第２６卷第ｌ期 沧州师范专科学校学报 Ｖｏ１．２６，Ｎｏ．１ ２３１０年３月 Ｊｃ￣ａａｌ ｏｆ Ｃａ Ｔｅａｃｈｅｒｓ’Ｃｏｌｌｅｇｅ Ｍａｒ． Ｄ】０ 材料化学课程设置与教学初探 郭琳琳 （沧州师范专科学校化学与环境科学系，河北沧州０６１００１） 摘要：介绍了化学与环境科学系应用化工技术专业与化学教育专业材料化学课程的设置与实践，并对教学中出现的 问题和采取的措施进行了思考与总结。 关键词：材料化学；课程设置；教学思考 中图分类号：Ｇ６ 文献标识码：Ａ 文章编号：１０３８—４ （ ｌ０）０ｌ一０１１５一（１２ 能源、信息和材料被认为是现代国民经济的三大支柱，其 化学教育。随着课程改革的进行，中学化学也越来越注重与 中材料更是科学技术发展的物质基础。因此，近年来材料科 现代科技的结合，其中很重要的一方面就是涉及到很多新材 学受到人们的普遍重视并得到迅猛发展。材料与化学的交 料。例如，义务教育课程标准实验教科书《化学》九年级上册 叉融合越来越多，化学家利用化学反应合成各种各样的材料， 在序言中就提到了新型半导体、超导材料、形状记忆材料、纳 利用化学理论和方法可以从分子水平构筑材料，并能自主调 米材料等新材料和扫描隧道显微镜、ｘ射线衍射仪等材料科 节材料功能，这使化学与材料科学的界限越来越模糊，进而形 学领域常用的仪器，下册中也有金属材料和有机合成材料的 成材料化学这一交叉学科。它既是材料科学的重要组成部 专题内容。这就要求中学化学教师不仅要具备深厚的化学 分，又是化学学科的一个分支。培养既具有材料专业知识又 基础知识，更要具备广博的材料知识背景。为了加强学生的 具备化学专业知识的复合型人才，对满足社会发展需要具有 知识储备，让他们在教学过程中能信手拈来有关材料方面的 重要意义。为此，很多高校设置了材料化学专业或在化学化 知识，我们从２３Ｏ７年春季开始面向化学教育专业三年级学生 工相关专业开设材料化学课程。首都师范大学已从２００Ｂ年 开设材料化学课程。 开始把“材料化学导论”设为理科基础课程。 Ｊ我校化学与环 ２课程设置与实践 境科学系从２３０４年开始先后在应用化工技术专业和化学教 ２．１教学内容的设置 育专业开设材料化学课程。 根据专业性质和教学目的的不同，我们对两个专业的课 １材料化学课程设置的必要性 程内容进行分别设置。对于应用化工技术专业来说，材料化 我校是—个地方性高校，为适应社会发展，服务地方经 学是一门专业必修课，课时为７２学时。通过对几种《材料化 济，化学与环境科学系于 ００Ｂ年增设了应用化工技术专业。 学》教材对比和筛选，并结合教学实践，选用曾兆华编著的高 应用化工技术专业的办学宗旨是培养在化学、精细化工等相 等学校教材《材料化学》作为教材。教材围绕两条主线阐述了 关领Ｊ４２ｅ－Ａ事技术管理、产品检验、精细化学品开发等基础厚、 材料化学：一条是从材料化学的研究内容出发，分别介绍了材 口径宽的专业人才。精细化工的一大发展趋势就是发展与 料的结构、性能和制备；另一条是从不同成分的材料出发，分 材料科学有关的产品，如半导体材料、磁记录材料、生物材料 别介绍金属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材料以 等。随着精细化工范畴的发展，无机新材料特别是精细陶瓷 及纳米材料，其中既包括了传统材料，又涉及材料发展的最新 已被纳入无机精细化学品的范畴。应用化工技术专业学生 领域，在具体材料中研究其结构、性能及应用。教学内容适合 有必要了解材料科学知识以及材料中的化学问题，因此从 于已具备了基础化学知识的专科层次学生学习，使初学者能 ２３０４年秋季开始对应用化工技术专业学生开设材料科学导 系统地了解材料化学这一新学科。 论，并在此基础上于２００７年改为材料化学。 对于化学教育专业来说，教学目的是为了丰富学生材料 化学教育是我系的传统专业，培养的学生主要从事中学 方面的知识，以用于他们以后的教学工作中。材料化学是作 收稿日期：２０１０—０１—１０ 作者简介：郭￣ｇ－（ｔ９７９一），女，河北东光人，沧州师范专科学校化学与环境科学系讲师，工学硕士。 ・ｌ ｌ５・ 为一门专业选修课开设，课时较少，为３６学时，所以，有关材 料的结构、性能和制备等知识我们未作详细介绍，而是着重与 中学化学知识联系的材料以及新材料方面的知识，如碳家族 外，在学习相关基础知识时，请学生对已有知识进行概括总 结，在此基础上引入新的内容。这样既有利于了解学生对已 有知识的掌握情况，便于合理安排时间，又利于激发学生的学 的新成员—— ；新型金属材料——形状记忆合金和储氢 合金；功能陶瓷材料——半导体敏感陶瓷、压电陶瓷、光导纤 维；超导材料以及纳米材料等。 习兴趣。例如，讲到磁性时，先请学生介绍对磁性的认识，学 生提到磁场的作用、任何物质都有磁性、吸铁石等，在此基础 上总结磁性的含义和根源，磁性也有不同的种类，吸铁石和铁 ２．２教学方法探索 针对不同专业，采用不同的教学方法。材料化学作为应 分属铁氧体磁性和铁磁性。教学过程中使学生对磁性有了 更深入的认识，取得了较好的课堂效果。 其次材料种类繁多，涉及到各个应用领域，不可能一一 用化工技术专业的一门专业课程，教学中注意学生知识框架 的建立，让学生从整体上把握材料化学的研究内容，掌握必需 涉及，面面俱到。如现代功能陶瓷之一半导体敏感陶瓷又包 的基本理论、基本知识、基本方法和基本技能。采用启发式和 括了热敏、气敏、湿敏、压敏、离子敏等材料，每一种材料都具 讨论式教学方法，以培养学生分析问题、解决问题的能力，以 体讲解需要很多时间。因此，对新材料方面的知识注重科学 及获取新知识的能力。如介绍压电性能时，提出压电材 思想体系的形成，每一类材料都注重其基本结构和特点，引导 料能在机械能和电能之间进行转换，启发学生思考其应用。 学生形成结构影响性能而性能决定应用的思路，并应用到具 通过引导，学生得出利用电能转化成机械能，可用于超声清 体的材料分析中，并采用“以点带面”的教学方法，鼓励学生查 洗；而利用机械能转化为电能，可做成压电瓷砖，供车站等人 阅资料，探究学习。如储氢合金主要是作为储氢容器介绍的， 流密集处发电。教学中充分调动了学生的学习兴趣，同学们 学生经过思考和查阅资料得出还可用于氢气的分离和提纯、 积极思考、热烈讨论，取得了良好的课堂效果。 氢能发动机等方面。又如，学生们都对纳米材料感兴趣，在介 根据化学教育专业的专业特点，教学中我们采用互动式 绍完纳米材料的基本知识后，请学生根据自己的兴趣所在查 教学，让学生参与到课程中来。组织学生就材料化学内容，编 阅纳米材料的应用，有些同学关注纳米武器，而有些同学则对 写教案，并利用一定的时间进行实际讲课评比，把教学内容与 纳米化妆品感兴趣，同学们把自己搜集的信息在课上进行讲 培养学生的从教能力结合起来。采用灵活多样的教学形式， 解，共同分享，涉及领域广泛，信息量大。既调动了学生的学 如多媒体教学，辅助影像资料等，如介绍光导纤维时下载光纤 习积极性，又有效地培养了学生查阅资料和自主学习的能力。 应用的视频，介绍超导材料时下载磁悬浮列车的视频，使教学 材料化学是一门新兴学科，是在化学、物理等学科基础 内容更加丰富、直观，可以在有限的课时内展示给学生更多的 之上发展起来的交叉边缘学科，具有知识脉络广泛、学科知识 内容，同时也是向学生展示并传递一种教学手段和理念，使学 新颖的特点，通过对它的教学，有利于实现高素质人才培养的 生接触新的教学媒体并应用到以后的教学工作中。 目标。经过几年来对两个专业学生开设材料化学课程的实 践，在教学内容及教学方法上结合专业特点，采用灵活多样的 ３教学中存在的问题及采取的措施 教学方法，调动学生积极参与教学互动，取得了一定教学效 授课中首先遇到的问题是材料化学课程内容庞杂，涉及 果。在以后教学中还应继续就课程教学体系建设，进行进一 到很多物理、化学基础知识，如材料的结构一章中涉及元素与 步的探讨与实践。 化学键、晶体学等知识，材料的性能一章涵盖了电性能、磁性 能、光学性能和耐氧化陛等物理和化学性能方面知识，如果学 参考文献： 生的知识储备不够或参差不齐，上课时就很难达到良好的效 ［１］肖岭梅，马洁，屠淑洁．“材料化学导论”课程建设的实践 果。故在教学中注意提示学生对相关基础知识的提前预习， 与思考［Ｊ］．首都师范大学学报（自然科学版），２Ｏ０７，（１２）： 这样在课堂上可用较少的时间温故而有较多时间知新。另 ７４—７６． Ｃｏｌｌｓｌｌｌ￣Ｏｌｌ ａｎｄ Ｔｈｏｕｇｈｔ Ｏ１１ Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ＧＵＯ Ｌｉｎ—ｌｉｎ （Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｃａｌｃａ￣Ｔｅａｃｈｅｒｓ，￣ｌｌｅｇｅ，Ｃ８Ｉ ｌｌ０Ｉｌ，０６１（３０１，Ｈｅｂｅｉ） ＡｔＩｓ嘲：ｑｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｄｉｓｃｕｓｓｅｓ ｔｈｅ ｃ￣．ｓｔｍｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｐｒａｃｔｉｃｅ ｔｈｅ ｃ０ｕｌｓｅ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｃｈｅｎｆｉｓｔｒｙ ｆｏｒ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｃｈｅｒ￣ｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒ－ ｉｎｇ ａｎｄ Ｃｈｅｒｒｆｉｓｔｒｙ Ｔｅａｃｈｉｎｇ ｓｐｅｃｉａｌｔｙ ｉｎ ｔｈｅ Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｃｈｅ￣ｓｔｒｙ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ．Ｓｏｍｅ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ａｎｄ ｎ ａｓｌｌｒｅｓ ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ． Ｋｅｙ ｗｔ￣ｒｄｓ：Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ；ＣＯＵＩＳｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ；ｔｅａｃｈｉｎｇ ｔｌ￣ｇｈｔ ［责任编辑：刘伟］ ・１ｉ６・
