胡冰 肖雯 邊紅霞 崔彥君 徐玉梅 鞏海鵬

摘?要：以甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)材料化學(xué)專業(yè)為例，對(duì)農(nóng)林院校材料化學(xué)專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革現(xiàn)狀進(jìn)行分析，探討農(nóng)林院校材料化學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程體系和專業(yè)特色建設(shè)，提出夯實(shí)基礎(chǔ)、循序漸進(jìn)、融會(huì)貫通、彰顯特色、提升素質(zhì)的材料化學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革目標(biāo).

關(guān)鍵詞：農(nóng)林院校;材料化學(xué)專業(yè);實(shí)驗(yàn)教學(xué)

[中圖分類號(hào)]G642.0???[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A

Research on Integration and Optimization Reform ofExperimental Teaching System of Material ChemistrySpecialty in Agriculture and Forestry University

HU Bing a，b，XIAO Wen a，b，BIAN Hongxia a，b，CUI Yanjun a，b，XU Yumei a，b，GONG Haipeng a，b

（a.School of Science，Gansu Agricultural University， Lanzhou 730070， China;b.Institute of AgriculturalResources Chemistry and Application， Gansu Agricultural University，Lanzhou 730070， China）

Abstract：Taking the material chemistry major of Gansu Agricultural University as an example， this paper analyzes the status quo of experimental teaching reform of material chemistry major in agricultural and forestry universities， and discusses the experimental teaching course system and professional characteristics construction of material chemistry specialty in agricultural and forestry universities， and puts forward the goal of experimental teaching reform of material chemistry majors， which is based on ?solid foundation， ?gradual progress， integration， highlighting characteristics and improving quality.

Key words：agriculture and forestry universities; material chemistry; experimental teaching

材料、能源、信息是當(dāng)代技術(shù)的三大支柱，而材料又是能源和信息技術(shù)的物質(zhì)基礎(chǔ)，新材料被視為高新技術(shù)革命的基礎(chǔ)和先導(dǎo)，是推動(dòng)“大國(guó)重器”快速發(fā)展的戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè).[1]材料科學(xué)對(duì)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展也起到了巨大的促進(jìn)作用，為了更好的滿足農(nóng)林經(jīng)濟(jì)對(duì)材料相關(guān)專業(yè)人才的需求，國(guó)內(nèi)外具有化學(xué)學(xué)科基礎(chǔ)的農(nóng)林院校相繼開設(shè)了面向新農(nóng)業(yè)的材料化學(xué)專業(yè).[2]作為一個(gè)新興的具有很強(qiáng)實(shí)踐性的專業(yè)，材料化學(xué)涵蓋的學(xué)科范圍較寬，不同高校的專業(yè)方向不盡相同，培養(yǎng)方案和課程體系差別較大.農(nóng)林類院校相比于其他的理工類院校，化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)薄弱，資金投入少，大型測(cè)試儀器稀缺，這些都迫使教育者必須探索出具有特色的、針對(duì)農(nóng)林院校的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系.[3]通過(guò)6年的教學(xué)實(shí)踐，筆者對(duì)專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容體系進(jìn)行了改革，對(duì)課程進(jìn)行了整體優(yōu)化，以利于培養(yǎng)出具有良好科研素質(zhì)的應(yīng)用型、復(fù)合型人才，滿足當(dāng)前社會(huì)對(duì)高素質(zhì)人才的需求.

1?材料化學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革現(xiàn)狀

專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)是材料化學(xué)專業(yè)教學(xué)中重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新能力、動(dòng)手能力、知識(shí)應(yīng)用能力、組織管理能力和工作駕馭能力的關(guān)鍵.[4]專業(yè)實(shí)驗(yàn)課是銜接材料理論知識(shí)、基本實(shí)驗(yàn)技能與材料領(lǐng)域科學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要途徑，通過(guò)開展這一教學(xué)環(huán)節(jié)，可強(qiáng)化學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)的理解與運(yùn)用，彌補(bǔ)學(xué)制縮短所帶來(lái)的不利影響，故在專業(yè)學(xué)習(xí)中具有不可替代的重要作用.[5]國(guó)內(nèi)大多數(shù)普通高等學(xué)校的材料化學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容涉及材料近代測(cè)試技術(shù)實(shí)驗(yàn)、材料科學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、無(wú)機(jī)材料實(shí)驗(yàn)、高分子材料實(shí)驗(yàn)、復(fù)合材料實(shí)驗(yàn)等.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)材料化學(xué)專業(yè)是2013年新開專業(yè)，開課時(shí)段為四、五、六學(xué)期，共計(jì)160學(xué)時(shí)，是在學(xué)生學(xué)完相關(guān)專業(yè)理論課并開展了一定的實(shí)踐課程基礎(chǔ)上進(jìn)行的一門綜合性、拓展性實(shí)驗(yàn)課.先修實(shí)踐課程包括：無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)、有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)、分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)、物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)、儀器分析實(shí)驗(yàn)，共計(jì)224學(xué)時(shí).前期開設(shè)有材料合成常用技術(shù)、性能表征以及若干具有實(shí)用意義的現(xiàn)代材料綜合研究性實(shí)驗(yàn).

2?材料化學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程體系改革與專業(yè)特色建設(shè)

2.1?課程體系改革

課程改革的目的是使學(xué)生在理論學(xué)習(xí)和必要的實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練的基礎(chǔ)上，能更加系統(tǒng)地運(yùn)用所學(xué)專業(yè)知識(shí)和技能，綜合處理實(shí)際科研及工作中可能遇到的問(wèn)題，拓展學(xué)生的知識(shí)面，培養(yǎng)與訓(xùn)練學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，提高學(xué)生的獨(dú)立科研和工作能力.

改革內(nèi)容一?將以前獨(dú)立開設(shè)的相關(guān)材料測(cè)試技術(shù)的教學(xué)內(nèi)容，融入到對(duì)學(xué)生自行設(shè)計(jì)合成出的各類材料的表征環(huán)節(jié)中，使學(xué)生進(jìn)一步熟悉各類儀器的基本原理、使用方法及其在各類材料測(cè)試表征中的應(yīng)用，并通過(guò)表征結(jié)果反思合成制備過(guò)程中的缺憾.

改革內(nèi)容二?將以前獨(dú)立開設(shè)的材料性能試驗(yàn)融入到學(xué)生自行設(shè)計(jì)合成后處理各類材料和對(duì)實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行性能檢測(cè)的綜合實(shí)踐環(huán)節(jié)中.學(xué)生通過(guò)對(duì)自己加工制備出的產(chǎn)品的性能進(jìn)行檢測(cè)，反思材料配方設(shè)計(jì)過(guò)程中的不足，深化理解結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的重要理論，進(jìn)一步提升學(xué)生將所學(xué)的理論知識(shí)及基本實(shí)驗(yàn)技能綜合應(yīng)用于實(shí)踐研究中的能力.

改革內(nèi)容三?課程內(nèi)容跟蹤國(guó)際上材料領(lǐng)域的最新進(jìn)展，結(jié)合材料化學(xué)專業(yè)教師的科研成果，使教學(xué)內(nèi)容更加注重實(shí)驗(yàn)的綜合性、設(shè)計(jì)性、研究性及學(xué)科發(fā)展的前瞻性，加強(qiáng)反映近代材料科學(xué)技術(shù)發(fā)展的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目.

整合后的部分實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目見(jiàn)表1.優(yōu)化后的綜合性實(shí)驗(yàn)一方面提高了教學(xué)效率，另一方面具有更加完整的實(shí)驗(yàn)邏輯性，能使學(xué)生站在更高的層次上去思考多學(xué)科之間的交叉結(jié)合，同時(shí)允許學(xué)生在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中出現(xiàn)配方設(shè)計(jì)方面的疏漏，在成績(jī)?cè)u(píng)定方面更加側(cè)重學(xué)生是否能通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果更加明晰所制得的材料存在瑕疵的原因及采取的改進(jìn)措施.

2.2?專業(yè)特色建設(shè)

材料化學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程體系更注重專業(yè)特色建設(shè)?注重農(nóng)林院校的專業(yè)特色，開展了一些與生物質(zhì)材料、農(nóng)用功能材料等相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目.加開了環(huán)氧氯丙烷交聯(lián)淀粉的制備、木質(zhì)素脲醛基載藥微膠囊的制備及性能研究、天然橡膠配方設(shè)計(jì)及加工實(shí)驗(yàn)、農(nóng)用功能性聚烯烴覆蓋材料的制備、表征及性能研究、吸水保水緩釋多功能復(fù)合肥制備及性能研究、食品涂膜保鮮工藝的研究及以生物質(zhì)材料為原料制備炭材料及其電性能研究等具有農(nóng)科院校特點(diǎn)的相關(guān)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，進(jìn)一步增強(qiáng)了畢業(yè)生就業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力.

2.3?改革成果

材料化學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程體系改革后，內(nèi)容涉及納米材料、無(wú)機(jī)功能材料、高分子材料、生物質(zhì)材料、新能源材料等多方面，加大了對(duì)學(xué)生動(dòng)手能力培養(yǎng)的力度，使學(xué)生從2年級(jí)開始就對(duì)材料學(xué)研究領(lǐng)域有更深一步的直觀了解，對(duì)材料制備工藝、組成、結(jié)構(gòu)與性能之間的相互關(guān)系及其規(guī)律有更加明確和深刻的認(rèn)識(shí).

筆者對(duì)材料化學(xué)專業(yè)已完成專業(yè)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的115名學(xué)生進(jìn)行了匿名問(wèn)卷調(diào)查，結(jié)果表明，65.79%的學(xué)生表示對(duì)綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)有濃厚的興趣，33.33%的學(xué)生表示對(duì)該類實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目有興趣，只有0.88%的學(xué)生表示對(duì)該類實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目沒(méi)有興趣.39.13%的學(xué)生認(rèn)為綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目對(duì)創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新能力、知識(shí)應(yīng)用等能力的提高有顯著幫助，56.52%的學(xué)生表示該類項(xiàng)目對(duì)以上方面有所幫助，只有 4.35%學(xué)生認(rèn)為幫助不明顯，沒(méi)有學(xué)生認(rèn)為無(wú)幫助.40%的學(xué)生認(rèn)為通過(guò)綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練，對(duì)開展本科生科研訓(xùn)練計(jì)劃（SRTP）、本科畢業(yè)論文及專業(yè)實(shí)踐很有幫助，53.91%的學(xué)生認(rèn)為有一定幫助，5.22%的學(xué)生認(rèn)為幫助不明顯，只有0.87%的學(xué)生認(rèn)為沒(méi)有幫助.通過(guò)調(diào)查問(wèn)卷也發(fā)現(xiàn)，有6.96%的學(xué)生認(rèn)為綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的難度非常大，37.39%的學(xué)生認(rèn)為較難，53.04%的學(xué)生認(rèn)為難度適中，2.61%的學(xué)生認(rèn)為較容易.

3?結(jié)語(yǔ)

通過(guò)實(shí)施優(yōu)化后的課程教學(xué)，為材料化學(xué)專業(yè)學(xué)生順利開展SRTP、本科畢業(yè)論文等實(shí)踐環(huán)節(jié)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，對(duì)幫助學(xué)生提高專業(yè)興趣，提升專業(yè)素質(zhì)及技能，增強(qiáng)畢業(yè)生就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力等方面都具有積極的作用，為構(gòu)建“夯實(shí)基礎(chǔ)、循序漸進(jìn)、融會(huì)貫通、彰顯特色、提升素質(zhì)”的材料化學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)新體系具有積極的作用.

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編輯：吳楠