表面化学论文范例

表面化学论文

表面化学论文范文1

为满足学术型和应用型研究生以及交叉学科研究生培养的需要,对我校研究生全校公选课“表面物理化学”进行了教学改革和实践。建立了满足研究生分类培养的课程内容体系,基于不同类型研究生的学习需求和本科基础来组织实施教学和考核,教学中注重教学与科研相结合、理论与实践相统一,使课程适应两类研究生和交叉学科研究生人才培养的需要。

关键词:

全校公选课;硕士研究生;表面物理化学;分类教学

2007年,哈尔滨工业大学(哈工大)开始在一级学科进行硕士研究生分类培养的改革试点工作[1,2]。2009年,哈工大化工学科开始实施硕士研究生培养模式改革,确定了学术型和应用型研究生培养方案,其中“表面物理化学”既是学术型研究生的学位课程,也是应用型研究生的学位课程。同时由于表面、界面科学在化学、化工学科和其他交叉学科研究中作为共性的基础理论支撑作用,“表面物理化学”在研究生院统一协调下确定为全校公选课,除化学、化工学科外,还服务于其他交叉学科研究生的培养。那么,“表面物理化学”成为全校公选课后,针对各种类型学生的学习需求和研究生分类培养的需要,如何确定课程内容体系?如何组织和实施教学?以及如何在教学过程中实现教学与科研、理论与实践的有机结合?这些问题则成为“表面物理化学”课程建设和改革的关键。针对以上问题,我们基于“表面物理化学”课程特点,从学术型和应用型人才培养以及交叉学科研究生培养的具体要求出发,进行了全校公选课“表面物理化学”分类教学改革和实践。

1“表面物理化学”分类教学内容体系的确立

表面科学因其学科交叉特色突出,越来越受到人们的重视。国内外各理工科类高校一般都为研究生(材料、化学、化工学科居多)开设了表面科学类课程。从课程内容看,主要是讲授表面科学基本原理及应用和表面科学分析方法,并有针对性地对表面科学不同应用领域(如催化、纳米材料等)进行深入介绍。各个学校讲授的内容侧重各不相同,课程名称也不一致。我校化工学科从20世纪80年代起就为化学、化工学科研究生开设了“表面物理化学”课程,在长期的课程建设和发展过程中形成了适于(学术型)研究生培养的课程体系。

1.1分类教学的必要性

研究生分类培养是教育发展过程的必然选择[3,4],它涉及研究生培养的各个方面和环节,其中也包括课程内容体系的确定及教学的组织和实施。虽然2009年制定的培养方案中“表面物理化学”作为全校公选课,供化学、化工学科以及其他交叉学科的研究生选修。但是,在开始的教学实施过程中仍然为各类学生集中上课。在教学过程中,注重表面物理化学原理的讲授以强化基础,还注重将基本原理与能源、材料、生物、环境等国际热门领域和学术前沿相结合,启发学生的科研思路和创新意识。在教学过程中,采用了多种教学方法(设立讨论课、自学报告和课程作业等),针对不同类型的研究生提出不同的学习要求:如学术型研究生在讨论课中要求讲述表面物理化学在当今学术前沿领域的研究成果和进展,应用型研究生要求讲述表面物理化学基本原理在工程实际中的具体运用,而交叉学科的研究生则要求讲述表面物理化学基本原理与本学科的交叉实例。在自学报告和课程作业方面也根据学生类型的不同而提出了不同的要求。这样,一定程度上满足了学生分类培养的要求。然而,从前期的教学实践效果看,该课程教学中存在如下问题:(1)这种统一集中上课的教学模式,存在着教学追求全面性与不同类型研究生学习需求不同的矛盾,使得分类培养的针对性不强。(2)从学生反馈来看,学术型研究生认为表面物理化学基本原理的学习过于简单,而交叉学科的研究生由于化学基础薄弱而认为理论介绍难度过大,内容偏多。这一问题还导致学生成绩分布不合理,交叉学科学生选课的积极性不高。因此,“表面物理化学”课程切实的分类教学改革势在必行。

1.2适应分类教学的“表面物理化学”课程内容体系的确立

“表面物理化学”分类教学要依据研究生培养目标所需要的知识结构,统筹考虑本科已有的基础和不同授课对象的需求。在研究生分类培养的新形势下,“表面物理化学”课程作为全校公选课,在教学内容上既要满足化学、化工学科学术型和应用型这两类人才培养模式的需要,又要满足非化工学科研究生选修本课程的新需求。在教学过程中,既要满足学术型研究生对表面/界面科学知识的深度和系统性的需求,又要满足应用型研究生将表/界面科学知识有效运用于工程实际的需求,还要使得其他交叉学科研究生能够建立界面观点、掌握表/界面基本原理并能运用于自身的科研工作中。此外,本课程还要为不同研究方向的研究生奠定理论基础。化工学科目前有9大具体研究方向(表面与界面化学,高分子复合与改性,化学电源,金属电沉积与化学沉积,功能材料制备与性能,催化剂与催化反应工程,生物合成与分离工程,生物分子工程,新能源化工),涉及到能源、材料、生物、环境四大国际热门领域和学术前沿。这些领域都需要从分子水平上研究材料、能源、生命中的相界面物理化学变化规律,这里涉及界面的共性知识和理论是本课程重要的内容体系。因此,本课程以表面/界面的物理化学原理和规律为基础,以界面科学及应用新进展为前沿,以拓展科研思路与方法、培养创新精神和能力为目标,把各具体学科研究方向要求的知识结构细化为知识点,用知识点间的逻辑关系,协调界面物理化学原理、规律、应用及前沿进展的内容,进行分类教学内容体系的构建。本课程从化工学科9大研究方向中,凝练出3个共性的表面科学知识和理论方向,即表面热力学基础、固体表面与界面以及表面活性剂。在此基础上,针对化学、化工学科的学术型研究生的需要,重点介绍固/液界面的电化学热力学与电结晶过程中成核与长大的影响因素及润湿规律等;针对化学、化工学科的应用型研究生及食品、航天、材料等交叉学科的研究生,重点讲授固体表面态和键合、表面层结构性质及表面改性技术,以及润湿现象的应用等内容。基于上述思路,修改了化工学院的研究生培养方案,取消了原来的“固体表面与键合”课程,将其有关内容纳入“表面物理化学II”,作为应用型研究生的学位课程及非化学、化工学科研究生的全校公选课;原“表面物理化学”改为“表面物理化学I”,作为学术型研究生的学位课。

2“表面物理化学”课程分类教学的组织和实施

在课堂教学组织与实施中,首要考虑的是学术型和应用型这两类研究生培养目标的不同及交叉学科研究生的学习需求。“表面物理化学I”是针对化学、化工学科的学术型研究生开设,重点在于基本理论的深度理解和掌握。在教学过程中偏重于演绎法,从解释表面现象开始,深入到基本原理的推导过程和基本规律的理论分析,注重知识体系的系统性和完整性;将表面科学的学术前沿与表面科学基本理论结合起来,提高学生对学术前沿中表面科学问题的认识深度;同时,在教学过程中注重培养学生的科研意识、科研兴趣和科学思维习惯。“表面物理化学II”是针对化学、化工学科的应用型研究生和交叉学科的研究生开设的。其教学过程中偏重于采用归纳法,从各类表面现象及工程实际应用入手,在物理化学知识的基础上介绍表面科学的基本知识和理论,注重基本理论与工程应用实践的结合,加强培养学生在工程应用过程中发现表面科学问题和运用表面科学原理的能力,突出表面科学原理在工程实际中的应用创新和实践创新。其次,在教学过程中还要考虑研究生原本科阶段的表面化学以及物理化学课程的知识基础。我校化工学科为本科生开设了表面化学类课程“应用表面化学与技术”,化学学科开设了“表面化学”,还有服务于全校本科生的创新研修课“应用表面化学基础”。但是化学、化工学科每年招收的硕士研究生有相当一定比例的学生在本科阶段没有学过表面化学类课程,而交叉学科的研究生学习过此类课程的人数更少。为解决这一类研究生表面化学基础薄弱的问题,我们建议有条件的学生选修相关的表面化学类本科生课程。另外,由于本课程对本科生的物理化学知识要求较高,因此针对没有物理化学基础的学生(主要是来自交叉学科的研究生),要求课外自学由授课教师指定的相关内容,或利用绪论课适当补讲相关内容。再次,通过累加式考核的导向作用,细化各项考核的要求,加强不同类型研究生的分类培养。“表面物理化学I”针对学术型研究生对系统的基础理论和学术前沿知识要求高的特点,确定考核内容如下:闭卷考试,占60分,考核基本理论和原理等;讨论课每名学生以PPT方式讲述与本人课程相关的表面科学前沿问题,占20分;以理论推导和讨论为主的开卷考试,占10分;以教材为蓝本自学其中的第二章固体表面的自学报告,占10分。“表面物理化学II”针对应用型研究生和交叉学科研究生注重理论与工程实际相结合的特点,采用如下考核方式:闭卷考试,占50分,考核基本理论和原理等;讨论课每名学生以PPT方式讲述表面科学问题或表面分析方法在工程实际的应用,占20分;作业占20分,包括运用表面基本原理对某一表面现象和问题进行解释和综述某一固体材料表面或界面的几何结构和电子结构两个方面;随堂开卷测验2次,共10分。

3通过教学与科研相结合、理论与实践相统一,服务于两类研究生人才培养

研究生的课程教学不仅是传授基础理论和专业知识,也是拓展科研思路与方法、培养创新精神和能力的有效途径。表面物理化学内容的学科交叉特色突出,使得该课程具有教学与科研、理论与实践相结合的优势。本课程在满足教学基本要求的前提下,利用界面化学涉及面广的特点,引导学术型研究生从界面的物理化学原理和规律走向学术前沿、应用型研究生将表面化学基本理论应用到工程实际,使“表面物理化学”课程教学有效地服务于研究生的分类培养。

3.1教学过程中注重教学与科研相结合

本课程在长期的建设和发展过程中形成了课程组,建立了适合于研究生培养,特别是学术型研究生培养的课程体系,在教学与科研相结合方面也进行了大量卓有成效的工作。本课程组的授课教师利用自身的科研优势,将自己与表面科学相关的研究成果运用于教学之中,启发学生的科研思路、培养科研兴趣;课程组成员的部分研究成果直接转化为与课程内容对应的实验项目,纳入学院的研究生实验平台[5]之中,建立学院层面的“表面物理化学”课程实践环节;此外,课程组教师在研究生培养环节上,服务于科研方向与表面科学密切相关的研究生导师,对研究生学位论文中与表面科学相关的内容进行把关和理论指导,反馈于科研工作。

3.2加强理论与实践相统一,强化应用型研究生工程实践能力培养

针对我国研究生人才培养和实际需求脱节的问题,2009年起教育部即宣布研究生培养将从过去的学术型为主转变为应用型为主,现在应用型研究生招生比例逐年增加[6]。为提高我校化学、化工学科应用型研究生的工程实践能力,化工学科在研究生院的支持下建立了校内外实践基地[7],并与“表面物理化学II”有机结合起来,工程实践活动成为课程的生动实例。如在课程组成员参与建立的“化工学科应用型研究生校内实践基地”,研究生可以在生产线上进行锂离子电池制造各个环节的实践活动,包括材料合成、电极制备、电池组装及电池性能检测,全面系统地掌握锂离子电池的制造技术,培养化工学科研究生的工程实践能力,提高其对产品设计、产品制造的系统观、全局观,特别是使学生体会到了本课程的基本原理和规律在电池制备中的理论指导作用,真正做到了理论与实践的统一。再如在化工学科的“上海山富数码喷绘复合材料有限公司校外实践基地”,研究生可以进行从胶水、涂料、涂布、贴合、分切,到产品包装的一条龙生产实践,使应用型研究生能真实了解企业生产和研发的基本过程,又深刻体会到界面问题的重要性。

4“表面物理化学”课程分类教学实践效果

全校公选课“表面物理化学”课程的分类教学在我校研究生院支持下正式实施以来,本课程的学生成绩分布更趋合理,学生选课情况和学习兴趣都呈现了良性的发展态势。从学习效果看,此前本课程闭卷考核中成绩优秀的学生都集中在化学、化工学科,并以学术型研究生居多;现在由于分类教学中基于不同类型学生的学习需求,调整了教学内容和考核要求,使得学术型和应用型研究生各出现一定比例的优秀生,特别是来自交叉学科的研究生成绩也出现了优秀。其二,分类教学实施后,选“表面物理化学II”课的交叉学科研究生从航天、食品、材料学院又增加了机械、电子和能源等学院,表明分类教学法的实施符合交叉学科研究生对表面化学类课程的学习需求。因此,可以预期“表面物理化学”全校公选课会吸引更多的交叉学科研究生选课,选课波及面也会进一步加大。其三,由于课程学习内容与各类研究生的培养目标更为一致,从而使得研究生的学习兴趣提高,学生主动学习的意识明显增强。特别是课间学生找老师讨论问题的现象明显增多,既有对课堂上课程学习内容的讨论,也有把自己课题方向中与表面科学相关的问题与授课教师交流。学生反馈结果表明,选修此课的研究生对“表面物理化学”分类教学普遍认可。另外,我院应用型研究生在培养上增加了校内外实践基地的实践与考核环节,从学生对校内外实践基地实践活动的总结报告中可以发现,有相当一部分学生将表面科学问题与具体的工程实践结合起来,将在“表面物理化学”课程中学习的知识原理直接运用到具体实践之中。在教学过程中设置的讨论课上,有一定比例的研究生将自己将要进行的硕士研究课题中的表面物理化学问题在课堂上与老师和同学直接交流,这样授课教师可以直接进行理论指导,使教学更好地服务于研究生的学位论文工作。

5结束语

我国高校研究生阶段人才培养的全校公选课一般为英语、数学或思想政治理论课等。而理论性较强的“表面物理化学”课程如何发挥其全校公选课的作用、有效地服务于研究生的分类培养,是“表面物理化学”课程建设的首要问题。哈工大化工学院“表面物理化学”课程组在我校研究生院和化工学院的支持下,对“表面物理化学”分类教学改革进行了有益的探索。但是要真正实现从原来单一地服务于学术型研究生培养到服务于学术型和应用型两类研究生的分类培养,还需要进一步的理论研究和实践。

作者:姚忠平 姜兆华 黄玉东 岳会敏 安茂忠 韩晓军 尹鸽平 单位:哈尔滨工业大学化工学院

参考文献

[1]丁雪梅,甄良,宋平,杨连茂,魏宪宇.学位与研究生教育,2010,No.2,1.

[2]丁雪梅,甄良,宋平.研究生教育研究,2011,No.5,1.

[3]阮平章.学位与研究生教育,2004,No.8,21.

[4]吴爱祥.中国高等教育,2013,No.18,58.

[5]丁雪梅,甄良,宋平,杨连茂,魏宪宇.学位与研究生教育,2009,No.11,13.

表面化学论文范文2

西南石油大学培养以“油”和“气”为特色和优势的安全工程专业本科生。长期的教学实践证明,《物理化学》是安全工程专业必不可少的课程。本论文围绕我校安全工程专业特色对《物理化学》课堂教学进行了针对性的改革和探索。

关键词:

物理化学;安全工程;课堂教学;改革和探索

物理化学是化学学科的一个重要分支,被誉为化学中的“哲学”。物理化学综合运用化学、物理、数学等基础知识,剖析化学反应等过程的本质,并分析和解决化学变化和部分物理变化过程中遇到的理论问题,并上升为一般规律,为后续课程奠定坚实的理论基础[1]。绝大部分高校将物理化学作为安全工程专业本科生必修的一门基础课程。各个学校根据自身发展方向和特色,针对安全工程专业制定了不同培养方案。例如,西南石油大学及中国石油大学,以石油天然气为发展特色,因此,在制定安全专业培养方案时,主要围绕石油与天然气采输、油气化工生产等行业制定培养方案,力求培养出具备油气化工生产、石油与天然气采输等专业背景知识的安全工程与技术、安全设计与控制、安全教育与评价以及安全监察与管理等方面的适应我国发展的人才,能在企事业单位进行安全管理,能在政府部门进行安全监察,能从事安全工程与管理方面的研究、设计、评价和咨询等工作的高素质复合型专业人才。南京理工大学主要围绕燃烧、爆炸的理论及防治技术制定安全工程专业培养方案,力求培养出能从事危险源辨识与评价、安全技术研究与设计、安全检测与控制、安全管理等方面的高素质人才。中国地质大学(北京)主要围绕地矿、建筑、煤炭、化工、交通、民航等行业制定培养方案,力求培养出从事安全管理、监察和科研的“管理+技术”的综合性高级人才。从上述这些学校的培养方案可以看出,物理化学基本理论,如相平衡、电化学、化学动力学、表面物理化学、胶体化学等,在安全工程与技术领域有广泛应用,有的甚至是实际安全生产中的应用,比如燃烧、爆炸等等。因此,物理化学在安全专业课程教学中占有很高的地位。我们针对服务于油气行业的安全工程专业,针对物理化学课程,在教学内容和方法等方面做了一些思考和探索。

一、针对性的改革和探索

(一)教学内容的“舍”与“得”

我校安全专业注重定位培养,主要是培养具备石油与天然气采输、油气化工生产等专业背景知识的安全工程专业本科生,就业单位主要去往中国石油化工集团公司、中国石油天然气集团公司、中国海洋石油总公司以及壳牌等企业,主要从事油气采输、油气化工生产过程中的安全管理、安全评价等工作。为达到培养目标,主要设置了以下课程:无机及分析化学、有机化学、物理化学、工程制图、化工原理、钻采概论、燃烧与爆炸学、工程热力学、油气加工工艺学、工程流体力学、电气安全工程、安全人机工程、安全原理及安全管理学、安全检测与监测、安全评价和安全法学、安全系统工程、机械及特种设备安全技术。我们通过调研每个课程并结合与其他课程老师的交流,发现很多课程跟物理化学理论联系紧密,如表1,我们列出了部分课程章节涉及的物理化学理论。因此,我们对安全工程专业物理化学的教学内容进行了取舍,将多相平衡、催化反应动力学作为讲解的重点,减少了统计热力学、界面现象和胶体化学的学时数,舍去了量子力学基础的讲解。物理化学与其他化学(如燃烧与爆炸、化工原理、无机及分析化学)重叠的知识点让学生自学或者采用课堂讨论等方式减少不必要的重复,并注意与其他课程教学联系起来[2]。经过几年的教学表明,这种教学内容的“舍”与“得”取得了较好的教学效果。

(二)教学方式和教学手段的改革

物理化学是用物理学结合数学研究化学运动中最具有普遍规律的一门学科,内容相对其他化学课程枯燥乏味,知识点难于理解。课堂上学生经常“云里雾里”,很容易开小差,甚至产生厌学的状态。因此,如何将学生的“心”留在课堂,成为物理化学教师必须攻克的难关。

1.理论联系实际,提高学习兴趣

引导学生通过现象看本质,将物理化学理论与生活中常见的实际现象联系起来,激发学生的学习热情和学习兴趣,使枯燥乏味的理论变得丰富生动。例如,在讲热机效率的知识时,提问法拉利汽车的极限速度能达到多少;在讲卡诺定理时,提问空调制热或制冷的工作原理是什么;结合前沿研究方向,提问海洋温差能、地热能利用了什么理论;在讲电化学的知识时,提问土豆也能当电池是真的吗;在讲胶体化学的知识时,提问为什么用卤水点豆腐;为什么不同颜色的墨水不能混用;在讲到界面现象的知识时,提问为什么小草上水珠、雨后荷叶都呈球形;在讲到催化的理论的时候,结合前沿学科发展方向,讲解我国大连化学物理研究所在国际上的声望,列举李灿院士在光催化领域提出的异质结和异相结、包信和院士提出的限域效应、申文杰研究员提出的纳米催化形貌效应,鼓励和引导学生热爱科学研究。引导学生关注学科前沿,提高学习兴趣,鼓励学生去听一些报告,参加一些论坛,如我校化工院组织的“西油证道”论坛。让学生真正的体会到物理化学理论学习的重要性和实用性,激发学生的学习热情和学习兴趣[3]。

2.通过讲解代表人物讲授理论

物理化学理论其实质是不同时期科学家科研成果的集合,每一个理论背后都有科学家的故事。通过讲解历史人物来讲解理论,一是可以提高学生的兴趣,二是可以让学生记忆深刻。例如,在讲解熵的引出的时候,通过理论代表人物将知识点串联起来。同时讲解各个科学家的生平以及如何得出这些理论的过程,讲授他们成为伟大科学家的成长经历,激发学生探索科学真理的欲望,培养科学素养。同时讲解一些做人做事的道理。例如在讲化学热力学定律的时候,讲解“物理化学三剑客”:范特霍夫、阿伦尼乌斯、奥斯特瓦尔德的生平事迹,以及他们研究什么理论获得了诺贝尔化学奖。如在讲电化学的时候,讲解法拉第通过自学成为伟大的科学家的事迹。在讲催化知识点的时候,重点讲在催化领域获得诺贝尔化学奖的科学家,如因在手性催化氧化反应做出巨大贡献而获奖的三位科学家(Knowles,Noyori,Sharpless);因在固体表面化学与催化领域做出巨大贡献而获奖的GerhardErtl。在讲相平衡萃取时,讲解我国2015年获得诺贝尔医学奖的科学家屠呦呦。激发学生的求知欲望,把学生的“心”留在课堂。

3.多渠道引导学生自主学习

我们在物理化学考核方面也进行了尝试,进行多样化考核,将课前问答、课堂问答、课堂纪律表现、课堂作业、课后作业都作为平时成绩的一部分,平时成绩比例提高到30%。从而引导学生课前预习,带着问题来学;课后复习,温故而知新。经验表明,讲解物理化学理论应用于科学前沿的热点案例可激发学生对物理化学理论的学习兴趣[4]。因此,我们围绕“油气”特色,设定项目。让学生探讨项目所涉及的物理化学知识,充分调动学生的自主性,发挥学习的主体性。比如设定项目《三次采油中聚合物驱油所涉及的物理化学理论》,让学生知道在合成及表征聚合物过程中涉及的相态和在使用过程当中涉及的表面现象、静电现象、胶体化学等物理化学知识,让学生通过老师提示、自主学习的课本知识和查找的资料,来用物理化学理论解释现象。比如设定项目《海底天然气水合物的开采所涉及的物理化学理论》,让学生知道主要涉及多相平衡、化学热力学等相关理论。以项目为中心展开教学,使学生有兴趣,目的明确,给学生探索的机会。加强期末考试的客观性、科学性和公平性。教研室老师一起出题,统一阅卷,教考分离。增加小论文、小报告在总分中的比例,让学生的精力放在“学”而不是“考”,转变目前为考而学的应试模式,最终达到为解决问题而“学”的终身学习的方式。

二、结论

随着科学技术的发展和社会对人才质量需求的变化,各专业对物理化学课程的要求也不断改变,这就要求对物理化学课程的教学内容、教学方法及体系进行不断地完善与改革。在保留现有体系主干完整性的基础上,适当增加与专业紧密相关的物理化学知识,适当减少应用较少的或与专业联系不紧密的物理化学知识,优化课程体系。同时,根据不同专业,强化物理化学在该专业领域方面应用的知识,适当引入案例教学内容,才能提高学生学习物理化学的兴趣,激发学生的主观能动性。

作者:陈永东 朱元强 赖南君 单位:西南石油大学化学化工学院

参考文献

[2] 魏泽英,高慧,谢小燕,等.药物制剂专业物理化学课程教学的思考和探索[J].中国医药导报,2014,11(33):136-139.

表面化学论文范文3

关键词:工程教育专业认证;轻化工程;毕业设计;教学改革

0背景

培养高素质、创新能力强、具有国际竞争力的工程技术人才,是我国高校面临的重大课题。轻化工程专业是一门涉及领域广泛,多学科交叉的学科。轻化工产品是国民经济各相关部门不可缺少的物质材料和人们日常生活的必需品,因此轻化工程专业所扮演的作用非常重要。国际工程教育认证制度以学生的学习产出(Out-basedEducation)为中心,通过工程教育质量考核来对各大学的轻化工程专业水平进行评估。[1]我国自2006年正式启动工程教育专业认证试点工作,宗旨是提升工程教育质量和实现我国工程教育的国际互认,在2013年中国成为《华盛顿协议》的预备会员后进入快速发展时期。[2,3]江南大学纺织服装学院轻化工程专业计划2018年申请参加并工程教育专业认证,希望通过该轮认证,对轻化工程专业学科的发展有了更清醒的认识,在进一步提高教学效果和专业建设方面起到积极作用。

1毕业设计现状和存在的问题

调研发现近年来毕业环节训练主要是毕业论文(占比90%),毕业论文针对某个具体问题研究,对于本科生来说是属于局部训练。在工程认证过程中要求设计类占多数,这主要是设计类训练可让学生得到全面的知识训练。在工程教育认证标准中对毕业设计标准为:结合所学运用相关知识以及经验积累,培养学生综合能力,尤其是在遇到相关专业工程问题可以随机应变加以解决。[4]工程毕业设计是每个大学毕业生必备的技能,是学校对于培养学生质量的检测,是学生四年来学到知识的总结,是每个学生踏向社会的关键环节。这就要求学生能够综合运用四年所学专业知识(例如高等数学、大学物理、无机及分析化学、有机化学、物理化学、化工原理、纤维化学与物理、染整工艺原理、染整设备、染整助剂、颜色科学、环保概论、染整工厂设计、表面化学、皮革工程概论、造纸工程概论、新型纺织纤维、文献检索利用、纺织品贸易实务、功能整理、纺织生物技术基础、仪器分析、纺织品性能测试与检验、特种印染、毛织物染整),对某一轻化工程所面临的问题进行解决,提升学生的综合能力和专业素养。为培养学生工程问题的解决能力,本专业已采取了部分措施:相对于以前的轻化工程的教学计划,已在原来传统教学计划上变成一年三学期(包含一个三周的短学期),这能提高工程教育效率,更好的发挥专业知识和技能培训优势。以前因为缺少前期工程训练而严重影响大学生在毕业设计时的工作效率和相关工程意识,导致毕业设计不达标。想要真正的解决这类问题,必须让广大学生去生产一线实践,亲身体会,因此需提供给学生更多的实践机会。此外,其它的主客观因素,例如选题与工程实际问题脱钩,指导老师工程经验缺乏,学生面临找工作、考研、留学等,也影响毕业设计环节的培养效果。[5]通过问卷调研,并结合自身毕业设计教学指导经验,目前遇到的毕业设计的常见问题总结为如下三点:(1)选题内容陈旧,时效性及创新性差。虽然这样的选题能在一定程度上对学生的综合能力起到锻炼效果,但无法让学生了解到最新的行业发展动向。这种关门办学,老旧的高校教育模式与产业需求有很大的偏差。(2)选题来源单一,与工程实际脱节。目前的选题模式为教师定题,学生选题。由于教师特别是青年教师工程经验相对缺乏,难以给出与当前工程问题密切相关的选题。此外,教师定题只能让部分学生选到自己感兴趣的研究内容和师生间沟通不畅的因素,使学生对选题不感兴趣,导致最终毕业设计失败。(3)到了大四下半学期,学生马上离开学校,大量精力投入到找工作中,无法定心完成最后一项重要的毕业设计任务,致使毕业设计训练质量降低。

2问题思考及改革方案探索

针对这些问题,按照学校毕业设计要求及相关标准,结合工程教育强调以学生为中心的教学理念,提出几点毕业设计改革措施。比如建立师生互动选题模式,这样学生有了自主性,导师也愿意全身心的帮助学生,这样毕业设计更以学生为中心,可更好培养学生独立思考,科学研究能力和实践能力。另外在选题方面一定要涉及本专业的工程领域,并有一定的工作量。当然选题需进行课题筛选,使其具有工程性,实践性,广泛性。因此,轻化专业工程毕业设计选题可来源于以下几个方面:(1)在轻化工程专业的毕业设计教学中,可从用人单位的角度出发,根据用人单位的人才市场部规划有针对性的进行人才培养,以便培养出能够直接适应公司需要的人才。此外,为培养出的学生能够更加适应将来人才市场,可让学生进入到企业进行实习,提前进行企业培训,使得大学生够更好更快的适应并将学校所学的理论知识和专业技能运用到实践中。(2)在轻化工程专业的毕业设计教学中,老师们在上课时应该将实践与知识理论相结合,而且应该让学生们能够学到企业中较为先进的知识理论,为未来进入企业打下良好的基础。近5年,江南大学轻化工程专业老师承担的国家重点研发项目、国家自然科学基金、江苏省产学研等课题,为毕业设计选题提供最新研究方向和充足的经费保障,其中2013年至2017年间有36%课题出自学科前沿研究。(3)鼓励学生针对工程实际问题进行研究。毕业设计选题过程中,例如学生打算参加的项目,要写出项目申请书,经与指导教师讨论、修改、定题后系部讨论,确定申请项目具备专业性知识训练的设计。以此更大程度的发挥学生在毕业设计中的综合训练为中心的作用,从而在设计中发现具体不足的问题,不断完善学生的知识水平,为将来进入社会做好专业知识储备。虽然高校培养工程人才的目的是为了服务于社会生产,但目前我国传统的高校工程教育模式与企业需求有一定的偏差。因此为提升大学生的专业知识技能,需在学校老师的引导下,进行社会实践,在企业的实践工作中运用所学的专业知识,能够很好地升华所学的专业知识技能,使所学知识技能与社会生产相适应,弥补传统教学中与企业人才需求的偏差,使学生更好的适应社会,更好的服务社会生产。此外在带有指导性目标的实践过程中,学生还能总结各自的实践经验,为学校和其他师生留下宝贵经验教训,推动学校本专业的整体的进步与发展。要培养出优秀的工程教育背景学生,首先离不开优秀的教师指导,因为只有好的专业技术知识的传授,学生们才能够在实践中去运用这些专业知识,在实践中不断完善不断改进,才能够推动专业知识技能不断向前发展。老师们掌握的先进的专业知识技能,有助于学生能够跟上公司的发展脚步,不至于落后于时展。教师进行教授时都是系统性的传授专业知识,更利于学生们学习和理解,可以更加容易的运用到实践中,所以师资的强大是大学生学好专业技能的首要因素。除了学校导师之外,还可以在企业中优选合适的企业导师。当然在企业导师遴选方面,要求企业导师具有中级以上职称,并且其提供的毕业设计题目需具有成熟的理论研究、知识技能,也能进行一对一的专业指导,使得研究更加方便和深入。通过企业专家、学校教师的讲学和汇报,能够使学生更为深入的了解前瞻性专业知识,拓宽学生们的知识面,更加容易构建工程背景的专业知识体系。结合工程教育专业认证标准对毕业设计的要求以及OBE教育理念,在毕业设计中采用全过程管理模式,保证毕业设计质量。(1)在毕业设计命题环节,要强调结合工程实际问题和以学生为主体,并提供大于学生数2倍的毕业设计题目,让学生有足够的机会选择自己喜欢的设计。(2)在毕业设计执行环节,采用督导抽查占比20%的设计课题,以此实现毕业设计选题的严格管理,以确保毕业设计的完成质量。(3)在答辩环节,除专业教师外,邀请企业技术专家(应该至少为中级职称以上,拥有雄厚的专业技能储备,能够真正对学生的课题研究提出实质性的建议)参与答辩,以确保毕业设计的工程实用性。(4)在答辩评判标准中,很重要的一点是要考察学生是否有自己的专业方面见解,是否能在专业知识方面进行延伸及创新思维。(5)在时间节点上,可将选题时间提前到大三下半学期,并将开题时间提前到大四上半学期,从而为课题开展提供足够时间。通过企业的评价干预,促进毕业设计与工程应用需求的良性对接。

3结论

轻化工程专业毕业设计是本科教学十分重要的一个环节。借助工程认证契机,推进轻化工程专业培养人才适应当今企业要求,培养合格的工程技术人才是本次教学改革的出发点,根本目标就是使学生在很好的掌握纺织染整、皮革、制浆造纸、精细化工等方面的专业知识基础之上,具备良好的社会适应能力,独立的专业知识和技能思维以解决实际工程问题,能将来能在轻化专业领域有所建树,从而获得行业的认可。因此在毕业工程设计中,科学的选题能够确保毕业设计的可行性、创新性和工程实用性;充足的时间和科学的评价方法,前瞻性的毕业设计以及专业的企业指导老师能够为学生在完成毕业设计环节提供宝贵的建议,也能帮助学校指导老师持续改进毕业设计指导方法。

参考文献

[1]牛金星,李恒灿.面向工程教育认证的测控技术与仪器专业毕业设计分析[J].教育教学论坛,2018(7):233-234.

[2]佘艳华,曾磊,黄文雄,王德玲,肖桃李.工程教育认证标准下土建类专业毕业设计改革与实践[J].教育教学论坛,2018(18):153-154.

[3]何庆,洪燕云,刘浏,谈衡.基于工程教育专业认证的应用型本科毕业设计创新[J].中国农机化学报,2017(3):146-150.

[4]林健.工程教育认证与工程教育改革和发展[J].高等工程教育研究,2015(2):10-19.

[5]李德强,仲云云.经管专业本科毕业设计(论文)创新模式研究——基于中美对比的视角[J].大学教育,2016(12):12-14.

表面化学论文范文4

[关键词]科学研究;物理化学;教学质量

在本科阶段,人才培养不但要让学生学会书本知识,更要的通过教与学的实践过程培养和提高学生应用所学知识解决现实问题的能力,着力培养本科学生的学习能力与创新意识。以科研实践为牵引提升物理化学教学的质量对于培养创新应用型人才显得尤为重要。钱伟长院士曾说:“大学必须拆除教学与科研之间的高墙,教学如果没有科研做底蕴,那就是一种没有观点和灵魂的教育”[1]。我们的前辈戴安邦院士也曾精辟地指出:现代的教学,既传授科学知识和技能;还训练学生的思维方法;更培养学生的科学精神和品德!这充分说明了教学活动与科研实践之间的密切关系:教学是高校科学研究的基础;科学研究则是提高办学质量和实现高校内涵式发展的关键。科学研究实践与物理化学教学有机结合,使任课教师在教学活动中从事科学研究,在研究背景下有针对性地实施物理化学教学,使教学和科研实现有机融合、互相促进[2],取得良好的教学效果。物理化学是化学工程与工艺、应用化学、环境工程、制药工程、生物工程、材料成型、过程装备与控制、给水排水工程、材料科学等专业四年制本科生开设的一门专业基础课程。通过本课程的学习,其目的是使学生在已获得的数学、物理、化学等基础知识和实验技能的基础上系统地掌握物理化学的学习方法和基本原理,研究物质的性质特征和变化规律。对化学变化的一般规律性,能够从理论上给予更本质、更深刻的说明;培养学生理论思维能力,能定量地描述和处理化学运动的规律与问题。使学生了解物理化学一般研究方法与特有研究方法,树立正确的自然观,掌握和应用科学方法论,增强他们在学习、科学研究中分析问题与解决问题的能力。然而,物理化学涉及高等数学、大学物理和大学化学等学科,并且公式的使用条件严格。同时,现代科研的最新研究进展进一步丰富了物理化学内容,与环境化学、能源化学、材料化学等其他化学学科结合非常紧密[3],出现了教学内容强度大、学时短、理解吃透难度大等问题,从而对物理化学的教与学增加了难度。因此,如何结合物理化学教师教学和科研实际,使物理化学的教与学变得高效、有趣和轻松,是任课教师始终努力的方向[4-6]。

1物理化学教学现状分析

物理化学理论性、系统性和逻辑性都很强,对高等数学相关知识要求高,初学者往往感到理论性强,抽象难于理解,很容易产生畏难情绪。同时,目前教师上课以教材内容为主,教学方法相对单一,枯燥乏味,基本上为上课而上课,使得很多学生认为理论知识学了没有用途,导致学生对物理化学课程学习兴趣不浓、学习积极性不高及学习效果不理想等问题。究其原因,主要存在以下几个方面:

1.1引领物理化学教学的科研思想较为缺乏

在物理化学教学中,每讲到新的一章内容时,必须思考并让学生明白三个问题:为什么要教(学)这一章?教(学)什么?如何教(学)?。其中第一个问题尤为重要,使得学生在思想上就认为应该学好物理化学的内容,主动接受,积极学习。但在实际的物理化学教学过程中,由于只偏重于物理化学课本上所列举的学习该章知识的重要性,没有结合科学研究领域的新思想、新观念、新变化、新热点,特别是与该章知识相关的国际科学研究前沿的最新进展不能很好地介绍给学生,科研领域新思想的灌输较为缺乏,导致学认为只是为了学知识而学习,不能从思想上真正意识到学习物理化学知识对科技发展的重要性,也就无法积极主动学习物理化学知识。

1.2融入物理化学教学的科研实践少之又少

在物理化学教学中,为了解决物理化学中抽象难懂的问题,教师讲课时通常列举一些与生活实践结合紧密的现象,并利用物理化学相关知识加以解决。如讲到多组分系统热力学这一章的水溶液的依数性,通常例举冰雪路面撒盐来说明凝固点降低,盐碱地庄稼长势不良是由于渗透压造成的等等。但这些只是对物理化学知识简单的应用,并且借助于教材或者互联网络都能查到且容易理解,对于大学本科生已经具有一定知识水平,这样的解释似乎显得过于简单,并不能有效地激发他们的学习热情和兴趣,解决他们对物理化学知识学习的困惑。同时,任课教师很少将自己所从事的科学研究工作,包括研究背景、原理、思路、研究方案以及创新之处与相关的物理化学教学内容有机结合,没有较好地将物理化学理论知识与科学研究和生产生活实践紧密结合,从而无法真正让学生感受到物理化学作为专业基础课的价值。

1.3与物理化学理论知识相关的实验内容不够丰富

物理化学实验是面向化学工程与工艺、冶金工程、应用化学、材料科学、能源化工、环境工程等化学化工类相关专业开设的专业基础课实验。它是独立设课并且与物理化学课程内容相匹配的实验课程。物理化学实验教学内容主要涉及与理论课程同步的热力学、相平衡、电化学、化学动力学、表面化学等领域所涉及的基本研究工具和研究方法,在实验教学过程中引导学生应用物理化学相关知识,解决实验过程中出现的基本问题,培养学生基本的实验技能和初步的科研能力,同时对学生的知识、能力和综合素质的培养与提高起到促进作用。虽然实验课程涉及的范围较广,但具体的实验内容较少,特别是实验课课时少(16学时),导致真正做好的实验就更少了。很多物理化学理论课的内容本可以通过做实验得到验证,但由于实验内容不够丰富,导致无法很好的实现物理化学理论知识的有效验证。从而使学生不能很好地通过实验验证来理解物理化学的基本原理和掌握物理化学基础知识,也就激发不了学生学习物理化学的兴趣。因此,在物理化学实验课程之外,任课教师结合科学研究的实际,将部分科研实验的内容展示或者让学生参与进来,这样一定程度上能够填补物理化学实验内容不够丰富的不足,也能激发学生学习物理化学的热情。

2科教融合的途径与方法

2.1通过大量相关科研文献调研,深入挖掘科研前沿领域与物理化学教学内容相关的新热点、新思想和新理念

主要结合本人研究的光催化领域,凝练出光催化涉及的能源转化、绿色环保、环境净化等与物理化学教学内容息息相关的前沿热点及新理念,并贯穿于物理化学相关教学内容的课堂教学。让学生感受到物理化学知识与科研实践紧密联系,从思想上真正意识到学习物理化学的重要性和必要性。

2.2将科研实践与物理化学教学内容有机融合,完善教学设计和规划

根据前期文献调研的科研资料,结合现有科研成果和科研条件进行归纳梳理,与相关的物理化学教学内容衔接,有目的、有计划、有条理地修订教学大纲,完善教学计划,周密规划教学进度,在原有教学学时的前提下有效高质量完成教学任务。

2.3利用科研原理、方法及过程改革创新教学方式方法,激发学生学习物理化学知识的兴趣和热情

按照科教融合思路修订的教学大纲和完善的教学计划进行教学改革实践。主要包括几个方面:一是将研究领域的科研原理和方法穿插在相关教学内容的课堂教学中,让学生了解科学研究的基本原理和方法,以及和所学内容的紧密联系;二是将发表的科研论文中表征用的图片、数据图及重要结论穿插在课堂教学PPT中,用图文并茂的形式将科研成果展示学生,并简要讲解;三是对一些有趣的实验过程和现象录制短视频,在课堂教学中或课余时间让学生观看,直观了解科学研究的魅力;四是寻找合适的时机让学生参观实验室,甚至参与做一些简单有趣的科研实验环节。让学生零距离接触科研实践,不再感到科研很神秘,很遥远,而是很结合实际,并与物理化学知识是密不可分的,进一步激发学生学习物理化学知识的热情和兴趣;五是将物理化学理论知识与学生的课外科技创新活动、毕业论文结合起来,对所学知识进一步巩固和升华,并得以实践和创新;六是鼓励部分对科学研究特别感兴趣的同学加入到科研小组,利用课余时间参与科学研究,建议和沟通学校部分实验仪器设备向本科生开放,进行定期培训达到熟练操作仪器水平后,颁发合格证书,允许本科生上机操作,初步养成学生良好的科研习惯,培养科研技能和科研素养。

2.4将科研实践与物理化学实验互为补充,相互促进,用实践的手段来验证更多的物理化学理论知识

物理化学是一门理论性很强的学科,好多内容需要通过实验验证,才能更好地理解和掌握。针对物理化学理论知识内容多,覆盖面广,而物理化学实验课时少,内容不够丰富的实际,深入挖掘相关科研实践作以补充,更好地验证更多的物理化学理论知识,对物理化学课堂教学起到补充和推动作用。

2.5完善科研促进物理化学教学的效果评价体系

在考核和评价方面进一步合理化,根据课程教学内容与科研实践结合的教学方法改革,建立考核评价新模式,加强教学效果考核全程考察。同时,对于学生在平时学习过程中参与科研情况,给予适当比例的平时考核成绩。

2.6提高物理化学教师队伍科研水平以更好提升物理化学教学质量

教师在教学活动中起着非常重要的作用,其本身的专业知识水平决定了其的教学水平和能力,而科研实践对教师有很好的启发和锻炼作用,能够有效提升教师业务水平,对课堂教学有很好的促进作用。因此,要在教师现有科研基础上,鼓励和吸引更多的教师从事科学研究,进一步提高物理化学教师队伍整体科研水平,逐步形成具有鲜明特色的教学模式,将新理论、新观念和新方法贯穿到物理化学教学活动中,更好提升物理化学教学质量,促进培养学生创新能力和科学精神。

3结论

总之,教师从事的科学研究工作有效的融入物理化学教学过程,将会改变以往物理化学课堂教学的单一枯燥气氛和学生被动学习的状态,使学生从思想上真正意义到物理化学重要性和有趣性,从而喜欢学习物理化学课程,积极参与课堂教学和科研实践,最终实现物理化学教学质量大幅提高和学生实践创新意识有效增强的教学目标。

参考文献

[1]葛文君.关于高等学校科研促进教学的几点思考[J].哈尔滨学院学报,2007,28(9):1-3.

[2]刘兴,李俊华,曾荣英,等.物理化学科研促进教学培养创新应用型人才初探[J].山东化工,2018,47(16):167,169.

[3]许秀芳.大学化学,2014,29(6):25.

[4]天津大学物理化学教研室.物理化学[M].4版.北京:高等教育出版社,2001.

[5]樊晓丹,黄科林,杨波,等.物理化学在化学工业中的应用[J].化工技术与开发,2008,37(11):23-27.

表面化学论文范文5

关键词:工程教育认证;涂料化学;人才培养

当今世界,科技发展日益迅猛,国际环境越来越复杂,知识显现出越来越重要的作用,是综合国力和国际竞争力提升方的决定性因素。知识的载体人才已然成为各国经济发展的重要资源。人才培养的基础性、先导性、全局性地位和作用更加突出。中国未来的发展,中华民族的伟大复兴,归根结底靠人才。因此,人才特别是工程类人才的培养显得至关重要。中国加入WTO后,工程教育发展也变得越来越国际化,《华盛顿协议》为工程类专业学生迈向世界提供了质量标准准入门槛。2005年,为了提高工程技术人才的技术沉淀,打造具有国际竞争力的技术人才,促进工程教育教学改革,我国启动了工程教育认证试点工作。通过8年的努力,中国成为了《华盛顿协议》的预备会员,标志着我国工程技术认证得到了国际认可。2016年6月2日,我国成为《华盛顿协议》的正式会员,这对于推进我国工程教育改革,提高工程教育质量有着里程碑意义。就我国现阶段情况来说,工程认证首先要确定人才培养目标,建立完备的人才培养体系。为了提升工程类本科专业质量,建立并完善工程专业教育质量评价体系,根据《华盛顿协议》的基本认证要求,在我国各大高校都开展了工程教育专业认证的工作。工程教育认证工作的进行将在促进高等工科教育改革,推进本科教学评估,提升人才层次方面起着不可忽视的作用。认证的关键是评价工程教育的产出,即评价学生在学识、技能、价值观等多方面多维度的变化和综合水平的提升。一般来说,评价的通用标准是以学生为主体,以综合能力培养为指导方向。因此,教学理念、内容、体系、教学方法、评价模式等都应以提升学生综合素质为目的来进行构建。涂料化学是广西民族大学高分子材料与工程专业四年制本科生必修的一门专业课,继有机化学、高分子化学、功能高分子材料、高分子物理、天然高分子材料等课程之后开出。其内容包括树脂、溶剂、颜料、助剂、涂料的流变性、涂料表面化学等。目的在于提高学生理论水平和解决实际问题的能力、熟练掌握涂料的主要组成及原料、涂料生产中的工艺流程及涉及的化学、物理的科学,加深对涂料工业的理解,并具备设计和研发新型涂料的能力。广西民族大学,是国家民委和广西区人民政府共建高校,是一所民族类高校。由于其生源的特殊性,其毕业生有大部分会回到生源地,服务于少数民族地区。因此,培养工程实践能力强的学生具有非常重要的战略意义。广西民族大学高分子材料与工程专业始建于2012年,是广西区少数高校中开设的高分子材料与工程类专业。自建立此专业以来,以“工程教育”理念为指导,坚持综合能力导向和持续改进,取得了一定程度的发展。为进一步提高学生工程实践能力的培养,增强学生的竞争力,在我校高分子材料与工程以工程认证为导向的背景下,为逐渐满足工程教育专业认定的标准,使学生具备完整的高分子材料工程专业知识,我们对涂料化学课程的教学理念、内容、教学方法、评价模式进行深度分析,并对其进行改革,期望建立满足工程专业认证标准的涂料化学课程体系。

1涂料化学课程教学现状

1.1教学理念落后

目前教学理念与工程教育专业认证提倡的以教育产出为评价标准的指导方向相悖。在现如今的课堂上,还是存在以教师为中心的思维。教师重点介绍“是什么”和“为什么”,只是机械地将自己和书本的知识灌输给学生,对如何引导学生去学以及解决问题能力明显欠缺。因此,导致学生综合素质与技术能力培养严重脱节。传统的涂料化学教学也是如此,教师一般根据本科教学理念“厚基础,宽口径”的教学思维,重视基础知识的掌握程度,而忽视了具有极强实践需求的涂料课程的实践能力培养,对学生解决繁杂的工程问题技能培养不够重视,从而与工程教育认证的要求存在一定的差距。

1.2教学内容陈旧

工程教育专业认证体现时代性、实践性、实用性,而传统所用教材中的案例均为经典案例,内容偏重涂料的基础理论知识,且涂料所涉及的生产技术、工艺流程方面的知识甚少。传统的教学内容已经无法满足当前时代需求的。企业的需求也无法与学生的实践能力相匹配,无法让学生真正了解当前涂料工业的发展动态、最新工业产品,也无法接触及感受实际企业工作需要的5S管理、环境认证、法律及经济的相关知识。因此,教学内容无法满足工程认证中对学生毕业要求的标准。

1.3教学方法无法能完全满足教学要求

在理论课堂上,教师往往偏重于知识的讲述和解释。但是,涂料化学课程知识点较多,系统性差,而且一般以教师的单一讲授为主,教学方式单一,教学气氛枯燥,导致学生学习积极性较差,学习效率不高,知识掌握程度较少。因此,根据工程教育专业认证的标准中毕业生能力和工程要求的指标点,老旧的教学方式不足以满足其要求。

1.4课程评价模式单一

据了解,对课程的评价模式一般以期末考试为作为评价课程学习好坏的标准,致使学生在平时不愿学习,积极思索与主动求知的能力欠缺,大部分学生都是在考前连夜复习,从而应付考试。另外,过去的课程评价模式也没有严格按照工程教育专业认证的指标要求例如涂料化学试卷分析,持续改进也没有贯彻其中。

2涂料化学教学改革的探索

2.1转变思维,确定“以学生为本”的教学理念

教师应深入理解工程教育专业认证所要求的以教育产出为指导方向的课程体系,改变定式思维,确立以学生能力与素质发展为主的理念。教师在涂料化学教学当中不应仅仅传授书本知识,要解放“以书本内容为主”的教学思想,确实树立以学生为中心的新思想,实实在在做好学生的引路人,承担教育赋予教师的责任,保证所培养的学生为符合工程教育认证要求的“产品”。

2.2优化教学内容,及时更新换代

按照工程教育专业认证标准的要求,教学内容要大量体现与涂料生产实践、社会经济发展需求相匹配的特点,更加真实及时地反应涂料及上下游产业发展的新需求。重视教学内容的增加与整合,将新产品、新技术、新设备、新理论补充到涂料化学教学内容中,打造符合社会主义新时代需求的涂料工业内容给学生,是目前涂料化学课程体系建设的重点之一。

2.3改革课堂教学,优化教学形式

教师课堂教学是人才培养的重要组成部分,必须充分展现工程实践和创新探索能力的培养。教师既是知识的传播者,同时也是工程实践的引导者。教师需充分了解学生的学识水平和生活经验,因材施教,创建新的课程导入方式,与生活实际接轨,激发学生主动学习认知的激情。同时结合目前新型的微课、翻转课堂,激发学生主动探求的欲望,鼓励学生参与涂料相关科研项目的申报与研究,并相对独立的完成项目的实施,加强学生工程实践能力的培养。

2.4改革和完善评价体系,建立完善的创新激励机制

涂料化学作为一门实践能力较强的课程,传统的评价模式体系无法满足新形势下的创新创业人才的培养,不能展现出学生真正全面的技能和水平。对学生的评价不仅要重视基础知识理论的考查,还要重视工程实践能力的评价。因此,这就要求评价方式的多样化,考试模块化,或通过非考试评价模式,如采用撰写综述报告、参加科研项目、组织申报大学生创新创业项目、发表学术论文等方式评价学习情况。另外,着重创建创新创业及工程实践研究的氛围,完善创新思想-创新实践-创新成果展示的流程机制。从学院乃至学校层面上制定相关的激励政策,如建立创新学分和学生科研奖励额等政策。对教师教学效果的评价既要考查学生获取知识的情况,又要评价学生自主解决问题的能力以及工程实践的能力,创建专门的制度,鼓励和支持教师坚持以学生能力培养为中心的思想并付诸实践。

3结语

高分子材料与工程的专业基础课涂料化学课程教学过程中要注重教学与实践相结合,在优化教学内容、改进教学方法、改变考核方式等方面进行不断的探索,紧跟新时代的步伐,力争实现培养具有核心素养的新工科人才的目标。

参考文献

[1]姜宇,姜松.基于工程教育认证的教师教学创新能力研究高校教育管理[J].高校教育管理,2015,9(6):105-109.

[2]沈岩,康妮,刘惠琴.工程教育认证的实践与思考[J].学位与研究生教育,2009(3):52-55.

[3]袁振国.核心素养如何转化为学生素质[N].光明日报,2015-12-08.

[4]李晓军.核心素养:技术本科院校通识教育的新走向[J].教育发展研究,2014(17):65-70.

[5]汪航行.提高《工业催化》课程教学质量的探索[J].广州化工,2015,43(23):271-273.

表面化学论文范文6

[关键词]胶体化学;物理化学;课程改革;启发式方法;自主学习

社会工业化及信息化的不断发展使对应用型人才的需求不断增加,应用型人才培养模式逐渐成为了大众化高等教育的重点发展方向。工科类高校以解决生产和工程需求为本,以应用和实践为重,承载着为社会主义建设培养和输送应用型工程技术人才的重要职责,在社会发展及经济建设中发挥着关键的作用,是“工程师的摇篮”。人才的培养离不开专业的教育。2020年9月,总书记在科学家座谈会上提到:“要坚持把创新作为引领发展的第一动力,加强创新人才教育培养。要加强数学、物理、化学、生物等基础学科建设……”。物理化学是四大基础化学之一,涉及热力学、电化学、胶体化学和动力学四大方面,主要是以物理学的理论成就为基础、实验技术为手段探索和归纳化学的一般规律及理论并应用于求解复杂工程问题,属于数学、物理和化学相交叉的边缘学科。该课程具有系统理论性强、逻辑变换复杂、抽象严谨、公式繁多等特点,但兼具启发后续课程学和培养化学理论素养两大功能[1],在促进产教融合中发挥着举足轻重的作用。

1物理化学课程定位

工科类专业以工程需求为本,以应用和实践为重。工科物理化学课程的层次介于基础课程和专业课程之间,在多数工科类高校属于专业基础课程,主要起服务专业的作用。物理化学课程具有完整的体系化特点,包含知识源头的基本问题、概念、定律以及实际应用,主要是用数学和物理学的相关方法探究化学中最具有普遍性的一般规律的学科,涉及宏观、微观不同尺度,动、静不同状态,固、液、气不同相态,要求学生具备必要的高等数学、大学物理、普通化学等方面的基础知识。该课程的教学目标主要是让学生建立完整系统的物理化学基本理论和方法的框架,使其掌握热力学、动力学、电化学及胶体化学中涉及的实验及普遍规律,并养成求真、求实的优良品德,培养工程意识、科学思维和创新能力,为从事与化学有关的工作打下坚实的理论基础[2]。对于此类“绿叶型”课程,教学重点应放在基础知识学和基础技能培养等方面。实际课程内容的取舍不应以是否新颖前沿为依据作取舍,当以在工程实践中是否实际可用为标准进行优化和筛选。工科类物理化学课程教学现状主要呈现出以下几个问题:(1)教学模式单一:教学以基础知识灌输为主,多采用教师为主体、学科知识为导向、灌输式的程序化教学模式。讲课ppt以文字居多,以理论居上,课堂氛围过于死板,师生互动少;(2)学生重视程度不够:由于缺乏理论与生活化物理化学案例的结合,无法有效体现物理化学的重要性和实用价值,吸引力不够,易给学生造成“用处不大、多学无益”的错觉;(3)授课周期短:授课周期受限,课程连贯性变差,课上思考、消化时间严重受限,学难度增大;(4)考核方式有待创新:学生自我约束力不够,教师对学生又缺乏监督,课后作业存在明显抄袭、雷同和“作业帮”现象,不能做到举一反三,导致了“课后都会,考试都不会”的巨大落差。美国能源情报署(EIA))最新报告显示,2015年至2040年,石油和天然气等化石能源继续主导的全球能源消费预计将持续增长28%。石油工程是根据油气和储层特性建立适宜的流动通道并优选举升方法,经济有效地将深埋于地下油气从油气藏中开采到地面所实施的一系列工程和工艺技术的总称,其直接目标是以最小代价最大限度地开采地下油气资源,服务于国民经济。我国是油气进口第一大国,2020年对外依存度分别为73%和43%,而且一些关键核心技术和装备仍存在“卡脖子”的风险。国内高校石油工程专业的开设主要是为了培养能适应石油战略快速发展需要,专业理论基础扎实,实践能力强,能在石油工程领域从事工程设计、生产施工、技术创新与应用研究等方面的高级应用型技术人才。油气采收率是衡量油气开采技术高低的重要指标,提高采收率技术的发展与创新也是石油与天然气领域永不褪色的话题。以长江大学石油工程专业为例,作为该校的老牌专业,物理化学课程的开设主要是为了服务于等油田化学原理、提高采收率原理等专业核心课程,不仅为体系和技术的创新提供了重要的基础理论支持,也为油田化学用剂的研发和优化指明了方向。然而受传统教学模式及教学方法的限制,使物理化学这类“绿叶型”课程的教学目的无法很好达成,其服务性的作用无法得到充分体现,因此推行物理化学教学改革具有现实必要性。本文结合长江大学石油工程专业的专业目标、学生素质和教师水平,以胶体化学部分为例,“因地制宜”、“因材施教”地开展了物理化学改革探索与实践,取得了一定的效果也发现了一些问题。

2教学设计(90分钟)

2.1基本概念引入

首先采用启发式教学方法引导学生思考并了解分散系统、分散相和分散介质的定义及分散系统的分类。启发式提问包括:(1)生理盐水、硅溶胶、泥浆除了都是液体之外还有什么共性?(2)三个系统中分别有哪些成分,哪个组分多,哪个组分少?(3)氯化钠,二氧化硅和粘土分别以什么形式存在于系统中?(4)如果含量高和低的两个成分浓度互换,新形成的体系有什么不同?通过分析和讲解,可以发现三者均属于分散系统,分散相为固体(含量低),分散介质为水(含量高),其中氯化钠主要以钠离子(<1nm)和氯离子(<1nm),二氧化硅主要以0.1μm~1nm颗粒形式,粘土主要以>1μm颗粒形式存在于系统中,根据分散相被分散的程度进行区别分别对应分子分散系统(均相,真溶液),胶体分散系统(粒子细小,光学显微镜下不可见)和粗分散系统(粒子粗大,光学显微镜下可见)。若以上三个体系分散相和分散介质进行互换,则可得到凝胶类分散系统。按物质聚集状态差异,可将分散系统分为八大类,包括泡沫、溶胶、乳状液、凝胶、悬浮体等。本部分介绍约10分钟。

2.2胶体分散系统性质与特点介绍

胶体分散系统中分散粒子的半径在1~100nm范围内,是众多分子或离子的集合体,是高度分散的多相系统。胶体与表面化学与生活和生产实际联系最为紧密,是应用最为广泛的化学分支。通过系列疑问句,如“胶体分散系统到底有什么特殊性?生活中哪些体系可能属于胶体系统?它是如何联系生活,助力解决实际生产?”等问题等激发学生对学胶体系统光学、电学、动力学相关性质的兴趣,并采用ppt结合线上小视频的形式帮助学生了解丁达尔效应产生的原因及条件。本部分约30分钟。

2.3前沿知识拓展

通过学发现,胶体分散系统的性质与分散粒子的尺寸密切相关。通常地,我们把至少有一维大小在1~100nm范围内的固体材料称为纳米材料,主要包括零维纳米粒子、一维纳米线、二维纳米薄膜和三维纳米块体,如图2所示。纳米技术已经迅速崛起为一种能够在技术和经济上与传统方法相媲美的新型技术。由于纳米材料具有优异的渗透和吸附能力,可调的物理化学特性和独特的热性能,因此在石油与天然气领域可用于稠油降粘、润湿反转、钻井液粘度调节、油田污水处理、管道防腐等多个方面。通过简单介绍纳米材料的制备、用途和实际应用效果,激发学生探究作用机理及材料选择标准建立的兴趣,并鼓励学生进行文献阅读。本部分约10分钟。

2.4学生自主调研文献汇报

将每两个学生分为一组,以一周为限,每组阅读一篇与纳米材料在石油领域应用有关的文献并制作ppt进行汇报,每组汇报时间3~5min,采用任务驱动法以提问的方式检查学生课下自主学的效果,并实现教师与学生的交互,促进理论与应用的结合。本文以长江大学石油工程专业2019级某班为试点开展了相关实践。该班有学生21人,共分为7组,文献来源主要包括知网、美国化学学会、SPE期刊和会议论文、Elsevier等,内容涉及新型电池、纳米机器人、纳米增注、纳米导向药物等多个方面。总体上学生积极性较高,合作交流、口头表达能力和科研思维均得到了一定的培养。本部分约35分钟。

2.5课程思政

培养学生的社会责任感是课程思政的一大重要方面。21世纪以来,纳米材料在很多领域均得到了广泛的应用。但所有的事物都有两面性,纳米材料亦是如此。当颗粒尺寸减小到纳米尺度,其物理和化学性质都将发生巨大变化。纳米材料由于比表面积巨大,会富集环境中对人体和生态有害的物质,并跟随物质迁移或随气流漂浮至更广阔的空间,并可能自由穿过细胞膜,进入生物体内,与蛋白质、细菌、病毒等发生相互作用,并可能引发一些症状奇特的新型疾病。然而,我国目前在该方面的研究仍非常局限,从我国现状及需求出发,激发学生的社会责任感和科研精神,鼓励他们为我国的科技发展贡献力量[3-4]。学科学家们的精神对于培养学生正确的价值观有很好的促进作用。笔者引入了爱因斯坦世界科学奖得主和能源界最高奖—埃尼奖得主王中林院士的故事。王中林院士在1978年考入西北电讯工程学院物理专业,为达到每门课不低于90分的成绩,无数个夜晚和周末都是陪着书本度过的,在西安读书的四年里,除了能找到书店外,其他地方对于他而言都是陌生的。机缘巧合下,王中林投入到了高分辨电子显微学奠基人Cowley教授门下,教授对他的评语是:无论做什么,都是做的最好的。1987年7月,他仅用4年的时间便拿到了别人一般需要5~8年才能取得的物理学博士学位,成为了该系有史以来的第一人。同时,王忠林院士还积极参与祖国的教育和科研事业的发展,自1992年以来长期推进中美教育和科技交流,为国内培养和输送了一批优秀科研工作者。以此引导学生学他孜孜不倦,潜心研究,敢为人先的精神和爱国主义情怀。本部分约5分钟。

3课后反思

通过“教师引导、学生主体”的课上基础与课下自主延拓相结合的方式助力工科高校应用型人才培养模式的发展,深化“绿叶型”专业基础课程与专业核心课程的对接与融合,使学生做到学有所获,学以致用。通过课后与学生沟通,超过85%的学生认为采用此教学模式,对提高学兴趣,提升学生的参与度,活跃课堂气氛,充实教学内容,了解前沿知识有很好的促进作用[5]。然而通过此次实践,也发现了一些问题,如(1)学生多局限于阅读中文文献,对国际前沿科技的了解有较大欠缺;(2)即使选择了英文文献,也多采用翻译软件全文翻译,对内容的理解不全面;(3)采用分组模式开展此次实践,有不少同学存在着“背靠大树好乘凉”的不端正心态;(4)提问环节,学生的表现仍有很大提升空间等。改进方法有:(1)优化时间安排,给学生多一些时间消化课堂知识和了解科技前沿,努力创建学型课堂,以“教师引导,学生主体”的方式提高课堂效率;(2)优化督促机制,采用线上线下相结合的方式督促学生全员高效地参与到课堂学中。对于学积极性不高的学生,要及时做好思想教育工作;(3)教师要努力做到教学理念的及时更新,与时俱进,让学生想“动”、会“动”,能“动”,培养学生自主发现规律,自主寻找方法,自主探索思路、自主解决问题的能力。

4结语

表面化学论文范文7

[关键词]胶体化学;物理化学;课程改革;启发式方法;自主学习

社会工业化及信息化的不断发展使对应用型人才的需求不断增加,应用型人才培养模式逐渐成为了大众化高等教育的重点发展方向。工科类高校以解决生产和工程需求为本,以应用和实践为重,承载着为社会主义建设培养和输送应用型工程技术人才的重要职责,在社会发展及经济建设中发挥着关键的作用,是“工程师的摇篮”。人才的培养离不开专业的教育。2020年9月,在科学家座谈会上提到:“要坚持把创新作为引领发展的第一动力,加强创新人才教育培养。要加强数学、物理、化学、生物等基础学科建设……”。物理化学是四大基础化学之一,涉及热力学、电化学、胶体化学和动力学四大方面,主要是以物理学的理论成就为基础、实验技术为手段探索和归纳化学的一般规律及理论并应用于求解复杂工程问题,属于数学、物理和化学相交叉的边缘学科。该课程具有系统理论性强、逻辑变换复杂、抽象严谨、公式繁多等特点,但兼具启发后续课程学习和培养化学理论素养两大功能[1],在促进产教融合中发挥着举足轻重的作用。

1物理化学课程定位

工科类专业以工程需求为本,以应用和实践为重。工科物理化学课程的层次介于基础课程和专业课程之间,在多数工科类高校属于专业基础课程,主要起服务专业的作用。物理化学课程具有完整的体系化特点,包含知识源头的基本问题、概念、定律以及实际应用,主要是用数学和物理学的相关方法探究化学中最具有普遍性的一般规律的学科,涉及宏观、微观不同尺度,动、静不同状态,固、液、气不同相态,要求学生具备必要的高等数学、大学物理、普通化学等方面的基础知识。该课程的教学目标主要是让学生建立完整系统的物理化学基本理论和方法的框架,使其掌握热力学、动力学、电化学及胶体化学中涉及的实验及普遍规律,并养成求真、求实的优良品德,培养工程意识、科学思维和创新能力,为从事与化学有关的工作打下坚实的理论基础[2]。对于此类“绿叶型”课程,教学重点应放在基础知识学习和基础技能培养等方面。实际课程内容的取舍不应以是否新颖前沿为依据作取舍,当以在工程实践中是否实际可用为标准进行优化和筛选。工科类物理化学课程教学现状主要呈现出以下几个问题:(1)教学模式单一:教学以基础知识灌输为主,多采用教师为主体、学科知识为导向、灌输式的程序化教学模式。讲课ppt以文字居多,以理论居上,课堂氛围过于死板,师生互动少;(2)学生重视程度不够:由于缺乏理论与生活化物理化学案例的结合,无法有效体现物理化学的重要性和实用价值,吸引力不够,易给学生造成“用处不大、多学无益”的错觉;(3)授课周期短:授课周期受限,课程连贯性变差,课上思考、消化时间严重受限,学习难度增大;(4)考核方式有待创新:学生自我约束力不够,教师对学生又缺乏监督,课后作业存在明显抄袭、雷同和“作业帮”现象,不能做到举一反三,导致了“课后都会,考试都不会”的巨大落差。美国能源情报署(EIA))最新报告显示,2015年至2040年,石油和天然气等化石能源继续主导的全球能源消费预计将持续增长28%。石油工程是根据油气和储层特性建立适宜的流动通道并优选举升方法,经济有效地将深埋于地下油气从油气藏中开采到地面所实施的一系列工程和工艺技术的总称,其直接目标是以最小代价最大限度地开采地下油气资源,服务于国民经济。我国是油气进口第一大国,2020年对外依存度分别为73%和43%,而且一些关键核心技术和装备仍存在“卡脖子”的风险。国内高校石油工程专业的开设主要是为了培养能适应石油战略快速发展需要,专业理论基础扎实,实践能力强,能在石油工程领域从事工程设计、生产施工、技术创新与应用研究等方面的高级应用型技术人才。油气采收率是衡量油气开采技术高低的重要指标,提高采收率技术的发展与创新也是石油与天然气领域永不褪色的话题。以长江大学石油工程专业为例,作为该校的老牌专业,物理化学课程的开设主要是为了服务于等油田化学原理、提高采收率原理等专业核心课程,不仅为体系和技术的创新提供了重要的基础理论支持,也为油田化学用剂的研发和优化指明了方向。然而受传统教学模式及教学方法的限制,使物理化学这类“绿叶型”课程的教学目的无法很好达成,其服务性的作用无法得到充分体现,因此推行物理化学教学改革具有现实必要性。本文结合长江大学石油工程专业的专业目标、学生素质和教师水平,以胶体化学部分为例,“因地制宜”、“因材施教”地开展了物理化学改革探索与实践,取得了一定的效果也发现了一些问题。

2教学设计(90分钟)

2.1基本概念引入

首先采用启发式教学方法引导学生思考并了解分散系统、分散相和分散介质的定义及分散系统的分类。启发式提问包括:(1)生理盐水、硅溶胶、泥浆除了都是液体之外还有什么共性?(2)三个系统中分别有哪些成分,哪个组分多,哪个组分少?(3)氯化钠,二氧化硅和粘土分别以什么形式存在于系统中?(4)如果含量高和低的两个成分浓度互换,新形成的体系有什么不同?通过分析和讲解,可以发现三者均属于分散系统,分散相为固体(含量低),分散介质为水(含量高),其中氯化钠主要以钠离子(<1nm)和氯离子(<1nm),二氧化硅主要以0.1μm~1nm颗粒形式,粘土主要以>1μm颗粒形式存在于系统中,根据分散相被分散的程度进行区别分别对应分子分散系统(均相,真溶液),胶体分散系统(粒子细小,光学显微镜下不可见)和粗分散系统(粒子粗大,光学显微镜下可见)。若以上三个体系分散相和分散介质进行互换,则可得到凝胶类分散系统。按物质聚集状态差异,可将分散系统分为八大类,包括泡沫、溶胶、乳状液、凝胶、悬浮体等。本部分介绍约10分钟。

2.2胶体分散系统性质与特点介绍

胶体分散系统中分散粒子的半径在1~100nm范围内,是众多分子或离子的集合体,是高度分散的多相系统。胶体与表面化学与生活和生产实际联系最为紧密,是应用最为广泛的化学分支。通过系列疑问句,如“胶体分散系统到底有什么特殊性?生活中哪些体系可能属于胶体系统?它是如何联系生活,助力解决实际生产?”等问题等激发学生对学习胶体系统光学、电学、动力学相关性质的兴趣,并采用ppt结合线上小视频的形式帮助学生了解丁达尔效应产生的原因及条件。本部分约30分钟。

2.3前沿知识拓展

通过学习发现,胶体分散系统的性质与分散粒子的尺寸密切相关。通常地,我们把至少有一维大小在1~100nm范围内的固体材料称为纳米材料,主要包括零维纳米粒子、一维纳米线、二维纳米薄膜和三维纳米块体,如图2所示。纳米技术已经迅速崛起为一种能够在技术和经济上与传统方法相媲美的新型技术。由于纳米材料具有优异的渗透和吸附能力,可调的物理化学特性和独特的热性能,因此在石油与天然气领域可用于稠油降粘、润湿反转、钻井液粘度调节、油田污水处理、管道防腐等多个方面。通过简单介绍纳米材料的制备、用途和实际应用效果,激发学生探究作用机理及材料选择标准建立的兴趣,并鼓励学生进行文献阅读。本部分约10分钟。

2.4学生自主调研文献汇报

将每两个学生分为一组,以一周为限,每组阅读一篇与纳米材料在石油领域应用有关的文献并制作ppt进行汇报,每组汇报时间3~5min,采用任务驱动法以提问的方式检查学生课下自主学习的效果,并实现教师与学生的交互,促进理论与应用的结合。本文以长江大学石油工程专业2019级某班为试点开展了相关实践。该班有学生21人,共分为7组,文献来源主要包括知网、美国化学学会、SPE期刊和会议论文、Elsevier等,内容涉及新型电池、纳米机器人、纳米增注、纳米导向药物等多个方面。总体上学生积极性较高,合作交流、口头表达能力和科研思维均得到了一定的培养。本部分约35分钟。

2.5课程思政

培养学生的社会责任感是课程思政的一大重要方面。21世纪以来,纳米材料在很多领域均得到了广泛的应用。但所有的事物都有两面性,纳米材料亦是如此。当颗粒尺寸减小到纳米尺度,其物理和化学性质都将发生巨大变化。纳米材料由于比表面积巨大,会富集环境中对人体和生态有害的物质,并跟随物质迁移或随气流漂浮至更广阔的空间,并可能自由穿过细胞膜,进入生物体内,与蛋白质、细菌、病毒等发生相互作用,并可能引发一些症状奇特的新型疾病。然而,我国目前在该方面的研究仍非常局限,从我国现状及需求出发,激发学生的社会责任感和科研精神,鼓励他们为我国的科技发展贡献力量[3-4]。学习科学家们的精神对于培养学生正确的价值观有很好的促进作用。笔者引入了爱因斯坦世界科学奖得主和能源界最高奖—埃尼奖得主王中林院士的故事。王中林院士在1978年考入西北电讯工程学院物理专业,为达到每门课不低于90分的成绩,无数个夜晚和周末都是陪着书本度过的,在西安读书的四年里,除了能找到书店外,其他地方对于他而言都是陌生的。机缘巧合下,王中林投入到了高分辨电子显微学奠基人Cowley教授门下,教授对他的评语是:无论做什么,都是做的最好的。1987年7月,他仅用4年的时间便拿到了别人一般需要5~8年才能取得的物理学博士学位,成为了该系有史以来的第一人。同时,王忠林院士还积极参与祖国的教育和科研事业的发展,自1992年以来长期推进中美教育和科技交流,为国内培养和输送了一批优秀科研工作者。以此引导学生学习他孜孜不倦,潜心研究,敢为人先的精神和爱国主义情怀。本部分约5分钟。

3课后反思

通过“教师引导、学生主体”的课上基础与课下自主延拓相结合的方式助力工科高校应用型人才培养模式的发展,深化“绿叶型”专业基础课程与专业核心课程的对接与融合,使学生做到学有所获,学以致用。通过课后与学生沟通,超过85%的学生认为采用此教学模式,对提高学习兴趣,提升学生的参与度,活跃课堂气氛,充实教学内容,了解前沿知识有很好的促进作用[5]。然而通过此次实践,也发现了一些问题,如(1)学生多局限于阅读中文文献,对国际前沿科技的了解有较大欠缺;(2)即使选择了英文文献,也多采用翻译软件全文翻译,对内容的理解不全面;(3)采用分组模式开展此次实践,有不少同学存在着“背靠大树好乘凉”的不端正心态;(4)提问环节,学生的表现仍有很大提升空间等。改进方法有:(1)优化时间安排,给学生多一些时间消化课堂知识和了解科技前沿,努力创建学习型课堂,以“教师引导,学生主体”的方式提高课堂效率;(2)优化督促机制,采用线上线下相结合的方式督促学生全员高效地参与到课堂学习中。对于学习积极性不高的学生,要及时做好思想教育工作;(3)教师要努力做到教学理念的及时更新,与时俱进,让学生想“动”、会“动”,能“动”,培养学生自主发现规律,自主寻找方法,自主探索思路、自主解决问题的能力。

4结语

表面化学论文范文8

关键词:普通高校;声乐教育;教学问题;解决办法

0引言

人文素质教育的布局与推进在我国高等院校体系内起到了较好的教育成效,以科技创新为驱动点,渗透人文素质教育,对学生进行全方位教育,全面完善学生知识体系构建。声乐教学模块在素质教育中具有较高的地位,通过情感、语言、音乐为融合点的教学设定,极大程度地提高了学生的艺术素养,引导学生树立正确的艺术观念。但现阶段,声乐教育的实际开展形式受教学内容、教学形式、教学评价等方面的限制,在一定程度上阻碍了素质教育的推进。对此,必须从多个角度制定教学计划,深度落实人文素质教育战略,提高声乐课程的实际教育效用。

1普通高校声乐教育开展的重要性

1.1健全人格,培养审美情操

音乐作为情感抒发的重要载体,在不同音乐场景的建构下,可增强美育的实效性。西方学者认为,音乐的节奏感和韵律感,可渗透人们的内心,引导人们的情感,进而达到心灵净化的作用。高校声乐教育工作的开展,可强化学生在情感层面的认知,增强学生的艺术洞察力,通过不同音乐层面的领悟,使学生真正了解自身情感所能衍生出的艺术价值,弥补学生艺术素养的缺失,为完善学生素养、健全学生人格打下坚实的基础[1]。

1.2认知升华,锻炼创新思维

声乐教育与学生思维具有紧密配合与相互影响的特性,在相关教学内容的设定下,可为艺术与科学提供融合路径,为两者之间的相互渗透打下坚实基础。从教育的实现目标来看,真理作为音乐体系的一项重要教育指标,通过唯物主义的论证,使音乐教育充分发挥出高等教育的本位价值,发散学生的思维。以课程教学为主体的教学设定,可进一步激发出学生的学习欲望,使学生对艺术本身形成多维度的观察视角,经过不同的教育延伸,增强学生对音乐知识的辨证能力,长此以往,可拓展学生艺术思维。

2普通高校声乐教育存在的问题

2.1个性化教学内容的匮乏导致教学目标不明确

在素质教育的不断推进下,声乐教育呈现出多元化特点,教师要从不同维度对学生进行引导。但从教学目标设定形式来看,声乐教学体系在最初建构时受市场化教育的影响,整体教学目标无法与当下素质教育的拓展形成精准对接,导致教学目标不明确。主要表现为普通高校体系之间的教学设定过于同质化,跟风复制的教学属性在一定程度上无法与地区教学特色相贴合,一旦教学理念不具备普适性特点,必然导致实际教育工作的落实与课程教学规划产生断层,无法真实通过教学内容反映出声乐教学目标。此外,从目前社会市场的需求角度来看,多元化人才在市场中的占比较为匮乏,高校如未能针对多元人才结构设定具有针对属性的个性化教学内容,则极易产生人才培养与市场需求之间的脱轨问题,在一定程度上制约学生综合能力的培养[2]。

2.2单一化教学形式的约束导致教学导向不科学

课堂作为声乐教学工作开展的场所,通过有序的知识教导,可最大限度地解决知识传输不对称的问题。但受传统教育思想的局限,声乐教育在新课程改革过程中呈现出一定的滞后性特点,主要表现为课程教学形式单一化。普通高校声乐教育工作单一化、机械化,“填鸭式”的教学形式无法为课程教学的科学配比提供有效支撑,导致教学工作失衡。学生长期接受单一化的理论知识容易产生逆反心理,降低学习声乐课程的积极性,进而影响教学质量。

2.3理实化教学权重的失衡导致教学内容不具体

声乐教育具有较高的实践性,除了教授理论知识,学生还需通过实际演唱了解不同演唱模式所能达到的实际效果,以此提升演唱技巧。从现阶段教育开展形式来看,大部分普通高校声乐教学体系中,理论教导比例高于实践教导比例,部分理论知识甚至不具备相对应的实践教学环节,实际演唱缺乏理论支撑,学生无法全面掌握演唱技巧。教学层面的不对称必然导致学生对知识只能进行表面化解读,逐渐加大了学生理论技能与实践技能之间的差距,一定程度上阻碍了声乐类教育的拓展,无法更好地践行艺术素质教育,进而降低教育工作的实效性[3]。

2.4针对化教学评价的缺乏导致教学监督不规范

教学评价是衡量学生学习行为的重要指标,通过逻辑性的指标判定,可精准查证出声乐教学内容是否全部落实到学生的学习诉求中,进一步通过评价数据落实后续教学工作的开展。然而,从现阶段普通高校声乐教学评价模式来看,多数教学任务的设定只是对学生的演唱功底进行考察,而缺少对其他教学方面的监督,不利于学生的全面发展。与此同时,单一化的教学评价,把学生局限在某一种学习思维内,与多元化教学形式相悖,进而导致学生无法树立正确的学习观念,造成学生学习兴趣锐减。

3普通高校声乐教育工作的开展途径

3.1创办特色化教学体系,提高学生的音乐素养

随着国际化的发展,声乐教育工作也逐渐呈现出一定的多元性,专业、系统的教学整合,为声乐课程的设定提供了理论支撑。为进一步增强声乐教育工作的实效性,应以教学目标为导向,结合教学资源与学生学习行为呈现出的对接属性,界定出不同教学范畴下,课程内容是否能够全面落实到学习体系中。与此同时,应摒弃固定化、同质化的教学模板,立足于高校声乐专业的办学初衷,建构出特色化的教学体系,保证各项教学工作的落实可进一步服务学生群体,培养学生的艺术情操,以确保高校人才培养的多元化,满足声乐专业的发展需求,为社会市场提供持续性的人才供给。例如,利用高校现有的资源,开展具有特色的声乐演出活动,使学生在参与活动的过程中,突破自我,强化心理素养,在不断的实践活动中提高音乐素养。

3.2组建多元化教学模式,激发学生的学习兴趣

在普通高校声乐教学体系设定过程中,各项教学工作的落实必须结合现有的教育资源,充分界定出不同教学层面之间,课程资源配置的针对性。考虑传统教学模式存在的单一化弊端,在落实相关教学策略时,应进一步查证出不同操控视域下教学资源与学生学习诉求之间呈现出的针对性,在原有教学目标上辅以乐曲赏析、艺术赏析等教育资源,开阔学生视野。通过塑造学习意识,使学生在后续的学习过程中充分发挥教学主体的特性,增强学生艺术素养。同时,高校声乐教学可适当增加实践教学比例,注重理论教学与课程实践之间的对接,确保每一项课程教学都具备理论与实践的支撑点,使学生在学习过程中不受固有课程模式的限制,对教学内容进行自由化学习,激发学习兴趣[4]。

3.3建立双师型教学团队,强化教师的教学能力

声乐课程具有较强的实践性特点,单纯理论化的教学体系难以满足学生全面发展的诉求,这就需要教师在课堂上加强引导声乐实践教学,学生在自我完善过程中可实现理论能力与实践能力的同步提升。高校应强化原有的师资团队,特别是在当前教学压力逐渐加大的情况下,应针对教学课程的设定对教师提出更高的执教需求。基于双师型的双素质教学团队,不仅需要教师具备相应的理论教学能力,还要具备同等的实践教学能力。为此,高校可针对目前的教学任务聘请声乐演唱专家进行在校培训,积极探究声乐理论与声乐实践之间的关联,通过声乐教师之间的互通,增强教师的职业素养,使教师在声乐课程教学中将知识内容全部贯穿于学生的知识体系中,增强实际教学效用。

3.4建设维度化测评机制,增强教学的监督效能

教学评价体系的设定是对当前学生学习行为进行反馈,然后通过设定相应教学目标,分析当前教学活动的教学效果。高校必须建立全面的教学测评机制,从专业理论、实践能力、艺术素养等方面对学生在声乐教学中的表现进行全方位测评,对学生进行不同层面的教学监督,为学生塑造一个规范化的教学环境。例如,通过课堂表现、专业成绩、声乐演唱成绩等,了解学生在当前学习环境中的不足之处,然后制定针对化的教学目标,确保各项教学工作的开展与落实,进一步对学生进行情感层面、艺术素养层面的塑造,提高学生的学习信心,增强声乐教学质量。

4结束语

普通高校声乐专业课程的开设可提升学生素养,满足国家推进素质化教育的新要求。在开展声乐教学工作时,必须充分考虑声乐专业教学中存在的问题,结合校园声乐专业的开设目标、现有教育资源等,构建良好的教学环境,对学生进行规范教导,提高实际教学效率。

参考文献:

[1]李晓舰.审美教育在高校声乐教学中的渗透探析[J].北方音乐,2020(21):173-175.

[2]于芳.探究高校声乐教学改革的必要性与方向[J].北方音乐,2020(19):196-198.

[3]张倩.“翻转课堂”在高校学前教育专业声乐课儿歌表演唱教学中的运用[J].佳木斯职业学院学报,2020,36(9):119-121.