设，积极开展教学方法及教学内容的交流和研究。不断探索功能材料课程教学的新思路、新模式。
作者：李继利 赵军伟 付芳 陈建 王晓琳 单位：洛阳理工学院材料科学与工程学院
关键词：校内实习基地；生产实习；重点学科；材料物理
中图分类号：G646 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）49-0056-02
一、引言
材料物理专业系工科材料类专业，已在全国80余所高等院校开设，是上世纪末在新的历史条件下开设的交叉学科专业，办学时间短，社会认知度较低。2011年，教育部专业调整后，材料物理专业的内涵是研究各种材料特别是各种先进结构材料、新型功能材料物理基础、微观结构以及与性能之间关系的基本规律，为各种高新技术发展提供科学依据的应用基础学科，是理工融合的学科。由于材料物理专业都是各高校调整内涵后或新开办专业，各学校对其培养目标的描述定位不一，均依据学校自身的优势和学科特色来定位。
在实践教学方面，开设材料物理专业的院校也是根据其国家或地区的产业化需要，结合专业自身特色来开展实习教学环节的。但在实际实习过程中，还存在很多问题与困难，主要表现在：校内培养实践能力的教学设施落后，难以满足实践能力培养的要求；企业机制改革后，实行持证上岗制度，使学生实际参加企业生产实际的机会大大减少；企业产品开发和技术创新涉及知识产权、技术保密等问题，也不允许学生亲临生产工艺线；师资队伍工程实践经验不足，因此，在提高学生实践能力的同时，首先要提高教师的工程实践能力。这些实际问题与困难极易导致学生实习工作只能以参观为主，达不到实践教学的目的，极其不利于学生实际动手能力、创新能力的培养。
我国高校扩招以来，大学生就业难成为高等教育中的热点和难点问题，严峻的就业形势，对每个大学生都提出了更高的期望和要求，学生必须将课本知识转化为实践能力和创新能力，而连接的桥梁就是实践活动。实习是实践活动中的关键环节，校内外实习基地是学生实习的重要场所，因此，建设适合专业发展、提高学生实践能力的实习基地势在必行。
二、我校材料物理专业所属的学科优势
我校依据在电子信息材料及应用方面的特色和市场需求，于2004年开设了材料物理专业，设在材料科学与工程学院，并成立了材料物理系。材料学科是河北工业大学“211工程”重点建设的学科之一，在国内享有较高的声誉和知名度。现有材料科学与工程博士后科研流动站，材料科学与工程一级学科博士点，材料科学与工程一级学科硕士点及“材料工程”工程硕士点，材料物理与化学国家重点学科，材料学、材料物理与化学两个河北省重点学科，“生态环境与信息特种功能材料”河北省省部共建教育部重点实验室，新型功能材料河北省重点实验室，光电功能晶体河北省工程实验室，长江学者特聘教授岗位。
材料物理系的前身可追溯到20世纪60年代创立的河北工业大学半导体材料研究所。本系所属二级学科为材料物理与化学，该学科为国家级重点学科，学科积淀深厚，实力强劲。拥有河北省新型功能材料重点实验室、生态环境与特种信息功能材料省部共建重点实验室、光电功能晶体河北省工程实验室三个省部级科研平台，并设有信息功能材料研究所。
本系长期以来，围绕国民经济和学科建设的需要，专注于半导体材料、磁性材料的科学研究、技术开发和人才培养工作。本系实验设备完善，建有材料制备、加工、性能测试与分析实验室；师资力量雄厚，现有教职工17人，其中河北省科学技术突出贡献奖1人，洪堡学者1人，教育部新世纪优秀人才2人，博士生导师3人，三分之一的教师具有海外学习和工作经历，多名教师在全国学术组织中任职，具有重要影响。承担多项国家科技支撑计划、国家“863”，国家自然科学基金等国家级科研项目及省市级科研项目；获河北省科学技术突出贡献奖，省部级科技进步奖8项，国家发明专利30余项；在国内外学术刊物300余篇，出版著作4部；多项成果转化为生产力，形成了鲜明的产、学、研特色，最为突出的是河北晶龙集团，已成为世界上最大的太阳能级硅单晶生产基地，被评为全国产学研成功案例100例之一。
三、校内实习基地的建设与实践
专业生产实习是工科专业重要的教学环节，对于培养学生的实践能力与综合素质具有重要作用。校内实习基地是校外实习基地的先导，通过校内实习基地，学生可初步了解部分相关的工艺过程，为校外实习打下基础。校内试验基地的建设以材料物理与化学国家级重点学科、信息功能材料研究所和光电功能晶体材料河北省工程实验室为依托，发挥本系在半导体材料和磁性材料方面的科研优势，整合原有实验室、实习基地，打造学生实习的重要场所。通过整合优化，建立了以以下几个专业实验室为基础的具有不同功能的校内实习基地。
1.晶体生长实验室。该实验室拥有直拉单晶炉、区熔单晶炉、磁控溅射设备、氢化物气相外延炉、等离子增强气相沉积、甩带晶体生长炉等材料制备设备，虽然设备比企业生产实际中的落后，但设备结构和生长工艺原理是相同的，学生通过在本实验室的实习，对晶体制备工艺有了感性认识，并对设备结构有一定的了解，理论与实际相结合的实践能力得到提升。
2.半导体材料基本参数测试分析实验室。通过本实验室的实习，学生可掌握直拉单晶硅的晶体定向、晶体硅基本参数，如导电类型、电阻率、少子寿命的基本测试方法及生产实际对材料质量的要求；掌握晶体中杂质含量测试方法以及缺陷腐蚀与显示技术；掌握材料在热处理工程中的性能变化等，并进一步理解材料质量与生长工艺的关系，为实际生产应用打下良好基础。
3.光电功能材料制备及性能测试分析实验室。本专业毕业生大部分在光伏行业就业，太阳能光电转换材料是光伏技术的核心。学生在本实验室的实习，可掌握化合物光电转换材料的制备及性能分析，熟悉晶体硅太阳能电池制备工艺中的制绒、扩散、减反层等各个工艺环节及相关检测分析方法和技术，为校外生产实习打下良好基础。
4.磁性材料制备与性能测试分析实验室。使学生熟悉常见磁材料的制备方法，掌握磁化曲线和磁滞回线的测量原理，了解不同类型磁性材料的磁滞回线的差异，加深对饱和磁化强度、剩磁和矫顽力等概念的理解；了解居里温度的测量原理，理解磁性材料居里温度的物理本质。
经过几年不断的建设和发展，本专业依托材料物理与化学国家级重点学科和产学研基地，依托老一代教师在行业的影响，经过教师们的共同努力，建立了校内实习基地。通过校内实习基地的实习，学生可初步了解生产实际中应用的制备设备、工艺流程及性能分析技术，为校外生产实习打下良好基础，使校外生产实习效果更好，与校外生产实习基地形成互补，在学生实践能力培养方面发挥了重大作用。通过生产实习教学环节不断的探索与实践，本专业教学成果显著，在全国开设材料物理专业的学校中我校排名第11位。
多年来，本专业为国民经济建设输送了一批批高素质的专业技术人才，其中多数人已在优势行业、支柱行业、骨干产业以及新兴产业中发挥着重要作用，成为技术骨干和管理人才。
四、结语
实习基地的建设是一项综合的系统工程，利用我校学科优势，结合材料物理专业的特点、产业化实际，优化整合专业实验室，建立了校内实习基地，并与校外实习基地形成互补，为学生创造了良好的工程实践场所，达到教学与生产、理论与实践的有机结合，全面提高了实习教学的质量与效果。
参考文献：
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摘要：作者根据教学实践体会，对全日制环境专业硕士生的必修课《环境管理系统工程》课程建设提出了自己的观点，探讨了如何提高
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作者简介：刘立佳（1980-），男，讲师，博士，高分子材料研究所所长，研究方向：环境功能材料，手性合成；王玉丹（1978-），女，讲师，博士，教师，研究方向：环境工程，环境功能材料。
1、该专业就业地区排名：上海、广州、深圳、北京、苏州、东莞、杭州、武汉、宁波、成都等；
2、该专业就业率排名：宝石及材料工艺学、金属材料工程、冶金工程、焊接技术与工程、高分子材料与工程、材料科学与工程、高分子材料加工工程、无机非金属材料工程、复合材料与工程、生物功能材料等；
3、该专业可从事行业方向：可在各种材料的制备、加工成型、材料结构与性能等领域从事科学研究与教学、技术开发、工艺和设备设计、技术改造及经营管理等方面工作，在科研、教学、企业等从事相关工作。
（来源：文章屋网 ）
关键词：材料专业；普通化学；绪论课；教学
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）51-0134-02
普通化学是高等学校材料专业的一门重要的理论基础课。但由于授课对象是大一新生，学生们对于这门课程在材料专业中的基础地位与重要性，以及与所学专业的内在联系缺乏了解或认识不足。如何能让学生迅速了解化学与材料科学之间的密切联系，从而激发他们学习化学的兴趣，调动他们学习的积极性，是普通化学教学过程中面临的首要课题。
绪论课是普通化学课堂教学的第一课，在引导学生认识化学的重要性、激发学生学习化学的兴趣方面起着非常重要的作用[1，2]。对于材料专业的学生来说，最感兴趣的莫过于各类材料对人类文明、社会发展所起的重要作用。通过讲解化学发展简史、材料在社会发展中所起的作用，增加学生学习化学的兴趣，激发学生的学习热情。近几年，笔者通过对绪论课内容的不断更新完善，以及对多媒体课件的精心设计，使学生及时认识到学习化学的必要性和重要性，取得了良好的教学效果。现就绪论课的教学实践做几点总结。
一、从材料发展对社会进步的巨大作用讲述材料发展史，增强学生的专业自豪感和自信心
材料是人类赖以生存和发展的物质基础，一种新材料的应用往往成为人类进步的重要里程碑。例如，历史上的石器时代、青铜器时代、铁器时代都是以材料作为时代特征标志的。一种新型材料的研制成功，可以引起社会生活的新变化。如石器、陶瓷、铁、铜、玻璃、水泥、单晶材料、有机高分子材料等的发明与创造，都曾为社会进步提供了重要的物质基础。因此，可以说，没有半导体材料，就不可能有计算机技术；没有耐高温、高强度的特殊结构材料，便没有宇航工业；没有低损耗的光导纤维，也就没有现代光通讯；没有有机高分子材料，人们的生活也不可能这样丰富多彩。特别是到了现代，国际竞争日趋激烈，各国都想在生物、信息、空间、能源、海洋等技术领域占有一席之地。而开发这些高新技术的关键往往与材料的发展有关。
通过一个个生动鲜明的事例，让学生了解不同材料在人类文明进程中所起的巨大推动作用，增加他们对自己所学专业的自豪感；通过介绍材料在高新技术领域的价值及应用前景，激发学生学习材料科学的兴趣。同时，结合笔者的科研经历、科研体会，讲述一些新型材料设计合成的案例，激发学生的求知欲，增强学生的自信心。
二、介绍化学发展史，激发学生的学习兴趣，培养学生正确的价值观
人类化学知识的获得，是从认识自然现象开始的：动植物的腐烂、火山爆发、空气和水对物质的侵蚀等。远古时代人类通过摩擦生火和钻木取火等方法学会了利用火，不仅增进了健康，发展了智力，而且利用火能产生各种化学反应这个特点，开始了制陶工艺。制陶过程实际上就是在高温下，使粘土中的二氧化硅、三氧化二铝、碳酸钙、氧化镁等成分发生一系列的化学变化。制陶工艺不仅提供生活必需品，改进农耕工具，而且改善了人类的居住条件。人们逐渐走出岩洞，住进了砖瓦房，并用陶制农具开展农业生产。同时，人们从烧陶工艺中掌握了高温技术，并该项技术应用于冶炼铜矿和铁矿。如将铜矿石和木炭混合加热得到了金属铜；但纯铜质地较软，不利于制造工具和兵器。在冶炼铜时掺入锡、铅，可制得硬度很高的青铜。青铜器如铜币、编钟、青铜鼎的出现，推动了当时农业、兵器、金融、艺术等方面的发展，把社会文明向前推进了一大步。除了冶炼铜以外，人们用木炭不完全燃烧产生的一氧化碳，还原铁矿石中的氧化铁为金属铁。战国时期铁制工具如犁铧、铁D、铁锛等农具得到广泛应用，带动了农业和手工业的发展。这样，随着冶金技术的不断进步，生产工具的不断革新，在人类历史上相继出现了青铜器时代和铁器时代[4]。
此后到了炼丹术和炼金术时期。虽然炼丹家和术士的目的没能达到，但他们为化学学科的建立积累了丰富的经验。通过做原始的化学实验，发明了大批实验器具，制造出很多化学药剂，记录了大量的实验方法，写下了许多炼金著作。正是这些理论、实验方法、化学仪器以及丹术著作，开创了化学学科的先河。与此同时，人们对物质结构本质的探索与论证也从未停息过。但直到1661年英国化学家波义耳给元素下了明确的定义、1803年英国化学家道尔顿创立原子学说、1811年意大利化学家阿伏加德罗提出分子学说，人们才逐步认识到物质的组成、结构以及发生的化学变化，逐渐形成了完整的化学体系，化学才真正成为一门科学。
到了19世纪末，随着X射线和电子的发现，人们对物质结构的认识逐渐深入，打破了道尔顿原子不可分割的观念。此后，随着建立在卢瑟福有核原子模型、普朗克量子理论和爱因斯坦光子学说基础之上的波尔原子结构理论的提出，标志着现代化学的兴起；薛定谔方程的建立，更直接揭示了微观世界微粒运动的深层奥秘；而在量子力学基础上发展起来的化学键理论，使人类进一步了解到分子结构与性能之间的关系，大大地促进了化学与材料科学的联系，为发展材料科学提供了理论依据。通过化学发展史的介绍，使学生丰富化学历史知识，了解各个时期化学发展的标志性成果及对社会发展所起的巨大作用，由此激发学生学习普通化学的兴趣，为以后的专业课学习打下坚实的基础。
除了激发学习兴趣，化学史的讲授还可以给人以智慧，即尊重事实、追求真理的科学情感和态度，百折不回、锲而不舍的科学品德和情操，勇于探索、勤奋创新的科学精神和方法。如讲述诺贝尔这样的伟大科学家的奋斗历程、学术成就、品德修养，描绘科学家实事求是、一丝不苟的科学态度，锲而不舍、持之以恒的拼搏精神，对提高学生的科学素养会起到潜移默化的作用，更为重要的是，在这个过程中还可以培养学生优良的道德品质，以及正确的人生观和价值观[5]。
三、阐明材料专业只有以化学为基础，方能引领科技的发展，进一步激发学生的学习热情
材料是人类生存、社会发展、科技进步的坚实基础，是现代化革命的先导，人们把信息、材料、能源作为社会文明的支柱。如今，材料已成为与国民经济、国防建设和人民生活息息相关的重要组成部分。通过功能材料的设计合成，如超导材料、微电子材料、光子材料、信息材料、能源转换及储能材料、生态环境材料、生物医用材料等，制造各种高科技功能元器件。发展功能材料正在成为国家提高国际竞争力，增强经济实力，甚至是强化军事优势的重要手段。
当前，化学在推动人类进步和科技发展中起到了核心作用。化学首先是基础的核心科学，它不仅可以制造或创造出自然界已有的或不存在的物质，提供分析手段，还可以预测、裁剪、设计分子，揭示物质结构、性质和功能之间的关系；其次化学还在相关学科的发展中起了牵头作用，化学研究不仅带动了其他学科的过程研究（工业、农业、环保、能源），而且极大地带动了材料科学的发展。材料学科的发展、功能材料的设计，只有以化学为基础，才能合成出具有特殊物理性能、化学性能、力学性能等的功能材料。通过讲解材料领域的前沿知识，使学生了解材料与化学之间的密切联系，提高学生对学习化学重要性的认识，激发学生学习化学的热情，为材料专业课的学习奠定扎实的理论基础。
四、多种教学手段的综合运用，进一步改善教学效果
兴趣是学好知识的基础和保障，也是学生学习的源动力。为吸引注意力，提高兴趣，在课堂教学中，笔者运用多种教学技巧提高教学质量，改善教学效果。首先是充分发挥多媒体教学的优势。多媒体课件可以综合多种教学艺术效果，根据绪论课的特点，结合学生的专业特色，通过精心设计，恰当使用图片、文字、声音、动画等形式，充分发挥多媒体形象、直观、交互性强的优势，创造生动的教学氛围，增强趣味性，激发学习兴趣，达到最佳教学效果。其次，通过查阅相关历史及文献资料，以材料知识为主线，以化学知识为背景，通过讲授化学史上的中国人及中国化学史上的世界第一，激发学生的学习热情。最后，结合自己的科研方向和研究成果，讲授材料领域的前沿学科进展，让学生产生共鸣，拉近师生间的距离，提高他们学习的主动性。总之，通过多种教学技巧的运用，增加课堂表现力和感染力，从而有效地激发学生的兴趣。
普通化学基础理论教学是材料专业学生学习的一项必修课程，是培养专业人才的一个关键环节。培养高素质的合格人才，激发学生的求知欲，增强学生的自信心，培养学生正确的人生观和价值观，做好绪论课教学，至关重要。俗话说，“良好的开端是成功的一半”，“学贵刻苦、教贵善诱”。教师通过不断充实教学内容、渗透科研前沿、总结教学经验，讲授一堂重点突出、条理清晰、内容翔实，集科学性、历史性、趣味性、艺术性于一体的生动的绪论课，不仅可以培养学生对普通化学的学习兴趣，还将对学生专业课的学习以及综合素质的提高打下良好的基础。
参考文献：
[1]周春生，王书民.论无机化学绪论课教学的加强与改进[J].商洛学院学报，2013，27（6）：25-27.
[2]王淑涛.上好绪论课，培养大学化学的学习兴趣[J].广州化工，2010，38（4）：247-249.
[3]张艺，雷艳虹.绪论课对大学化学课堂教学的重要性[J].保山师专学报，2006，25（2）：29-30.
一、实验目的
（1）简单了解无水无氧系统的操作;（2）学会简单的有机合成方法;（3）掌握薄层色谱分析及柱色谱提纯的操作;（4）掌握紫外可见吸收光谱及荧光光谱仪的操作方法与谱图分析。
二、主要的实验仪器和试剂
紫外―可见光谱仪，荧光光谱仪，磁力搅拌器，真空油泵，气球（冲氩气用），调压电热套，磁子，旋转蒸发仪，两口圆底烧瓶100ml，冷凝管，色谱柱，薄层色谱板。试剂：水杨醛，苯胺或2，6-二异丙基胺，甲醇钠（A.R.），甲苯（A.R.），二氯甲烷（A.R.），石油醚（A.R.），硅胶（200～300目，柱色谱用）。
三、实验步骤
1.配体L的合成。取100ml带有搅拌子两口圆底瓶中，把冷凝管装上，冷凝管顶端用橡皮塞塞好，圆底烧瓶的另一个口也用橡皮塞塞好，用针筒连接真空油泵，抽真空，然后用装有氩气的气球冲满，反复抽充四次，把固定在针筒上的氩气气球插在冷凝管顶端，使系统处于氩气条件下，用注射器取水杨醛0.5ml（4.8mmol）和2，6-二异丙基胺1ml（5.3mmol）加入圆底烧瓶中。再加入30ml甲苯，冷凝管接通冷凝水后，体系加热回流2h，溶剂冷却，用旋转蒸发仪旋干，不用提纯备用，产率约为87%（见图1）。
图1 目标化合物的合成步骤
2.产物L-BF的合成。取配体L 0.281g（1mmol）装入带有搅拌子的两口瓶中，把装置按上一步装好，充入氩气，加入四氢呋喃20ml、在0℃下加入甲醇钠64mg（1.2mmol）缓慢恢复到室温，在该温度下搅拌1h，缓慢加入1.26ml（10mmol）BF。在室温下搅拌，用色谱板和反应原料对比，直至反应原料完全消耗掉。停止反应，用旋状蒸发仪把溶剂蒸干，剩余物用硅胶过柱，用石油醚和二氯甲烷（体积比3∶1）作为淋洗液，收集黄色主要产物，除去溶剂得黄色固体0.23g，产率约为70%（见图1）。
3.L-BF的紫外-可见（见图2）和荧光光谱（见图3）分析。把L-BF的THF溶液，测其吸收光谱[λ：358nm]。该位置吸收可归属为分子内部的π-π*电子跃迁[3]。。
四、实验思考与讨论
本实验包括一种光学功能材料的合成及后续性质分析的系统性工作。在材料制备过程中学生们能够简单掌握无氧操作的基本步骤;在对产物的检测与提纯过程中涉及薄层板及柱色谱分离技术;在后续的光学性质测试过程中可了解紫外-可见光吸收光谱和荧光光谱的测试原理及相关仪器操作。整个实验过程是有机化学与分析化学等相关学科知识的有机融合与实际应用，很好地体现了综合性实验的教学宗旨，有效提高了学生的综合能力。
参考文献：
[1]F.B.Koyuncu，S.Koyuncu，E.Ozdemir.Synthetic Metals，1005，161，2011.
[2]张树永，贝逸翎，王洪鉴，主编.综合化学实验，化学工业出版社，2006.
兰州大学王牌专业名单：
国家级特色专业：核技术、草业科学、历史学、生物技术、大气科学、化学、地理科学、数学与应用数学、物理学、生物科学、理论与应用力学、经济学、材料化学、行政管理、功能材料、辐射防护与环境工程。
二级国家重点学科：固体力学、生态学、植物学、自然地理学、有机化学、粒子物理与原子核物理、民族学、区域经济学。
国家重点学科：大气物理学与大气环境、历史文献学。
省级重点学科：应用经济学、社会学、民族学、理论、中国语言文学、新闻传播学、中国史、数学、物理学、化学、地理学、大气科学、地质学、生物学、生态学、力学、材料科学与工程、电子科学与技术、计算机科学与技术、地质资源与地质工程、核科学与技术、草学、基础医学、临床医学、公共卫生与预防医学、中西医结合、药学、工商管理、公共管理、国际政治、高等教育学、环境科学。
（来源：文章屋网 ）
关键词:复合材料;教学改革;实训环节;教学方法
为了克服传统灌输式、填鸭式教学模式的弊端，积极响应教育部的高校本科生教学模式改革号召，专注于培养动手能力强、理论结合实践、高水平、综合素质的新世纪人才，许多高校的诸多专业课程都在进行教学模式改革。我校材料科学与工程专业为宽口径的大专业，主要培养无机非金属材料方向的毕业生。《复合材料》作为本专业的一门必修课，这门课程涵盖知识点很多，包括聚合物基复合材料、金属基复合材料和陶瓷基复合材料等各个领域的基础知识、制备工艺和实际应用［1］。该课程对于扩大学生的专业知识面、提升学生的专业知识和实践技能具有重要的理论指导作用。针对目前该课程教学中存在的一些问题，本文提出了《复合材料》教学改革的一些方案和措施。
1课程的主要内容和培养目标
《复合材料》是材料科学与工程专业本科生的基础课、必修课，也是本科毕业生从事材料、复合材料等相关工作、科研、工程应用的必备课程。本课程主要讲授常见复合材料的分类、加工制备技术及应用背景，如聚合物基复合材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材料、水泥基复合材料和纳米复合材料等。在毕业设计、科研实践中掌握上述几种复合材料的制备及工艺技术，是材料类专业毕业生能够胜任本专业工作的基础和保障。这门课程的培养目标是理解复合材料的界面优化设计及界面作用机理，掌握复合材料的种类和制备工艺方法。了解复合材料界面及性能测试表征方法，学会分析材料研究和生产中的复合材料如金属基、聚合物基、陶瓷基、水泥基复合材料及纳米复合材料的成分、组织形貌和结构性能，并能够适当的调整配方或改进制备工艺最终实现目标所需的力学性能或特殊功能。
2教学中发现的问题
《复合材料》课程内容繁多，涉及三大类材料金属、无机非金属和聚合物的配方、加工、性能及应用，涉及到大量的增强材料、基体材料制备工艺参数和配方，使得学生难于寻找重点内容，学习起来很难抓住重点，接收效果差。另外，学生也不清晰自己将来所面对的就业方向。因此，很有必要让学生自己动手查阅感兴趣的复合材料及相关产品，增强对某一材料产品及其知名企业的了解。在加深对这门专业课的认识和理解的同时，知道自己感兴趣的行业和就业方向［2－3］。这门课程一般期末考试成绩权重大于80%，平时成绩占的比重很小。因此，学生缺乏主动的学习意识，学生对于琐碎繁杂的知识点理解起来也很吃力，上课时容易产生懈怠的情绪、玩手机、精神溜号等现象。多年的教学经验发现:学生期末时候考前突击，只会应付期末考试，只求分数不求甚解，学生对知识的掌握不扎实、不系统，影响后续课程的学习效果和专业技能的培养。学生虽然经过突击性理论学习，但是仍然缺乏专业的实践、应用能力，不能学以致用。学生往往考完试后再问就什么也答不上来，遇到一些实际应用问题也不能马上想起课本上的理论知识体系。这些现象的根本原因在于学生缺少对知识点所对应的实践、范例的了解。
3《复合材料》课程的教学改革措施
3.1以工业产品、科研信息为导向，加深学生对不同类型复合材料的深入理解
本课程涉及到金属基、聚合物基、陶瓷基、水泥基复合材料及纳米复合材料等理论方面的内容，理论较深奥、知识面广、内容概念复杂，学生在学习过程中会遇到许多问题。在教学中充分考虑到知识面的拓宽和不同复合材料应用之间的相互关系，注重产品应用开发为导向，对复合材料的理论配方、制备工艺、性能要求、开发新产品的思路等方面的进行强化，在保持课程系统性的前提下，对一些次要的偏理论的内容适当删减。着重对近期出现的新型复合材料在结构材料和功能材料领域的应用实例进行介绍。通过引入实际产品和工业化生产问题，促进学生深入理解每种复合材料的基础知识和应用前景［4］。将目前与课程有关的科研动态带入课堂，让课程有足够的吸引力。如讲述通过介绍阻燃电缆护套料配方及工艺让学生深入聚合物基复合材料的加工原理和应用场合;通过介绍现有的锂电池正极材料让学生了解碳基复合材料以及纳米复合材料的应用;还有近期Science、Nature等顶级期刊发表的最新纳米尺度金属的伪弹性、功能材料，碳纳米管、石墨烯的微观尺度研究及其在复合材料、功能材料中的最新应用。这些科研实例的讲解可以激发学生的科研热情，调动学生的学习积极性。
3.2以查找和阅读期刊文献为导向，培养学生的主动学习意识
每一章节都给学生布置一定数量的关键词、主题词，让学生去期刊网或外文电子资源网站查阅相关章节关键词的期刊论文或发明专利，填写文献资料统计表。每个学生都要在课堂讲解文献，学生需要提问互动。通过这种能力培养，加深学生对某一复合材料的了解同时，也锻炼学生的查阅文献能力、阅读能力和课堂表达能力，发挥互动、让更多同学参与到课题讨论中，从兴趣和讨论中掌握复杂的知识点。“学生讲，教师听”的这种新模式可以增加教学互动效果，课堂上适当增加学生汇报文献、专利的内容，可以增进师生的相互交流、相互影响。这种方法可以活跃课堂气氛，加深学生对所学知识的理解，激发学生的创新意识和独立思考能力，显著提高课程的教学效果。培养学生一丝不苟、精益求精的学习和科研精神。
3.3增加学生的课外实训环节，让学生到实验室动
手参与复合材料的设计和制作除了课堂教学以外，还可以以材料生产和应用中的实际问题出发，培养学生的动手实践能力和团队协作意识。增加学生的课外实训环节，培养学生从发现问题、提出问题到解决问题的能力，真正意义摆脱课本的死知识［5］。要求老师到实验室亲自指导，让学生到实验室亲自动手参与某些复合材料的设计制备，要求每组学生实践不少于7个工作日，自己动手完成一个小实验，在课堂上互相交流自己的所学、所做、所感，是如何将文献知识转化为直接的功能或结构材料并实现其应用价值。让学生亲手参与实验设计和制作可以提高学生的主动性，再次回到课堂后能够更深刻听讲，认识到课本上基础知识的重要性。逐渐培养学生从提出问题，到寻找解决问题思路，最终解决问题的能力。实训结束后最终以实验报告形式上交并考核。这种实训环节可以在培养学生的应用技能的同时，培养学生团队协作意识，激发学生的课外学习热情。加强学生对知识的理解，提高对课本知识的应用能力，避免“读死书、死读书”。
4《复合材料》课程的教改考核及预期效果
该课程在增加课堂文献讲解、答辩和课外实训环节后，期末考核时弱化期末考试成绩的比重，侧重上课过程中文献讲解、答辩和课外实训的考核，即增加平时成绩的权重。具体成绩比例可以调整如下:(1)期末考试分数:占考核总成绩的50%。(2)文献调研、讲解、讨论环节分数:每名学生不少于两次文献调研、讲解、讨论，共计占总成绩的30%，其中文献整理情况10%、课堂讲解10%和回答问题10%。加分条件:学生查阅参考文献可以查阅英文文献，考察学生对英文文献的理解，根据实际情况给予加分0.5～1分;课堂讲解文献后能够准确回答课堂老师或同学提出所有问题的学生得满分。(3)课外实训环节分数:两次实验占总成绩的20%，其中两次实训过程中的动手实验及实验报告各占10%。通过在《复合材料》课程教学中增加文献讲解和课外实训环节进行教改，改革后的保守目标是:100%学生能系统掌握查阅期刊文献和发明专利的方法，并且能够读懂科技论文的核心研究思想和理论内涵;90%的学生应能掌握课程重点知识，熟悉课本知识中的某种复合材料的制备方法和应用实例;20%学生能掌握英文期刊文献的查阅能力并且能够读懂英文文献含义，具备书写科研论文的基本素质和功底。上述比例都以学生总数为基数，各部分不互相独立，存在相互重叠。希望通过任课教师和学生的共同努力，最终实现由大学的应试教育到应用型人才培养的转变。
5结语
作为一门材料类专业本科生的必修课，《复合材料》对于增加学生的知识面和了解专业方向具有重要作用。因此，这门课程的学习效果影响毕业生的综合素质和专业技能。作者针对平时教学中的一些问题，如上课死气沉沉，学生玩手机，期末考试突击复习等现象提出了一系列教改方法，主要是增加课堂上的工业产品、科研信息吸引学生的兴趣，增加文献讲解、答辩环节和课后的实训环节来弱化期末考试成绩的权重，这样来督促学生主动学习并且能够活跃课堂互动，通过课外实训环节提高学生的实践技能和对基础知识的应用能力。通过教师和学生的共同努力实现由应试教育到应用型人才培养的转变，进一步提升毕业生的专业技能和综合素质。
参考文献
［1］周曦亚.复合材料［M］．北京:化学工业出版社，2005:1－225.
［2］马庆宇.复合材料概论课程教学改革初探［J］．石家庄职业技术学院学报，2011，23(4):53－55.
［3］杨继年，丁国新，王周锋，等．《复合材料概论》课程的教学设计与实践［J］．广州化工，2015，43(3):167－168.
［4］张俊珩，李婷，程娟，等．《复合材料》课程教学改革探索与实践［J］．广东化工，2015，42(22):197－199.
关键词 环境材料概论 教学方法 教学效果 教学模式
1 环境材料概论的课程简介
环境材料的英文名称Ecomaterial，它是Environment Conscious Material的缩写，也就是说这种材料是具有环境意识、考虑环境、考虑生态学的材料。它在生产的过程中对资源和能源的消耗量比较少，废弃后能够回收再生利用的可能性比较大，其从生产使用到回收的全过程对周围的生态环境的影响也最小。因而它可以称为“绿色材料”或者“生态材料”。环境材料是未来新材料的一个重要方向，更是人类保护生存环境、实现材料工业可持续发展的有效途径。开发既有良好的使用性能、又具有较高的资源利用率，且对生态环境无副作用的新材料及其制品已经成为现实的一种迫切需要。
环境材料概论是无机非金属材料、再生资源科学与技术等专业一门重要的专业基础课程，教学内容涉及材料产业与生态环境的关系、材料科学的基本知识、材料的环境协调性评价、材料的生态设计与理论、材料的环境友好加工及制备、环境治理功能材料与技术等，是重要的专业先导课程。
2 课程教学特点
2.1 是环境科学与材料科学的交叉学科
该课程是90年代初才发展起来的新课程，内容广泛，涉及环境科学和材料科学，且发展迅速，文字叙述多，大部分是概念知识，计算内容偏少，从材料科学的基本知识到环境材料的设计、制备加工，再到各种环境材料的介绍，学生在学习过程中要记忆的知识太多，且各种自成体系，学生会学起来抓不住重点，容易感到枯燥无趣，学习难度加大。
2.2 课程的专业要求不同
不同专业的学生学习这门课程时侧重点也有所不同，例如，无机非金属材料专业重点要讲解材料的基本知识及材料的生态设计、生态功能材料等，而再生资源科学与工程则重点讲解环境材料治理技术及环境生物材料、复合材料的生态化等。这就要求任课教师根据各个专业的培养目标，合理安排教学内容和课时分配，以提高教学实效。
2.3 与实际工程密切相关
环境材料是一种概念材料，且发展迅速。若选择不当，会直接影响到工程的使用功能。所以需要教师在讲授课本知识的同时，还要引用工程实例，来获得材料的重要信息。
3 课程教学方法及模式
3.1 培养学生兴趣以提高教学成果
俗话说“兴趣是最好的老师”，只有培养了学生的学习兴趣，才能取得好的教学成果。笔者为了提高学生的学习兴趣，采用案例式教学方法，在第一节课绪论里，为了让学生全面了解环境材料的重要性，借用一个20分钟的环境科教片来调动学生，不但让学生知道环境材料在未来发展的重要性，而且让学生知道环境保护的重要性。在学生观看完之后，给学生5分钟的时间来进行课程讨论，彼此交流心得体会。可谓一举多得。再比如，在讲到生命周期评价时，利用问题驱动式教学来启发学生，在讲到生命周期评价时，“是一次性还是可重复使用型的婴儿尿布更符合环保要求”？这个问题看似简单，但是答案却是不一定。因为要根据地域具体问题具体分析。曾经在美国的某个州，公众认为一次性的婴儿尿布浪费资源，且加重了垃圾填埋场的压力，所以州议会在公众压力下颁布禁止使用一次性婴儿尿布的法令。但是随后的事实证明，大量的使用可重复利用的婴儿尿布导致了用水量的急剧增加，而当地恰是美国最干旱的州之一，用水非常紧张。而当地幅员辽阔，垃圾填埋场不存在任何压力。所以当初的禁令是错误的，该州又恢复了一次性婴儿尿布。由此可见，在进行生命周期评价时，对于选择系统边界时，对于环境问题的分析必须考虑到本地的实际情况，再做出正确的判断。
3.2 充分利用多媒体教学
环境材料概论课程中包含了众多工程知识，许多材料的性能难以用语言来描述，得通过试验来表达，而现实条件做很多试验又不可能。这时采用多媒体课件显得尤为重要，我学校几乎所有的教师都有多媒体可以利用，这为教学提供了极大的方便。而且多媒体教学可以通过图片、影像、动画等手段来描述材料特征及试验方法，不但增加了学生的感性认识，而且可以大大提高了学生学习的积极性。
3.3 充分且有效利用网络资源
如今，随着科技的发展，互联网已经遍及了在各个高校， 教师和学生都可以方便地使用互联网来工作学习，在环境材料概论课程教学中，利用互联网可以获取各种环境材料的新标准及新的试验方法，以弥补教学的局限性。
3.4 以教材为本，不断补充新内容
材料与科技的发展是互动的。科技发展带动了材料的发展，材料的发展也直接影响的科技的进程，因此，教材必须保持一种动态状态，时常更新。就我国目前情况，时常更新教材有点困难，所以我们可以借鉴国外经验，以一本教材为基础不断补充，不断地扩展内容，再加上现在互联网的资源，完全可以实现不断获取环境材料新的知识。
3.5 考核内容多样化
目前，很多课程的考试，都是采取期末考试来评定。而这就造成了学生采取的策略都是考前突击和死记硬背，更有效客观的考核应该是对学生掌握知识的综合评判。考试的卷面成绩不足以全面反映学生对该课程的综合掌握，应该再加上平时的表现，为此，对于环境材料概论，笔者采取总成绩=平时成绩（10%）+期末成绩（90%）来综合评定，会更为公正。
4 结语
在深入分析环境材料概论课程特点后，从教学内容与教学手段深入，提出了自己的教学方法，调动了学生学习的积极性，取得了很好的教学效果，随着新的环境材料的不断出现，教学将面临新的问题，新的挑战，将在今后的教学中再探讨。
参考文献
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关键词:疫情;线上平台;远程毕业设计;化学毕业生
毕业设计是大学生学业生涯所学知识的重要总结，是培养大学生实践能力的重要环节，是大学生毕业成绩评定的重要依据。在当前疫情仍没有得到根本控制的情况下，全国各高校均延期开学，毕业生无法及时返校。离开学校的资源支撑和老师的现场指导，多数毕业生的毕业设计面临诸多难题，尤其是以实验为基础的化学类专业，毕业设计工作举步维艰，停滞不前，影响了毕业生正常的毕业流程和就业进度。因此，为确保大学生毕业设计及后续毕业就业工作正常进行，我们需要利用互联网技术，发挥大数据优势，整合各类网络资源，开发各类平台功能，构建线上平台支撑大学生远程毕业设计。
1大学生毕业设计存在的问题
毕业设计要求大学生在导师指导下，利用所学理论知识对现实问题进行独立规划、设计、实验、分析、写作，并形成一份完整的研究报告。因此，毕业设计是一项系统工程，要求以学生为中心，形成师生、校生、校企之间的良流互动。当前大学生毕业设计存在一系列问题，发现并分析这些问题，可以为构建大学生远程毕业设计平台提供充分依据。1．1选题内容欠妥，可操作性不强。选择一个合适的研究课题和方向是毕业设计的首要环节，也是影响毕业设计最终质量的重要部分。当前大学生毕业设计存在的一些普遍性问题:一、选题过大。部分学生在本科期间注重于化学的基本知识学习，能够基本掌握无机化学、有机化学、物理化学、分析化学的专业知识，但是很少去接触科研，毕业设计更注重于用所学的专业知识对一个具体的科学问题进行探索研究，如果没有对这化学某一领域的未来发展把握不够精准而盲目选题，导致选题范围过大，失去选题现实意义，实际操作工作量过大，甚至无法保证毕业设计保质保量的完成。二、选题不明确。一些学生由于专业知识不牢，同老师沟通较少，在选题时比较随意，没有选择最适合自己的选题，在实验时只能疲于奔命，效率低下，影响最终论文的质量。在疫情影响下，尤其是以实践为主的化学类专业大学生在完成毕业设计的过程中存在一些现实问题，这些问题会被放大，需要更加被引起重视。1．2生搬硬套普遍，学术规范不够。数据和资料是毕业设计的基础，没有足够的实验数据和文献资料支撑，毕业设计的真实性和有效性就得不到保证。毕业生面临毕业和就业的两重压力，常常无法合理权衡二者，做出正确的计划安排，导致部分学生不能全身心投入毕业设计中，没有严格遵守学术规范，不进行足够的实验分析和查阅文献，就将相似的实验数据和理论知识生搬硬套过来，做出的毕业设计往往存在巨大的漏洞，影响自己的答辩毕业。1．3监管效率较低，环节衔接不畅。造成大学生毕业设计存在各种不规范，不合理问题的重要原因之一，在于学校缺乏对学生毕业设计相关流程的严格监督管理。一般高校的毕业设计完整流程包括:选题申报，选题确认，开题报告，中期考核，预答辩，正式答辩等环节。每个环节都包含一定的程度规范，学校要加强管理，在各个环节发现问题都要争取及时处理。高校毕业设计管理环节还存在一定衔接不畅问题，各环节的具体时间在现实操作中存在一定不合理安排，留给学生的准备时间不够。1．4成果审核随意，答辩把关不严。由于升学率与就业率的存在，部分学校对学生的毕业设计论文审核严谨度不高，论文合格标准较低，往往只要字数达到了就能合格。部分高校的毕业论文审核机制不完善，等于是在变相鼓励"混日子"的学习态度，不利于学生形成刻苦学习，踏实实践的优良作风。部分高校的毕业答辩存在形式主义突出问题，答辩过程不严肃，不严谨，不严格，这是对学生的不负责，也是对国家"立德树人"教育政策的无视，应该采取相关措施，严格答辩过程，摒弃这种现象出现。
2构建化学专业的线上远程毕业设计平台
大学生毕业设计工作事关大学生的毕业就业，关乎国家发展的长治久安，在疫情背景下，我们可以构建集选题、学习、管理、答辩于一体的线上远程毕业设计平台，充分调动各方资源，破解大学生毕业设计中的难题，辅助大学生顺利完成毕业设计。以无机生物炭材料在环境领域的应用研究为例。2．1构建线上化学学习平台。目前，国内已经形成了不少包含各类精品课程的大学生网上学习平台，例如慕课、网易公开课等平台。我们可以在此基础上整合各类网络学习资源，并提高资源整合的精度，完善资源搜索的准确度和便利性，为学生的毕业设计提供更加有用的学习资源。除此之外，线上平台可以整合各类文献资料库，为许多查文献困难的学生提供链接跳转服务。一份优秀的毕业设计，必然是大学生在“尝试———失败———学习———再尝试”的不断循环中完成的。受困于疫情的影响，毕业生无法在实验室进行现场操作，却可以在线上进行自主学习，为返校后的实验做好充分的理论知识储备。我们要构建包含丰富学习资源的大学生学习平台，帮助大学生完成毕业设计。2．1．1化学专业相关软件的学习。化学毕业生应以实践学习为主，导师可以在线上为学生提供学习化学计算机软件的学习资源，这些软件包括Jade、Origin、Chemdraw等软件。充分利用丰富的线上资源，指导学生了解化学中大量繁琐的理论计算、公式推导、分子结构的绘制、化学动力学曲线的绘制和拟合等问题，促进学生自主学习化学实践工作，提高化学毕业生的自主学习能力。2．1．2学习查阅生物炭应用领域的相关文献。在确定研究课题前，给予学生主动选择自己感兴趣的大方向，例如:无机材料方向，有机全合成方向，计算化学等大方向。当学生选择了自己心仪的大方向，通过导师责任制，将学生划分到不同小方向的课题组，比如无机生物炭功能材料制备的课题组，在一个大方向的课题组中也有不同的小方向，比如生物炭制备电池、生物炭降解有机污染物、生物炭吸附重金属和生物炭催化裂解产油等更具体的研究方向。导师及时与学生沟通，并指导学生查看有关生物炭方向的论文。当学生对生物炭领域有大致的了解后，及时与导师沟通自己对生物炭的某个领域感兴趣，导师就可以指导学生确定自己的具体研究方向。2．2构建大学生毕业设计选题平台。线上远程毕业设计平台，必须要为大学生毕业设计的选题提供足够的资源支撑。首先，院系可以会议，对选题的内容进行层层筛选把关，充分关照院系、导师、学生、企业之间的研究互动，建立较为开放的线上研究方向，并对每个科研方向划分化学大类，帮助学生高效地选择自己的研究课题。每类选题的价值意义不同，要让学生在选题时充分发挥主观能性，真正选到自己感兴趣的，自己能完成的，有一定价值的课题［1］，同时使学生对选题的流程和重要性有清醒深刻的认识。2．2．1如何选择生物炭研究的毕业设计。由于疫情大学生不能返校，对于无机生物炭功能材料的研究只能在线上进行，不能对其进行实验探究，这就需要学生要阅读大量的相关文献，探究生物炭在某一领域的现有应用和前景应用。毕业生A对生物炭应用于环境领域很感兴趣，导师指导其查看了大量相关文献，最终选择了探究环境友好型铁基生物炭功能材料优异的理化性质在环境污染修复中的应用。毕业生A通过查阅大量的文献资料系统的探究了铁基生物炭的制备方法，如热解法，水热碳化，湿法热解等，从而阐明了生物炭/铁复合材料在有机污染和重金属污染修复中的重要作用，表明铁系负载生物炭的功能材料大大提高了复合材料物理性质及电化学性性能。最后，结合企业发展及国家需求提出了未来铁基生物炭在环境领域的发展方向。在疫情的大环境下，学生应及时与导师沟通查阅大量与自己感兴趣的研究方向的文献，学生将文献调研结果及时反馈给自己的导师，选择一个小方向的值得探索的某一科学问题，对其科学问题进行深入探索研究。2．2．2“生物炭工程”科研团队与环境企业协作共创良好的线上学习平台。化学是一门实际应用型学科，为了能让未返校的毕业生能深入了解无机生物炭功能能材料的研究课题以及生物炭在近几年中的应用领域，学校可一和环境领域的公司企业形成产学研的合作关系，这些企业可以将自己的生物炭产品做成一份线上报告以供毕业生学习，促进科研与产业结合的发展，使临近毕业的大学生体验如何将化学应用于实践中，给学生提供更广泛的就业机会。2．3构建大学生毕业设计监管平台。多数高校在大学生毕业设计过程中实行的是节点式监督管理方式，在选题、开题、中期考核等关键节点对学生进行监督考核管理，容易导致学生出现临时抱佛脚、滥竽充数等消极对待现象。我们需要构建大学生毕业设计点的“一体式”、“全方位”监管平台，实现对大学生点面结合的监督管理。在疫情期间，大学生需要在线上平台按时汇报自己的毕业设计进度，例如:学习程度，大纲修改程度，实验构思程度等等。导师要在平台上对学生进行在线指导与考察，学生也可以就学习中出现的问题向平台进行反馈，进一步促进师生良性互动。线上监管平台的建设完善，会对学生起到充分的激励和鞭策作用，敦促学生做好毕业设计的每个环节，从而有效提高学生毕业设计成果的质量。学校可以开发线上平台的相关提醒、对接等功能，使管理工作的消息传达如同QQ、微信一样快速便捷，促进毕业设计各环节的工作得到顺利衔接。2．4构建大学生毕业设计答辩平台。在疫情蔓延期间，为保证大学生按质按量地完成既定的课程学习任务，全国各大高校均采用线上教学方式来进行大学生授课，主要依托“腾讯会议”、“雨课堂”、“课堂派”等在线软件进行线上教学，考核与评价。毕业生答辩是一个互动过程，需要被答辩者针对提出的问题提供详实的证明，对被答辩者的资料准备和语言表达有一定要求。“腾讯会议”等线上互动平台“真实、高效、实时互动等特点，实时交互的信息包括文本、声音、图像等”［2］，可以在一定程度上满足答辩过程的要求，因此疫情期间的高校毕业生答辩多采用这些平台。但是这类平台不是为线上答辩所单独设计，页面显示存在一定不合理，不能为答辩提供精准的操作服务，无法为学生提供试答辩操作，不能营造答辩所需要的一定仪式感。我们可以构建审核严格，全程透明，服务精准的线上答辩平台。线上毕业设计平台的每一个环节学生都要按时通过，如果没通过，则不允许答辩。”严格的过程监督、审核制度势必直接影响学生对毕业设计的工作投入度，也必将极大提高毕业设计质量［3］”。高校还可以通过网络平台严格答辩审核机制，对答辩过程进行全程监控录像，杜绝"走马观花"式的答辩现象出现。
3结语
在疫情这样的特殊时期，确保大学生顺利完成毕业设计工作，按时毕业，及时就业，是高校毕业生管理工作的重中之重。通过构建大学生线上毕业设计平台，对大学生毕业设计进行远程辅助，能够较为有效地帮助大学生完成毕业设计，但是建设功能完备的线上毕业设计平台涉及社会、高校、学生等各方行为主体，是一项宏大的系统工程，还需要进一步的论证和构思。在今后的教学工作中，我们将学生的合理建议，优化毕业设计课程的模式，探索出线上的化学毕业论文教学机制，提高毕业生的实践教学质量。
参考文献
［1］冯璐，张刚林．工科类专业本科毕业设计选题中的问题及对策分析［J］．中国电力教育，2013(16):147－149．
［2］梁恩湘，李露露，刘立超，等．基于“腾讯会议+课堂派”的有机化学课程在线教学实践［J］．大学化学，2020，35(5):109－114．
