材料物理化學(xué)論文精選(九篇)

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第1篇：材料物理化學(xué)論文范文

一、材料物理專業(yè)的特色

材料物理專業(yè)是“研究各種材料特別是各種先進(jìn)結(jié)構(gòu)材料、新型功能材料物理基礎(chǔ)、微觀結(jié)構(gòu)以及與性能之間關(guān)系的基本規(guī)律，為各種高新技術(shù)材料發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)的應(yīng)用基礎(chǔ)學(xué)科，是理工融合的學(xué)科”[1，2]。材料物理是物理學(xué)與材料科學(xué)的一個交叉學(xué)科，主要通過各種物理技術(shù)和效應(yīng)，實現(xiàn)材料的合成、制備、加工與應(yīng)用。主要研究范圍包括材料的合成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)與應(yīng)用；新型材料的設(shè)計以及材料的計算機(jī)模擬等[3]。材料物理將理科的知識傳授與工科的工程能力培養(yǎng)相結(jié)合，使傳統(tǒng)材料工藝學(xué)與以現(xiàn)代物理學(xué)為基礎(chǔ)的材料科學(xué)相融合，具有“亦工亦理，理工相融”的特點。

二、材料物理化學(xué)在材料物理專業(yè)中的作用和地位

材料物理化學(xué)是貴州大學(xué)材料物理專業(yè)本科生的學(xué)位必修課程，這門課程是從物理化學(xué)的角度研究材料科學(xué)與工程的基礎(chǔ)理論問題，從基礎(chǔ)的具有共性的原理及方法來論述各種材料的組成與結(jié)構(gòu)、制備與合成、性能與應(yīng)用的相互關(guān)系。該門課程的教學(xué)目的在于提高學(xué)生的專業(yè)知識水平，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方式和獨立的創(chuàng)新能力，以及綜合運(yùn)用基礎(chǔ)理論來解決實際問題的能力。材料物理化學(xué)是材料物理專業(yè)非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，它以高等數(shù)學(xué)、大學(xué)化學(xué)、大學(xué)物理等理論基礎(chǔ)課程為基礎(chǔ)。高等數(shù)學(xué)是學(xué)習(xí)物理化學(xué)的重要手段和工具，物理化學(xué)只有通過數(shù)學(xué)語言的表達(dá)才能成其為真正的科學(xué)。認(rèn)識到大學(xué)物理和物理化學(xué)中熱力學(xué)內(nèi)容的銜接，了解大學(xué)物理中原子結(jié)構(gòu)知識的介紹，協(xié)調(diào)好與大學(xué)化學(xué)中原子結(jié)構(gòu)部分內(nèi)容的關(guān)系，突出重點，避免重復(fù)，講清難點，是材料物理化學(xué)教學(xué)中值得注意和認(rèn)真對待的問題[4]。材料物理化學(xué)同時也是材料物理專業(yè)的后續(xù)專業(yè)課程（材料腐蝕與防護(hù)等）的基礎(chǔ)課程。材料腐蝕與防護(hù)課程中的金屬與合金的高溫氧化的熱力學(xué)部分，就要運(yùn)用材料物理化學(xué)中諸多熱力學(xué)基本知識，如G-T平衡圖和克拉佩龍方程等。材料物理化學(xué)如同一座橋梁，將材料物理專業(yè)的前期基礎(chǔ)課與后續(xù)專業(yè)課聯(lián)接起來，以完善專業(yè)知識的系統(tǒng)與連貫性。同時，材料物理化學(xué)作為一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，是許多高等院校研究生入學(xué)考試的必考科目。材料物理化學(xué)與材料科學(xué)與工程各專業(yè)相關(guān)的生產(chǎn)生活聯(lián)系緊密。新材料的設(shè)計、合成以及產(chǎn)物性能的提高與可控自由基聚合反應(yīng)中所用的新型催化劑和引發(fā)劑息息相關(guān)。在材料表面改性過程中，界面效應(yīng)是起理論指導(dǎo)作用的。電化學(xué)在材料領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，例如：熔鹽電解法制取金屬鋁、多種稀土金屬及其合金，金屬在使用過程中的腐蝕及防護(hù)等，新型的化學(xué)傳感器、燃料電池、鋰離子電池的研究和生成都要用到電化學(xué)理論。而對于發(fā)展迅速的前沿材料納米材料，如何制備具有規(guī)定尺寸和組成的納米顆粒、測量其性質(zhì)、了解它們的特殊性質(zhì)與顆粒尺寸的關(guān)系等很大程度上依賴于科學(xué)測量手段和化學(xué)化工技術(shù)，這也離不開材料物理化學(xué)基本原理的指導(dǎo)。

三、材料物理化學(xué)的教學(xué)難點

根據(jù)在以往的教學(xué)過程中的觀察與經(jīng)驗，材料物理化學(xué)是一門老師難教、學(xué)生難學(xué)的課程。這首先是因為材料物理化學(xué)課程與數(shù)學(xué)物理聯(lián)系密切、抽象概念多、數(shù)理推導(dǎo)多、公式繁雜等特點。許多學(xué)生見到大段連篇的公式推導(dǎo)就會產(chǎn)生畏難心理，喪失學(xué)好該課程的信心，然后就逐漸厭學(xué)甚至放棄學(xué)習(xí)。再加上該門課程對于材料物理專業(yè)的學(xué)生來說，課時相對較少，要在有限的學(xué)時中掌握較多的內(nèi)容，使得以往的教學(xué)出現(xiàn)點到為止，認(rèn)識學(xué)習(xí)不夠深入的現(xiàn)象[5]。該門課程的授課對象是大學(xué)二年級上學(xué)期的學(xué)生，處于這個時期的學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)熱情處于整個大學(xué)的全盛時期，求知欲強(qiáng)，精力充沛。面對這樣的學(xué)生，如何有效地利用他們的求知欲，激發(fā)起學(xué)習(xí)該課程的興趣，并針對他們的缺點，制定行之有效的方法及對策，使其通過該門課程的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)起運(yùn)用物理化學(xué)的方法進(jìn)行科學(xué)研究和解決實際問題的能力，是值得我們教學(xué)工作者值得思考并認(rèn)真對待的問題。

四、材料物理化學(xué)的教學(xué)改革

針對上述問題，為提高材料物理化學(xué)的教學(xué)質(zhì)量，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生能力，我們對材料物理化學(xué)課程教學(xué)進(jìn)行了多方面的改革。

1.教學(xué)內(nèi)容上的改革。（1）教學(xué)內(nèi)容與材料物理專業(yè)特色相結(jié)合。針對材料物理專業(yè)“亦工亦理，理工相融”的特點，材料物理化學(xué)的教學(xué)思想與內(nèi)容安排也要做到理工相融。既要把重點放在物理化學(xué)的基礎(chǔ)理論、基礎(chǔ)知識、基礎(chǔ)技能的教育上，比如要對基本概念有比較深的理解，對重要公式能夠熟練掌握，對課程作業(yè)有嚴(yán)格的要求等，以加強(qiáng)學(xué)生對理論知識的認(rèn)識和理解[6]。同時，教師也要認(rèn)識到工程教育是材料物理專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)中不可缺少的重要組成部分，要徹底改變傳統(tǒng)物理化學(xué)教學(xué)模式下工程教育處于從屬地位的狀況。我們既要強(qiáng)調(diào)物理化學(xué)學(xué)科的理論性和科學(xué)性，又要從工程需求的實際出發(fā)進(jìn)行考慮，不能重科學(xué)輕技術(shù)、重理論輕實踐，不能從理論到理論，而應(yīng)注重相關(guān)結(jié)論的物理意義、適用范圍，注重科學(xué)理論與工程問題的結(jié)合。（2）教學(xué)內(nèi)容與科研實踐相結(jié)合。材料物理化學(xué)課程應(yīng)積極倡導(dǎo)科研與教學(xué)資源共享，以科研促進(jìn)教學(xué)，適時地將最前沿的科研成果滲透到教材、教學(xué)和實驗中。將科研課題和教學(xué)相結(jié)合，實現(xiàn)科研對教學(xué)的帶動作用。如能實現(xiàn)教學(xué)和科研的互動，這將為本科生完成畢業(yè)論文，繼續(xù)讀研深造奠定堅實的基礎(chǔ)，并能大大提高學(xué)生分析問題解決問題的能力、實驗操作能力以及計算機(jī)軟件的使用能力。同時將教學(xué)與教師的科研實踐相結(jié)合，還有利于調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)和進(jìn)行實驗操作的積極性及興趣，啟發(fā)學(xué)生的思維，激發(fā)其探索精神。例如，可將材料物理系教師的科研課題“稀土氧化物納米顆粒的制備”與相關(guān)化學(xué)熱力學(xué)和界面現(xiàn)象的知識相結(jié)合來進(jìn)行教學(xué)，將教師課題“激光熔覆制備生物陶瓷材料”與相關(guān)的熱力學(xué)知識相結(jié)合，如反應(yīng)吉布斯自由能的計算及其作為反應(yīng)判據(jù)的應(yīng)用，等等。還可以鼓勵感興趣的學(xué)生參與到教師的科研實驗中來，學(xué)以致用，加強(qiáng)知識點理解的同時，拓寬視野，鍛煉科研及動手能力。

第2篇：材料物理化學(xué)論文范文

關(guān)鍵詞：高等農(nóng)林院校；物理化學(xué)；教學(xué)模式；專業(yè)特點

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）17-0133-02

物理化學(xué)是高等農(nóng)林院校在應(yīng)用化學(xué)、資源環(huán)境科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、食品工程、食品安全、制藥工程、林產(chǎn)化工、生物科學(xué)、生物技術(shù)、生物工程等專業(yè)開設(shè)的一門必修課，是物理學(xué)與化學(xué)最早相互滲透的一門交叉邊緣學(xué)科，被稱為“化學(xué)的靈魂”。該課程不僅對培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維能力和創(chuàng)新能力、提高學(xué)生素質(zhì)有極其重要的作用，而且有助于學(xué)生樹立正確的自然觀、掌握科學(xué)方法論。然而眾所周知，物理化學(xué)是化學(xué)課程中基礎(chǔ)的基礎(chǔ)，較抽象，教學(xué)有一定難度。農(nóng)林院校的學(xué)生對這門課更是望而生畏，因此，我們應(yīng)讓基本原理在科學(xué)研究和實際應(yīng)用的實例中展現(xiàn)其活力，以此提高創(chuàng)新能力。因此，近年來，我們結(jié)合農(nóng)林院校開設(shè)物理化學(xué)課程的各個專業(yè)的學(xué)科特點，在教學(xué)內(nèi)容安排、教學(xué)方法等方面始終與學(xué)生所學(xué)的專業(yè)結(jié)合，提出了物理化學(xué)與專業(yè)結(jié)合的教學(xué)模式。

一、教學(xué)內(nèi)容與專業(yè)特色緊密結(jié)合

在課堂教學(xué)中，設(shè)計好教學(xué)內(nèi)容比制作PPT課件更重要，不應(yīng)讓“死”的公式和概念充斥課堂，而應(yīng)讓原理在科學(xué)研究和實際應(yīng)用的實例中展現(xiàn)其活力，培育興趣，提高創(chuàng)新能力。因此，我們在教學(xué)內(nèi)容上，堅持做到“傳統(tǒng)物理化學(xué)”與“應(yīng)用物理化學(xué)”的有機(jī)統(tǒng)一。在對各專業(yè)學(xué)生的教學(xué)過程中，堅持將物理化學(xué)的基本理論和基本知識系統(tǒng)地介紹給學(xué)生，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。在此基礎(chǔ)上，緊密結(jié)合專業(yè)實際、生產(chǎn)實際和生活實際，查閱大量物理化學(xué)在各專業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的實例，如將熱化學(xué)、多組分體系熱力學(xué)、相平衡、電化學(xué)、表面與膠體化學(xué)等內(nèi)容以專題的形式進(jìn)行講授，增加反映學(xué)科前沿與研究熱點的專題內(nèi)容，并根據(jù)專業(yè)方向進(jìn)行專題輔導(dǎo)。如針對應(yīng)用化學(xué)專業(yè)學(xué)生，物理化學(xué)是一門專業(yè)主干課，教學(xué)時數(shù)較多，物理化學(xué)基本理論應(yīng)該是課程的重點教學(xué)內(nèi)容，但其專業(yè)特色又偏重于“應(yīng)用”二字，所以在做好基本理論教學(xué)的同時，重點介紹傳統(tǒng)物理化學(xué)與其他學(xué)科專業(yè)之間結(jié)合所派生出的一些交叉學(xué)科及其應(yīng)用，如生物物理化學(xué)、地球物理化學(xué)、土壤物理化學(xué)等；同時舉一些“閃光點”說明物理化學(xué)基本原理在現(xiàn)代技術(shù)中

發(fā)揮的巨大作用，如物理化學(xué)在合成化學(xué)和新材料的制備、現(xiàn)代分離技術(shù)、新能源技術(shù)等現(xiàn)代技術(shù)中的作用；同樣，在我們周圍生活中，物理化學(xué)原理也無處不在，如2008年我國南方地區(qū)遭受的大面積凍雨災(zāi)害的凍雨形成的原理，人體腎功能即反滲透功能，人工降雨、洗滌、礦物浮選、紡織品印染的滲透、油田的二次采油等原理，結(jié)合這些“小問題”可以使書本上的理論變得生動而容易理解，培養(yǎng)學(xué)生的物理化學(xué)視角。對于生物類和制藥學(xué)等專業(yè)，在學(xué)生學(xué)習(xí)物理化學(xué)基本理論和基礎(chǔ)知識的基礎(chǔ)上，以熱力學(xué)、電化學(xué)、動力學(xué)、膠體與表面化學(xué)的應(yīng)用為教學(xué)重點，如現(xiàn)代生物科學(xué)與物理化學(xué)學(xué)科交叉與融合而發(fā)展起來的，在21世紀(jì)已經(jīng)成為熱門研究內(nèi)容的生物熱力學(xué)、生物電化學(xué)，藥物及材料分子設(shè)計方法簡論、表面活性劑的應(yīng)用、微乳液的應(yīng)用等。對農(nóng)業(yè)資源環(huán)境專業(yè)，以電化學(xué)、動力學(xué)、表面與膠體化學(xué)為教學(xué)側(cè)重點，著眼于讓學(xué)生了解如何解決環(huán)境資源合理利用與環(huán)境保護(hù)問題，如講授相平衡知識時，以專題講座的形式介紹超臨界流體在廢棄物的合理利用問題、土壤和水體污染的治理問題等的應(yīng)用及進(jìn)展；吸附劑和絮凝劑的研究進(jìn)展；電化學(xué)在環(huán)境污染治理中的應(yīng)用、電有機(jī)合成、納米電化學(xué)、燃料電池、鋰離子電池等新能源技術(shù)等。食品科學(xué)與食品安全專業(yè)，介紹食品科學(xué)中的物理化學(xué)方法，如熱分析在測定食品熱值中的應(yīng)用，化學(xué)動力學(xué)在食品保鮮保質(zhì)期測定方面的應(yīng)用，膠體化學(xué)原理在食品加工中的應(yīng)用等等。

二、與專業(yè)結(jié)合的綠色化實驗教學(xué)

實驗教學(xué)是課程三段式教學(xué)中理論知識的具體驗證與應(yīng)用。在實驗教學(xué)環(huán)節(jié)中，又分三個教學(xué)層次來進(jìn)行，即實驗技術(shù)講座、基礎(chǔ)理論驗證性實驗和運(yùn)用物理化學(xué)知識解決實際問題的綜合性實驗三部分。在實驗技術(shù)講座的基礎(chǔ)上，根據(jù)專業(yè)學(xué)時不同，安排8個或10個涉及熱力學(xué)、電化學(xué)、化學(xué)動力學(xué)、表面化學(xué)與膠體化學(xué)等各方面理論知識最典型最具代表性的驗證性實驗，同時注重實驗過程的綠色化，如凝固點降低實驗中的苯和萘更換為水和尿素，雙液系中的苯更換為環(huán)己烷，溶膠性質(zhì)中的三硫化二砷負(fù)膠更換為粘土。在驗證性實驗訓(xùn)練的基礎(chǔ)上，根據(jù)實驗室條件、不同專業(yè)、不同實驗學(xué)時數(shù)，選取一些與專業(yè)有關(guān)的研究性、應(yīng)用性實驗項目，讓學(xué)生綜合運(yùn)用物理化學(xué)課程學(xué)習(xí)及查閱文獻(xiàn)資料獲得的知識，自行進(jìn)行實驗設(shè)計，完成實驗內(nèi)容，分析實驗結(jié)果，撰寫實驗報告。如針對應(yīng)用化學(xué)專業(yè)學(xué)生，結(jié)合每位教師的科研工作，提出了與生產(chǎn)相關(guān)的4個綜合性實驗項目：果醋總酸度的測定、果膠酶對果汁黏度的影響、維生素C氧化速率的測定和大孔樹脂對色素吸附速率測定；對于資源環(huán)境科學(xué)及環(huán)境科學(xué)專業(yè)學(xué)生，主要結(jié)合環(huán)境問題，提出了表面活性劑臨界膠束濃度測定和活性炭對水體中有機(jī)污染物的吸附性能測定實驗項目。另外對于同一實驗，針對不同專業(yè)，采用與其專業(yè)相關(guān)的不同實驗材料，如電導(dǎo)滴定實驗，對葡萄酒專業(yè)，讓學(xué)生測定葡萄酒的總酸度；而對食品類專業(yè)，測定食醋的總酸度；對于資源環(huán)境專業(yè)，測定土壤的陽離子代換量及不同水體的電導(dǎo)率，這些實驗內(nèi)容同樣體現(xiàn)了綠色化的內(nèi)涵，而且實驗內(nèi)容也趣味化。

三、教學(xué)方法中突顯物理化學(xué)在各專業(yè)中的地位

教學(xué)方法改革是影響人才培養(yǎng)模式改革的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。教學(xué)方法不僅影響學(xué)生完成學(xué)習(xí)任務(wù)的“程度”，也是影響教學(xué)質(zhì)量“方向”的一個重要因素。因此，為了幫助學(xué)生在本質(zhì)上理解化學(xué)變化，從理論上解釋化學(xué)現(xiàn)象，在實踐中利用物理化學(xué)的基本理論、基本知識和基本方法解決實際問題。在課程教學(xué)過程中，以“三段式”教學(xué)方法為基礎(chǔ)，圍繞創(chuàng)新教育的戰(zhàn)略，研究“問題教學(xué)+參與式教學(xué)”法，以充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用和教師的主導(dǎo)作用，實現(xiàn)創(chuàng)新教育。

（一）課堂教學(xué)

以問題為主的研究性學(xué)習(xí)有利于幫助學(xué)生提高靈活應(yīng)用知識的能力，形成有效的問題解決和推理策略，并發(fā)展他們的自主學(xué)習(xí)能力。物理化學(xué)課程理論性強(qiáng)、內(nèi)容抽象、涉及領(lǐng)域廣，很多學(xué)生在課后感慨物理化學(xué)非常重要，但不知道怎么用。為此，我們采用“問題教學(xué)法”，圍繞物理化學(xué)的知識模塊，在引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)各種問題的前提下，傳授知識。在教學(xué)活動中，嘗試使物理化學(xué)知識圍繞實際問題而展開，使問題不僅成為激發(fā)學(xué)生求知欲的前提，而且還成為學(xué)生期盼、理解和吸收知識的前提，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新動機(jī)和創(chuàng)造性思維。為了打破物理化學(xué)枯燥、沉悶的傳統(tǒng)教學(xué)方法，實行“參與式”教學(xué)方法，嘗試開放式教學(xué)內(nèi)容，對一些易懂的章節(jié)讓學(xué)生自己提前預(yù)習(xí)寫教案，學(xué)生從“臺下觀眾”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皥錾现髁Α保煌瑫r開展論文研究、基于問題的學(xué)習(xí)、案例教學(xué)、項目訓(xùn)練和指導(dǎo)性設(shè)計等多種參與方式，以培養(yǎng)學(xué)生的“參與”意識，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性、積極性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

（二）學(xué)生討論

胡英院士指出“物理化學(xué)教學(xué)方法要做大改革。要以自學(xué)為主，講課首先介紹框架結(jié)構(gòu)，重點講授難點和進(jìn)展，并開展課堂討論”。因此，在農(nóng)林院校物理化學(xué)的教學(xué)過程中，更應(yīng)增加學(xué)生參與課程教學(xué)的機(jī)會，加強(qiáng)習(xí)題課和討論課內(nèi)容，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性。在具體實施中，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容中的難點和重點，對于不同專業(yè)，在教學(xué)進(jìn)程表中提出與專業(yè)密切相關(guān)的問題，如對于環(huán)境科學(xué)專業(yè)，提出“吸附作用原理及表面活性劑在環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用”等專題討論題目；對于生物類專業(yè)，提出“熵與生命”等專題討論題目，讓學(xué)生學(xué)完一部分內(nèi)容后，對該問題展開討論，啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行發(fā)散性思維，對問題進(jìn)行多角度的觀察、比較與分析，然后讓學(xué)生提出問題，把問題加以篩選，從中發(fā)現(xiàn)最重要最基本的問題，啟發(fā)學(xué)生思維，把理論搞清楚。最后再給學(xué)生作出總結(jié)，以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。實踐證明，學(xué)生討論，這對提高學(xué)生的智力和能力，起到事半功倍的效果。

四、實踐效果

通過近幾年對物理化學(xué)與專業(yè)結(jié)合的教學(xué)模式的實施，不僅拓寬了學(xué)生的專業(yè)知識面，培養(yǎng)了學(xué)生從事科學(xué)研究和解決實際問題的能力，而且可使學(xué)生的創(chuàng)新意識和能力得到一定程度的提高。如不同專業(yè)的學(xué)生積極申請大學(xué)生創(chuàng)新基金項目，2010申請到西北農(nóng)林科技大學(xué)創(chuàng)新基金項目“多環(huán)芳烴污染土壤的SDS淋洗溶液前處理方法研究”，2012年申請到國家級創(chuàng)新基金項目“微電極陣列表面的羧基功能化及其在環(huán)境監(jiān)測方面的應(yīng)用”，2013年申請到西北農(nóng)林科技大學(xué)創(chuàng)新基金項目“不銹鋼微電極陣列的制備及性能研究”及“利用廢棄木料制備大孔容活性炭”。該模式充分發(fā)揮了學(xué)生的主體作用和教師的主導(dǎo)作用，在模式實施過程中，始終以實際問題為引導(dǎo)，讓學(xué)生帶著實際問題去學(xué)習(xí)，然后從理論上對這些問題進(jìn)行分析討論。通過近幾年的教學(xué)實踐證明，這種教學(xué)模式有利于學(xué)生掌握扎實的物理化學(xué)基本理論、基本知識和基本技術(shù)，并能把這些知識和技術(shù)應(yīng)用到農(nóng)林科學(xué)的研究中；有利于學(xué)生認(rèn)識、闡明和解決某些物理化學(xué)相關(guān)的專業(yè)實際問題；有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力和創(chuàng)新能力，提高學(xué)生素質(zhì)。因此，這一新模式在高等農(nóng)林院校的物理化學(xué)教學(xué)中具有較大的推廣和應(yīng)用價值。

參考文獻(xiàn)：

第3篇：材料物理化學(xué)論文范文

我國古代教育家、思想家孔子在幾千年前就有“因材施教”的教育思想，并一直在教學(xué)實踐中身體力行。西方教育家也提出了“教育應(yīng)具有針對性”的理論。上述這些思想都是分層次教育的理論基礎(chǔ)。所謂高等教育階段的分層次教育，有兩方面的含義：①同一門課，不同的專業(yè)使用不同的教材；②同一門課，同一專業(yè)的不同學(xué)生，可選擇不同的授課層次和授課內(nèi)容[1]。分層次實驗教學(xué)改革的關(guān)鍵，是要打破所有學(xué)生同一培養(yǎng)模式的僵局，利用鮮活的、為不同學(xué)生量身打造的不同的教學(xué)內(nèi)容，調(diào)動起每個學(xué)生參與實驗的積極性。在新的實驗教學(xué)環(huán)境下，學(xué)生自我追求的目標(biāo)越來越高，所選擇的實驗課層次逐漸提高；學(xué)生創(chuàng)新能力、動手能力、實際應(yīng)用能力也隨之不斷提高[2]。

二、物理化學(xué)實驗分層次教學(xué)模式的實施

廣西大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院物理化學(xué)課程組承擔(dān)著全校理、工、生、農(nóng)等專業(yè)物理化學(xué)課程的理論教學(xué)和實驗指導(dǎo)工作，根據(jù)專業(yè)教學(xué)大綱的不同，化學(xué)和應(yīng)用化學(xué)這兩門理科專業(yè)的物理化學(xué)實驗獨立設(shè)課，計108學(xué)時；而工、生、農(nóng)專業(yè)的物理化學(xué)實驗與基礎(chǔ)理論課相結(jié)合，實驗部分計33學(xué)時。課程組根據(jù)教學(xué)班級編制實驗班并開展工作：實驗教學(xué)分層次培養(yǎng)，分為基礎(chǔ)層次、提高性層次和科研性層次三類，它是在提高實驗課教學(xué)效率的同時，把大綱要求的教學(xué)與開放性實驗教學(xué)結(jié)合起來，在規(guī)定的實驗時間內(nèi)，既完成教學(xué)大綱要求，又能使能力強(qiáng)、興趣濃的學(xué)生在創(chuàng)新精神、動手能力方面得到進(jìn)一步加強(qiáng)[3]。從表1中可以看出，實驗教學(xué)改革不僅注重縱向分層次，使實驗教學(xué)循序漸進(jìn)，在夯實基礎(chǔ)的同時構(gòu)筑高地；也注重了橫向的分層次，將實驗等級不斷提高，依據(jù)學(xué)生的專業(yè)及他們的意愿和能力，選擇不同層次的實驗，給予學(xué)生更大的積極性和創(chuàng)造性的發(fā)展空間。

（一）基礎(chǔ)層次

基礎(chǔ)層次主要包括工、生、農(nóng)等相關(guān)專業(yè)的學(xué)生，占開展物理化學(xué)實驗學(xué)生的80%以上，該層次強(qiáng)調(diào)實驗與理論教學(xué)統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，旨在讓學(xué)生更深入地理解和掌握物理化學(xué)的一些基本原理、基礎(chǔ)技術(shù)與實驗方法。目前開設(shè)實驗8個，涵蓋了化學(xué)熱力學(xué)、相平衡、化學(xué)動力學(xué)、電化學(xué)和表面化學(xué)的內(nèi)容。其中電化學(xué)部分開設(shè)實驗1個：波根多夫?qū)οy定原電池電動勢。該實驗為驗證性實驗，可使學(xué)生對銅、鋅等電極有初步的感性認(rèn)識，學(xué)習(xí)電極制備與處理的基本技能以及電化學(xué)測量體系的組建、電解池與電解質(zhì)溶液的選擇等基本操作；通過原電池電動勢的測定實驗，訓(xùn)練基本物理量電勢的測定以及電位差計的測量原理和正確使用方法。在教學(xué)上，由教師嚴(yán)格把關(guān)，把實驗要求、原理、步驟等較完整地提供給學(xué)生，使學(xué)生通過實驗，達(dá)到感性認(rèn)識的訓(xùn)練目的。

（二）提高層次

提高層次實驗開放的對象為本學(xué)院化學(xué)和應(yīng)用化學(xué)這兩門理科專業(yè)的學(xué)生，每年向約80名學(xué)生開放。旨在使學(xué)生在教師的啟發(fā)和指導(dǎo)下，通過認(rèn)真思考和研究完成實驗，達(dá)到更高層次上對電化學(xué)的全面掌握，除了基礎(chǔ)層次的實驗內(nèi)容，引入一些實驗技能要求較高，知識點覆蓋更廣泛的實驗，同時開設(shè)設(shè)計性實驗。該層次開放必修實驗13個，此外還有3～5個設(shè)計性實驗。目前的電化學(xué)設(shè)計性實驗《金屬-空氣電極的制備及性能檢測》是物理化學(xué)教學(xué)改革過程中將原有實驗《鉛蓄電池及其充放電曲線的測定》改進(jìn)后開設(shè)的，克服了原有使用成品密封鉛蓄電池，學(xué)生無法觀察電池的正負(fù)極、電解液和隔膜等結(jié)構(gòu)，只能簡單操作測試儀器，實驗內(nèi)容單一的缺點。并且金屬-空氣電池是目前化學(xué)電源的研究熱點之一，改進(jìn)后的實驗內(nèi)容不僅涵蓋了原實驗內(nèi)容的設(shè)計要點，更是結(jié)合了實驗設(shè)備等硬件設(shè)施建設(shè)情況，貼近社會需求和科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平。在教學(xué)上，結(jié)合理科專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)，要求提高層次的學(xué)生能在預(yù)習(xí)過程中就能夠結(jié)合所學(xué)的物理化學(xué)知識基本掌握實驗內(nèi)容。實驗過程中是由學(xué)生進(jìn)行實驗?zāi)康?、原理和實驗步驟的講解，實驗指導(dǎo)教師做補(bǔ)充并指出實驗要點和注意事項，同時引入討論課或小論文等環(huán)節(jié)。提高層次學(xué)生的教學(xué)目標(biāo)是：掌握實驗原理，實驗操作規(guī)范，實驗報告正確，實驗討論合理。上述措施旨在端正理科專業(yè)學(xué)生的科研態(tài)度和提高學(xué)以致用的能力，為將來的科研實踐工作打基礎(chǔ)。

（三）科研層次

科研層次的教學(xué)是結(jié)合我校“大學(xué)生實驗技能和科技創(chuàng)新能力訓(xùn)練基金項目”進(jìn)行的，該項目于2012年7月開始啟動，旨在鼓勵和支持本科生早進(jìn)課題、早進(jìn)實驗室、早進(jìn)團(tuán)隊，在導(dǎo)師指導(dǎo)下強(qiáng)化實驗技能，參與科學(xué)研究或工程設(shè)計，增強(qiáng)本科生創(chuàng)新、實踐、創(chuàng)業(yè)、就業(yè)等四種能力，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。因此，參與項目的本科生需要開展的是某一科研課題的研究，以有關(guān)物理化學(xué)實驗技能為基礎(chǔ)，充分利用物理化學(xué)基礎(chǔ)實驗室的現(xiàn)有條件，在教師的指導(dǎo)下開展科研活動。項目開展兩年多來，第一批項目已經(jīng)結(jié)題，學(xué)生均反映基礎(chǔ)層次和提高層次學(xué)到的一些實驗技能，如電池測試、粘度測定，比表面測定等測試技術(shù)都能用在科研實踐中，相關(guān)理論知識也得到了進(jìn)一步鞏固。

三、分層次實驗教學(xué)模式對實驗室建設(shè)的作用

實現(xiàn)分層次實驗教學(xué)后，實驗室的建設(shè)也可以分層次進(jìn)行。2014年，課程組出版了新的《物理化學(xué)實驗》教材，使大學(xué)物理化學(xué)實驗適應(yīng)新的發(fā)展形勢：針對更新后的設(shè)備，對基礎(chǔ)層次的實驗內(nèi)容進(jìn)行了調(diào)整，如《乙酸乙酯皂化反應(yīng)速率常數(shù)的測定》。同時，結(jié)合本次課程組教師的科研成果增加了一些提高層次的綜合性、設(shè)計性實驗，如《藥物有效期的測定》、《TiO2納米材料的制備與表征》等。對科研層次主要是引進(jìn)先進(jìn)的精密儀器，提高測定準(zhǔn)確率，目前物理化學(xué)基礎(chǔ)實驗室已更換了比表面測試儀，不僅能在實驗教學(xué)中起作用，更能為學(xué)生開展科研項目提供分析測試平臺，利用測試數(shù)據(jù)發(fā)表的科研成果也能夠激勵教師和學(xué)生及時地改進(jìn)實驗方法，不斷更新實驗題目，充分鍛煉教師和學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新精神，促進(jìn)實驗室的建設(shè)。

四、結(jié)束語

第4篇：材料物理化學(xué)論文范文

關(guān)鍵詞：《無機(jī)材料物理化學(xué)》；課程建設(shè)；課程實踐

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）06-0146-02

《無機(jī)材料物理化學(xué)》課程的前身為《硅酸鹽物理化學(xué)》，是在物理化學(xué)原理的基礎(chǔ)上，總結(jié)了硅酸鹽工業(yè)生產(chǎn)的共性規(guī)律而形成的，課程內(nèi)容著重闡述硅酸鹽材料組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)三者之間的相互關(guān)系及其在生產(chǎn)過程中物理、化學(xué)變化的基本規(guī)律。目前，《無機(jī)材料物理化學(xué)》課程已經(jīng)成為無機(jī)非金屬材料專業(yè)的主干課程和核心學(xué)科基礎(chǔ)課程，在整個教學(xué)課程體系中起著承上啟下的作用。

隨著現(xiàn)代高科技的快速發(fā)展，各種新材料、新技術(shù)和新理論已成為教學(xué)內(nèi)容，從而使教學(xué)內(nèi)容不再是概念、原理、方法和規(guī)則的簡單結(jié)合，而是由知識傳授、技能訓(xùn)練相互滲透所形成的完整系統(tǒng)。但是，本課程內(nèi)容新、概念多、理論性強(qiáng)，其中涉及大量難以理解的抽象知識，因此在課程學(xué)習(xí)過程中，雖然學(xué)生對此課程學(xué)習(xí)積極性較高，但是對課程的掌握程度及理論知識的運(yùn)用程度不甚理想。在此背景下，筆者所在課程組針對該課程進(jìn)行了多次課程建設(shè)以及教學(xué)內(nèi)容和方法的改革，對該課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和手段、課程考核方法等方面進(jìn)行了綜合研究，并具體應(yīng)用于教學(xué)實踐中，從而顯著改善了教學(xué)效果，有效提高了學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新意識，促進(jìn)了教與學(xué)的協(xié)調(diào)發(fā)展。

一、課程教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化和整合

《無機(jī)材料物理化學(xué)》課程的理論性強(qiáng)、涉及大量的基礎(chǔ)理論和基本概念，是一門掌握難度大的專業(yè)基礎(chǔ)課，學(xué)生面對大量的基礎(chǔ)理論常感茫然無措，因此有必要對課程內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化和整合。按照專業(yè)要求，有選擇地將教材劃分為課堂教學(xué)內(nèi)容和自學(xué)內(nèi)容、重點掌握內(nèi)容與一般了解內(nèi)容等，明確各章節(jié)的知識點、重點、難點，提出教學(xué)目標(biāo)、學(xué)習(xí)要求和學(xué)習(xí)方法。對于重、難點內(nèi)容，通過實例介紹、例題講解等形式深化學(xué)生對基礎(chǔ)理論的理解，融會貫通，并以模擬考試等方式及時檢查學(xué)生對知識的掌握程度。而對于容易掌握的一般了解內(nèi)容采取自學(xué)、提問、討論和學(xué)生課堂講解相結(jié)合的方法。通過對教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化和整合，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中有的放矢，教與學(xué)的效果均得到了有效提升。

二、新型教學(xué)模型的探索

針對現(xiàn)階段學(xué)生思維活躍、主觀能動性強(qiáng)的特點，在傳統(tǒng)教師課堂講授的基礎(chǔ)上，增加了啟發(fā)式、討論式的教學(xué)模式和學(xué)生自主探究式的學(xué)習(xí)模式。在授課過程中，適時地提出問題，啟發(fā)學(xué)生針對教師提出的問題去思考。上課開始時，在復(fù)習(xí)前次課內(nèi)容的基礎(chǔ)上，簡練地用2―3分鐘采用提出問題的方式引出新課內(nèi)容，使學(xué)生帶著問題聽課；講授到歷屆課程學(xué)習(xí)中易出現(xiàn)理解錯誤的內(nèi)容時，及時提出進(jìn)一步思考的問題；針對授課內(nèi)容，每堂課結(jié)束前提出幾個具有啟發(fā)性的問題，引導(dǎo)學(xué)生課后進(jìn)一步閱讀相關(guān)參考文獻(xiàn)，加深對所學(xué)內(nèi)容的理解和知識面的拓展，培養(yǎng)學(xué)生獲得知識和運(yùn)用知識的能力，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望，增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣。本課程的部分章節(jié)涉及大量三維圖形和結(jié)晶學(xué)模型，在講授這部分抽象內(nèi)容時，首先借助教學(xué)軟件進(jìn)行重點知識點的介紹，然后鼓勵學(xué)生分組討論。如在講授硅酸鹽結(jié)構(gòu)和相圖時，將同學(xué)分成若干小組討論，然后將討論結(jié)過通過繪圖和動畫的形式與全班同學(xué)分享，有效提高學(xué)生對抽象圖形的理解和掌握。在介紹固相反應(yīng)、燒結(jié)等高溫動力學(xué)模塊時，采用實例教學(xué)，即列舉目前常用的燒結(jié)工藝，并分析其中的傳質(zhì)機(jī)理和動力學(xué)過程。同時，要求學(xué)生課后查閱相關(guān)資料，對國內(nèi)外先進(jìn)的燒結(jié)工藝進(jìn)行對比分析，使學(xué)生在學(xué)習(xí)無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)理論的同時，了解無機(jī)材料科學(xué)進(jìn)展及研究前沿。為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，全面采用多媒體教學(xué)手段進(jìn)行全程課堂教學(xué)，鼓勵學(xué)有余力的同學(xué)制作三維晶體學(xué)軟件、缺陷結(jié)構(gòu)插件、三維三元相平衡模型等，并結(jié)合實物、模型的展示與典型生產(chǎn)工藝視頻的播放，使教學(xué)中抽象、深奧的理論能夠具體、生動地表現(xiàn)出來。

三、構(gòu)建多元化課程評價體系，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)

在以往的教學(xué)中，主要以期末考試卷面成績來衡量學(xué)生對課程的掌握情況，考核方式單一，不利于提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。為此，我們采取多元化的考試方式，通過多種途徑對學(xué)生的專業(yè)知識、專業(yè)技能和學(xué)習(xí)能力等進(jìn)行全方位的評價。課程多元化考核的內(nèi)容主要包括專業(yè)知識考核、基本素質(zhì)考核、能力考核等。專業(yè)知識考核主要考核學(xué)生對課程基本知識的掌握情況，通過筆試形式進(jìn)行，如期中、期末考試，力求試題體型多樣化、難易程度協(xié)調(diào)搭配；通過出勤考勤、課堂提問及討論發(fā)言等形式對學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)主動性等進(jìn)行考核；能力考核包括對學(xué)生創(chuàng)新能力、動手操作能力及語言表達(dá)能力等的考核，主要通過實驗、讀書報告、撰寫課程論文等形式實現(xiàn)。在實施過程中，除了教師評價，增加了學(xué)生自評和互評環(huán)節(jié)，同時適當(dāng)增加了平時成績在總評成績中的比例。通過課程多元化評價體系的構(gòu)建，使學(xué)生客觀地評價自己并進(jìn)行自我監(jiān)控，有利于學(xué)生自我認(rèn)知能力的培養(yǎng)。同時，教師根據(jù)評價結(jié)果及時發(fā)現(xiàn)教學(xué)中存在的問題，不斷改進(jìn)教學(xué)方法，極大促進(jìn)了教與學(xué)的協(xié)調(diào)發(fā)展。

四、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和增強(qiáng)動手能力的實踐

本課程是一門實踐性很強(qiáng)的課程，教材中的理論來源于實踐，又直接服務(wù)于實踐，但由于課時有限，并未安排單獨的實驗課。因此，本課程與《材料專業(yè)實驗》及《材料研究方法》等課程相結(jié)合，優(yōu)化現(xiàn)有實驗教學(xué)內(nèi)容。按一定比例O立基礎(chǔ)性實驗和綜合性實驗、驗證性實驗和設(shè)計性實驗等，通過實驗教學(xué)加深學(xué)生對基礎(chǔ)知識的理解和掌握，如要求學(xué)生在現(xiàn)有的差熱―熱重分析實驗的基礎(chǔ)上，理解相平衡的概念。設(shè)立一定的綜合性難題和實驗，讓學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)和動手操作解決問題。通過大學(xué)生科技創(chuàng)新活動使學(xué)生直接參與教師的科研活動，并獨立承擔(dān)部分課題的研究，進(jìn)而有效提高了學(xué)生對基礎(chǔ)知識的掌握和創(chuàng)新能力。如在介紹互擴(kuò)散的內(nèi)容時，參與過創(chuàng)新課題的學(xué)生自然而然地聯(lián)想到柯肯達(dá)爾效應(yīng)，并在課堂上詳細(xì)介紹了相關(guān)原理和應(yīng)用，由此產(chǎn)生的教學(xué)效果明顯優(yōu)于單純的課堂講授。

五、網(wǎng)絡(luò)課程和第二課堂的建立和完善

針對現(xiàn)有學(xué)時數(shù)減少與課程內(nèi)容不斷更新深化、教材知識量顯著增加的矛盾，課程建設(shè)過程中積極完善網(wǎng)絡(luò)課程，使其成為課堂教學(xué)的有益補(bǔ)充。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)過程中，綜合運(yùn)用文字、圖片、動畫、圖像、音頻和視頻等多媒體技術(shù)，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容不斷更新教學(xué)資源，賦予其優(yōu)異的教學(xué)互動效果，并在此基礎(chǔ)上，建立課程網(wǎng)上在線系統(tǒng)，進(jìn)行在線答疑，方便教師與學(xué)生的互動，既便于啟發(fā)式教學(xué)，也便于學(xué)生自主探究式自學(xué)。為了更好地促進(jìn)教學(xué)理論與生產(chǎn)實踐的結(jié)合，進(jìn)一步提高學(xué)生的理論基礎(chǔ)和對知識的實際應(yīng)用能力，課程充分結(jié)合了本科生的認(rèn)識和生產(chǎn)實習(xí)，帶領(lǐng)學(xué)生走進(jìn)無機(jī)材料生產(chǎn)企業(yè)參觀學(xué)習(xí)，與企業(yè)員工交流，了解無機(jī)材料的生產(chǎn)流程及對原料、產(chǎn)品的質(zhì)量控制，要求學(xué)生充分結(jié)合課本知識，提出其中所蘊(yùn)含的理論規(guī)律。如無機(jī)材料生產(chǎn)過程中原料的選擇與加工、產(chǎn)品成型、煅燒等工藝均與課本中的相平衡、表面界面化學(xué)、固相反應(yīng)、燒結(jié)等知識點密切相關(guān)。通過直接參與生產(chǎn)實踐，學(xué)生的直觀感受是課本上的知識不再是看不見、摸不著的抽象概念，切實鞏固和強(qiáng)化了課堂的教學(xué)效果。

隨著現(xiàn)代高科技的快速發(fā)展，各種具有特殊性能的新型無機(jī)材料不斷涌現(xiàn)，同時各種新理論、新概念不斷被提出，因而對《無機(jī)材料物理化學(xué)》的課程教學(xué)提出了更高的要求，筆者所在的課程組將始終堅持以學(xué)生為中心的教學(xué)理念，在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法與手段等方面不斷創(chuàng)新，及時聽取學(xué)生和教學(xué)督導(dǎo)組的合理建議，與時俱進(jìn)，積極探索適合教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)的新型教學(xué)模式，不斷提高教學(xué)水平，以形成鮮明的課程優(yōu)勢，致力于培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實踐能力的高級專門人才。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊為中，周大利，尹光福，等.無機(jī)材料物理化學(xué)課程教學(xué)實踐與教學(xué)改革[J].教學(xué)研究，2010，33（5）.

第5篇：材料物理化學(xué)論文范文

    邏輯思維中的直覺方法論中早已明確提到“直覺歸納”一詞,指出直覺歸納既具有歸納推理的特點,又具有直覺思維的特點,這表明了二者在思維活動中的不可分割性.亞里士多德最早提出這種直覺頓悟方法,他認(rèn)為三段論演繹中作為一般原理的大前提只能由演繹以外的歸納方法得到,它沒有確定形式,而是憑借“人心的洞察力”,即他所謂的“理智的直覺”——由感性材料直接領(lǐng)悟到對象的本質(zhì).例如個別生命在顏色、大小、生長地點等方面有著明顯的差異,但卻能夠直覺地認(rèn)識到這些差異都是非本質(zhì)的、偶然的,而營養(yǎng)和繁殖機(jī)能是一切生命都具有的本性.所以,圖1中的直覺跳躍正是直覺歸納.由此可見,直覺在歸納中是一種如何從眾多事實中尋求最本質(zhì)聯(lián)系的方向感,或“方向的判斷”,無須邏輯推理,但它受著邏輯的制約,這是由問題的答案所具有的內(nèi)在邏輯必然性決定了的——直覺大多預(yù)示著可能的邏輯后果.例如,化學(xué)反應(yīng)總是伴隨著熱效應(yīng),而熱總是可以通過適當(dāng)?shù)难b置轉(zhuǎn)變?yōu)楣?這些現(xiàn)象使人們直覺地認(rèn)識到內(nèi)能的存在,認(rèn)識到內(nèi)能、功、熱都是能量的不同形式且能相互轉(zhuǎn)換,但熱力學(xué)第一定律被公認(rèn)之前約一個半世紀(jì)的“機(jī)械能守恒原理”和焦耳的熱功當(dāng)量研究已初步揭示了能量轉(zhuǎn)換的內(nèi)在邏輯關(guān)聯(lián),因此“能量不滅”這一直覺歸納中的邏輯制約是顯而易見的.演繹使理論發(fā)展的例子如此之多,論證如此之嚴(yán)謹(jǐn),以至于我們看不到直覺的存在.“直覺演繹”一詞可能會引起爭議,但在運(yùn)用演繹方法時,“如何演繹”的問題總是存在的,從公理導(dǎo)出命題、從理論導(dǎo)出關(guān)于事實的陳述,也是一個相當(dāng)復(fù)雜的創(chuàng)造過程.吉布斯用演繹方法從基本概念(溫度、壓力、體積、內(nèi)能、熵)及熱力學(xué)第一、第二定律中導(dǎo)出了吉布斯函數(shù),之后又定義了化學(xué)位,徹底解決了化學(xué)反應(yīng)的方向、限度問題.這肯定不是一個“純演繹”過程,因為由基本概念、基本原理可以導(dǎo)出的概念、命題有很多,含義也很可能是模糊不清的——吉布斯函數(shù)從定義式上講(G=H-TS,即焓與溫度、熵之積的差)也沒有確切的物理意義,但他卻敏銳地啟用了這一函數(shù),特別是用這一函數(shù)定義的化學(xué)位,是熱力學(xué)體系的一個核心函數(shù),它使化學(xué)有了很大發(fā)展,包括相平衡等很多平衡問題都可用吉布斯所形成的一整套方法來處理.對吉布斯的演繹,我們必須提出這樣的問題:這些運(yùn)算是如何產(chǎn)生的?為什么恰恰就是這些運(yùn)算?為什么吉布斯就是沿著這個方向前進(jìn)的?吉布斯肯定不會是試著猜想一些運(yùn)算得到命題,然后把它們放在一起,最后恰巧選中了吉布斯函數(shù),如果真是這樣,命題的質(zhì)量或創(chuàng)造性就成了備擇答案的線性遞增函數(shù),而事實并非如此.形象思維中的直覺方法論認(rèn)為把形象思維區(qū)別于邏輯思維在于:(1)運(yùn)用意象而不運(yùn)用概念;(2)基本環(huán)節(jié)是聯(lián)想和想象而不是推理和判斷.它的特點是突出了事物的形象特征,盧瑟福的原子模型被認(rèn)為是形象思維的范例.問題在于:盧瑟福是如何把太陽系與原子聯(lián)系起來的?事實上,盧瑟福在聯(lián)想到這一構(gòu)造之前,已從當(dāng)時有關(guān)原子研究的信息中直覺地意識到原子核的存在并斷然從事這方面的研究.他的老師湯姆遜已提出了“膠凍狀”原子模型,盧瑟福卻未向那個方向邁進(jìn),正如波爾指出的那樣[3]:“盧瑟福很早就以他深邃的直覺而認(rèn)識到由復(fù)雜原子核的存在及其穩(wěn)定性所帶來的那些奇異、新穎的問題.”因而他被譽(yù)為具有非凡“戰(zhàn)略直覺能力”的科學(xué)家.此外,聯(lián)想可以是形象的,也可以是非形象的.這與問題的答案是以形象的構(gòu)造還是以邏輯關(guān)系表達(dá)有關(guān).所以,聯(lián)想本身具有類比性質(zhì).類比一直被認(rèn)為是邏輯方法(運(yùn)用概念進(jìn)行推理、判斷),這一方法的依據(jù)是兩類對象在一系列屬性或關(guān)系上的相似性,其基本環(huán)節(jié)是聯(lián)想與比較.一個典型的例子是卡諾的熱機(jī)研究.卡諾在研究熱機(jī)時聯(lián)想到水輪機(jī),并將熱機(jī)效率與水輪機(jī)效率作類比,得到了與水輪機(jī)效率形式相同的可逆熱機(jī)效率公式和卡諾定理.同樣,問題也在于:卡諾是如何把水輪機(jī)與熱機(jī)、把水位差與溫差聯(lián)系在一起的?事物之間的相似性只是隱約、模糊地被體會到的,對未知領(lǐng)域,能在模糊中使其本質(zhì)的聯(lián)系清晰呈現(xiàn)出來,這不能不說是直覺的指引,正如方法論中提到的那樣:“運(yùn)用類比推理不僅需要邏輯思維,它還特別需要直覺與其它思維形式在創(chuàng)造性思維活動中的相互滲透和依賴性.綜上所述,直覺思維是創(chuàng)造性思維活動中廣泛存在的一種方向感,它使創(chuàng)造主體能夠判定自己目前所處的位置與成功之間的差距及將要采取的下一步驟.韋特海默在回憶他和愛因斯坦交談時說[4]:“一次我告訴他,我有這樣的印象,方向在思維過程中是一個重要因素,他答道:‘對,方向這個東西頑強(qiáng)地存在著.那幾年,有一種方向感,即向著某種具體的東西一往無前的感覺’”.“在后來的歲月中,愛因斯坦常常與我談到他當(dāng)時關(guān)心和要解決的問題,其中從未有過任何盲目的步驟.他放棄某個方向是由于他發(fā)現(xiàn)那個方向會引起無法理解、任意的因素.”

    直覺產(chǎn)生的條件和誘發(fā)途徑

    直覺雖是創(chuàng)造性思維活動中廣泛存在的一種思維形式,但它的產(chǎn)生也是有條件的.思維活動的基礎(chǔ)是知識,人們進(jìn)行思維活動時總是以自己已有的知識結(jié)構(gòu)為出發(fā)點,因此創(chuàng)造主體必須有足夠的知識儲備.縱觀物理化學(xué)理論的締造者不難發(fā)現(xiàn),他們都具有極好的數(shù)理化功底,同時又有著深邃的哲學(xué)思想,即博學(xué)多才.如:道爾頓曾講授數(shù)學(xué)和自然哲學(xué);阿侖尼馬斯17歲就開始攻讀數(shù)學(xué)、物理學(xué)和化學(xué);范特霍夫曾在萊頓大學(xué)主攻數(shù)學(xué),后在巴黎獲化學(xué)博士學(xué)位;吉布斯就讀于耶魯大學(xué)時因拉丁語和數(shù)學(xué)成績優(yōu)異獲獎,后又獲耶魯學(xué)院哲學(xué)博士學(xué)位……哲學(xué)觀是世界觀,是大直覺.有正確的世界觀才有正確的方向感.德布羅依正是從哲學(xué)角度提出實物微粒的波粒二象性,他相信自然界的對稱與和諧.他的論點很快被電子衍射實驗證實并因此成為第一個因博士論文獲諾貝爾獎的人.愛因斯坦也正是堅信坐標(biāo)系的相對性即慣性系等價才得到了狹義相對論,這一哲學(xué)思想的延伸又使他發(fā)展了廣義的相對論.同時,科學(xué)家們都極為關(guān)注科學(xué)研究的最前沿,多方面的興趣、開放的思維、不斷攝取信息,是直覺產(chǎn)生的途徑之一.例如赫姆霍茲在生理學(xué)、心理學(xué)方面都有成就,但卻因他的“能量不滅”聞名于物理學(xué)界;吉布斯的博士論文是《關(guān)于直齒輪的齒形》,但在1873~1877年間以化學(xué)勢發(fā)展了化學(xué)熱力學(xué)體系,1884年他的《矢量分析》也很著名,1902年他的《統(tǒng)計力學(xué)的基礎(chǔ)原理》歸納了麥克思韋、玻爾茲曼等人的成果,使統(tǒng)計力學(xué)得以系統(tǒng)化;愛因斯坦不僅以相對論著稱于世,他在統(tǒng)計、量子領(lǐng)域也有驚人成就,曾因他的“光量子說”獲諾貝爾獎.此外,對所思考的問題抱有濃厚興趣,對所解決問題有強(qiáng)烈愿望,并能進(jìn)行堅忍不拔的長期探索和努力是直覺產(chǎn)生的必要條件.例如,愛因斯坦從16歲就開始了時空的思索,直到26歲才完成他的狹義相對論(他寫論文卻只花了5周時間),而廣義相對論則耗去了他后來的15年的光陰.

第6篇：材料物理化學(xué)論文范文

【關(guān)鍵詞】固體物理與化學(xué) 教學(xué) 改革與實踐 應(yīng)用型

【基金項目】2013年銅仁學(xué)院教改項目“《固體物理》課程的教學(xué)改革思考與實踐”（項目編號：JG201346）。

【中圖分類號】G64 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2015）08-0126-02

固體物理是研究固體的微觀結(jié)構(gòu)、各種微觀粒子運(yùn)動形態(tài)和規(guī)律以及它們相互關(guān)系的學(xué)科。它是材料類專業(yè)的重要基礎(chǔ)課程，涉及力、熱、聲、電、磁和光學(xué)等各方面的內(nèi)容。固體物理理論在很多研究領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用，它是微電子、光電子、半導(dǎo)體等各項技術(shù)和材料科學(xué)的基礎(chǔ)。固體化學(xué)著重研究物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)、合成方法、晶體生長、化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)，特別是固體中的缺陷及其對宏觀物理化學(xué)性質(zhì)的影響。固體物理和固體化學(xué)知識在前沿科學(xué)中的應(yīng)用越來越多，相關(guān)材料類專業(yè)也都開設(shè)了這兩門課程。

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，材料科學(xué)的研究正不斷開拓新的研究領(lǐng)域。作為材料類學(xué)生的專業(yè)必修課，固體物理和固體化學(xué)兩門課程原有的知識體系均存在著不同程度的局限性。具體來講，傳統(tǒng)固體物理是一門理論性很強(qiáng)的課程，它用量子理論研究物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)，用以解釋宏觀物理性能，以理論教學(xué)為重點，實踐教學(xué)占的比重不多，與前沿科學(xué)的結(jié)合也不夠，不符合材料專業(yè)對應(yīng)用型和實踐性的需求;固體化學(xué)課程內(nèi)容包含材料制備工藝和分析手段等實踐內(nèi)容，但對固體的研究方法、結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系等方面的探索還需要依靠固體物理理論的指導(dǎo)。針對具體的研究對象，往往需要綜合固體物理和固體化學(xué)的知識才能解決問題。這種解決實際問題的需求使得在材料專業(yè)設(shè)置固體物理與化學(xué)課程很有必要。

目前，在國內(nèi)大學(xué)的材料類專業(yè)，固體物理和固體化學(xué)一般作為兩門獨立的課程設(shè)置，兩門課的教學(xué)內(nèi)容既有重疊部分，也有互補(bǔ)需要?？梢院喜⒐腆w物理和固體化學(xué)兩門課程，刪去重復(fù)知識點，縮短學(xué)時;提取、凝練知識點互補(bǔ)部分，利用“固體物理”理論更好地指導(dǎo)“固體化學(xué)”實踐，達(dá)到“1+1>2”的效果。

根據(jù)銅仁學(xué)院的辦學(xué)定位和教學(xué)實際：適應(yīng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需要，按照“突出應(yīng)用、培育特色、提高質(zhì)量”的原則，培養(yǎng)高素質(zhì)的應(yīng)用型人才，注重社會服務(wù)的教學(xué)服務(wù)型大學(xué)。固體物理和固體化學(xué)作為材料專業(yè)的核心課程，其教學(xué)水平對學(xué)生的后續(xù)發(fā)展至關(guān)重要。銅仁學(xué)院為新升本科院校，固體物理和固體化學(xué)這兩門課程的開設(shè)時間不久，而且目前我們的教學(xué)還是偏重理論，實踐性不強(qiáng)。因此，為了改變我校材料物理專業(yè)固體物理和固體化學(xué)教學(xué)過程中的問題，培養(yǎng)和造就高素質(zhì)的應(yīng)用型本科人才，創(chuàng)新性地設(shè)置固體物理與化學(xué)課程。

一、改革教學(xué)內(nèi)容

材料學(xué)科是一門應(yīng)用型學(xué)科，材料研究的目的就是為了開發(fā)設(shè)計新材料及其功能應(yīng)用。根據(jù)材料學(xué)科的特點和我校材料物理專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)，優(yōu)化設(shè)置教學(xué)內(nèi)容。

（一）將固體物理和固體化學(xué)課程的內(nèi)容有機(jī)融合

固體物理和固體化學(xué)兩門課的教學(xué)內(nèi)容既有重疊部分，也有互補(bǔ)部分。內(nèi)容的重疊表現(xiàn)在晶體結(jié)構(gòu)、晶體結(jié)合和晶體缺陷為兩門課程共有部分，但側(cè)重點不同;互補(bǔ)表現(xiàn)為某一研究問題的解決需要綜合兩門課程的知識點，并且固體化學(xué)中關(guān)于晶體衍射、固相反應(yīng)等內(nèi)容恰好是固體物理中倒易點陣、擴(kuò)散等理論知識的實際應(yīng)用。新開設(shè)的固體物理與化學(xué)將固體化學(xué)的知識有機(jī)融入固體物理，兩門課程的內(nèi)容“”。具體來說，將固體化學(xué)關(guān)于點缺陷的反應(yīng)式納入固體物理晶體缺陷章節(jié);將振動光譜、波譜技術(shù)與晶格振動聯(lián)系起來;將晶體的熱學(xué)性質(zhì)與熱重分析、差熱分析聯(lián)系起來;將金屬鍵與能帶理論相結(jié)合;固相反應(yīng)與擴(kuò)散理論相結(jié)合等等。刪掉固體化學(xué)中的相圖內(nèi)容，此部分在材料科學(xué)基礎(chǔ)課程中講授。合并后的固體物理與化學(xué)學(xué)時為72學(xué)時，少于原先兩門課程的總學(xué)時。

（二）重視知識體系構(gòu)建，縮減理論學(xué)時

固體物理是以熱力學(xué)統(tǒng)計物理、理論物理、量子力學(xué)等課程為基礎(chǔ)的課程。固體物理的學(xué)習(xí)需要這些基礎(chǔ)理論作保證，但材料類專業(yè)的學(xué)生在這方面基礎(chǔ)相對較薄弱。特別是固體物理中有很多新概念，通常需要建立復(fù)雜的物理模型和理論計算得到。復(fù)雜的數(shù)學(xué)推導(dǎo)過程和物理假設(shè)使很多學(xué)生感到困惑，在學(xué)習(xí)過程中也感到十分困難，造成部分學(xué)生失去興趣。因此不能一味追求推導(dǎo)過程，更多的是突出概念的本質(zhì)和含義，重點講述物理假設(shè)和物理過程。物理模型的建立應(yīng)簡單易于理解，把復(fù)雜問題簡單化，讓學(xué)生學(xué)會用最簡單的方式去解決復(fù)雜的問題。比如倒格子概念抽象，是固體物理的一個知識難點。在講授倒格子時，盡量簡化其推導(dǎo)過程，類比普通物理平面波中波矢的概念，將倒格矢與波矢類比，建立抽象的概念與已有的物理圖像之間的聯(lián)系，講清楚為什么引入倒格子以及引入倒格子后對于我們解決問題的好處，讓學(xué)生直觀理解其背后的物理意義，幫助學(xué)生在倒空間中思考問題。

（三）融入前沿科學(xué)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

很多新技術(shù)、新材料的發(fā)明離不開固體物理和固體化學(xué)知識，在教學(xué)過程中要適當(dāng)加入前沿科學(xué)和當(dāng)今世界的研究熱點，使學(xué)生認(rèn)識到課程內(nèi)容的重要性和實用性，例如，在講解固體分類的時候，就要介紹準(zhǔn)晶體;在講晶體結(jié)構(gòu)的時候，可以介紹石墨烯、碳納米管。材料由于晶體結(jié)構(gòu)的不同，其物理化學(xué)性質(zhì)相差很大，在講金剛石結(jié)構(gòu)的時候，要提到另一種具有相同結(jié)構(gòu)的硅材料。還有超晶格與晶體結(jié)構(gòu)、半導(dǎo)體與能帶理論的聯(lián)系;材料的磁性與原子結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系;巨磁電阻效應(yīng)等現(xiàn)象。使學(xué)生了解固體物理理論在前沿科學(xué)中的應(yīng)用，擴(kuò)展學(xué)生的知識范圍，提高學(xué)習(xí)興趣。

（四）注重實踐教學(xué)，提高學(xué)生實踐能力

材料學(xué)是實踐性很強(qiáng)的專業(yè)，需要在教學(xué)中加入實踐內(nèi)容，在每章最后專門設(shè)置一個小節(jié)內(nèi)容作為本章應(yīng)用舉例，可以更好地幫助學(xué)生理解課本上的理論，更重要的是把理論知識應(yīng)用到實踐中，理論與實踐結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生獨立思考問題的能力。例如，在講解X射線衍射的時候，可以用某物質(zhì)的XRD圖譜作為例子，簡單教學(xué)生使用Jade分析XRD圖譜如何確定衍射峰的晶面指數(shù)，如何根據(jù)衍射峰來計算晶面間距，結(jié)合材料的晶體結(jié)構(gòu)，從而確定材料的晶格常數(shù)，這樣就把晶體結(jié)構(gòu)這一章的知識全部串聯(lián)起來。在講晶體對稱性的時候，可以列舉相關(guān)材料，例如晶體的鐵電性與對稱中心的關(guān)系。

（五）增加科普知識，引入情感教學(xué)

在教學(xué)內(nèi)容中增加科普知識，有助于增強(qiáng)學(xué)生的認(rèn)同感，提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)。在講授某個學(xué)科知識點的時候，增加其發(fā)展的歷史故事，有助于學(xué)生更好地理解這門學(xué)科和這個理論。科學(xué)家是科學(xué)發(fā)展的主體，也是某一學(xué)科知識的締造者。介紹相關(guān)科學(xué)家對某知識點的貢獻(xiàn)和科學(xué)家的生平故事，可以有效提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。能帶理論是固體物理中的一個重要理論，通過對固體電導(dǎo)理論發(fā)展史的講授，使學(xué)生更好地理解這個理論和實際應(yīng)用。

二、改革教學(xué)方法

（一）多媒體教學(xué)和模型教學(xué)，建設(shè)網(wǎng)絡(luò)課程資源

傳統(tǒng)的理論教學(xué)以板書為主，其優(yōu)點是有利于學(xué)生理解理論推導(dǎo)過程。但不足在于耗費(fèi)時間、且有些圖形動畫板書不夠形象。而應(yīng)用多媒體教學(xué)具有形象生動、有聲有色、節(jié)約時間等優(yōu)點，可以利用Material Studio等計算機(jī)軟件制作晶體模型，增加一些動態(tài)元素，突出趣味性、形象性，把抽象的物理模型用文本、視頻、動畫等多種方式展示出來，增強(qiáng)課堂教學(xué)的直觀感染力。在課堂增加一些實物模型，比如講晶體的結(jié)構(gòu)，可提供一些球棍模型，讓學(xué)生自己動手組裝，使學(xué)生能直觀感受晶體的結(jié)構(gòu)，對理解晶體的對稱性有很大的幫助。還可以制作一些CAI課件。在學(xué)院網(wǎng)站建立固體物理與化學(xué)課程板塊，將課件、模型、視頻等資料作為網(wǎng)絡(luò)課堂，為學(xué)生提供課下學(xué)習(xí)資源。

（二）采用教學(xué)互動模式，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

現(xiàn)代教學(xué)不是一個老師教、學(xué)生學(xué)的單一過程，更不是“填鴨式”的灌輸過程，而是以學(xué)生為主體、老師為主導(dǎo)，相互參與的過程。教師要鼓勵學(xué)生發(fā)現(xiàn)和探索問題。學(xué)習(xí)每個章節(jié)，都要探討三個問題：這章的知識體系是什么，本質(zhì)是什么，在課程中的作用和地位是什么。通過這樣啟發(fā)式的問題，引導(dǎo)和鼓勵學(xué)生思考、討論，能力的提高在于發(fā)現(xiàn)問題和尋找答案的過程，鼓勵學(xué)生提出自己觀點和見解，不怕出錯，反復(fù)思考，對某一問題深究到底，營造積極活潑的課堂學(xué)習(xí)氣氛。

（三）創(chuàng)新作業(yè)形式，提高學(xué)生知識應(yīng)用能力

在現(xiàn)有教學(xué)方式中，課后作業(yè)以習(xí)題形式為主，不利于發(fā)揮學(xué)生積極主動性，有礙學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題能力的培養(yǎng)。因此需要改變傳統(tǒng)作業(yè)形式，將作業(yè)以論文的形式呈現(xiàn)。地方本科院校的學(xué)生基礎(chǔ)相對薄弱，需要采取循序漸進(jìn)的方式進(jìn)行指導(dǎo)，使他們盡快適應(yīng)新的學(xué)習(xí)方式。在前期，由教師選擇涵蓋課程知識點的中文期刊論文，學(xué)生自學(xué)并整理期刊論文內(nèi)容，制作做成PPT課件，并在課堂上講解自己制作的課件;到后期，教師給出一些材料科學(xué)中與課程相關(guān)的研究熱點問題，不再具體指定論文，引導(dǎo)學(xué)生圍繞主題發(fā)現(xiàn)問題，檢索信息，解決問題，并且撰寫小論文。這樣不僅提高了學(xué)生的自學(xué)和解決問題的能力，還開闊了學(xué)生的眼界，使他們對理論在實踐中的應(yīng)用有更深刻的體會。

三、改革考核方式

考核是檢驗學(xué)生課程學(xué)習(xí)情況的重要途徑，學(xué)術(shù)型學(xué)生的培養(yǎng)，主要以閉卷考試為主，但應(yīng)用型學(xué)生的培養(yǎng)，應(yīng)該以過程考核為主。引入實例討論環(huán)節(jié)并將其計入平時成績，加強(qiáng)學(xué)生在此過程中的參與程度，在教學(xué)過程中將學(xué)生分成不同的課題組，分配不同的課題給他們。因此，我們采取改變平時成績計算方法和在期末考試中設(shè)置開放性試題的辦法，平時成績設(shè)置起始分?jǐn)?shù)，有積極表現(xiàn)的加分，比如課堂主動提出問題和回答問題、平時小論文寫作、課堂做專題論文PPT報告都可以加分，沒按要求完成任務(wù)的則扣分。在期末考試中設(shè)置開放性試題考察學(xué)生對于學(xué)科知識體系的理解，開放性試題不設(shè)標(biāo)準(zhǔn)答案。通過考核方式的改變，引導(dǎo)學(xué)生改變不良的學(xué)習(xí)習(xí)慣，培養(yǎng)積極主動的學(xué)習(xí)方式。

四、結(jié)語

根據(jù)培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型本科人才的培養(yǎng)目標(biāo)，需要增加實踐性應(yīng)用性的課程，較少理論性課程和學(xué)時，在這樣的背景下，通過內(nèi)容優(yōu)化整合，將固體物理和固體化學(xué)合并成一門課程，即縮減了總學(xué)時，又不減少知識點，同時還加大了實踐技能的教學(xué)，達(dá)到了人才培養(yǎng)的目標(biāo)。

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第7篇：材料物理化學(xué)論文范文

關(guān)鍵詞：材料化學(xué) 課程體系 建設(shè)

一、引言

材料化學(xué)專業(yè)是材料科學(xué)與工程下面的一個二級學(xué)科，是1998年國家教育部對本科專業(yè)目錄進(jìn)行調(diào)整后產(chǎn)生的新專業(yè)。材料化學(xué)專業(yè)不同于傳統(tǒng)的材料科學(xué)及化學(xué)專業(yè)，是材料科學(xué)與現(xiàn)代化學(xué)相結(jié)合的新興學(xué)科，涉及物理、化學(xué)和材料工程學(xué)的邊緣學(xué)科，主要研究內(nèi)容不是材料的化學(xué)性質(zhì)，而是材料制備、組成、結(jié)構(gòu)和性能等方面涉及的化學(xué)問題[1-6]。目前國內(nèi)已有140多所高校建立了材料化學(xué)專業(yè)。材料化學(xué)專業(yè)是目前社會需求量比較大的專業(yè)，其主要涉及的行業(yè)包括材料、化工、生物、醫(yī)藥等。

電子科技大學(xué)中山學(xué)院是由電子科技大學(xué)和中山市政府共建的高校，學(xué)校定位教學(xué)型大學(xué)，依托地方，借力總校，培養(yǎng)適應(yīng)中山乃至珠三角需求的應(yīng)用型人才。我校的材料化學(xué)專業(yè)是理學(xué)專業(yè)，于2004年開始招收第一屆本科生，現(xiàn)已招收九屆，已成為我?！笆晃濉币?guī)劃中重點發(fā)展的8個專業(yè)之一。2012年以前，材料化學(xué)專業(yè)主要定位于高分子材料方向。隨著中山市及珠三角地區(qū)電子與信息產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，在經(jīng)過多次調(diào)研和細(xì)致的分析、討論的基礎(chǔ)上，2012年我們將材料化學(xué)專業(yè)調(diào)整為電子與信息功能材料，目的是培養(yǎng)在電子、信息和新能源等行業(yè)的新材料的開發(fā)、生產(chǎn)及應(yīng)用領(lǐng)域具有創(chuàng)新精神和實踐能力的應(yīng)用型人才。專業(yè)方向的調(diào)整需要在培養(yǎng)方案、課程體系等方面進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化，以適應(yīng)專業(yè)建設(shè)和發(fā)展。本文簡述了在課程體系的調(diào)整和優(yōu)化方面所做的工作，以期與同行交流。

二、材料化學(xué)專業(yè)課程體系構(gòu)成

課程體系是由相互聯(lián)系、相互影響的若干課程按一定的結(jié)構(gòu)組成的具有實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)功能的統(tǒng)一整體。課程是由具有相關(guān)性的教學(xué)內(nèi)容有機(jī)結(jié)合而成的結(jié)構(gòu)體系。課程與課程體系是相互聯(lián)系、相對劃分的兩個不同的結(jié)構(gòu)層次。教學(xué)內(nèi)容和課程體系的整體優(yōu)化，就是要求從人才培養(yǎng)模式的總體設(shè)計和人才知識、能力、素質(zhì)結(jié)構(gòu)的整體走向出發(fā)，合理地更新與選擇教學(xué)內(nèi)容，恰當(dāng)?shù)靥幚韮?nèi)容之間和課程之間的邏輯與結(jié)構(gòu)關(guān)系，使課程內(nèi)部結(jié)構(gòu)和課程體系結(jié)構(gòu)的諸要素達(dá)到最佳的組合與平衡，以充分發(fā)揮內(nèi)容與課程服務(wù)于人才培養(yǎng)的系統(tǒng)功能。

近年來，我校在人才培養(yǎng)方面進(jìn)行了多樣化應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式改革，要求我校專業(yè)人才培養(yǎng)遵循“以人才需求為導(dǎo)向，以能力培養(yǎng)為核心，以知識――能力――素質(zhì)為主線”的指導(dǎo)思想，構(gòu)建包括“綜合培養(yǎng)階段、專業(yè)培養(yǎng)階段和多元培養(yǎng)階段”的三段式培養(yǎng)體系。材料化學(xué)專業(yè)課程體系就是根據(jù)這三段式培養(yǎng)體系構(gòu)成。

（一）綜合培養(yǎng)階段課程

綜合培養(yǎng)階段課程是由教務(wù)處安排設(shè)置，主要包括通識教育課程、素質(zhì)教育選修課程兩部分。其中，通識教育課程包括思政、英語、體育和軍事實踐、理工類通識、大文科類通識、計算機(jī)基礎(chǔ)、創(chuàng)業(yè)教育、信息檢索與利用以及健康教育，共計58學(xué)分課程。素質(zhì)教育選修課程分經(jīng)濟(jì)管理類、人文社科類、外語類、藝術(shù)類、自然科學(xué)類和其他類六方面內(nèi)容，由教務(wù)處確定課程目錄，每學(xué)期面向全校學(xué)生開放，共計8學(xué)分。這部分課程主要是鼓勵教師利用研究成果，開放有利于文理交叉滲透、培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)的選修課程。

（二）專業(yè)培養(yǎng)階段

專業(yè)培養(yǎng)階段課程包括學(xué)科基礎(chǔ)課程和專業(yè)主干課程兩部分。材料化學(xué)專業(yè)的學(xué)科基礎(chǔ)課程包括《無機(jī)化學(xué)》《有機(jī)化學(xué)》《分析化學(xué)》《物理化學(xué)》《化工原理》《工程制圖基礎(chǔ)》和《現(xiàn)代儀器分析》，共計33學(xué)分。專業(yè)課程包括《高分子化學(xué)與物理》《材料化學(xué)》《材料科學(xué)基礎(chǔ)》《電子材料》和《印制電路材料與工藝》。其中，選擇《無機(jī)化學(xué)》《有機(jī)化學(xué)》《分析化學(xué)》《物理化學(xué)》《化工原理》《高分子化學(xué)與物理》《材料化學(xué)》《材料科學(xué)基礎(chǔ)》和《電子材料》為專業(yè)核心課程，突出專業(yè)培養(yǎng)的方向和特色。為了提高學(xué)生的動手能力，培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人才，我們在部分需強(qiáng)化實踐能力的課程中設(shè)置了課內(nèi)實踐教學(xué)內(nèi)容，如現(xiàn)代儀器分析、工程制圖基礎(chǔ)、化工原理和高分子材料課程中均設(shè)置了課內(nèi)實踐課程內(nèi)容。

（三）多元化教育課程

多元化教育課程包括專業(yè)提升類、跨專業(yè)選修類、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)類和國際交流類四大部分。這些課程旨在為推進(jìn)我校多樣化人才培養(yǎng)模式改革，滿足社會對人才多元化的需求和學(xué)生個性化發(fā)展的需要，實現(xiàn)分層、分流教學(xué)而設(shè)置，供學(xué)生選修。材料化學(xué)專業(yè)的提升類課程主要包括《微生物學(xué)》《生物化學(xué)》《基礎(chǔ)實驗技能》《專業(yè)英語》《半導(dǎo)體材料》《工業(yè)分析》《材料物理基礎(chǔ)》《大學(xué)生數(shù)學(xué)提高課程》和《大學(xué)生英語提高課程》等14門課程，共計18學(xué)分。另外三部分則根據(jù)其他專業(yè)和教務(wù)處設(shè)置相應(yīng)的課程內(nèi)容，學(xué)生可自由選修。學(xué)生可以在專業(yè)提升類、跨專業(yè)選修類、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)類和國際交流類中任選一個部分，也可以在各模塊間實行學(xué)分互換。

（四）實踐教學(xué)課程

隨著我校明確應(yīng)用型人才培養(yǎng)方向，實踐教學(xué)改革力度逐漸加大，在培養(yǎng)方案和課程體系設(shè)置中實踐教學(xué)內(nèi)容比例明顯增加。實踐教學(xué)安排以體現(xiàn)“理論教學(xué)與實踐教學(xué)并重，更加注重實踐教學(xué)”的指導(dǎo)思想，按照“課程單項性實驗、課程綜合性實驗、專業(yè)綜合性實驗、跨專業(yè)綜合性實驗和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐應(yīng)用開放性實驗”分層次展開。材料化學(xué)專業(yè)不僅是理論性強(qiáng)的學(xué)科， 而且也是實踐性和應(yīng)用性很強(qiáng)的學(xué)科，需重視培養(yǎng)和提高學(xué)生的實踐能力。我校材料化學(xué)專業(yè)實踐教學(xué)安排包括基礎(chǔ)實踐，即無機(jī)化學(xué)實驗、分析化學(xué)實驗、有機(jī)化學(xué)實驗和物理化學(xué)實驗，與學(xué)科基礎(chǔ)理論課程相配套的學(xué)科基礎(chǔ)實驗；專業(yè)實踐，即綜合實驗；綜合實踐，即畢業(yè)（論文）設(shè)計和生產(chǎn)實習(xí)；綜合素質(zhì)，即軍事實踐、思政社會實踐、就業(yè)指導(dǎo)和素質(zhì)拓展，這部分學(xué)分是36學(xué)分。通過實施“一體化、分階段、多層次”為特征的階梯式實踐教學(xué)體系，不斷提高學(xué)生的動手能力，使學(xué)生自主地將學(xué)到的理論知識運(yùn)用到實際的工作中， 提高實踐能力。

三、結(jié)語

隨著教學(xué)工作的逐漸深入，課程體系的探索和完善將是我們今后多年的一大工作任務(wù)。更新觀念，深化改革，加強(qiáng)建設(shè)，強(qiáng)化管理，精心打造精品課程和優(yōu)質(zhì)課程。“以質(zhì)量求生存”，努力提高辦學(xué)的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，將材料化學(xué)專業(yè)辦成省內(nèi)優(yōu)秀、富有獨立學(xué)院特色的品牌專業(yè)，為社會輸送基礎(chǔ)扎實、技能優(yōu)良、創(chuàng)新能力較強(qiáng)的材料化學(xué)專業(yè)人才。

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第8篇：材料物理化學(xué)論文范文

根據(jù)卓越工程師的培養(yǎng)目標(biāo)，通過到企業(yè)調(diào)查走訪、問卷調(diào)查、畢業(yè)生反饋等方式，收集了對課程體系設(shè)置的意見和建議，結(jié)合“卓越工程師”培養(yǎng)目標(biāo)，對材料科學(xué)與工程卓越工程師課程體系進(jìn)行了模塊化設(shè)置。也就是將課程體系設(shè)置為由若干個完整的課程模塊構(gòu)成的課程體系形式。材料科學(xué)與工程卓越工程師課程體系由材料制備基礎(chǔ)、材料加工技術(shù)、材料的性能、材料的檢測等四個模塊組成。每一個模塊又由若干門課程組成，分為必修課和選修課兩類。材料制備基礎(chǔ)模塊由材料物理化學(xué)、材料科學(xué)基礎(chǔ)、金屬塑性成型理論、材料科學(xué)導(dǎo)論（雙語）等組成；材料加工技術(shù)模塊由熱處理原理及工藝、金屬塑性成型工藝學(xué)、現(xiàn)代材料制備技術(shù)、金屬焊接工藝等組成；材料的性能模塊由材料力學(xué)性能、材料腐蝕與防護(hù)、材料物理性能等組成；材料的檢測模塊由材料分析技術(shù)、失效分析、計算機(jī)在材料科學(xué)與工程的應(yīng)用等組成。這樣的課程設(shè)置，能夠突破學(xué)科專業(yè)領(lǐng)域的界限，靈活地設(shè)計和組織具有不同作用的課程模塊，從而構(gòu)建具有不同價值取向的課程體系，以滿足學(xué)生的全面發(fā)展和個性發(fā)展需要。

2.科學(xué)合理地進(jìn)行課程的整合和重組

根據(jù)教育部“卓越工程師”培養(yǎng)模式，結(jié)合材料科學(xué)與工程專業(yè)人才培養(yǎng)長期的實踐經(jīng)驗，對課程進(jìn)行了整合與重組；在制訂材料科學(xué)與工程專業(yè)“卓越工程師”培養(yǎng)計劃過程中，在原來的培養(yǎng)方案的基礎(chǔ)上，對課程進(jìn)行重新的整合和重組。在進(jìn)行課程體系的整合重組過程中，打破了各學(xué)科領(lǐng)域的界限，增加金屬凝固、塑性成型、焊接等內(nèi)容，真正達(dá)到了“寬口徑、厚基礎(chǔ)”的目的。同時不受原有課程和體系結(jié)構(gòu)的束縛，對課程進(jìn)行了實質(zhì)性的有機(jī)融合和重新組織。具體而言，改變了以往按人文科學(xué)、社會科學(xué)和自然科學(xué)分類或按照等級結(jié)構(gòu)設(shè)置課程的做法，打破了原有專業(yè)、課程之間的壁壘，擺脫了學(xué)科知識系統(tǒng)的束縛；強(qiáng)調(diào)課程內(nèi)容的綜合性，以跨學(xué)科的方式選擇課程內(nèi)容、組織和整合課程體系。同學(xué)科知識的相互滲透、融合和新知識的吸收利用，保證知識結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)性和完整性；改變過于講究學(xué)科自身結(jié)構(gòu)而導(dǎo)致的課程設(shè)置過細(xì)、過多和缺乏整體性的狀況；避免課程內(nèi)容的脫節(jié)和交叉重復(fù)，精簡課程門類，減少必修課比例。比如：將以往的《固態(tài)相變》和《熱處理工藝學(xué)》整合為《熱處理原理及工藝》，將《材料力學(xué)性能》和《材料物理性能分析》整合為《材料性能》，將《金屬材料學(xué)》和《模具材料》整合為《金屬材料學(xué)》，將《現(xiàn)代材料制備技術(shù)》和《熱處理新技術(shù)》整合為《現(xiàn)代材料加工技術(shù)》等。并處理好理論與工程實踐、必修課與選修課之間的關(guān)系，大力加強(qiáng)實踐課程的體系改革。

3.結(jié)合企業(yè)需求，制訂企業(yè)培養(yǎng)方案

企業(yè)學(xué)習(xí)階段是材料科學(xué)與工程專業(yè)的工程教育不可或缺的階段，是整個教學(xué)計劃的重要組成部分，也是實施“卓越工程師培養(yǎng)計劃”的重要環(huán)節(jié)，按照材料科學(xué)與工程卓越工程師培養(yǎng)計劃，將嚴(yán)格按照“3+1”培養(yǎng)模式，其中1年企業(yè)實踐培養(yǎng)，著重完成學(xué)生的基本操作技能、分析解決工程實際問題能力的培養(yǎng)。使學(xué)生通過企業(yè)學(xué)習(xí)階段的學(xué)習(xí)和實踐，基本掌握金屬加工車間、熱處理車間、鍛造車間、表面處理車間、金屬材料檢測中心等部門的工作內(nèi)容和基本生產(chǎn)操作技能，了解工程技術(shù)人員在熱處理車間表面車間、檢測中心等部門的作用及技術(shù)職責(zé)范圍，培養(yǎng)具有較強(qiáng)創(chuàng)新意識和實踐能力的材料科學(xué)與工程專業(yè)人才。同時具有靈活運(yùn)用材料科學(xué)與工程專業(yè)知識與材料工程規(guī)范、團(tuán)隊協(xié)作、跨文化環(huán)境交流、競爭與合作的能力，以及較強(qiáng)的創(chuàng)新意識和進(jìn)行熱處理工藝設(shè)計、技術(shù)改造與創(chuàng)新的能力。所以企業(yè)培養(yǎng)方案包括：初步能力培養(yǎng)實訓(xùn)、專業(yè)基本能力培養(yǎng)實訓(xùn)、工程能力訓(xùn)練、行業(yè)領(lǐng)域?qū)嵙?xí)、畢業(yè)設(shè)計等環(huán)節(jié)。整個教學(xué)環(huán)節(jié)將依托企業(yè)、工程中心、重點實驗室開展，由校企共同參與培養(yǎng)過程，共同監(jiān)控培養(yǎng)過程。

4.課程體系與能力培養(yǎng)的關(guān)系

第9篇：材料物理化學(xué)論文范文

【關(guān)鍵詞】高分子化學(xué)；雙語教學(xué)；教學(xué)改革；科研導(dǎo)向

隨著人類文明的進(jìn)步與社會經(jīng)濟(jì)生活的發(fā)展，能源危機(jī)、人類重大疾病相關(guān)問題、環(huán)境問題等一系列對全球造成影響的科學(xué)技術(shù)問題的出現(xiàn)使得化學(xué)學(xué)科、特別是高分子學(xué)科成為所有學(xué)科的中心學(xué)科。例如，基于共軛聚合物半導(dǎo)體材料的有機(jī)發(fā)光二極管、場效應(yīng)晶體管和聚合物太陽電池等最新的科研成果將成為未來社會生活中主要的半導(dǎo)體元器件；高分子藥物的出現(xiàn)將能夠很大程度上對藥物釋放、藥物靶向性等方面進(jìn)行控制而不需要增加更多的臨床藥物試驗；生物醫(yī)用高分子在改善人類生活質(zhì)量方面更是意義非凡。而各種塑料、纖維、橡膠、涂料、粘合劑等高分子材料更是關(guān)系到人們衣、食、住、行的方方面面?？梢哉f，現(xiàn)代人的生活已經(jīng)離不開高分子化學(xué)和高分子材料。因此，對高分子科學(xué)的研究越來越受到國內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注。

高分子科學(xué)的誕生源于高分子合成化學(xué)，其基本概念源自于有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)等化學(xué)、材料學(xué)科，這種情況導(dǎo)致我國現(xiàn)有的高分子科學(xué)領(lǐng)域從業(yè)人員來源多樣。其中，從本科階段即接受高分子化學(xué)教育的比例依然很低，很多從事高分子材料、高分子化學(xué)、高分子物理、高分子工程等領(lǐng)域研究的人員本科主修為無機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、材料學(xué)等專業(yè)。一定程度上，這些研究人員存在對高分子化學(xué)體系缺乏系統(tǒng)認(rèn)知的可能。在我國高等學(xué)校進(jìn)行高分子化學(xué)教學(xué)教育活動，是提高我國現(xiàn)有的高分子科學(xué)領(lǐng)域的從業(yè)人員基本素養(yǎng)與技能、促進(jìn)我國高分子科學(xué)發(fā)展、壯大的重要途徑。

近年來，高等學(xué)校為主導(dǎo)的國家級或省級“協(xié)同創(chuàng)新中心”的設(shè)置，使我國高等學(xué)校進(jìn)入新一輪的由教學(xué)型（教學(xué)科研型）大學(xué)向科研型大學(xué)轉(zhuǎn)變的歷程中。為快速實現(xiàn)這種轉(zhuǎn)變，培養(yǎng)高層次、研究型的高分子科學(xué)領(lǐng)域人才愈發(fā)顯得必要和重要。目前，主要的國際學(xué)術(shù)會議、頂級國際學(xué)術(shù)期刊均以英語為主。通過學(xué)術(shù)會議、、論文檢索等在這些國際知名的學(xué)術(shù)舞臺上進(jìn)行高分子方面學(xué)術(shù)活動與信息交流，觀察國際高分子學(xué)科的發(fā)展動向，無疑是我國高分子學(xué)科跟進(jìn)國際學(xué)術(shù)發(fā)展步伐和超越世界學(xué)術(shù)水平的基本條件。為此，我們必須建立培養(yǎng)能夠熟練使用英語進(jìn)行高分子化學(xué)相關(guān)學(xué)科聽、說、讀、寫應(yīng)用的國際性專業(yè)人才的教育體制和培養(yǎng)機(jī)制，強(qiáng)化我國高分子方面的科技隊伍建設(shè)。換言之，在本科階段開展高分子化學(xué)雙語教學(xué)，為培養(yǎng)具有國際化交流能力的研究生和高層次高分子科學(xué)從業(yè)者，對我國高分子學(xué)科的發(fā)展具有非常重要的意義。

在教學(xué)實踐中，我們發(fā)現(xiàn)完善教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)方式與手段，通過激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和專業(yè)興趣，能克服其對雙語教學(xué)中英文的畏懼和排斥都有益處；制作精減的英文講義、多媒體課件深入研制等方法和措施的實施，安排學(xué)習(xí)英文講座視頻等都有利于雙語課程的講授。

3）利用視頻和錄像內(nèi)容輔助教學(xué)。制作教學(xué)錄音和錄像，給學(xué)生共享，讓學(xué)生課下可以繼續(xù)觀摩課堂內(nèi)容，培養(yǎng)其聽和說的能力。不斷構(gòu)建新的新的本科雙語教育模式，使本科生能從雙語教學(xué)過程中分享課程教育國際化的機(jī)會，從中受益，并獲得在其他場所不能獲得的實踐和能力鍛煉，從而提高整體素質(zhì)、創(chuàng)新意識及綜合能力。安排學(xué)生參加國際學(xué)術(shù)會議，到場聽取英語母語國家的專家匯報，同時錄制會議報告錄像和錄音。

4）組織學(xué)生檢索高分子化學(xué)基礎(chǔ)理論相關(guān)英文文獻(xiàn)、制作課件，并互相評閱，提升學(xué)生使用英文交流的能力。從科研的角度讓學(xué)生體會雙語教學(xué)“重點在讀懂、其次在會寫，然后是能聽懂和能說”的含義。

5）對于課堂教學(xué)效果的考察采用按照學(xué)習(xí)內(nèi)容分段考核，并以英文形式呈現(xiàn)。例如，逐步聚合及其原理和聚酯、聚酰胺放在一起考核；自由基聚合物及其原理和實施方法一起考核；工程塑料、天然產(chǎn)物、環(huán)境污染和降解與穩(wěn)定化放在一起考核等。這樣的做法，讓授課內(nèi)容的排列更加緊湊，也讓學(xué)生更好的把握知識點的相關(guān)性。

6）強(qiáng)調(diào)背景預(yù)備知識積累，強(qiáng)化雙語教學(xué)對其他相關(guān)化學(xué)課程的關(guān)聯(lián)性，培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)英語綜合素養(yǎng)，以期對學(xué)生閱讀英文文獻(xiàn)、其他相關(guān)英文課程教科書有所裨益。

總之，在過去幾年的高分子化學(xué)雙語教學(xué)中，我們通過合理的教學(xué)改革措施的使用，提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果，為將來這些接受良好英語授課培養(yǎng)的學(xué)生進(jìn)入科研崗位，從事研究生學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。當(dāng)然，這些方法也有繼續(xù)改進(jìn)的空間，我們也將繼續(xù)進(jìn)行深入研究與探索，總結(jié)經(jīng)驗，探索培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識和創(chuàng)造能力的高分子科學(xué)人才的新思路和新方法。

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